BR112014012335B1 - Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol e método para detectar uma inalação de usuário - Google Patents

Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol e método para detectar uma inalação de usuário Download PDF

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Abstract

DISPOSITIVO GERADOR DE AEROSSOL E MÉTODO PARA DETECTAR UMA INALAÇÃO DE USUÁRIO. A presente invenção refere-se a um dispositivo gerador de aerossol configurado para inalação de usuário de um aerossol gerado, o dispositivo compreendendo: um elemento aquecedor configurado para aquecer um substrato de formação de aerossol; uma fonte de energia conectada ao elemento aquecedor; e um controlador conectado ao elemento aquecedor e à fonte de energia, em que o controlador é configurado para controlar a energia fornecida ao elemento aquecedor a partir da fonte de energia para manter a temperatura do elemento aquecedor em uma temperatura-alvo, e é configurado para monitorar mudanças na temperatura do elemento aquecedor ou mudanças na energia fornecida ao elemento aquecedor para detectar uma mudança no fluxo de ar depois da indicação do elemento aquecedor de uma inalação de usuário. O controlador pode determinar quando um usuário inalou e pode usar isso para controle dinâmico do dispositivo, bem como fornecer dados da inalação de usuário para análise subsequente.

Description

[001] A presente invenção refere-se aos sistemas de geração de aerossol e, em particular, aos dispositivos de produção de aerossol para a inalação do usuário, tais como os dispositivos de fumo. O relatório descritivo refere-se a um dispositivo e a um método para detectar as alterações no fluxo de ar através de um dispositivo gerador de aerossol que normalmente corresponde a uma inalação ou aspiração do usuário, de uma forma rentável e confiável.
[002] Os cigarros acesos no final liberam fumaça como um resul tado da combustão do tabaco e de um invólucro que ocorre em temperaturas que podem exceder 800 graus Celsius durante a aspiração. Nessas temperaturas, o tabaco é degradado termicamente por pirólise e combustão. O calor de combustão libera e gera os produtos de combustão gasosos e destilados do tabaco. Os produtos são extraídos através do cigarro e resfriados e condensam para formar uma fumaça que contém os sabores e aromas associados ao tabagismo. Nas temperaturas de combustão, não apenas os sabores e aromas são gerados, mas também um número de compostos indesejáveis.
[003] Os dispositivos de fumo aquecidos de maneira elétrica são conhecidos, que são essencialmente os sistemas de geração de aerossol, que operam em temperaturas mais baixas do que os cigarros acesos convencionais. Um exemplo de tal dispositivo de fumo elétrico é descrito no WO2009/118085. O WO2009/118085 apresenta um sistema de fumo elétrico, no qual um substrato de formação de aerossol é aquecido por um elemento de aquecimento para gerar um aerossol. A temperatura do elemento de aquecimento é controlada para estar dentro de uma determinada faixa de temperaturas, a fim de assegurar que os compostos voláteis indesejáveis não sejam gerados e liberados a partir do substrato, enquanto outros compostos voláteis desejados são liberados.
[004] É desejável fornecer uma função de detecção de aspiração em um dispositivo gerador de aerossol de uma maneira barata- e confiável. A detecção de aspiração é útil, por exemplo, para o controle dinâmico de um elemento de aquecimento no interior do sistema e, para fins analíticos.
[005] Em um aspecto do relatório descritivo, apresenta-se um dispositivo gerador de aerossol configurado para a inalação de usuário de um aerossol gerado, o dispositivo que compreende:
[006] um elemento de aquecimento configurado para aquecer um substrato de formação de aerossol;
[007] uma fonte de energia conectada ao elemento de aqueci mento; e
[008] um controlador conectado ao elemento de aquecimento e à fonte de energia, em que o controlador é configurado para controlar a energia fornecida ao elemento de aquecimento da fonte de energia para manter a temperatura do elemento de aquecimento a uma temperatura alvo, e é configurado para monitorar as mudanças na temperatura do elemento de aquecimento ou as mudanças na energia fornecida ao elemento de aquecimento para detectar uma mudança no fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de uma inalação do usuário.
[009] Tal como aqui utilizado, um "dispositivo gerador de aeros sol" refere-se a um dispositivo que interage com um substrato de formação de aerossol para gerar um aerossol. O substrato de formação de aerossol pode ser parte de um artigo de geração de aerossol, por exemplo, parte de um artigo de fumo. Um dispositivo gerador de aerossol pode ser um dispositivo de fumo, que interage com um substrato de formação de aerossol de um artigo gerador de aerossol para produzir um aerossol que é diretamente inalável para dentro dos pulmões de um usuário pela boca do usuário. Um dispositivo gerador de aerossol pode ser um suporte.
[0010] Tal como aqui utilizado, o termo "substrato de formação de aerossol" refere-se a um substrato capaz de liberar os compostos voláteis que podem formar um aerossol. Tais compostos voláteis podem ser liberados mediante o aquecimento do substrato de formação de aerossol. Um substrato de formação de aerossol pode convenientemente fazer parte de um artigo de geração de aerossol ou um artigo de fumo.
[0011] Tal como aqui utilizado, os termos "artigo de geração de aerossol" e "artigo de fumo" referem-se a um artigo que compreende um substrato de formação de aerossol que é capaz de liberar os compostosvoláteis que podem formar um aerossol. Por exemplo, um artigo de geração de aerossol pode ser um artigo de fumo que gera um aerossol que é diretamente inalável para dentro dos pulmões de um usuário, através da boca do usuário. Um artigo de geração de aerossol pode ser descartável. O termo "artigo de fumo"é usado, em geral, mais adiante. Um artigo de fumo pode ser, ou pode compreender, uma haste de tabaco.
[0012] Tal como aqui utilizado, o termo "inalação"destina-se signi ficar a ação de um usuário de aspirar um aerossol para o seu corpo pela boca ou pelo nariz. A inalação inclui a situação em que um aerossolé aspirado para os pulmões do usuário, e também a situação em que apenas um aerossol é aspirado para dentro da boca do usuário ou na cavidade nasal, antes de ser expulso do corpo do usuário.
[0013] O controlador pode compreender um microprocessador programável. Em outra modalidade, o controlador pode compreender um chip eletrônico dedicado, tal como um Arranjo de Portas Programávelem Campo (FPGA) ou um circuito integrado de aplicação espe- cífica (ASIC). Em geral, qualquer dispositivo capaz de fornecer um sinal capaz de controlar um elemento de aquecimento pode ser utilizado de acordo com as modalidades aqui discutidas. Em uma modalidade, o controlador é configurado para controlar a diferença entre a temperatura do elemento de aquecimento e a temperatura alvo para detectar uma alteração no fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de uma inalação do usuário.
[0014] O relatório descritivo apresenta a detecção de alterações no fluxo de ar através de um dispositivo gerador de aerossol e, em particular, a detecção de inalações ou aspirações do usuário, sem a necessidade de um sensor de fluxo de ar dedicado. Isso reduz o custo e a complexidade do modo de detecção de inalação de usuário, em comparação aos dispositivos existentes, que incluem um sensor de fluxo de ar dedicado, e aumenta a confiabilidade uma vez que há menos componentes que podem potencialmente falhar.
