BR112018072909B1 - Conjunto aquecedor permeável por fluido para sistemas geradores de aerossol e sistema gerador de aerossol operado eletricamente - Google Patents

Abstract

O conjunto aquecedor permeável por fluido para sistemas geradores de aerossol compreende um arranjo de filamento plano eletricamente condutor e um primeiro ponto de contato (28) e um segundo ponto de contato (48) para entrar em contato eletricamente com o arranjo de filamento plano, em que um eixo longitudinal é definido entre o primeiro ponto de contato (28) e o segundo ponto de contato (48). Uma resistência central Rc é a resistência elétrica ente dois pontos situados no eixo longitudinal, um dentre os dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 40 por cento e o outro dentre os dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 60 por cento. Uma primeira resistência R1 é uma resistência elétrica entre o primeiro ponto de contato (28) e um ponto situado no eixo longitudinal a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 20 por cento e uma segunda resistência R2 é uma resistência elétrica entre o segundo ponto de contato (48) e um ponto situado no eixo longitudinal a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 80 por cento. Uma proporção da resistência central à primeira resistência Rc/R1 fica entre 2 e 400 e uma proporção da resistência central (...).

Description

[001] A invenção refere-se a conjuntos aquecedores permeáveis por fluido para sistemas geradores de aerossol. Particularmente, refere-se a conjuntos aquecedores de fluidos planos compreendendo um arranjo de filamento plano.

[002] Seria desejável ter um conjunto aquecedor permeável por fluido com desempenho melhorado. Particularmente, seria desejável ter um conjunto aquecedor permeável por fluido com desempenho de aquecimento e contato otimizado.

[003] De acordo com a invenção, é fornecido um conjunto aque cedor permeável por fluido para sistemas geradores de aerossol. O conjunto aquecedor permeável por fluido compreende um arranjo de filamento plano eletricamente condutor e um primeiro ponto de contato e um segundo ponto de contato para entrar em contato eletricamente com o arranjo de filamento plano e conectar o arranjo de filamento plano a uma fonte de energia externa. Um eixo longitudinal é definido entre o primeiro ponto de contato e o segundo ponto de contato. No conjunto aquecedor, uma resistência central Rc é a resistência elétrica ente dois pontos situados no eixo longitudinal, um dentre os dois pon-tos situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 40 por cento e o outro dos dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 60 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato. Uma primeira resistência R1 é uma resistência elétrica entre o primeiro ponto de contato e um ponto situado no eixo longitudinal a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 20 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato. Uma segunda resistência R2 é uma resistência elétrica entre o segun do ponto de contato e um ponto situado no eixo longitudinal a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 80 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato. Uma proporção da resistência central à primeira resistência Rc/R1 fica entre 2 e 400 e uma proporção da resistência central à segunda resistência Rc/R2 fica entre 2 e 400.

[004] Preferencialmente, a proporção da resistência central à primeira resistência Rc/R1 fica entre 2 e 300 mais preferencialmente entre 40 e 200.

[005] Preferencialmente, a proporção da resistência central à se gunda resistência Rc/R2 fica entre 2 e 300, mais preferencialmente entre 40 e 200.

[006] O conjunto aquecedor compreende uma resistência total Rt correspondente à resistência elétrica entre o primeiro ponto de contato e o segundo ponto de contato.

[007] Preferencialmente, uma proporção da resistência central à resistência total Rc/Rt corresponde a pelo menos 0,3 ou 0,4 preferencialmente 0,5, 0,6 ou 0,7.

[008] Preferencialmente, uma proporção da primeira resistência em relação à resistência total R1/Rt fica entre 0,005 e 0,125, preferen-cialmente acima de 0,01, mais preferencialmente entre 0,01 e 0,1, ainda mais preferencialmente entre 0,05 e 0,1.

[009] Preferencialmente, uma proporção da segunda resistência em relação à resistência total R2/Rt fica entre 0,005 e 0,125, preferen-cialmente acima de 0,01, ainda mais preferencialmente entre 0,01 e 0,1, ainda mais preferencialmente entre 0,05 e 0,1.

[0010] Preferencialmente, a resistência central Rc corresponde a pelo menos 50 por cento de uma resistência elétrica total Rt do conjunto aquecedor entre o primeiro e segundo ponto de contato. Preferencialmente, a primeira e segunda resistência correspondem, cada uma, a um máximo de cerca de 13 por cento da resistência elétrica total e a um mínimo de cerca de 0,5 por cento da resistência elétrica total Rt.

[0011] A resistência central Rc pode corresponder até cerca de 99 por cento da resistência central Rt. Preferencialmente, a resistência central corresponde a cerca de 80 por cento a cerca de 98 por cento, mais preferencialmente cerca de 90 por cento a cerca de 95 por cento da resistência total Rt. A alta resistência elétrica em uma região selecionada do arranjo de filamento permite o aquecimento resistivo direcionado dos filamentos nesta região e evaporação eficaz de um fluido formador de aerossol a ser evaporado.

[0012] Como regra geral, sempre que o termo "cerca de" é usado em relação a um valor específico, em todo este pedido, deve ser entendido que esse valor seguinte ao termo "cerca de" não deve ser exatamente o valor específico devido às considerações técnicas. Entretanto, o termo "cerca de" usado em relação a um valor específico deve ser sempre entendido como incluindo e também divulgando explicitamente o valor específico após o termo "cerca de".

[0013] Regiões próximas a e entre o primeiro e segundo ponto de contato compreendendo a primeira e a segunda resistência R1, R2 relativamente baixas define as regiões de contato elétrico do conjunto aquecedor. As regiões de contato são projetadas para não transformar, ou não transformar substancialmente, a corrente que flui através das regiões de contato do arranjo de filamento em calor. A região central entre o primeiro e segundo ponto de contato compreendendo a resistência central relativamente alta defina uma região de aquecimento do conjunto aquecedor.

[0014] A proporção de resistência elétrica entre a resistência cen tral e primeira e segunda resistência nos intervalos definidos acima, particularmente, uma resistência elétrica baixa perto do primeiro e segundo pontos de contato correspondente a um máximo de cerca de 13 por cento cada da resistência elétrica total e, ao mesmo, tempo a um mínimo de cerca 0,5 por cento da resistência elétrica total foram determinados como benéficos para o desempenho de um conjunto aquecedor.

[0015] A resistência elétrica baixa perto dos pontos de contato é preferencialmente muito menor que a resistência elétrica da região de aquecimento. A resistência elétrica perto dos pontos de contato também pode ter um mínimo definido.

[0016] Uma baixa resistência elétrica perto dos pontos de contato pode influenciar positivamente um contato elétrico do conjunto aquecedor em comparação a, por exemplo, conjuntos aquecedores compreendendo os arranjos de filamento compreendendo malhas com baixa densidade de malhas, por exemplo, como malhas preferenciais para as regiões de aquecimento de um arranjo de filamento. Adicionalmente, a baixa resistência elétrica provê um bom transporte de uma corrente de aquecimento à região de aquecimento mais centralmente arranjada em que o aquecimento é desejado. Por outro lado, ter uma proporção específica de resistência central à primeira e segunda resistência, particularmente uma resistência elétrica mínima nas regiões de contato, traz o benefício de limitar a dissipação de calor da região de aquecimento para as regiões de contato. Por isso, o calor pode ser mantido em uma superfície central de um conjunto aquecedor em que ocorra evaporação. Em geral, consumo de energia de um aquecedor ou um dispositivo gerador de aerossol respectivo pode ser limitado. Além disso, qualquer material de sobremolde possivelmente presente nas regiões de contato, normalmente um material polímero, é menos afetado por calor.

[0017] Esta variabilidade na distribuição de resistência em um con junto aquecedor, por exemplo, por seleção de material específico, tamanhos ou estrutura de uma região de aquecimento e regiões de con- tato permitem variar, particularmente ampliar, um tamanho total de um arranjo de filamento sem, entretanto, variar muito, particularmente ampliando uma região de aquecimento. Isso pode ser necessário ou desejado a fim de não impor exigências excessivas a um sistema de energia de um dispositivo gerador de aerossol.

