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ES2635092T3 - Sistema generador de aerosol con monitorización y retroalimentación de consumo - Google Patents

Sistema generador de aerosol con monitorización y retroalimentación de consumo Download PDF

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ES2635092T3
ES2635092T3 ES12818898.4T ES12818898T ES2635092T3 ES 2635092 T3 ES2635092 T3 ES 2635092T3 ES 12818898 T ES12818898 T ES 12818898T ES 2635092 T3 ES2635092 T3 ES 2635092T3
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aerosol
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energy
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Pascal Talon
Dionisius Florack
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Philip Morris Products SA
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Abstract

Un sistema generador de aerosol configurado para el suministro oral o nasal de un aerosol generado a un usuario, el sistema comprende: un elemento calentador (20) configurado para calentar un sustrato formador de aerosol (2) para generar un aerosol; una fuente de energía (40) conectada al elemento calentador; un controlador (30) conectado al elemento calentador y a la fuente de energía, en donde el controlador se configura para controlar el funcionamiento del elemento calentador, el controlador incluye o se conecta a un medio para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador; un primer medio de almacenamiento de datos (56) conectado al controlador para registrar los cambios detectados en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador; y un segundo medio de almacenamiento de datos (57); y un medio de indicación (59) acoplado al segundo medio de almacenamiento de datos para indicar las propiedades del aerosol suministrado al usuario, caracterizado porque el segundo medio de almacenamiento de datos (57) comprende una base de datos que se relaciona con los cambios en el flujo de aire y los datos que relacionan el funcionamiento del elemento calentador con las propiedades del aerosol suministrado al usuario.

Description

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DESCRIPCION
Sistema generador de aerosol con monitorizacion y retroalimentacion de consumo
Esta descripcion se refiere a sistemas generadores de aerosol y en particular a sistemas que incluyen dispositivos generadores de aerosol para la inhalacion por parte de un usuario, tales como dispositivos para fumar. La descripcion se refiere a un dispositivo y metodo para monitorizar el uso del dispositivo y para proporcionar al usuario una indicacion de su consumo de aerosol o de su consumo de un constituyente o constituyentes particulares del aerosol.
Los cigarrillos de extremo encendido convencionales suministran humo como resultado de la combustion del tabaco y la envoltura, que ocurre a temperaturas que pueden exceder 800 grados centfgrados durante una calada. A estas temperaturas, el tabaco se degrada termicamente por pirolisis y combustion. El calor de la combustion libera y genera varios productos gaseosos de la combustion y destilados del tabaco. Los productos se arrastran a traves del cigarrillo y se enfrfan y se condensan para formar un humo que contiene los sabores y aromas asociados con la accion de fumar. A las temperaturas de combustion, no solamente se generan los sabores y aromas sino tambien un numero de compuestos no deseados.
Los dispositivos para fumar calentados electricamente son conocidos, que son esencialmente dispositivos generadores de aerosol, que operan a temperaturas mas bajas que los cigarrillos de extremo encendido convencionales. Un ejemplo de tal dispositivo para fumar electrico se describe en el documento WO2009/118085. El documento WO2009/118085 describe un dispositivo para fumar electrico en el cual un sustrato formador de aerosol se calienta mediante un elemento calentador para generar un aerosol. La temperatura del elemento calentador se controla para estar dentro de un intervalo particular de temperaturas para asegurar que no se generen compuestos volatiles no deseados y se liberen a partir del sustrato mientras que se liberan otros compuestos volatiles deseados.
El documento US 2011/0265806 describe un dispositivo para fumar electronico que incluye una memoria que puede almacenar la cantidad de nicotina usada y que puede comunicar estos datos a un dispositivo externo. Sin embargo, no esta claro como se obtienen los datos de nicotina y cuanta nicotina se ha suministrado realmente al usuario.
Es conveniente proporcionar un sistema generador de aerosol que pueda proveer al usuario con informacion sobre su consumo de aerosol o compuestos particulares en el aerosol, tal como nicotina. Esto permite entender y regular mejor su consumo. Es conveniente ser capaz de recolectar datos de uso del sistema y de consumo de aerosol para estudios clfnicos y estadfsticas de niveles de poblacion.
En un aspecto de la descripcion, se proporciona un sistema generador de aerosol configurado para el suministro oral o nasal de un aerosol generado a un usuario, el sistema comprende:
un elemento calentador configurado para calentar un sustrato formador de aerosol para generar un aerosol; una fuente de energfa conectada al elemento calentador;
un controlador conectado al elemento calentador y a la fuente de energfa, en donde el controlador se configura para controlar el funcionamiento del elemento calentador, el controlador incluye o se conecta a un medio para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador; un primer medio de almacenamiento de datos conectado al controlador para registrar los cambios detectados en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador; y
un segundo medio de almacenamiento de datos que comprende una base de datos que se relaciona con los cambios en el flujo de aire y los datos que relacionan el funcionamiento del elemento calentador con las propiedades del aerosol suministrado al usuario; y
un medio de indicacion, tal como un visualizador, acoplado al segundo medio de almacenamiento de datos para indicar al usuario una propiedad del aerosol suministrado al usuario.
El medio de indicacion puede ser un visualizador que es capaz de visualizar la informacion detallada sobre las propiedades del aerosol suministrado al usuario, tal como las cantidades de compuestos particulares suministradas al usuario dentro de un periodo de tiempo particular. Sin embargo, el medio de indicacion puede ser mas basico y puede ser una alarma audible o visual que se activa cuando el consumo de un compuesto particular con un periodo de tiempo dado excede un nivel umbral. El nivel umbral puede establecerse por el usuario. Como se describira, el medio de indicacion puede proporcionarse en un dispositivo generador de aerosol que contiene el elemento calentador o puede proporcionarse en un dispositivo secundario al cual se envfan datos desde un dispositivo generador de aerosol.
Como se usa en la presente, aerosol “suministrado” a un usuario se refiere al aerosol que se inhala por el usuario durante el uso. Inhalado, como se usa en la presente, se refiere a que se aspira hacia dentro del cuerpo a traves de la boca o nariz e incluye la situacion donde un aerosol se aspira hacia dentro de los pulmones de un usuario, y ademas la situacion donde un aerosol se aspira solamente hacia dentro de la boca de un usuario o cavidad nasal antes de expulsarlo del cuerpo del usuario.
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El primer medio de almacenamiento de datos puede configurarse para registrar los cambios detectados en el flujo de aire o inhalaciones o caladas de un usuario. El primer medio de almacenamiento de datos puede registrar a conteo de caladas del usuario o el tiempo de cada calada. El primer medio de almacenamiento de datos puede configurarse ademas para registrar la temperatura del elemento calentador y la energfa suministrada durante cada calada. El primer medio de almacenamiento de datos puede registrar cualquier dato disponible del controlador, segun se desee.
La base de datos puede comprender datos especfficos de un tipo particular de sustrato formador de aerosol. El sistema puede comprender entonces medios de identificacion para identificar el sustrato formador de aerosol recibido en el dispositivo. Los medios de identificacion pueden incluir un escaner optico para leer marcas codificadas en el sustrato formador de aerosol o circuitos electronicos configurados para detectar una caracterfstica electrica del sustrato formador de aerosol, tal como una resistencia caracterfstica. Alternativa o adicionalmente, el sistema puede incluir una interfaz de usuario configurada para permitir que un consumidor introduzca datos que identifican el sustrato formador de aerosol recibido en el dispositivo.
Los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento generador de aerosol pueden comprender la temperatura del elemento calentador o la energfa suministrada al elemento calentador. Esta informacion, junto con los datos de flujo de aire, y opcionalmente la identidad del sustrato puede compararse con los datos almacenados en el segundo medio de almacenamiento de datos para extraer los datos que describen las propiedades del aerosol suministrado al usuario. Las propiedades del aerosol suministrado al usuario pueden comprender cantidades de compuestos qufmicos particulares.
La base de datos puede incluir cantidades de compuestos especfficos suministrados por el sistema bajo condiciones particulares, para sustratos particulares. La base de datos puede incluir formulas que relacionan parametros particulares del funcionamiento del dispositivo generador de aerosol, tal como temperatura y flujo de aire, con cantidades de compuestos especfficos suministrados por el sistema. Las cantidades y las formulas pueden derivarse o extrapolarse a partir de datos experimentales.
El sistema puede ser un sistema para fumar electrico. En el caso de un sistema para fumar electrico, el segundo medio de almacenamiento de datos puede almacenar informacion derivada de sesiones de fumado usando una maquina para fumar estandarizada bajo varios regfmenes de fumado y bajo un ambiente controlado para fumar y humedad controlada para sustratos formadores de aerosol particulares. Estos datos derivados experimentalmente pueden usarse para extrapolar un volumen inhalado probable de humo de la corriente principal a partir de los cambios en el flujo de aire y funcionamiento del calentador. Los regfmenes de fumado que usa una maquina para fumar estandarizada pueden ser, por ejemplo, el regimen ISO estandar o el regimen canadiense intenso.
