BR112017028541B1 - Sistema de fornecimento de aerossol para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte, cartucho para uso em um sistema de fornecimento de aerossol e método de geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE FORNECIMENTO DE AEROSSOL PARA A GERAÇÃO DE UM AEROSSOL A PARTIR DE UM LÍQUIDO-FONTE, CARTUCHO PARA USO EM UM SISTEMA DE FORNECIMENTO DE AEROSSOL E MÉTODO DE GERAÇÃO DE UM AEROSSOL A PARTIR DE UM LÍQUIDO-FONTE. Trata-se de um sistema de fornecimento de aerossol para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte, sendo que o sistema de fornecimento de aerossol compreende: um reservatório de líquido-fonte; um vaporizador plano que compreende um elemento de aquecimento plano, em que o vaporizador é configurado para extrair líquido-fonte do reservatório para os arredores de uma superfície de vaporização do vaporizador através de ação capilar; e uma bonina de aquecedor por indução operável para induzir fluxo de corrente no elemento de aquecimento para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizar uma porção do líquido-fonte nos arredores da superfície de vaporização do vaporizador. Em alguns exemplos, o vaporizador compreende adicionalmente um material de chumaço/absorção por capilaridade poroso, por exemplo, um material fibroso não eletricamente condutor que circunda pelo menos parcialmente o elemento de aquecimento plano (susceptor) e entra em contato com o líquido-fonte do reservatório para fornecer, ou (...).
Description
[001] A presenterevelação refere-se a sistemas de fornecimento de aerossoleletrônico, tais comosistemas de entrega de nicotinaeletrônicos (porexemplo, cigarros eletrônicos).
[002] A Figura 1 é um diagramaesquemático de um exemplo de um cigarro eletrônico convencional 10. O cigarro eletrônico tem um formato de modo geralcilíndrico que se estendeaolongo de um eixogeométrico longitudinal indicado pela linhatracejada LA, e compreendedoiscomponentesprincipais, a saber, umaunidade de controle 20 e um cartomizador 30. O cartomizadorincluiumacâmara interna que contém um reservatório de formulação líquida que incluinicotina, um vaporizador (talcomo um aquecedor) e umaboquilha 35. O cartomizador 30 podeincluiradicionalmente um pavioou um aparatosemelhante para transportarumapequenaquantidade de líquido do reservatório para o aquecedor. A unidade de controle 20 incluiumabateriarecarregável para fornecerpotência ao cigarro eletrônico 10 e umaplaca de circuito para controlar de modo geral o cigarro eletrônico. Quando o aquecedorrecebepotência da bateria, conformecontrolada pela placa de circuito, o aquecedorvaporiza a nicotina e esse vapor (aerossol) é, então, inaladopor um usuário através da boquilha 35.
[003] A unidade de controle 20 e o cartomizador 30 são desanexáveis um do outro através da separação emumadireção paralelaaoeixogeométrico longitudinal LA, conformemostradonaFigura 1, mas são unidos um ao outro quando o dispositivo 10 está sendoutilizadoatravés de umaconexão, indicadaesquematicamentenaFigura 1 como 25A e 25B, para fornecerconectividademecânica e elétrica entre a unidade de controle 20 e o cartomizador 30. O conectorelétrico naunidade de controle 20 que é utilizado para a conexão aocartomizadortambém serve como um soquete para conectar um dispositivo de carregamento(não mostrado) quando a unidade de controleé desanexada do cartomizador 30. O cartomizador 30 pode ser desanexado da unidade de controle 20 e descartadoquando o suprimento de nicotina for esgotado (e substituído com outro cartomizador se for desejado).
[004] As Figuras 2 e 3 fornecemdiagramasesquemáticos da unidade de controle 20 e do cartomizador 30, respectivamente, do cigarro eletrônico da Figura 1. Observe que vários componentes e detalhes, porexemplo, tais como a fiação e conformações maiscomplexas, foramomitidas das Figuras 2 e 3 pormotivos de clareza. ConformemostradonaFigura 2, a unidade de controle 20 incluiumabateriaoucélula 210 para fornecerpotência ao cigarro eletrônico 10, assimcomo um chip, talcomo um (micro) controlador para controlar o cigarro eletrônico 10. O controladoré anexado a umapequenaplaca de circuitoimpresso (PCB) 215 que também incluiumaunidade de sensor. Se um usuário inala pela boquilha, o aré extraído para o cigarro eletrônico através de um oumaisorifícios de entrada de ar(não mostradosnasFiguras 1 e 2). A unidade de sensor detectaessefluxo de ar e, emresposta a taldetecção, o controladorfornecepotência da bateria 210 para o aquecedor no cartomizador 30.
[005] ConformemostradonaFigura 3, o cartomizador 30 incluiumapassagem de ar 161 que se estendeaolongo do eixogeométrico central (longitudinal) do cartomizador 30 da boquilha 35 para o conector 25A para unir o cartomizadorà unidade de controle 20. Um reservatório de líquido que contém nicotina 170 é fornecidoemtorno da passagem de ar 161. Essereservatório 170 pode ser implementado, porexemplo, fornecendo-se algodão ouespumaembebida no líquido. O cartomizadortambém inclui um aquecedor 155 na forma de umabobina para aquecer o líquido do reservatório 170 para gerar vapor para fluiratravés da passagem de ar 161 e para fora através da boquilha 35. O aquecedoré alimentadoatravés das linhas 166 e 167, que são, porsuavez, conectadas a polaridadesopostas (positiva e negativa, ou vice-versa) da bateria 210 pormeio do conector 25A.
[006] Uma extremidade da unidade de controlefornece um conector 25B para unir a unidade de controle 20 aoconector 25A do cartomizador 30. Osconectores 25A e 25B recebemconectividademecânica e elétrica entre a unidade de controle 20 e o cartomizador 30. O conector 25B incluidoisterminaiselétricos, um contatoexterno 240 e um contatointerno 250, que são separadospeloisolante 260. O conector 25A inclui, de modo semelhante, um eletrodointerno 175 e um eletrodoexterno 171, separadospeloisolante 172. Quando o cartomizador 30 é conectadoà unidade de controle 20, o eletrodointerno 175 e o eletrodoexterno 171 do cartomizador 30 entramemcontato com o contatointerno 250 e o contatoexterno 240, respectivamente, da unidade de controle 20. O contatointerno 250 é montadoemuma mola helicoidal 255 de modo que oeletrodointerno 175 exerça pressão contra o contatointerno 250 para comprimir a mola helicoidal 255, auxiliando, desse modo, a assegurar um bomcontatoelétrico quando o cartomizador 30 é conectadoà unidade de controle 20.
[007] O conector de cartomizadoré fornecido com dois ressaltosoulinguetas 180A, 180B que se estendememdireções opostasnadireção contrária aoeixogeométrico longitudinal do cigarro eletrônico. Essaslinguetassão utilizadas para fornecer um encaixe de baioneta para conectar o cartomizador 30 à unidade de controle 20. Será compreendido que outrasmodalidadespodemutilizaruma forma diferente de conexão entre a unidade de controle 20 e o cartomizador 30, talcomo um encaixeporpressão ouumaconexão porparafuso.
[008] Conformemencionadoacima, o cartomizador 30 é geralmentedescartadoumavez que o reservatório de líquido 170 tenhasidoesgotado, em um novo cartomizadoré adquirido e instalado. Emcontrapartida, a unidade de controle 20 é reutilizável com uma sucessão de cartomizadores. Consequentemente, é particularmentedesejável manter o custo do cartomizadorrelativamentebaixo. Uma abordagem para fazerissotemsido de construir um dispositivo de três partes, com base em (i) umaunidade de controle, (ii) um componente de vaporizador e (iii) um reservatório de líquido. Nessedispositivo de três partes, apenas a última parte, o reservatório de líquido, é descartável, enquanto que a unidade de controle e o vaporizadorsão ambos reutilizáveis. No entanto, ter um dispositivo de três partespodeaumentar a complexidade, tanto emtermos de fabricação como de operação pelousuário. Além disso, pode ser difícil emtaldispositivo de 3 partesfornecerumadisposição de absorção porcapilaridade do tipomostradonaFigura 3 para se transportar o líquido do reservatório para o aquecedor.
[009] Outraabordagemé tornar o cartomizador 30 passível de repreenchimento, de modo que omesmonão sejamaisdescartável. No entanto, produzir um cartomizadorrecarregável geraproblemasempotencial, porexemplo, um usuário podetentarrepreencher o cartomizador com um líquido inadequado (um líquido que não foifornecidopelofornecedor do cigarro eletrônico). Há um risco de que esselíquido inadequadopossaresultaremumaexperiência de consumidor de baixaqualidade, e/oupossa ser potencialmenteperigoso, tanto porcausardanosao cigarro eletrônico emsiquantoporcriar, possivelmente, vaporestóxicos.
[010] Consequentemente, as abordagensexistentes para a redução docusto de um componentedescartável (ou para evitar a necessidade de talcomponentedescartável) obtiveramsucessolimitado.
[011] A invenção está definidanasreivindicações anexas.
[012] De acordo com um primeiroaspecto de certasmodalidadesé fornecido um sistema de fornecimento de aerossol para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte, sendo que o sistema de fornecimento de aerossolcompreende: um reservatório de líquido-fonte; um vaporizadorplano que compreende um elemento de aquecimentoplano, em que ovaporizadoré configurado para extrairlíquido-fonte do reservatório para osarredores de umasuperfície de vaporização dovaporizadoratravés de ação capilar; e umabonina de aquecedorporindução operável para induzirfluxo de corrente no elemento de aquecimento para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador.
[013] De acordo com um segundoaspecto de certasmodalidadesé fornecido um cartucho para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte, sendo que ocartuchocompreende: um reservatório de líquido-fonte; e um vaporizadorplano que compreende um elemento de aquecimentoplano, em que ovaporizadoré configurado para extrairlíquido-fonte do reservatório para osarredores de umasuperfície de vaporização dovaporizadoratravés de ação capilar, e em que oelemento de aquecimentoplanoé suscetível a fluxo de correnteinduzido a partir de umabonina de aquecedorporindução do sistema de fornecimento de aerossol para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador.
[014] De acordo com um terceiroaspecto de certasmodalidadesé fornecido um sistema de fornecimento de aerossol para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte, sendo que o sistema de fornecimento de aerossolcompreende: meio de armazenamento de líquido-fonte; meio de vaporizador que compreende um meio de elemento de aquecimentoplano, em que omeio de vaporizadoré para extrairlíquido-fonte domeio de armazenamento de líquido- fonte para o meio de elemento de aquecimentoplanoatravés de ação capilar; e um meio de aquecedorporindução para induzir o fluxo de corrente no meio de elemento de aquecimentoplano para aquecer de modo indutivo o meio de elemento de aquecimentoplano e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores do meio de elemento de aquecimentoplano.
[015] De acordo com um quarto aspecto de certasmodalidadesé fornecido um método de geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte, sendo que o método compreende: fornecer: um reservatório de líquido-fonte e um vaporizadorplano que compreende um elemento de aquecimentoplano, em que ovaporizadorextrailíquido-fonte do reservatório para osarredores de umasuperfície de vaporização dovaporizadorporação capilar; e acionarumabonina de aquecedorporindução para induzir o fluxo de corrente no elemento de aquecimento para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador.
[016] Será compreendido que osrecursos e aspectos da invenção descritosacimaemrelação aoprimeiro e aos outros aspectos da invenção são igualmenteaplicáveis a, e podem ser combinados com, as modalidades da invenção, de acordo com outros aspectos da invenção, conformeadequado, e não apenasnascombinações específicas descritasacima.
[017] As modalidades da invenção serão agora descritas, a título de exemplosapenas, com referência aosdesenhosanexos, nosquais:
[018] A Figura 1 é um diagramaesquemático (explodido) que ilustra um exemplo de um cigarro eletrônico conhecido.
[019] A Figura 2 é um diagramaesquemático da unidade de controle do cigarro eletrônico da Figura 1.
[020] A Figura 3 é um diagramaesquemático docartomizador do cigarro eletrônico da Figura 1.
[021] A Figura 4 é um diagramaesquemático que ilustra um cigarro eletrônico de acordo com algumasmodalidades da invenção, que mostra a unidade de controlemontada com o cartucho (topo), a unidade de controlesozinha (meio) e o cartuchosozinho (fundo).
[022] As Figuras 5 e 6 são diagramasesquemáticos que ilustram um cigarro eletrônico de acordo com algumasoutrasmodalidades da invenção.
[023] A Figura 7 é um diagramaesquemático dos aparelhoseletrônicos de controle para um cigarro eletrônico, talcomomostradonasFiguras 4, 5 e 6, de acordo com algumasmodalidades da invenção.
[024] As Figuras 7A, 7B e 7C são diagramasesquemáticos de parte dos aparelhoseletrônicos de controle para um cigarro eletrônico, talcomomostradonaFigura 6, de acordo com algumasmodalidades da invenção.
[025] A Figura 8 representaesquematicamente um sistema de fornecimento de aerossol que compreendeumamontagem de aquecimentoindutivo de acordo com certasmodalidadesexemplificadoras da presenterevelação;
[026] As Figuras 9 a 12 representamesquematicamenteelementos de aquecimento para utilização no sistema de fornecimento de aerossol da Figura 8 de acordo com diferentesmodalidadesexemplificadoras da presenterevelação; e
[027] As Figuras 13 a 20 representamesquematicamentediferentesdisposições do reservatório de líquido-fonte e do vaporizador, de acordo com diferentesmodalidadesexemplificadoras da presenterevelação.
[028] Osaspectos e recursos de certosexemplos e modalidadessão discutidos/descritos no presentedocumento. Algunsaspectos e recursos de certosexemplos e modalidadespodem ser implementados de modo convencional e osmesmosnão são discutidos/descritosemdetalhespormotivos de brevidade. Será, portanto, compreendido que osaspectos e osrecursos do aparelho e dos métodos discutidos no presentedocumento que não são descritosemdetalhespodem ser implementados de acordo com quaisquertécnicas convencionais para implementar tais aspectos e recursos.
[029] Conformedescritoacima, a presenterevelação refere- se a um sistema de fornecimento de aerossol, talcomo um cigarro eletrônico. Aolongo da descrição a seguir o termo “cigarro eletrônico” é ocasionalmenteutilizado, mas essetermopode ser utilizado de modo intercambiável com sistema de fornecimento de aerossol (vapor).
[030] A Figura 4 é um diagramaesquemático que ilustra um cigarro eletrônico 410, de acordo com algumasmodalidades da invenção (observar, por favor, que otermo cigarro eletrônico é utilizado no presentedocumento de modo intercambiável com outros termossemelhantes, tais comosistema de fornecimento de vapor eletrônico, sistema de fornecimento de aerossoleletrônico, etc). O cigarro eletrônico 410 incluiumaunidade de controle 420 e um cartucho 430. A Figura 4 mostra a unidade de controle 420 montada com o cartucho 430 (topo), a unidade de controlesozinha (meio) e o cartuchosozinho (fundo). Observe que, pormotivos de clareza, vários detalhes de implementação (porexemplo, tais comofiação interna, etc) são omitidos.
[031] ConformemostradonaFigura 4, o cigarro eletrônico 410 tem um formato de modo geralcilíndrico com um eixogeométrico longitudinal central (indicadocomo LA, mostradonalinhatracejada). Observe que o corte transversal através do cilindro, istoé, em um plano perpendicular à linha LA, pode ser circular, elíptico, quadrado, retangular, hexagonal oualgum outro formato regular ou irregular, conformedesejado.
[032] A boquilha 435 está situadaemumaextremidade do cartucho 430, enquanto que a extremidadeoposta do cigarro eletrônico 410 (emrelação aoeixogeométrico longitudinal) é indicadacomo a extremidade de ponta 424. A extremidade do cartucho 430 que está longitudinalmenteopostaà boquilha 435 é indicadapelonúmero de referência 431, enquanto que a extremidade da unidade de controle 420 que está longitudinalmenteopostaà extremidade de ponta 424 é indicadapelonúmero de referência 421.
[033] O cartucho 430 temcapacidade para ser engatado e desengatado da unidade de controle 420 pelomovimentoaolongo do eixogeométrico longitudinal. Maisparticularmente, a extremidade 431 do cartuchotemcapacidade para ser engatado, e desengatado, da extremidade da unidade de controle 421. Consequentemente, as extremidades 421 e 431 serão referidascomo a extremidade de engateà unidade de controle e a extremidade de engateaocartucho, respectivamente.
[034] A unidade de controle 420 incluiumabateria 411 e umaplaca de circuito 415 para fornecerfuncionalidade de controleao cigarro eletrônico, porexemplo, através dofornecimento de um controlador, processador, ASIC ouformesemelhante de chip de controle. A bateriatemtipicamente um formatocilíndrico, e tem um eixogeométrico central que está situadoaolongo, oupelomenospróximo, doeixogeométrico longitudinal LA do cigarro eletrônico. Na Figura 4, a placa de circuito 415 é mostradaseparadalongitudinalmente da bateria 411, nadireção opostaao cartucho 430. No entanto, o indivíduo versadoestará ciente de várias outraslocalizações para a placa de circuito 415, porexemplo, a mesmapodeestarnaextremidadeoposta da bateria. Uma possibilidadeadicionalé que a placa de circuito 415 estejasituada ao longo do lado da bateria - por exemplo, com o cigarro eletrônico 410 tendo um corte transversal retangular, a placa de circuito localizada de modo adjacente a uma parede externa do cigarro eletrônico, e a bateria 411, então, ligeiramente deslocada em direção à parede externa oposta do cigarro eletrônico 410. Observe também que a funcionalidade fornecida pela placa de circuito 415 (conforme descrito em maiores detalhes abaixo) pode ser dividida através de múltiplas placas de circuito e/ou através de dispositivos que não são montados a uma PCB, e esses dispositivos adicionais e/ou PCBs podem estar situados, conforme adequado, dentro do cigarro eletrônico 410.