[0018] O conjunto aquecedor de acordo com a invenção pode ter uma resistência total Rt entre cerca de 0,5 Ohm e cerca de 4 Ohms, mais preferencialmente entre cerca de 0,8 Ohm e cerca de 3 Ohms, ainda mais preferencialmente cerca de 2,5 Ohms.

[0019] Preferencialmente, a resistência central Rc é maior que cerca de 0,5 Ohms, mais preferencialmente maior que cerca de 1 Ohms, ainda mais preferencialmente cerca de 2 Ohms.

[0020] Preferivelmente, a primeira resistência R1 é menor que cer ca de 100 mOhms, mais preferencialmente menor que cerca de 50 mOhms, por exemplo, a resistência fica entre cerca de 5 mOhms e cerca de 25 mOhms. Preferencialmente, a primeira resistência é maior que cerca de 3 Ohms, mais preferencialmente maior que cerca de 5 Ohms.

[0021] Preferivelmente, a segunda resistência R2 é menor que cerca de 100 mOhms, mais preferencialmente menor que cerca de 50 mOhms, por exemplo, a resistência fica entre cerca de 5 mOhms e cerca de 25 mOhms. Preferencialmente, a segunda resistência é maior que cerca de 3 Ohms, mais preferencialmente maior que cerca de 5 Ohms.

[0022] Através desse pedido, sempre que um valor é mencionado, isso deve ser entendido de modo que o valor seja explicitamente divulgado. Entretanto, um valor também deve ser compreendido como não tendo que ser exatamente o valor em particular devido a considerações técnicas.

[0023] A resistência do conjunto aquecedor de acordo com a in- venção é diferente, por exemplo, a conjuntos aquecedores do estado da técnica compreendendo filamentos de malha, em que uma malha homogênea com uma mesma densidade de malha sobre o arranjo de filamento inteiro é montada em um conjunto aquecedor ou em que um arranjo de filamento é constituído de uma malha com duas placas metálicas laterais como contato. A resistência em regiões de contato é maior que quando se usa placas metálicas como contato, mas pode ser igual ou maior em uma região de aquecimento, dependendo, por exemplo, de uma construção de filamento ou material usado para região de aquecimento central.

[0024] Devido à resistência elétrica baixa definida perto dos pontos de contato, uma resistência sobre o conjunto aquecedor pode ser otimizada em vista de contato e aquecimento do arranjo de filamento, assim como em vista da montagem e uso de um conjunto aquecedor.

[0025] Um valor de resistência central de um conjunto aquecedor pode ser definido e escolhido de acordo com um resultado de evaporação desejado ou, por exemplo, de acordo com os parâmetros de um conjunto aquecedor ou de um dispositivo gerador de aerossol com o qual o conjunto aquecedor deve ser usado. Por exemplo, o valor da resistência central pode ser escolhido de acordo com um líquido que deve ser evaporado (viscosidade, temperatura de evaporação, quantidade de substância evaporada etc.).

[0026] Preferencialmente, o arranjo e resistência elétrica de uma região de aquecimento é provido e adaptado para um líquido que deve ser aquecido e evaporado eficientemente por filamentos de uma superfície central do arranjo de filamento.

[0027] Preferencialmente, o arranjo e resistência elétrica das regi ões de contato de um conjunto aquecedor ou de uma primeira e segunda superfície lateral de um arranjo de filamento é provida e adaptada para o bom contato elétrico do arranjo de filamento para uma fon- te de energia externa. As regiões de contato também são adaptadas para uma interação ideal com a região de aquecimento ou uma superfície central de um arranjo de filamento, respectivamente.

[0028] O conjunto aquecedor, de acordo a invenção, pode compre ender, adicionalmente, uma primeira uma resistência de transição R1tp correspondente à resistência elétrica ente dois pontos situados no eixo longitudinal, um dentre os dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 20 por cento e o outro dos dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 40 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato. O conjunto aquecedor pode compreender uma segunda resistência de transição R2tp correspondente à resistência elétrica ente dois pontos situados no eixo longitudinal, um dentre os dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 60 por cento e o outro dos dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 80 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato. Uma proporção da primeira resistência de transição à primeira resistência R1tp/R1 fica entre 1,1 e 400, uma proporção da segunda resistência de transição à segunda resistência R2tp/R2 fica entre 1,1 e 400, uma proporção da resistência central à primeira resistência de transição Rc/R1tp fica entre 1,1, e 400, e uma proporção da resistência central à segunda resistência de transição Rc/R2tp fica entre 1,1 e 400.

[0029] Preferencialmente, as proporções R1tp/R1, R2tp/R2, Rc/R1tp e Rc/R2tp ficam entre 2 e 300, mais preferencialmente entre 40 e 200.

[0030] Uma primeira superfície de transição do arranjo de filamen to compreendendo a primeira resistência de transição R1tp é arranjada entre a primeira superfície lateral e a superfície central do arranjo de filamento ou conjunto aquecedor, respectivamente. A segunda superfície de transição do arranjo de filamento compreendendo a segunda resistência de transição R2tp é arranjada entre a segunda superfície lateral e a superfície central. Cada superfície de transição compreende uma resistência elétrica que varia substancialmente a partir da primeira ou segunda resistência da primeira ou segunda superfície lateral correspondente à resistência central da superfície central.

[0031] Ao prover uma resistência elétrica de transição, por exem plo, ao prover um gradiente na resistência elétrica, podem ser alcançadas uma transição suave de distribuição de energia sobre o conjunto aquecedor e aquecimento respectivo.

[0032] Preferencialmente, uma resistência de transição fica mais perto da primeira ou segunda resistência do que da resistência central.

[0033] A primeira e segunda resistência de transição se estende mais 20 por cento do eixo longitudinal entre o primeiro e segundo ponto de contato do conjunto aquecedor.

[0034] O termo conjunto aquecedor "plano" ou arranjo de filamen tos "plano" é usado através do relatório descritivo para referenciar um arranjo de filamentos ou conjunto aquecedor plano que está na forma de um coletor topológico substancialmente bidimensional. Assim, o arranjo de filamento plano e conjunto aquecedor plano se estendem em duas dimensões ao longo de uma superfície substancialmente mais do que em uma terceira dimensão. Particularmente, as dimensões do arranjo de filamento plano nas duas dimensões dentro da superfície são pelo menos 5 vezes maiores que na terceira dimensão, normal à superfície. Um exemplo de um arranjo de filamento plano e um conjunto aquecedor plano é uma estrutura entre duas superfícies imaginárias substancialmente paralelas, em que a distância entre essas duas superfícies imaginárias é substancialmente menor que a extensão dentro das superfícies. Em algumas modalidades preferenciais, o arranjo de filamento plano é planar e o conjunto aquecedor plano é substancialmente planar. Em outras modalidades, o arranjo de fila- mento plano e o conjunto aquecedor plano é curvado ao longo de uma ou mais dimensões, por exemplo, formando um formato de cúpula ou formato de ponte.

[0035] Um arranjo de filamento plano é, preferencialmente, usado em um elemento de aquecimento plano que pode ser facilmente manipulado durante a fabricação e fornece uma construção rígida.

[0036] O termo "filamento" é usado através do relatório descritivo para referenciar um trajeto elétrico entre dois contatos elétricos. Um filamento pode se ramificar arbitrariamente e divergir em vários trajetos ou filamentos, respectivamente, ou pode convergir a partir de vários trajetos elétricos em um trajeto. Um filamento pode ser redondo, quadrado, plano ou qualquer outra forma transversal. Um filamento pode estar arranjado de maneira reta ou curva.