[0015] Em uma modalidade, o controlador pode ser configurado para monitorar se a diferença entre a temperatura do elemento de aquecimento e a temperatura alvo excede um limite, a fim de detectar uma alteração no fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de uma inalação do usuário. O controlador pode ser configurado para verificar se a diferença entre a temperatura do elemento de aquecimento e a temperatura alvo excede um limite para um período de tempo predeterminado, ou por um número predeterminado de ciclos de medição para detectar uma mudança do fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de uma inalação usuário. Isso garante que as flutuações em um prazo muito curto na temperatura não levem à falsa detecção de uma inalação usuário.
[0016] Em outra modalidade, o controlador pode ser configurado para monitorar a diferença entre a energia fornecida ao elemento de aquecimento e um nível de energia de espera para detectar uma mu- dança do fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de uma inalação do usuário. Em alternativa, ou além disso, o controlador pode ser configurado para comparar uma taxa de variação de temperatura, ou uma taxa de variação da energia fornecida, com um nível limite para detectar uma mudança do fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de uma inalação do usuário.
[0017] O controlador pode ser configurado para ajustar a tempera tura alvo quando uma mudança no fluxo de ar depois do aquecedor é detectada. O aumento do fluxo de ar traz mais oxigênio em contato com o substrato. Isso aumenta a probabilidade da combustão do substrato a uma determinada temperatura. A combustão do substrato é indesejável. Assim, a temperatura alvo pode ser reduzida quando é detectado um aumento no fluxo de ar, a fim de reduzir a probabilidade de combustão do substrato. Em alternativa, ou além disso, o controlador pode ser configurado para ajustar a energia fornecida ao elemento de aquecimento quando uma mudança no fluxo de ar depois do elemento do aquecedor é detectada. O fluxo de ar após o elemento de aqueci-mento tipicamente tem um efeito de arrefecimento sobre o elemento de aquecimento. A energia para o elemento de aquecimento pode ser temporariamente aumentada para compensar esse arrefecimento.
[0018] A fonte de energia pode ser de qualquer fonte de energia adequada, por exemplo, uma fonte de tensão CC, tal como uma bateria. Em uma modalidade, o fornecimento de energia é uma bateria de íons de lítio. De modo alternativo, a fonte de alimentação pode ser uma bateria de hidreto metálico de níquel, uma bateria de níquel- cádmio, ou uma bateria com base em lítio, por exemplo, uma bateria de lítio-cobalto, de lítio-ferro-fosfato ou de polímero de lítio. A alimentação pode ser fornecida ao elemento de aquecimento como um sinal pulsado. A quantidade de energia fornecida ao elemento de aquecimento pode ser ajustada ao alterar o ciclo de trabalho, ou a largura de impulso do sinal de energia.
[0019] Em uma modalidade, o controlador pode ser configurado para monitorar a temperatura do elemento de aquecimento com base em uma medida da resistência elétrica do elemento de aquecimento. Isso permite que a temperatura do elemento de aquecimento seja detectada sem a necessidade de equipamento adicional de detecção.
[0020] A temperatura do aquecedor pode ser monitorada em inter valos de tempo predeterminado, tal como a cada alguns milissegun- dos. Isso pode ser feito de forma contínua ou apenas durante os períodos em que a energia está sendo fornecida ao elemento de aquecimento.
[0021] O controlador pode ser configurado para restaurar, pronto para detectar a próxima aspiração usuário quando a diferença entre a temperatura detectada e a temperatura alvo for menor do que um valor limite. O controlador pode ser configurado para exigir que a diferença entre a temperatura detectada e a temperatura alvo seja menor que um valor limite durante um tempo ou o número de ciclos de medição predeterminado.
[0022] O controlador pode incluir uma memória. A memória pode ser configurada para gravar as alterações detectadas no fluxo de ar ou aspirações do usuário. A memória pode gravar uma contagem de aspirações do usuário ou o tempo de cada aspiração. A memória pode também ser configurada para medir a temperatura do elemento de aquecimento e a energia fornecida durante cada aspiração. A memória pode gravar todos os dados disponíveis a partir do controlador, se for o caso.
[0023] Essa aspiração de usuário pode ser útil para os estudos clínicos posteriores, bem como para a manutenção do dispositivo e design. Os dados da aspiração do usuário podem ser transferidos para uma memória externa, ou um dispositivo de processamento de quais- quer meios de saída de dados adequados. Por exemplo, o dispositivo gerador de aerossol pode incluir um rádio sem fio conectado ao controlador ou memória ou um barramento serial universal (USB) conectado ao controlador ou memória. Em alternativa, o dispositivo gerador de aerossol pode ser configurado para transferir os dados a partir da memória de uma memória externa de um dispositivo de carregamento da bateria cada vez que o dispositivo gerador de aerossol é recarregadoatravés de conexões adequadas de dados.
[0024] O dispositivo pode ser um dispositivo de fumo elétrico. O dispositivo gerador de aerossol pode ser um dispositivo de fumo de aquecimento elétrico que compreende um aquecedor elétrico. O termo "aquecedor elétrico"refere-se a um ou mais elementos de aquecimentoelétrico.
[0025] O aquecedor elétrico pode compreender um elemento de aquecimento único. De modo alternativo, o aquecedor elétrico pode incluir mais de um elemento de aquecimento. O elemento de aquecimento ou os elementos de aquecimento podem ser dispostos de forma apropriada de modo a aquecer de maneira mais eficaz o substrato de formação de aerossol.
[0026] O elemento de aquecimento elétrico pode compreender um material resistivo de maneira elétrica. Os materiais resistivos de ma-neiraelétrica adequados incluem, mas não estão limitados a: semicondutores, tais como cerâmicas, cerâmicas dopadas, cerâmicas "condutoras" de maneira elétrica (tais como, por exemplo, dissiliceto de molibdênio), carbono, grafite, metais, ligas metálicas e materiais compósitos produzidos a partir de um material cerâmico e um material metálico. Tais materiais compósitos podem compreender as cerâmicas dopadas ou não dopadas. Os exemplos de cerâmicas dopadas adequadas incluem os carbonetos de silício dopado. Os exemplos de metais adequados incluem o titânio, zircônio, tântalo e os metais do grupo da platina. Os exemplos de ligas metálicas adequadas incluem aço inoxidável, níquel, cobalto, cromado, alumínio e titânio, zircônio, háfnio, nióbio, molibdênio, tântalo, tungstênio, estanho, gálio, manganês, ouro e as ligas que contêm ferro, e superligas à base de níquel, ferro, cobalto, aço inoxidável, Timetal® e ligas de base ferro, manganês e alumínio. Em materiais compósitos, o material resistivo de maneiraelétrica pode, opcionalmente, ser incorporado, encapsulado ou revestido com um material isolante e vice-versa, dependendo da cinética de transferência de energia e das propriedades físico-químicas externas exigidas. Os materiais de cerâmica e/ou de isolamento podem incluir, por exemplo, óxido de alumínio ou óxido de zircônio (ZrO2). De modo alternativo, o aquecedor elétrico pode compreender um elemento de aquecimento infravermelho, uma fonte fotônica, ou um elemento de aquecimento indutivo.