[035] A bateria ou célula 411 é geralmente recarregável, e um ou mais mecanismos de recarregamento podem ser compatíveis. Por exemplo, uma conexão de carregamento (não mostrada na Figura 4) pode ser fornecida na extremidade de ponta 424, e/ou na extremidade de engate 421, e/ou ao longo do lado do cigarro eletrônico. Além disso, o cigarro eletrônico 410 pode ser compatível com recarregamento por indução da bateria 411, em adição ao (ou em vez de) recarregamento por meio de uma ou mais conexões ou soquetes de recarregamento.
[036] A unidade de controle 420 inclui uma porção de tubo 440, que se estende ao longo do eixo geométrico longitudinal LA na direção oposta à extremidade de engate 421 da unidade de controle. A porção de tubo 440 é definida no exterior pela parede externa 442, que pode, de modo geral, fazer parte da parede externa oualojamentogeral da unidade de controle 420, e no interior, pela parede interna 424. Uma cavidade 426 é formada pela parede interna 424 da porção de tubo e pela extremidade de engate 421 da unidade de controle 420. Essa cavidade 426 temcapacidade para receber e acomodarpelomenosparte de um cartucho 430 conforme o mesmo se engataà unidade de controle (conformemostrado no desenho superior da Figura 4).
[037] A parede interna 424 e a parede externa 442 da porção de tubodefinem um espaço anular que é formadoemtorno do eixogeométrico longitudinal LA. Uma bobina (de acionamentoou de trabalho) 450 está situadadentrodesseespaço anular, com o eixogeométrico central da bobinaestandosubstancialmentealinhado com o eixogeométrico longitudinal LA do cigarro eletrônico 410. A bobina 450 é eletricamenteconectadaà bateria 411 e à placa de circuito 415, que fornecempotência e controleà bobina, de modo que, durante a operação, a bobina 450 temcapacidade para forneceraquecimentoporindução aocartucho 430.
[038] O cartuchoinclui um reservatório 470 que contém umaformulação líquida (que tipicamenteincluinicotina). O reservatório compreendeumaregião substancialmenteanular do cartucho, formada entre umaparede externa 476 do cartucho e um tuboouparede interna 472 do cartucho, ambos osquaissão substancialmentealinhadosaoeixogeométrico longitudinal LA do cigarro eletrônico 410. A formulação líquida pode ser deixada livre dentro do reservatório 470 ou, alternativamente, o reservatório 470 pode ser incorporadoemalgumaestruturaou material, porexemplo, umaesponja, para ajudar a reter o líquido dentro do reservatório.
[039] A parede externa 476 temumaporção 476A de corte transversal reduzido. Essepermite que essaporção 476A do cartuchosejarecebidadentro da cavidade 426 naunidade de controle a fim de engatar o cartucho 430 à unidade de controle 420. O restante da parede externa tem um corte transversal maior a fim de fornecer o espaço aumentadodentro do reservatório 470 e também para fornecerumasuperfície externa contínua para o cigarro eletrônico - isto é, a parede de cartucho 476 é substancialmente nivelada com a parede externa 442 da porção de tubo 440 da unidade de controle 420. No entanto, será compreendido que outras implementações do cigarro eletrônico 410 podem ter uma superfície externa mais complexa/estruturada (em comparação com a superfície externa lisa mostrada na Figura 4).
[040] O interior do tubo interno 472 define uma passagem 461 que se estende, em uma direção de fluxo de ar, da entrada de ar 461A (situada na extremidade 431 do cartucho que se engata à unidade de controle) até a saída de ar 461B, que é fornecida pela boquilha 435. Se encontram, situados dentro da passagem central 461 e, portanto, dentro do fluxo de ar através do cartucho, o aquecedor 455 e o pavio 454. Conforme pode ser vista na Figura 4, o aquecedor 455 está situado aproximadamente no centro da bobina de acionamento 450. Em particular, a localização do aquecedor 455 ao longo do eixo geométrico longitudinal pode ser controlada possuindo-se a etapa, no início da porção 476A, de corte transversal reduzido para o cartucho 430 se apoiar contra a extremidade (mais próxima da boquilha 435) da porção de tubo 440 da unidade de controle 420 (conforme mostrado no diagrama superior da Figura 4).
[041] O aquecedor 455 é produzido a partir de um material metálico de modo a permitir a utilização de um susceptor (oupeça de trabalho) emumamontagem de aquecimentoporindução. Maisparticularmente, a montagem de aquecimentoporindução compreende a bobina de acionamento (trabalho) 450, que produz um campo magnético que temaltasvariações de frequência (quandoadequadamentealimentado e controlado pela bateria 411 e pelocontroladorna PCB 415). Esse campo magnético é mais forte no centro da bobina, istoé, dentro da cavidade 426, onde o aquecedor 455 está situado. O campo magnético alternanteinduzcorrentesparasitas no aquecedorcondutor 455, causando, desse modo, um aquecimentoresistivodentro do elementoaquecedor 455. Observe que a altafrequência das variações no campo magnético faz com que as correntesparasitassejamconfinadasà superfície doelementoaquecedor (pormeio do efeitopelicular), aumentando, desse modo, a resistência efetiva do elemento de aquecimento e, assim, o efeito de aquecimentoresultante.
[042] Além disso, o elementoaquecedor 455 é geralmenteselecionado de modo a ser um material magnético que temumaaltapermeabilidade, talcomoaço (ferroso) (emvez de apenas um material condutor). Nessecaso, as perdasresistivasdevidoàs correntesparasitassão suplementadasporperdasporhisteresemagnética (causadas pela inversão repetida dos domínios magnéticos) para fornecerumatransferência maiseficiente de potência da bobina de acionamento 450 para o elementoaquecedor 455.
[043] O aquecedoré pelomenosparcialmentecircundadopelopavio 454. O pavio serve para transportarlíquido do reservatório 470 para o aquecedor 455 para a vaporização. O paviopode ser produzido a partir de qualquer material adequado, porexemplo, um material fibrosoresistenteaocalor, e tipicamente se estende da passagem 461, através dos orifícios no tubo interno 472, para obteracessoaoreservatório 470. O pavio 454 é disposto de modo a suprirlíquido aoaquecedor 455 de um modo controlado, pelo fato de que opavio impede que o líquido vazelivremente do reservatório para a passagem 461 (essaretenção de líquido também pode ser auxiliadatendo-se um material adequadodentro do reservatório emsi). Emvezdisso, o pavio 454 retém o líquido dentro do reservatório 470, e no pavio 454 emsi, até que oaquecedor 455 sejaativado, quando, então, o líquido retido no pavio 454 é vaporizado para o fluxo de ar e, portanto, percorreaolongo da passagem 461 para a saída pormeio da boquilha 435. O pavio 454 extrai, então, maislíquido para si a partir do reservatório 470, e o processoé repetido com vaporizações (e inalações) subsequentesaté que ocartuchosejaesgotado.
[044] Embora o pavio 454 sejamostradonaFigura 4 como separado (emboraenglobando) do elementoaquecedor 455, emalgumasimplementações, o elementoaquecedor 455 e o pavio 454 podem ser combinados um ao outro em um único componente, tal como um elemento de aquecimentoproduzido a partir de um material de aço poroso e fibroso que também possa agircomo um pavio 454 (assimcomo um aquecedor). Além disso, embora o pavio 454 seja mostradona Figura 4 como suportando o elemento aquecedor 455, emoutrasmodalidades, o elementoaquecedor 455 pode ser fornecido com suportesseparados, porexemplo, sendomontado no interior do tubo 472 (emvez de, ouemadição a, ser suportadopeloelementoaquecedor).
[045] O aquecedor 455 pode ser substancialmenteplano, e perpendicular aoeixogeométrico central da bobina 450 e aoeixo geométrico longitudinal LA do cigarro eletrônico, visto que a indução ocorreprincipalmentenesseplano. Embora a Figura 4 mostre o aquecedor 455 e o pavio 454 se estendendoatravés de todo o diâmetro dotubointerno 472, tipicamente o aquecedor 455 e o pavio 454 não irão cobrirtodo o corte transversal da passagem de ar 461. Emvezdisso, um espaço é tipicamentefornecido para permitir que o arfluaatravés dotubointerno da entrada 461A e emtorno do aquecedor 455 e do pavio 454 para captar o vapor produzidopeloaquecedor. Por exemplo, quando vistos aolongo do eixogeométrico longitudinal LA, o aquecedor e o paviopodemterumaconfiguração “em O” com um orifício central (não mostradonaFigura 4) para permitir o fluxo de araolongo da passagem 461. Muitasoutrasconfigurações são possíveis, tais como o aquecedortendoumaconfiguração “em Y” ou “em X”. (Observe que, em tais implementações, osbraços do “Y” ou “X” seriamrelativamenteamplos para fornecerumamelhorindução).
[046] Embora a Figura 4 mostre a extremidade de engate 431 do cartuchocomocobrindo a entrada de ar 461A, essaextremidade do cartomizadorpode ser fornecida com um oumaisorifícios (não mostradosnaFigura 4) para permitir que a ingestão de ardesejadasejaextraída para a passagem 461. Observe também que, naconfiguração mostradanaFigura 4, há aindaumaligeira lacuna 422 entre a extremidade de engate 431 do cartucho 430 e a extremidade de engatecorrespondente 421 da unidade de controle. O arpode ser extraído dessa lacuna 422 através da entrada de ar 461A.
[047] O cigarro eletrônico podefornecerumaoumaisrotas para permitir que o ar entre inicialmentena lacuna 422. Por exemplo, pode haver um espaçamento suficiente entre a parede externa 476A do cartucho e a parede interna 444 da porção de tubo 440 para permitir que o arpercorra para dentro da lacuna 422. Tal espaçamento podeocorrernaturalmente se o cartuchonão for encaixadohermeticamentenacavidade 426. Alternativamente um oumaiscanais de arpodem ser fornecidoscomoligeirossulcosaolongo de umaou de ambas dentreessasparedes para ser compatível com essefluxo de ar. Outrapossibilidadeé que oalojamento da unidade de controle 420 sejafornecido com um oumaisorifícios, primeiramente para permitir que o arsejaextraído para dentro da unidade de controle e, então, passe da unidade de controle para a lacuna 422. Por exemplo, osorifícios para ingestão de arnaunidade de controlepodem ser posicionadosconformeindicadonaFigura 4 pelassetas 428A e 428B, e a extremidade de engate 421 pode ser fornecida com um oumaisorifícios (não mostradosnaFigura 4) para que o arpassa para fora da unidade de controle 420 e para dentro da lacuna 422 (e de lá para dentro do cartucho 430). Emoutrasimplementações, a lacuna 422 pode ser omitida, e o fluxo de arpodepassar, porexemplo, diretamente da unidade de controle 420, através da entrada de ar 461A, para dentro do cartucho 430.
[048] O cigarro eletrônico pode ser fornecido com um oumaismecanismos de ativação para a montagem de aquecedorporindução, istoé, para acionar a operação da bobina de acionamento 450 para aquecer o elemento de aquecimento 455. Um mecanismo de ativação possível consisteemfornecer um botão 429 naunidade de controle, que um usuário podepressionar para ativar o aquecedor. Essebotão pode ser um dispositivomecânico, um tecladosensível ao toque, um controlepordeslizamento, etc. O aquecedorpodepermanecerativadoenquanto o usuário continuar a pressionarou de outro modo atuarpositivamente o botão 429, estandosujeito a um tempo de ativação máximo para um único trago do cigarro eletrônico (tipicamentealgunssegundos). Se o tempo de ativação máximo for alcançado, o controladorpodedesativarautomaticamente o aquecedorporindução para impedir o superaquecimento. O controladorpodetambém impor um intervalomínimo (novamente, tipicamenteporalgunssegundos) entre ativações sucessivas.
[049] A montagem de aquecedorporindução também pode ser ativadapelofluxo de arocasionadoporumainalação do usuário. Em particular, a unidade de controle 420 pode ser fornecida com um sensor de fluxo de ar para detectar um fluxo de ar (ouqueda de pressão) ocasionadaporumainalação. O sensor de fluxo de artem, então, capacidade para notificar o controlador dessa detecção, e o aquecedorporindução é ativadoemconformidade. O aquecedorporindução podepermanecerativadoenquanto o fluxo de arcontinuar a ser detectado, estandosujeito, novamente, a um tempo de ativação máximo, conformeacima (e também tipicamente um intervalomínimo entre ostragos).
[050] A atuação de fluxo de ar do aquecedorpode ser utilizadaemvez de se fornecer o botão 429 (que pode, portanto, ser omitido) ou, alternativamente, o cigarro eletrônico podeexigir uma ativação dupla a fim de operar - isto é, tanto a detecção de fluxo de ar quanto o pressionamento do botão 429. Essa exigência de ativação dupla pode ajudar a fornecer uma proteger contra uma ativação não intencional do cigarro eletrônico.
[051] Será compreendido que a utilização de um sensor de fluxo de arenvolve, de modo geral, um fluxo de ar que passaatravés da unidade de controlemediante a inalação, que é passível de detecção (mesmo que essefluxo de arforneça apenas parte do fluxo de ar que o usuário inalaporfim). Se nenhumtalfluxo de arpassar através da unidade de controlemediante a inalação, então, o botão 429 pode ser utilizado para a ativação, emboratambém possa ser possível fornecer um sensor de fluxo de ar para detectar um fluxo de ar que passaporumasuperfície (emvez de através) da unidade de controle 420.
[052] Há várias maneirasem que ocartuchopode ser retido dentro da unidade de controle. Por exemplo, a parede interna 444 da porção de tubo 440 da unidade de controle 420 e a parede externa do corte transversal reduzido 476A podem, cadauma, ser fornecidas com umarosca de parafuso (não mostradana Figura 4) para o engatemútuo. Outras formas de engatemecânico, tais como um encaixe porpressão, um mecanismo de travamento (talvez com um botão de liberação ousemelhante), também podem ser utilizadas. Além disso, a unidade de controlepode ser fornecida com componentesadicionais para fornecer um mecanismo de fixação, talcomodescritoabaixo.
[053] Emtermosgerais, a anexação docartucho 430 à unidade de controle 420 para o cigarro eletrônico 410 da Figura 4 é mais simples que no caso do cigarro eletrônico 10 mostradonasFiguras 1 a 3. Em particular, a utilização de aquecimentoporindução para o cigarro eletrônico 410 permite que a conexão entre o cartucho 430 e a unidade de controle 420 sejaapenasmecânica, emvez de ter que fornecertambém umaconexão elétrica com fiação a um aquecedorresistivo. Consequentemente, a conexão mecânica pode ser implementada, se desejado, utilizando-se umamoldagem de plástico adequada para o alojamento do cartucho e da unidade de controle; emcontrapartida, no cigarro eletrônico 10 das Figuras 1 a 3, osalojamentos do cartomizador e da unidade de controletem que ser de algum modo ligadas a um conector de metal. Além disso, o conector do cigarro eletrônico 10 das Figuras 1 a 3 tem que ser produzido de um modo relativamentepreciso para se assegurarumaconexão elétrica de resistência de baixocontatoconfiável entre a unidade de controle e o cartomizador. Emcontrapartida, as tolerâncias de fabricação para a conexão puramentemecânica entre o cartucho 430 e a unidade de controle 420 do cigarro eletrônico 410 são de modo geralmaiores. Todosessesfatoresajudam a simplificar a produção docartucho e, através disso, a reduzir o custodessecomponentedescartável (consumível).
[054] Além disso, o aquecimentoresistivoconvencionalfrequentementeutilizaumabobina de aquecimentometálica que circunda um paviofibroso, no entanto, é relativamentedifícil de automatizar a fabricação de talestrutura. Emcontrapartida, um elemento de aquecimentoindutivo 455 é tipicamentebaseadoemalguma forma de disco metálico (ou outro componentesubstancialmenteplano), que é umaestruturamaisfácil de se integrar a um processo de fabricação automatizado. Novamente, issoajuda a reduzir o custo de produção para o descartável cartucho 430.
[055] Outro benefício doaquecimentoindutivoé que os cigarros eletrônicos convencionaispodemutilizarsolda para ligarosfios da fonte de alimentação a umabobina de aquecedorresistivo. No entanto, há umacertapreocupação de que ocalor da bobina, durante a operação de tal cigarro eletrônico, possa volatilizarcomponentesindesejáveis da solda, que seriamentão inaladospor um usuário. Emcontrapartida, não há fios para seremligadosaoelementoaquecedorindutivo 455 e, portanto, a utilização de soldapode ser evitadadentro do cartucho. Além disso, umabobina de aquecedorresistivo, comoem um cigarro eletrônico convencional, geralmentecompreende um fio de diâmetro relativamentepequeno (para aumentar a resistência e, assim, o efeito de aquecimento). No entanto, um fiotão finoé relativamentedelicado e também podeestarsuscetível a danos, ouatravés de algumerro de manejamentomecânico e/oupotencialmenteporsuperaquecimento local e, então, derretimento. Emcontrapartida, um elementoaquecedoremformato de disco 455, conformeutilizado para o aquecimentoporindução, é geralmentemaisrobustoemrelação a tais danos.
[056] As Figuras 5 e 6 são diagramasesquemáticos que ilustram um cigarro eletrônico de acordo com algumasoutrasmodalidades da invenção. Para evitarrepetição, osaspectos das Figuras 5 e 6 que são de modo geralosmesmosconformemostradonaFigura 4 não serão descritosnovamente, excetoquandorelevante para se explicarosrecursosespecíficos das Figuras 5 e 6. Observe também que osnúmeros de referência que têm osmesmosdoisúltimos dígitos indicamtipicamente o mesmocomponenteoucomponentessemelhantes (ou de outro modo correspondentes) aolongo das Figuras 4 a 6 (com o primeirodígito no número de referência correspondendoà Figura que contêm o número de referência).
