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ES2893118T3 - Unidad de calentamiento con cavidad - Google Patents

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ES2893118T3
ES2893118T3 ES18745949T ES18745949T ES2893118T3 ES 2893118 T3 ES2893118 T3 ES 2893118T3 ES 18745949 T ES18745949 T ES 18745949T ES 18745949 T ES18745949 T ES 18745949T ES 2893118 T3 ES2893118 T3 ES 2893118T3
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ES
Spain
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heating unit
aerosol generating
cavity
socket
electric heater
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ES18745949T
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English (en)
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Sze Chiek Aw
Jean-Luc Fringeli
Chow Kian Yeo
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Philip Morris Products SA
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Abstract

Una unidad de calentamiento (10) para un dispositivo generador de aerosol (102), la unidad de calentamiento (10) comprende: un casquillo (12) que define una abertura (20) en un primer extremo (22) del casquillo (12) y una cavidad (24) en un segundo extremo (26) del casquillo (12); un compuesto de encapsulado (28) colocado dentro de la cavidad (24); y un calentador eléctrico alargado (14) que se extiende desde el primer extremo (22) del casquillo (12), en donde una porción del calentador eléctrico alargado (14) se extiende a través de la abertura (20) y dentro de la cavidad (24).

Description

DESCRIPCIÓN
Unidad de calentamiento con cavidad
La presente invención se refiere a una unidad de calentamiento para un dispositivo generador de aerosol, la unidad de calentamiento que tiene una cavidad. La presente invención también se refiere a un dispositivo generador de aerosol que comprende la unidad de calentamiento, un sistema generador de aerosol que comprende el dispositivo generador de aerosol, un método para generar un aerosol y un método para ensamblar una unidad de calentamiento.
Un tipo de sistema generador de aerosol es un sistema para fumar operado eléctricamente. Los sistemas para fumar operados eléctricamente portátiles conocidos típicamente comprenden un dispositivo generador de aerosol que comprende una batería, circuitos electrónicos de control y un calentador eléctrico para calentar un artículo para fumar diseñado específicamente para usarse con el dispositivo generador de aerosol. En algunos ejemplos, el artículo para fumar comprende un tapón de un sustrato formador de aerosol, como un tapón de tabaco, y el calentador contenido en el dispositivo generador de aerosol se inserta en el sustrato formador de aerosol cuando el artículo para fumar se inserta en el dispositivo generador de aerosol.
El documento WO 2015/197627 A1 describe un sistema generador de aerosol que comprende un artículo generador de aerosol que comprende una fuente de nicotina y una fuente de ácido láctico. El sistema generador de aerosol también comprende un dispositivo generador de aerosol que comprende una cavidad para recibir el artículo generador de aerosol y un solo calentador para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico. El calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico alargado en forma de una lámina de calentamiento colocada en el centro de la cavidad.
El documento WO 2016/124552 A1 describe un dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente que comprende una unidad de calentamiento. La unidad de calentamiento comprende un calentador y un soporte del calentador. El soporte del calentador proporciona soporte estructural al calentador y permite ubicar el calentador dentro del dispositivo generador de aerosol. El soporte del calentador está formado por un material moldeable que se moldea alrededor de una porción del calentador y se extiende a través de un orificio pasante para acoplar el calentador al soporte del calentador. El uso de dicho orificio pasante aumenta el anclaje del calentador al soporte del calentador.
Los artículos generadores de aerosoles para sistemas para fumar operados eléctricamente exhiben típicamente un alto contenido de líquido para facilitar la generación de un aerosol cuando se calientan. Durante el uso, el líquido del artículo generador de aerosol puede acumularse dentro del dispositivo generador de aerosol, ya sea por transferencia directa desde el artículo generador de aerosol o como resultado de la condensación del aerosol dentro del dispositivo generador de aerosol. El líquido que se acumula dentro del dispositivo generador de aerosol durante el uso puede filtrarse al interior del dispositivo generador de aerosol y resultar en el deterioro o falla de los componentes eléctricos dentro del dispositivo generador de aerosol.
Sería conveniente proporcionar una unidad de calentamiento para un dispositivo generador de aerosol que reduzca o elimine el potencial de fuga de líquido al interior del dispositivo generador de aerosol durante el uso. De conformidad con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una unidad de calentamiento para un dispositivo generador de aerosol, que comprende la unidad de calentamiento un casquillo que define una abertura en un primer extremo del casquillo y una cavidad en un segundo extremo del casquillo. La unidad de calentamiento también comprende un compuesto de encapsulado colocado dentro de la cavidad. La unidad de calentamiento también comprende un calentador eléctrico alargado que se extiende desde el primer extremo del casquillo, en donde una porción del calentador eléctrico alargado se extiende a través de la abertura y dentro de la cavidad.
Ventajosamente, proporcionar una unidad de calentamiento que comprende un casquillo facilita la instalación del calentador eléctrico alargado dentro de un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol. Es decir, el casquillo puede dimensionarse y configurarse para encajar dentro de un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol.
Ventajosamente, la abertura a través de la cual se extiende una porción del calentador eléctrico alargado puede facilitar el posicionamiento correcto del calentador eléctrico alargado con respecto al casquillo. Ventajosamente, esto facilita el posicionamiento y la orientación correctos del calentador eléctrico alargado cuando la unidad de calentamiento está instalado dentro de un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol.
