BR112018077199B1 - Sistema gerador de aerossol operado eletricamente, conjunto aquecedor, dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente para um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, circuitos elétricos para um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, e método para controle do fornecimento de energia a um aquecedor elétrico em um sistema gerador de aerossol operado eletricamente - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema gerador de aerossol operado eletricamente compreendendo meios para detectar condições adversas, tais como um aquecedor seco. O sistema compreende um aquecedor elétrico que compreende pelo menos um elemento de aquecimento para aquecer um substrato formador de aerossol, uma fonte de alimentação, e circuitos elétricos (109) conectados ao aquecedor elétrico e à fonte de alimentação e compreendendo uma memória, o circuitos elétricos são configurados para: medir uma resistência elétrica inicial (R1) do aquecedor elétrico; medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico após a medição da resistência elétrica inicial; determinar a diferença (ÓR) entre a resistência elétrica inicial e a resistência elétrica subsequente; determinar uma condição adversa quando a diferença determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial for maior que um valor limite máximo (óRmáx) ou for inferior a um valor limite mínimo (óRmín) armazenados na memória; e controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico com base se foi determinado que há uma condição adversa ou para fornecer uma indicação se foi determinado que há uma condição adversa.

Description

[001] A presente invenção refere-se ao gerenciador de aquecedor. Exemplos específicos divulgados referem-se ao gerenciador de aquecedor em um sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente. Aspectos da invenção são direcionados para um sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente e um método para operar um sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente. Alguns exemplos descritos referem-se a um sistema que pode detectar mudanças anormais na resistência elétrica de um elemento aquecedor, que pode ser indicativo de condições adversas no elemento aquecedor. As condições adversas, por exemplo, podem ser indicativas de um nível empobrecido do substrato formador de aerossol no sistema. Alguns exemplos descritos, o sistema pode ser eficaz com elementos de aquecimento de resistência elétrica diferente. Em outros exemplos, as características detectadas da resistência elétrica podem ser usadas para determinar ou selecionar como o sistema pode ser operado. Alguns aspectos e características da invenção podem ser aplicadas aos sistemas para fumar eletricamente aquecidos.

[002] O documento de n° WO 2012/085203 divulga um sistema para fumar aquecido eletricamente que compreende uma porção de armazenamento de líquido para armazenar o substrato formador de aerossol líquido; um aquecedor elétrico que compreende pelo menos um elemento de aquecimento para aquecer o substrato formador de aerossol líquido; e os circuitos elétricos configurados para determinar a depleção do substrato formador de aerossol líquido com base em uma relação entre uma potência aplicada ao elemento de aquecimento e uma mudança de temperatura resultante do elemento de aquecimento. Em particular, o circuito elétrico é configurado para calcular uma taxa de aumento da temperatura do elemento de aquecimento, em que uma alta taxa de aumento de temperatura é indicativa de uma secagem de um pavio que transmite o substrato formador de aerossol líquido para o aquecedor. O sistema compara a taxa de aumento da temperatura com um limite de valor armazenado na memória durante a fabricação. Se a taxa de aumento da temperatura exceder o limite, então, o sistema pode parar de fornecer potência ao aquecedor.

[003] O sistema de WO2012/085203 pode usar a resistência elétrica do elemento aquecedor para calcular a temperatura do elemento de aquecimento, que tem a vantagem de não exigir um sensor de temperatura dedicado. No entanto, o sistema ainda exige armazenamento de um limite que é dependente da resistência do elemento aquecedor e, assim, é otimizado para elementos aquecedores tendo uma resistência elétrica específica ou um intervalo de resistência.

[004] No entanto, pode ser desejável para permitir que o sistema opere com aquecedores diferentes. Normalmente em um sistema do tipo descrito em WO2012/085203, o aquecedor é fornecido em um cartucho descartável juntamente com um suprimento de substrato formador de aerossol líquido. Os elementos aquecedores em cartuchos diferentes podem ter diferentes resistências elétricas. Isso pode ser um resultado de tolerâncias de fabricação nos cartuchos do mesmo tipo ou devido ao fato de que projetos de cartucho diferentes estão disponíveis para uso no sistema para fornecer experiências de usuário diferente. O sistema de documento de n° WO2012/085203 é otimizado para um aquecedor tendo uma resistência elétrica conhecida e particular para ser usado no sistema, que é determinado no momento da fabricação do sistema.

[005] Seria desejável ter um sistema alternativo para a determinar a secagem de um aquecedor ou outras condições adversas no aquecimento, em um sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente e em particular um sistema que é operável com aquecedores diferentes.

[006] Em sistemas geradores de aerossol aquecidos eletricamente tendo uma porção de dispositivo permanente e uma parte consumível que contém o substrato formador de aerossol, também seria desejável ser capaz de facilmente determinar se a parte consumível é "genuína" ou é um consumível que é considerado compatível com o dispositivo pelo fabricante do dispositivo. Isto é verdade ambos em sistemas em que o aquecedor é parte dos consumíveis e em sistemas em que o aquecedor é parte do dispositivo permanente.

[007] Em um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um sistema gerador de aerossol operado eletricamente compreendendo:

[008] um aquecedor elétrico formado por, pelo menos, um elemento de aquecimento configurado para aquecer um substrato formador de aerossol;

[009] uma fonte de alimentação; e

[0010] circuitos elétricos conectados ao aquecedor elétrico à fonte de alimentação e compreendendo uma memória, os circuitos elétricos estando configurados para:

[0011] medir uma resistência elétrica inicial do aquecedor elétrico;

[0012] medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico após a medição da resistência elétrica inicial;

[0013] determinar a diferença entre a resistência elétrica inicial e a resistência elétrica subsequente;

[0014] determinar uma condição adversa quando a diferença determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial for superior a um valor limite máximo ou for inferior a um valor limite mínimo armazenado na memória; e

[0015] controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou forneça uma indicação de que é determinada como uma circunstância adversa.

[0016] Uma condição adversa em um dispositivo gerador de aerossol ou sistema gerador de aerossol é substrato formador de aerossol insuficiente ou esgotado no aquecimento. Em termos gerais, quanto menos substrato formador de aerossol for distribuído ao aquecedor para vaporização, maior será a temperatura do elemento de aquecimento para uma dada potência aplicada. Para uma determinada potência, a evolução da temperatura do elemento de aquecimento durante um ciclo de aquecimento ou como a evolução altera ao longo de uma pluralidade de ciclos de aquecimento, pode ser usada para detectar se houve uma depleção na quantidade de substrato formador de aerossol no aquecedor e, em particular, se houver substrato formador de aerossol insuficiente no aquecedor.

[0017] Outra condição adversa é a presença de um aquecedor falso ou incompatível ou um aquecedor danificado em um sistema que tem um aquecedor replicável ou descartável. Se a resistência do elemento aquecedor subir mais rapidamente do que o esperado para uma determinada potência aplicada, pode ser devido ao fato de que o aquecedor é falso e tem diferentes propriedades elétricas de um aquecedor genuíno, ou pode ser devido ao fato de que o aquecedor está danificado de alguma forma. Em qualquer caso, o circuito elétrico pode ser configurado para prevenir um fornecimento de potência ao aquecedor.

[0018] Outra condição adversa é a presença de um substrato formador de aerossol falso, incompatível ou velho ou danificado no sistema. Se a resistência do elemento aquecedor se elevar mais rapidamente do que o esperado para uma determinada potência aplicada, pode ser devido ao fato de que o substrato formador de aerossol é falsificado ou velho e, então, tem uma maior ou menor umidade do que o esperado. Por exemplo, se um substrato formador de aerossol sólido é usado, se for muito velho ou for armazenado incorretamente, pode se tornar seco. Se o substrato for mais seco do que o esperado, menos potência do que a esperada será usada na vaporização e a temperatura do aquecedor subirá mais rapidamente. Isso resultará em uma mudança inesperada na resistência elétrica do elemento aquecedor.

[0019] Usando a diferença entre as medições de uma resistência inicial e uma resistência subsequente do aquecedor elétrico, o sistema não precisa determinar a temperatura real do elemento de aquecimento ou ter qualquer conhecimento previamente armazenado da resistência do elemento de aquecimento a uma dada temperatura. Isso permite que os diferentes aquecedores aprovados a serem usados no sistema e permite as variações na resistência absoluta do mesmo tipo de aquecedor devido às tolerâncias de fabricação sem desencadear uma condição adversa. Também permite a detecção de um aquecedor incompatível.