[057] No cigarro eletrônico mostradonaFigura 5, a unidade de controle 520 é de modo geralsemelhanteà unidade de controle 420 mostradanaFigura 4, no entanto, a estrutura interna do cartucho 530 é relativamentediferente da estrutura interna do cartucho 430 mostradonaFigura 4. Portanto, emvez de terumapassagem de fluxo de ar central, como o cigarro eletrônico 410 da Figura 4, em que o reservatório de líquido 470 circunda a passagem de fluxo de ar central 461, no cigarro eletrônico 510 da Figura 5, a passagem de ar 561 é deslocada do eixogeométrico longitudinal central (LA) do cartucho. Em particular, o cartucho 530 contém umaparede interna 572 que separa o espaço interno do cartucho 530 em duas porções. Uma primeiraporção, definida pela parede interna 572 e umaparte da parede externa 576, forneceumacâmara para reter o reservatório 570 de formulação líquida. Uma segundaporção, definida pela parede interna 572 e umaparteoposta da parede externa 576, define a passagem de ar 561 através do cigarro eletrônico 510.
[058] Além disso, o cigarro eletrônico 510 não tem um pavio, mas, emvezdisso, conta com um elementoaquecedorporoso 555 para agircomo o elemento de aquecimento (susceptor) e o pavio para controlar o fluxo de líquido para fora do reservatório 570. O elementoaquecedorporosopode ser produzido, porexemplo, a partir de um material formado da sinterização ouligação de outro modo das fibras de aço umasàs outras.
[059] O elementoaquecedor 555 está situadonaextremidade do reservatório 570 opostaà boquilha 535 do cartucho, e podeformaralgumasoutodas as paredes da câmara de reservatório nessaextremidade. Uma face do elementoaquecedorestá emcontato com o líquido no reservatório 570, enquanto que a face oposta do elementoaquecedor 555 está exposta a umaregião de fluxo de ar 538 que pode ser consideradacomoparte da passagem de ar 561. Em particular, essaregião de fluxo de ar 538 está situada entre o elementoaquecedor 555 e a extremidade de engate 531 do cartucho 530.
[060] Quando um usuário inalaporumaboquilha 435, o aré extraído para dentro da região 538 através da extremidade de engate 531 do cartucho 530 da lacuna 522 (de um modo semelhanteàquele descrito para o cigarro eletrônico 410 da Figura 4). Emrespostaaofluxo de ar (e/ouemrespostaaopressionamento do botão 529 pelousuário), a bobina 550 é ativada para suprirpotência aoaquecedor 555, que, portanto, produz um vapor a partir do líquido no reservatório 570. Esse vapor é, então, extraído para dentro do fluxo de arocasionado pela inalação, e percorreaolongo da passagem 561 (conformeindicadopelassetas) e para fora, através da boquilha 535.
[061] No cigarro eletrônico mostradonaFigura 6, a unidade de controle 620 é de modo geralsemelhanteà unidade de controle 420 mostradanaFigura 4, mas aloja, agora, doiscartuchos (menores) 630A e 630B. Cada um dessescartuchosé análogo, emrelação à estrutura, à porção de corte transversal reduzido 476A do cartucho 420 na Figura 4. No entanto, a extensão longitudinal de cada um dos cartuchos 630A e 630B é apenas a metadedaquela da porção de corte transversal reduzido 476A do cartucho 420 na Figura 4, permitindo, desse modo, que doiscartuchossejamcontidosdentro da região no cigarro eletrônico 610 que correspondeà cavidade 426 no cigarro eletrônico 410, conformemostradonaFigura 4. Além disso, a extremidade de engate 621 da unidade de controle 620 pode ser fornecida, porexemplo, com um oumaisesteiosoulinguetas(não mostradosnaFigura 6) que mantêm oscartuchos 630A, 630B naposição mostradanaFigura 6 (emvez de fechar a região de lacuna 622).
[062] No cigarro eletrônico 610, a boquilha 635 pode ser consideradaparte da unidade de controle 620. Em particular, a boquilha 635 pode ser fornecidacomoumatampaoucoberturaremovível, que pode ser aparafusada e desaparafusadaou presa e desprendida do restante da unidade de controle 620 (ouqualquer outro mecanismo de fixação adequadopode ser utilizado). A tampa de boquilha 635 é removida do resto da unidade de controle 635 para se inserir um novo cartuchoou para se remover um cartuchoantigo e, então, é fixada de volta naunidade de controle para se utilizar o cigarro eletrônico 610.
[063] A operação dos cartuchosindividuais 630A, 630B no cigarro eletrônico 610 é semelhanteà operação docartucho 430 no cigarro eletrônico 410 pelofato de que cadacartuchoinclui um pavio 654A, 654B que se estende para dentro do respectivoreservatório 670A, 670B. Além disso, cadacartucho 630A, 630B inclui um elemento de aquecimento, 655A, 655B, alojadosem um respectivopavio, 654A, 654B, e podem ser energizadosporumarespectivabobina 650A, 650B fornecidanaunidade de controle 620. Osaquecedores 655A, 655B vaporizam o líquido para umapassagemcomum 661 que passaatravés de ambos oscartuchos 630A, 630B e para fora através da boquilha 635.
[064] Osdiferentescartuchos 630A, 630B podem ser utilizados, porexemplo, para fornecerdiferentessabores para o cigarro eletrônico 610. Além disso, embora o cigarro eletrônico 610 sejamostradocomoalojandodoiscartuchos, será compreendido que algunsdispositivospodemalojarumaquantidademaior de cartuchos. Além disso, emboraoscartuchos 630A e 630B sejam um do mesmotamanho que o outro, algunsdispositivospodemalojarcartuchos de tamanhosdiferentes. Por exemplo, um cigarro eletrônico podealojar um cartuchomaior que tem um líquido à base de nicotina e um oumaiscartuchospequenos para fornecersaborou outros aditivos, conformedesejado.
[065] Emalgunscasos, o cigarro eletrônico 610 podetercapacidade para alojar (e operar com) umaquantidadevariável de cartuchos. Por exemplo, pode haver uma mola ou outro dispositivoresilientemontadonaextremidade de engateà unidade de controle 621, que tenta se estenderaolongo do eixogeométrico longitudinal emdireção à boquilha 635. Se um dos cartuchosmostradosnaFigura 6 fosse removido, essa mola iria, portanto, ajudar a garantir que ocartucho (oucartuchos) remanescente fosse retidofirmemente contra a boquilha para se terumaoperação confiável.
[066] Se um cigarro eletrônico tivermúltiplos cartuchos, umaopção é que todosessessejamativadosporumaúnica bobina que abrange a extensão longitudinal de todososcartuchos. Alternativamente, pode haver umabobina individual 650A, 650B para cadarespectivocartucho 630A, 630B, conformeilustradonaFigura 6. Uma possibilidadeadicionalé que diferentesporções de umaúnica bobinapossam ser seletivamenteenergizadas para simular (emular) a presença de múltiplas bobinas.
[067] Se um cigarro eletrônico tivermúltiplas bobinas para osrespectivoscartuchos (tanto bobinasseparadas reais quantoàquelas emuladaspordiferentesseções de umaúnica bobinamaior), então, a ativação do cigarro eletrônico (talcomoatravés da detecção dofluxo de ar de umainalação e/oupelopressionamento de um botão pelousuário) poderá energizartodas as bobinas. Os cigarros eletrônicos 410, 510, 610, no entanto, são compatíveis com a ativação seletiva das múltiplas bobinas, pormeio da qual um usuário podeescolherouespecificar qual bobina (oubobinas) ativar. Por exemplo, o cigarro eletrônico 610 podeter um modo ouconfiguração de usuário em que, emresposta a umaativação, apenas a bobina 650A sejaenergizada, mas não a bobina 650B. Issoiriaproduzir, então, um vapor com base naformulação líquida nabobina 650A, mas não bobina 650B. Issopermitiria que um usuário tivesseumamaiorflexibilidadenaoperação do cigarro eletrônico 610, emtermos do vapor fornecido para qualquerdeterminadainalação (mas sem que um usuário tenha que remover ouinserirfisicamentediferentescartuchosapenas para essainalação específica).
[068] Será compreendido que as várias implementações do cigarro eletrônico 410, 510 e 610 mostradonasFiguras 4 a 6 são fornecidasapenascomoexemplos, e não têm o objetivo de seremminuciosos. Por exemplo, o projeto de cartuchomostradonaFigura 5 pode ser incorporadoem um dispositivo de múltiplos cartuchos, talcomomostradonaFigura 6. O indivíduo versadoestará ciente de diversasoutrasvariações que podem ser alcançadas, porexemplo, misturando-se e combinando-se diferentesrecursos de diferentesimplementações e, de modo maisgeral, adicionando- se, substituindo-se e/ouremovendo-se recursos, conformeadequado.
[069] A Figura 7 é um diagramaesquemático dos componenteseletrônicos principais dos cigarros eletrônicos 410, 510, 610 das Figuras 4 a 6, de acordo com algumasmodalidades da invenção. Com a exceção doelementoaquecedor 455, que está situado no cartucho 430, oselementosrestantesestão situadosnaunidade de controle 420. Será compreendido que, visto que a unidade de controle 420 é um dispositivoreutilizável (emcontraposição ao cartucho 430 que é descartável ouconsumível), é aceitável assumir custos únicos emrelação à produção da unidade de controle que não seriamaceitoscomo custos repetidosemrelação à produção docartucho. Oscomponentes da unidade de controle 420 podem ser montadosnaplaca de circuito 415, oupodem ser alojadosseparadamentenaunidade de controle 420 para operarem conjunto com a placa de circuito 415 (se fornecida), mas semestarfisicamentemontadonaplaca de circuitoemsi.
[070] ConformemostradonaFigura 7, a unidade de controleincluiumabateriarecarregável 411, que é ligada a um conectorousoquete de recarga 725, talcomouma interface de micro USB. Esseconector 725 é compatível com o recarregamento da bateria 411. Alternativamente, ouadicionalmente, a unidade de controletambém pode ser compatível com o recarregamento da bateria 411 através de umaconexão semfio (talcomo, através de carregamentoporindução).
[071] A unidade de controle 420 incluiadicionalmente um controlador 715 (talcomo um processadorou um circuitointegrado de aplicação específica, ASIC), que é ligado a um sensor de pressão oufluxo de ar 716. O controladorpodeativar o aquecimentoporindução, conformediscutidoemmaioresdetalhesabaixo, emrespostaà detecção de um fluxo de arpelo sensor 716. Além disso, a unidade de controle 420 incluiadicionalmente um botão 429, que também pode ser utilizado para ativar o aquecimentoporindução, conformedescritoacima.
[072] A Figura 7 também mostrauma interface de comunicações/usuário 718 para o cigarro eletrônico. Issopodecompreender um oumaisaparatos, de acordo com a implementação específica. Por exemplo, a interface de usuário podeincluiruma oumaisluzes e/ou um alto-falante para fornecerumasaída aousuário, porexemplo, para indicar um maufuncionamento, situação de carga de bateria, etc. A interface 718 também pode ser compatível com comunicações semfio, tais como Bluetooth oucomunicações por campo de proximidade (NFC), com um dispositivoexterno, talcomo um telefoneinteligente, computador do tipo laptop, computador, computadorportátil, computador do tipo tablet, etc. O cigarro eletrônico podeutilizaressa interface de comunicações para emitirinformações, tais comosituação de dispositivo, estatísticas de utilização, etc, aodispositivoexterno, para o acessoimediatopor um usuário. A interface de comunicações também pode ser utilizada para permitir que o cigarro eletrônico recebainstruções, tais comodefinições de configuração inseridaspelousuário no dispositivoexterno. Por exemplo, a interface de usuário 718 e o controlador 715 podem ser utilizados para instruir o cigarro eletrônico a ativarseletivamentediferentesbobinas 650A, 650B (ouporções das mesmas), conformedescritoacima. Emalgunscasos, a interface de comunicações 718 podeutilizar a bobina de trabalho 450 para agircomoumaantena para comunicações semfio.
[073] O controladorpode ser implementado com o uso de um oumais chips, conformeadequado. As operações docontrolador 715 são geralmentecontroladaspelomenosemparteporprogramas de software que são executados no controlador. Tais programas de software podem ser armazenadosemmemória não volátil, talcomo ROM, que pode ser integradaaocontrolador 715 emsi, oufornecidacomo um componenteseparado(não mostrado). O controlador 715 podeacessar a ROM para carregar e executarprogramas de software individuais, conforme e quandonecessário.
[074] O controladorcontrola o aquecimentoindutivo do cigarro eletrônico através da determinação de quando o dispositivoestá ounão adequadamenteativado - porexemplo, semumainalação for detectada e se o período de tempo máximo para uma inalação aindanão foiexcedido. Se o controladordeterminar que o cigarro eletrônico deve ser ativado para a vaporização, o controladorprovidencia que a bateria 411 supra potência aoinversor 712. O inversor 712 é configurado para converter a saída de CC da bateria 411 em um sinal de correntealternada, tipicamente de relativamente alta frequência - por exemplo, 1 MHz (embora outras frequências, tais como 5 kHz, 20 kHz, 80 KHz ou 300 kHz, ou qualquer faixa definida por dois tais valores, podem ser utilizadas no lugar). Esse sinal de CA é, então, passado do inversor para a bobina de trabalho 450, por meio de equiparação de impedância adequada (não mostrados na Figura 7) se for necessário.
[075] A bobina de trabalho 450 pode ser integrada em alguma forma de circuito ressonante, tal como combinando-se em paralelo com um capacitor (não mostrados na Figura 7), com a saída do inversor 712 sintonizada na frequência ressonante desse circuito ressonante. Essa ressonância faz com que uma corrente relativamente alta seja gerada na bobina de trabalho 450, que, por sua vez, produz um campo magnético relativamente alto no elemento aquecedor 455, ocasionando, desse modo, o aquecimento rápido e eficaz do elemento aquecedor 455 para produzir a saída de vapor ou aerossol adequada.
[076] A Figura 7A ilustra parte dos aparelhos eletrônicos de controle para um cigarro eletrônico 610 que tem múltiplas bobinas, de acordo com algumas implementações (enquanto se omite, pormotivos de clareza, osaspectos dos aparelhoseletrônicos de controle que não são diretamenterelacionadosàs múltiplas bobinas). A Figura 7A mostraumafonte de potência 782A (tipicamentecorrespondenteà bateria 411 e aoinversor 712 da Figura 7), umaconfiguração de comutação 781A, e as duas bobinas de trabalho 650A, 650B, cadaumaassociada a um respectivoelementoaquecedor 655A, 655B conformemostradonaFigura 6 (mas não incluído naFigura 7A). A configuração de comutação temtrês saídas indicadascomo A, B e C naFigura 7A. Assume-se também que há umatrajetória de corrente entre as duas bobinas de trabalho 650A, 650B.
[077] A fim de se operar a montagem de aquecimentoporindução, duas das três saídas são fechadas (para permitir o fluxo de corrente), enquanto que a saída restante permaneceaberta (para impedir o fluxo de corrente). O fechamento das saídas A e C ativa ambas as bobinas e, portanto, ambos oselementosaquecedores 655A, 655B; o fechamento de A e B ativaseletivamenteapenas a bobina de trabalho 650A; e o fechamento de B e C ativaapenas a bobina de trabalho 650B.
[078] Emborasejapossível tratar as bobinas de trabalho 650A e 650B apenascomoumaúnica bobinageral (que ouestão ligadasoudesligadasem conjunto), a capacidade para energizarseletivamenteumaou ambas dentre as bobinas de trabalho 650A e 650B, talcomofornecido pela implementação da Figura 7, temvárias vantagens, que incluem:
[079] a) escolheroscomponentes de vapor (porexemplo, flavorizantes) para um determinadotrago. Portanto, a ativação de apenas a bobina de trabalho 650A produz vapor apenas do reservatório 670A; ativação de apenas a bobina de trabalho 650B produz vapor apenas do reservatório 670B; e a ativação de ambas as bobinas de trabalho 650A, 650B produzumacombinação de vapores de ambos osreservatórios 670A, 670B.
[080] b) controlar a quantidade de vapor para um determinadotrago. Por exemplo, se o reservatório 670A e o reservatório 670B contêm, de fato, o mesmolíquido, então, a ativação de ambas as bobinas de trabalho 650A, 650B pode ser utilizada para produzir um tragomaisintenso (maiornível de vapor) emcomparação à ativação de apenasumabobina de trabalhoporsisó.
[081] c) prolongar o tempo de vidaútil da bateria (carga). Conformejá discutido, pode ser possível operar o cigarro eletrônico da Figura 6 quando o mesmocontém apenas um único cartucho, porexemplo, 630B (emvez de também incluir o cartucho 630A). Nessecaso, é maiseficienteenergizarapenas a bobina de trabalho 650B que correspondeaocartucho 630B, que é, então, utilizada para vaporizar o líquido do reservatório 670B. Emcontrapartida, se a bobina de trabalho 650A que correspondeaocartucho (ausente) 630A não for energizada (pois essecartucho e o elementoaquecedorassociado 650A estão ausentes no cigarro eletrônico 610), então, issoeconomiza o consumo de potência semreduzir a saída de vapor.
[082] Embora o cigarro eletrônico 610 da Figura 6 tenha um elementoaquecedorseparado 655A, 655B para cadarespectivabobina de trabalho 650A, 650B, emalgumasimplementações, diferentesbobinas de trabalhopodemenergizardiferentesporções de umaúnica peça de trabalhoou susceptor (maior). Consequentemente, emtal cigarro eletrônico, osdiferenteselementosaquecedores 655A, 655B podemrepresentardiferentesporções do susceptor maior, que é compartilhadoatravés de diferentesbobinas de trabalho. Adicionalmente (oualternativamente), as múltiplas bobinas de trabalho 650A, 650B podemrepresentardiferentesporções de umaúnica bobina de acionamentogeral, da qual porções individuaispodem ser seletivamenteenergizadas, conformediscutidoacimaemrelação à Figura 7A.