[0037] O termo "arranjo de filamentos" é usado através do relatório descritivo para referenciar um arranjo de um ou, preferencialmente, de uma pluralidade de filamentos. O arranjo de filamento pode ser uma matriz de filamentos, por exemplo, dispostos em paralelos entre si. Preferencialmente, os filamentos podem formar uma malha. A malha pode ser tecida ou não tecida. Preferencialmente, o arranjo de filamento tem uma espessura entre cerca de 0,5 micrômetros e cerca de 500 micrômetros. O arranjo de filamento pode, por exemplo, ter a forma de uma matriz de filamentos eletricamente condutores paralelos ou transversais. O filamento pode ser formado integralmente com contatos elétricos, por exemplo, formado a partir de uma lâmina eletricamente condutora, por exemplo, lâmina de aço inoxidável, que é gravado para definir os filamentos ou aberturas em uma superfície central, assim como em superfícies laterais.

[0038] Uma superfície central de um arranjo de filamento é sempre arranjada entre uma primeira e uma segunda superfície lateral do arranjo de filamento. Preferencialmente, a superfície central é arranjada no meio geométrico entre a primeira e a segunda superfícies laterais. Em um arranjo de filamento com uma extensão longitudinal maior que uma extensão transversal, tal como, por exemplo, um arranjo de filamento com formato retangular, a superfície central assim como as superfícies laterais também pode ter um formato retangular ou longitudinal.

[0039] Uma resistência elétrica na primeira e segunda superfície lateral de um arranjo de filamento pode ser selecionada de acordo com um regime de aquecimento através do arranjo de filamento ou de acordo com a maneira de contatar o arranjo de filamento a um substrato de aquecimento ou contato com o conjunto aquecedor.

[0040] A primeira e segunda resistência pode ser distribuída de maneira homogênea sobre cada uma das duas superfícies laterais.

[0041] A primeira e segunda resistência podem ser distribuídas irregularmente sobre cada uma das superfícies laterais. Por exemplo, uma resistência elétrica maior pode ser provida em regiões de borda e menor resistência elétrica pode ser provida em uma região central de uma superfície lateral.

[0042] A primeiro e segunda resistência podem ser idênticas ou simétricas em relação à resistência central. Entretanto, a primeira e segunda resistência podem ser diferentes. Dependendo de um arranjo do arranjo de filamento em vista de uma tensão aplicada (o primeiro ou o segundo ponto de contato sendo conectado à terra ou à tensão), pode haver aquecimento local ligeiramente diferente. A resistência elétrica diferente, por exemplo, materiais de filamento ou densidades de filamento diferentes nas primeira e segunda superfícies laterais pode ser usada para nivelar diferenças em aquecimento e, assim, equilibrar a variação de temperatura sobre um conjunto aquecedor. Um aquecimento consistente sobre toda uma região de aquecimento do arranjo de filamento pode ser assim suportado.

[0043] O conjunto aquecedor permeável por fluido plano, de acordo com a invenção, também pode compreender variações da resistência central ou da primeira e segunda resistência, ou da resistência central e da primeira e segunda resistência em relação ao eixo longitudinal.

[0044] O conjunto aquecedor pode, pode exemplo, compreender uma região longitudinal central que se estende a partir do primeiro ponto de contato ao segundo ponto de contato, em que uma resistência elétrica na região longitudinal central é menor que uma resistência elétrica fora da região longitudinal central.

[0045] Por exemplo, menos filamentos ou filamentos menores po dem ser arranjados em regiões de borda ao longo do arranjo de filamento do que na região longitudinal central. Por exemplo, uma densidade de malha pode ser mais alta na região longitudinal central do que em regiões longitudinais laterais ao longo do arranjo de filamento. Por isso, uma distribuição de energia pode ser concentrada em uma região central de uma superfície central. Tal distribuição de energia específica pode, por exemplo, ser realizada por um arranjo de filamento plano em que, na direção do eixo longitudinal, mais filamentos são arranjados na região longitudinal central do que fora da região longitudinal central.

[0046] A resistência elétrica pode ser definida e variada pela sele ção do material usado para o arranjo de filamento ou pelo tamanho e arranjo de filamentos no arranjo de filamentos. Preferencialmente, a resistência elétrica é, por um filamento de material pré-selecionado, definida por uma proporção de área aberta para a área total do arranjo de filamento.

[0047] Por exemplo, o conjunto aquecedor permeável por fluido po de compreender um arranjo de filamento plano eletricamente condutor e um primeiro ponto de contato e um segundo ponto de contato para entrar em contato eletricamente com o arranjo de filamento plano. Um eixo longitudinal é definido entre o primeiro ponto de contato e o segundo ponto de contato. No conjunto aquecedor, uma superfície central Sc é uma área do conjunto aquecedor se estendendo entre duas linhas que se encontram perpendicular ao eixo longitudinal e atravessando o eixo longitudinal em dois pontos do eixo longitudinal, um dentre os dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 40 por cento e o outro dos dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 60 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato. Uma primeira superfície lateral S1 é uma área conjunto aquecedor se estendendo entre duas linhas que se encontram perpendiculares ao eixo longitudinal e atravessando o eixo longitudinal no primeiro ponto de contato e um ponto arranjado no eixo longitudinal e situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 20 por cento da distância entre o primeiro e o segundo ponto de contato. Uma segunda superfície central S2 é uma área do conjunto aquecedor entre duas linhas que se encontram perpendiculares ao eixo lon-gitudinal e atravessando o eixo longitudinal no segundo ponto de contato e um ponto arranjado no eixo longitudinal e situado a uma distância do primeiro ponto de contato igual a 80 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato.

[0048] A superfície central Sc compreende uma pluralidade de aberturas definindo uma área aberta ScOA, a primeira superfície lateral S1 compreende uma pluralidade de aberturas definindo uma área aberta S1OA e a segunda superfície lateral S2 compreende uma pluralidade de aberturas definindo uma área aberta S2OA. Uma proporção de área aberta da superfície central à área aberta da primeira superfície lateral que ScOA/S1OA fica entre 1,1 e 30 e uma proporção da área aberta da superfície central à área aberta da segunda superfície lateral ScOA/S2OA é entre 1,1 e 30. Preferencialmente, a proporção da área aberta da superfície central à primeira superfície lateral ou à segunda superfície lateral, ScOA/S1OA ou ScOA/S2OA ficam entre 2 e 28, por exemplo, entre 2 e 15 ou entre 15 e 28.

[0049] A área aberta da superfície central ScOA pode ficar entre cerca de 40 por cento e cerca de 90 por cento da área total da superfície central. Preferencialmente, a área aberta na superfície central fica entre cerca de 50 por cento e cerca de 80 por cento, mais preferencialmente entre cerca de 50 e cerca de 70 por cento.

[0050] Um conjunto aquecedor pode ter uma largura constante ao longo do comprimento do eixo longitudinal em relação ao arranjo de filamento.

[0051] Um conjunto aquecedor pode ter uma largura variável ao lon go do comprimento do eixo longitudinal. Nesses casos, a fim de calcular as áreas abertas, o conjunto aquecedor é considerado como a área retangular entre duas linhas paralelas ao eixo longitudinal passando através de pontos do arranjo de filamento que são os mais distantes do eixo longitudinal. Por isso, a ausência de arranjo de filamento em partes mais estreitas do conjunto aquecedor é contada como área aberta.

[0052] A maior parte do aquecimento pode ocorrer em uma super fície central do conjunto aquecedor entre os dois pontos de contato. Pouco aquecimento pode acontecer nas superfícies laterais.

[0053] A área aberta da superfície central é formada por uma plu ralidade de aberturas, que preferencialmente têm um tamanho e distribuição otimizado para vaporização de um fluído para penetrar nas aberturas e permitir um aquecimento do fluido direto e eficiente.

[0054] Uma área aberta de cada uma das superfícies laterais é menor que a área aberta da superfície central. Entretanto, preferencialmente, a área aberta da primeira superfície lateral não é maior que cerca de 10 por cento da área total da primeira superfície lateral e a área aberta da segunda superfície lateral também não é maior que cerca de 10 por cento da área total da segunda superfície lateral. A área aberta das superfícies laterais pode, cada uma, ficar em um intervalo entre cerca de 5 e cerca de 35 por cento, por exemplo, entre cer- ca de 5 e cerca de 20 por cento ou entre cerca de 5 e cerca de 15 por cento da área total de uma superfície lateral.