[0027] O elemento de aquecimento elétrico pode assumir qualquer forma adequada. Por exemplo, o elemento de aquecimento elétrico pode assumir a forma de uma lâmina de aquecimento. Em alternativa, o elemento de aquecimento elétrico pode assumir a forma de um invólucro ou substrato que possui diferentes porções eletrocondutoras, ou um tubo metálico, resistivo de maneira elétrica. De modo alternativo, uma ou mais agulhas ou hastes de aquecimento que são estendidas através do centro do substrato de formação de aerossol podem ser como descrito anteriormente. Em alternativa, o elemento de aquecimentoelétrico pode ser um aquecedor de disco (final) de ou uma combinação de um aquecedor de disco com agulhas ou hastes de aquecimento. Outras alternativas incluem um fio de aquecimento ou de filamentos, por exemplo, um de Ni-Cr (níquel-cromo), platina, ouro, prata, tungstênio ou de fio de liga, ou uma placa de aquecimento. Opcionalmente, o elemento de aquecimento pode ser depositado em ou sobre um material rígido de suporte. Em tal modalidade, o elemento de aquecimento elétrico de resistência pode ser formado com o uso de um metal que tem uma relação definida entre a temperatura e a resis- tividade. Em tal dispositivo de exemplo, o metal pode ser formado como uma faixa de um material isolante apropriado, tal como material cerâmico e, em seguida colada no outro material de isolamento, tal como um vidro. Os aquecedores formados desse modo podem ser usados tanto para aquecer quanto para controlar a temperatura dos aquecedores durante a operação.
[0028] O aquecedor elétrico pode compreender um dissipador de calor, ou reservatório de calor que compreende um material capaz de absorver e armazenar o calor e, subsequentemente, liberar o calor ao longo do tempo para o substrato de formação de aerossol. O dissipador de calor pode ser formado por qualquer material adequado, tal como um metal adequado ou um material cerâmico. Em uma modalidade, o material tem uma grande capacidade de calor (material de armazenamento de calor sensível), ou é um material capaz de absorver e, subsequentemente, liberar o calor por meio de um processo reversível, tal como uma mudança de fase de alta temperatura. Os materiais de armazenamento de calor sensível adequados incluem sílica-gel, alumina, carbono, esteira de vidro, fibra de vidro, minerais, de um metal ou liga metálica, tal como alumínio, prata e chumbo, e um material celulósico, tal como papel. Outros materiais adequados que liberam o calor através de uma mudança de fase reversível incluem parafina, acetato de sódio, naftaleno, cera, óxido de polietileno, um metal, sal de metal, uma mistura de sais de eutéticos ou uma liga.
[0029] O dissipador de calor ou o reservatório de calor podem ser dispostos de tal modo que ficam diretamente em contato com o substrato de formação de aerossol e podem transferir o calor armazenado diretamente para o substrato. De modo alternativo, o calor armazenado no calor do dissipador de calor ou reservatório pode ser transferido para o substrato de formação de aerossol por meio de um condutor térmico, tal como um tubo metálico.
[0030] O elemento de aquecimento elétrico pode aquecer o subs trato de formação de aerossol por meio de condução. O elemento de aquecimento elétrico pode ficar, pelo menos parcialmente, em contato com o substrato, ou o transportador em que o substrato é depositado. De modo alternativo, o calor do elemento de aquecimento elétrico pode ser conduzido para o substrato por meio de um elemento condutor do calor.
[0031] Em alternativa, o elemento de aquecimento elétrico pode transferir o calor para o ar ambiente que é aspirado através do sistema de fumo aquecido de maneira elétrica, durante o uso, o que, por sua vez aquece o substrato de formação de aerossol por convecção. O ar ambiente pode ser aquecido antes de passar através do substrato de formação de aerossol.
[0032] Em uma modalidade, a energia é fornecida ao aquecedor elétrico até que o elemento de aquecimento ou os elementos do aque-cedorelétrico alcancem uma temperatura de entre cerca de 250 °C e 440 °C, a fim de produzir um aerossol a partir do substrato de formação de aerossol. Qualquer sensor de temperatura e controle de um circuito adequado pode ser utilizado, a fim de controlar o aquecimento do elemento de aquecimento ou dos elementos para atingir a temperatura de entre cerca de 250 °C e 440 °C, incluindo o uso de um ou mais aquecedores. Isso está em contraste com os cigarros convencionais, nos quais a combustão de tabaco e de invólucro de cigarro pode atingir 800 °C.
[0033] O substrato de formação de aerossol pode ser contido em um artigo de fumo. Durante a operação, o artigo de fumo que contém o substrato de formação de aerossol pode ser completamente contido no interior do dispositivo de geração de aerossol. Nesse caso, um usuário pode assoprar sobre um bocal do dispositivo de geração de aerossol. Um bocal pode ser qualquer porção do dispositivo gerador de aerossol que é colocado na boca de um usuário, a fim de inalar diretamente um aerossol gerado pelo artigo de geração de aerossol ou um dispositivo gerador de aerossol. O aerossol é transmitido para a boca do usuário através do bocal. De modo alternativo, durante a operação, o artigo de fumo que contém o substrato de formação de aerossol pode estar parcialmente contido no interior do dispositivo de geração de aerossol. Nesse caso, o usuário pode aspirar diretamente no bocal do produto de fumo.
[0034] O artigo de fumo pode ser substancialmente de forma cilín drica. O artigo de fumo podem ser alongar substancialmente. O produto de fumo pode ter um comprimento e uma circunferência substancialmente perpendicular ao comprimento. O substrato de formação de aerossol pode ser substancialmente de forma cilíndrica. O substrato de formação de aerossol pode ser substancialmente alongado. O substrato de formação de aerossol pode também ter um comprimento e uma circunferência substancialmente perpendicular ao comprimento. O substrato de formação de aerossol pode ser recebido no receptáculo de deslizamento do dispositivo de geração de aerossol de tal modo que o comprimento do substrato de formação de aerossol é substancialmente paralelo à direção do fluxo de ar no dispositivo gerador de ae-rossol.
[0035] O produto de fumo pode ter um comprimento total de entre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 100 mm. O produto de fumo pode ter um diâmetro externo entre cerca de 5 mm e cerca de 12 mm. O artigo de fumo pode compreender um tampão de filtro. O tampão de filtro pode estar localizado na extremidade a jusante do artigo de fumo. O tampão de filtro pode ser um tampão de filtro de acetato de celulose. O tampão de filtro é de aproximadamente 7 mm de compri- mento em uma modalidade, mas pode ter um comprimento de entre cerca de 5 mm a aproximadamente 10 mm.
[0036] Em uma modalidade, o artigo de fumo tem um comprimento total de aproximadamente 45 mm. O produto de fumo pode ter um diâmetro externo de aproximadamente 7,2 mm. Além disso, o substrato de formação de aerossol pode ter um comprimento de aproximadamente 10 mm. De modo alternativo, o substrato que forma aerossol pode ter um comprimento de aproximadamente 12 mm. Além disso, o diâmetro do substrato de formação de aerossol pode ser entre cerca de 5 mm e cerca de 12 mm. O artigo de fumo pode compreender um invólucro de papel exterior. Além disso, o artigo de fumo pode compreender uma separação entre o substrato de formação de aerossol e o tampão de filtro. A separação pode ser aproximadamente 18 mm, mas pode estar no intervalo de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 25 mm.
[0037] O substrato de formação de aerossol pode ser um substrato de formação de aerossol sólido. De modo alternativo, o substrato de formação de aerossol pode compreender ambos os componentes sólidos e líquidos. O substrato de formação de aerossol pode compreender um material que contém tabaco, que contém os compostos de aroma de tabaco voláteis, que são liberados a partir do substrato após o aquecimento. De modo alternativo, o substrato de formação de aerossol pode compreender um material diferente de tabaco. O substrato de formação de aerossol pode ainda compreender um primeiro aerossol, que facilita a formação de um aerossol denso e estável. Os exemplos de formadores de aerossol adequados são a glicerina e propileno glicol.