[083] A Figura 7B mostraoutraimplementação para se tercompatibilidade com seletividadeatravés de múltiplas bobinas de trabalho 650A, 650B. Portanto, naFigura 7B, assume-se que as bobinas de trabalhonão são eletricamenteconectadasumasàs outras, mas, emvezdisso, cadabobina de trabalho 650A, 650B é ligadaindividualmente (separadamente) à fonte de potência 782B pormeio de um par de conexões independentesatravés da configuração de comutação 781B. Em particular, a bobina de trabalho 650A é ligadaà fonte de potência 782B pormeio das conexões de comutação A1 e A2, e a bobina de trabalho 650B é ligadaà fonte de potência 782B pormeio das conexões de comutação B1 e B2. Essa configuração da Figura 7B oferecevantagenssemelhantesàquela discutidaacimaemrelação à Figura 7A. Além disso, a arquitetura da Figura 7B também pode ser prontamenteescalonada para funcionar com mais de duas bobinas de trabalho.
[084] A Figura 7C mostraoutraimplementação para se tercompatibilidade com seletividadeatravés de múltiplas bobinas de trabalho, nessecaso, três bobinas de trabalhoindicadascomo 650A, 650B e 650C. Cadabobina de trabalhoé diretamenteconectada a umarespectivafonte de alimentação 782C1, 782C2 e 782C3. A configuração da Figura 7 pode ser compatível com a energização seletiva de qualquerbobina de trabalhoporsisó, 650A, 650B, 650C, ou de qualquer par de bobinas de trabalhoaomesmo tempo, ou de todas as três bobinas de trabalhoaomesmo tempo.
[085] Na configuração da Figura 7C, pelomenosalgumasporções da fonte de alimentação 782 podem ser replicadascadauma das diferentesbobinas de trabalho 650. Por exemplo, cadafonte de alimentação 782C1, 782C2, 782C3 podeincluirseupróprio inversor, mas as mesmaspodemcompartilharumaúnica fonte de potência central, talcomo a bateria 411. Nessecaso, a bateria 411 pode ser conectadaaosinversorespormeio de umaconfiguração de comutação análoga àquela mostradanaFigura 7B (mas para corrente de CC emvez de CA). Alternativamente, cadarespectivalinha de potência de umafonte de alimentação 782 a umabobina de trabalho 650 pode ser fornecida com seupróprio comutador individual, que pode ser fechado para ativar a bobina de trabalho (ouaberto para impedirtalativação). Nessa disposição, a coleção dessescomutadoresindividuaisatravés das diferenteslinhaspode ser consideradacomooutra forma de configuração de comutação.
[086] Há vários modosem que a comutação das Figuras 7A a 7C pode ser gerenciadaoucontrolada. Emalgunscasos, o usuário podeoperar um comutadormecânico oufísico que ajustadiretamente a configuração de comutação. Por exemplo, o cigarro eletrônico 610 podeincluir um comutador(não mostradosnaFigura 6) no alojamentoexterno, pormeio do qual o cartucho 630A pode ser ativadoemumaconfiguração e o cartucho 630B pode ser ativadoemoutraconfiguração. Uma configuração adicional do comutadorpodepermitir a ativação de ambos oscartuchosjuntos. Alternativamente, a unidade de controle 610 podeter um botão separadoassociadoà cadacartucho, e o usuário mantém o botão pressionado para o cartuchodesejado (oupotencialmente ambos osbotões se ambos oscartuchosdevessem ser ativados). Outrapossibilidadeé que um botão ou outro dispositivo de entrada no cigarro eletrônico possa ser utilizado para selecionar um tragomaisintenso (e resultaremligar ambas outodas as bobinas de trabalho). Tal botão também pode ser utilizado para selecionar a adição de um sabor, e a comutação podeoperarumabobina de trabalho associada a esse sabor - tipicamente em adição a uma bobina de trabalho para o líquido-base que contém nicotina. O indivíduo versado estará ciente de outras implementações possíveis de tal comutação.
[087] Em alguns cigarros eletrônicos, em vez do controle direto (por exemplo, mecânico ou físico) da configuração de comutação, o usuário pode ajustar a configuração de comutação por meio da interface de comunicações/usuário 718 mostrada na Figura 7 (ou qualquer outro aparato semelhante). Por exemplo, essa interface pode permitir que um usuário especifique a utilização de diferentes sabores ou cartuchos (e/ou diferentes níveis de intensidade), e o controlador 715 pode, então, ajustar a configuração de comutação 781 de acordo com essa entrada de usuário.
[088] Uma possibilidade adicional é que a configuração de comutação possa ser ajustada automaticamente. Por exemplo, o cigarro eletrônico 610 pode impedir que a bobina de trabalho 650A seja ativada se um cartucho não estiver presente na localização ilustrada do cartucho 630A. Em outras palavras, se nenhum tal cartucho estiver presente, então, a bobina de trabalho 650A não poderá ser ativada (economizando, desse modo, a potência, etc).
[089] Há vários mecanismosdisponíveis para se detectarounão se um cartuchoestá presente. Por exemplo, a unidade de controle 620 pode ser fornecida com um comutador que é operadomecanicamenteinserindo-se um cartuchonaposição relevante. Se não houvercartuchonaposição, então, o comutadoré ajustado de modo que a bobina de trabalhocorrespondentenão sejaalimentada. Outraabordagemseria que a unidade de controletivessealgumaparatoóptico ouelétrico para detectar se ounão um cartuchofoiinseridoemumadeterminadaposição.
[090] Observe que, emalgunsdispositivos, umavez que um cartuchotenhasidodetectadocomoestandonaposição, então, a bobina de trabalhocorrespondenteestará sempre disponível para ativação - por exemplo, é sempre ativada em resposta a uma detecção de trago (inalação). Em outros dispositivos que são compatíveis tanto com uma configuração de comutação automática quanto controlada por usuário, mesmo se um cartucho tiver sido detectado como estando na posição, uma configuração de usuário (ou semelhante, conforme discutido acima) pode, então, determinar se ou não o cartucho estará disponível para a ativação em qualquer determinado trago.
[091] Embora os aparelhos eletrônicos de controle das Figuras 7A a 7C tenham sido descritos em conexão com a utilização de múltiplos cartuchos, tal como mostrado na Figura 6, os mesmos também podem ser utilizados a respeito de um único cartucho que tem múltiplos elementos aquecedores. Em outras palavras, os aparelhos eletrônicos de controle têm capacidade para energizar seletivamente um ou mais desses múltiplos elementos aquecedores dentro do cartucho único. Tal abordagem pode ainda oferecer os benefícios descritosacima. Por exemplo, se o cartuchocontivermúltiplos elementosaquecedores, mas apenas um único reservatório compartilhado, oumúltiplos elementosaquecedores, cada um com seupróprio respectivoreservatório, mas todososreservatórios contendo o mesmolíquido, então, a energização de maisoumenoselementosaquecedoresforneceumamaneira para um usuário aumentaroudiminuir a quantidade de vapor fornecida com um único trago. De modo semelhante, se um único cartuchocontivermúltiplos elementosaquecedores, cada um com seupróprio respectivoreservatório que contém um líquido específico, então, a energização de diferenteselementosaquecedores (oucombinações dos mesmos) forneceumamaneira para um usuário consumirseletivamenteosvapores para diferenteslíquidos (oucombinações dos mesmos).
[092] Emalguns cigarros eletrônicos, as várias bobinas de trabalho e seusrespectivoselementosaquecedores (ouimplementadoscomobobinas de trabalho e/ouelementosaquecedoresseparados, oucomoporções de umabobina de acionamento e/ou susceptor maior) podemtodas ser substancialmenteiguaisumasàs outras, para fornecerumaconfiguração homogênea. Alternativamente, umaconfiguração heterogênea pode ser utilizada. Por exemplo, com referência ao cigarro eletrônico 610, conformemostradonaFigura 6, um cartucho 630A pode ser disposto de modo a aquecer para umatemperaturamaisbaixa que o outro cartucho 630B, e/ou de modo a fornecerumasaída menor de vapor (fornecendo-se menospotência de aquecimento). Portanto, se um cartucho 630A contém a formulação líquida principal que contém nicotina, enquanto que o outro cartucho 630B contém um flavorizante, pode ser desejável para que ocartucho 630A emitirmais vapor que ocartucho 630B. Além disso, a temperatura de operação de cadaelementoaquecedor 655 pode ser disposta de acordo com o líquido (oulíquidos) a ser vaporizado. Por exemplo, a temperatura de operação deve ser suficientementealta para vaporizar o líquido (oulíquidos) relevante de um cartuchoespecífico, mas tipicamentenão tão alta que decomponha (desassocie) quimicamente tais líquidos.
[093] Há vários modos para fornecerdiferentescaracterísticas de operação (tais comotemperatura) para diferentescombinações de bobinas de trabalho e elementosaquecedores e, desse modo, produzirumaconfiguração heterogênea, conformediscutidoacima. Por exemplo, osparâmetros físicos das bobinas de trabalho e/ou dos elementosaquecedores podem ser variados conforme adequado - por exemplo, diferentes tamanhos, geometria, materiais, quantidade de giros de bobina, etc. Adicionalmente (ou alternativamente), os parâmetros de operação das bobinas de trabalho e/ou dos elementos aquecedores podem ser variados, tais como tendo diferentes frequências de CA e/ou diferentes correntes de suprimento para as bobinas de trabalho.
[094] As modalidades exemplificadoras descritas acima focaram principalmente em exemplos em que o elemento de aquecimento (susceptor indutivo) tem uma resposta relativamente uniforme aos campos magnéticos gerados pela bobina de acionamento de aquecedor indutivo em termos de como as correntes são induzidas no elemento de aquecimento. Ou seja, o elemento de aquecimento é relativamente homogêneo, originando um aquecimento indutivo relativamente uniforme no elemento de aquecimento e, consequentemente, uma temperatura de modo geral uniforme através da superfície doelemento de aquecimentosuperfície. No entanto, de acordo com algumasmodalidadesexemplificadoras da revelação, o elemento de aquecimentopode, emvezdisso, ser configurado de modo que diferentesregiões doelemento de aquecimentorespondam de modo diferenteaoaquecimentoindutivofornecido pela bobina de acionamentoemtermos de quantocaloré geradonasdiferentesregiões doelemento de aquecimentoquando a bobina de acionamentoestá ativa.
[095] A Figura 8 representa, em um corte transversal altamenteesquemático, um sistema de fornecimento de aerossolexemplificador (cigarro eletrônico) 300 que incorpora um vaporizador 305 que compreende um elemento de aquecimento (susceptor) 310 embebidoem um material/matriz de absorção porcapilaridadecircundante. O elemento de aquecimento 310 do sistema de fornecimento de aerossolrepresentadonaFigura 8 compreenderegiões de suscetibilidadediferenteaoaquecimentoindutivo, mas, fora isso, diversosaspectos da configuração da Figura 8 são semelhantes a e serão compreendidos a partir da descrição das várias outrasconfigurações descritas no presentedocumento. Quando o sistema 300 está emuso e gerando um aerossol, a superfície doelemento de aquecimento 310 nasregiões de diferentessuscetibilidadessão aquecidas para diferentestemperaturaspelosfluxos de correnteinduzidos. O aquecimento de diferentesregiões doelemento de aquecimento 310 para diferentestemperaturaspode ser desejadoemalgumasimplementações, pois diferentescomponentes de umaformulação de líquido-fonte podemformaraerossol/vaporizaremdiferentestemperaturas. Issosignifica que fornecer um elemento de aquecimento (susceptor) com umafaixa de diferentestemperaturas podeajudar a formaraerossolsimultaneamenteemumafaixa de diferentescomponentes no líquido-fonte. Ouseja, diferentesregiões doelemento de aquecimentopodem ser aquecidas para temperaturas que sejammaisadequadas para vaporizardiferentescomponentes da formulação líquida.
[096] Portanto, o sistema de fornecimento de aerossol 300 compreendeumaunidade de controle 302 e um cartucho 304 e pode ser baseada, de modo geral, emqualquerumadentre as implementações descritas no presentedocumento com a exceção de ter um elemento de aquecimento 310 com umarespostaespacialmentenão uniformeaoaquecimentoindutivo.
[097] A unidade de controlecompreendeumabobina de acionamento 306 emadição a umafonte de alimentação e um conjunto de circuitos de controle(não mostradonaFigura 8) para incitar a bobina de acionamento 306 a gerar campos magnéticos para o aquecimentoindutivo, conformediscutido no presentedocumento.
[098] O cartucho 304 é recebidoemumareentrância da unidade de controle 302 e compreende o vaporizador 305 que compreende o elemento de aquecimento 310, um reservatório 312 que contém umaformulação líquida (líquido-fonte) 314 da qual o aerossoldeve ser gerado pela vaporização no elemento de aquecimento 310, e umaboquilha 308 através da qual o aerossolpode ser inaladoquando o sistema 300 está emuso. O cartucho 304 temumaconfiguração de parede (mostrado de modo geral com sombreamentonaFigura 8) que define o reservatório 312 para a formulação líquida 314, suporta o elemento de aquecimento 310 e define uma trajetória de fluxo de aratravés docartucho 304. A formulação líquida pode ser absorvidapor capilaridade do reservatório 312 para osarredores do elemento de aquecimento 310 (maisespecificamente, para osarredores de umasuperfície de vaporização doelemento de aquecimento) para a vaporização, de acordo com qualqueruma das abordagensdescritas no presentedocumento. A trajetória de fluxo de aré disposta de modo que, quando um usuário inalanaboquilha 308, o aré extraído através de uma entrada de ar 316 no corpo da unidade de controle 302, para dentre do cartucho 304 e além doelemento de aquecimento 310, e para fora através da boquilha 308. Portanto, umaporção da formulação líquida 314 vaporizadapeloelemento de aquecimento 310 ficaentranhada no fluxo de ar que passapeloelemento de aquecimento 310 e o aerossolresultantesai do sistema 300 através da boquilha 308 para a inalação pelousuário. Uma trajetória de fluxo de arexemplificadoraé representadaesquematicamentenaFigura 8 porumasequência de setas 318. No entanto, será compreendido que a configuração exata da unidade de controle 302 e do cartucho 304, porexemplo, emtermos de como a trajetória de fluxo de aratravés do sistema 300 é configurada, se o sistemacompreendeumaunidade de controlereutilizável e umamontagem de cartuchosubstituível, e se a bobina de acionamento e o elemento de aquecimentosão fornecidoscomocomponentes do mesmoou de diferenteselementos do sistema, não é importante para osprincípios fundamentais da operação de um elemento de aquecimento 310 que temumaresposta de correnteinduzidanão uniforme (istoé, umasuscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido da bobina de acionamentoemdiferentesregiões), conformedescrito no presentedocumento.
[099] Portanto, o sistema de fornecimento de aerossol 300 representadoesquematicamentenaFigura 8 compreende, nesse exemplo, umamontagem de aquecimentoindutivo que compreende o elemento de aquecimento 310 naparte de cartucho 304 do sistema 300 e a bobina de acionamento 306 naparte de unidade de controle 302 do sistema 300. Na utilização (istoé, quandogerandoaerossol) a bobina de acionamento 306 induz fluxos de corrente no elemento de aquecimento 310, de acordo com osprincípios de aquecimentoindutivo, tais comodiscutidoemoutraspartes do presentedocumento. Issoaquece o elemento de aquecimento 310 de modo a gerar um aerossolporvaporização de um material precursor de aerossol (porexemplo, formulação líquida 314) nosarredores de umasuperfície de vaporização doelemento de aquecimento 310 (istoé, umasuperfície doelemento de aquecimento que é aquecida para umatemperaturasuficiente para vaporizar o material precursor de aerossoladjacente). O elemento de aquecimentocompreenderegiões de suscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido da bobina de acionamento, de modo que as áreas da superfície de vaporização doelemento de aquecimentonasregiões de suscetibilidadediferentesejamaquecidas para diferentestemperaturaspelofluxo de correnteinduzido pela bobina de acionamento. Conformeobservadoacima, issopodeajudar com a formação de aerossolsimultânea de componentes da formulação líquida que são vaporizados/formamaerossolemdiferentestemperaturas. Há várias maneirasdiferentes em que o elemento de aquecimento 310 pode ser configurado para fornecer regiões com diferentesrespostasaoaquecimentoindutivo da bobina de acionamento (istoé, regiões que são submetidas a diferentesquantidades de aquecimento/alcançam diferentestemperaturasdurante a utilização).
[100] As Figuras 9A e 9B representamesquematicamente respectivas vistas planas e em corte transversal de um elemento de aquecimento 330 que compreenderegiões de suscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido, de acordo com umaimplementação exemplificadora de umamodalidade da revelação. Ouseja, emumaimplementação exemplificadora do sistemarepresentadoesquematicamentenaFigura 8, o elemento de aquecimento 310 temumaconfiguração que correspondeaoelemento de aquecimento 330 representadonasFiguras 9A e 9B. A vista em corte transversal da Figura 9B correspondeà vista em corte transversal do elemento de aquecimento 310 representadonaFigura 8 (emboragirada 90 graus no plano da figura) e uma vista plana da Figura 9A corresponde a uma vista do elemento de aquecimentoaolongo de umadireção que é paralelaao campo magnético criado pela bobina de acionamento 306 (istoé, paralelaaoeixogeométrico longitudinal do sistema de fornecimento de aerossol). O corte transversal da Figura 9B é tomadoaolongo de umalinha horizontal no meio da representação da Figura 9A.