En el caso de un sistema para fumar, los datos almacenados en el segundo medio de almacenamiento de datos pueden incluir, pero sin limitarse a cantidades de los siguientes compuestos contenidos dentro del aerosol suministrado: Acetaldehfdo, Acetamida, Acetona, Acroleina, Acrilamida, Acrilonitrilo, 4-Aminobifenilo, 1-
Aminonaftaleno, 2-Aminonaftaleno, Amonfaco, Anabasina, o-Anisidina, Arsenico, A-a-C (2-Amino-9H-pirido[2,3- bjindol), Benz[a]antraceno, Benz[j]aceantrileno, Benceno, Benzo[b]fluoranteno, Benzo[k]fluoranteno, Benzo[b]furano, Benzo[a]pireno, Benzo[c]fenantreno, Berilio, 1,3-Butadieno, Cadmio, Acido cafeico, Monoxido de carbono, Catecol, Dioxinas/furanos clorados, Cromo, Criseno, Cobalto, Cresoles (o-, m-, y p-cresol), Crotonaldehfdo, Ciclopenta[c,d]pireno, Dibenz[a,h]antraceno, Dibenzo[a,e]pireno, Dibenzo[a,h]pireno, Dibenzo[a,i]pireno, Dibenzo[a,l]pireno, 2,6-Dimetilanilina, Carbamato de etilo (uretano), Etilbenceno, Oxido de etileno, Formaldehfdo, Furano, Glu-P-1 (2-Amino-6-metildipirido[1,2-a:3',2'-d]imidazol), Glu-P-2 (2-Aminodipirido[1,2-a:3',2'-d]imidazol), Hidrazina, Cianuro de hidrogeno, Indeno[1,2,3-cd]pireno, IQ (2-Amino-3-metilimidazo[4,5-f]quinolina), Isopreno, Plomo, MeA-a-C (2-Amino-3-metil)-9H-pirido[2,3-b]indol), Mercurio, Metil etil cetona, 5-Metilcriseno, 4- (Metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona (NNK), Naftaleno, Nfquel, Nicotina, Nitrobenceno, Nitrometano, 2- Nitropropano, N-Nitrosodietanolamina (NDELA), N-Nitrosodietilamina, N-Nitrosodimetilamina (NDMA), N- Nitrosometiletilamina, N-Nitrosomorfolina (NMOR), N-Nitrosonornicotina (NNN), N-Nitrosopiperidina (NPIp), N- Nitrosopirrolidina (NPYR), N-Nitrososarcosina (NsAr), Nornicotina, Fenol, PhIP (2-Amino-1-metil-6-fenilimidazo[4,5- b]piridina), Polonio-210, Propionaldehfdo, Oxido de propileno, Quinolina, Selenio, Estireno, o-Toluidina, Tolueno, Trp-P-1 (3-Amino-1,4-dimetil-5H-pirido[4,3-b]indol), Trp-P-2 (1-Metil-3-amino-5H-pirido[4,3-b]indol), Uranio-235, Uranio-238, Acetato de vinilo, o Cloruro de vinilo.
El sistema puede comprender un unico dispositivo generador de aerosol que contiene todos los componentes del sistema. Alternativamente, el sistema puede comprender un dispositivo generador de aerosol y uno o mas dispositivos secundarios a los cuales puede acoplarse o conectarse el dispositivo generador de aerosol directa o indirectamente, con el uno o mas dispositivos secundarios que comprenden algunos de los componentes del sistema. De esta manera, en el caso del sistema que comprende un unico dispositivo, el segundo medio de almacenamiento de datos o el visualizador, o tanto el segundo medio de almacenamiento de datos como el visualizador se contienen dentro de una unico alojamiento junto con el elemento calentador y la fuente de energfa. El primer medio de almacenamiento de datos y el segundo medio de almacenamiento de datos pueden ser parte de una unica memoria ffsica. En modalidades alternativas, el segundo medio de almacenamiento de datos o el visualizador, o tanto el segundo medio de almacenamiento de datos como el visualizador pueden ser parte del uno o
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mas dispositivos secundarios. Por ejemplo, un ordenador portatil puede ser parte del sistema y puede conectarse al dispositivo generador de aerosol. El ordenador portatil puede contener el segundo medio de almacenamiento de datos y el visualizador y puede llevar a cabo una comparacion de los datos del primer medio de almacenamiento de datos con los datos en el segundo medio de almacenamiento de datos.
Como se usa en la presente descripcion, un “dispositivo generador de aerosol” se refiere a un dispositivo que interactua con un sustrato formador de aerosol para generar un aerosol. Un dispositivo generador de aerosol puede comprender un suministro de energfa que puede ser un suministro de energfa externo o un suministro de energfa integrado que forma parte del dispositivo generador de aerosol.
El uno o mas dispositivos secundarios pueden ser dispositivo de carga configurados para recargar la fuente de energfa en el dispositivo generador de aerosol. Alternativa o adicionalmente, el uno o mas dispositivos secundarios pueden comprender un ordenador portatil, ordenador de escritorio, telefono movil u otro dispositivo electronico del consumidor. En una modalidad el segundo medio de almacenamiento de datos puede comprender un servidor remoto al cual puede conectarse el dispositivo generador de aerosol u otro dispositivo secundario mediante una red de comunicaciones. Puede requerirse que el usuario envfe los cambios detectados en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador (de ahora en adelante llamados datos de uso) al servidor remoto para recibir del servidor las propiedades del aerosol suministrado al usuario. Esto permite el almacenamiento central de datos de uso que pueden usarse para estadfsticas de niveles de poblacion, pueden usarse para mejorar el diseno del sistema y pueden usarse en estudios clfnicos.
Los datos pueden transferirse entre diferentes dispositivos dentro del sistema mediante cualquier medio adecuado. Por ejemplo, puede usarse una conexion por cable, tal como una conexion USB. Alternativamente, puede usarse una conexion inalambrica. Los datos pueden transferirse ademas mediante una red de comunicaciones, tal como Internet. En una modalidad, un dispositivo generador de aerosol puede configurarse para transferir datos desde el primer medio de almacenamiento de datos al segundo medio de almacenamiento de datos en un dispositivo de carga de la baterfa cada vez que el dispositivo generador de aerosol se recarga, mediante conexiones de datos adecuadas.
Puede usarse cualquier tipo adecuado de memoria para el primer y segundo medio de almacenamiento de datos, tal como RAM o memoria flash.
La identidad o una o mas caracterfsticas del sustrato formador de aerosol pueden proporcionarse antes o despues del registro de datos de uso. Como se describio, la identidad o una o mas caracterfsticas del sustrato formador de aerosol pueden proporcionarse mediante una entrada de datos por parte del usuario del sistema o puede proporcionarse como resultado de un proceso automatizado de deteccion del sustrato.
El sistema puede configurarse para proporcionar una alerta cuando se estima que se ha suministrado a un usuario una cantidad umbral de uno o mas compuestos mediante el sistema dentro de un periodo de tiempo predeterminado. Una pluralidad de umbrales puede establecerse para diferentes compuestos y diferentes periodos de tiempo. La alerta puede proporcionarse en un dispositivo generador de aerosol que contiene el elemento calentador, o en uno o mas dispositivos secundarios. La alerta puede ser una senal visual o audible simple o puede ser la presentacion de una informacion mas detallada sobre una pantalla de visualizacion. La alerta puede proporcionarse para advertir al usuario de que su consumo de un compuesto particular ha alcanzado un lfmite deseado o una dosis predeterminada.
Se puede introducir un nombre o contrasena de usuario en una interfaz de usuario en el sistema para asegurar que los datos registrados coinciden con los datos registrados anteriormente para el mismo usuario. Alternativamente, si el sistema incluye uno o mas dispositivos secundarios en los que se localiza el segundo medio de almacenamiento de datos, puede asumirse que cada dispositivo generador de aerosol se usa por un unico usuario y los datos de uso u otros datos transferidos desde el dispositivo generador de aerosol pueden contener un identificador del dispositivo.
En un segundo aspecto de la descripcion, se proporciona un metodo para proporcionar datos de suministro del aerosol a un usuario final de un dispositivo generador de aerosol calentado electricamente, el dispositivo comprende un elemento calentador y un suministro de energfa para suministrar energfa al elemento calentador, y medios para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador que comprende:
registrar los cambios detectados en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador; y
extraer de una base de datos, basado en los cambios detectados en el flujo de aire y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador, las propiedades del aerosol suministrado al usuario; e
indicar, por ejemplo visualizando, las propiedades extrafdas del aerosol suministrado al usuario.
El metodo puede comprender ademas la etapa de detectar o proporcionar al menos una caracterfstica del sustrato formador de aerosol recibido en el dispositivo, en donde la etapa de extraccion se basa ademas en la al menos una caracterfstica del sustrato formador de aerosol recibido en el dispositivo.
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Las propiedades extrafdas del aerosol suministrado al usuario pueden comprender cantidades de compuestos qufmicos particulares. El dispositivo generador de aerosol puede ser un dispositivo para fumar.
En un tercer aspecto de la descripcion, se proporciona un programa informatico que cuando se ejecuta en un ordenador u otro dispositivo de procesamiento adecuado, lleva a cabo el metodo del segundo aspecto o al menos las etapas de extraccion e identificacion.
En un cuarto aspecto de la descripcion, se proporciona un medio de almacenamiento legible por ordenador que porta las instrucciones ejecutables por un ordenador que cuando se ejecutan en un ordenador u otro dispositivo de procesamiento adecuado, llevan a cabo el metodo del segundo aspecto o al menos las etapas de extraccion e identificacion.
Las instrucciones ejecutables por un ordenador pueden proporcionarse como una aplicacion o programa informatico para un ordenador personal o dispositivo de computo portatil tal como un telefono movil u otro dispositivo de procesamiento al cual se pueda conectar el dispositivo generador de aerosol. La aplicacion o programa informatico puede descargarse por un usuario mediante una red de comunicaciones, tal como Internet. Las instrucciones ejecutables por un ordenador pueden incluir la base de datos o pueden incluir medios para acceder a la base de datos almacenada en un dispositivo remoto.
En un quinto aspecto de la descripcion se proporciona un dispositivo generador de aerosol configurado para el suministro oral o nasal de un aerosol generado a un usuario, el dispositivo comprende:
un elemento calentador configurado para calentar un sustrato formador de aerosol para generar un aerosol; una fuente de energfa conectada al elemento calentador;
un controlador conectado al elemento calentador y a la fuente de energfa, en donde el controlador se configura para controlar el funcionamiento del elemento calentador, el controlador incluye o se conecta a un medio para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador; un primer medio de almacenamiento de datos conectado al controlador para registrar los cambios detectados en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador; y
un medio de salida de datos configurada para permitir que los datos del primer medio de almacenamiento de datos salgan a un dispositivo externo.
En un sexto aspecto de la descripcion, se proporciona un kit que comprende: un dispositivo generador de aerosol calentado electricamente, el dispositivo comprende un elemento calentador y un suministro de energfa para suministrar energfa al elemento calentador, y medios para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador; y un medio de almacenamiento legible por ordenador que porta las instrucciones ejecutables por un ordenador o un codigo que permite la descarga de instrucciones ejecutables por un ordenador desde un dispositivo remoto, las instrucciones ejecutables por un ordenador, cuando se ejecutan en un ordenador u otro dispositivo de procesamiento adecuado, llevan a cabo el metodo del segundo aspecto, o al menos las etapas de extraccion e identificacion.
En todos los aspectos de la descripcion, el medio para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el calentador puede ser un sensor de flujo dedicado, tal como un microfono o un termopar, conectado al controlador. Alternativamente, el controlador puede configurarse para controlar la energfa suministrada al elemento calentador desde la fuente de energfa para mantener el elemento calentador a una temperatura objetivo y puede configurarse para monitorizar los cambios en la temperatura del elemento calentador o los cambios en la energfa suministrada al elemento calentador para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador.