Ventajosamente, la cavidad en la que se extiende una porción del calentador eléctrico alargado facilita un sellado entre el calentador eléctrico alargado y el casquillo. Ventajosamente, el compuesto de encapsulado proporciona un sello entre el calentador eléctrico alargado y el casquillo. Ventajosamente, el compuesto de encapsulado puede mantener el sello a temperaturas elevadas a las que se calienta típicamente el calentador eléctrico alargado durante el uso.
Preferentemente, el compuesto de encapsulado llena esencialmente la cavidad. Ventajosamente, llenar esencialmente la cavidad con el compuesto de encapsulado puede maximizar la resistencia del sello formado por el compuesto de encapsulado.
Preferentemente, el compuesto de encapsulado comprende al menos uno de un polímero termoestable, una resina epoxi, silicona y sus combinaciones. Ventajosamente, estos compuestos de encapsulado permanecen estables a temperaturas elevadas a las que se calienta típicamente el calentador eléctrico alargado durante el uso. Ventajosamente, estos compuestos de encapsulado pueden depositarse dentro de la cavidad en forma líquida y luego fraguar, por ejemplo, mediante secado o curado. Ventajosamente, esto facilita la entrada del compuesto de encapsulado en los espacios entre el calentador eléctrico alargado y el casquillo para optimizar el sello proporcionado por el compuesto de encapsulado.
Preferentemente, el compuesto de encapsulado comprende al menos una silicona. Ventajosamente, las siliconas conservan cierto grado de elasticidad después del curado, lo que facilita un sellado robusto entre el casquillo y el calentador eléctrico alargado.
El compuesto de encapsulado puede comprender una silicona de curado neutro. Las siliconas de curado neutro pueden exhibir una mayor elasticidad después del curado en comparación con otras siliconas, como las siliconas acetoxi. Ventajosamente, una mayor elasticidad puede mejorar la fiabilidad del sello proporcionado por el compuesto de encapsulado.
El compuesto de encapsulado puede comprender una acetoxi silicona. Las siliconas acetoxi típicamente exhiben un tiempo de curado reducido en comparación con las siliconas de curado neutro. Ventajosamente, un tiempo de curado reducido facilita la fabricación de la unidad de calentamiento.
La porción del calentador eléctrico alargado que se extiende a través de la abertura puede recibirse dentro de la abertura mediante un ajuste a presión. Es decir, las dimensiones de la sección transversal interior de la abertura pueden ser esencialmente las mismas que las dimensiones de la sección transversal exterior de la porción del calentador eléctrico alargado que se extiende a través de la abertura.
Ventajosamente, un ajuste a presión puede asegurar el calentador eléctrico alargado al casquillo. Ventajosamente, esto puede facilitar el uso de un compuesto de encapsulado elástico en modalidades en las que la unidad de calentamiento comprende un compuesto de encapsulado. Es decir, el ajuste a presión puede eliminar la necesidad de que el compuesto de encapsulado asegure el calentador eléctrico alargado al casquillo.
Ventajosamente, un ajuste a presión puede evitar el movimiento relativo entre el calentador eléctrico alargado y el casquillo.
Preferentemente, el casquillo comprende una primera brida que se extiende alrededor del primer extremo del casquillo o del segundo extremo del casquillo. Ventajosamente, la primera brida puede acoplar un sello entre el casquillo y un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol para reducir o prevenir la fuga de líquido entre el casquillo y el alojamiento del dispositivo generador de aerosol.
Preferentemente, la primera pestaña se extiende alrededor del primer extremo del casquillo. Ventajosamente, esto puede facilitar el acoplamiento entre la primera brida y un sello cuando la unidad de calentamiento se inserta en una cavidad del dispositivo definida por un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol. Es decir, el segundo extremo de la unidad de calentamiento puede insertarse en la cavidad del dispositivo de manera que una cara de la primera brida que mira en dirección opuesta al primer extremo del casquillo se acople a un sello.
Preferentemente, la primera brida se extiende alrededor del primer extremo del casquillo y el casquillo comprende además una segunda brida que se extiende alrededor del segundo extremo del casquillo, en donde se forma una ranura anular entre la primera brida y la segunda brida. Ventajosamente, la ranura anular puede recibir una junta para facilitar el sellado entre el exterior del casquillo y el interior de un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol.
Preferentemente, La unidad de calentamiento comprende una junta anular colocada dentro de la ranura anular. La junta anular puede ser una junta tórica. Preferentemente, la junta anular está formada por un material elástico. Preferentemente, la junta anular se forma a partir de un material elastomérico. La junta anular puede comprender una goma.
El casquillo puede ser esencialmente cilíndrico. Ventajosamente, un casquillo esencialmente cilíndrico puede facilitar la inserción de la unidad de calentamiento en una cavidad del dispositivo formada por un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol.
El casquillo puede comprender una primera cara de extremo a través de la cual se forma la abertura, una segunda cara de extremo en la que se forma la cavidad y una superficie esencialmente cilíndrica que se extiende entre la primera cara de extremo y la segunda cara de extremo.
En modalidades en las que el casquillo comprende una ranura anular, preferentemente la ranura anular se forma en la superficie esencialmente cilíndrica. Es decir, los extremos primero y segundo de la superficie esencialmente cilíndrica a cada lado de la ranura anular forman las pestañas primera y segunda respectivamente.