[101] O elemento de aquecimento 330 temuma forma de modo geral plana, que, nesseexemplo, é lisa. Maisparticularmente, o elemento de aquecimento 330 no exemplo das Figuras 9A e 9B está, de modo geral, na forma de um disco circular liso. O elemento de aquecimento 330 nesseexemploé simétrico emrelação aoplano da Figura 9A pelofato de que pareceigual tanto visto porcimaquantopor do plano da Figura 9A.
[102] A escalacaracterística doelemento de aquecimentopode ser escolhida de acordo com a implementação específica emquestão, porexemplo, levandoemconsideração a escalageral do sistema de fornecimento de aerossolem que oelemento de aquecimentoé implementado e a taxa desejada de geração de aerossol. Por exemplo, emumaimplementação específica o elemento de aquecimento 330 podeter um diâmetro de emtorno de 10 mm e umaespessura de emtorno de 1 mm. Em outros exemplos o elemento de aquecimento 330 podeter um diâmetro nafaixa de 3 mm a 20 mm e umaespessura de emtorno de 0,1 mm a 5 mm.
[103] O elemento de aquecimento 330 compreendeumaprimeiraregião 331 e umasegundaregião 332 que compreendemmateriais que têm diferentescaracterísticas eletromagnéticas, fornecendo, desse modo, regiões de suscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido. A primeiraregião 331 está, de modo geral, na forma de um disco circular que forma o centro do elemento de aquecimento 330 e a segundaregião 332 está, de modo geral, na forma de umacoroa circular que circunda a primeiraregião 331. A primeira e a segundaregiões podem ser ligadasumaà outraoupodem ser mantidasemumadisposição de encaixeporpressão. Alternativamente, a primeira e a segundaregiões podemnão ser anexadasumaà outra, mas, podem ser mantidas de modo independenteemposição, porexemplo, pelofato de ambas as regiões seremembebidasem um material de chumaço/absorção porcapilaridadecircundante.
[104] No exemploespecífico representadonasFiguras 9A e 9B, assume-se que a primeira e a segundaregiões 331, 332 compreendemdiferentescomposições de aço que têm diferentessuscetibilidadesaosfluxos de correnteinduzidos. Por exemplo, as diferentesregiões podemcompreender um material diferenteselecionado a partir do grupo de cobre, alumínio, zinco, latão, ferro, estanho e aço, porexemplo, o aço ANSI 304.
[105] Osmateriaisespecíficos de qualquerdeterminaimplementação podem ser escolhidoslevando-se emconsideração as diferenças emsuscetibilidadeaofluxo de correnteinduzidosejamadequadas para fornecer as variações de temperaturadesejadasatravés doelemento de aquecimentodurante a utilização. A resposta de umaconfiguração de elemento de aquecimentoespecífica pode ser modeladaoutestadaempiricamenteduranteumafase de projeto para ajustar a fornecerumaconfiguração de elemento de aquecimento que tenha as características operacionaisdesejadas, porexemplo, emtermos das diferentestemperaturasalcançadas durante a utilização normal e a disposição das regiões sobre as quais as diferentestemperaturasocorrem (porexemplo, emtermos de tamanho e colocação). Nessesentido, as características operacionaisdesejadas, porexemplo, emtermos da faixadesejada de temperaturas, podememsi ser determinadasatravés de modelagemou teste empírico levando-se emconsideração a característica e a composição da formulação líquida emutilização e as características de aerossoldesejadas.
[106] Será compreendido que oelemento de aquecimento 330 representadonasFiguras 9A e 9B é meramenteumaconfiguração exemplificadora para um elemento de aquecimento que compreendediferentesmateriais para fornecerdiferentesregiões de suscetibilidadeaofluxo de correnteinduzido. Em outros exemplos, o elemento de aquecimentopodecompreendermais de duas regiões de diferentesmateriais. Além disso, a disposição espacialespecífica das regiões que compreendemdiferentesmateriaispode ser diferente da disposição, de modo geral, concêntrica representadanasFiguras 9A e 9B. Por exemplo, emoutraimplementação a primeira e a segundaregiões podemcompreender duas metades (ououtrasproporções) doelemento de aquecimento, porexemplo, cadaregião podeteruma forma de semicírculo, de modo geral, plana.
[107] As Figuras 10A e 10B representamesquematicamenterespectivas vistas planas e em corte transversal de um elemento de aquecimento 340 que compreenderegiões de suscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido, de acordo com outraimplementação exemplificadora de umamodalidade da revelação. As orientações dessas vistas correspondemàquelas das Figuras 9A e 9B discutidasacima. O elemento de aquecimentopodecompreender, porexemplo, aço ANSI 304 e/ou outro material adequado (istoé, uma material que tenhapropriedadesindutivassuficientes e resistência à formulação líquida), tais comocobre, alumínio, zinco, latão, ferro, estanho e outros aços.
[108] O elemento de aquecimento 340 tem, novamente, uma forma de modo geral plana, embora, diferentemente do exemplo das Figuras 9A e 9B, a forma de modo geral plana do elemento de aquecimento 340 não sejalisa. Ouseja, o elemento de aquecimento 340 compreendeondulações (saliências/corrugações) quando visto em corte transversal (istoé, quando visto perpendicular às superfícies maiores do elemento de aquecimento 340). Essa umaoumaisondulações podem ser formadas, porexemplo, flexionando-se ouestampando-se um formador de gabaritoliso para o elemento de aquecimento. Portanto, o elemento de aquecimento 340 no exemplo das Figuras 10A e 10B está de modo geralna forma de um disco circular ondulado que, nesseexemploespecífico, compreendeumaúnica "onda". Ouseja, umaescala de comprimento de ondacaracterística da ondulação corresponde de modo geralaodiâmetro do disco. No entanto, emoutrasimplementações pode haver um maiornúmero de ondulações através da superfície do elemento de aquecimento. Além disso, as ondulações podem ser fornecidasemdiferentesconfigurações. Por exemplo, emvez de ir de um lado do elemento de aquecimento para o outro, a ondulação (ouondulações) pode ser disposta de modo concêntrico, porexemplo, compreendendoumasérie de corrugações/saliências circulares.
[109] A orientação doelemento de aquecimento 340 emrelação aos campos magnéticos gerados pela bobina de acionamentoquando o elemento de aquecimentoestá emutilização em um sistema de fornecimento de aerossolé de tal modo que os campos magnéticos estarão de modo geralperpendicularesaoplano da Figura 10A e de modo geralalinhadosverticalmentedentro do plano da Figura 10B, conformerepresentadoesquematicamentepelaslinhas de campo magnético B. As linhas de campo B são direcionadas esquematicamente para cima na Figura 10B, mas será compreendido que a direção de campo magnético irá alternar entre para cima e para baixo (ou para cima e zero) para a orientação da Figura 10B, de acordo com o sinal de variação de tempo aplicado à bobina de acionamento.
[110] Portanto, o elemento de aquecimento 340 compreende localizações em que o plano do elemento de aquecimento apresenta diferentes ângulos ao campo magnético gerado pela bobina de acionamento. Por exemplo, referindo-se especificamente à Figura 10B, o elemento de aquecimento 340 compreende uma primeira região 341 em que o plano do elemento de aquecimento 340 é de modo geral perpendicular ao campo magnético local B e uma segunda região 342 em que o plano do elemento de aquecimento 340 está inclinado em relação ao campo magnético local B. O grau de inclinação na segunda região 342 dependerá da geometria das ondulações no elemento de aquecimento 340. No exemplo da Figura 10B, a inclinação máxima está naordem de emtorno de aproximadamente 45 graus. Certamente, será compreendido que há outrasregiões doelemento de aquecimentoalém da primeiraregião 341 e a segundaregião 342 que apresentamainda outros ângulos de inclinação ao campo magnético.
[111] As diferentesregiões doelemento de aquecimento 340 orientadasemdiferentesângulos ao campo magnético criado pela bobina de acionamentofornecemregiões de suscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido e, portanto, diferentesgraus de aquecimento. Issoresulta da física fundamentada do aquecimentoindutivopormeio do qual a orientação de um elemento de aquecimentoplanoao campo magnético de indução afeta o grau de aquecimentoindutivo. Maisparticularmente, as regiões em que o campo magnético está de modo geral perpendicular aoplano do elemento de aquecimentoterão um maiorgrau de suscetibilidadeàs correntesinduzidas do que regiões em que o campo magnético está inclinadoemrelação aoplano do elemento de aquecimento.
[112] Portanto, naprimeiraregião 341 o campo magnético é de modo geral perpendicular aoplano do elemento de aquecimento e, portanto, essaregião (que aparece de modo geralcomoumalistra vertical na vista plana da Figura 10A) será aquecida para umatemperaturamaisalta que a segundaregião 342 (que, novamente, aparece de modo geralcomoumalistra vertical na vista plana da Figura 10A) em que o campo magnético é maisinclinadoemrelação aoplano do elemento de aquecimento. As outrasregiões doelemento de aquecimentoserão aquecidas de acordo com o ângulo de inclinação entre o plano do elemento de aquecimentonessaslocalizações e a direção de campo magnético local.
[113] A escalacaracterística doelemento de aquecimentopode, novamente, ser escolhida de acordo com a implementação específica emquestão, porexemplo, levandoemconsideração a escalageral do sistema de fornecimento de aerossolem que oelemento de aquecimentoé implementado e a taxa desejada de geração de aerossol. Por exemplo, emumaimplementação específica o elemento de aquecimento 340 podeter um diâmetro de emtorno de 10 mm e umaespessura de emtorno de 1 mm. As ondulações no elemento de aquecimentopodem ser escolhidas para fornecer o elemento de aquecimento com ângulos de inclinação ao campo magnético da bobina de acionamentonafaixa de 90° (istoé, perpendicular) a emtorno de aproximadamente 10 graus.
[114] A faixaespecífica de ângulos de inclinação para diferentesregiões doelemento de aquecimentoao campo magnético pode ser escolhidalevando-se emconsideração as diferenças emsuscetibilidadeaofluxo de correnteinduzido que são adequadas para fornecer as variações (perfil) de temperaturadesejadasatravés doelemento de aquecimentodurante a utilização. A resposta de umaconfiguração de elemento de aquecimentoespecífica (porexemplo, emtermos de como a geometria de ondulação afeta o perfil de temperatura de elemento de aquecimento) pode ser modeladaoutestadaempiricamenteduranteumafase de projeto para ajudar a fornecerumaconfiguração de elemento de aquecimento que tenha as características operacionaisdesejadas, porexemplo, emtermos das diferentestemperaturasalcançadas durante a utilização normal e a disposição espacial das regiões sobre as quais as diferentestemperaturasocorrem (porexemplo, emtermos de tamanho e colocação).
[115] As Figuras 11A e 11B representamesquematicamenterespectivas vistas planas e em corte transversal de um elemento de aquecimento 350 que compreenderegiões de suscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido, de acordo com outraimplementação exemplificadora de umamodalidade da revelação. As orientações dessas vistas correspondemàquelas das Figuras 9A e 9B discutidasacima. O elemento de aquecimentopodecompreender, porexemplo, aço ANSI 304 e/ou outro material adequado, talcomodiscutidoacima.
[116] O elemento de aquecimento 350 tem, novamente, uma forma de modo geral plana, que, nesseexemplo, é lisa. Maisparticularmente, o elemento de aquecimento 350 no exemplo das Figuras 11A e 11B está de modo geralna forma de um disco circular liso que temumapluralidade de aberturas no mesmo. Nesseexemplo a pluralidade de aberturas 354 compreendequatroorifícios quadrados que passamatravés doelemento de aquecimento 350. As aberturas 350 podem ser formadas, porexemplo, estampando-se um formador de gabaritoliso para o elemento de aquecimento com umapunção adequadamenteconfigurada. As aberturas 354 são definidasporparedes que interferem com o fluxo de correnteinduzidadentro do elemento de aquecimento 350, criando, desse modo, regiões de densidade de correntediferente. Nesseexemplo as paredespodem ser referidascomoparedesinternas do elemento de aquecimentopelofato de que as mesmassão associadas a aberturas/orifícios no corpo do susceptor (elemento de aquecimento). No entanto, conformediscutidomaisabaixoemrelação às Figuras 12A e 12B, emalguns outros exemplos, ouemadição, umafuncionalidadesemelhantepode ser fornecidapor paredesexternas que definem a periferia de um elemento de aquecimento.
[117] A escalacaracterística doelemento de aquecimentopode ser escolhida de acordo com a implementação específica emquestão, porexemplo, levandoemconsideração a escalageral do sistema de fornecimento de aerossolem que oelemento de aquecimentoé implementado e a taxa desejada de geração de aerossol. Por exemplo, emumaimplementação específica o elemento de aquecimento 350 podeter um diâmetro de emtorno de 10 mm e umaespessura de emtorno de 1 mm com as aberturastendo um tamanhocaracterístico de emtorno de 2 mm. Em outros exemplos o elemento de aquecimento 330 podeter um diâmetro nafaixa 3 mm a o 20 mm e umaespessura de emtorno de 0,1 mm a 5 mm, e a um oumaisaberturaspodemter um tamanhocaracterístico de emtorno de 10% a 30% do diâmetro, mas, emalgunscasos, pode ser menoroumaior.
[118] A bobina de acionamentonaconfiguração da Figura 8 irá gerar um campo magnético que varia com o tempo que é de modo geral perpendicular aoplano do elemento de aquecimento e, portanto, irá gerar campos elétricos para acionar o fluxo de correnteinduzido no elemento de aquecimento que são de modo geralazimutais. Portanto, em um elemento de aquecimentocircularmentesimétrico, talcomorepresentadonaFigura 9A, as densidades de correnteinduzidaserão de modo geraluniformeemdiferentesazimutesemtorno do elemento de aquecimento. No entanto, para um elemento de aquecimento que compreendeparedes que interferemnasimetria circular, talcomo as paredesassociadasaosorifícios 354 no elemento de aquecimento 350 da Figura 11A, as densidades de correntenão serão de modo geral uniformesemdiferentesazimutes, mas terão interferências, levando, desse modo, a diferentesdensidades de corrente e, portanto, diferentesquantidades de aquecimento, emdiferentesregiões doelemento de aquecimento.
[119] Portanto, o elemento de aquecimento 350 compreendelocalizações que são maissuscetíveis aofluxo de correnteinduzido, pois a correnteé desviadapelasparedes para essaslocalizações, levando a densidades de correntemaisaltas. Por exemplo, referindo-se especificamenteà Figura 11A, o elemento de aquecimento 350 compreendeumaprimeiraregião 351 adjacente a uma das aberturas 354 e umasegundaregião 352 que não é adjacente a uma das aberturas. De modo geral, a densidade de correntenaprimeiraregião 351 será diferente da densidade de correntenasegundaregião 352, pois osfluxos de correntenosarredores da primeiraregião 351 são desviados/encontraminterferências pela aberturaadjacente 354. Certamente, será compreendido que essassão apenas duas regiões exemplificadoras para o propósito de explicação.
[120] A disposição específica das aberturas 354 que fornece as paredes para interferir no, de outro modo, fluxo de correnteazimutalpode ser escolhidalevando-se emconsideração as diferenças emsuscetibilidadeaofluxo de correnteinduzidoatravés doelemento de aquecimento que são adequadas para fornecer as variações (perfil) de temperaturadesejadasdurante a utilização. A resposta de umaconfiguração de elemento de aquecimentoespecífica (porexemplo, emtermos de como as aberturasafetam o perfil de temperatura de elemento de aquecimento) pode ser modeladaoutestadaempiricamenteduranteumafase de projeto para ajudar a fornecerumaconfiguração de elemento de aquecimento que tenha as características operacionaisdesejadas, porexemplo, emtermos das diferentestemperaturasalcançadas durante a utilização normal e a disposição espacial das regiões sobre as quais as diferentestemperaturasocorrem (porexemplo, emtermos de tamanho e colocação).
[121] As Figuras 12A e 12B representamesquematicamenterespectivas vistas planas e em corte transversal de um elemento de aquecimento 360 que compreenderegiões de suscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido, de acordo com aindaoutraimplementação exemplificadora de umamodalidade da revelação. O elemento de aquecimentopode, novamente, compreender, porexemplo, aço ANSI 304 e/ou outro material adequado, talcomodiscutidoacima. As orientações dessas vistas correspondemàquelas das Figuras 9A e 9B discutidasacima.
[122] O elemento de aquecimento 360 tem, novamente, uma forma de modo geral plana. Maisparticularmente, o elemento de aquecimento 360 no exemplo das Figuras 12A e 12B está de modo geralna forma de um disco emformato de estrelaliso, nesseexemploumaestrela de cincopontas. As respectivaspontas da estrelasão definidaspelasparedesexternas(periféricas) doelemento de aquecimento 360 que não são azimutais (istoé, o elemento de aquecimentocompreendeparedes que se estendememumadireção que tem um componente radial). Devidoaofato de as paredes do elemento de aquecimentonão seremparalelasà direção dos campos elétricos criadospelo campo magnético que varia com o tempo a partir da bobina de acionamento, as mesmasagem para interferir com osfluxos de corrente no elemento de aquecimento de modo geral da mesmamaneira, conformediscutidoacima para as paredesassociadasàs aberturas 354 do elemento de aquecimento 350 mostradasnasFiguras 11A e 11B.
[123] A escalacaracterística doelemento de aquecimentopode ser escolhida de acordo com a implementação específica emquestão, porexemplo, levandoemconsideração a escalageral do sistema de fornecimento de aerossolem que oelemento de aquecimentoé implementado e a taxa desejada de geração de aerossol. Por exemplo, emumaimplementação específica o elemento de aquecimento 360 podecompreendercincopontasespaçadas de modo uniforme que se estendem de 3 mm a 5 mm a partir de um centro do elemento de aquecimento (istoé, as respectivaspontas da estrelapodemterumaextensão radial de emtorno de 2 mm). Em outros exemplos as protuberâncias (istoé, as pontas da estrela no exemplo da Figura 12A) podemterdiferentestamanhos, porexemplo, as mesmaspodem se estendersobreumafaixa de 1 mm a 20 mm.