El controlador puede juzgar, basado en umbrales predeterminados o basado en un lazo de control, tal como un disparador Schmitt, si los cambios detectados en el flujo de aire son el resultado de una calada del usuario. Por ejemplo, en una modalidad, el controlador puede configurarse para monitorizar si una diferencia entre la temperatura del elemento calentador y la temperatura objetivo excede un umbral para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador indicativo de una inhalacion por parte del usuario. El controlador puede configurarse para monitorizar si una diferencia entre la temperatura del elemento calentador y la temperatura objetivo excede un umbral para un periodo de tiempo predeterminado o para un numero predeterminado de ciclos de medicion para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador indicativo de una inhalacion por parte del usuario. Esto asegura que las fluctuaciones de temperatura en terminos muy cortos no lleven a una deteccion falsa de una inhalacion por parte del usuario.
En otra modalidad el controlador puede configurarse para monitorizar una diferencia entre la energfa suministrada al elemento calentador y un nivel de energfa esperado para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador indicativo de una inhalacion por parte del usuario. Adicional o alternativamente, el controlador puede configurarse para comparar una velocidad de cambio de temperatura, o una velocidad de cambio de energfa suministrada, con un umbral nivel para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador indicativo de una inhalacion por parte del usuario.
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El controlador puede configurarse para ajustar la temperatura objetivo cuando se detecta un cambio en el flujo de aire que pasa por el calentador. El flujo de aire aumentado pone mas oxfgeno en contacto con el sustrato. Esto aumenta la posibilidad de la combustion del sustrato a una temperatura dada. La combustion del sustrato no es conveniente. Por lo tanto, la temperatura objetivo puede ser menor cuando se detecta un aumento en el flujo de aire para reducir la posibilidad de la combustion del sustrato. Adicional o alternativamente, el controlador puede configurarse para ajustar la energfa suministrada al elemento calentador cuando se detecta un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador. El flujo de aire que pasa por el elemento calentador tiene tfpicamente un efecto de enfriamiento en el elemento calentador. La energfa hacia el elemento calentador puede aumentarse temporalmente para compensar el enfriamiento.
En una modalidad, el controlador puede configurarse para monitorizar la temperatura del elemento calentador en base a una medida de la resistencia electrica del elemento calentador. Esto permite que la temperatura del elemento calentador se detecte sin necesidad de un hardware de sensado adicional.
La temperatura del elemento calentador puede monitorizarse en intervalos de tiempo predeterminados, tal como cada algunos pocos milisegundos. Esto puede hacerse continuamente o solamente durante periodos cuando se suministra la energfa al elemento calentador.
El controlador puede configurarse para reiniciarse, y que da listo para detectar la siguiente calada del usuario cuando la diferencia entre la temperatura detectada y la temperatura objetivo es menor que una cantidad umbral. El controlador puede configurarse para requerir que la diferencia entre la temperatura detectada y la temperatura objetivo es menor que una cantidad umbral para un tiempo predeterminado o numero de ciclos de medicion.
En algunas modalidades, el controlador puede configurarse para comparar una medicion de energfa suministrada al elemento calentador o energfa suministrada al elemento calentador desde la fuente de energfa con una medicion umbral de potencia o energfa para detectar la presencia de un sustrato formador de aerosol cerca del elemento calentador o una propiedad del material de un sustrato formador de aerosol cerca del elemento calentador.
La medicion de potencia o energfa puede ser cualquier medicion de potencia o energfa, que incluye una energfa promedio durante un periodo de tiempo predeterminado o durante un numero predeterminado de ciclos de medicion, una velocidad de cambio de potencia o energfa o una medicion acumulativa de la potencia o energfa suministrada durante un periodo de tiempo predeterminado o durante un numero predeterminado de ciclos de medicion.
En una modalidad, la medicion de energfa es energfa normalizada durante un periodo de tiempo predeterminado. En otra modalidad, la medicion de energfa es una velocidad de disminucion de energfa normalizada durante un periodo de tiempo predeterminado.
La cantidad de potencia o energfa requerida para llevar y mantener el elemento calentador a una temperatura objetivo depende de la velocidad de perdida de calor desde el elemento calentador. Esto depende grandemente del ambiente circundante del elemento calentador. Si un sustrato esta cerca de o en contacto con el elemento calentador esto afectara la velocidad de perdida de calor desde el elemento calentador comparado con la situacion en la que no hay un sustrato cerca del elemento calentador. En una modalidad, el dispositivo se configura para recibir un sustrato formador de aerosol en contacto con el elemento calentador. El elemento calentador pierde entonces calor al sustrato por conduccion. El dispositivo puede configurarse de manera que el sustrato alrededor del elemento calentador durante el uso.
El controlador puede configurarse para reducir a cero el suministro de energfa al elemento calentador desde la fuente de energfa si la medicion de potencia o energfa es menor que la medicion umbral de potencia o energfa. Si la cantidad de energfa necesaria para mantener la temperatura del elemento calentador a una temperatura objetivo es menor que la esperada, esto debe ser porque un sustrato formador de aerosol no esta presente en el dispositivo o puede ser que un sustrato inadecuado, tal como un sustrato usado anteriormente, esta en el dispositivo. Un sustrato usado anteriormente tendra tfpicamente un contenido de agua menor y contenido de formador de aerosol menor que un nuevo sustrato y por lo tanto consume menos energfa del elemento calentador. En cualquier caso es normalmente conveniente detener el suministro de energfa al calentador.
En todos los aspectos de la descripcion, la fuente de energfa puede ser cualquier suministro de energfa adecuado, tal como un gas, compuesto qufmico o suministro de energfa electrica. El suministro de energfa puede ser una baterfa. En una modalidad, el suministro de energfa es una baterfa de iones de litio. Alternativamente, el suministro de energfa puede ser una baterfa de hidruro de nfquel metalico, una baterfa de nfquel cadmio, o una baterfa a base de litio, por ejemplo una baterfa de litio-cobalto, una de litio-hierro-fosfato o una de litio-polfmero. La energfa puede suministrarse al elemento calentador como una senal de pulsos. La cantidad de energfa suministrada al elemento calentador puede ajustarse alterando el ciclo de trabajo o el ancho de pulso de la senal de energfa.
El elemento calentador puede comprender un unico elemento calentador. Alternativamente, el elemento calentador puede comprender mas de un elemento calentador. El elemento calentador o los elementos calentadores pueden disponerse apropiadamente a fin de calentar mas efectivamente el sustrato formador de aerosol.
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El elemento calentador puede comprender un material electricamente resistivo. Los materiales electricamente resistivos adecuados incluyen pero no se limitan a: semiconductores tales como ceramicas dopadas, ceramicas electricamente "conductoras" (tales como, por ejemplo, disiliciuro de molibdeno), carbono, grafito, metales, aleaciones de metal y materiales compuestos fabricados de un material ceramico y un material metalico. Tales materiales compuestos pueden comprender ceramicas dopadas o no dopadas. Ejemplos de ceramicas dopadas adecuadas incluyen carburos de silicio dopado. Ejemplos de metales adecuados incluyen titanio, zirconio, tantalo, oro, plata y metales del grupo del platino. Entre los ejemplos de aleaciones de metales adecuadas se incluyen acero inoxidable, nfquel, cobalto, cromo, aluminio, titanio, zirconio, hafnio, niobio, molibdeno, tantalio, wolframio, estano, galio, manganeso, aleaciones que contienen oro e hierro; y superaleaciones basadas en nfquel, hierro, cobalto, acero inoxidable, Timetal® y aleaciones basadas en hierro-manganeso-aluminio. En los materiales compuestos, el material electricamente resistivo puede opcionalmente incorporarse, encapsularse o recubrirse con un material aislante o viceversa, en dependencia de las cineticas de transferencia de energfa y las propiedades fisicoqufmicas externas requeridas. Los materiales aislantes y/o de ceramica pueden incluir, por ejemplo, oxido de aluminio o oxido de zirconia (ZrO2). Alternativamente, el calentador electrico puede comprender un elemento calentador infrarrojo, una fuente fotonica, o un elemento calentador inductivo.
El elemento calentador puede tener cualquier forma adecuada. Por ejemplo, el elemento calentador puede tener la forma de una lamina de calentamiento. Alternativamente, el elemento calentador puede tener la forma de una cubierta o sustrato que tiene diferentes porciones electroconductoras, o un tubo metalico electricamente resistivo. Alternativamente, una o mas agujas o varillas de calentamiento, que se extienden a traves del centro del sustrato formador de aerosol, como ya se describio. Alternativamente, el elemento calentador puede ser un calentador de disco (extremo) o una combinacion de un calentador de disco con agujas o varillas de calentamiento. Otras alternativas incluyen un filamento o alambre de calentamiento, por ejemplo un alambre o placa de calentamiento de Ni-Cr (nfquel-cromo), platino, tungsteno o de aleacion. Opcionalmente, el elemento calentador puede depositarse en o sobre un material portador rfgido. En una modalidad de este tipo, el elemento calentador puede formarse por medio del uso de un metal con una relacion definida entre temperatura y resistencia. En tal dispositivo ejemplar, el metal puede formarse como una pista sobre un material aislante adecuado, tal como material de ceramica, y luego intercalarse en otro material aislante, tal como un vidrio. Los elementos calentadores que se formen de esta manera pueden usarse para calentar y monitorear la temperatura de los calentadores durante el funcionamiento.
El elemento calentador puede calentar el sustrato formador de aerosol por medio de la conduccion. El elemento calentador puede estar al menos parcialmente en contacto con el sustrato, o el portador en el cual se deposita el sustrato. Alternativamente, el calor desde el elemento calentador puede conducirse hacia el sustrato por medio de un elemento conductor del calor.
Alternativamente, el elemento calentador puede transferir calor al aire ambiente entrante que se aspira a traves del sistema durante su uso, el cual a su vez calienta el sustrato formador de aerosol por convencion. El aire ambiente puede calentarse antes de pasar a traves del sustrato formador de aerosol.