[0038] Se o substrato de formação de aerossol for um substrato de formação de aerossol sólido, o substrato de formação de aerossol sólido pode incluir, por exemplo, um ou mais de: pó, grânulos, pélete, fragmentos, espaguetes, tiras ou folhas que contêm um ou mais dos seguintes: erva, folha de tabaco, fragmentos de costelas de tabaco, tabaco reconstituído, tabaco homogeneizado, tabaco e tabaco expandido extrusado. O substrato de formação de aerossol sólido pode estar na forma solta, ou pode ser fornecido em um recipiente ou cartucho adequado. Opcionalmente, o substrato de formação de aerossol sólido pode conter os compostos adicionais de aromas voláteis do tabaco ou não derivados do tabaco, para serem liberados mediante o aquecimento do substrato. O substrato de formação de aerossol sólido pode também conter as cápsulas que, por exemplo, incluem o tabaco adicional ou diferente de tabaco e os compostos aromáticos voláteis, tais cápsulas podem se fundir durante o aquecimento do substrato de formação de aerossol sólido.
[0039] Tal como aqui utilizado, o tabaco homogeneizado refere-se ao material formado pela aglomeração de partículas de tabaco. O tabaco homogeneizado pode ser na forma de uma folha. O material de tabaco homogeneizado pode ter um teor de aerossol de, por exemplo, mais de 5% em uma base de peso seco. O material de tabaco homogeneizado pode, de modo alternativo, ter um conteúdo anterior de aerossol de entre 5% e 30% em peso em uma base de peso seco. As folhas de material de tabaco homogeneizado podem ser formadas por aglomeração de partículas de tabaco obtidas por moagem ou de outro modo fragmentar um ou ambos de tabaco lâmina de folhas e caules de tabaco. Em alternativa, ou além disso, as folhas de material de tabaco homogeneizado podem compreender um ou mais de pó de tabaco, finos de tabaco e outros produtos de tabaco em partículas de subprodutos formados durante, por exemplo, o tratamento, a manipulação e o transporte de tabaco. As folhas de material de tabaco homogeneizado podem compreender um ou mais ligantes intrínsecos, isto é, os ligan- tes de tabaco endógenos, um ou mais ligantes extrínsecos, que são os ligantes de tabaco endógenos, ou uma combinação dos mesmos para ajudar a aglutinar o tabaco em partículas. De modo alternativo, ou em adição, as folhas de material de tabaco homogeneizado podem compreender outros aditivos, incluindo, mas não limitado a, tabaco e não derivados do tabaco, fibras formadores de aerossóis, umectantes, plastificantes, aromatizantes, agentes de enchimento, a solução aquosa e os solventes não aquosos e as combinações dos mesmos.
[0040] Em uma modalidade particularmente preferida, o substrato de formação de aerossol compreende uma folha enrugada recolhida de material de tabaco homogeneizado. Tal como aqui utilizado, o termo "folha enrugada" indica uma folha que tem uma pluralidade de sulcos ou enrugamentos substancialmente paralelos. De preferência, quando o artigo de geração de aerossol foi montado, as nervuras ou ondulações, substancialmente paralelas se estendem ao longo ou paralelamente ao eixo longitudinal do artigo de geração de aerossol. Isso facilita de maneira vantajosa o encontro da folha enrugada de material de tabaco homogeneizado para formar o substrato de formação de aerossol. No entanto, será observado ao enrugar as folhas de material de tabaco homogeneizado para a inclusão no artigo de geração de aerossol podem, em alternativa ou em adição tem uma pluralidade de sulcos substancialmente paralelos ou ondulações que são dispostos segundo um ângulo agudo ou obtuso em relação ao eixo longitudinal do artigo, quando o artigo de geração de aerossol ter sido montada de geração de aerossol. Em certas modalidades, o substrato de formação de aerossol pode compreender uma folha enrugada de material de tabaco homogeneizada que é substancialmente uniforme texturizada substancialmente ao longo de toda a sua superfície. Por exemplo, o substrato de formação de aerossol pode compreender uma folha enrugada recolhida de material de tabaco homogeneizado que compreende uma pluralidade de sulcos substancialmente paralelos ou ondulações que são substancialmente espaçados de maneira uniforme ao longo da largura da folha.
[0041] Opcionalmente, o substrato de formação de aerossol sólido pode ser fornecido ou incorporado em um veículo termicamente estável. O veículo pode tomar a forma de pó, grânulos, péletes, fragmentos, espaguete, tiras ou folhas. De modo alternativo, o transportador pode ser um transportador tubular com uma fina camada de substrato sólido depositado na sua superfície interior, ou na sua superfície exterior, ou em ambas as suas superfícies interiores e exteriores. Tal veículo tubular pode ser formado de, por exemplo, um papel, ou material semelhante a papel, um tapete de fibra de carbono de não tecido, uma tela metálica de malha aberta de massa baixa, ou uma folha metálica perfurada ou qualquer outra matriz de polímero termicamente estável.
[0042] O substrato de formação de aerossol sólido pode ser depo sitado sobre a superfície do suporte, na forma de, por exemplo, uma folha, espuma, gel ou pasta. O substrato de formação de aerossol sólido pode ser depositado sobre toda a superfície do veículo, ou, em alternativa, pode ser depositado em um padrão, de modo a proporcionar uma liberação de aroma não uniforme durante a sua utilização.
[0043] Embora seja feita referência aos substratos de formação de aerossol sólidos acima, será evidente para um versado na técnica que outras formas de substrato de formação de aerossol podem ser utilizadas com outras modalidades. Por exemplo, o substrato de formação de aerossol pode ser um substrato de formação de aerossol líquido. Se um substrato de formação de aerossol líquido for fornecido, o dispositivo gerador de aerossol de preferência, compreende meios para reter o líquido. Por exemplo, o substrato de formação de aerossol líquido pode ser mantido em um recipiente. Em alternativa ou em complemento, o substrato de formação de aerossol líquido pode ser absorvido em um material veículo poroso. O material de suporte poroso po- de ser feito de qualquer tampão adequado absorvente ou corpo, por exemplo, um metal em espuma ou material plástico, polipropileno, terylene (politereftalato de etileno - PET), fibras de nylon ou de cerâmica. O substrato de formação de aerossol líquido pode ser retido no material de veículo poroso, antes da utilização do dispositivo de geração de aerossol ou, em alternativa, o material de substrato de formação de aerossol líquido pode ser introduzido no interior do material de suporte poroso, durante, ou imediatamente antes da utilização. Por exemplo, o substrato de formação de aerossol líquido pode ser fornecido em uma cápsula. O invólucro da cápsula derrete, de preferência, sob o aquecimento e libera o substrato de formação de aerossol líquido dentro do material de suporte poroso. A cápsula pode conter, opcionalmente, um sólido em combinação com o líquido.
[0044] De modo alternativo, o transportador pode ser um tecido ou feixe de fibras de não tecido, em que os componentes do tabaco têm sido incorporados. O tecido ou feixe de fibras não tecido pode compreender, por exemplo, fibras de carbono, fibras de celulose naturais, derivados de celulose ou de fibras.
[0045] O dispositivo gerador de aerossol pode ainda compreender ainda uma entrada de ar. O dispositivo gerador de aerossol pode ainda compreender ainda uma saída de ar. O dispositivo gerador de aerossol pode ainda compreender uma câmara de condensação para permitir que o aerossol que tem as características desejadas para formar.