[0055] Uma área aberta menor ou pequena em superfícies laterais pode aprimorar um contato elétrico nessas superfícies laterais em comparação a, por exemplo, malhas com baixa densidade, por exemplo, como malhas preferenciais para superfícies centrais de um arranjo de filamento.

[0056] Além disso, uma pluralidade de aberturas nas superfícies laterais pode limitar o vazamento de líquido para fora do conjunto aquecedor. Normalmente, o líquido é fornecido a partir de um reservatório de armazenamento de líquidos, por exemplo, um sistema de tanque ou cartucho ao conjunto aquecedor. O líquido penetra na pluralidade de aberturas na superfície central em que o líquido pode ser aquecido e vaporizado.

[0057] O líquido tende, por exemplo, através de forças capilares, para passar entre um substrato aquecedor e porções de contato radialmente externas do aquecedor. Esse efeito pode ser substancial ao usar as lâminas como porções do contato como em arranjos de filamento do estado da técnica.

[0058] Ao prover uma pluralidade de aberturas nas superfícies la terais, o líquido entrará nas aberturas e, assim, será mantido nas superfícies laterais.

[0059] Ainda, adicionalmente, um sobremolde de porções de con tato é facilitado. O sobremolde é normalmente usado para finalidades de estabilidade de porções de contato, por exemplo, ao usar lâminas de contato finas ou malhas afrouxadas. As superfícies laterais podem ser sobremoldadas, por exemplo, com um polímero resistente a calor. O sobremolde pode impedir o deslocamento de filamentos individuais ou um desenrolamento das bordas de filamento. Com um sobremolde de superfícies laterais ou de porções de contato inteiras, a estabilidade das superfícies laterais pode ser aprimorada. Isso pode facilitar a montagem dos arranjos de filamento ao montar um conjunto aquecedor. Isso também pode facilitar a retenção de uma forma e formato do arranjo de filamento. A reprodutibilidade e confiabilidade dos aquecedores usando um arranjo de filamento podem, assim, ser melhoradas.

[0060] Um material de sobremolde pode ser qualquer material adequado para uso em um aquecedor permeável por fluido de acordo com a invenção. Um material de sobremolde pode, por exemplo, ser um material que é capaz de tolerar temperaturas altas (superiores a 300 graus Celsius), por exemplo, poliimida ou termoplásticos tais como por exemplo o polieteretercetona (PEEK).

[0061] No arranjo de filamento, o material sobremolde pode pene trar nas aberturas nas primeira e segunda superfícies laterais. As aberturas podem, por exemplo, formar microcanais no arranjo de filamento. Assim, uma conexão entre o material do arranjo de filamento e o material de sobremolde pode ser aprimorada. O valor baixo da área aberta, particularmente aberturas pequenas, pode suportar, adicionalmente, que o material de sobremolde seja mantido nas superfícies laterais e não flua completamente.

[0062] Com o arranjo de filamento provido com uma pluralidade das aberturas, o vazamento pode ser impedido ou reduzido também com superfícies laterais de sobremolde. Devido a uma superfície da superfície lateral de sobremolde não ser plana, irregularidades na superfície podem servir como retenção de líquidos.

[0063] Uma proporção de áreas abertas ou um valor de uma área aberta na superfície central de um arranjo de filamento ou o número, tamanhos e arranjos das aberturas da pluralidade de aberturas na superfície central podem, por exemplo, ser escolhidas de acordo com a evaporação de um líquido (viscosidade, temperatura de evaporação, quantidade de substância evaporada etc.).

[0064] A proporção de áreas abetas de um valor de uma área aberta na primeira e segunda superfície lateral de um arranjo de filamento pode, por exemplo, ser selecionada de acordo com um regime de aquecimento através do arranjo de filamento ou de acordo com a maneira de contatar o arranjo de filamento a um substrato de aquecimento ou contato com o conjunto aquecedor. O valor de uma área aberta nas duas superfícies laterais também pode ser selecionado, por exemplo, de acordo com um material de sobremolde usado (velocidade de fluxo, temperatura durante sobremolde etc.).

[0065] A pluralidade das aberturas nas superfícies laterais pode ser arranjada de maneira homogênea e regularmente sobre cada uma das duas superfícies laterais.

[0066] A pluralidade das aberturas nas superfícies laterais pode ser arranjada irregularmente sobre cada uma das superfícies laterais. Por exemplo, mais aberturas ou aberturas maiores podem ser providas em regiões de borda e aberturas menores ou menos aberturas podem ser providas em uma região central da superfície lateral.

[0067] A quantidade e distribuição das aberturas nas duas superfí cies laterais podem ser idênticas ou simétricas em relação à superfície central. Entretanto, a quantidade e distribuição das aberturas nas duas superfícies laterais podem ser diferentes nas duas superfícies laterais, por exemplo, para nivelar diferenças no aquecimento devido a uma aplicação de energia específica ao arranjo de filamento.

[0068] Uma superfície de transição arranjada entre uma superfície lateral e a superfície central pode incluir um gradiente de área aberta variando de uma área aberta de uma superfície lateral a uma área aberta da superfície central.

[0069] O arranjo de filamento plano pode, por exemplo, ser uma folha perfurada. A superfície central da folha perfurada pode compreender uma pluralidade de filamentos aquecedores separados ou dis- tanciados um do outro por uma pluralidade de aberturas. As superfícies laterais da folha perfurada podem, cara uma, compreender uma pluralidade de aberturas.

[0070] As aberturas podem, por exemplo, ser fabricadas por gra vação química ou tratamento a laser.

[0071] O arranjo de filamento plano pode, por exemplo, ser um ar ranjo de malha, em que uma malha da superfície central e malhas da primeira e segunda superfície lateral compreendem, cada uma, uma densidade de malha. A densidade de malha na superfície central é menor que a densidade de malha em cada uma da primeira e segunda superfície lateral. Assim, a resistência elétrica é mais baixa nas duas superfícies laterais do que na superfície central. Interstícios entre filamentos das malhas definem a área aberta da superfície central e áreas abertas de cada uma da primeira e segunda superfície lateral.

[0072] Os arranjos de malha podem ser fabricados por tecelagem, aplicando diferentes modos de tecelagem para fabricar a superfície diferente da malha. Por isso, uma única tira ou uma faixa contínua de malha pode ser fabricada com diferentes densidades de malha nas superfícies laterais e na superfície central. Uma faixa de malha continuamente produzida pode ser cortada em tiras de malha com tamanho apropriado.

[0073] O arranjo de filamento pode ser fabricado a baixo custo, de maneira confiável e reproduzível. O arranjo de filamento pode ser fabricado em uma etapa de fabricação, não exigindo montagem de partes individuais do arranjo de filamento.

[0074] Em um arranjo de malha, um gradiente de malha corres pondente a um gradiente de resistência elétrica pode se localizar entre a primeira superfície lateral e a superfície lateral e entre a superfície central e a segunda superfície lateral. Esses gradientes de malha podem representar superfícies de transição entre a superfície central e superfícies laterais.

[0075] A malha da superfície central pode compreender um orifício de trama com um tamanho igual ao de um orifício de trama da malha da superfície central. Dessa maneira, uma malha com aberturas com formato quadrado regulares na superfície central pode ser fabricada.

[0076] As malhas da primeira e segunda superfície lateral podem compreender um orifício de urdume maior que zero e nenhum orifício de trama. Dessa maneira, aberturas muito pequenas e regularmente arranjadas nas malhas das duas superfícies laterais podem ser fabricadas.

[0077] Preferencialmente, na direção de tecelagem do arranjo de filamento, um número igual de filamentos (trama) é arranjado próximo entre si ao longo de todo o comprimento do arranjo de filamento. Nestas modalidades, os filamentos de trama contínuos se estendem, preferencialmente, pelo menos a partir de uma primeira superfície lateral à segunda superfície lateral e, mais preferencialmente, ao longo de todo o comprimento do arranjo de filamento. Por esse método, arranjos de malha podem ser fabricados, em que um orifício de urdidura nas duas superfícies laterais é igual ao orifício de urdidura da superfície central.

[0078] Preferencialmente, o arranjo de filamento é um arranjo de malha.