En una modalidad, la energfa se suministra al elemento calentador hasta que el elemento calentador alcance una temperatura de entre aproximadamente 250 °C y 440 °C para producir un aerosol a partir del sustrato formador de aerosol. Cualquier sensor de temperatura adecuado y circuito de control puede usarse para controlar el calentamiento del elemento calentador para alcanzar la temperatura de entre aproximadamente 250 °C y 440 °C, incluyendo el uso de uno o mas elementos calentadores adicionales. Esto difiere de los cigarrillos convencionales en los que la combustion de la envoltura para cigarrillos y tabaco puede alcanzar 800 °C.
El sustrato formador de aerosol puede contenerse en un artfculo para fumar. Durante el funcionamiento, el artfculo para fumar que contiene el sustrato formador de aerosol puede contenerse completamente dentro del sistema generador de aerosol. En ese caso, un usuario puede tomar una calada de una boquilla del sistema generador de aerosol. Alternativamente, durante el funcionamiento, el artfculo para fumar que contiene el sustrato formador de aerosol puede estar parcialmente contenido dentro del sistema generador de aerosol. En ese caso, el usuario puede tomar una bocanada directamente al artfculo para fumar.
El artfculo para fumar puede tener una forma esencialmente cilfndrica. El artfculo para fumar puede ser esencialmente alargado. El artfculo para fumar puede tener una longitud y una circunferencia esencialmente perpendiculares a la longitud. El sustrato formador de aerosol puede tener una forma esencialmente cilfndrica. El sustrato formador de aerosol puede ser esencialmente alargado. El sustrato formador de aerosol tambien puede tener una longitud y una circunferencia esencialmente perpendiculares a la longitud. El sustrato formador de aerosol puede recibirse en el receptaculo deslizante del dispositivo generador de aerosol de manera que la longitud del sustrato formador de aerosol es esencialmente paralela a la direccion del flujo de aire en el dispositivo generador de aerosol.
El artfculo para fumar puede tener una longitud total entre aproximadamente 30 mm y aproximadamente 100 mm. El artfculo para fumar puede tener un diametro externo entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 12 mm. El artfculo para fumar puede comprender un tapon de filtro. El tapon de filtro puede localizarse en el extremo aguas
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abajo del artfculo para fumar. El tapon de filtro puede ser un tapon de filtro de acetato de celulosa. El tapon de filtro tiene una longitud de aproximadamente 7 mm en una modalidad, pero puede tener una longitud de entre aproximadamente 5 mm a aproximadamente 10 mm.
En una modalidad, el artfculo para fumar tiene una longitud total de aproximadamente, 45 mm. El artfculo para fumar puede tener un diametro externo de, aproximadamente, 7,2 mm. Ademas, el sustrato formador de aerosol puede tener una longitud de, aproximadamente, 10 mm. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede tener una longitud de, aproximadamente, 12 mm. Ademas, el diametro del sustrato formador de aerosol puede ser entre, aproximadamente, 5 mm y, aproximadamente, 12 mm. El artfculo para fumar puede comprender una envoltura de papel externa. Ademas, el artfculo para fumar puede comprender una separacion entre el sustrato formador de aerosol y el tapon de filtro. La separacion puede ser de, aproximadamente, 18 mm, pero puede ubicarse en el intervalo de, aproximadamente, 5 mm a, aproximadamente, 25 mm.
Como se usa en la presente descripcion, el termino “sustrato formador de aerosol” se refiere a un sustrato capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol. Los compuestos volatiles pueden liberarse mediante el calentamiento o combustion del sustrato formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol puede comprender nicotina.
El sustrato formador de aerosol puede ser un sustrato solido formador de aerosol. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede comprender tanto componentes solidos como lfquidos. El sustrato formador de aerosol puede comprender un material que contiene tabaco, que contiene compuestos volatiles con sabor a tabaco que se liberen del sustrato al calentarse. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede comprender un material que no es de tabaco. El sustrato formador de aerosol puede comprender ademas un formador de aerosol que facilita la formacion de un aerosol denso y estable. Los ejemplos de formadores de aerosol adecuados son la glicerina y el propilenglicol.
Si el sustrato formador de aerosol es un sustrato formador de aerosol solido, el sustrato formador de aerosol solido puede comprender, por ejemplo, uno o mas de: polvo, granulos, pfldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o laminas que contienen uno o mas de: hoja de hierba, hoja de tabaco, fragmentos de nervios de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrudido y tabaco expandido. El sustrato solido formador de aerosol puede estar en forma suelta o puede proporcionarse en un recipiente o cartucho adecuados. De manera opcional, el sustrato formador de aerosol solido puede contener tabaco adicional o compuestos volatiles sin sabor a tabaco que se liberen al calentarse el sustrato. El sustrato solido formador de aerosol tambien puede contener capsulas que, por ejemplo, incluyan tabaco adicional o compuestos saborizantes volatiles que no son de tabaco y dichas capsulas pueden derretirse durante el calentamiento del sustrato solido formador de aerosol.
Como se usa en la presente, el tabaco homogeneizado comprende un material formado por aglomeracion de tabaco en forma de partfculas y puede tener forma de lamina. El material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido formador de aerosol superior al 5 % en relacion con el peso en seco. Alternativamente, el material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido formador de aerosol de entre 5 % y 30 % en peso en relacion con el peso en seco. Las laminas del material de tabaco homogeneizado pueden formarse por la aglomeracion de partfculas de tabaco obtenidas por la molienda o de cualquier otra division en fragmentos tanto de uno o ambos de laminas de hojas de tabaco y tallos de hojas de tabaco; alternativa o adicionalmente, las laminas del material de tabaco homogeneizado pueden comprender uno o mas de polvo de tabaco, fragmentos finos de tabaco y otros productos secundarios de tabaco en partfculas formados durante, por ejemplo, el desgarre, manipulacion y envfo del tabaco. Las laminas de material de tabaco homogeneizado pueden comprender un aglutinante intrfnseco o mas, es decir, aglutinantes endogenos del tabaco, un aglutinante extrfnseco o mas, es decir, aglutinantes exogenos del tabaco, o una combinacion de estos para ayudar a aglomerar las partfculas de tabaco; alternativa o adicionalmente, las laminas de material de tabaco homogeneizado pueden comprender otros aditivos, que incluyen, pero no se limitan a, fibras de tabaco y otras fibras, formadores de aerosol, humectantes, plastificantes, saborizantes, rellenos, solventes acuosos y no acuosos, y sus combinaciones.
En una modalidad particularmente preferida, el sustrato formador de aerosol comprende una material de lamina rizada fruncida de material de tabaco homogeneizado. Como se usa en la presente descripcion, el termino “lamina rizada” hace referencia a una lamina que tiene una pluralidad de arrugas u ondulaciones esencialmente paralelas. Preferentemente, cuando el artfculo generador de aerosol se ha ensamblado, las crestas o corrugaciones esencialmente paralelas se extienden a lo largo de, o son paralelas al eje longitudinal del artfculo generador de aerosol. Esto facilita ventajosamente el fruncido de la lamina rizada de material de tabaco homogeneizado para formar el sustrato formador de aerosol. Sin embargo, se apreciara que las laminas rizadas de material de tabaco homogeneizado por la inclusion en el artfculo generador de aerosol pueden alternativa o adicionalmente tener una pluralidad de crestas o corrugaciones esencialmente paralelas que se disponen en un angulo agudo u obtuso al eje longitudinal del artfculo generador de aerosol cuando el artfculo generador de aerosol se ha ensamblado. En determinadas modalidades, el sustrato formador de aerosol puede comprender una lamina fruncida de material de tabaco homogeneizado que tiene una textura esencialmente uniforme en una parte considerable de toda su superficie. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede comprender una lamina rizada fruncida de material de tabaco homogeneizado que comprende una pluralidad de crestas o corrugaciones esencialmente paralelas que
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se separan esencialmente de manera uniforme a traves del ancho de la lamina.
Opcionalmente, el sustrato solido formador de aerosol puede proporcionarse o incorporarse en un portador termicamente estable. El portador puede tener la forma de polvo, granulos, pfldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o laminas. Alternativamente, el portador puede ser un portador tubular que tiene una capa delgada del sustrato solido depositada en su superficie interna, 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 metalico de malla abierta de masa baja, o una lamina metalica perforada o cualquier otra matriz polimerica termicamente estable.
El sustrato formador de aerosol solido puede depositarse en la superficie del portador en forma de, por ejemplo, una lamina, espuma, gel o suspension. El sustrato solido formador de aerosol puede depositarse en toda la superficie del portador, o alternativamente, puede depositarse en un patron con el fin de proporcionar un suministro del sabor no uniforme durante su uso.
Aunque se hace referencia anteriormente a sustratos formadores de aerosol solidos, estara claro para un experto en la tecnica que pueden usarse otras formas de sustrato formador de aerosol con otras modalidades. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede ser un sustrato lfquido formador de aerosol. Si se proporciona un sustrato lfquido formador de aerosol, el dispositivo generador de aerosol comprende preferentemente medios para retener el lfquido. Por ejemplo, el sustrato lfquido formador de aerosol puede retenerse en un recipiente. Alternativa o adicionalmente, el sustrato lfquido formador de aerosol puede absorberse hacia dentro de un material portador poroso. El material portador poroso puede hacerse de cualquier cuerpo o tapon absorbente adecuado, por ejemplo, un metal espumoso o material de plastico, polipropileno, terileno, fibras de nilon o ceramica. El sustrato lfquido formador de aerosol puede retenerse en el material portador poroso antes de su uso del sistema generador de aerosol o alternativamente, el material del sustrato lfquido formador de aerosol puede liberarse dentro del material portador poroso durante, o inmediatamente antes de su uso. Por ejemplo, el sustrato lfquido formador de aerosol puede proporcionarse en una capsula. La cubierta de la capsula preferentemente se derrite despues de su calentamiento y libera el sustrato lfquido formador de aerosol hacia dentro del material portador poroso. La capsula puede contener opcionalmente un solido en combinacion con el lfquido.
Alternativamente, el portador puede ser un conjunto de fibras o tela no tejida en el cual se incorporan los componentes del tabaco. El conjunto de fibras o tela no tejida puede comprender, por ejemplo, fibras de carbon, fibras celulosicas naturales, o fibras de derivados de celulosa.
El sistema generador de aerosol puede comprender una entrada de aire. El sistema generador de aerosol puede comprender una salida de aire. El sistema generador de aerosol puede comprender una camara de condensacion para permitir que se forme el aerosol que tiene las caracterfsticas convenientes.