[0020] O circuito elétrico pode ser configurado para medir uma resistência elétrica inicial do elemento aquecedor e uma resistência elétrica do elemento aquecedor em uma hora após a distribuição inicial de potência ao aquecedor elétrico da fonte de alimentação. A resistência elétrica inicial pode ser medida antes da primeira utilização do aquecedor. Se a resistência inicial for medida antes da primeira utilização do aquecedor, então, pode-se supor que a temperatura do elemento aquecedor está próxima a temperatura ambiente no momento da medição. Como a mudança esperada na resistência com o tempo vai depender da temperatura inicial do elemento aquecedor, a medição de resistência inicial em ou perto da temperatura ambiente permite faixas mais estreitas do comportamento esperado a ser definido.

[0021] A resistência inicial pode ser calculada como uma resistência medida inicial menos uma resistência parasitária assumida resultante de outros componentes elétricos e contatos elétricos dentro do sistema.

[0022] O sistema pode incluir um dispositivo e um cartucho removível acoplado ao dispositivo, em que a fonte de alimentação e os circuitos elétricos estão no dispositivo e o aquecedor elétrico e um substrato formador de aerossol estão no cartucho removível. Como usado neste documento, o cartucho que é "acoplado de maneira removível" ao dispositivo significa que o cartucho e o dispositivo podem ser acoplados e desacoplados um do outro sem danificar significativamente o dispositivo ou o cartucho.

[0023] O circuito elétrico pode ser configurado para detectar a inserção e a remoção de um cartucho do dispositivo. O circuito elétrico pode ser configurado para medir a resistência elétrica inicial do aquecedor quando o cartucho for primeiro inserido no aparelho, mas antes de qualquer aquecimento significativo ter ocorrido. O circuito elétrico pode comparar a resistência inicial medida com um intervalo de resistência elétrica aceitável armazenada na memória. Se a resistência inicial estiver fora do intervalo de resistência aceitável a mesma pode ser considerada falsa, incompatível ou danificada. Nesse caso, o circuito elétrico pode ser configurado para impedir o fornecimento de energia até que o cartucho seja removido e substituído por um cartucho diferente.

[0024] Cartuchos tendo propriedades diferentes podem ser usados com os dispositivos. Por exemplo, dois cartuchos diferentes tendo diferentes tamanhos de aquecedores podem ser usados com o dispositivo. Um aquecedor maior pode ser utilizado para entregar mais aerossol para os usuários que têm essa preferência pessoal.

[0025] O cartucho pode ser recarregável ou pode ser configurado para ser descartado quando o substrato formador de aerossol estiver esgotado.

[0026] O substrato formador de aerossol é um substrato capaz de liberar compostos voláteis que podem formar um aerossol. Os compostos voláteis podem ser liberados pelo aquecimento do substrato formador de aerossol.

[0027] O substrato formador de aerossol pode compreender um material à base de plantas. O substrato formador de aerossol pode compreender tabaco. O substrato formador de aerossol pode compreender um material contendo tabaco, contendo compostos aromatizantes de tabaco voláteis, que são liberados a partir do substrato formador de aerossol mediante aquecimento. O substrato formador de aerossol pode compreender, alternativamente, um material que não contém tabaco. O substrato formador de aerossol pode compreender um material à base de plantas homogeneizado. O substrato formador de aerossol pode compreender um material de tabaco homogeneizado. O substrato formador de aerossol pode compreender, pelo menos, um formador de aerossol. Um formador de aerossol pode ser qualquer composto conhecido adequado ou mistura de compostos que, quando em uso, facilitem a formação de um aerossol denso e estável e que seja substancialmente resistente à degradação térmica à temperatura operacional do sistema. Formadores de aerossol adequados são bem conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a: álcoois poli-hídricos, tais como trietilenoglicol, 1,3-butanediol e glicerina; ésteres de álcoois poli- hídricos, tais como mono-, di- ou triacetato de glicerol; e ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- ou policarboxílicos, tais como dimetil dodecanodioato e dimetil tetradecanodioato. Formadores de aerossol preferenciais são álcoois poli-hídricos ou misturas dos mesmos, como trietilenoglicol, 1,3-butanediol e mais preferencialmente a glicerina. O substrato formador de aerossol pode compreender outros aditivos e ingredientes, tais como aromatizantes.

[0028] O cartucho pode incluir um substrato formador de aerossol líquido. Para o substrato formador de aerossol líquido, certas propriedades físicas, por exemplo, a pressão de vapor ou viscosidade do substrato, são escolhidas de forma a serem adequadas para uso no sistema gerador de aerossol. O líquido inclui preferencialmente um material que contém tabaco e que compreende compostos voláteis com aroma de tabaco que são liberados a partir do líquido quando do aquecimento. Como alternativa, ou além disso, o líquido pode incluir um material não-tabaco. O líquido pode incluir água, etanol, ou outros solventes, etanol, extratos, soluções de nicotina de plantas e aromatizantes naturais ou artificiais. Preferencialmente, o líquido compreende ainda um formador de aerossol. Exemplos de formadores de aerossol adequados são a glicerina e o propilenoglicol.

[0029] Uma vantagem de fornecer uma porção de armazenamento de líquido é que o líquido na porção de armazenamento de líquido é protegido do ar ambiente. Em algumas modalidades, a luz ambiente não pode entrar na porção de armazenamento de líquido também, de modo que possa ser evitada a degradação induzida por luz do líquido.Além disso, um nível elevado de higiene pode ser mantido.

[0030] Preferencialmente, a parte de armazenamento de líquido é arranjada para reter líquido para um número pré-determinado de tragadas. Se a porção de armazenamento de líquido não for recarregável e o líquido na porção de armazenamento de líquido estiver usado, a porção de armazenamento de líquido tem de ser substituída pelo usuário. Durante tal substituição, a contaminação do usuário com líquido tem de ser evitada. Alternativamente, a parte de armazenamento de líquido pode ser recarregável. Nesse caso, o sistema gerador de aerossol pode ser substituído após um determinado número de recargas da parte de armazenamento de líquido.

[0031] Alternativamente, o substrato formador de aerossol pode ser um substrato sólido. O substrato formador de aerossol pode compreender um material contendo tabaco, contendo compostos flavorizantes de tabaco voláteis, que são liberados do substrato mediante aquecimento. Alternativamente, o substrato formador de aerossol pode compreender um material sem tabaco. O substrato formador de aerossol pode compreender ainda um formador de aerossol. Exemplos de formadores de aerossol adequados são a glicerina e o propilenoglicol.

[0032] Se o substrato formador de aerossol for um substrato formador de aerossol sólido, o substrato formador de aerossol poderá compreender, por exemplo, um ou mais destes: pó, grânulos, péletes, pedaços, filamentos, tiras ou folhas contendo um ou mais destes: folha de ervas, folha de tabaco, fragmentos de galhos de tabaco, tabaco reconstituído, tabaco homogeneizado, tabaco extrudado, tabaco reconstituído e tabaco expandido. O substrato formador de aerossol sólido pode estar na forma solta ou pode ser fornecido em um recipiente ou cartucho adequado. Opcionalmente, o substrato formador de aerossol sólido pode conter compostos aromatizantes adicionais voláteis de tabaco ou não derivados de tabaco, para serem liberados mediante o aquecimento do substrato. O substrato formador de aerossol sólido pode também conter cápsulas que, por exemplo, incluem os compostos aromatizantes adicionais voláteis de tabaco ou sem tabaco e tais cápsulas podem derreter durante o aquecimento do substrato formador de aerossol sólido.

[0033] Conforme usado neste documento, o tabaco homogeneizado se refere ao material formado pelo aglomerado de tabaco em partículas. O tabaco homogeneizado pode estar na forma de uma folha. O material de tabaco homogeneizado pode ter um conteúdo de formador de aerossol superior a 5% em peso seco. Alternativamente, o material de tabaco homogeneizado pode ter um conteúdo de formador de aerossol entre 5% e 30% em peso com base no peso seco. As folhas de material de tabaco homogeneizado podem ser formadas por um aglomerado de partículas de tabaco obtidas por moagem, ou outra forma de trituração, das lâminas e dos caules da folha de tabaco. Alternativa ou adicionalmente, as folhas do material de tabaco homogeneizado podem conter um ou mais dentre pó de tabaco, resíduos de tabaco e outros subprodutos de tabaco em partículas formadas durante, por exemplo, o tratamento, manuseio e envio do tabaco. Folhas de material de tabaco homogeneizado podem compreender um ou mais aglutinantes intrínsecos, ou seja, aglutinantes endógenos de tabaco, um ou mais aglutinantes extrínsecos, ou seja, aglutinantes exógenos de tabaco, ou uma combinação deles, a fim de ajudar a aglomerar as partículas de tabaco; alternativa ou adicionalmente, as folhas de material de tabaco homogeneizado podem conter outros aditivos incluindo, mas sem limitação, fibras e tabaco e não tabaco, formadores de aerossol, umectantes, plastificantes, aromatizantes, preenchedores, solvents aquosos e não aquosos e combinações destes.