[0046] O dispositivo gerador de aerossol é, de preferência, um dispositivo de geração de aerossol de mão que seja confortável para um usuário a segurar entre os dedos de uma única mão. O dispositivo gerador de aerossol pode ser substancialmente de forma cilíndrica. O dispositivo gerador de aerossol pode ter uma seção transversal poligonal e um botão saliente formada Em uma face: nesta modalidade, o diâmetro externo do dispositivo gerador de aerossol pode ser entre cerca de 12,7 mm e cerca de 13,65 milímetros medidos a partir de uma face plana para uma opondo-se face plana; entre cerca de 13,4 mm e cerca de 14,2 milímetros medidos a partir de uma borda de uma extremidade oposta (isto é, desde a interseção das duas faces de um dos lados do dispositivo gerador de aerossol a uma interseção correspondente no outro lado); e entre cerca de 14,2 mm e cerca de 15 mm, medida a partir de uma parte superior do botão para uma face inferior plana oposta. O comprimento do dispositivo gerador de aerossol pode ser entre cerca de 70 mm e 120 mm.
[0047] Em um outro aspecto do relatório descritivo, apresenta-se um método para a detecção de um usuário por inalação através de um dispositivo gerador de aerossol aquecido de maneira elétrica, o dispositivo que compreende um elemento de aquecimento e uma fonte de alimentação para fornecer energia ao elemento de aquecimento, que compreende: controlar a energia fornecida ao elemento de aquecimento da fonte de alimentação para manter o elemento de aquecimento a uma temperatura alvo, e monitorar as mudanças na temperatura do elemento de aquecimento ou a evolução da energia fornecida ao elemento de aquecimento para detectar uma mudança do fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de um inalação usuário.
[0048] A etapa de monitoramento pode compreender monitorar uma diferença entre a temperatura do elemento de aquecimento e a temperatura alvo de detectar uma alteração no fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de uma inalação do usuário.
[0049] O método pode ainda compreender a etapa de ajustar a temperatura do alvo quando uma alteração no fluxo de ar pelo elemento de aquecimento indicativo de um usuário por inalação é detectado. Como descrito, o aumento do fluxo de ar traz mais oxigênio em contato com o substrato.
[0050] Em outro aspecto do relatório descritivo, apresenta-se um programa de computador que quando executado em um computador ou outro dispositivo de processamento adequado, realiza o processo de acordo com o outro aspecto descrito acima. O relatório descritivo inclui modalidades que podem ser utilizadas como um produto de software adequado para executar em dispositivos de geração de um ae-rossol com um controlador programável, bem como os outros elementos de hardware necessários.
[0051] Os exemplos serão agora descritos em detalhes com refe rência aos desenhos anexos, em que:
[0052] a Figura 1 é um desenho esquemático que mostra os ele mentosbásicos de um dispositivo gerador de aerossol de acordo com uma modalidade;
[0053] a Figura 2 é um diagrama esquemático, que ilustra os ele mentos de uma modalidade de controle;
[0054] a Figura 3 é um gráfico que ilustra as alterações na tempe ratura do aquecedor e energia fornecida durante a aspiração dos usuários de acordo com uma outra modalidade; e
[0055] a Figura 4 ilustra uma sequência de controle para determi nar se uma aspiração de usuário está ocorrendo em conformidade com uma ainda outra modalidade.
[0056] Na Figura 1, o interior de uma modalidade de um dispositi vo gerador de aerossol 100 é mostrado de uma maneira simplificada. Particularmente, os elementos do dispositivo de geração de aerossol 100 não são desenhados à escala. Os elementos que não são relevantes para a compreensão da modalidade aqui discutida foram omitidos para simplificar a Figura 1.
[0057] O dispositivo gerador de aerossol 100 compreende um alo jamento 10 e um substrato de formação de aerossol 2, por exemplo um cigarro. O substrato de formação de aerossol 2 é empurrado para dentro do alojamento 10 para entrar em proximidade térmica com o elemento de aquecimento 20. O substrato de formação de aerossol 2 irá liberar uma variedade de compostos voláteis, a diferentes temperaturas. Alguns dos compostos voláteis liberados a partir do substrato de formação de aerossol 2 apenas são formados durante o processo de aquecimento. Cada composto volátil será lançado acima de uma temperaturacaracterística de liberação. Ao controlar a temperatura máxima de funcionamento do dispositivo de geração de aerossol 100 a estar abaixo da temperatura de alívio de alguns dos compostos voláteis, a liberação ou a formação desses constituintes do fumo pode ser evitada.
[0058] Além disso, o dispositivo de geração de aerossol 100 inclui uma fonte de energia elétrica 40, por exemplo, uma bateria de íons de lítio recarregável, desde dentro da caixa 10. O dispositivo gerador de aerossol 100 inclui ainda um controlador 30, que está conectado ao elemento de aquecimento 20, o fornecimento de energia elétrica 40, um detector de substrato de formação de aerossol 32 e uma interface de usuário 36, por exemplo, uma apresentação gráfica ou uma combinação de luzes de indicador de LED que transmitem as informações sobre dispositivo de 100 a um usuário.
[0059] O detector de substrato de formação de aerossol 32 pode detectar a presença e da identidade de um substrato de formação de aerossol 2 na proximidade térmica com o elemento de aquecimento 20 e sinaliza a presença de um substrato de formação de aerossol 2 com o controlador 30. A disposição de um detector de substrato é opcional.
[0060] O controlador 30 controla a interface de usuário 36 para exibir a informação do sistema, por exemplo, energia da bateria, a temperatura, o estado de formação de aerossóis do substrato 2, outras mensagens ou suas combinações.
[0061] O controlador 30 controla ainda mais a temperatura maxima de funcionamento do elemento de aquecimento 20. A temperatura do elemento de aquecimento pode ser detectada por um sensor de temperaturaespecífica. De modo alternativo, em outra modalidade, a temperatura do elemento de aquecimento é determinada pelo monitoramento da sua resistência elétrica. A resistividade de um comprimento de fio depende da sua temperatura. A resistividade p aumenta com o aumento da temperatura. A característica real da resistividade p irá variar, dependendo da composição exata da liga e da configuração geométrica do elemento de aquecimento 20, e uma relação determinada de maneira empírica pode ser utilizada no controlador. Assim, o conhecimento da resistividade p em qualquer dado momento pode ser usado para deduzir a temperatura de operação real do elemento de aquecimento 20.
[0062] A resistência do elemento de aquecimento R = V/I; em que V é a tensão através do elemento do aquecedor e I é a corrente que passa através do elemento de aquecimento 20, a resistência R depende da configuração do elemento de aquecimento 20, bem como da temperatura, e é expressa pela seguinte relação:
Figure img0001
[0063] Em que p (T) é a temperatura que depende da resistivida- de, L é o comprimento e a área S da seção transversal do elemento do aquecedor 20. L e S são fixos para um dado elemento de aquecimento 20 e a configuração pode ser medida. Assim, para um dado design do elemento de aquecimento, R é proporcional à p (T).
[0064] A resistividade p (T) do elemento de aquecimento pode ser expressa em forma polinomial como se segue:
Figure img0002
[0065] Em que po é a resistividade em uma temperatura de refe rência To e « e «2 e são os coeficientes polinomial.