Preferentemente, la unidad de calentamiento comprende además al menos un contacto eléctrico posicionado en el segundo extremo del casquillo, en donde el al menos un contacto eléctrico está conectado eléctricamente al calentador eléctrico alargado. Ventajosamente, el al menos un contacto eléctrico facilita la conexión eléctrica del calentador eléctrico alargado a al menos uno de entre un suministro de energía y los circuitos electrónicos de control de un dispositivo generador de aerosol.
Preferentemente, el al menos un contacto eléctrico comprende al menos dos contactos eléctricos.
Preferentemente, el casquillo comprende al menos un corte colocado en un borde del casquillo. Ventajosamente, el al menos un corte puede facilitar la orientación correcta de la unidad de calentamiento con respecto a un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol durante el montaje de un dispositivo generador de aerosol que comprende la unidad de calentamiento. Es decir, el al menos un corte puede encajar en al menos un saliente formado por un alojamiento de un dispositivo generador de aerosol.
En modalidades en las que el casquillo comprende una primera brida, el al menos un corte puede estar previsto en la primera brida.
En modalidades en las que el casquillo comprende una primera brida y una segunda brida, el al menos un corte puede estar previsto en la primera brida, la segunda brida o la primera brida y la segunda brida. Preferentemente, el al menos un corte comprende al menos un corte provisto en la segunda pestaña.
El casquillo puede estar formado por cualquier material o combinación de materiales adecuados. Los materiales adecuados incluyen, pero no se limitan a, aluminio, poliéter éter cetona (PEEK), poliimidas, tales como Kapton®, polietileno tereftalato (PET), polietileno (PE), polietileno de alta densidad (HDPE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), etileno propileno fluorolaminado (FEP), politetrafluoroetileno (PTFE), polioximetileno (POM), resinas epóxicas, resinas de poliuretano, resinas de vinilo, polímeros de cristal líquido (LCP) y LCP modificados, tal como LCP con grafito o fibras de vidrio.
El casquillo puede formarse como una sola pieza. El casquillo puede estar formado por al menos dos partes aseguradas entre sí. El casquillo puede comprender una primera parte fijada a una segunda parte. La primera parte puede fijarse a la segunda parte mediante al menos uno de entre un adhesivo, una soldadura y un ajuste a presión.
Una primera porción de la abertura puede estar formada por la primera parte del casquillo y una segunda parte de la abertura puede estar formada por la segunda parte del casquillo. Una primera porción de la cavidad puede estar formada por la primera parte del casquillo y una segunda porción de la cavidad puede estar formada por la segunda parte del casquillo.
Ventajosamente, las modalidades en las que el casquillo está formado por una primera parte fijada a una segunda parte pueden facilitar el montaje de la unidad de calentamiento. Por ejemplo, el calentador eléctrico alargado puede colocarse entre la primera parte del casquillo y la segunda parte del casquillo cuando la primera parte del casquillo está fijada a la segunda parte del casquillo. En modalidades en las que la porción del calentador eléctrico alargado que se extiende a través de la abertura se recibe dentro de la abertura mediante un ajuste a presión, este método de ensamblar La unidad de calentamiento puede optimizar el ajuste a presión sin dañar el calentador eléctrico alargado. Es decir, el conjunto de dos partes del casquillo puede reducir o eliminar el daño al calentador eléctrico alargado en comparación con las modalidades en las que el calentador eléctrico alargado se inserta a través de la abertura formada en un casquillo de una sola pieza.
Preferentemente, el calentador eléctrico alargado comprende una porción de calentamiento que se extiende desde el primer extremo del casquillo. Preferentemente, la porción de calentamiento está configurada para su inserción en un artículo generador de aerosol. La porción de calentamiento puede comprender una porción ahusada en un extremo de la porción de calentamiento distal del primer extremo del casquillo. La porción de calentamiento puede tener la forma de un pasador. La porción de calentamiento puede tener forma de lámina. La porción de calentamiento puede tener forma de cono.
El calentador eléctrico alargado puede ser un calentador resistivo. El calentador eléctrico alargado puede comprender un sustrato de aislamiento eléctrico y un elemento de calentamiento resistivo provisto sobre el sustrato de aislamiento eléctrico.
Preferentemente, el sustrato de aislamiento eléctrico puede funcionar a una temperatura de trabajo de hasta alrededor de 700 grados centígrados, con mayor preferencia alrededor de 800 grados centígrados. Alternativa o adicionalmente, la temperatura de operación del elemento de calentamiento resistivo durante el uso puede ser de aproximadamente 250 grados centígrados, con mayor preferencia alrededor de 300 grados centígrados.
El sustrato de aislamiento eléctrico puede ser un material cerámico como zirconia o alúmina. Preferentemente, el sustrato de aislamiento eléctrico tiene una conductividad térmica menor o igual a aproximadamente 2 vatios por metro Kelvin.
El sustrato de aislamiento eléctrico puede comprender una superficie plana sobre la que se coloca el elemento de calentamiento resistivo y un extremo cónico configurado para permitir la inserción del calentador eléctrico alargado en un artículo generador de aerosol.