[0034] Opcionalmente, o substrato formador de aerossol sólido pode ser fornecido ou incorporado em um transportador termicamente estável. O transportador pode ter a forma de pó, grânulos, péletes, filamentos, pedaços, tiras ou folhas. Alternativamente, o transportador pode ser um transportador tubular e conter uma fina camada do substrato sólido depositada em sua superfície interna ou em sua superfície externa ou em suas superfícies interna e externa. Tal transportador tubular pode ser formado, por exemplo, por um papel, ou material semelhante a papel, uma manta de fibra de carbono não tecida, uma tela metálica de malha aberta de massa baixa, uma folha metálica perfurada ou qualquer outra matriz polimérica termicamente estável.

[0035] O substrato formador de aerossol sólido pode ser depositado sobre a superfície do transportador na forma de, por exemplo, uma folha, espuma, gel ou pasta. O substrato formador de aerossol sólido pode ser depositado sobre toda a superfície do transportador ou, alternativamente, pode ser depositado em um padrão para proporcionar uma distribuição de aroma não uniforme durante a utilização.

[0036] O circuito elétrico pode ser configurado para detectar a inserção e a remoção de um substrato formador de aerossol do dispositivo. O circuito elétrico pode ser configurado para medir a resistência elétrica inicial do aquecedor quando o substrato formador de aerossol for primeiro inserido no aparelho, mas antes de qualquer aquecimento significativo ter ocorrido. O circuito elétrico pode comparar a resistência inicial medida com um intervalo de resistência elétrica aceitável armazenada na memória. Se a resistência inicial estiver fora do intervalo de resistência aceitável o substrato formador de aerossol pode ser considerado a falso, incompatível ou danificado.Nesse caso, o circuito elétrico pode ser configurado para impedir o fornecimento de potência até que o substrato formador de aerossol seja removido e substituído.

[0037] O aquecedor elétrico pode compreender um único elemento de aquecimento. Alternativamente, o aquecedor elétrico pode compreender mais de um elemento de aquecimento, por exemplo dois, ou três, ou quatro, ou cinco, ou seis ou mais elementos de aquecimento. O elemento de aquecimento ou os elementos de aquecimento podem ser arranjados adequadamente para aquecer mais eficazmente o substrato formador de aerossol líquido.

[0038] Preferencialmente o elemento de aquecimento elétrico compreende um material com resistência elétrica. Os materiais eletricamente resistivos adequados incluem, mas não estão limitados a: semicondutores, tais como cerâmicas dopadas, cerâmicas eletricamente "condutoras" (tais como, por exemplo, dissiliceto de molibdênio), carbono, grafite, metais, ligas metálicas e materiais compostos feitos de um material cerâmico e de um material metálico. Tais materiais compostos podem compreender cerâmicas dopadas ou não dopadas. Exemplos de cerâmicas dopadas adequadas incluem carbonetos de silício dopados. Exemplos de metais adequados incluem titânio, zircônio, tântalo e metais do grupo da platina. Exemplos de ligas metálicas adequadas incluem aço inoxidável, Constantan, ligas contendo níquel, cobalto, cromo, alumínio, titânio, zircônio, háfnio, nióbio, molibdênio, tântalo, tungstênio, estanho, gálio, manganês e ferro, e superligas à base de níquel, ferro, cobalto, aço inoxidável, Timetal® e ligas à base de ferro e alumínio e ligas à base de ferro, manganês e alumínio. Timetal® é uma marca registrada da Titanium Metals Corporation. Nos materiais compostos, o material eletricamente resistivo pode estar, opcionalmente, incorporado, encapsulado ou revestido com material isolante ou vice-versa, dependendo da cinética da transferência de potência e das propriedades fisioquímicas externas exigidas. O elemento de aquecimento pode compreender uma folha metálica gravada a água- forte e isolada entre duas camadas de um material inerte. Nesse caso, o material inerte pode compreender Kapton®, poliimida pura ou folha de mica. Kapton® é uma marca registrada de E.I. du Pont de Nemours and Company.

[0039] O pelo menos um elemento de aquecimento elétrico pode assumir qualquer forma adequada. Por exemplo, um elemento de aquecimento elétrico pode assumir a forma de uma lâmina de aquecimento. Alternativamente, o pelo menos um elemento de aquecimento elétrico pode assumir a forma de um estojo ou substrato com diferentes porções eletrocondutoras, ou um tubo metálico com resistência elétrica. A porção de armazenamento de líquido pode incorporar um elemento de aquecimento descartável. Como outra opção, o elemento de aquecimento interno pode ser uma ou mais agulhas ou colunas de aquecimento que passam através do substrato formador de aerossol líquido. Alternativamente, o pelo menos um elemento de aquecimento elétrico pode incluir uma folha flexível do material. Outras alternativas incluem um fio ou filamento de aquecimento, por exemplo, um fio de Ni-Cr (níquel-cromo), platina, tungstênio, de liga de aço ou uma placa de aquecimento. Opcionalmente, o elemento de aquecimento pode ser colocado dentro ou sobre de um material transportador rígido.

[0040] Em uma modalidade, o elemento de aquecimento compreende por uma malha, matriz ou tecido dos filamentos eletricamente condutores. Os filamentos eletricamente condutores podem definir interstícios entre os filamentos e os interstícios podem ter uma largura entre 10 μm e 100 μm.

[0041] Os filamentos eletricamente condutores podem formar uma malha de tamanho entre 160 e 600 Mesh US (+/-10%) (isto é, entre 160 e 600 filamentos por polegada (+/-10%)). A largura dos interstícios é preferencialmente entre 75 μm e 25 μm. A porcentagem da área aberta da malha, que é a razão da área dos interstícios até a área total da malha, está preferencialmente entre 25% e 56%. A malha pode ser formada usando diferentes tipos de tecido ou estruturas de treliça. Alternativamente, os filamentos eletricamente condutores consistem em uma matriz de filamentos dispostos paralelamente entre si.

[0042] Os filamentos eletricamente condutores podem ter um diâmetro de entre 10 μm e 100 μm, preferencialmente entre 8 μm e 50 μm e, mais preferencialmente, entre 8 μm e 39 μm. Os filamentos podem ter uma seção transversal redonda ou podem ter uma seção transversal achatada.

[0043] A área da malha, matriz ou tecido de filamentos eletricamente condutores pode ser pequena, preferencialmente menor do que ou igual a 25 mm2, permitindo que seja incorporada em um sistema portátil. A malha, matriz ou tecido de filamentos eletricamente condutores pode, por exemplo, ser retangular e ter dimensões de 5 mm por 2 mm. Preferencialmente, a malha ou matriz de filamentos eletricamente condutores cobre uma área entre 10% e 50% da área do conjunto aquecedor. Mais preferencialmente, a malha ou matriz dos filamentos eletricamente condutores abrange uma área entre 15 e 25 por cento da área do conjunto aquecedor.

[0044] Os filamentos podem ser formados pela gravura em um material de folha, como uma lâmina de folha. Isto pode ser particularmente vantajoso quando o conjunto aquecedor compreender uma matriz de filamentos paralelos. Se o elemento de aquecimento compreender uma malha ou tecido de filamentos, os filamentos podem ser formados individualmente e tricotados juntos.

[0045] Os materiais preferenciais para os filamentos eletricamente condutores são aço inox 304, 316, 304L, 316L.

[0046] O pelo menos um elemento de aquecimento pode aquecer o substrato formador de aerossol líquido por meio de condução. O elemento de aquecimento pode estar pelo menos parcialmente em contato com o substrato. Alternativamente, o calor de um elemento de aquecimento pode ser conduzido ao substrato por meio de um elemento condutor de calor.

[0047] Preferencialmente, em uso, o substrato formador de aerossol está em contato com o elemento de aquecimento.

[0048] Preferencialmente, o sistema gerador de aerossol operado eletricamente inclui um material de capilaridade para transportar o substrato formador de aerossol líquido a partir da porção de armazenamento de líquido ao elemento aquecedor elétrico.