[0066] Assim, sabendo o comprimento e a seção transversal do elemento do aquecedor 20, é possível determinar a resistência R, e, por conseguinte, a resistividade p a uma dada temperatura, medindo o elemento de aquecimento de tensão V e corrente I. A temperatura pode ser obtida simplesmente a partir de uma tabela de busca da resisti- vidade característica contra a relação de temperatura do elemento de aquecimento a ser utilizada ou por avaliação da polinomial da equação (2) acima. Em uma modalidade, o processo pode ser simplificado representando a resistividade p em função da curva de temperatura em uma ou mais, de preferência, duas aproximações lineares na gama de temperaturas aplicável ao tabaco. Isso simplifica a avaliação da temperatura em que é desejável em um controlador 30 que tem os recursos computacionais limitados.
[0067] A Figura 2 é um diagrama de blocos que ilustra os elemen tos do dispositivo de controle da Figura 1. A Figura 2 também ilustra que o dispositivo seja ligado a um ou mais dispositivos externos 58, 60. O controlador 30 inclui uma unidade de medição 50 e uma unidade de controle 52. A unidade de medida é configurada para determinar a resistência R do elemento de aquecimento 20. A unidade de medição 50 passa as medições de resistência à unidade de controle 52. a unidade de controle 52 controla, em seguida, o fornecimento de energia da bateria 40 para o elemento de aquecimento 20, alternando interruptor 54. O controlador pode compreender um microprocessador, bem como um circuito de controle eletrônico separado. Em uma modalidade, o microprocessador pode incluir funcionalidade padrão, tal como um relógio interno, além de outras funcionalidades.
[0068] Em uma preparação do controlador de temperatura, um valor para a temperatura de operação de destino do dispositivo gerador de aerossol 100 está selecionado. A seleção baseia-se nas temperaturas de liberação de compostos voláteis que devem e não devem ser liberados. Este valor predeterminado é então armazenado na unidade de comando 52. A unidade de controle 52 inclui uma memória não volátil 56.
[0069] O controlador 30 controla o aquecimento do elemento de aquecimento 20, controlando o fornecimento de energia elétrica a partir da pilha para o elemento de aquecimento 20. O controlador 30 permite apenas para o fornecimento de energia ao elemento de aquecimento 20, se o detector de substrato de formação de aerossol 32 tiver detectado um substrato de formação de aerossol 20 e o usuário tiver ativado o dispositivo. Pela comutação do interruptor 54, a energia é fornecida como um sinal pulsado. A largura do pulso ou do ciclo de trabalho do sinal pode ser modulada pela unidade de controle 52 para alterar a quantidade de energia fornecida ao elemento de aquecimento. Em uma modalidade, o ciclo de trabalho pode ser limitado a 6080%. Isto pode fornecer segurança adicional e impedir que um usuário, inadvertidamente, elevando a temperatura compensada do aquecedor de tal modo que o substrato alcança uma temperatura acima da temperatura de combustão.
[0070] Em utilização, o controlador 30 mede a resistividade p do elemento de aquecimento 20. O controlador 30, em seguida, converte a resistividade do elemento de aquecimento 20 para um valor para a temperatura de operação real do elemento de aquecimento, através da comparação da resistividade p medida com a tabela de pesquisa. Isto pode ser feito no interior da unidade de medição 50 ou pela própria unidade de controle 52. Na etapa seguinte, o controlador 30 compara a temperatura real da operação de derivados com a temperatura de operação de destino. Em alternativa, os valores da temperatura do perfil de aquecimento são pré-convertidos em valores de resistência de modo que o controlador regula a resistência, em vez da temperatura, o que evita que as computações em tempo real convertam a resistência à temperatura durante a experiência de fumo.
[0071] Se a temperatura de operação real for inferior à temperatu ra alvo de operação, então a unidade de controle 52 fornece o elemento de aquecimento 20 com energia elétrica adicional, a fim de elevar a temperatura de operação real do elemento de aquecimento 20. Se a temperatura de operação real for superior à temperatura alvo de operação, a unidade de controle 52 reduz a energia elétrica fornecida ao elemento de aquecimento 20 a fim de abaixar a temperatura de operação real de volta para a temperatura de operação de destino.
[0072] A unidade de controle pode implementar qualquer técnica de controle adequado para regular a temperatura, como um ciclo de retorno termoestático simples ou uma técnica de controle proporcional integral, derivativa (PID).
[0073] A temperatura do elemento de aquecimento 20 não é ape nas afetada pela energia fornecida a ele. O fluxo de ar que passa o elemento de aquecimento 20 resfria o elemento de aquecimento, reduzindo sua temperatura. Este efeito de arrefecimento pode ser explorado para detectar alterações no fluxo de ar através do dispositivo. A temperatura do elemento de aquecimento, e também a sua resistência elétrica, irá diminuir quando aumenta o fluxo de ar antes de a unidade de controle 52 traz o elemento de aquecimento de volta para a temperatura alvo.
[0074] A Figura 3 mostra uma evolução típica de aquecimento de temperatura do elemento e a energia aplicada durante a utilização de um dispositivo gerador de aerossol do tipo mostrado na Figura 1. O nível de energia fornecida é mostrado como uma linha 60 e a temperatura do elemento de aquecimento como a linha 62. A temperatura alvo é mostrada como uma linha pontilhada 64.
[0075] Um período inicial de alta energia é necessário no início de utilização, a fim de trazer o elemento de aquecimento até a temperatura alvo tão rapidamente quanto possível. Uma vez que a temperatura do alvo foi atingida a energia aplicada cai para o nível necessário para manter o elemento de aquecimento à temperatura de alvo. No entanto, quando o usuário aspira sobre o substrato 2, o ar é extraído após o elemento de aquecimento e arrefece-o abaixo da temperatura alvo. Isto é mostrado como uma característica 66 na Figura 3. Para retornar o elemento de aquecimento 20 para a temperatura alvo, ocorre um aumento correspondente na força aplicada, como característica 68 na Figura 3. Esse padrão é repetido ao longo da utilização do dispositivo, nesse exemplo, uma sessão de fumo, em que são consideradas quatroinalações.
[0076] Através da detecção de alterações temporárias de tempera tura ou de energia, ou na taxa de variação de temperatura ou de energia, baforadas de usuário ou outros eventos de fluxo de ar pode ser detectada. A Figura 4 ilustra um exemplo de um processo de controle, usando uma abordagem de estabilização disparador de Schmitt, o qual pode ser usado dentro da unidade de controle 52 para determinar quando uma baforada está a ter lugar. O processo da Figura 4 baseia- se na detecção de mudanças na temperatura do aquecedor de elemento. Na etapa 400 uma variável arbitrária do estado, que é inicialmente definido como 0, é modificada para três quartos do seu valor original. Na etapa 410 um valor delta é determinado que é a diferença entre uma temperatura medida do elemento de aquecimento e a temperatura alvo. As etapas 400 e 410 podem ser realizadas em ordem inversa, ou em paralelo. Na etapa 415 o valor delta é comparado com um valor limite delta. Se o valor de delta é maior do que o limiar de delta, em seguida, a variável de estado é aumentada por quarto antes de passar para a etapa 425. Isto é mostrado coma etapa 420. Se o valor delta é menor que o limiar a variável de estado é inalterada e o processo se move para a etapa 425. a variável de estado é então comparado com um limiar estado. O valor limite de estado utilizado é diferen- te dependendo se o dispositivo é determinado pelo tempo que estar em um estado de aspiração ou não aspiração. Na etapa 430 a unidade de controle determina se o dispositivo está em um estado de aspiração ou não aspiração. Inicialmente, isto é, em um primeiro ciclo de controle, o dispositivo é considerado em um estado de não aspiração.