Los materiales adecuados para formar el elemento de calentamiento resistivo incluyen, pero no se limitan a: semiconductores como cerámicas dopadas, cerámicas eléctricamente "conductoras" (como, por ejemplo, disilicida de molibdeno), carbono, grafito, metales, aleaciones metálicas y materiales compuestos hechos de un material cerámico y un material metálico. Tales materiales compuestos pueden comprender cerámicas dopadas o sin dopar. Ejemplos de cerámicas dopadas adecuadas incluyen carburos de silicio dopados. Los ejemplos de metales adecuados incluyen titanio, zirconio, tantalio y metales del grupo del platino. Los ejemplos de aleaciones de metal adecuadas incluyen acero inoxidable, níquel-, cobalto-, cromo-, aluminio- titanio- zirconio-, hafnio-, niobio-, molibdeno-, tántalo-, wolframio-, estaño-, galio-, manganeso- y aleaciones que contienen hierro, y súper aleaciones basadas en níquel, hierro, cobalto, acero inoxidable, Timetal® y aleaciones a base de hierro-manganeso-aluminio. En algunas modalidades, el elemento de calentamiento resistivo comprende una o más porciones estampadas de material eléctricamente resistivo, tal como acero inoxidable. Alternativamente, el elemento de calentamiento resistivo puede comprender un alambre o filamento de calentamiento, por ejemplo un alambre de Ni-Cr (níquelcromo), platino, tungsteno o aleación.
En modalidades en las que la unidad de calentamiento comprende al menos un contacto eléctrico, preferentemente el elemento de calentamiento resistivo está conectado eléctricamente a al menos un contacto eléctrico.
De conformidad con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un dispositivo generador de aerosol que comprende una unidad de calentamiento de conformidad con el primer aspecto de la presente invención, de acuerdo con cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción. El dispositivo generador de aerosol y la unidad de calentamiento pueden comprender cualquiera de las características opcionales o preferidas descritas con respecto al primer aspecto de la presente invención.
El dispositivo generador de aerosol comprende un alojamiento que define una cavidad del dispositivo para recibir un artículo generador de aerosol. La unidad de calentamiento se coloca dentro del alojamiento en un extremo corriente arriba de la cavidad del dispositivo, en donde el calentador eléctrico alargado se extiende desde el primer extremo del casquillo hacia la cavidad del dispositivo. El dispositivo generador de aerosol también comprende un suministro de energía y un controlador para controlar un suministro de energía eléctrica desde el suministro de energía al calentador eléctrico alargado.
Preferentemente, el suministro de energía y los circuitos electrónicos de control se colocan corriente arriba del segundo extremo del casquillo. Es decir, preferentemente, el suministro de energía y los circuitos electrónicos de control están separados de la cavidad del dispositivo por la unidad de calentamiento.
Ventajosamente, el compuesto de encapsulado reduce o evita la fuga de líquido desde la cavidad del dispositivo a través de la unidad de calentamiento hacia los circuitos electrónicos de control y el suministro de energía.
Preferentemente, el dispositivo generador de aerosol comprende una junta colocada entre el casquillo y el alojamiento. La junta puede formar parte de la unidad de calentamiento. La junta se puede colocar dentro de una ranura anular en el casquillo, como se describe en la presente descripción. Ventajosamente, la junta reduce o evita la fuga de líquido desde la cavidad del dispositivo alrededor del exterior de la unidad de calentamiento hacia los circuitos electrónicos de control y el suministro de energía.
El suministro de energía puede ser una fuente de voltaje de CD. En las modalidades preferidas, el suministro de energía es una batería. Por ejemplo, el suministro de energía puede ser una batería de hidruro de níquel metálico, una batería de níquel cadmio, o una batería a base de litio, por ejemplo una batería de litio-cobalto, una de litiohierro-fosfato o una de litio-polímero. Alternativamente el suministro de energía puede ser otra forma de dispositivo de almacenamiento de carga tal como un condensador. El suministro de energía puede requerir recargarse y puede tener una capacidad que permita el almacenamiento de suficiente energía para el uso del dispositivo generador de aerosol con uno o más artículos generadores de aerosol.
El dispositivo generador de aerosol comprende preferentemente al menos una entrada de aire. Preferentemente, la al menos una entrada de aire está en comunicación continua con un extremo corriente arriba de la cavidad del dispositivo.
El dispositivo generador de aerosol puede comprender un sensor para detectar el flujo de aire, lo que indica que un consumidor tomó una bocanada. El sensor de flujo de aire puede ser un dispositivo electromecánico. El sensor de flujo de aire puede ser cualquiera de: un dispositivo mecánico, un dispositivo óptico, un dispositivo opto-mecánico y un sensor basado en sistemas microelectromecánicos (MEMS). El dispositivo generador de aerosol puede comprender un interruptor manual para que un consumidor inicie una bocanada.
El dispositivo generador de aerosol puede comprender un sensor de temperatura. El sensor de temperatura puede detectar la temperatura del calentador eléctrico alargado o la temperatura de un artículo generador de aerosol recibido dentro de la cavidad del dispositivo. El sensor de temperatura puede ser un termistor. El sensor de temperatura puede comprender un circuito configurado para medir la resistividad del calentador eléctrico alargado y derivar una temperatura del calentador eléctrico alargado comparando la resistividad medida con una curva calibrada de resistividad frente a la temperatura.
Preferentemente, el dispositivo generador de aerosol comprende un indicador para indicar cuándo se activa el calentador eléctrico alargado. El indicador puede comprender una luz, que se activa cuando se activa el calentador eléctrico alargado.