[0049] Preferencialmente, o material de capilaridade é disposto para estar em contato com o líquido na porção de armazenamento de líquido. Preferencialmente, o pavio capilar estende-se à porção de armazenamento de líquido. Nesse caso, em uso, o líquido é transferido da porção de armazenamento de líquido ao aquecedor elétrico através da ação capilar no pavio capilar. Em uma modalidade, o pavio capilar tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira extremidade se estende até a parte de armazenamento de líquido para entrar em contato com o líquido nesta e um aquecedor elétrico sendo disposto para aquecer o líquido na segunda extremidade. Quando o aquecedor for ativado, o líquido na segunda extremidade do pavio capilar é vaporizado por pelo menos um elemento de aquecimento do aquecedor para formar o vapor supersaturado. O vapor supersaturado é misturado com e transportado pelo fluxo de ar. Durante o fluxo, o vapor se condensa para formar o aerossol e o aerossol é transportado em direção a boca de um usuário. O substrato formador de aerossol líquido tem propriedades físicas, incluindo a viscosidade e a tensão superficial, permitindo que o líquido seja transportado através do pavio capilar por ação capilar.

[0050] O pavio capilar pode ter uma estrutura fibrosa ou esponjosa. O pavio capilar preferencialmente compreende um pacote de capilares. Por exemplo, o pavio capilar pode compreender uma pluralidade de fibras ou de linhas, ou outros tubos de furos finos. As fibras ou as linhas podem geralmente ser alinhadas na direção longitudinal do sistema gerador de aerossol. Alternativamente, o pavio capilar pode compreender material semelhante a esponja ou espuma transformado em um formato de haste. O formato de haste pode se estender ao longo da direção longitudinal do sistema gerador de aerossol. A estrutura do pavio forma uma pluralidade de furos ou tubos pequenos, através dos quais o líquido pode ser transportado por meio de atuação capilar. O pavio capilar pode compreender qualquer material adequado ou combinação de materiais adequados. Exemplos de materiais adequados são materiais de capilaridade, por exemplo, um material de esponja ou espuma, ou materiais com base em grafite na forma de fibras ou pó sinterizado, metal espumado ou material plástico, um material fibroso, por exemplo, feito de fio ou fibras extrudadas, como acetato de celulose, poliéster ou fibras de poliolefina, polietileno, terileno ou polipropileno ligadas, fibras de nylon ou de cerâmica. O pavio capilar pode ter qualquer capilaridade e porosidade adequadas para ser usado com propriedades físicas líquidas diferentes. O líquido tem propriedades físicas, incluindo, mas não limitado a viscosidade, tensão superficial, densidade, condutividade térmica, ponto de ebulição e pressão de vapor, permitindo que o líquido seja transportado através do dispositivo capilar por ação capilar.

[0051] O elemento de aquecimento pode estar na forma de um fio de aquecimento ou filamento que circunda e, opcionalmente, suporta, o pavio capilar. As propriedades capilares do pavio, combinadas com as propriedades do líquido, garantem que, durante a utilização normal, quando houver muito substrato formador de aerossol, o pavio esteja sempre molhado na área de aquecimento.

[0052] Como alternativa, conforme descrito, o elemento aquecedor pode incluir uma malha formada de uma pluralidade de filamentos eletricamente condutores. O material de capilaridade pode se estender nos interstícios entre os filamentos. O conjunto aquecedor pode extrair o substrato formador de aerossol líquido nos interstícios por ação capilar.

[0053] A carcaça pode conter dois ou mais materiais de capilaridade diferentes, em que um primeiro material de capilaridade, quando em contato com o elemento aquecedor, tem uma temperatura de decomposição térmica mais alta e um segundo material de capilaridade, quando em contato com o primeiro material de capilaridade, mas não em contato com o elemento aquecedor que tem uma temperatura de decomposição térmica menor. O primeiro material de capilaridade atua eficazmente como um espaçador, separando o elemento aquecedor do segundo material de capilaridade de modo que o segundo material de capilaridade não é exposto a temperaturas acima de sua temperatura de decomposição térmica. Como usado neste documento, "temperatura de decomposição térmica" significa a temperatura na qual um material começa a se decompor e perder massa pela geração de gases por produtos. O segundo material de capilaridade pode, vantajosamente, ocupar um volume maior do que o primeiro material de capilaridade e pode reter mais substrato formador de aerossol do que o primeiro material de capilaridade. O segundo material de capilaridade pode ter um desempenho de absorção por capilaridade superior ao primeiro material de capilaridade. O segundo material de capilaridade pode ter um custo menor ou ter uma capacidade de preenchimento maior do que o primeiro material de capilaridade. O segundo material de capilaridade pode ser polipropileno.

[0054] A fonte de alimentação pode ser qualquer fonte de alimentação adequada, por exemplo, uma fonte de tensão CC. Em uma modalidade, a fonte de alimentação é uma bateria de íons de lítio. Alternativamente, a fonte de alimentação pode ser uma bateria de níquel-hidreto metálico, uma bateria de níquel cádmio ou uma bateria com base de lítio, por exemplo, lítio-cobalto, lítio-ferro-fosfato, titanato de lítio ou de polímero de lítio. Alternativamente, a fonte de alimentação pode ser outra forma de dispositivo de armazenamento de carga, como um capacitor. A fonte de alimentação pode exigir recarga e pode ter uma capacidade que permite o armazenamento de potência suficiente para uma ou mais experiências de geração de aerossol; por exemplo, fonte de alimentação pode ter capacidade suficiente para permitir a geração contínua de aerossol durante um período de cerca de seis minutos, correspondente ao típico tempo despendido para fumar um cigarro convencional, ou por um período que é um múltiplo de seis minutos. Em outro exemplo, a fonte de alimentação pode ter capacidade suficiente para permitir um número predeterminado de tragadas ou de ativações discretas do aquecedor.

[0055] Preferencialmente, o sistema gerador de aerossol compreende uma carcaça. Preferencialmente, a carcaça é alongada. A carcaça pode compreender qualquer material ou combinação de materiais apropriados. Os exemplos de materiais adequados incluem metais, ligas, plásticos ou materiais compostos que contêm um ou mais daqueles materiais, ou termoplásticos que são adequados para as aplicações farmacêuticas ou alimentícias, por exemplo, polipropileno, polieteretercetona (PEEK) e polietileno. Preferencialmente, o material é leve e não é frágil.

[0056] Preferencialmente, o sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente é portátil. O sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente pode ter um tamanho comparável a um charuto ou cigarro convencional. O sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente pode ter um comprimento total entre cerca de 30 mm e cerca de 150 mm. O sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente pode ter um diâmetro externo entre cerca de 5 mm e cerca de 30 mm.

[0057] O circuito elétrico compreende, de preferência, por um microprocessador e, mais preferencialmente, um microprocessador programável. O sistema pode comportar uma porta de entrada de dados ou um receptor sem fio para permitir que o software seja carregado no microprocessador. O circuito elétrico pode compreender mais componentes eletrônicos adicionais. O sistema pode compreende um sensor de temperatura.

[0058] Se for detectada uma condição adversa, o sistema pode não fornece mais que uma indicação a um usuário que foi detectada uma condição adversa. Isso pode ser feito fornecendo um aviso visual, audível ou tátil. Como alternativa, ou além disso, o circuito elétrico pode limitar automaticamente ou caso contrário controlar a potência fornecida ao aquecedor quando for detectada uma condição adversa.

[0059] Existem muitos possivelmente maneiras em que o circuito elétrico pode ser configurado para controlar a potência fornecida ao aquecedor elétrico se for detectada uma condição adversa. Se substrato formador de aerossol insuficiente estiver sendo entregue ao elemento de aquecimento, ou um substrato formador de aerossol sólido se tornará seco, em seguida, pode ser desejável reduzir ou interromper o fornecimento de potência para ao aquecedor. Isso pode ser tanto para garantir que o usuário seja fornecido com uma experiência consistente e agradável e para mitigar as possibilidades de superaquecimento e a geração de compostos indesejáveis no aerossol. O fornecimento de energia para o aquecedor pode ser interrompido ou limitado. O fornecimento de energia pode ser interrompido ou limitado por um curto período de tempo. Entretanto, preferencialmente, o fornecimento de energia pode ser interrompido ou limitado até o aquecedor ou substrato formador de aerossol ser substituído.

[0060] Por exemplo, os pulsos de 6 W podem ser fornecidos, inicialmente, ao aquecedor durante uma tragada. Quando uma condição adversa é determinada durante uma tragada, a fonte de alimentação pode ser limitada a pulsos de 5 W durante o restante da tragada. Em algumas modalidades, os circuitos elétricos podem ser configurados para fornecer pulsos não limitados de 6 W ao aquecedor em tragadas subsequentes, até que circunstâncias adversas adicionais sejam determinadas. No entanto, em outras modalidades preferenciais, o circuito elétrico pode ser configurado para fornecer pulsos limitados de 5 W para o aquecedor em tragadas subsequentes, até que o aquecedor ou substrato formador de aerossol seja substituído.