[0079] Para os filamentos do arranjo de filamento, qualquer mate rial eletricamente condutor adequado para fabricação de um arranjo de filamento e para ser aquecido pode ser usado.

[0080] Os materiais preferenciais para o arranjo de filamento são metais, incluindo ligas metálicas e fibras de carbono. As fibras de carbono podem ser adicionadas a metais ou outros materiais transportadores para variar a resistência dos filamentos.

[0081] Diâmetros de filamento podem ficar em um intervalo entre cerca de 8 micrômetros e cerca de 50 micrômetros, preferencialmente entre cerca de 10 micrômetros e cerca de 30 micrômetros, mais preferencialmente entre 12 micrômetros e cerca de 20 micrômetros, por exemplo, cerca de 16 micrômetros.

[0082] Superfícies laterais feitas de malha podem ser comprimi das. Por isso, o contato elétrico entre filamentos individuais da malha e, assim, o contato com o arranjo de filamento pode ser melhorado.

[0083] Os tamanhos das aberturas na superfície central podem, por exemplo, ter um comprimento e largura ou um diâmetro entre cerca de 25 micrômetros e cerca de 75 micrômetros, por exemplo, um comprimento e largura ou um diâmetro entre cerca de 60 e cerca de 80 micrômetros.

[0084] Os tamanhos de aberturas nas superfícies laterais podem, por exemplo, ter comprimento e largura entre cerca de 0,5 micrômetro e cerca de 75 micrômetros. Preferencialmente, os tamanhos de aberturas em superfícies laterais têm, por exemplo, uma largura de até cerca de 75 micrômetros, quando um comprimento diminui versus cerca de 0,5 micrômetro. Preferencialmente, os tamanhos de aberturas nas superfícies laterais têm diâmetros entre cerca de 5 micrômetros e cerca de 50 micrômetros ou áreas de abertura correspondentes.

[0085] A superfície central do arranjo de filamento plano pode ter um tamanho em um intervalo, por exemplo, entre cerca de 5 mm2 e cerca de35 mm2, por exemplo, em um intervalo entre cerca de 10 mm2 e cerca de 30 mm2, por exemplo, cerca de 25 mm2. Preferencialmente, uma superfície central tem um formato retangular, preferencialmente substancialmente quadrado, por exemplo, cerca de 5x5 mm2. A dissipação do calor pode ser mantida baixa nas superfícies com comprimento e largura aproximadamente iguais.

[0086] Uma superfície lateral pode ter um tamanho, por exemplo, em um intervalo entre cerca de 3 mm2 a cerca de 15 mm2, por exemplo, em um intervalo entre cerca de 5 mm2 a cerca de 10 mm2, por exemplo, cerca de 5 mm2 ou cerca de 10 mm2.

[0087] Dependendo da posição dos contatos ou pontos de contato no filamento, a distância entre os pontos de contato pode ser igual a um comprimento total do arranjo de filamentos. Normalmente, a distância entre dois pontos de contato é mais curta que o comprimento total do arranjo de filamento. Preferencialmente, a especificação das extremidades longitudinais remanescentes do arranjo de filamento que se estende longitudinalmente além dos pontos de contato é igual ou semelhante às especificações das superfícies laterais e conforme descrito neste documento. Particularmente, as extremidades longitudinais do filamento de malha compreendem, preferencialmente, uma resistência e uma área aberta como as superfícies laterais.

[0088] Preferencialmente, as superfícies laterais têm o formato de tiras, por exemplo, uma faixa retangular de cerca de 5x (1-2) mm2.

[0089] Os tamanhos das porções de contato ou superfícies laterais podem, respectivamente, ser adaptados para prover bom contato com os conectores usados para conectar o conjunto aquecedor a uma fonte de alimentação, por exemplo, um contato com os pinos pogo.

[0090] Diversas aberturas da pluralidade de aberturas na superfí cie central podem, por exemplo, ficar em um intervalo entre cerca de 5 e cerca de 100 aberturas por mm2, preferencialmente entre cerca de 15 e cerca de 70 aberturas por mm2, por exemplo, cerca de 40 aberturas por mm2.

[0091] Diversas aberturas da pluralidade de aberturas em uma su perfície lateral podem, por exemplo, ficar em um intervalo entre cerca de 20 e cerca de 400 aberturas por mm2, preferencialmente entre cerca de 50 e 350 aberturas por mm2, por exemplo, cerca de 300 para cerca de 350 aberturas por mm2.

[0092] Um arranjo de filamento pode ser pré-tratado. O pré- tratamento pode ser um pré-tratamento químico ou físico, por exemplo, alterando a característica superficial da superfície de filamento. Por exemplo, uma superfície de filamento pode ser tratada para aprimorar o umedecimento do filamento, preferencialmente em uma superfície central ou região de aquecimento apenas. O umedecimento aumentado foi verificado como particularmente favorável para líquidos normalmente usados em dispositivos eletrônicos de vaporização, denominados como líquidos para cigarro eletrônico. O líquido para cigarro eletrônico normalmente compreende um formador de aerossol, tal como glicerol ou propilenoglicol. Os líquidos podem compreender, adicionalmente, aromatizantes ou nicotina.

[0093] Os líquidos formadores de aerossol evaporados por um ar ranjo de filamento aquecido de acordo com a invenção compreendem pelo menos um formador de aerossol e um aditivo líquido.

[0094] O líquido formador de aerossol pode compreender água.

[0095] O aditivo líquido pode ser qualquer um ou uma combinação de um aroma líquido ou uma substância estimulante líquida. O aroma liquido pode, por exemplo, compreender aroma de tabaco, extrato de tabaco, aroma de frutos ou aroma de café. O aditivo líquido pode, por exemplo, ser um líquido doce, tal como, por exemplo, baunilha, caramelo e cacau, um líquido à base de ervas, um líquido apimentado ou um líquido estimulante contendo, por exemplo, cafeína, taurina, nicotina ou outros agentes estimulantes conhecidos pelo uso na indústria de alimentos.

[0096] Vantajosamente, o conjunto aquecedor permeável por flui do compreende um substrato compreendendo uma abertura através do substrato. O arranjo de filamento plano eletricamente condutor se estende sobre a abertura no substrato. O conjunto aquecedor compreende, adicionalmente, um fixador anexando o arranjo de filamento plano ao substrato.

[0097] O próprio fixador pode ser eletricamente condutor e pode servir como contatos elétricos para prover uma corrente de aquecimento através do arranjo de filamento.

[0098] O fixador pode ser um fixador químico ou mecânico. O ar ranjo de filamento pode, por exemplo, ser anexado ao substrato por ligação ou colagem.

[0099] Preferencialmente, o fixador é um fixador mecânico tal co mo grampos, parafusos ou fixadores de trava de forma. Conjuntos aquecedores planos e grampos usando grampos para grampear um arranjo de filamento a um substrato aquecedor foram descritos com detalhes na publicação de patente internacional WO2015/117701. Realiza-se referência a esta publicação de patente internacional WO2015/117701 e seu conteúdo em relação ao conjunto aquecedor e grampos usados e descritos neste são incorporados neste documento.

[00100] O fixador pode ser um fixado supracitado ou uma combinação.

[00101] Preferencialmente, o conjunto aquecedor é um conjunto aquecedor plano, preferencialmente, um conjunto aquecedor plano permeável por fluído aquecível resistivamente.

[00102] De acordo com a invenção, também se provê um sistema gerador de aerossol operado eletricamente. O sistema compreende um dispositivo gerador de aerossol e um cartucho compreendendo um substrato formador de aerossol líquido. O sistema compreende, adicionalmente, um conjunto aquecedor permeável por fluido de acordo com a invenção e conforme descrito neste documento para aquecer um substrato formador de aerossol líquido. O cartucho compreende um alojamento com uma abertura, com o conjunto aquecedor, estendendo-se através da abertura do alojamento do cartucho. O dispositivo gerador de aerossol compreende um corpo principal definindo uma cavidade para receber o cartucho, uma fonte de energia elétrica e contatos elétricos para conectar a fonte de energia elétrica ao conjunto aquecedor, isto é, ao primeiro e segundo contato pontos do conjunto aquecedor, para aquecer o arranjo de filamento.