[0077] Se o dispositivo se encontrar em um estado de não aspira ção, a variável de estado é comparada a um estado de limite alto na etapa 440. Se a variável de estado for maior do que o estado de limite alto, em seguida, o dispositivo é determinado estar em um estado de aspiração. Se não, ele é determinado a permanecer em um estado de não aspiração. Em ambos os casos, o processo passa para a etapa 460 e, em seguida, retorna para 400.
[0078] Se o dispositivo se encontra em um estado de aspiração da variável de estado é comparada a um limiar de estado LOW na etapa 450. Se a variável de estado for inferior ao limiar de estado BAIXO, então o dispositivo é determinado para estar em um estado de não aspiração. Se não, ele está determinado a permanecer em um estado ofegante. Em ambos os casos, o processo passa para a etapa 460 e, em seguida, retorna para a etapa 400.
[0079] O valor dos valores limite alto e baixo influenciam direta mente o número de ciclos durante o processo são necessários para fazer a transição entre os estados de aspiração e de não aspiração, e vice-versa. Deste modo as flutuações muito curto prazo da temperatura e ruído no sistema, que não são o resultado de uma esponja de usuário, pode ser impedido de ser detectado como um aspiração. Flutuações de curto são efetivamente filtrados. No entanto, o número de ciclos necessários é desejavelmente escolhido de modo que a transição de detecção de aspiração pode ocorrer antes de o dispositivo compensar a queda de temperatura através do aumento da energia fornecida ao elemento de aquecimento. De modo alternativo, o contro- lador poderia suspender o processo de compensação, enquanto considera a decisão de realizar uma aspiração ou não. Em um exemplo, ALTO = 0,06 e BAIXO = 0,94, o que significa que o sistema precisa passar por pelo menos 10 iterações quando o valor delta é maior que o limite delta para ir de não aspirar para aspirar.
[0080] O sistema ilustrado na Figura 4 pode ser usado para forne cer um número de aspirações e, se o controlador incluir um relógio, uma indicação do tempo no qual cada aspiração ocorre. Os estados de aspiração e de não aspiração podem também ser usados para controlar dinamicamente a temperatura alvo. Aumento do fluxo de ar traz mais oxigênio em contato com o substrato. Isto aumenta a probabilidade de a combustão do substrato a uma dada temperatura. A combustão do substrato é indesejável. Assim, a temperatura alvo pode ser reduzida quando um estado de aspiração é determinado, a fim de reduzir a probabilidade de combustão do substrato. A temperatura alvo pode então ser devolvida ao seu valor original quando um estado de não aspiração é determinado.
[0081] O processo mostrado na Figura 4 é apenas um exemplo de um processo de detecção de aspiração. Por exemplo, processos semelhantes aos que ilustram na Figura 4 pode ser levada a cabo usando a energia aplicada como uma medida ou usando a taxa de variação da temperatura ou a taxa de variação da energia aplicada. É também possível usar um processo semelhante ao que é mostrado na Figura 4, mas usando apenas um único limiar de estado, em vez de diferentes limiares de alta e baixa.
[0082] Além de ser útil para o controle dinâmico do dispositivo ge rador de aerossol, os dados de detecção de aspiração determinados pelo controlador 30 podem ser úteis para fins de análise, por exemplo, em ensaios clínicos ou na manutenção do dispositivo e processos de concepção. A Figura 2 ilustra a ligação do controlador 30 para um dis- positivo externo 58. Os dados de contagem de aspiração e de tempo podem ser exportados para o dispositivo externo 58 (juntamente com quaisquer outros dados capturados) e pode ainda ser transmitida a partir do dispositivo de 58 a outro processamento externo ou dispositivos de armazenamento de dados 60. O dispositivo gerador de aerossol podem incluir quaisquer meios de saída de dados adequados. Por exemplo, o dispositivo gerador de aerossol pode incluir uma rádio sem fios, conectado ao controlador de memória 30, ou 56, ou um barra- mento serial universal (USB), conectado ao controlador de memória 30 ou 56. Em alternativa, o dispositivo gerador de aerossol pode ser configurado para transferir dados a partir da memória de uma memória externa de um dispositivo de carregamento da bateria cada vez que o dispositivo gerador de aerossol é recarregada através de ligações de dados adequados. O dispositivo de carregamento da bateria pode fornecer uma maior quantidade de memória para o armazenamento de longo prazo dos dados de aspiração e pode ser subsequentemente ligada a um dispositivo de processamento de dados adequado ou a uma rede de comunicações. Além disso, os dados, bem como as instruções para controlador 30 pode ser carregado, por exemplo, a unidade de controle 52, quando o controlador 30 está conectado a um dispositivo externo 58.
[0083] Os dados adicionais podem também ser recolhidos durante a operação do dispositivo gerador de aerossol de 100 e transferidos para o dispositivo externo 58 Estes dados podem incluir, por exemplo, um número de série ou outros dados de identificação do dispositivo gerador de aerossol; o tempo no início da sessão de fumo; o momento do fim da sessão de fumo; e informações relacionadas com a razão para terminar uma sessão de fumo.
[0084] Em uma modalidade, um número de série ou outros dados de identificação, ou informação de seguimento, associado com o dispo- sitivo gerador 100 de aerossol pode ser armazenado dentro do controlador 30. Por exemplo, tal informação de seguimento pode ser armazenada na memória 56. Como o dispositivo gerador de aerossol 100 pode não ser sempre conectado ao mesmo dispositivo externo 58 para fins de cobrança ou de transferência de dados, essas informações de ras- treamento podem ser exportadas para os dispositivos de processamento ou de armazenamento de dados externos 60 e reuniram-se para for-necer uma imagem mais completa do comportamento do usuário.
[0085] Agora, ficará evidente a um versado na técnica que o co nhecimento do tempo de operação do dispositivo de geração de aerossol, tais como o ponto de partida e de fim da sessão de fumo, pode também ser capturado com o uso dos métodos e dos aparelhos aqui descritos. Por exemplo, usando a funcionalidade do relógio do controlador de 30 ou a unidade de controle 52, a hora de início da sessão de fumo pode ser capturada e armazenada pelo controlador 30. Da mesma forma, um tempo de paragem pode ser registrado quando o usuário ou o dispositivo gerador de aerossol 100 termina a sessão, parando poder para o elemento de aquecimento 20. a precisão de tal início e fim pode ser ainda maior se cada vez mais preciso é enviado para o controlador 30 pelo dispositivo externo 58 para corrigir qualquer perda ou imprecisão. Por exemplo, durante a ligação do controlador 30 para o dispositivo externo 58, o dispositivo 58 pode interrogar a função de relógio interno do controlador 30, comparar o valor do tempo recebido com um relógio fornecido no interior do dispositivo externo 58 ou de um ou mais de tratamento externo ou dispositivos de armazenamento de dados 60, e fornecer um sinal de relógio atualizado para controlador 30.
[0086] A razão para encerrar uma sessão de fumo ou o funciona mento do dispositivo gerador de aerossol 100 pode também ser identificada e capturada. Por exemplo, a unidade de controle 52 pode incluir uma tabela de consulta, que inclui várias razões para o fim da sessão ou a operação de fumo. Uma lista exemplar dessas razões é fornecida aqui.