[0061] O sistema pode compreender um detector de tragada para detectar quando um usuário estiver tragando no sistema, em que o detector de tragada é conectado ao circuito elétrico e em que o circuito elétrico é configurado para fornecer potência da fonte de alimentação ao elemento aquecedor quando uma tragada for detectada pelo detector de tragada, e em que o circuito elétrico é configurado para determinar se há uma condição adversar durante cada tragada.

[0062] O detector de tragada pode ser um detector de tragada dedicado que diretamente mede o fluxo de ar através do dispositivo, tal como um detector de tragada com base em microfone ou pode detectar tragadas indiretamente, por exemplo, com base em alterações na temperatura com o dispositivo ou alterações na resistência elétrica do elemento aquecedor.

[0063] O circuito elétrico pode ser configurado para fornecer uma potência predeterminada ao elemento aquecedor para um tempo período Δt1 a seguir uma detecção inicial de uma tragada ou fornecimento inicial de potência ao aquecedor e o circuito elétrico pode ser configurado para determinar a alteração na resistência elétrica do elemento aquecedor com base em uma medida da resistência elétrica do elemento aquecedor no tempo t1 durante cada tragada. O período de tempo Δt1 pode ser escolhido para ser logo após a detecção inicial de uma tragada ou logo após a primeira aplicação da potência ao aquecedor. Isso é particularmente vantajoso durante o primeiro uso seguinte a substituição de um cartucho consumível se o circuito estiver detectando um aquecedor ou substrato formador de aerossol incompatível ou falsificado. Por exemplo, uma tragada típica pode ter uma duração de 3s e o tempo de resposta do detector de tragada pode ser cerca de 100ms. Então Δt1 pode ser escolhido para ser entre 100ms e 500ms, durante o período de tragada antes que a temperatura do aquecedor se estabilize. Alternativamente, o período tempo Δt1 pode ser escolhido para ser quando for esperado que a temperatura do elemento de aquecimento esteja estabilizada.

[0064] O circuito elétrico pode ser configurado para impedir o fornecimento de energia ao elemento aquecedor a partir da fonte de alimentação caso uma condição adversa seja determinada para um número predeterminado de tragadas sequenciais ou consecutivas do usuário. O número predeterminado de tragadas sequenciais ou consecutivas pode ser qualquer número adequado. Por exemplo, o número predeterminado de tragadas sequenciais ou consecutivas pode ser 1, 2, 3, 4, 5 ou 6. Preferencialmente, o número predeterminado de tragadas sequenciais ou consecutivas é 3.

[0065] O circuito elétrico pode ser configurado para continuamente determinar se há uma condição adversa e para limitar ou prevenir o fornecimento de energia ao aquecedor, quando há uma condição adversa e continua para prevenir ou reduzir o fornecimento de potência ao elemento aquecedor até que não haja mais uma condição adversa.

[0066] Em um sistema com base em um líquido e pavio, tragada excessiva pode resultar na secagem do pavio como líquido não pode ser substituído rapidamente bastante perto do aquecedor. Nestas circunstâncias, é desejável para limitar o fornecimento de potência ao aquecedor, de modo que o aquecedor não fique demasiado quente e produza os constituintes indesejáveis de aerossol. Assim que for detectada uma condição adversa, a potência do aquecedor pode ser interrompida até uma tragada do usuário subsequente.

[0067] Da mesma forma, a tragada excessiva pode não permitir o aquecedor esfriar como esperado entre as tragadas, resultando em uma elevação gradual e indesejável na temperatura do aquecedor de tragada a tragada. Isso é verdadeiro dos sistemas com base em substrato formador de aerossol sólido e líquido. Para retardar o aumento indesejável na temperatura do aquecedor a cada tragada, quando uma circunstância adversa é determinada, os circuitos elétricos podem ser configurados para prevenir ou limitar o fornecimento de energia durante o restante da tragada e para continuar a limitar o fornecimento de energia para o elemento aquecedor para as tragadas subsequentes até que não haja mais uma condição adversa. O circuito elétrico pode ser configurado para desativar o elemento aquecedor ou prevenir ou inibir de forma permanente ou irreversível o fornecimento de energia ao elemento aquecedor a partir da fonte de alimentação caso uma condição adversa seja determinada para um número predeterminado de tragadas sequenciais ou consecutivas do usuário. Como usado neste documento, "desativar" se refere ao processo de tornar o elemento aquecedor inoperável. Por exemplo, o circuito elétrico pode ser configurado para fundir um fusível ligado ao elemento aquecedor se uma condição adversa for determinada por três tragadas consecutivas.

[0068] O circuito elétrico pode ser configurado para impedir o fornecimento de potência ao elemento aquecedor para um período tempo de interrupção predeterminado quando houver uma condição adversa.

[0069] O circuito elétrico pode ser configurado para impedir o fornecimento de potência ao aquecedor até uma porção consumível contendo o substrato formador de aerossol ou o aquecedor é substituído.

[0070] Alternativamente, ou adicional, o circuito elétrico pode ser configurado para calcular continuamente se diferença entre a resistência inicial e a resistência subsequente atingiu o valor limite máximo ou o valor limite mínimo e comparar o tempo levado para a diferença atingir o valor limite com um valor de tempo armazenado e se o tempo gasto para o valor limite a ser alcançado é menor que o valor de tempo armazenado, ou se a diferença não atinge o valor de limite em um período de tempo esperado, determinando que não há uma condição adversa e para prevenir ou reduzir o fornecimento de potência para o aquecedor. Se o valor limite for alcançado mais rapidamente do que o esperado, então, isso pode ser indicativo de um elemento aquecedor seco ou substrato seco ou pode ser indicativo de um aquecedor incompatível, falso ou danificado. Da mesma forma se o valor de limite não for alcançado dentro de um período de tempo esperado então pode ser indicativo de um aquecedor ou substrato falso ou danificado. Isso pode permitir uma rápida determinação do aquecedor ou substrato falso, danificado ou incompatível.

[0071] Além de ser indicativo de condições secas no elemento aquecedor, a existência de uma condição adversa pode ser indicativa de um aquecedor que tem propriedades elétricas fora do intervalo de propriedades esperadas. Isso pode ser devido ao fato de que o aquecedor está com defeito, devido a um acúmulo de material no aquecedor sobre sua vida, ou devido ao fato de que é um aquecedor não autorizado ou falso. Por exemplo, se um fabricante usou elementos aquecedores de aço inoxidável, aqueles elementos aquecedores serão susceptíveis de ter uma resistência elétrica inicial em temperatura ambiente dentro de um intervalo específico de resistência elétrica. Além disso, pode-se esperar que a diferença entre uma resistência elétrica inicial do aquecedor e uma resistência subsequente do aquecedor tenha um valor em particular uma vez que o mesmo está relacionado ao material do elemento aquecedor. O circuito elétrico pode ser configurado para determinar uma condição adversa quando a diferença entre uma resistência elétrica inicial do aquecedor e uma resistência elétrica subsequente do aquecedor estiver fora do intervalo de valores esperados e limitar ou prevenir o fornecimento de energia ao aquecedor com base no resultado. Isto pode impedir a utilização de alguns aquecedores não autorizados.

[0072] Vários limites diferentes podem ser usados para dar origem a estratégias de controle diferentes para diferentes condições. Por exemplo, um limite mais alto e um limite mais baixo podem ser usados para definir os limites para exigir a substituição do aquecedor do substrato antes de potência adicional ser fornecida. O circuito elétrico pode ser configurado, se a diferença exceder o limite mais alto ou for menor que o limite mais baixo, para evitar o fornecimento de potência ao aquecedor até o aquecedor ou o substrato formador de aerossol ser substituído. Um ou mais limites intermediários podem ser usados para detectar comportamento de tragada excessiva que resultariam em condições de secagem no aquecedor. O circuito elétrico pode ser configurado, se o intermediário limite for ultrapassado, mas o limite mais alto não for ultrapassado, para evitar o fornecimento de potência ao aquecedor por um período determinado de tempo ou até uma tragada de usuário subsequente. Um ou mais limites intermediários poderiam também ser usados para acionar uma indicação ao usuário de que o substrato formador de aerossol está quase esgotado e será necessário substituir em breve. O circuito elétrico pode ser configurado, se o intermediário limite for ultrapassado, mas o limite mais alto não é ultrapassado, para fornecer uma indicação, que pode ser visível, audível ou tátil.