El dispositivo generador de aerosol puede comprender al menos uno de un conector o enchufe externo y al menos un contacto eléctrico externo que permite que el dispositivo generador de aerosol se conecte a otro dispositivo eléctrico. Por ejemplo, el dispositivo generador de aerosol puede comprender un enchufe USB o un conector USB para permitir la conexión del dispositivo generador de aerosol con otro dispositivo USB. Por ejemplo, el conector o puerto USB puede permitir la conexión del dispositivo generador de aerosol a un dispositivo de carga USB para cargar una fuente de energía recargable dentro del dispositivo generador de aerosol. El conector o enchufe USB puede, alternativa o adicionalmente, soportar la transferencia de datos hacia o desde, o tanto hacia como desde, el dispositivo generador de aerosol. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo generador de aerosol puede conectarse a un ordenador para transferir datos al dispositivo, como nuevos perfiles de calentamiento para nuevos artículos generadores de aerosol.
En aquellas modalidades en las que el dispositivo generador de aerosol comprende un conector o enchufe USB, el dispositivo generador de aerosol puede comprender además una cubierta extraíble que cubre el conector o enchufe USB cuando no está en uso. En modalidades en las que el enchufe o conector USB es un enchufe USB, el enchufe USB puede ser alternativa o adicionalmente selectivamente retráctil dentro del dispositivo.
De conformidad con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema generador de aerosol que comprende un dispositivo generador de aerosol de conformidad con el segundo aspecto de la presente invención, de acuerdo con cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción. El sistema generador de aerosol comprende un artículo generador de aerosol recibido dentro de la cavidad del dispositivo. El artículo generador de aerosol comprende un sustrato formador de aerosol.
El sustrato formador de aerosol puede comprender un tapón de tabaco. El tapón de tabaco puede comprender uno o más de: polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas que contienen uno o más de: hoja de tabaco, fragmentos de nervaduras de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrudido y tabaco expandido. Opcionalmente, el tapón de tabaco puede contener compuestos volátiles con sabor de tabaco o que no son de tabaco, para liberarlos tras el calentamiento del tapón de tabaco. Opcionalmente, el tapón de tabaco también puede contener cápsulas que, por ejemplo, incluyen los compuestos volátiles adicionales con sabor de tabaco o que no son de tabaco. Estas cápsulas pueden derretirse durante el calentamiento del tapón de tabaco. Alternativa o adicionalmente, tales cápsulas pueden triturarse antes, durante o después de calentar el tapón de tabaco.
El artículo generador de aerosol puede tener una longitud total de entre aproximadamente 30 milímetros y aproximadamente 100 milímetros. El artículo generador de aerosol puede tener un diámetro externo de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 13 milímetros.
El artículo generador de aerosol puede comprender una boquilla colocada corriente abajo del tapón de tabaco. La boquilla puede estar ubicada en un extremo corriente abajo del artículo generador de aerosol. La boquilla puede ser un tapón de filtro de acetato de celulosa. La boquilla preferentemente es de aproximadamente 7 milímetros de longitud, pero puede tener una longitud de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 10 milímetros. El tapón de tabaco puede tener una longitud de aproximadamente 10 milímetros.
El diámetro del tapón de tabaco puede ser de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 12 milímetros.
En una modalidad preferida, el artículo generador de aerosol tiene una longitud total de entre aproximadamente 40 milímetros y 50 aproximadamente milímetros. Preferentemente, el artículo generador de aerosol tiene una longitud total de aproximadamente 45 milímetros. Preferentemente, el artículo generador de aerosol tiene un diámetro externo de aproximadamente 7,2 milímetros.
De conformidad con un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un método para generar un aerosol. El método comprende proporcionar un dispositivo generador de aerosol de conformidad con el segundo aspecto de la presente invención, de acuerdo con cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción. El método también comprende proporcionar un artículo generador de aerosol. El artículo generador de aerosol puede comprender cualquiera de las características opcionales o preferidas descritas con respecto al tercer aspecto de la presente invención. El método también comprende insertar el artículo generador de aerosol en la cavidad del dispositivo y calentar el artículo generador de aerosol usando el calentador eléctrico alargado. La etapa de proporcionar el artículo generador de aerosol se puede realizar antes o después del paso de proporcionar el dispositivo generador de aerosol. Los pasos de proporcionar el dispositivo generador de aerosol y proporcionar el artículo generador de aerosol se pueden realizar juntos como un solo paso
De conformidad con un quinto aspecto de la presente invención, se proporciona un método para ensamblar una unidad de calentamiento para un dispositivo generador de aerosol. Preferentemente, la unidad de calentamiento es una unidad de calentamiento de conformidad con el primer aspecto de la presente invención, de acuerdo con cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción. El método comprende proporcionar un calentador eléctrico alargado y formar un casquillo alrededor de una porción del calentador eléctrico alargado. El casquillo define una abertura en un primer extremo del casquillo y una cavidad en un segundo extremo del casquillo, en donde la porción del calentador eléctrico alargado dentro del casquillo se extiende a través de la abertura y dentro de la cavidad, y donde se extiende el calentador eléctrico alargado desde el primer extremo del casquillo. El método comprende además depositar un compuesto de encapsulado dentro de la cavidad y fijar el compuesto de encapsulado.