[124] Conformediscutidoacima, a bobina de acionamentonaconfiguração da Figura 8 irá gerar um campo magnético que varia com o tempo que é de modo geral perpendicular aoplano do elemento de aquecimento 360 e, portanto, irá gerar campos elétricos para acionarosfluxos de correnteinduzidos no elemento de aquecimento que são, de modo geral, azimutais. Portanto, para um elemento de aquecimento que compreendeparedes que interferem com a simetria circular, tais como as paredesexternasassociadasàs pontas do padrão emformato de estrela para o elemento de aquecimento 360 da Figura 12A, ou um formatomais simples, talcomo um quadradoouretângulo, as densidades de correntenão serão uniformesemdiferentesazimutes, mas terão interferência, levando, desse modo, a diferentesquantidades de aquecimento e, portanto, temperaturas, emdiferentesregiões doelemento de aquecimento.
[125] Portanto, o elemento de aquecimento 360 compreendelocalizações que têm diferentescorrentesinduzidas visto que osfluxos de correntesofreminterferência das paredes. Portanto, referindo-se especificamenteà Figura 12A, o elemento de aquecimento 360 compreendeumaprimeiraregião 361 adjacente a uma das paredesexternas e umasegundaregião 362 que não é adjacente a uma das paredesexternas. Certamente, será compreendido que essassão apenas duas regiões exemplificadoras para o propósito de explicação. De modo geral, a densidade de correntenaprimeiraregião 361 será diferente da densidade de correntenasegundaregião 362, pois osfluxos de correntenosarredores da primeiraregião 361 são desviados/encontraminterferência pela paredeadjacentenão azimutal do elemento de aquecimento.
[126] De um modo semelhanteàquele descrito para as outrasconfigurações de elemento de aquecimentoexemplificadoras que têm localizações com diferentessuscetibilidadesaosfluxos de correnteinduzidos (istoé, regiões com diferentesrespostasà bobina de acionamentoemtermos da quantidade de aquecimentoinduzido), a disposição específica para as paredesperiféricas doelemento de aquecimento para interferir com o fluxo de corrente de outro modo azimutalpode ser escolhidalevando-se emconsideração as diferenças emsuscetibilidade que são adequadas para fornecer as variações (perfil) de temperaturadesejadasdurante a utilização. A resposta de umaconfiguração de elemento de aquecimentoespecífica (porexemplo, emtermos de como as paredesnão azimutaisafetam o perfil de temperatura de elemento de aquecimento) pode ser modeladaoutestadaempiricamenteduranteumafase de projeto para ajudar a fornecerumaconfiguração de elemento de aquecimento que tenha as características operacionaisdesejadas, porexemplo, emtermos das diferentestemperaturasalcançadas durante a utilização normal e a disposição espacial das regiões sobre as quais as diferentestemperaturasocorrem (porexemplo, emtermos de tamanho e colocação).
[127] Será compreendido que, de modo geral, o mesmoprincípio fundamente a operação doelemento de aquecimento 350 representadonasFiguras 11A e 11B e o elemento de aquecimento 360 representadonasFiguras 12A e 12B pelofato de que as localizações com diferentessuscetibilidadesàs correntesinduzidassão fornecidasporbordas/paredesnão azimutais para interferir com osfluxos de corrente. A diferença entre essesdoisexemplos se em se as paredessão paredesinternas (istoé, associadasaosorifícios no elemento de aquecimento) ouparedesexternas (istoé, associadas a umaperiferia do elemento de aquecimento). Será adicionalmentecompreendido que as configurações de paredeespecíficas representadasnasFiguras 11A e 12A são fornecidasapenas a título de exemplo, e há diversasoutrasconfigurações diferentes que fornecem as paredes que interferem com osfluxos de corrente. Por exemplo, emvez de umaconfiguração emformato de estrela, talcomorepresentadonaFigura 12A, em outro exemplo o setorpodecompreenderaberturas de fenda, porexemplo, que se estendem para dentro a partir de umaperiferiaoucomoorifícios no elemento de aquecimento. De modo maisgeral, o importanteé que oelemento de aquecimentosejafornecido com paredes que não são paralelasà direção dos campos elétricos criadospelo campo magnético que varia com o tempo. Portanto, para umaconfiguração em que a bobina de acionamentoé configurada para gerar um campo magnético de modo geraluniforme e paralelo (porexemplo, para umabobina de acionamentosemelhante a solenoide), a bobina de acionamento que se estendeaolongo de um eixogeométrico de bobinaemtorno do qual o campo magnético gerado pela bobina de acionamentoé de modo geralcircularmentesimétrico, mas o elemento de aquecimentotem um formato que não é circularmentesimétrico emtorno do eixogeométrico de bobina (no sentido de não ser simétrico sob todas as rotações, embora o mesmopossa ser simétrico sob algumasrotações).
[128] Portanto, descreveu-se acimavários modosdiferentesem que um elemento de aquecimentoemumamontagem de aquecimentoindutivo de um sistema de fornecimento de aerossolpode ser fornecido com regiões de suscetibilidadediferenteaosfluxos de correnteinduzidos e, portanto, diferentesgraus de aquecimento, para fornecerumafaixa de diferentestemperaturasatravés doelemento de aquecimento. Conformeobservadoacima, issopode ser desejadoemalgunscenários para facilitar a vaporização simultânea de diferentescomponentes de umaformulação líquida a ser vaporizada que temdiferentestemperaturas/características de vaporização.
[129] Será compreendido que há diversasvariações das abordagensdiscutidasacima e muitos outros modos de fornecerlocalizações com suscetibilidadediferenteaosfluxos de correnteinduzidos.
[130] Por exemplo, emalgumasimplementações o elemento de aquecimentopodecompreenderregiões que têm umaresistividade elétrica diferente a fim de fornecerdiferentesgraus de aquecimentonasdiferentesregiões. Issopode ser fornecidopor um elemento de aquecimento que compreendediferentesmateriais que têm diferentesresistividadeselétricas. Emoutraimplementação, o elemento de aquecimentopodecompreender um material que temdiferentescaracterísticas físicas emdiferentesregiões. Por exemplo, pode haver regiões doelemento de aquecimento que têm diferentesespessurasemumadireção paralelaaos campos magnéticos gerados pela bobina de acionamento e/ouregiões doelemento de aquecimento que têm porosidadediferente.
[131] Emalgunsexemplos, o elemento de aquecimentoemsipode ser uniforme, mas a bobina de acionamentopode ser configurada de modo que o campo magnético geradodurante a utilização varieatravés doelemento de aquecimento de modo que diferentesregiões doelemento de aquecimentotenhamefetivamenteumasuscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido, pois o campo magnético gerado no elemento de aquecimentoquando a bobina de acionamentoestá sendoutilizadatemdiferentesintensidadesemdiferenteslocalizações.
[132] Será adicionalmentecompreendido que, de acordo com várias modalidades da revelação, um elemento de aquecimento que têm características dispostas para fornecerregiões de suscetibilidadediferenteàs correntesinduzidaspode ser fornecidoem conjunto com outrascaracterísticas de vaporizadordescritas no presentedocumento, porexemplo, o elemento de aquecimento que temdiferentesregiões de suscetibilidadeàs correntesinduzidaspodecompreender um material porosodisposto para absorverporcapilaridade a formulação líquida de umafonte de formulação líquida poração capilar para substituir a formulação líquida vaporizadapeloelemento de aquecimentodurante a utilização e/oupode ser fornecidoadjacente a um elemento de absorção porcapilaridadedisposto para absorverporcapilaridade a formulação líquida de umafonte de formulação líquida poração capilar para substituir a formulação líquida vaporizadapeloelemento de aquecimentodurante a utilização.
[133] Será também compreendido que um elemento de aquecimento que compreenderegiões que têm suscetibilidadediferenteàs correntesinduzidasnão está restritoà utilização emsistemas de fornecimento de aerossol do tipodescrito no presentedocumento, mas podetambém ser utilizado de modo maisgeralemumamontagem de aquecimentoindutivo de qualquersistema de fornecimento de aerossol. Consequentemente, emboravárias modalidadesexemplificadorasdescritas no presentedocumentotenhamfocadoem um sistema de fornecimento de aerossol de duas partes que compreendeumaunidade de controlereutilizável 302 e um cartuchosubstituível 304, em outros exemplos, um elemento de aquecimento que temregiões de suscetibilidadediferentepode ser utilizadoem um sistema de fornecimento de aerossol que não inclui um cartuchosubstituível, mas é um sistemadescartável ou um sistemapassível de repreenchimento. De modo semelhante, embora as várias modalidadesexemplificadorasdescritas no presentedocumentotenhamfocadoem um sistema de fornecimento de aerossolem que a bobina de acionamentoé fornecidanaunidade de controlereutilizável 302 e o elemento de aquecimentosejafornecido no cartuchosubstituível 304, emoutrasimplementações a bobina de acionamentotambém pode ser fornecida no cartuchosubstituível, com a unidade de controle e o cartuchotendouma interface elétrica adequada para acoplarpotência à bobina de acionamento.
[134] Será adicionalmentecompreendido que, emalgumasimplementações exemplificadoras um elemento de aquecimentopodeincorporarrecursos de mais de um dos elementos de aquecimentorepresentadonasFiguras 9 a 12. Por exemplo, um elemento de aquecimentopodecompreenderdiferentesmateriais (porexemplo, conformediscutidoacima com referência às Figuras 9A e 9B) assimcomoondulações (porexemplo, conformediscutidoacima com referência às Figuras 10A e 10B), e assimpordiante, para outrascombinações de recursos.
[135] Será adicionalmentecompreendido que, emboraalgumas das modalidadesdescritasacima de um susceptor (elemento de aquecimento) que temregiões que respondem de modo diferente a umabobina de acionamento de aquecedorindutivotenhamfocadoem um material precursor de aerossol que compreendeumaformulação líquida, oselementos de aquecimento, de acordo com osprincípios descritos no presentedocumentotambém podem ser utilizadosemassociação com outrasformas de material precursor de aerossol, porexemplo, materiaissólidos e materiaisem gel.
[136] Portanto, descreveu-se também umamontagem de aquecimentoindutivo para a geração de um aerossol a partir de um material precursor de aerossolem um sistema de fornecimento de aerossol, sendo que a montagem de aquecimentoindutivocompreende: um elemento de aquecimento; e umabobina de acionamentodisposta para induzir o fluxo de corrente no elemento de aquecimento para aquecer o elemento de aquecimento e vaporizar o material precursor de aerossolemproximidade com umasuperfície doelemento de aquecimento, e em que oelemento de aquecimentocompreenderegiões de suscetibilidadediferenteaofluxo de correnteinduzido a partir da bobina de acionamento, de modo que, durante a utilização, a superfície doelemento de aquecimentonasregiões de suscetibilidadediferentesejamaquecidas para diferentestemperaturaspelofluxo de correnteinduzido pela bobina de acionamento.
[137] A Figura 13 representaesquematicamente, em corte transversal, umamontagem de vaporizador 500 para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol, porexemplo, do tipodescritoacima, de acordo com certasmodalidades da presenterevelação. A montagem de vaporizador 500 compreende um vaporizadorplano 505 e um reservatório 502 de líquido-fonte 504. O vaporizador 505 nesseexemplocompreende um elemento de aquecimentoindutivo 506 na forma de um disco plano que compreendeaço ANSI 304 ou outro material adequado, talcomodiscutidoacima, circundadoporumamatriz de absorção porcapilaridade/chumaço 508 que compreende um material fibrosonão condutor, porexemplo um material de fibra de vidrotecido. O líquido-fonte 504 podecompreenderumaformulação de líquido eletrônico do tipocomumenteutilizadoem cigarros eletrônicos, que compreende, porexemplo, 0 a 5% de nicotinadissolvidaem um solvente que compreendeglicerol, água e/oupropilenoglicol. O líquido-fonte podecompreendertambém flavorizantes. O reservatório 502 nesseexemplocompreendeumacâmara de líquido- fonte livre, mas, em outros exemplos, o reservatório podecompreenderumamatrizporosaouqualqueroutraestrutura para reter o líquido-fonte até o momentoem que sejanecessário estregar o mesmoaogerador/vaporizador de aerossol.
[138] A montagem de vaporizador 500 da Figura 13 pode, por exemplo, fazerparte de um cartuchosubstituível para um sistema de fornecimento de aerossol dos tiposdiscutidos no presentedocumento. Por exemplo, a montagem de vaporizador 500 representadanaFigura 13 podecorresponderaovaporizador 305 e aoreservatório 312 do líquido-fonte 314 representados no sistema de fornecimento de aerossolexemplificador 300 da Figura 8. Portanto, a montagem de vaporizador 500 é dispostaem um cartucho de um cigarro eletrônico de modo que, quando um usuário inalapelocartucho/cigarro eletrônico, o arsejaextraído através do cartucho e sobreumasuperfície de vaporização do vaporizador. A superfície de vaporização dovaporizadoré a superfície a partir da qual o líquido-fonte vaporizadoé liberado para o fluxo de arcircundante e, então, no exemplo da Figura 13, é a face mais para a esquerda do vaporizador 505. (Será compreendido que as referências a "esquerda" e "direita", e termossemelhantes que indicamorientação, são utilizadas para se referir as orientações representadasnasfiguraspormotivos de facilidade de explicação e não têm como intenção indicar que qualquerorientação específica sejaexigida para a utilização.)
[139] O vaporizador 505 é um vaporizadorplano no sentido de que temuma forma de modo geral plana/semelhante a folha. Portanto, O vaporizador 505 compreendeumaprimeira e umasegunda faces opostasconectadasporumabordaperiférica em que as dimensões dovaporizador no plano da primeira e da segunda faces, porexemplo, um comprimentooulargura das faces de vaporizador, sejammaiores que a espessura do vaporizador (istoé, a separação entre a primeira e a segunda faces), porexemplo, pormais de um fator de dois, mais de um fator de três, mais de um fator de quatro, mais de um fator de cincooumais de um fator de 10. Será compreendido que, embora o vaporizadortenhauma forma de modo geral plana, o vaporizadornão tem que ternecessariamenteuma forma plana lisa, mas podeincluirflexionamentosouondulações, porexemplo, do tipomostrado para o elemento de aquecimento 340 naFigura 10B. O elemento de aquecimento 506, parte do vaporizador 505, é um elemento de aquecimentoplano do mesmo modo que ovaporizador 505 é um vaporizadorplano.
[140] Para osmotivos de fornecer um exemploconcreto, a montagem de vaporizador 505 representadaesquematicamentenaFigura 13 é tomadacomo de modo geralcircularmentesimétrica emtorno de um eixogeométrico horizontal através do centro, e no plano, da vista em corte transversal representadanaFigura 13, e para ter um diâmetro característico de emtorno de 12 mm e um comprimento de emtorno de 30 mm, com o vaporizador 505 tendo um diâmetro de emtorno de 11 mm e umaespessura de emtorno de 2 mm, e com o elemento de aquecimento 506 tendo um diâmetro de emtorno de 10 mm e umaespessura de emtorno de 1 mm. No entanto, será compreendido que outros tamanhos e formatos de montagem de vaporizadorpodem ser adotados de acordo com a implementação emquestão, porexemplo, levando-se emconsideração o tamanhogeral do sistema de fornecimento de aerossol. Por exemplo, algumasoutrasimplementações podemadotarvaloresnafaixa de 10% a 200% dessesvaloresexemplificadores.
[141] O reservatório 502 para o líquido-fonte (líquido eletrônico) 504 é definidopor um alojamento que compreendeumaporção de corpo (mostrada com sombreamentonaFigura 13) que pode, porexemplo, compreenderumaoumaispeças moldadasemplástico, que fornecemumaparede lateral e umaparede de extremidade do reservatório 502, enquanto que ovaporizador 505 forneceoutraparede de extremidade do reservatório 502. O vaporizador 505 pode ser retido no lugardentro da porção de corpo de alojamento de reservatório de vários modosdiferentes. Por exemplo, o vaporizador 505 pode ser encaixadoporpressão e/oucoladonaextremidade da porção de corpo de alojamento de reservatório. Alternativamente, ouemadição, um mecanismo de fixação separadopor ser fornecido, porexemplo, um mecanismo de retenção adequadopode ser utilizado.
[142] Portanto, a montagem de vaporizador 502 da Figura 13 podeformarparte de um sistema de fornecimento de aerossol para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte, sendo que o sistema de fornecimento de aerossolcompreende o reservatório de líquido-fonte 504 e o vaporizadorplano 505 que compreende o elemento de aquecimentoplano 506. Tendo-se o vaporizador 505 e, em particular, no exemplo da Figura 13, o material de absorção porcapilaridade 508 que circunda o elemento de aquecimento 506, emcontato com o líquido-fonte 504 no reservatório 502, o vaporizadorextrailíquido-fonte do reservatório para osarredores da superfície de vaporização dovaporizadoratravés de ação capilar. Uma bonina de aquecedorporindução do sistema de fornecimento de aerossolem que a montagem de vaporizador 500 é fornecidaé operável para induzir o fluxo de corrente no elemento de aquecimento 506 para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador, liberando, desse modo, o líquido-fonte vaporizado para o ar que fluiemtorno da superfície de vaporização dovaporizador.