[00103] Preferencialmente, o cartucho compreende um líquido compreendendo pelo menos formador de aerossol e um aditivo líquido.

[00104] Características e vantagens do sistema gerador de aerossol foram descritas em relação ao conjunto aquecedor de acordo com a invenção.

[00105] A invenção é descrita, adicionalmente, com referência a modalidades, as quais são ilustradas por meio das figuras anexas, em que:

[00106] Figura 1 é uma ilustração esquemática da distribuição de resistência sobre um conjunto aquecedor;

[00107] Figura 2 é uma ilustração esquemática do arranjo de malha;

[00108] Figura 2a é uma ilustração esquemática de uma distri buição de resistência do arranjo de malha da Figura 2;

[00109] Figura 3 é uma visão explodida de um conjunto aquecedor com arranjo de malha;

[00110] Figura 4 mostra a conjunto aquecedor da Figura 3 montado;

[00111] Figura 5 mostra um substrato aquecedor com arranjo de malha;

[00112] Figura 6 é uma vista ampliada da Figura 5;

[00113] Figura 7 mostra vistas ampliadas das regiões de transição e de contato de um arranjo de malha;

[00114] Figura 8 mostra uma região de contato estanhada de um aquecedor de malha;

[00115] Figura 9 é uma ilustração esquemática de outra modalidade de um arranjo de malha;

[00116] Na Figura 1, mostra-se uma ilustração esquemática de um exemplo de distribuição de resistência ao longo do eixo longitudinal 100 de um conjunto aquecedor entre um primeiro ponto de contato na posição 0% e um segundo ponto de contato na posição 100%. O eixo vertical indica a resistência (R) do conjunto aquecedor até uma resistência total Rt do conjunto aquecedor. O eixo horizontal (L[%])) indica a posição no eixo longitudinal a partir do primeiro ponto de contato ao segundo ponto de contato.

[00117] No exemplo da Figura 1, o conjunto aquecedor compreende uma primeira resistência R1 que é presente sobre 20 por cento ao longo do eixo longitudinal começando no primeiro ponto de contato a 0 na direção do segundo ponto de contato. Uma primeira resistência de transição R1tp é presente entre 20 por cento e 40 por cento ao longo do eixo longitudinal. Uma resistência central Rc é presente entre 40 por cento e 60 por cento ao longo do eixo longitudinal e após o primeiro ponto de contato. Uma segunda resistência de transição R2tp é presente a partir de um ponto entre 60 por cento e 80 por cento ao longo do eixo longitudinal aos o primeiro ponto de contato. Uma se-gunda resistência é presente 80 por cento a 100 por cento, isto é, sobre os últimos 20 por cento do conjunto aquecedor ao longo do eixo longitudinal entre o primeiro e segundo ponto de contato.

[00118] O conjunto aquecedor tem contato no primeiro e segundo pontos de contato e permite-se que uma corrente flua através do arranjo de filamento do conjunto aquecedor.

[00119] A primeira resistência R1 pode ser até um máximo de 13 por cento da resistência total Rt e tão baixa quando 0,5 por cento da resistência total Rt.

[00120] As primeira e segunda resistências de transição R1tp, R2tp são, cada uma, não maiores que a resistência central a fim impedir o aquecimento extensivo em uma superfície de transição de um conjunto aquecedor. Normalmente, a primeira e segunda resistências de transição R1tp, R2tp têm um valor entre a primeira resistência R1 e a resistência central Rc ou a resistência central Rc e a segunda resistência R2, respectivamente. A resistência central Rc é cerca de 50 por cento da resistência total Rt do conjunto aquecedor. Preferencialmente, a resistência central Rc é maior que 50 por cento da resistência total Rt. A segunda resistência pode ser até um máximo de 13 por cento da resistência total Rt e tão baixo quanto 0,5 por cento da resistência total Rt.

[00121] A primeira e segunda resistência R1, R2, a primeira e segunda resistência de transição R1tp, R2tp e a resistência central Rc perfazem a resistência total Rt do conjunto aquecedor.

[00122] Na Figura 2, mostra-se um arranjo de malha 1 para um aquecedor permeável por fluído plano aquecível resistivamente. O arranjo de malha tem um formato retangular ter um comprimento 101 (Lf). O filamento de malha pode ter contato, por exemplo, por um pino pogo, em um ponto conforme indicado pelos pontos de contato 28, 48. Aplica-se uma tensão sobre os pontos de contato 28, 48.

[00123] Quando dispostos em um conjunto aquecedor e contatados nos pontos de contato 28, 48, áreas do arranjo de filamento definem superfícies de aquecimento se estendendo, cada uma, sobre 20 por cento da distância entre o primeiro ponto de contato 28 e o segundo ponto de contato 48.

[00124] Um eixo longitudinal 100 é definido entre o primeiro e segundo ponto de contato 28, 48, em que o eixo longitudinal corresponde a um eixo longitudinal central do arranjo de filamento 1. Ao longo do eixo longitudinal 100, a resistência da superfície aquecedora é medida (vide Figura 1).

[00125] A primeira superfície lateral 11 se estende a partir do primeiro ponto de contato 28 sobre mais de 20 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato 28, 48 ao longo do eixo longitudinal na direção do segundo ponto de contato 48.

[00126] Uma primeira superfície de transição 12 se estende entre 20 por cento e 40 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato 28, 48 ao longo do eixo longitudinal.

[00127] Uma superfície central 13 se estende entre 40 por cento e 60 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato 28 e 48 ao longo do eixo longitudinal.

[00128] Uma segunda superfície de transição 14 se estende entre 60 por cento e 80 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato 28, 48 ao longo do eixo longitudinal.

[00129] A segunda superfície lateral 15 se estende entre 80 por cento e 100 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato 28, 48 ao longo do eixo longitudinal contato a partir do primeiro ponto de contato 28 na direção do segundo ponto de contato 48.

[00130] A superfície central 13 compreende uma malha de baixa densidade sobre toda sua superfície.

[00131] As primeira e segunda superfícies laterais 11, 15 compreendem uma densidade de alta densidade sobre sua superfície inteira.

[00132] As primeira e segunda superfícies de transição 12, 14 compreendem partes com uma alta densidade de malha e partes com baixa densidade de malha.

[00133] A superfície central 13 é projetada para ser a região de aquecimento principal do arranjo de malha.

[00134] Na Figura 2 todas as superfícies aquecedoras têm um formato retangular e as duas superfícies laterais 11, 15 têm um tamanho igual.

[00135] As malhas das primeira e segunda superfícies laterais 11, 15 têm uma densidade mais alta do que a malha da superfície central 13. Preferencialmente, as densidades das malhas das superfícies laterais são idênticas. As densidades de malha das superfícies laterais também podem ser diferentes, por exemplo, para compensar um tamanho diferente dos filamentos de malha nessas regiões ou, por exemplo, até mesmo para nivelar diferenças de aquecimento devido a uma direção de fluxo de uma corrente fluindo através do arranjo de malha.

[00136] As malhas das superfícies laterais 11, 15 têm uma área aberta formada pela soma dos interstícios entre os filamentos das ma- lhas de, preferencialmente, menor que 20 por cento da área total de cada uma dentre as primeira e segunda superfícies laterais. Assim, nas primeira e segunda superfícies laterais 11, 15, uma primeira área aberta tem, cada uma, preferencialmente, cerca de um máximo de 1 mm2, com um tamanho total de cada uma dentre as primeira e segunda superfícies laterais de cerca de 4-5 mm2.

[00137] A corrente fluindo entre os pontos de contato 28, 48 causa o aquecimento resistivo do filamento de malha na superfície central 13 e nas superfícies de transição 12, 14 de acordo com a sua maior resistência.

[00138] Na Figura 2a, uma distribuição de resistência esquemática do arranjo de malha da Figura 2 é mostrada.