[0073] Um processo para detectar um aquecedor falso, danificado ou incompatível é verificar a resistência do aquecedor, ou a taxa de variação da resistência do aquecedor, quando o aquecedor for primeiro usado ou inserido no dispositivo ou sistema. O circuito elétrico pode ser configurado para medir uma resistência inicial do elemento aquecedor dentro de um período de tempo predefinido depois da potência ser fornecida ao aquecedor. O período de tempo predefinido pode ser um período curto de tempo e pode ser entre 50ms e 200ms. Um aquecedor que inclui um elemento de aquecimento de malha, o período de tempo predefinido pode ser cerca de 100ms. Preferencialmente, o período de tempo predeterminado está entre 50ms e 150ms. O circuito elétrico pode ser configurado para medir uma resistência inicial do aquecedor como uma rotina separada para fornecimento de potência ao aquecedor para aquecer um substrato formador de aerossol, usando a menor potência, ou pode medir a resistência inicial do aquecedor durante os primeiros momentos que o aquecedor estiver ativado, antes do aquecimento significativo ter ocorrido. Os circuitos elétricos podem ser configurados para comparar a resistência inicial do aquecedor com um intervalo de valores aceitáveis e se a resistência inicial estiver fora do intervalo de valores aceitáveis, o circuito elétrico pode ser configurado para impedir o fornecimento de potência ao aquecedor elétrico, ou fornecer uma indicação, até que o aquecedor ou o substrato formador de aerossol seja substituído.

[0074] Se a resistência inicial estiver dentro do intervalo de valores aceitáveis, então o circuito elétrico pode ser configurado para determinar se há um aquecedor aceitável e para controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico com base em se há um aquecedor aceitável, ou para fornecer uma indicação, se não houver um aquecedor aceitável.

[0075] O circuito elétrico pode ser configurado para determinar que existe um aquecedor aceitável dentro de um segundo da potência, primeiramente, sendo fornecido ao aquecedor.

[0076] Em um segundo aspecto, é fornecido um conjunto aquecedor para uso em um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, como o sistema gerador de aerossol operado eletricamente do primeiro aspecto, ou um dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente, o conjunto aquecedor compreendendo:

[0077] um aquecedor elétrico compreendendo, pelo menos, um elemento de aquecimento; e

[0078] circuitos elétricos conectados ao aquecedor elétrico e compreendendo uma memória, os circuitos elétricos estando configurados para:

[0079] medir uma resistência elétrica inicial do aquecedor elétrico;

[0080] medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico após a medição da resistência elétrica inicial;

[0081] determinar a diferença entre a resistência elétrica inicial e a resistência elétrica subsequente;

[0082] determinar quando a diferença determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial do aquecedor elétrico for superior a um valor limite máximo ou for inferior a um valor limite mínimo armazenado na memória; e

[0083] controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou para fornecer uma indicação de que é uma circunstância adversa.

[0084] O conjunto aquecedor pode ser configurado para uso em um sistema gerador de aerossol e pode ser configurada para aquecer um substrato formador de aerossol em uso.

[0085] Em um terceiro aspecto, é fornecido um dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente para uso em um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, como o sistema gerador de aerossol operado eletricamente do primeiro aspecto, o dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente compreendendo:

[0086] uma fonte de alimentação; e

[0087] circuitos elétricos conectados à fonte de alimentação e compreendendo uma memória, os circuitos elétricos estando configurados para:

[0088] conectar, quando em uso, a um aquecedor elétrico do sistema gerador de aerossol operado eletricamente;

[0089] medir uma resistência elétrica inicial do aquecedor elétrico;

[0090] medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico após a medição da resistência elétrica inicial;

[0091] determinar a diferença entre a resistência elétrica inicial e a resistência elétrica subsequente;

[0092] determinar que há uma condição adversa quando a diferença determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial for superior a um valor limite máximo ou for inferior a um valor limite mínimo armazenado na memória; e

[0093] controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou para fornecer uma indicação de que é determinada como uma circunstância adversa.

[0094] Em um quarto aspecto da invenção, há circuitos elétricos fornecidos para um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, como o sistema gerador de aerossol operado eletricamente do primeiro aspecto, ou um dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente, tal como o dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente do terceiro aspecto, no uso do circuito elétrico que está sendo conectado a um aquecedor elétrico e a uma fonte de alimentação, os circuitos elétricos compreendendo uma memória, e sendo configurados para:

[0095] medir uma resistência elétrica inicial do aquecedor elétrico, e

[0096] medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico após a medição da resistência elétrica inicial;

[0097] determinar a diferença entre a resistência elétrica inicial e a resistência elétrica subsequente;

[0098] determinar uma condição adversa quando a diferença determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial for superior a um valor limite máximo ou for inferior a um valor limite mínimo armazenado na memória; e

[0099] controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou para fornecer uma indicação de que é determinada como uma circunstância adversa.

[00100] Quando em uso, os circuitos elétricos podem ser conectados adicionalmente a um detector de tragada para detectar quando um usuário estiver tragando pelo sistema e os circuitos elétricos podem ser configurados adicionalmente para:

[00101] determinar quando o circuito elétrico estiver ligado ao aquecedor elétrico;

[00102] medir a resistência inicial do aquecedor elétrico dentro de um período de tempo predefinido após a conexão do circuito elétrico ao aquecedor elétrico.

[00103] fornecer energia a partir da fonte de alimentação ao elemento de aquecimento quando uma tragada for detectada pelo detector de tragada;

[00104] medir a resistência subsequente do aquecedor elétrico dentro de um período de tempo predeterminado após o fornecimento de energia da fonte de alimentação para o aquecedor elétrico for iniciado;

[00105] determinar a diferença entre a resistência subsequente e a resistência inicial;

[00106] comparar a diferença entre a resistência subsequente e a resistência inicial a pelo menos um dentre um valor limite máximo e um valor limite mínimo armazenado na memória;

[00107] determinar que há uma condição adversa se a diferença for superior ao valor limite máximo ou for inferior ao valor limite mínimo; e

[00108] limitar a energia fornecida ao aquecedor elétrico durante a tragada se for determinado que há uma condição adversa ou impedir que a energia seja fornecida ao aquecedor elétrico durante o restante da tragada com base na existência de uma condição adversa.

[00109] Em algumas modalidades, os circuitos elétricos podem ser configurados adicionalmente para:

[00110] armazenar a determinação de uma condição adversa na memória;

[00111] determinar o número de determinações consecutivas de condições adversas com base nas determinações armazenadas de condições adversas; e

[00112] desativar o cartucho se o número determinado de determinações consecutivas de condições adversas for maior do que um valor limite máximo.

[00113] Os circuitos elétricos podem ser configurados para desativar o cartucho por qualquer meio adequado. Por exemplo, o circuito elétrico pode ser configurado para fundir um fusível ligado ao aquecedor elétrico.

[00114] Em um quinto aspecto, é fornecido um método para controle do fornecimento de energia a um aquecedor elétrico de um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, como o sistema gerador de aerossol operado eletricamente do primeiro aspecto, ou um dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente, tal como o dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente do terceiro aspecto, o sistema ou dispositivo compreendendo um aquecedor elétrico que compreende, pelo menos, um elemento de aquecimento para aquecer um substrato formador de aerossol, e uma fonte de alimentação para fornecer energia ao aquecedor elétrico, o método compreendendo:

[00115] fornecer energia ao aquecedor elétrico;

[00116] medir uma resistência elétrica inicial do aquecedor elétrico;

[00117] medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico após a medição da resistência elétrica inicial;

[00118] determinar a diferença entre a resistência elétrica inicial e a resistência elétrica subsequente;

[00119] determinar uma condição adversa quando a diferença determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial for superior a um valor limite máximo ou for inferior a um valor limite mínimo; e

[00120] controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou para fornecer uma indicação de que é determinada como uma circunstância adversa.

[00121] O método pode compreender medir uma resistência elétrica inicial do elemento aquecedor e medir uma resistência elétrica do elemento aquecedor em um momento após a distribuição inicial de potência ao aquecedor elétrico da fonte de alimentação.

[00122] O método pode incluir fornecer uma potência constante ao aquecedor quando a potência estiver sendo fornecida. Alternativamente, a potência variável pode ser fornecida dependente de outros parâmetros de funcionamento. Nesse caso, o valor limite pode ser dependente da energia fornecida ao aquecedor.

[00123] O método pode incluir determinar a resistência elétrica inicial antes do primeiro uso do aquecedor. Se a resistência inicial for determinada antes da primeira utilização do aquecedor, então, pode- se supor que o elemento aquecedor está ao redor da temperatura ambiente. Como a mudança esperada na resistência com o tempo vai depender da temperatura inicial do elemento aquecedor, a medição de resistência inicial em ou perto da temperatura ambiente permite faixas mais estreitas do comportamento esperado a ser definido.