A continuacion, se describiran en detalle algunas modalidades, a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos que la acompanan, en los que:
la Figura 1 es un dibujo esquematico que muestra los elementos basicos de un dispositivo generador de aerosol de conformidad con una modalidad;
la Figura 2 es un diagrama esquematico que ilustra los elementos de control de una modalidad;
la Figura 3 es un grafico que ilustra los cambios en la temperatura de calentador y la energfa suministrada durante
las caladas del usuario de conformidad con otra modalidad;
la Figura 4 ilustra una secuencia de control para determinar si se esta llevando a cabo una calada del usuario de conformidad con aun otra modalidad;
la Figura 5 es un grafico que ilustra la energfa normalizada diferente requerida para suministrarse a un elemento calentador para mantener la temperatura en un nivel objetivo para un sustrato nuevo, viejo o para ningun sustrato al elemento calentador; y
la Figura 6 ilustra una secuencia de control para determinar si un sustrato apropiado esta en el dispositivo.
En la Figura 1, se muestra de manera simplificada el interior de una modalidad de un dispositivo generador de aerosol 100. Particularmente, los elementos del dispositivo generador de aerosol 100 no estan dibujados a escala. Los elementos que no son relevantes para la comprension de la modalidad discutida en la presente descripcion se han omitido para simplificar la Figura 1.
El dispositivo generador de aerosol 100 comprende un alojamiento 10 y un sustrato formador de aerosol 2, por ejemplo un cigarrillo. El sustrato formador de aerosol 2 se empuja hacia dentro del alojamiento 10 para entrar en proximidad termica con el elemento calentador 20. El sustrato formador de aerosol 2 liberara un rango de compuestos volatiles a diferentes temperaturas. Algunos de los compuestos volatiles liberados del sustrato formador de aerosol 2 se forman solamente mediante el proceso de calentamiento. Cada compuesto volatil se liberara por encima de una temperatura de liberacion caracterfstica. Controlando la temperatura maxima de operacion del dispositivo generador de aerosol 100 para que este por debajo de la temperatura de liberacion de algunos de los compuestos volatiles, puede evitarse la liberacion o formacion de estos constituyentes del humo.
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Adicionalmente, el dispositivo generador de aerosol 100 incluye un suministro de energfa electrica 40, por ejemplo, una baterfa de iones de litio recargable, proporcionada en el alojamiento 10. El dispositivo generador de aerosol 100 incluye ademas un controlador 30 que se conecta al elemento calentador 20, el suministro de energfa electrica 40, un detector de sustrato formador de aerosol 32 y una interfaz de usuario 36, por ejemplo una pantalla grafica o una combinacion de luces indicadoras LED que llevan la informacion referente al dispositivo 100 a un usuario.
El detector del sustrato formador de aerosol 32 puede detectar la presencia e identidad de un sustrato formador de aerosol 2 en cercanfa termica con el elemento calentador 20 y senaliza la presencia de un sustrato formador de aerosol 2 al controlador 30. La provision de un detector de sustrato es opcional.
El controlador 30 controla la interfaz del usuario 36 para desplegar informacion del sistema, por ejemplo, la energfa de la baterfa, temperatura, estado del sustrato formador de aerosol 2, otros mensajes o sus combinaciones.
El controlador 30 controla ademas la temperatura de operacion maxima del elemento calentador 20. La temperatura del elemento calentador puede detectarse por un sensor de temperatura dedicado. Alternativamente, en otra modalidad la temperatura del elemento calentador se determina monitorizando su resistividad electrica. La resistividad electrica de una longitud del alambre depende de su temperatura. La resistividad p aumenta con el aumento de la temperatura. La caracterfstica de resistividad actual p variara en dependencia de la composicion exacta de la aleacion y la configuracion geometrica del elemento calentador 20, y puede usarse una relacion empfricamente determinada en el controlador. Por lo tanto, el conocimiento de la resistividad p en cualquier momento dado puede usarse para deducir la temperatura de operacion real del elemento calentador 20.
La resistencia del elemento calentador R = V/I; donde V es la tension a traves del elemento calentador y I es la corriente que pasa a traves del elemento calentador 20. La resistencia R depende de la configuracion del elemento calentador 20 asf como de la temperatura y se expresa por la siguiente relacion:
R = P (T) * L/S ecuacion 1
Donde p (T) es la temperatura dependiente de la resistividad, L es la longitud y S el area de seccion transversal del elemento calentador 20. L y S se fijan por una configuracion dada del elemento calentador 20 y pueden medirse. Por lo tanto, para un diseno dado del elemento calentador R es proporcional a p(T).
La resistividad p(T) del elemento calentador puede expresarse en forma polinomial como sigue:
p (T) = po * (1 + a1 T + a2 T2) ecuacion 2
Donde po es la resistividad a una temperatura de referencia To y a1 y a2 son los coeficientes polinomiales.
Por lo tanto, conociendo la longitud y la seccion transversal del elemento calentador 20, es posible determinar la resistencia R, y por lo tanto la resistividad p a una temperatura dada midiendo la tension del elemento calentador V y la corriente I. La temperatura puede obtenerse simplemente de una tabla de busqueda de la resistividad caracterfstica contra la relacion de temperaturas para el elemento calentador que se usa o evaluando el polinomio de la ecuacion (2) anterior. En una modalidad, el proceso puede simplificarse representando la resistividad p contra la curva de temperatura en una o mas, preferentemente dos, aproximaciones lineales en el intervalo de temperatura aplicable a tabaco. Esto simplifica la evaluacion de temperatura que es conveniente en un controlador 30 que tiene recursos computacionales limitados.
La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra los elementos de control de un sistema que incluye el dispositivo de la Figura 1 junto con otros componentes del sistema. El sistema incluye dispositivo generador de aerosol 100, el dispositivo secundario 58 y opcionalmente uno o mas dispositivos remotos 60. El dispositivo generador de aerosol 100 es como el ilustrado en la Figura 1, pero solo se muestran los elementos de control del dispositivo generador de aerosol en la Figura 2. Como se describira, el dispositivo secundario 58 y uno o mas dispositivos remotos 60 funcionan para comparar los datos de uso del dispositivo generador de aerosol con los datos de uso experimental contenidos dentro de una base de datos 57 que relaciona el uso del dispositivo generador de aerosol con las propiedades del aerosol suministrado al usuario. Las propiedades del aerosol suministrado al usuario pueden visualizarse entonces en un visualizador 59 en el dispositivo secundario 58, o en un visualizador en el dispositivo generador de aerosol o en un dispositivo externo 60.
Con referencia a la Figura 2, el controlador 30 incluye una unidad de medicion 50 y una unidad de control 52. La unidad de medicion se configura para determinar la resistencia R del elemento calentador 20. La unidad de medicion 50 pasa las mediciones de resistencia a la unidad de control 52. La unidad de control 52 controla entonces la provision de energfa desde la baterfa 40 al elemento calentador 20 mediante el conmutador de palanca 54. El controlador puede comprender un microprocesador asf como un circuito de control electronico separado. En una modalidad, el microprocesador puede incluir una funcionalidad estandar tal como un reloj interno ademas de otras funcionalidades.
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En preparacion para controlar la temperature, se selecciona un valor para la temperature de operacion objetivo del dispositivo generador de aerosol 100. La seleccion es en base a las temperatures de liberacion de los compuestos volatiles que deben y no deben liberarse. Este valor predeterminado se almacena entonces en la unidad de control 52. La unidad de control 52 incluye una memoria no volatil 56.
El controlador 30 controla el calentamiento del elemento calentador 20 controlando la energfa electrica de suministro a partir de la baterfa hacia el elemento calentador 20. El controlador 30 permite solamente el suministro de energfa hacia el elemento calentador 20 si el detector de sustrato formador de aerosol 32 ha detectado un sustrato formador de aerosol 20 y el usuario ha activado el dispositivo. Accionando el conmutador 54, la energfa se proporciona como una senal de pulsos. El ancho de pulso o ciclo de trabajo de la senal puede modularse por la unidad de control 52 para alterar la cantidad de energfa suministrada al elemento calentador. En una modalidad, el ciclo de trabajo puede limitarse a 60-80%. Esto puede proporcionar una seguridad adicional y evitar que un usuario eleve inadvertidamente la temperatura compensada del calentador de manera que el sustrato alcanza una temperatura por encima de la temperatura de combustion.
Durante el uso, el controlador 30 mide la resistividad p del elemento calentador 20. El controlador 30 convierte entonces la resistividad del elemento calentador 20 en un valor para la temperatura de operacion real del elemento calentador, comparando la resistividad medida p con la tabla de busqueda. Esto puede hacerse dentro de la unidad de medicion 50 o mediante la unidad de control 52. En la siguiente etapa, el controlador 30 compara la temperatura de operacion derivada real con la temperatura de operacion objetivo. Alternativamente, los valores de temperatura en el perfil de calentamiento se convierten previamente a los valores de resistencia de manera que el controlador regula la resistencia en lugar de la temperatura, esto evita los calculos en tiempo real para convertir la resistencia a temperatura durante la experiencia de fumar.
Si la temperatura de operacion real esta por debajo de la temperatura de operacion objetivo, entonces la unidad de control 52 suministra el elemento calentador 20 con energfa electrica adicional para elevar la temperatura de operacion real del elemento calentador 20. Si la temperatura de operacion real esta por encima de la temperatura de operacion objetivo, la unidad de control 52 reduce la energfa electrica suministrada al elemento calentador 20 para disminuir la temperatura de operacion real de regreso a la temperatura de operacion objetivo.
La unidad de control puede implementar cualquier tecnica de control adecuada para regular la temperatura, tal como un lazo de realimentacion termostatico simple o una tecnica de control proporcional, integral, derivativa (PID).
La temperatura del elemento calentador 20 no solamente se afecta por la energfa que se le suministra. El flujo de aire que pasa por el elemento calentador 20 enfrfa el elemento calentador, reduciendo su temperatura. Este efecto de enfriamiento puede explotarse para detectar cambios en flujo de aire a traves del dispositivo. La temperatura del elemento calentador, y ademas su resistencia electrica, caera cuando flujo de aire aumenta antes de que la unidad de control 52 lleve el elemento calentador de regreso a la temperatura objetivo.