[143] A configuração representadanaFigura 13 em que ovaporizadorcompreendeuma forma de modo geral plana que compreende um elemento de aquecimento de modo geralplanoaquecido de modo indutivo e configurado para extrairlíquido- fonte para a superfície de vaporização dovaporizadorforneceumaconfiguração simples, porém eficiente, para alimentar o líquido-fonte em um vaporizadoraquecido de modo indutivo dos tiposdescritos no presentedocumento. Em particular, a utilização de um vaporizador de modo geralplanoforneceumaconfiguração que podeterumasuperfície de vaporização relativamentegrande com umamassatérmica relativamentepequena. Issopodeajudar a fornecer um tempo de aquecimentomaisrápido quando a geração de aerossolé iniciada, e um tempo de resfriamentomaisrápido quando a geração de aerossolé cessada. Os tempos de aquecimentomaisrápidos podem ser desejadosemalgunscenários para reduzir o tempo de espera do usuário, e os tempos de resfriamentomaisrápidos podem ser desejadosemalgunscenários para ajudar a impedir que ocalor residual no vaporizadorocasioneumageração de aerossolcontínua após um usuário tenhaparado de inalar. Tal geração de aerossolcontínua representa, efetivamente, um desperdício de líquido-fonte e potência, e podelevar a condensação de líquido- fontedentro do sistema de fornecimento de aerossol.
[144] No exemplo da Figura 13, o vaporizador 505 inclui o material porosonão condutor 508 para fornecer a função de extração do líquido-fonte do reservatório para a superfície de vaporização através de ação capilar. Nessecaso o elemento de aquecimento 506 pode, porexemplo, compreender um material condutornão poroso, talcomo um disco sólido. No entanto, emoutrasimplementações o elemento de aquecimento 506 podecompreendertambém um material poroso de modo que omesmotambém contribua para a absorção porcapilaridade de líquido-fonte do reservatório para a superfície de vaporização. No vaporizador 505 representadonaFigura 13, o material poroso 508 circundacompletamente o elemento de aquecimento 506. Nessa configuração, as porções de material poroso 508 para qualquerlado do elemento de aquecimento 506 podem ser consideradascomofornecendoumafuncionalidadediferente. Em particular, umaporção do material poroso 508 entre o elemento de aquecimento 506 e o líquido-fonte 504 no reservatório 502 pode ser responsável principalmente pela extração do líquido-fonte do reservatório para osarredores da superfície de vaporização dovaporizador, enquanto que a porção do material poroso 508 no ladooposto do elemento de aquecimento (istoé, para a esquerda da Figura 13) podeabsorverlíquido- fonte que foiextraído do reservatório para osarredores da superfície de vaporização dovaporizador de modo a armazenar/reter o líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador para a subsequentevaporização.
[145] Portanto, no exemplo da Figura 13, a superfície de vaporização dovaporizadorcompreendepelomenosumaporção da face mais para a esquerda do vaporizador e o líquido-fonte é extraído do reservatório para osarredores da superfície de vaporização através docontato com a face mais para a direita do vaporizador. Nos exemplosem que oelemento de aquecimentocompreende um material sólido, o fluxocapilar de líquido-fonte para a superfície de vaporização podepassaratravés do material poroso 508 nabordaperiférica doelemento de aquecimento 506 para alcançar a superfície de vaporização. Nos exemplosem que oelemento de aquecimentocompreende um material poroso, o fluxocapilar de líquido-fonte para a superfície de vaporização pode, além disso, passaratravés doelemento de aquecimento 506.
[146] A Figura 14 representaesquematicamente, em corte transversal, umamontagem de vaporizador 510 para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol, porexemplo, do tipodescritoacima, de acordo com certasoutrasmodalidades da presenterevelação. Vários aspectos da montagem de vaporizador 510 da Figura 14 são semelhantes e serão compreendidos a partir dos elementosnumerados de modo correspondente da montagem de vaporizador 500 representadanaFigura 13. No entanto, a montagem de vaporizador 510 difere da montagem de vaporizador 500 pelofato de que tem um vaporizadoradicional 515 fornecidoemumaextremidadeoposta do reservatório 512 de líquido-fonte 504 (istoé, o vaporizador e o vaporizadoradicionalsão separadosaolongo de um eixogeométrico longitudinal do sistema de fornecimento de aerossol). Portanto, o corpo principal do reservatório 512 (mostradosombreadonaFigura 14) compreende o que efetivamente um tubo que é fechadoem ambas as extremidadesporparedesfornecidaspeloprimeirovaporizador 505, conformediscutidoacimaemrelação à Figura 13, e um segundovaporizador 515, que é essencialmenteidêntico aovaporizador 505 naoutraextremidade do reservatório 512. Portanto, o segundovaporizador 515 compreende um elemento de aquecimento 516 circundadopor um material poroso 518 do mesmo modo que ovaporizador 505 compreende um elemento de aquecimento 506 circundadopor um material poroso 508. A funcionalidade do segundovaporizador 515 é conformedescritoacimaemconexão com a Figura 13 para o vaporizador 505, sendo que a única diferença é a extremidade do reservatório 504 à qual o vaporizadoré acoplado. A abordagem da Figura 14 pode ser utilizada para gerarmaiores volumes de vapor, visto que, com umatrajetória de fluxo de aradequadamenteconfigurada que passapor ambos osvaporizadores 505, 515, umaárea maior de superfície de vaporização é fornecida (efetivamentedobrando a área de superfície de vaporização fornecida pela configuração de um único vaporizador da Figura 13).
[147] Nasconfigurações em que um sistema de fornecimento de aerossolcompreendemúltiplos vaporizadores, porexemplo, conformemostradonaFigura 14, osrespectivosvaporizadorespodem ser acionados pela mesmabobina de aquecedorporindução ouporbobinas de aquecedorporindução separadas. Ouseja, emalgunsexemplosumaúnica bonina de aquecedorporindução pode ser operável simultaneamente para induzirosfluxos de correntenoselementos de aquecimento de múltiplos vaporizadores, enquanto que, emalguns outros exemplos, osrespectivosvaporizadoresdentreosmúltiplos vaporizadorespodem ser associados com bobinas de aquecedorporindução separadas e independentementeacionáveis, permitindo, desse modo, que vaporizadoresdiferentesdentreosmúltiplos vaporizadoressejamacionadosindependentementeuns dos outros.
[148] Nasmontagens de vaporizadorexemplificadoras 500, 510 representadasnasFiguras 13 e 14, osrespectivosvaporizadores 505, 515 são alimentados com líquido-fonte emcontato com uma face plana do vaporizador. No entanto, em outros exemplos, um vaporizadorpode ser alimentado com líquido-fonte emcontato com umaporção de bordaperiférica dovaporizador, porexemplo, emumaconfiguração de modo geralanular, talcomomostradonaFigura 15.
[149] Portanto, a Figura 15 representaesquematicamente, em corte transversal, umamontagem de vaporizador 520 para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol, de acordo com certasoutrasmodalidades da presenterevelação. Osaspectos da montagem de vaporizador 520 mostradanaFigura 15 que são semelhantes a, e serão compreendidos a partir de, aspectoscorrespondentes das montagens de vaporizadorexemplificadorasrepresentadasnasoutrasfigurasnão serão descritosnovamentepormotivos de brevidade.
[150] A montagem de vaporizador 520 representadanaFigura 15 compreende, novamente, um vaporizador de modo geralplano 525 e um reservatório 522 de líquido-fonte 524. Nesseexemplo o reservatório 522 tem um corte transversal de modo geralanularnaregião da montagem de vaporizador 520, com o vaporizador 525 montadodentro da parte central do reservatório 522, de modo que umaperiferia externa do vaporizador 525 se estendaatravés de umaparede do alojamento do reservatório (mostradaesquematicamentesombreadanaFigura 15) de modo a entraremcontato com o líquido 524 no reservatório. O vaporizador 525 nesseexemplocompreende um elemento de aquecimentoindutivo 526 na forma de um disco anularplano que compreendeaço ANSI 304 ou outro material adequado, talcomodiscutidoacima, circundadoporumamatriz de absorção porcapilaridade/chumaço 528 que compreende um material fibrosonão condutor, porexemplo um material de fibra de vidrotecido. Portanto, o vaporizador 525 da Figura 15 corresponde de modo geralaovaporizador 505 da Figura 13, excetopelofato de que temumapassagem 527 que passaatravés do centro do vaporizadoratravés do qual o arpode ser extraído quando o vaporizadorestiversendoutilizado.
[151] A montagem de vaporizador 520 da Figura 15 pode, por exemplo, novamente, fazerparte de um cartuchosubstituível para um sistema de fornecimento de aerossol dos tiposdiscutidos no presentedocumento. Por exemplo, a montagem de vaporizador 520 representadanaFigura 15 podecorresponderaopavio 454, aoelemento de aquecimento 455 e aoreservatório 470 representados no sistema de fornecimento de aerossol/cigarro eletrônico exemplificador 410 da Figura 4. Portanto, a montagem de vaporizador 520 é umaseção de um cartucho de um cigarro eletrônico de modo que, quando um usuário inalapelocartucho/cigarro eletrônico, o arsejaextraído através docartucho e através da passagem 527 no vaporizador 525. A superfície de vaporização dovaporizadoré a superfície a partir da qual o líquido-fonte vaporizadoé liberado para o fluxo de ar que passa e, então, no exemplo da Figura 15, correspondeàs superfícies dovaporizador que são expostasà trajetória de aratravés do centro da montagem de vaporizador 520
[152] Por motivos de fornecer um exemploconcreto, o vaporizador 525 representadoesquematicamentenaFigura 15 é tomadocomotendo um diâmetro característico de emtorno de 12 mm e umaespessura de emtorno de 2 mm com a passagem 527 tendo um diâmetro de 2 mm. O elemento de aquecimento 526 é tomadocomotendo um diâmetro de emtorno de 10 mm e umaespessura de emtorno de 1 mm com um orifício de 4 mm de diâmetro emtorno da passagem. No entanto, será compreendido que outros tamanhos e formatos de vaporizadorpodem ser adotados, de acordo com a implementação emquestão. Por exemplo, algumasoutrasimplementações podemadotarvaloresnafaixa de 10% a 200% dessesvaloresexemplificadores.
[153] O reservatório 522 para o líquido-fonte (líquido eletrônico) 522 é definidopor um alojamento que compreendeumaporção de corpo (mostrada com sombreamentonaFigura 15) que pode, porexemplo, compreenderumaoumaispeças moldadasemplástico que fornecem um parede de reservatório interna de modo geral tubular em que ovaporizadoré montado de modo que a bordaperiférica dovaporizador 525 se estendaatravés da parede tubular interna do alojamento de reservatório para entraremcontato com o líquido-fonte 524. O vaporizador 525 pode ser retido no lugar com a porção de corpo de alojamento de reservatório de vários modosdiferentes. Por exemplo, o vaporizador 525 pode ser encaixadoporpressão e/oucoladonaaberturacorrespondentenaporção de corpo de alojamento de reservatório. Alternativamente, ouemadição, um mecanismo de fixação separadopor ser fornecido, porexemplo, um mecanismo de retenção adequadopode ser fornecido. A abertura no alojamento de reservatório dentro da qual o vaporizadoré recebidopode ser ligeiramentediminuída emtamanhoemcomparação aovaporizador de modo que a compressibilidadeinerente do material poroso 528 ajude a vedar a abertura no alojamento de reservatório contra vazamento de fluidos.
[154] Portanto, e assimcomo com as montagens de vaporizador das Figuras 13 e 14, a montagem de vaporizador 522 da Figura 15 podeformarparte de um sistema de fornecimento de aerossol para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte que compreende o reservatório de líquido-fonte 524 e o vaporizadorplano 525 que compreende o elemento de aquecimentoplano 526. Tendo-se o vaporizador 525 e, em particular, no exemplo da Figura 15, o material de absorção porcapilaridadeporoso 528 que circunda o elemento de aquecimento 526, emcontato com o líquido- fonte 524 no reservatório 522 naperiferia do vaporizador, o vaporizadorextrailíquido-fonte do reservatório para osarredores da superfície de vaporização dovaporizadoratravés de ação capilar. Uma bonina de aquecedorporindução do sistema de fornecimento de aerossolem que a montagem de vaporizador 520 é fornecidaé operável para induzir o fluxo de corrente no elemento de aquecimentoanularplano 526 para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador, liberando, desse modo, o líquido-fonte vaporizado para o ar que fluiatravés dotubo central definidopeloreservatório 522 e pela passagem 527 através dovaporizador 525.
[155] A configuração representadanaFigura 15 em que ovaporizadorcompreendeuma forma de modo geral plana que compreende um elemento de aquecimento de modo geralplanoaquecido de modo indutivo e configurado para extrairlíquido- fonte para a superfície de vaporização dovaporizadorforneceumaconfiguração simples, porém eficiente, para alimentar o líquido-fonte em um vaporizadoraquecido de modo indutivo dos tiposdescritos no presentedocumento que têm um reservatório de líquido de modo geralanular.
[156] No exemplo da Figura 15, o vaporizador 525 inclui o material porosonão condutor 528 para fornecer a função de extração do líquido-fonte do reservatório para a superfície de vaporização através de ação capilar. Nessecaso o elemento de aquecimento 526 pode, porexemplo, compreender um material não poroso, talcomo um disco sólido. No entanto, emoutrasimplementações o elemento de aquecimento 526 podecompreendertambém um material poroso de modo que omesmotambém contribua para a absorção porcapilaridade de líquido-fonte do reservatório para a superfície de vaporização.
[157] Portanto, no exemplo da Figura 15, a superfície de vaporização dovaporizadorcompreendepelomenosumaporção de cadauma das faces voltadas para a esquerda e para a direita do vaporizador, e em que o líquido-fonte é extraído do reservatório para osarredores da superfície de vaporização através docontato com pelomenosumaporção da bordaperiférica dovaporizador. Nos exemplosem que oelemento de aquecimentocompreende um material poroso, o fluxocapilar de líquido-fonte para a superfície de vaporização pode, além disso, passaratravés doelemento de aquecimento 526.
[158] A Figura 16 representaesquematicamente, em corte transversal, umamontagem de vaporizador 530 para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol, porexemplo, do tipodescritoacima, de acordo com certasoutrasmodalidades da presenterevelação. Vários aspectos da montagem de vaporizador 530 da Figura 16 são semelhantes e serão compreendidos a partir dos elementoscorrespondentes da montagem de vaporizador 520 representadanaFigura 15. No entanto, a montagem de vaporizador 530 difere da montagem de vaporizador 520 pelofato de que temdoisvaporizadores 535A, 535B fornecidosemdiferentesposições longitudinaisaolongo de umapassagem central através de um alojamento de reservatório 532 que contém o líquido-fonte 534. Osrespectivosvaporizadores 535A, 535B compreendem, cada um, um elemento de aquecimento 536A, 536B circundadopor um material de absorção porcapilaridadeporoso 538A, 538B. Osrespectivosvaporizadores 535A, 535B e o modo em que osmesmosinteragem com o líquido-fonte 534 no reservatório 532 podemcorresponderao vaporizador 525 representadonaFigura 15 e o modo em que essevaporizadorinterage com o líquido-fonte 524 no reservatório 522. A funcionalidade e o propósito dofornecimento de múltiplos vaporizadores no exemplorepresentadonaFigura 16 pode ser de modo geraligual a comodiscutidoacimaemrelação à montagem de vaporizador 510 que compreendemúltiplos vaporizadoresrepresentadanaFigura 14.
[159] A Figura 17 representaesquematicamente, em corte transversal, umamontagem de vaporizador 540 para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol, porexemplo, do tipodescritoacima, de acordo com certasoutrasmodalidades da presenterevelação. Vários aspectos do vaporizador 540 da Figura 17 são semelhantes a, e serão compreendidos a partir de, elementosnumerados de modo correspondente da montagem de vaporizador 500 representadanaFigura 13. No entanto, a montagem de vaporizador 540 difere da montagem de vaporizador 500 pelofato de que tem um vaporizadormodificado 545 emcomparação aovaporizador 505 da Figura 13. Em particular, enquanto que no vaporizador 505 da Figura 13 o elemento de aquecimento 506 é circundadopelo material poroso 508 em ambas as faces, no exemplo da Figura 17, o vaporizador 545 compreende um elemento de aquecimento 546 que é circundadoapenaspelo material poroso 548 em um lado e, em particular, no ladovoltado para o líquido- fonte 504 no reservatório 502. Nessa configuração o elemento de aquecimento 546 compreende um material condutorporoso, talcomoumatrama de fibras de aço, e a superfície de vaporização dovaporizadoré a face voltada para fora (istoé, mostranapartemais para a esquerdanaFigura 17) do elementoaquecedor 546. Portanto, o líquido-fonte 504 pode ser extraído do reservatório 502 para a superfície de vaporização dovaporizadorporação capilaratravés do material poroso 548 e do elementoaquecedorporoso 546. A operação de um sistema de fornecimento de aerossoleletrônico que incorpora o vaporizador da Figura 17 pode ser, de outro modo, de modo geralconformedescrito no presentedocumentoemrelação aos outros sistemas de fornecimento de aerossolbaseadosemaquecimentoporindução.
[160] A Figura 18 representaesquematicamente, em corte transversal, umamontagem de vaporizador 550 para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol, porexemplo, do tipodescritoacima, de acordo com certasoutrasmodalidades da presenterevelação. Vários aspectos da montagem de vaporizador 550 da Figura 18 são semelhantes e serão compreendidos a partir dos elementosnumerados de modo correspondente da montagem de vaporizador 500 representadanaFigura 13. No entanto, a montagem de vaporizador 550 difere da montagem de vaporizador 500 pelofato de que tem um vaporizadormodificado 555 emcomparação aovaporizador 505 da Figura 13. Em particular, enquanto que no vaporizador 505 da Figura 13 o elemento de aquecimento 506 é circundadopelo material poroso 508 em ambas as faces, no exemplo da Figura 18, o vaporizador 555 compreende um elemento de aquecimento 556 que é circundadoapenaspelo material poroso 558 em um lado e, em particular, no ladovoltado para a direção opostaaolíquido-fonte 504 no reservatório 502. O elemento de aquecimento 556 compreende, novamente, um material condutorporoso, talcomo um material de aço sinterizado/de malha. O elemento de aquecimento 556 nesseexemploé configurado para se estenderatravés de toda a largura da abertura no alojamento do reservatório 502 para fornecer o que é efetivamenteumavedação porosa e pode ser retido no lugarpor um encaixeporpressão naabertura do alojamento do reservatório e/oucolado no lugar e/ouincluir um mecanismo de retenção separado. O material poroso 558 forneceefetivamente a superfície de vaporização para o vaporizador 555. Portanto, o líquido-fonte 504 pode ser extraído do reservatório 502 para a superfície de vaporização dovaporizadorporação capilaratravés doelementoaquecedorporoso 556. A operação de um sistema de fornecimento de aerossoleletrônico que incorpora o vaporizador da Figura 18 pode ser, de outro modo, de modo geralconformedescrito no presentedocumentoemrelação aos outros sistemas de fornecimento de aerossolbaseadosemaquecimentoporindução.