La etapa de asentar el compuesto de encapsulado puede comprender al menos uno de secar y curar el compuesto de encapsulado. La etapa de fraguado del compuesto de encapsulado puede comprender exponer el compuesto de encapsulado a al menos uno de entre calor, radiación ultravioleta, radiación infrarroja y humedad, tal como al menos uno de agua y vapor de agua.
Preferentemente, el paso de formar un casquillo comprende insertar una porción del calentador eléctrico alargado en un molde, inyectar un material de casquillo en el molde y alrededor de la parte del calentador eléctrico alargado colocado dentro del molde, y colocar el material del casquillo para formar el cojinete. La etapa de fraguado puede comprender al menos uno de enfriar, secar y curar el material del casquillo. Preferentemente, la etapa de fraguado comprende curar el material del casquillo. Preferentemente, el material del casquillo es una resina.
El casquillo puede estar formado por cualquiera de los materiales de casquillo descritos en la presente descripción con respecto al primer aspecto de la presente invención.
Preferentemente, la etapa de depositar el compuesto de encapsulado comprende depositar un compuesto líquido de encapsulado en la cavidad. La etapa de depositar el compuesto líquido de encapsulado puede comprender al menos uno de verter, inyectar o hacer fluir el compuesto líquido de encapsulado en la cavidad. Preferentemente, la etapa de fraguado del compuesto de encapsulado comprende solidificar el compuesto líquido de encapsulado. El compuesto de encapsulado puede comprender cualquiera de los compuestos de encapsulado descritos en la presente descripción con respecto al primer aspecto de la presente invención.
También se describe en la presente descripción un método para ensamblar una unidad de calentamiento para un dispositivo generador de aerosol. Preferentemente, la unidad de calentamiento es una unidad de calentamiento de conformidad con el primer aspecto de la presente invención, de acuerdo con cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripción. El método comprende proporcionar un casquillo que define una abertura en un primer extremo del casquillo y una cavidad en un segundo extremo del casquillo. El método también comprende proporcionar un calentador eléctrico alargado y colocar una porción del calentador eléctrico alargado dentro del casquillo de modo que la porción del calentador eléctrico se extienda a través de la abertura y dentro de la cavidad, y de manera que el calentador eléctrico alargado se extienda desde el primer extremo del casquillo. La etapa de proporcionar el calentador eléctrico alargado se puede realizar antes o después del paso de proporcionar el casquillo. Los pasos de proporcionar el casquillo y proporcionar el calentador eléctrico alargado se pueden realizar juntos como un solo paso.
Preferentemente, el método comprende además depositar un compuesto de encapsulado dentro de la cavidad y fijar el compuesto de encapsulado. La etapa de asentar el compuesto de encapsulado puede comprender al menos uno de secar y curar el compuesto de encapsulado. La etapa de fraguado del compuesto de encapsulado puede comprender exponer el compuesto de encapsulado a al menos uno de entre calor, radiación ultravioleta, radiación infrarroja y humedad, tal como al menos uno de agua y vapor de agua.
Preferentemente, la etapa de depositar el compuesto de encapsulado comprende depositar un compuesto líquido de encapsulado en la cavidad. La etapa de depositar el compuesto líquido de encapsulado puede comprender al menos uno de verter, inyectar o hacer fluir el compuesto líquido de encapsulado en la cavidad. Preferentemente, la etapa de fraguado del compuesto de encapsulado comprende solidificar el compuesto líquido de encapsulado. El compuesto de encapsulado puede comprender cualquiera de los compuestos de encapsulado descritos en la presente descripción con respecto al primer aspecto de la presente invención.
La etapa de proporcionar el casquillo puede comprender proporcionar un casquillo de una sola pieza.
La etapa de proporcionar el casquillo puede comprender proporcionar una primera parte de un casquillo y una segunda parte de un casquillo. La etapa de proporcionar el casquillo puede comprender además asegurar la primera parte de un casquillo a la segunda parte de un casquillo para formar el casquillo. La etapa de asegurar la primera parte a la segunda parte puede comprender al menos uno de adherir la primera parte a la segunda parte, soldar la primera parte a la segunda parte y asegurar la primera parte a la segunda parte mediante un ajuste a presión.
La etapa de colocar una porción del calentador eléctrico alargado dentro del casquillo puede comprender colocar la porción del calentador eléctrico alargado entre la primera parte de un casquillo y la segunda parte de un casquillo antes del paso de asegurar la primera parte de un casquillo a la segunda parte de un casquillo para formar el casquillo.
La invención se describirá ahora además, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes en los que:
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una unidad de calentamiento de conformidad con una modalidad de la presente invención;
La Figura 2 muestra una vista en sección transversal de la unidad de calentamiento de conformidad con la Figura 1 con la adición de una junta;
La Figura 3 muestra un sistema generador de aerosol que incluye la unidad de calentamiento de la Figura 1; La Figura 4 muestra un método para generar un aerosol, de conformidad con una modalidad de la presente invención; y
La Figura 5 muestra un método para ensamblar una unidad de calentamiento, de conformidad con una modalidad de la presente invención.
Las Figuras 1 y 2 muestran una unidad de calentamiento 10 de conformidad con una modalidad de la presente invención. La unidad de calentamiento 10 comprende un casquillo 12 y un calentador eléctrico alargado 14.