La Figura 3 muestra una evolucion tfpica de la temperatura del elemento calentador y la energfa aplicada durante el uso de un dispositivo generador de aerosol del tipo mostrado en la Figura 1. El nivel de energfa suministrada se muestra como la lfnea 61 y la temperatura del elemento calentador como la lfnea 62. La temperatura objetivo se muestra como la lfnea de puntos 64.
Se requiere un periodo inicial de mucha energfa al inicio del uso para llevar el elemento calentador hasta la temperatura objetivo lo mas rapido posible. Una vez que la temperatura objetivo se ha alcanzado la energfa aplicada cae al nivel requerido para mantener el elemento calentador a la temperatura objetivo. Sin embargo, cuando un usuario toma una calada en el sustrato 2, el aire se aspira y pasa el elemento calentador y lo enfrfa por debajo de la temperatura objetivo. Esto se muestra como el elemento 66 en la Figura 3. Para regresar el elemento calentador 20 a la temperatura objetivo hay un pico correspondiente en la energfa aplicada, que se muestra como el elemento 68 en la Figura 3. Este patron se repite a lo largo del uso del dispositivo, en este ejemplo una sesion de fumado, en la que se toman cuatro caladas.
Mediante la deteccion de los cambios temporales en la temperatura o la energfa, o en la velocidad de cambio de temperatura o la energfa, pueden detectarse las caladas del usuario u otros eventos de flujo de aire. La Figura 4 ilustra un ejemplo de un proceso de control, usando un tipo de disparador Schmitt con antirrebote, que puede usarse dentro de unidad de control 52 para determinar cuando se toma una calada. El proceso en la Figura 4 es en base a la deteccion de cambios en la temperatura del elemento calentador. En la etapa 400 se modifica un estado arbitrariamente variable, que se establece inicialmente a 0, a tres cuartos de su valor original. En la etapa 410 se determina un valor delta que es la diferencia entre una temperatura medida del elemento calentador y la temperatura objetivo. Las etapas 400 y 410 pueden llevarse a cabo en orden inverso o en paralelo. En la etapa 415 el valor delta se compara con un valor umbral delta. Si el valor delta es mayor que el valor umbral delta entonces el estado variable aumenta un cuarto antes de pasar a la etapa 425. Esto se muestra como la etapa 420. Si el valor delta es menor que el umbral el estado variable no cambia y el proceso se mueve a la etapa 425. El estado variable se compara entonces con un umbral de estado. El valor del umbral de estado usado es diferente en dependencia de si
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se determina que el dispositivo esta en el momento de un estado de toma de calada o no. En la etapa 430 la unidad de control determina si el dispositivo esta en un estado de toma de calada o no. Inicialmente, es decir en un primer ciclo de control, el dispositivo se asume que esta en un estado de no calada.
Si el dispositivo esta en un estado de no calada el estado variable se compara con un umbral de estado ALTO en la etapa 440. Si el estado variable es mayor que el umbral de estado ALTO entonces se determina que el dispositivo esta en un estado de toma de calada. Si no, se determina que este se mantiene en un estado de no calada. En ambos casos, el proceso pasa luego a la etapa 460 y luego regresa a 400. Si el dispositivo esta en un estado de toma de calada el estado variable se compara con un umbral de estado BAJO en la etapa 450. Si el estado variable es menor que el umbral de estado BAJO entonces se determina que el dispositivo esta en un estado de no calada. Si no, se determina que este se mantiene en un estado de toma de calada. En ambos casos, el proceso pasa luego a la etapa 460 y luego regresa a la etapa 400.
El valor de los valores umbrales ALTO y BAJO influyen directamente en el numero de ciclos requeridos a traves del proceso para la transicion entre un estado de toma de calada y de no calada, y vice versa. De esta manera las puede evitarse que las fluctuaciones de temperatura en terminos muy cortos y el ruido en el sistema, que no son resultado de una calada del usuario, se detecte como una calada. Las fluctuaciones cortas se filtran de manera efectiva. Sin embargo, el numero de ciclos requerido se elige convenientemente de manera que la deteccion de transicion de caladas puede tener lugar antes de que el dispositivo compense la cafda de temperatura aumentando la energfa suministrada al elemento calentador. Alternativamente el controlador puede suspender el proceso de compensacion mientras que se toma la decision de si se toma una calada o no. En un ejemplo BAJO = 0,06 y ALTO = 0,94, lo que significa que el sistema necesitarfa pasar a traves de al menos 10 iteraciones cuando el valor delta fue mayor que el valor umbral delta para ir del estado de no calada a toma de calada.
El sistema ilustrado en la Figura 4 puede usarse para proporcionar un conteo de caladas y, si el controlador incluye un reloj, una indicacion del momento en el que se tomo cada calada. Los estados de toma de calada y de no calada pueden usarse ademas para controlar dinamicamente la temperatura objetivo. El flujo de aire aumentado pone mas oxfgeno en contacto con el sustrato. Esto aumenta la posibilidad de la combustion del sustrato a una temperatura dada. La combustion del sustrato no es conveniente. Por lo tanto, la temperatura objetivo puede disminuirse cuando se determina un estado de toma de calada para reducir la posibilidad de la combustion del sustrato. La temperatura objetivo puede regresarse entonces a su valor original cuando se determina un estado de no calada.
El proceso que se muestra en la Figura 4 es solo un ejemplo de un proceso de deteccion de caladas. Por ejemplo, se pueden llevar a cabo procesos similares al ilustrado en la Figura 4 usando la energfa aplicada como una medida o usando la velocidad de cambio de temperatura o la velocidad de cambio de energfa aplicada. Es ademas posible usar un proceso similar al que se muestra en la Figura 4, pero usando solamente un unico umbral de estado en lugar de diferentes umbrales ALTo y BAJO.
El sistema puede ademas detectar automaticamente si esta presente o no el sustrato esperado. La cantidad de energfa requerida para alcanzar la temperatura objetivo y mantener el elemento calentador a la temperatura objetivo depende de la presencia o ausencia de un material de sustrato 2 cerca del elemento calentador 20, y de las propiedades del sustrato. La Figura 5 muestra la evolucion de energfa normalizada suministrada al elemento calentador como funcion del tiempo. La curva 70 es la energfa normalizada cuando un nuevo sustrato esta en el dispositivo y la curva 72 es la energfa normalizada cuando no hay ningun sustrato en el dispositivo. La energfa normalizada es la energfa suministrada durante un intervalo de tiempo fijo normalizada contra una medicion inicial de energfa. Una medicion normalizada de energfa minimiza la influencia de las condiciones ambientales tal como la temperatura ambiente, flujo de aire y humedad.
Puede observarse que en ambos casos la energfa suministrada a un elemento calentador disminuye monotonamente en el tiempo despues de un periodo de energfa inicial alta para llevar el elemento calentador hasta la temperatura objetivo. Sin embargo, la Figura 5 muestra que en T= 10 segundos la cantidad de energfa suministrada con un nuevo sustrato en el dispositivo es aproximadamente dos veces la cantidad de energfa suministrada cuando no esta presente ningun sustrato en el dispositivo. La diferencia de energfa suministrada entre un sustrato nueve y uno calentado previamente es menor per aun detectable. En una modalidad, la diferencia en la energfa normalizada puede medirse en T=5 segundos y determinar de manera exacta si un sustrato esta presente o no.
El controlador es capaz de calcular la energfa normalizada suministrada al elemento calentador hasta un tiempo predeterminado, y a partir del cual es capaz de determinar si un sustrato apropiado o esperado esta en el dispositivo.
La Figura 6 ilustra un ejemplo de un proceso de control que se puede llevar a cabo por la unidad de control 52 para determinar si un sustrato esta en el dispositivo o no. El proceso es un proceso de lazo cerrado y comienza en la etapa 600. En la etapa 610 el numero de la ronda se incrementa. Al inicio del proceso el numero de la ronda se establece a cero. En cada momento que para el lazo de control, el numero de la ronda se incrementa en la etapa 610. En la etapa 620 las ramas del proceso dependen del valor del numero de la ronda. En el lazo inicial, cuando el numero de la ronda es igual a uno, el proceso pasa a la etapa 630. En la etapa 630 la energfa inicial, es decir la
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energfa suministrada al calentador hasta ahora, se establece como la energfa. Esta energfa inicial se usa para normalizar mediciones subsecuentes de energfa. El proceso pasa entonces a la etapa 640 y de regreso a la etapa 610. Las rondas subsecuentes pasan directamente desde la etapa 620 a la etapa 640 hasta que se alcanza una ronda de decisiones. Cada ronda puede llevarse a cabo en un intervalo de tiempo fijo, por ejemplo cada dos segundos. La ronda de decision corresponde al momento en que el controlador se configura para comparar la energfa normalizada con un valor umbral o esperado para determinar si un sustrato esta presente o no. El valor umbral de energfa normalizada se ilustra por la lfnea de puntos 74 en la Figura 3. En este ejemplo la ronda de decision es la ronda cinco, y ocurre 10 segundos despues de que el dispositivo se enciende. En la ronda de decision, el proceso pasa desde la etapa 620 a la etapa 650. En la etapa 650 la energfa normalizada se calcula como la energfa suministrada cuando el dispositivo se encendio dividida por el producto de la energfa inicial y el numero de la ronda de decision (en este ejemplo cinco). La energfa normalizada calculada se compara entonces con un valor umbral en la etapa 660. Si la energfa normalizada excede el valor umbral entonces la unidad de control determina que esta presente un sustrato apropiado y el dispositivo puede continuar usandose. Si la energfa normalizada no excede el umbral, la unidad de control determina que no esta presente ningun sustrato (o un sustrato inapropiado) y la unidad de control evita entonces el suministro de energfa al elemento calentador manteniendo el interruptor 54 abierto.
El proceso ilustrado en la Figura 6 es solo un ejemplo de un proceso para determinar si un sustrato apropiado esta presente en un dispositivo generador de aerosol. Pueden usarse otras mediciones de potencia o energfa suministrada al elemento calentador y pueden usarse datos normalizados o no normalizados. El momento en el que se toma la determinacion tambien se puede elegir. La ventaja de una determinacion temprana para tomar una accion temprana, si es necesaria, debe equilibrarse contra la necesidad de obtener un resultado confiable.
La medicion de potencia o energfa puede compararse con una pluralidad de umbrales. Esto puede ser util para distinguir entre diferentes tipos de sustrato o entre un sustrato inapropiado y la ausencia de cualquier sustrato.