[00139] Na Figura 2a a distribuição de resistência é indicada ao longo do eixo longitudinal 100 entre o primeiro e o segundo ponto de contato 28, 48.

[00140] Em geral, os pontos de contato 28, 48 não são arranjados nas extremidades do arranjo de filamento. Assim, o comprimento 101 do arranjo de filamento não contribui integralmente à resistência de um conjunto aquecedor compreendendo o arranjo de filamento.

[00141] O arranjo de malha da Figura 2 não tem quaisquer porções de transição com, por exemplo, um gradiente de densidade de malha. Assim, a primeira resistência de transição R1tp é, primeiramente, igual à primeira resistência R1 na superfície lateral 11 e, em seguida, igual à resistência central RC da superfície central 13. Por conseguinte, a segunda resistência de transição R2tp é, primeiramente, igual à resistência central Rc da superfície central 13 e, em seguida, igual à segunda resistência R2 da segunda superfície lateral 15 quando vista em uma direção a partir do primeiro ponto de contato 28 ao segundo ponto de contato 48 ao longo do eixo longitudinal 100. Assim, uma região de aquecimento do arranjo de malha da Figura 2 compreendendo uma baixa densidade de malha e uma alta resistência se estende sobre cerca de 50 por cento do arranjo de filamento. As duas superfícies laterais 12, 15 compreendendo uma baixa densidade de malha e uma baixa primeira e segunda resistência R1, R2 se estendem, cada uma, sobre 20 por cento da distância entre os dois pontos de contato 28, 48.

[00142] A Figura 3 e Figura 4 mostram esquematicamente um exemplo de uma configuração de um conjunto aquecedor permeável por fluído e plano com um arranjo de malha. Na vista explodida do aquecedor na Figura 3, mostra-se um substrato 50 de isolamento elétrico, um elemento aquecedor e um arranjo de filamento na forma de um arranjo de malha 1 e duas folhas metálicas 6. As folhas de metal podem, por exemplo, ser folhas de estanho para alterar o contato elétrico dos conectores, por exemplo, pinos de contato, com as extremidades longitudinais 20 do arranjo de malha 1.

[00143] O substrato 50 tem o formato de um disco circular e compreende uma abertura disposta centralmente 51. O substrato compreende dois furos 52 dispostos diagonalmente opostos entre si no substrato. Os furos 52 podem servir para posicionar e montar o conjunto aquecedor, por exemplo, em um dispositivo gerador de aerossol.

[00144] O arranjo de malha 1 compreende uma superfície central 13 e, na modalidade mostrada nas Figuras 3 e 4, duas extremidades longitudinais 20 sobremoldadas de PEEK. O arranjo de malha é arranjado sobre a abertura 51 arranjada centralmente com formato quadrado e sobre o substrato 50. Toda a superfície central 13 do arranjo de malha, incluindo as porções das superfícies centrais compreendendo uma baixa densidade de malha, encontram-se sobre a abertura 51. As duas extremidades longitudinais 20, particularmente as porções das extremidades longitudinais sobremoldadas com PEEK e estanhadas (cobertas com folhas metálicas 6), encontram-se no substrato 50.

[00145] A largura da malha da superfície central 13 é menor que a largura da abertura 51, tal como aquela em ambas as laterais da superfície central 13, forma-se uma porção aberta 511 da abertura 51. As porções abertas 511 não são cobertas por malha. A malha densa e estanhada das extremidades longitudinais forma uma área de contato 24 mais plana do que a própria malha. A área de contato 24 é organizada paralelamente à superfície superior do substrato 50 do conjunto aquecedor. As áreas de contato 24 são para entrar em contato com o conjunto aquecedor por um conector elétrico a partir de, por exemplo, uma bateria.

[00146] Figura 4 mostra a conjunto aquecedor da Figura 3 em um estado montado. O arranjo de malha 1 pode ser anexado ao substrato 50 por meios mecânicos ou, por exemplo, por adesivo.

[00147] A Figura 5 mostra um substrato aquecedor 50 com um arranjo de malha 1 anexado a esta. O arranjo de malha é uma tira retangular de malha com uma alta densidade de malha nas áreas de contato 24 do conjunto aquecedor e uma baixa densidade de malha entre a definição da região de aquecimento do conjunto aquecedor.

[00148] Isto pode ser mais bem visto na Figura 6, que é uma visão ampliada de um detalhe da Figura 5. A baixa densidade de malha da superfície central 13 do arranjo de malha interstícios regulares 30 no intervalo de micrômetro, por exemplo, 70 micrômetros. Com um diâmetro de fio dos filamentos de 16 micrômetro, a área aberta da superfície central cobre cerca de 75 por cento da área total da superfície central.

[00149] A alta densidade de malha da superfície lateral 11 do arranjo de malha tem interstícios 21 menores de cerca de 0,1 micrômetro x 5 micrômetros. Com um diâmetro de filamento de 16 micrômetros, área aberta das superfícies laterais cobre cerca de 3 por cento da área total de cada uma das superfícies laterais.

[00150] O arranjo de malha foi produzido em uma peça por modos de tecelagem diferentes.

[00151] A quantidade de filamentos em uma direção de tecelagem é idêntica sobre todo o arranjo de filamento. A direção de tecelagem corresponde à direção de urdidura do arranjo de filamento, em que a direção de urdidura corresponde à direção de fluxo de corrente principal no arranjo de malha. Entretanto, a densidade de tecelagem dos filamentos na direção de trama (perpendicular à direção de urdidura) é aprimorada na superfície lateral 11. Uma distância entre filamentos na direção de trama pode ser reduzida a zero nas superfícies laterais 11, 15.

[00152] Dependendo do modo de produção, uma transição na densidade de malha pode ser provida entre a superfície central 13 e a superfície lateral 11, por exemplo, um gradiente de densidade na densidade de malha. Preferencialmente, tal gradiente de densidade muda gradualmente da baixa densidade da malha da superfície central à alta densidade da malha da superfície central e vice-versa.

[00153] Na Figura 7, a alta densidade de malha na superfície lateral 22 foi comprimida para melhorar o contato elétrico entre os filamentos individuais da malha. Uma distância de filamentos entre os filamentos de urdidura 35 é de cerca de 25 micrômetros a 75 micrômetros, na Figura 7, cerca de 70 micrômetros. A distância entre filamentos dos filamentos de urdume 36 é zero. A área aberta nas superfícies laterais é gerada pela fabricação do arranjo de filamento através de tecelagem.

[00154] Para melhorar o contato elétrico das extremidades longitudinais do arranjo de malha, uma parte mais externa das extremidades compressas, incluindo pelo menos parcialmente a superfície lateral 22, é estanhada 61, conforme pode ser visto na Figura 8.

[00155] A Figura 9 mostra um arranjo de malha 1 com uma primeira superfície lateral 13, uma superfície central 13 intermediária e uma segunda superfície central 15 aposta. A densidade de malha nas duas superfícies laterais 11, 15 é maior que a densidade de malha na superfície central 13. O arranjo de malha 1 compreende uma porção central longitudinal 38 arranjada ao longo de um eixo central longitudinal 100 do arranjo de malha 1. A densidade de malha nesta porção central longitudinal 38 é maior que a externa nas regiões laterais 37 do arranjo de malha. A porção central longitudinal 38 tem uma largura de cerca de 50% a 60% da largura total do arranjo de malha 1.

[00156] A densidade de malha mais alta em uma região central 33 da superfície central leva a uma alta densidade de energia nesta região e concentra a zona de aquecimento principal para esta região central 33 da superfície central 13. Devido às densidades de malha diferentes em regiões diferentes do arranjo de malha, a densidade de energia mais alta fica no meio ou na região central 33 da superfície central 13. As áreas de baixa densidade nas regiões laterais 37 na superfície central 13 têm resistência comparativamente alta. A curva de densidade de energia sobre a largura da superfície central 13 é mostrada com a linha 85.

[00157] As superfícies laterais 11, 15 formam parte das almofadas de contato de malha de alta densidade com comparativamente baixa resistência. Preferencialmente, os contatos elétricos são arranjados no eixo longitudinal nas superfícies laterais 11, 15, em que uma resistência elétrica é menor nas superfícies laterais.