[00124] O método pode compreende calcular a resistência inicial pode ser calculada como uma resistência medida inicial menos uma resistência parasitária assumida resultante de outros componentes elétricos e contatos elétricos dentro do sistema.

[00125] O sistema gerador de aerossol operado eletricamente pode incluir um detector de tragada para detectar quando um usuário está fumando o sistema, e o método pode incluir o fornecimento de potência da fonte de alimentação para o elemento aquecedor quando uma tragada for detectada pelo detector de tragada, determinando se há uma condição adversa durante cada tragada e impedindo o fornecimento de potência ao elemento aquecedor da fonte de alimentação, se houver uma condição adversa para um número predeterminado de tragadas de usuários sequenciais.

[00126] O método pode incluir impedindo o fornecimento de potência ao elemento aquecedor da fonte de alimentação se houver condições adversas.

[00127] O método pode compreender para continuamente determinar se há uma condição adversa e para prevenir o fornecimento de potência ao aquecedor, quando há uma condição adversa e continua para prevenir o fornecimento de potência ao elemento aquecedor até que já não haja uma condição adversa.

[00128] O método pode incluir impedir o fornecimento de potência ao elemento aquecedor para um período de tempo de interrupção predeterminado, quando houver uma condição adversa.

[00129] Alternativamente, ou adicionalmente, o método pode compreender calcular continuamente se a diferença excedeu o valor limite máximo ou o valor limite mínimo e comparar o tempo gasto para o valor limite a ser atingido com um valor de tempo armazenado e se o tempo gasto para o limite a ser atingido for menor que o valor de tempo armazenado, determinar uma condição adversa e controlar o fornecimento de potência ao aquecedor.

[00130] Em algumas modalidades, o sistema gerador de aerossol operado eletricamente pode ainda compreender um cartucho removível e um dispositivo configurado para receber de forma removível o cartucho removível, o cartucho removível compreende o aquecedor elétrico e um substrato formador de aerossol líquido e o dispositivo compreende a fonte de alimentação e os circuitos elétricos, o circuito elétrico estando conectado ao detector de tragada para detectar quando um usuário estiver tragando pelo sistema. Nestas modalidades, o método pode compreender ainda:

[00131] medir uma resistência inicial do aquecedor elétrico antes que uma tragada seja detectada pelo detector de tragada;

[00132] fornecer energia a partir da fonte de alimentação ao elemento de aquecimento quando uma tragada for detectada pelo detector de tragada;

[00133] medir uma resistência subsequente do aquecedor elétrico dentro de um período de tempo predeterminado após o fornecimento de energia da fonte de alimentação para o aquecedor elétrico for iniciado;

[00134] determinar a diferença entre a resistência subsequente e a resistência inicial;

[00135] comparar a diferença entre a resistência subsequente e a resistência inicial a, pelo menos, um dentre um valor limite máximo e um valor limite mínimo armazenado na memória;

[00136] determinar que há uma condição adversa se a diferença for superior ao valor limite máximo ou for inferior ao valor limite mínimo; e

[00137] limitar a energia fornecida ao aquecedor elétrico durante a tragada se for determinado que há uma condição adversa ou impedir que a energia seja fornecida ao aquecedor elétrico durante o restante da tragada caso seja determinado que há uma condição adversa.

[00138] Em algumas modalidades, o método compreende ainda:

[00139] determinar quando o circuito elétrico estiver ligado ao aquecedor elétrico; e

[00140] medir a resistência inicial do aquecedor elétrico dentro de um período de tempo predefinido após a conexão ao aquecedor elétrico.

[00141] Em um oitavo aspecto da invenção, é fornecido um método para detectar um aquecedor incompatível ou danificado de um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, como o sistema gerador de aerossol operado eletricamente do primeiro aspecto, ou um dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente, tal como o dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente do terceiro aspecto, o sistema ou dispositivo compreendendo um aquecedor elétrico que compreende, pelo menos, um elemento de aquecimento para aquecer um substrato formador de aerossol, e uma fonte de alimentação para fornecer energia ao aquecedor elétrico, o método compreendendo:

[00142] fornecer energia ao aquecedor elétrico;

[00143] medir uma resistência elétrica inicial do aquecedor elétrico;

[00144] medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico após a medição da resistência elétrica inicial;

[00145] determinar a diferença entre a resistência elétrica inicial e a resistência elétrica subsequente;

[00146] determinar um aquecedor incompatível ou danificado quando a diferença determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial for maior que um valor limite máximo ou for menor que um valor limite mínimo, ou quando a diferença atingir um valor limite armazenado na memória fora de um período de tempo esperado.

[00147] O método pode compreender, se for determinado como sendo um aquecedor incompatível, impedindo a fonte de potência ao aquecedor elétrico, ou fornecendo uma indicação, até o aquecedor ou o substrato formador de aerossol ser substituído.

[00148] O método pode compreender ainda medir uma resistência inicial do aquecedor, ou uma taxa inicial de alteração da resistência do aquecedor dentro de um período de tempo predeterminado após a energia ser fornecida ao aquecedor, comparar a resistência inicial do aquecedor, ou uma taxa inicial de alteração da resistência do aquecedor, com uma alteração dos valores aceitáveis, e se a resistência inicial ou a taxa inicial de alteração da resistência estiver fora do intervalo de valores aceitáveis, impedir o fornecimento da potência ao aquecedor elétrico ou fornecer uma indicação até que o aquecedor ou substrato formador de aerossol seja substituído.

[00149] O período de tempo predefinido pode ser um período curto de tempo e pode ser entre 50ms e 200ms. Um aquecedor que inclui um elemento de aquecimento de malha, o período de tempo predefinido pode ser cerca de 100ms. Preferencialmente, o período de tempo predeterminado está entre 50ms e 150ms.

[00150] Determinar se uma taxa inicial de alteração de resistência durante o período de tempo predeterminado pode ser alcançada tomando uma pluralidade de medições de resistência em momentos diferentes durante o período de tempo predeterminado e calcular uma taxa de variação da resistência com base na pluralidade das medições de resistência.

[00151] O método pode compreender ainda detectar quando um aquecedor ou substrato formador de aerossol for inserido no sistema. O método pode ser executado imediatamente após um aquecedor ou substrato formador de aerossol ser detectado que foram inseridos no sistema.

[00152] Em um sétimo aspecto da invenção, é fornecido um produto de programa de computador carregável diretamente na memória interna de um microprocessador que inclui as porções de código de software para executar as etapas do quinto ou sexto aspecto quando o produto for executado em um microprocessador em um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, o sistema que compreende um aquecedor elétrico compreendendo pelo menos um elemento de aquecimento para aquecer um sistema gerador de aerossol e uma fonte de alimentação para fornecer potência ao aquecedor elétrico, o microprocessador estando conectado ao aquecedor elétrico e à fonte de alimentação.

[00153] O produto de programa de computador pode ser fornecido como uma parte para download de software ou gravado em um meio de armazenamento legível por computador.

[00154] De acordo com um oitavo aspecto da invenção, é fornecido um meio de armazenamento legível por computador com um programa de computador armazenado, de acordo com o sétimo aspecto da invenção.

[00155] As características descritas em relação a um aspecto da invenção podem ser aplicadas a outros aspectos da invenção. Em particular, características descritas em relação ao primeiro aspecto podem ser aplicáveis ao segundo, terceiro e quarto aspectos da invenção. As características descritas em relação ao primeiro, segundo, terceiro e quarto aspecto da invenção também podem ser aplicáveis ao quinto, sexto e sétimo aspectos da invenção.

[00156] A invenção será descrita a seguir, a título de exemplo somente, tendo como referência os desenhos anexos em que:

[00157] As Figuras 1a a 1d são ilustrações esquemáticas de um sistema de acordo com uma modalidade da invenção;

[00158] A Figura 2 é uma vista explodida de um cartucho para uso em um sistema, como mostrado nas Figuras 1a a 1d;

[00159] A Figura 3 é uma visão detalhada dos filamentos do aquecedor, mostrando um menisco do substrato formador de aerossol líquido entre os filamentos;

[00160] A Figura 4 é uma ilustração esquemática da mudança da resistência do aquecedor durante uma tragada de usuário;

[00161] A Figura 5 é um diagrama de circuito elétrico mostrando como a resistência de elemento de aquecimento pode ser medida;

[00162] A Figura 6 ilustra um processo de controle após a detecção de uma condição adversa;

[00163] A Figura 7 é uma ilustração esquemática de um primeiro sistema gerador de aerossol alternativo;

[00164] A Figura 8 é uma ilustração esquemática de um segundo sistema gerador de aerossol alternativo; e

[00165] A Figura 9 é um fluxograma que ilustra um método para detectar o aquecedor desautorizado, danificado ou incompatível.