Asf como son utiles para el control dinamico del dispositivo generador de aerosol, los datos de deteccion de caladas y los datos de deteccion del sustrato determinados por el controlador 30 pueden ser utiles para propositos de analisis. En particular, los datos de deteccion de caladas junto con los datos relacionados con la temperatura del elemento calentador y/o la energfa suministrada al elemento calentador (nombrados colectivamente como datos de uso en la presente) pueden compararse con datos almacenados derivados experimentalmente que relacionan los datos de uso con las propiedades del aerosol suministrados por el dispositivo bajo diferentes escenarios de uso. Las propiedades del aerosol suministrado pueden proporcionarse al usuario como retroalimentacion de su consumo de aerosol y de los constituyentes clave del aerosol. Las propiedades del aerosol pueden ademas recolectarse durante un tiempo y de diferentes usuarios para proporcionar un conjunto de datos de nivel de poblacion que se puede analizar posteriormente.
Los datos almacenados derivados experimentalmente que relacionan los datos de uso con las propiedades del aerosol suministrados por el dispositivo bajo diferentes escenarios de uso pueden contenerse en una base de datos y pueden mantenerse en el dispositivo generador de aerosol o en un dispositivo secundario al cual puede conectarse el dispositivo generador de aerosol. El dispositivo secundario puede ser cualquier dispositivo de procesamiento, tal como un ordenador portatil o un telefono movil. En una modalidad el dispositivo secundario es un dispositivo de carga para recargar la baterfa en el dispositivo generador de aerosol.
Sera evidente para un experto que, en la medida en que los datos ambientales adicionales se requieran para comparar de manera exacta los datos de usuario reales y los datos derivados experimentalmente, la unidad de control 52 puede incluir una funcionalidad de un sensado adicional para proporcionar tales datos ambientales. Por ejemplo, la unidad de control 52 puede incluir un sensor de humedad 55 y los datos de humedad pueden incluirse como parte de los datos proporcionados eventualmente al dispositivo externo 58. Alternativa o adicionalmente, el sensor 55 puede ser un sensor de temperatura ambiente.
El uso del dispositivo puede analizarse por un dispositivo externo 58, 60 para determinar que datos derivados experimentalmente coinciden de manera mas cercana con el comportamiento de uso, por ejemplo en terminos de longitud y frecuencia de inhalacion y el numero de inhalaciones. Los datos derivados experimentalmente con el comportamiento mas cercano de uso pueden usarse como base para analisis y visualizaciones futuras.
La Figura 2 ilustra la conexion del controlador 30 con un dispositivo externo secundario 58 que incluye un visualizador 59. El conteo de caladas y los datos de tiempo puede exportarse hacia el dispositivo externo 58 junto con otro dato de uso capturado y pueden transmitirse ademas desde el dispositivo secundario 58 hacia otros dispositivos de almacenamiento o de procesamiento de datos externos 60. El dispositivo generador de aerosol puede incluir cualquier medio de salida de datos adecuado. Por ejemplo el dispositivo generador de aerosol puede incluir un radio inalambrico conectado al controlador 30 o memoria 56, o un puerto bus serie universal (USB) conectado al controlador 30 o memoria 56. Alternativamente, el dispositivo generador de aerosol puede configurarse para transferir datos desde la memoria a una memoria externa en un dispositivo de carga de la baterfa cada vez que el dispositivo generador de aerosol se recarga a traves de conexiones adecuadas de datos. El dispositivo de carga de la baterfa puede proporcionar una memoria mas grande para terminos de almacenamiento mas largos de los
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datos de calada y puede conectarse subsecuentemente a un dispositivo de procesamiento de datos adecuado o a una red de comunicaciones. Ademas, los datos asf como las instrucciones para el controlador 30 pueden cargarse, por ejemplo, una unidad de control 52 cuando el controlador 30 se conecta al dispositivo externo 58.
Pueden ademas recogerse datos adicionales durante el funcionamiento del dispositivo generador de aerosol 100 y transferirse al dispositivo externo 58. Tales datos pueden incluir, por ejemplo, un numero de serie u otra informacion de identificacion del dispositivo generador de aerosol; el momento de inicio de la sesion de fumado; el momento de finalizacion de la sesion de fumado; y la informacion relacionada con la razon de finalizacion de una sesion de fumado.
En una modalidad, un numero de serie u otra informacion de identificacion, o la informacion de rastreo, asociada con el dispositivo generador de aerosol 100 puede almacenarse dentro del controlador 30. Por ejemplo, tal informacion de rastreo puede almacenarse en la memoria 56. Debido a que el dispositivo generador de aerosol 100 puede no estar siempre conectado al mismo dispositivo externo 58 para propositos de carga o de transferencia de datos, esta informacion de rastreo puede exportarse a los dispositivos de almacenamiento o de procesamiento de datos externos 60 y juntarse para proporcionar una imagen mas completa del comportamiento del usuario. Un numero de serie u otra informacion de identificacion permiten que los datos de uso del dispositivo se asocien con datos de uso almacenados previamente del mismo dispositivo.
Sera evidente para los expertos en la tecnica que el conocimiento del tiempo de funcionamiento del dispositivo generador de aerosol, tal como el inicio y finalizacion de la sesion de fumado, puede ademas capturarse usando los metodos y aparatos descritos en la presente descripcion. Por ejemplo, usando la funcionalidad del reloj del controlador 30 o la unidad de control 52, un momento de inicio de la sesion de fumado puede capturarse y almacenarse por el controlador 30. De manera similar, un momento de finalizacion puede registrarse cuando el usuario o el dispositivo generador de aerosol 100 finalizan la sesion deteniendo la energfa hacia el elemento calentador 20. La exactitud de tales momentos de inicio y finalizacion puede mejorarse si se carga al controlador 30 un momento mas exacto por el dispositivo externo 58 para corregir cualquier perdida o inexactitud. Por ejemplo, durante una conexion del controlador 30 al dispositivo externo 58, el dispositivo 58 puede interrogar la funcion interna del reloj del controlador 30, compara el valor de tiempo recibido con un reloj proporcionado dentro del dispositivo externo 58 o con uno o mas de los dispositivos de almacenamiento o de procesamiento de datos externos 60, y proporcionar una senal de reloj actualizada al controlador 30.
Las razones para finalizar una sesion de fumado o funcionamiento del dispositivo generador de aerosol 100 pueden tambien identificarse y capturarse. Por ejemplo, la unidad de control 52 puede contener una tabla de busquedas que incluye varias razones para la finalizacion de la sesion de fumado o funcionamiento. Un listado ilustrativo de tales razones se proporciona aquf.
Codigo de sesion
Razon de finalizacion de sesion Descripcion de la razon
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(finalizacion normal) Finalizacion de sesion alcanzada
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(finalizada por el usuario) El usuario aborto la experiencia (oprimiendo el boton de energfa para finalizar la sesion, insertando el dispositivo generador de aerosol en el dispositivo externo 58, o mediante un comando de control remoto
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(rotura del calentador) Sospecha de un dano en el calentador en vistas de las mediciones de temperatura fuera de un intervalo predeterminado durante el calentamiento
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(nivel de calentamiento incorrecto) Ocurrio un mal funcionamiento donde la temperatura del elemento calentador esta por encima o por debajo una temperatura de operacion predeterminada fuera de un intervalo de tolerancia aceptable
4
(calentamiento externo) La temperatura del elemento calentador permanece por encima del objetivo incluso si se reduce la energfa suministrada
La tabla anterior proporciona un numero de razones ilustrativas por las que puede finalizar el funcionamiento o una sesion de fumado. Sera evidente para un experto en la tecnica, que usando las varias indicaciones proporcionadas por la unidad de medicion 50 y la unidad de control 52 proporcionada en el controlador 30, ya sean solas o en combinacion con las indicaciones registradas en respuesta al controlador 30 se controla el calentamiento del elemento calentador 20, el controlador 30 puede asignar los codigos de sesion con una razon para finalizar el funcionamiento del dispositivo generador de aerosol 100 o una sesion de fumado usando tal dispositivo. Otras razones que pueden determinarse a partir de los datos disponibles usando los metodos y aparatos descritos anteriormente seran evidentes para un experto en la tecnica y pueden ademas implementarse usando los metodos y aparatos descritos en la presente descripcion sin apartarse del espfritu y alcance de esta descripcion y las modalidades ilustrativas descritas en la presente descripcion.
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El consumo por parte del usuario del aerosol puede aproximarse de manera exacta ya que el dispositivo generador de aerosol 100 descrito en la presente descripcion puede controlar de manera exacta la temperatura del elemento calentador 20, y debido a que los datos puede juntarse por el controlador 30, asf como las unidades 50 y 52 proporcionadas dentro del controlador 30, puede obtenerse un perfil del uso real del dispositivo 100 durante una sesion.
En una modalidad ilustrativa, los datos de uso capturados por el controlador 30 pueden compararse con los datos determinados durante las sesiones controladas para mejorar aun mas el entendimiento del uso del dispositivo 100 por parte del usuario. Por ejemplo, recogiendo primero los datos usando una maquina para fumar bajo condiciones ambientales controladas y midiendo los datos tales como el numero de caladas, volumen de caladas, intervalo de caladas, y resistividad del elemento calentador, puede construirse una base de datos 57 que proporcione, por ejemplos, niveles de nicotina u otros datos proporcionados bajos las condiciones experimentales. Tales datos experimentales pueden entonces compararse con los datos recogidos por el controlador 30 durante el uso real y pueden usarse para determinar, por ejemplo, la informacion de cuanto puede inhalar el usuario. En una modalidad, como se ilustra en la Figura 2, tal una base de datos 57 que contiene datos experimentales puede almacenarse en uno o mas de dispositivos remotos 60 y la comparacion y procesamiento adicional de los datos puede llevarse a cabo en uno o mas de dispositivos 60. Por ejemplo, los dispositivos remotos 60 pueden ser uno o mas servidores operados por el fabricante de los dispositivos generadores de aerosol conectados a y accesibles desde Internet. Alternativamente, la base de datos 57 puede localizarse dentro del dispositivo externo 58, como se ilustra in lfnea de puntos en la Figura 2.