[161] A Figura 19 representaesquematicamente, em corte transversal, umamontagem de vaporizador 560 para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol, porexemplo, do tipodescritoacima, de acordo com certasoutrasmodalidades da presenterevelação. Vários aspectos da montagem de vaporizador 560 da Figura 19 são semelhantes e serão compreendidos a partir dos elementosnumerados de modo correspondente da montagem de vaporizador 500 representadanaFigura 13. No entanto, a montagem de vaporizador 560 difere da montagem de vaporizador 500 pelofato de que tem um vaporizadormodificado 565 emcomparação aovaporizador 505 da Figura 13. Em particular, enquanto que no vaporizador 505 da Figura 13 o elemento de aquecimento 506 é circundadopelo material poroso 508, no exemplo da Figura 19, o vaporizador 565 consisteem um elemento de aquecimento 566 semnenhum material porosocircundante. Nessa configuração, o elemento de aquecimento 566 compreende, novamente, um material condutorporoso, talcomo um material de aço sinterizado/de malha. O elemento de aquecimento 566 nesseexemploé configurado para se estenderatravés de toda a largura da abertura no alojamento do reservatório 502 para fornecer o que é efetivamenteumavedação porosa e pode ser retido no lugarpor um encaixeporpressão naabertura do alojamento do reservatório e/oucolado no lugar e/ouincluir um mecanismo de retenção separado. O elemento de aquecimento 546 forneceefetivamente a superfície de vaporização para o vaporizador 565 e também fornece a função de extração do líquido-fonte 504 do reservatório 502 para a superfície de vaporização dovaporizadorporação capilar. A operação de um sistema de fornecimento de aerossoleletrônico que incorpora o vaporizador da Figura 19 pode ser, de outro modo, de modo geralconformedescrito no presentedocumentoemrelação aos outros sistemas de fornecimento de aerossolbaseadosemaquecimentoporindução.
[162] A Figura 20 representaesquematicamente, em corte transversal, umamontagem de vaporizador 570 para utilização em um sistema de fornecimento de aerossol, porexemplo, do tipodescritoacima, de acordo com certasoutrasmodalidades da presenterevelação. Vários aspectos da montagem de vaporizador 570 da Figura 20 são semelhantes e serão compreendidos a partir dos elementosnumerados de modo correspondente da montagem de vaporizador 520 representadanaFigura 15. No entanto, a montagem de vaporizador 570 difere da montagem de vaporizador 520 pelofato de que tem um vaporizadormodificado 575 emcomparação aovaporizador 525 da Figura 15. Em particular, enquanto que no vaporizador 525 da Figura 15 o elemento de aquecimento 526 é circundadopelo material poroso 528, no exemplo da Figura 20, o vaporizador 575 consisteem um elemento de aquecimento 576 sem nenhum material porosocircundante. Nessa configuração, o elemento de aquecimento 576 compreende, novamente, um material condutorporoso, talcomo um material de aço sinterizado/de malha. A periferia do elemento de aquecimento 576 é configurada para se estender para dentro de umaaberturadimensionada de modo correspondente no alojamento do reservatório 522 para fornecercontato com a formulação líquida e pode ser retida no lugarpor um encaixeporpressão e/ou cola e/ou um mecanismo de retenção. O elemento de aquecimento 546 forneceefetivamente a superfície de vaporização para o vaporizador 575 e também fornece a função de extração do líquido-fonte 524 do reservatório 522 para a superfície de vaporização dovaporizadorporação capilar. A operação de um sistema de fornecimento de aerossoleletrônico que incorpora o vaporizador da Figura 20 pode ser, de outro modo, de modo geralconformedescrito no presentedocumentoemrelação aos outros sistemas de fornecimento de aerossolbaseadosemaquecimentoporindução.
[163] Portanto, as Figuras 13 a 20 mostramvários diferentesmecanismos de alimentação de líquido exemplificadores para utilização em um vaporizador de aquecedorindutivo de um sistema de fornecimento de aerossoleletrônico, talcomo um cigarro eletrônico. Será compreendido que essesexemplosapresentamosprincípios que podem ser adotados, de acordo com algumasmodalidades da presenterevelação, e, emoutrasimplementações, podem ser fornecidasdiferentesdisposições que incluemessesprincípios e princípios semelhantes. Por exemplo, será compreendido que as configurações não precisam ser circularmentesimétricas, mas podem, emgeral, adotar outros formatos e tamanhos de acordo com a implementação emquestão. Será compreendidotambém que vários recursos das diferentesconfigurações podem ser combinados. Por exemplo, enquanto que, naFigura 15, o vaporizadoré montadoemumaparede interna do reservatório 522, em outro exemplo, um vaporizador de modo geralanularpode ser montadoemumaextremidade de um reservatório anular. Ouseja, o que pode ser designado com umaconfiguração de "tampa de extremidade" do tipomostradonaFigura 13 também pode ser utilizado para um reservatório anularpormeio do qual a tampa de extremidadecompreende um anelanular, emvez de um disco não anular, talcomo no Exemplo das Figuras 13, 14 e 17 a 19. Além disso, será compreendido que osvaporizadoresexemplificadores das Figuras 17, 18, 19 e 20 podemigualmente ser utilizadosemumamontagem de vaporizador que compreendemúltiplos vaporizadores, porexemplo, àquelas mostradasnasFiguras 15 e 16.
[164] Será também compreendido que as montagens de vaporizador do tipomostradonasFiguras 13 a 20 não são restritasà utilização emsistemas de fornecimento de aerossol do tipodescrito no presentedocumento, mas, podem ser utilizadas de modo maisgeralemqualquersistema de fornecimento de aerossolbaseadoemaquecimentoindutivo. Consequentemente, emboravárias modalidadesexemplificadorasdescritas no presentedocumentotenhamfocadoem um sistema de fornecimento de aerossol de duas partes que compreendeumaunidade de controlereutilizável e um cartuchosubstituível, em outros exemplos, um vaporizador do tipodescrito no presentedocumento com referência às Figuras 13 a 20 pode ser utilizadoem um sistema de fornecimento de aerossol que não inclui um cartuchosubstituível, mas é um sistemadescartável de umapeça ou um sistemapassível de repreenchimento.
[165] Será adicionalmentecompreendido que, de acordo com algumasimplementações exemplificadoras, o elemento de aquecimento das montagens de vaporizadorexemplificadorasdiscutidasacima com referência às Figuras 13 a 20 podecorresponder a qualquer um dos elementos de aquecimentoexemplificadoresdiscutidosacima, porexemplo, emrelação às Figuras 9 a 12. Ouseja, as disposições mostradasnasFiguras 13 a 20 podemincluir um elemento de aquecimento que temumarespostanão uniformeaoaquecimentoindutivo, conformediscutidoacima.
[166] Portanto, descreveu-se um sistema de fornecimento de aerossol para a geração de um aerossol a partir de um líquido- fonte, sendo que o sistema de fornecimento de aerossolcompreende: um reservatório de líquido-fonte; um vaporizador plano que compreende um elemento de aquecimentoplano, em que ovaporizadoré configurado para extrairlíquido-fonte do reservatório para os arredores de umasuperfície de vaporização dovaporizadoratravés de ação capilar; e umabonina de aquecedorporindução operável para induzir fluxo de corrente no elemento de aquecimento para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador. Emalguns exemplos, o vaporizadorcompreendeadicionalmente um material de chumaço/absorção porcapilaridadeporoso, porexemplo, um material fibrosonão eletricamentecondutor que circundapelomenosparcialmente o elemento de aquecimentoplano (susceptor) e entraemcontato com o líquido-fonte do reservatório para fornecer, oupelomenoscontribuir para, a função de extração do líquido-fonte do reservatório para osarredores da superfície de vaporização dovaporizador. Emalgunsexemplos, o elemento de aquecimentoplano (susceptor) podeemsicompreender um material poroso de modo a fornecer, oupelomenoscontribuir para, a função de extração do líquido-fonte do reservatório para osarredores da superfície de vaporização dovaporizador.
[167] A fim de abordarosvários problemas e avançar a técnica, estarevelação mostra, a título de ilustração, várias modalidadesem que a invenção (ouinvenções) reivindicadapode ser praticada. As vantagens e osrecursos da revelação são de umaamostrarepresentativa de modalidadesapenas, e não são minuciosas e/ouexclusivas. As mesmassão apresentadasapenas para assistirnacompreensão e para ensinar a invenção (ouinvenções) reivindicada. Deve-se compreender que as vantagens, modalidades, exemplos, funções, recursos, estruturas e/ou outros aspectos da revelação não devem ser consideradoscomolimitações à revelação, conformedefinidopelasreivindicações, oulimitações a equivalentes das reivindicações, e que outrasmodalidadespodem ser utilizadas e modificações podem ser realizadassem que se afaste do escopo das reivindicações. Várias modalidadespodem, adequadamente, compreender, consistiremouconsistiressencialmenteem, várias combinações dos elementos, componentes, recursos, partes, etapas, meios, etc, revelados, além daquelesespecificamentedescritos no presentedocumento e, será, portanto, compreendido que osrecursos das reivindicações dependentespodem ser combinados com osrecursos das reivindicações independentesemcombinações além daquelasexplicitamenteapresentadasnasreivindicações. A revelação podeincluiroutrasinvenções não presentementereivindicadas, mas que podem ser reivindicadas no futuro.
Claims (20)
1. Sistema de fornecimento de aerossol (300) para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte (504, 524, 534), sendo que o sistema de fornecimento de aerossolé caracterizadopelofato de que compreende: um reservatório (502, 512, 522, 532) de líquido-fonte que compreende 0 a 5% de nicotinadissolvidaem um solvente que compreendeglicerol, água e/oupropilenoglicol; um vaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) plano que compreende um elemento de aquecimento (506, 516, 526, 536A, 536B) plano, em que ovaporizadoré configurado para extrairlíquido- fonte do reservatório para osarredores de umasuperfície de vaporização dovaporizadoratravés de ação capilar; e umabobina de aquecedorporindução (306) operável para induzir o fluxo de corrente no elemento de aquecimento para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador, em que os campos magnéticos gerados pela bobina de aquecedorporindução durante a utilização empelomenosumaregião doelemento de aquecimentoplanosão de modo geralperpendicularesaoplano do elemento de aquecimentoplano.
2. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelofato de que ovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) compreendeadicionalmente um material poroso (508, 518, 528, 538A, 538B) que circundapelomenosparcialmente o elemento de aquecimento (506, 516, 526, 536A, 536B).
3. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelofato de que o material (508, 518, 528, 538A, 538B) porosocompreende um material fibroso.
4. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizadopelofato de que o material poroso (508, 518, 528, 538A, 538B) é disposto de modo a extrairlíquido-fonte (504, 524, 534) do reservatório (502, 512, 522, 532) para osarredores da superfície de vaporização dovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) através de ação capilar.
5. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com qualqueruma das reivindicações 2 a 4, caracterizadopelofato de que o material poroso (508, 518, 528, 538A, 538B) é disposto de modo a absorver o líquido-fonte (504, 524, 534) que foiextraído do reservatório (502, 512, 522, 532) para osarredores da superfície de vaporização dovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) de modo a armazenar o líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador para a subsequentevaporização.
6. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelofato de que oelemento de aquecimento (506, 516, 526, 536A, 536B) compreende um material eletricamentecondutorporoso e em que oelemento de aquecimentoé disposto de modo a extrairlíquido- fonte (504, 524, 534) do reservatório (502, 512, 522, 532) para osarredores da superfície de vaporização dovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) através de ação capilar.
7. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelofato de que ovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) compreendeumaprimeira e umasegunda faces opostasconectadasporumabordaperiférica, e em que a superfície de vaporização dovaporizadorcompreendepelomenosumaporção de pelomenosumadentre a primeira e a segunda faces.
8. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelofato de que a superfície de vaporização dovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) compreendepelomenosumaporção da primeira face do vaporizador, e em que o líquido-fonte (504, 524, 534) é extraído do reservatório (502, 512, 522, 532) para osarredores da superfície de vaporização através docontato com a segunda face do vaporizador.
9. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizadopelofato de que a superfície de vaporização dovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) compreendepelomenosumaporção de cadaumadentre a primeira e a segunda faces do vaporizador, e em que o líquido- fonte (504, 524, 534) é extraído do reservatório (502, 512, 522, 532) para osarredores da superfície de vaporização através docontato com pelomenosumaporção da bordaperiférica dovaporizador.
10. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 9, caracterizadopelofato de que ovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) define umaparede do reservatório (502, 512, 522, 532) de líquido-fonte (504, 524, 534).
11. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelofato de que a superfície de vaporização dovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) se encontraem um lado do vaporizadorvoltado para o ladooposto do reservatório (502, 512, 522, 532) de líquido-fonte (504, 524, 534).
12. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 11, sendo que o sistema de fornecimento de aerossolé caracterizadopelofato de que compreendeumatrajetória de fluxo de araolongo da qual o aré extraído quando um usuário inalapelosistema de fornecimento de aerossol, e em que a trajetória de fluxo de arpassaatravés de umapassagem (527) que atravessa o vaporizador (525, 535A, 535B).
13. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 12, caracterizadopelofato de que ovaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) e/ou o elemento de aquecimento (506, 516, 526, 536A, 536B) que compreende o vaporizadorestá na forma de umacoroa circular plana.
14. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 12, caracterizadopelofato de que compreendeadicionalmente um vaporizadorplanoadicional (515, 535B) que compreende um elemento de aquecimentoplanoadicional (516, 536A), em que ovaporizadoradicionalé configurado para extrairlíquido-fonte (504, 534) do reservatório (512, 532) para osarredores de umasuperfície de vaporização dovaporizadoradicionalatravés de ação capilar.
15. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelofato de que a bobina de aquecedorporindução (306) é adicionalmenteoperável para induzirfluxo de corrente no elemento de aquecimentoadicional (516, 536A) para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimentoadicional e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte (504, 534) nosarredores da superfície de vaporização dovaporizadoradicional (515, 535B) ou, em que o sistema de fornecimento de aerossolcompreendeumabobina de aquecedorporindução adicionaloperável de modo independente da bobina de aquecedorporindução primeiramentemencionada para induzirfluxo de corrente no elemento de aquecimentoadicional para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimentoadicional e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizadoradicional.
16. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizadopelofato de que ovaporizador (505, 535A) e o vaporizadoradicional (515, 535B) são separadosaolongo de um eixogeométrico longitudinal do sistema de fornecimento de aerossol.
17. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com qualqueruma das reivindicações 14 a 16, caracterizadopelofato de que ovaporizador (505, 535A) define umaparede do reservatório (512, 532) de líquido-fonte (504, 534) e o vaporizadoradicional (515, 535B) define umaparedeadicional do reservatório de líquido-fonte.
18. Sistema de fornecimento de aerossol (300), de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelofato de que ovaporizador (505, 535A) e o vaporizadoradicional (515, 535B) definem, respectivamente, paredesemextremidadesopostas do reservatório (512, 532).
19. Cartucho (500, 510, 520, 530) para usoem um sistema de fornecimento de aerossol (300) para a geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte (504, 524, 534), sendo que o cartuchoé caracterizadopelofato de que compreende: um reservatório (502, 512, 522, 532) de líquido-fonte que compreende 0 a 5% de nicotinadissolvidaem um solvente que compreendeglicerol, água e/oupropilenoglicol; um vaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) plano que compreende um elemento de aquecimento (506, 516, 526, 536A, 536B) plano, em que ovaporizadoré configurado para extrairlíquido- fonte do reservatório para osarredores de umasuperfície de vaporização dovaporizadoratravés de ação capilar, e em que oelemento de aquecimentoplanoé suscetível aofluxo de correnteinduzido de umabobina de aquecedorporindução (306) do sistema de fornecimento de aerossol para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizador, em que oelemento de aquecimentoplanoé orientado de modo que os campos magnéticos gerados pela bobina de aquecedorporindução, quando o cartuchoestiveremutilização no sistema de fornecimento de aerossol em pelo menos umaregião do elemento de aquecimentoplano, sejam de modo geral perpendicularesaoplano do elemento de aquecimentoplano.
20. Método de geração de um aerossol a partir de um líquido-fonte (504, 524, 534), sendo que o método é caracterizado pelofato de que compreende: fornecer: um reservatório (502, 512, 522, 532) de líquido-fonte que compreende 0 a 5% de nicotinadissolvidaem um solvente que compreendeglicerol, água e/oupropilenoglicol, e um vaporizador (505, 515, 525, 535A, 535B) plano que compreende um elemento de aquecimento (506, 516, 526, 536A, 536B) plano, em que ovaporizadorextrailíquido-fonte do reservatório para osarredores de umasuperfície de vaporização dovaporizadorporação capilar; e acionarumabobina de aquecedorporindução (306) para induzir o fluxo de corrente no elemento de aquecimento para aquecer de modo indutivo o elemento de aquecimento e, então, vaporizarumaporção do líquido-fonte nosarredores da superfície de vaporização dovaporizadoratravés da geração de campos magnéticos empelomenosumaregião doelemento de aquecimentoplano que são de modo geralperpendicularesaoplano do elemento de aquecimentoplano.
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