El casquillo 12 comprende una primera parte 16 y una segunda parte 18 fijadas juntas mediante un ajuste a presión. El casquillo 12 define una abertura 20 en un primer extremo 22 del casquillo 12 y una cavidad 24 en un segundo extremo 26 del casquillo 12. Una porción del calentador eléctrico alargado 14 se extiende a través de la abertura 20 y la cavidad 24. La cavidad 24 se llena con un material de encapsulado 28 para formar un sello dentro de la cavidad 24 entre el casquillo 12 y el calentador eléctrico alargado 14. El material de encapsulado 28 se omite en la Figura 1 para mostrar la cavidad 24.
El casquillo 12 comprende una primera brida 30 en el primer extremo 22 del casquillo 12 y una segunda brida 32 en el segundo extremo 26 del casquillo 12. Se forma una ranura anular 34 entre la primera y la segunda bridas 30, 32. Se forma un corte 36 en la segunda pestaña 34.
El casquillo 12 también comprende una junta 38 en forma de junta tórica colocada dentro de la ranura anular 34. La junta 38 se omite en la Figura 1 para mostrar la ranura anular 34.
El calentador eléctrico alargado 14 comprende un sustrato de aislamiento eléctrico 40 y un elemento de calentamiento resistivo 42 formado sobre el sustrato de aislamiento eléctrico 40. El calentador eléctrico alargado 14 también comprende dos contactos eléctricos 44 para proporcionar una conexión eléctrica entre el elemento de calentamiento resistivo 42 y los circuitos electrónicos de control de un dispositivo generador de aerosol que comprende la unidad de calentamiento 10.
La unidad de calentamiento 10 comprende dos pasadores 45 que se extienden desde el segundo extremo 26 del casquillo 12 para facilitar la conexión mecánica de la unidad de calentamiento 10 dentro de un dispositivo generador de aerosol que comprende La unidad de calentamiento 10.
La Figura 3 muestra una vista en sección transversal de un sistema generador de aerosol 100 que comprende un dispositivo generador de aerosol 102 y un artículo generador de aerosol 104.
El dispositivo generador de aerosol 102 comprende un alojamiento 106 y La unidad de calentamiento 10 colocado dentro del alojamiento 106. La junta 38 forma un sello entre el casquillo 12 y una superficie interna del alojamiento 106. El alojamiento 106 comprende un saliente 108 que se recibe dentro del corte 36 del casquillo 12 para asegurar la orientación correcta de la unidad de calentamiento 10 dentro del alojamiento 106.
El alojamiento 106 define una cavidad 110 del dispositivo para recibir el artículo generador de aerosol 104, en donde el calentador eléctrico alargado 14 se extiende desde el primer extremo 22 del casquillo 12 hacia la cavidad 110 del dispositivo. Un controlador 112 y un suministro de energía 114 están colocados dentro del alojamiento 106 entre la unidad de calentamiento 10 y un extremo cerrado 116 del alojamiento 106.
El artículo generador de aerosol 104 comprende un sustrato formador de aerosol 118 en forma de tapón de tabaco, un tubo 120 de acetato hueco, un filtro 122 polimérico, una boquilla 124 y una envoltura externa 126. Cuando un extremo corriente arriba del artículo generador de aerosol 104 se recibe dentro de la cavidad 110 del dispositivo del dispositivo generador de aerosol 102, el calentador eléctrico alargado 14 de la unidad de calentamiento 10 se recibe dentro del sustrato formador de aerosol 118.
Durante el uso del sistema generador de aerosol 100, el controlador 112 controla un suministro de energía eléctrica desde el suministro de energía 114 al calentador eléctrico alargado 14 para calentar el sustrato formador de aerosol 118 y formar un aerosol para administrarlo a un usuario a través de la boquilla 124. El material de encapsulado 28 y la junta 38 evitan esencialmente la fuga de líquido desde el sustrato formador de aerosol 118 hacia la porción del alojamiento 106 que contiene el controlador 112 y el suministro de energía 114.
La Figura 4 muestra un método 200 para generar un aerosol, de conformidad con una modalidad de la presente invención. El método comprende los pasos 202 y 204 de proporcionar un dispositivo generador de aerosol y un artículo generador de aerosol, respectivamente. El dispositivo generador de aerosol comprende una unidad de calentamiento de conformidad con la presente invención. Por ejemplo, el dispositivo generador de aerosol puede ser el dispositivo generador de aerosol 102 que se muestra en la Figura 3. De manera similar, el artículo generador de aerosol puede ser el artículo generador de aerosol 104 mostrado en la Figura 3.
En una etapa 206, el artículo generador de aerosol 104 se inserta en la cavidad 110 del dispositivo del dispositivo generador de aerosol 102. En una etapa 208, el artículo generador de aerosol 104 se calienta utilizando el calentador eléctrico alargado 14 de la unidad de calentamiento 10 del dispositivo generador de aerosol 102.
La Figura 5 muestra un método 300 de montaje de una unidad de calentamiento, de conformidad con una modalidad de la presente invención. La unidad de calentamiento puede ser La unidad de calentamiento 10 que se muestra en las Figuras 1 y 2. El método 300 comprende una etapa 302 de proporcionar un calentador eléctrico 14 alargado.