[00158] Os exemplos mostrados nas figuras têm, normalmente, superfícies laterais simétricas com um tamanho igual e uma mesma densidade de malha ou densidade de distribuição. Tais modalidades simplificam uma fabricação e um arranjo simétrico de um conjunto aquecedor. Entretanto, um arranjo de malha assimétrico e gradientes de malha podem ser facilmente providos para alcançar um regime de distribuição de energia desejado no filamento de malha.

[00159] Conforme se torna óbvio a partir da distribuição de resistência, as superfícies laterais de arranjos de filamento podem, por exemplo, ser menores ou maiores, ter um número maior de aberturas pequenas ou menor de aberturas maiores, ser menor e ter uma densi- dade de malha mais alta ou ser maior e ter uma densidade de malha mais baixa, tudo a fim de alcançar um regime de resistência específico ou igual nas superfícies do conjunto aquecedor. Tais variações permitem muita flexibilidade na aplicação do conjunto aquecedor. Por exemplo, isto permite adaptar o conjunto aquecedor conforme vários líquidos que devem ser aerossolizados, por exemplo, mais ou menos fluidos viscosos.

[00160] O arranjo de filamento pode ser facilmente adaptado para aquecedores com tamanhos diferentes ou para dispositivos geradores de aerossol com mais ou menos energia disponível para aquecer um conjunto aquecedor.

Claims (15)

1. Conjunto aquecedor permeável por fluido para sistemas geradores de aerossol, o conjunto aquecedor permeável por fluido ca-racterizado pelo fato de que compreende um arranjo de filamento plano eletricamente condutor, e um primeiro ponto de contato (28) e um segundo ponto de contato (48) para contato elétrico com o arranjo de filamento plano, em que um eixo longitudinal é definido entre o primeiro ponto de contato (28) e o segundo ponto de contato (48), em que uma resistência central Rc é a resistência elétrica entre dois pontos situados no eixo longitudinal, um dentre os dois pontos situados a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 40 por cento e outro dentre os dois pontos situados a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 60 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato (28, 48); em que uma primeira resistência R1 é uma resistência elétrica entre o primeiro ponto de contato (28) e um ponto situado no eixo longitudinal a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 20 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato (28, 48); em que uma segunda resistência R2 é uma resistência elétrica entre o segundo ponto de contato (48) e um ponto situado no eixo longitudinal a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 80 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato (48); e em que uma proporção da resistência central à primeira resistência Rc/R1 fica entre 2 e 400, e em que uma proporção da resistência central à segunda resistência Rc/R2 fica entre 2 e 400.

2. Conjunto aquecedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma resistência total Rt correspondente à resistência elétrica entre o primeiro ponto de contato (28) e o segundo ponto de contato (48), em que uma proporção da resistência central à resistência total Rc/Rt corresponde a pelo menos 0,5; em que uma proporção da primeira resistência em relação à resistência total R1/Rt fica entre 0,005 e 0,125 e em que uma proporção da segunda resistência em relação à resistência total R2/Rt fica entre 0,005 e 0,125.

3. Conjunto aquecedor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente: uma primeira resistência de transição R1tp correspondente à resistência elétrica entre dois pontos situados no eixo longitudinal, um dentre os dois pontos situados a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 20 por cento e o outro dentre os dois pontos de situado a uma distância do primeiro ponto (28) de contato igual a 40 por cento da distância entre o primeiro e segundo ponto de contato (28, 48); e uma segunda resistência de transição R2tp correspondente a resistência elétrica entre dois pontos situados no eixo longitudinal, um dentre os dois pontos situado a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 60 por cento e o outro dentre os dois pontos situados a uma distância do primeiro ponto de contato (28) igual a 80 por cento da distância do primeiro e segundo ponto de contato (28, 48); em que uma proporção da primeira resistência de transição à primeira resistência R1tp/R1 fica entre 1,1 e 400, em que uma proporção da segunda resistência de transição à segunda resistência R2tp/R2 fica entre 1,1 e 400, e em que uma proporção da resistência central à primeira resistência de transição Rc/R1tp fica entre 1,1 e 400, e em que uma proporção da resistência central à segunda resistência de transição Rc/R2tp fica entre 1,1 e 400.

4. Conjunto aquecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma resistência total Rt correspondente à resistência elétrica entre o primeiro ponto de contato (28) e o segundo ponto de contato (48) fica entre 0,5 Ohm e 4 Ohms, em que a resistência central Rc é maior que 0,5 Ohm, em que a primeira resistência R1 e a segunda resistência R2 são, cada uma, menores que 100 mOhms.

5. Conjunto aquecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende uma região longitudinal central se estendendo a partir do primeiro ponto de contato (28) ao segundo ponto de contato (48), em que uma resistência elétrica na região longitudinal central é menor que uma resistência elétrica fora da região longitudinal central.

6. Conjunto aquecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o arranjo de filamento plano eletricamente condutor é uma folha perfurada, com uma superfície central da folha perfurada compreendendo uma pluralidade de filamentos de aquecimento e com uma primeira e segunda superfície lateral da folha perfurada compreendendo uma pluralidade de aberturas, a primeira e segunda superfície lateral sendo arranjadas em lados opostos da superfície central, a primeira superfície lateral compreendendo o primeiro ponto de contato (28) e a segunda superfície lateral compreendendo o segundo ponto de contato (48).

7. Conjunto aquecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o arranjo de filamento plano eletricamente condutor é um arranjo malha (1) compreendendo uma superfície central (13) e uma primeira e segunda superfície lateral (11, 15), em que a malha de uma superfície central (13) e malhas de primeira e segunda superfície lateral (11, 15) compreen- dem, cada uma, uma densidade de malha, em que a densidade de malha na superfície central (13) é menor que a densidade de malha em cada uma da primeira e segunda superfícies laterais (11, 15), em que a primeira e segunda superfícies laterais são arranjadas em lados opostos da superfície central (13), a primeira superfície lateral (11) compreendendo o primeiro ponto de contato (28) e a segunda superfície lateral (15) compreendendo o segundo ponto de contato (48).

8. Conjunto aquecedor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que um gradiente de densidade de malha se localiza entre a primeira superfície lateral (11) e a superfície central (13) e entre a superfície central (13) e a segunda superfície lateral (15).

9. Conjunto aquecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 8, caracterizado pelo fato de que as malhas da primeira e segunda superfície lateral (11. 15) compreendem um orifício de trama maior que zero e nenhum orifício de urdidura.

10. Conjunto aquecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que, na direção de tecelagem do arranjo de filamento, um número igual de filamentos são arranjados lado a lado na superfície central e na primeira e segunda superfície lateral (11, 15).

11. Conjunto aquecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que, na direção de tecelagem do arranjo de filamento, mais filamentos são arranjados em uma região longitudinal central do que no exterior da região longitudinal central.

12. Conjunto aquecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente: um substrato compreendendo uma abertura através do substrato, o arranjo de filamento plano eletricamente condutor que se estende sobre a abertura do substrato; e um fixador que anexa o arranjo de filamento plano ao subs-trato.

13. Conjunto aquecedor, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o fixador é eletricamente condutor e serve como um contato elétrico para prover corrente de aquecimento através do arranjo de filamento.

14. Conjunto aquecedor, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o fixador é um fixador mecânico tal como grampos, parafusos ou fixadores de trava de forma.

15. Sistema gerador de aerossol operado eletricamente ca-racterizado pelo fato de que compreende: um. dispositivo gerador de aerossol e um cartucho compre-endendo um substrato formador de aerossol líquido; um conjunto aquecedor permeável por fluido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, para aquecer o substrato formador de aerossol líquido, em que o cartucho compreende um alojamento com uma abertura, com o conjunto aquecedor se estendendo através da abertura do alojamento do cartucho, e em que o dispositivo gerador de aerossol compreende um corpo principal definindo uma cavidade para receber o cartucho, uma fonte de energia elétrica e contatos elétricos para conectar a fonte de energia elétrica ao conjunto aquecedor.