Figure img0003
[0087] A tabela acima fornece uma série de razões exemplares do porquê a operação ou uma sessão de fumo pode terminar. Será agora aparente a um versado na técnica, usando várias indicações fornecidas pela unidade de medição 50 e a unidade de controle 52 prevista no controlador 30, por si só ou em combinação com as indicações gravadas, em resposta ao controle do controlador 30 do aquecimento do elemento de aquecimento 20, o controlador 30 pode atribuir códigos de sessão com uma razão para o fim da operação de dispositivo gerador de aerossol de 100 ou uma sessão de fumo com o uso de tal dispositivo. Outros motivos que podem ser determinados a partir dos dados disponíveis, com o uso dos métodos e aparelhos descritos acima será agora evidente para um versado na técnica e podem também ser implementados com o uso os métodos e aparelhos aqui descritos, sem se desviar do âmbito ou do espírito da presente especificação e das modalidades exemplares aqui descritas.
[0088] Outros dados relativos à operação de um usuário do dispo sitivo gerador de aerossol 100 podem também ser determinados com o uso dos métodos e dos aparelhos aqui descritos. Por exemplo, o consumo do usuário dos deriváveis de aerossol pode ser aproximado com precisão porque o dispositivo gerador de aerossol 100 aqui descrito pode controlar com precisão a temperatura do elemento de aquecimento 20, e porque os dados podem ser recolhidos pelo controlador 30, bem como as unidades 50 e 52 fornecidas dentro do controlador 30, um perfil preciso do uso real do dispositivo 100 durante uma sessão pode ser obtido.
[0089] Em uma modalidade exemplificativa, os dados da sessão capturados pelo controlador 30 podem ser comparados com os dados determinados durante sessões controladas para aumentar ainda mais a compreensão da utilização do usuário do dispositivo 100. Por exemplo, em primeiro lugar, a recolha de dados usando uma máquina de fumo em condições controladas condições ambientais e dados de medição, tais como o número de aspiração, o volume de soprar, intervalo de aspiração, e resistividade do elemento de aquecimento, um banco de dados pode ser construído que oferece, por exemplo, os níveis de nicotina ou outras prestações fornecidas nas condições experimentais. Esses dados experimentais podem ser comparados com os dados recolhidos pelo controlador 30 durante o uso real e ser usados para determinar, por exemplo, as informações sobre a quantidade de um pro-duto final que o usuário tenha inalado. Em uma modalidade, estes dados experimentais podem ser armazenados em um ou mais dos dispositivos 60 e a comparação adicional e o processamento de dados pode ocorrer em um ou mais dispositivos 60.
[0090] Na medida em que dados ambientais adicionais são neces sários para comparar com precisão os dados reais do usuário e os dados experimentais, a unidade de controle 52 pode incluir uma funcionalidade adicional para fornecer tais dados. Por exemplo, a unidade de controle 52 pode incluir um sensor dados de umidade ou o sensor de temperatura e umidade do ambiente ou de dados da temperatura ambiente pode ser incluído como parte dos dados, eventualmente previstos para o dispositivo externo 58. A utilização do dispositivo pode também ser analisada para determinar quais os dados determinados ex-perimentalmente mais se aproximam do comportamento de uso, por exemplo, em termos de duração e frequência de inalação e número de inalações. Os dados experimentais com o comportamento de uso mais estreitamente correspondente podem então ser utilizados como a base para a análise e a exibição posterior.
[0091] Ficará evidente para um versado na técnica, que com o uso dos métodos e dos aparelhos aqui discutidos, quase qualquer informação desejada pode ser capturada por tal e a comparação aos dados experimentais é possível, e vários atributos associados à operação de um usuário do dispositivo gerador de aerossol 100 são aproximados com precisão.
[0092] As modalidades exemplares acima descritas ilustram, mas não são limitativos. Considerando as modalidades exemplares acima discutidas, outras modalidades consistentes com as modalidades exemplares acima ficarão agora evidentes para um versado na técnica.

Claims (13)

1. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) configurado para inalação por um usuário de um aerossol gerado, o dispositivo compreendendo: um elemento aquecedor (20) configurado para aquecer um substrato de formação de aerossol (2); uma fonte de energia (40) conectada ao elemento aquecedor (20); e um controlador (30) conectado ao elemento aquecedor (20) e à fonte de energia (40), em que o controlador é configurado para controlar a energia fornecida ao elemento aquecedor a partir da fonte de energia para manter o elemento aquecedor em uma temperatura- alvo, e caracterizadopelo fato de que é configurado para monitorar mudanças em uma temperatura do elemento aquecedor ou mudanças na energia fornecida ao elemento aquecedor para detectar uma mudança no fluxo de ar depois da indicação do elemento aquecedor de uma inalação de usuário.
2. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o controlador (30) é configurado para monitorar uma diferença entre a temperatura do elemento aquecedor (20) e a temperatura-alvo para detectar uma mudança no fluxo de ar depois da indicação do elemento aquecedor de uma inalação de usuário.
3. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o controlador (30) é configurado para monitorar se uma diferença entre a temperatura do elemento aquecedor (20) e a temperatura-alvo excede um limiar para detectar uma mudança no fluxo de ar depois da indicação do elemento aquecedor de uma inalação de usuário.
4. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o controlador (30) é configurado para monitorar se uma diferença entre a temperatura do elemento aquecedor (20) e a temperatura-alvo excede um limiar para um período de tempo predeterminado ou para um número predeterminado de ciclos de medição para detectar uma mudança no fluxo de ar depois da indicação do elemento aquecedor de uma inalação de usuário.
5. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o controlador (30) é configurado para monitorar uma diferença entre a energia fornecida ao elemento aquecedor (20) e um nível de energia esperado.
6. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o controlador (30) é configurado para comparar uma taxa de mudança de temperatura ou uma taxa de mudança de energia fornecida com um nível de limiar.
7. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o controlador (30) é configurado para ajustar a energia fornecida ao elemento aquecedor (20) quando uma mudança no fluxo de ar depois do elemento aquecedor é detectada.
8. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o controlador (30) é configurado para ajustar a temperatura-alvo quando uma mudança no fluxo de ar depois do aquecedor é detectada.
9. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o controlador (30) é configurado para monitorar a temperatura do elemento aquecedor (20) com base em uma medição da resistência elétrica do elemento aquecedor (20).
10. Dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (100) inclui meios de saída de dados e em que o controlador (30) é configurado para fornecer um registro de cada mudança detectada no fluxo de ar depois da indicação de elemento aquecedor de uma inalação de usuário para os meios de saída de dados.
11. Método para detectar uma inalação de usuário através de um dispositivo de fumar elétrico gerador de aerossol (100) aquecido eletricamente como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, o dispositivo compreendendo um elemento aquecedor (20) e uma fonte de energia (40) para fornecer energia ao elemento aquecedor (20), o método caracterizadopelo fato de que compreende controlar a energia fornecida para o elemento aquecedor (20) a partir da fonte de energia para manter o elemento aquecedor em uma temperatura-alvo, e monitorar mudanças na temperatura do elemento aquecedor ou mudanças na energia fornecida ao elemento aquecedor (20) para detectar uma mudança no fluxo de ar que passa o elemento aquecedor indi-cativo de uma inalação de usuário.
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de monitorar compreende monitorar uma diferença entre a temperatura do elemento aquecedor (20) e a temperatura- alvo para detectar uma mudança no fluxo de ar que passa o elemento aquecedor indicativo de uma inalação de usuário.
13.Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizadopelo fato de ainda compreender a etapa de ajustar a temperatura-alvo quando uma mudança no fluxo de ar que passa o elemento aquecedor indicativo de uma inalação de usuário é detectada.
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