La base de datos 57 puede comprender datos para una pluralidad de diferentes tipos de sustrato formador de aerosol y para una pluralidad de diferentes tipos de dispositivo generador de aerosol. Una indicacion del tipo de sustrato y del tipo de dispositivo puede proporcionarse por el usuario ya sea antes de una sesion de fumar o despues de una sesion de fumar y puede ser una entrada al dispositivo generador de aerosol o a uno de los dispositivos secundarios. Alternativamente una indicacion del tipo de sustrato y del tipo de dispositivo puede proporcionarse automaticamente por el dispositivo generador de aerosol como parte de los datos de uso.
Los datos almacenados en la base de datos 57 pueden incluir cantidades de los siguientes compuestos contenidos dentro del aerosol suministrado bajo condiciones particulares de funcionamiento: Acetaldehfdo, Acetamida, Acetona, Acroleina, Acrilamida, Acrilonitrilo, 4-Aminobifenil, 1-Aminonaftaleno, 2-Aminonaftaleno, Amonfaco, Anabasina, o-Anisidina, Arsenico, A-a-C (2-Amino-9H-pirido[2,3-b]indol), Benz[a]antraceno, Benz[j]aceantrileno, Benceno, Benzo[b]fluoranteno, Benzo[k]fluoranteno, Benzo[b]furano, Benzo[a]pireno, Benzo[c]fenantreno, Berilio, 1,3-Butadieno, Cadmio, Acido cafeico, Monoxido de carbono, Catecol, Dioxinas/furanos clorados, Cromo, Criseno, Cobalto, Cresoles (o-, m-, y p-cresol), Crotonaldehfdo, Ciclopenta[c,d]pireno, Dibenz[a,h]antraceno,
Dibenzo[a,e]pireno, Dibenzo[a,h]pireno, Dibenzo[a,i]pireno, Dibenzo[a,l]pireno, 2,6-Dimetilanilina, Carbamato de etilo (uretano), Etilbenceno, Oxido de etileno, Formaldehfdo, Furano, Glu-P-1 (2-Amino-6-metildipirido[1,2-a:3',2'- d]imidazol), Glu-P-2 (2-Aminodipirido[1,2-a:3',2'-d]imidazol), Hidrazina, Cianuro de hidrogeno, Indeno[1,2,3-cd]pireno, IQ (2-Amino-3-metilimidazo[4,5-f]quinolina), Isopreno, Plomo, MeA-a-C (2-Amino-3-metil)-9H-pirido[2,3-b]indol), Mercurio, Metil etil cetona, 5-Metilcriseno, 4-(Metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona (NNK), Naftaleno, Nfquel, Nicotina, Nitrobenceno, Nitrometano, 2-Nitropropano, N-Nitrosodietanolamina (NDELA), N-Nitrosodietilamina, N- Nitrosodimetilamina (NDMA), N-Nitrosometiletilamina, N-Nitrosomorfolina (NMOR), N-Nitrosonornicotina (NNN), N- Nitrosopiperidina (nPiP), N-Nitrosopirrolidina (NPYR), N-Nitrososarcosina (NSAR), Nornicotina, Fenol, PhIP (2- Amino-1-metil-6-fenilimidazo[4,5-b]piridina), Polonio-210, Propionaldehfdo, Oxido de propileno, Quinolina, Selenio, Estireno, o-Toluidina, Tolueno, Trp-P-1 (3-Amino-1,4-dimetil-5H-pirido[4,3-b]indol), Trp-P-2 (1-Metil-3-amino-5H- pirido[4,3-b]indol), Uranio-235, Uranio-238, Acetato de vinilo, o Cloruro de vinilo.
La informacion sobre las propiedades del aerosol suministrado al usuario puede visualizarse en el dispositivo generador de aerosol 100 o pueden visualizarse en el visualizador 59 de un dispositivo secundario 58, tal como un telefono movil o dispositivo de carga, o en un dispositivo externo remoto 60.
Sera evidente para un experto en la tecnica, que usando los metodos y aparatos discutidos en la presente descripcion, puede capturarse casi cualquier informacion deseada de manera que es posible lograr una comparacion aproximada de manera exacta con datos experimentales y varios atributos asociados con una operacion por parte del usuario del dispositivo generador de aerosol 100.
Las modalidades ilustrativas descritas anteriormente ilustran pero no son limitantes. En funcion de las modalidades ilustrativas analizadas anteriormente, otras modalidades coherentes con las modalidades ilustrativas anteriores ahora seran evidentes para un experto en la tecnica.

Claims (15)

  1. 5
    10
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    20
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    30
    35
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    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema generador de aerosol configurado para el suministro oral o nasal de un aerosol generado a un usuario, el sistema comprende:
    un elemento calentador (20) configurado para calentar un sustrato formador de aerosol (2) para generar un aerosol;
    una fuente de energfa (40) conectada al elemento calentador;
    un controlador (30) conectado al elemento calentador y a la fuente de energfa, en donde el controlador se
    configura para controlar el funcionamiento del elemento calentador, el controlador incluye o se conecta a un
    medio para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador;
    un primer medio de almacenamiento de datos (56) conectado al controlador para registrar los cambios
    detectados en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador y los datos que se relacionan con el
    funcionamiento del elemento calentador; y
    un segundo medio de almacenamiento de datos (57); y
    un medio de indicacion (59) acoplado al segundo medio de almacenamiento de datos para indicar las propiedades del aerosol suministrado al usuario,
    caracterizado porque el segundo medio de almacenamiento de datos (57) comprende una base de datos que se relaciona con los cambios en el flujo de aire y los datos que relacionan el funcionamiento del elemento calentador con las propiedades del aerosol suministrado al usuario.
  2. 2. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 1, en donde el controlador (30) se configura para controlar la energfa suministrada al elemento calentador (20) desde la fuente de energfa para mantener el elemento calentador a una temperatura objetivo y se configura para monitorizar los cambios en la temperatura del elemento calentador o los cambios en la energfa suministrada al elemento calentador para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador.
  3. 3. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 1 o 2, en donde el controlador (30) se configura para comparar una medicion de energfa suministrada al elemento calentador (20) o la energfa suministrada al elemento calentador desde la fuente de energfa con una medicion umbral de potencia o energfa para detectar la presencia de un sustrato formador de aerosol cerca del elemento calentador o una propiedad del material de un sustrato formador de aerosol cerca del elemento calentador.
  4. 4. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, en donde la base de datos comprende datos especfficos para un tipo particular de sustrato formador de aerosol.
  5. 5. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 4, que comprende ademas medios de identificacion (32) para identificar el sustrato formador de aerosol recibido en el dispositivo o una interfaz de usuario configurada para permitir que un consumidor introduzca datos que identifican el sustrato formador de aerosol recibido en el dispositivo.
  6. 6. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, en donde los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento generador de aerosol comprenden la temperatura del elemento calentador o la energfa suministrada al elemento calentador.
  7. 7. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, que comprende un alojamiento (10), en donde el segundo medio de almacenamiento de datos o el visualizador, o tanto el segundo medio de almacenamiento de datos como el visualizador se contienen dentro del alojamiento junto con al menos un del elemento calentador y la fuente de energfa.
  8. 8. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion de la 1 a la 6, en donde el sistema comprende un dispositivo generador de aerosol (100) y uno o mas dispositivos secundarios (58, 60) a los cuales el dispositivo generador de aerosol puede acoplarse directa o indirectamente, y en donde el segundo medio de almacenamiento de datos (57) y el medio de indicacion (59) son parte del uno o mas dispositivos secundarios.
  9. 9. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 8, en donde el dispositivo secundario es un dispositivo de carga configurado para rellenar la fuente de energfa en el dispositivo generador de aerosol.
  10. 10. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion de la 1 a la 9, en donde las propiedades del aerosol suministrado al usuario comprenden cantidades de compuestos qufmicos particulares.
  11. 11. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, en donde el sistema es un dispositivo para fumar electrico.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
  12. 12. Un metodo para proporcionar datos de suministro del aerosol a un usuario final de un dispositivo generador de aerosol calentado electricamente, el dispositivo comprende un elemento calentador (20) y un suministro de energfa (40) para suministrar energfa al elemento calentador, y medios para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador que comprende:
    registrar en un primer medio de almacenamiento de datos (56) los cambios detectados en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador; extraer de un segundo medio de almacenamiento de datos (57) que comprende una base de datos que se relaciona con los cambios en el flujo de aire y los datos que relacionan el funcionamiento del elemento calentador con las propiedades del aerosol suministrado al usuario, basado en los cambios detectados en el flujo de aire y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador del primer medio de almacenamiento de datos (56), las propiedades del aerosol suministrado al usuario; e
    indicar, usando un medio de indicacion (59) acoplado al segundo medio de almacenamiento de datos (57) las propiedades extrafdas del aerosol suministrado al usuario.
  13. 13. Un metodo de conformidad con la reivindicacion 12, que comprende ademas la etapa de detectar o proporcionar al menos una caracterfstica del sustrato formador de aerosol recibido en el dispositivo, en donde la etapa de extraccion se basa ademas en la al menos una caracterfstica del sustrato formador de aerosol recibido en el dispositivo.
  14. 14. Un metodo de conformidad con la reivindicacion 12 o 13, en donde las propiedades extrafdas del aerosol suministrado al usuario comprenden cantidades de compuestos qufmicos particulares.
  15. 15. Un programa informatico que comprende instrucciones ejecutables por un ordenador que cuando se ejecutan en un ordenador u otro dispositivo de procesamiento adecuado, llevan a cabo las etapas de:
    registrar en un primer medio de almacenamiento de datos (56) los cambios detectados en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador (20) y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador, en donde el elemento calentador esta en un dispositivo generador de aerosol calentado electricamente, el dispositivo generador de aerosol calentado electricamente comprende ademas un suministro de energfa (40) para suministrar energfa al elemento calentador, y medios para detectar un cambio en el flujo de aire que pasa por el elemento calentador,
    extraer de un segundo medio de almacenamiento de datos (57) que comprende una base de datos que se relaciona con los cambios en el flujo de aire y los datos que relacionan el funcionamiento del elemento calentador con las propiedades del aerosol suministrado a un usuario, basado en los cambios detectados en el flujo de aire y los datos que se relacionan con el funcionamiento del elemento calentador del primer medio de almacenamiento de datos (56), las propiedades del aerosol suministrado al usuario; e indicar, usando un medio de indicacion (59) acoplado al segundo medio de almacenamiento de datos (57), las propiedades extrafdas del aerosol suministrado al usuario.
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