En el paso 304, una porción del calentador eléctrico alargado 14 se inserta en un molde. En el paso 306, se inyecta un material de casquillo que comprende una resina en el molde y alrededor de la porción del calentador eléctrico alargado 14 colocado dentro del molde. En la etapa 308, el material del casquillo se coloca para formar un casquillo 12. La etapa de fraguado comprende curar la resina. El casquillo 12 formado en el paso 308 comprende una abertura 20 y una cavidad 24, en donde una porción del calentador eléctrico alargado 14 se extiende a través de la abertura 20 y dentro de la cavidad 24 del casquillo 12, y donde el calentador eléctrico alargado 14 se extiende desde el primer extremo 22 del casquillo 12.
En la etapa 310 se deposita un compuesto de encapsulado 28 dentro de la cavidad 24 y en el paso 312 se fija el compuesto de encapsulado. La etapa de fraguado puede comprender al menos uno de secar y curar el compuesto de encapsulado 28.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Una unidad de calentamiento (10) para un dispositivo generador de aerosol (102), la unidad de calentamiento (10) comprende:
un casquillo (12) que define una abertura (20) en un primer extremo (22) del casquillo (12) y una cavidad (24) en un segundo extremo (26) del casquillo (12);
un compuesto de encapsulado (28) colocado dentro de la cavidad (24); y
un calentador eléctrico alargado (14) que se extiende desde el primer extremo (22) del casquillo (12), en donde una porción del calentador eléctrico alargado (14) se extiende a través de la abertura (20) y dentro de la cavidad (24).
2. Una unidad de calentamiento (10) de conformidad con la reivindicación 1, en donde el compuesto de encapsulado (28) comprende al menos uno de un polímero termoestable, una resina epoxi, silicona y sus combinaciones.
3. Una unidad de calentamiento (10) de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde el compuesto de encapsulado (28) llena la cavidad (24).
4. Una unidad de calentamiento (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la porción del calentador eléctrico alargado (14) que se extiende a través de la abertura (20) se recibe dentro de la abertura (20) mediante un ajuste a presión.
5. Una unidad de calentamiento (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el casquillo (12) comprende una primera brida (30) que se extiende alrededor del primer extremo (22) del casquillo (12) o del segundo extremo (26) del casquillo (12).
6. Una unidad de calentamiento (10) de conformidad con la reivindicación 5, en donde la primera brida (30) se extiende alrededor del primer extremo (22) del casquillo (12), y en donde el casquillo (12) comprende además una segunda brida (32) que se extiende alrededor el segundo extremo (26) del casquillo (12) y una ranura anular (34) formada entre la primera brida (30) y la segunda brida (32).
7. Una unidad de calentamiento (10) de conformidad con la reivindicación 6, en donde la unidad de calentamiento (10) comprende una junta anular (38) colocada dentro de la ranura anular (34).
8. Una unidad de calentamiento (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el casquillo (12) comprende una primera cara de extremo a través de la cual se forma la abertura (20), una segunda cara de extremo en la que se forma la cavidad (24) y una superficie que se extiende entre la primera cara de extremo y la segunda cara de extremo.
9. Una unidad de calentamiento (10) de conformidad con la reivindicación 8 cuando depende de la reivindicación 6 o 7, en donde la ranura anular (34) está formada en la superficie cilíndrica.
10. Un dispositivo generador de aerosol (102) que comprende:
un alojamiento (106) que define una cavidad de dispositivo (110) para recibir un artículo generador de aerosol (104);
una unidad de calentamiento (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, la unidad de calentamiento (10) colocada dentro del alojamiento (106) en un extremo corriente arriba de la cavidad del dispositivo (110), en donde el calentador eléctrico alargado (14) se extiende desde el primer extremo (22) del casquillo (12) en la cavidad del dispositivo (110);
un suministro de energía (114); y
un controlador (112) para controlar un suministro de energía eléctrica desde el suministro de energía (114) al calentador eléctrico alargado (14).
11. Un sistema generador de aerosol (100) que comprende:
un dispositivo generador de aerosol (102) de conformidad con la reivindicación 10; y
un artículo generador de aerosol (104) recibido dentro de la cavidad del dispositivo (110).
12. Un método (200) para generar un aerosol, el método (200) que comprende:
proporcionar (202) un dispositivo generador de aerosol (102) de conformidad con la reivindicación 10; proporcionar (204) un artículo generador de aerosol (104);
insertar (206) el artículo generador de aerosol (104) en la cavidad del dispositivo (110); y
calentar (208) el artículo generador de aerosol (104) usando el calentador eléctrico alargado (14).
13. Un método (300) de ensamblar una unidad de calentamiento (10) para un dispositivo generador de aerosol (102), el método (300) que comprende:
proporcionar (302) un calentador eléctrico alargado (14);
formar (308) un casquillo (12) alrededor de una porción del calentador eléctrico alargado (14), el casquillo (12) que define una abertura (20) en un primer extremo (22) del casquillo (12) y una cavidad (24) en un segundo extremo (26) del casquillo (12), en donde la porción del calentador eléctrico alargado (14) dentro del casquillo (12) se extiende a través de la abertura (20) y dentro de la cavidad (24), y en donde el calentador eléctrico alargado (14) se extiende desde el primer extremo (22) del casquillo (12);
depositar (310) un compuesto de encapsulado (28) dentro de la cavidad (24); y
colocar (312) el compuesto de encapsulado (28).
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