[00166] As Figuras 1a a 1d são ilustrações esquemáticas de um sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente, incluindo um cartucho em conformidade com uma modalidade da invenção. A Figura 1a é uma vista esquemática de um dispositivo gerador de aerossol 10 e um cartucho separado 20, que juntos formam o sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente.

[00167] O cartucho 20 contém um substrato formador de aerossol e é configurado para ser recebido em uma cavidade 18 dentro do dispositivo. O cartucho 20 deve ser substituível por um usuário quando o substrato formador de aerossol fornecido no cartucho está esgotado. A Figura 1a mostra o cartucho 20 apenas antes da inserção no dispositivo, com a seta 1 na Figura 1a indicando a direção da inserção do cartucho.

[00168] O dispositivo gerador de aerossol 10 é portátil e tem um tamanho comparável a um charuto ou cigarro convencional. O dispositivo 10 compreende um corpo principal 11 e uma porção de bocal 12. O corpo principal 11 contém uma bateria 14, como uma bateria de fosfato de ferro-lítio, circuitos eletrônicos 16 e uma cavidade 18. O circuito elétrico 16 pode compreender um microprocessador programável. A porção de bocal 12 está conectada ao corpo principal 11 por uma conexão articulada 21 e pode mover-se entre uma posição aberta, como mostrado na Figura 1 e uma posição fechada, como mostrado na Figura 1d. A porção de bocal 12 é colocada na posição aberta para permitir a inserção e a remoção dos cartuchos 20 e é colocada na posição fechada quando o sistema estiver sendo usado para gerar o aerossol. A porção de bocal compreende uma pluralidade de entradas de ar 13 e uma saída 15. Em uso, um usuário suga ou sopra na saída para tragar ar a partir das entradas 13, através da porção de bocal até a saída 15 e posteriormente, para a boca ou pulmões do usuário. Os defletores internos 17 são fornecidos para forçar o ar fluindo através da porção de bocal 12 passado o cartucho.

[00169] A cavidade 18 tem uma seção circular transversal e é dimensionada para receber uma carcaça 24 do cartucho 20. Conectores elétricos 19 são fornecidos aos lados da cavidade 18 para fornecer uma conexão elétrica entre os componentes eletrônicos de controle 16 e a bateria 14 e os contatos elétricos correspondentes no cartucho 20.

[00170] A Figura 1b mostra o sistema da Figura 1a com o cartucho inserido na cavidade 18 e a cobertura 26 sendo removida. Nesta posição, os conectores elétricos se assentam contra os contatos elétricos no cartucho.

[00171] A Figura 1c mostra o sistema da Figura 1b com a cobertura 26 totalmente removida e a porção de bocal 12 sendo movida para uma posição fechada.

[00172] A Figura 1d mostra o sistema da Figura 1c com a porção de bocal 12 na posição fechada. A porção do bocal 12 é mantida na posição fechada através de um mecanismo de fecho. A porção do bocal 12 em uma posição fechada retém o cartucho em contato elétrico com os conectores elétricos 19 de modo que uma boa conexão elétrica é mantida em uso, seja qual for a orientação do sistema.

[00173] A Figura 2 é uma vista expandida do cartucho 20. O cartucho 20 compreende uma carcaça cilíndrica geralmente circular 24 que tem um tamanho e forma selecionados para serem recebidos na cavidade 18. A carcaça contém material de capilaridade 27, 28 que é embebido em um substrato formador de aerossol líquido. Neste exemplo o substrato formador de aerossol é composto por 39% em peso de glicerina, 39% em peso de propileno glicol, 20% em peso de água e aromas e 2% em peso de nicotina. Um material de capilaridade é um material que ativamente transporta líquido de uma extremidade a outra e pode ser feito de qualquer material apropriado. Neste exemplo o material de capilaridade é formado de poliéster.

[00174] A carcaça tem uma extremidade aberta a qual um conjunto aquecedor 30 é fixado. O conjunto aquecedor 30 compreende um substrato 34 tendo uma perfuração 35 formada no mesmo, um par de contatos elétricos 32 fixado ao substrato e separado um do outro por uma lacuna 33 e uma pluralidade de filamentos aquecedores condutivos eletricamente 36, abrangendo a perfuração e fixados aos contatos elétricos em lados opostos da perfuração 35.

[00175] O conjunto aquecedor 30 é coberto por uma cobertura removível 26. A cobertura é composta por uma folha plástica impermeável a líquido que é colada sobre o conjunto aquecedor, mas que pode ser facilmente removida. Uma aba é fornecida no lado da cobertura para permitir que um usuário segure a cobertura quando esta estiver sendo retirada. Será agora evidente para aquele versados ordinariamente na técnica que apesar da cola ser descrita como o método para fixar a folha de plástico impermeável ao conjunto aquecedor, outros métodos familiares para aqueles na técnica também podem ser utilizados, incluindo a vedação térmica ou soldagem ultrassônica, desde que a cobertura possa ser facilmente removida por um consumidor.

[00176] Existem dois materiais de capilaridade separados 27, 28 no cartucho da Figura 2. Um disco de um primeiro material de capilaridade 27 é fornecido para entrar em contato com o elemento aquecedor 36, 32 em uso. Um corpo maior de um segundo material de capilaridade 28 é fornecido em um lado oposto do primeiro material de capilaridade 27 para o conjunto aquecedor. O primeiro material de capilaridade e o segundo material de capilaridade retêm substrato formador de aerossol líquido. O primeiro material de capilaridade 27, que entra em contato com o elemento aquecedor, tem uma temperatura de decomposição térmica mais elevada (pelo menos 160oC ou superior, como aproximadamente 250 °C) do que o segundo material de capilaridade 28. O primeiro material de capilaridade 27 atua eficazmente como um espaçador separando o elemento aquecedor 36, 32 a partir do segundo material de capilaridade 28 para que o segundo material de capilaridade não seja exposto a temperaturas acima de sua temperatura de decomposição térmica. O gradiente térmico entre o primeiro material de capilaridade é tal que o segundo material de capilaridade é exposto a temperaturas abaixo de sua temperatura de decomposição térmica. O segundo material de capilaridade 28 pode ser escolhido para ter um desempenho superior de absorção por capilaridade ao primeiro material de capilaridade 27, podendo reter mais líquido pela unidade de volume do que o primeiro material de capilaridade e ser mais barato do que o primeiro material de capilaridade. Neste exemplo, o primeiro material de capilaridade é um material resistente ao calor, como uma fibra de vidro ou material contendo fibra de vidro e o segundo material de capilaridade é um polímero como material de capilaridade apropriado. Exemplos de materiais de capilaridade apropriados incluem os materiais de capilaridade discutidos neste documento e em modalidades alternativas podem incluir o polietileno de alta densidade (HDPE) ou polietileno tereftalato (PET).

[00177] O material de capilaridade 27, 28 é vantajosamente orientado na carcaça 24 para transportar o líquido para o conjunto aquecedor 30. Quando o cartucho é montado, os filamentos aquecedores 36, 37, 38 podem estar em contato com o material de capilaridade 27 e, assim, o substrato formador de aerossol pode ser transportado diretamente para o aquecedor de malha. A Figura 3 é uma visão detalhada dos filamentos 36 do conjunto aquecedor, mostrando um menisco 40 do substrato formador de aerossol líquido entre os filamentos aquecedores 36. Pode ser observado que o substrato formador de aerossol entra em contato com a maior parte da superfície de cada filamento para que a maior parte do calor gerado pelo conjunto aquecedor passe diretamente para dentro do substrato formador de aerossol.

[00178] Portanto, em operação normal, o substrato formador de aerossol líquido entra em contato com uma grande parte da superfície dos filamentos aquecedores 36. No entanto, quando a maioria do substrato líquido no cartucho for utilizado, menos substrato formador de aerossol líquido serão entregues aos filamentos aquecedores. Com menos líquido para vaporizar, menos potência será retomada pela entalpia de vaporização e mais da potência fornecida aos filamentos de aquecimento será direcionada para elevar a temperatura dos filamentos de aquecimento. Assim como o elemento aquecedor seca, a taxa de aumento da temperatura do elemento aquecedor para uma determinada potência aplicada aumentará. O elemento aquecedor pode secar devido ao fato do substrato formador de aerossol no cartucho estar quase esgotado ou devido ao fato de que o usuário está tragando por muito tempo ou com muita frequência e o líquido não pode ser distribuído aos filamentos aquecedores mais rápido do que está sendo vaporizado.

[00179] Durante o uso, o conjunto aquecedor opera por aquecimento resistivo. A corrente é passada através dos filamentos 36 sob o controle dos componentes eletrônicos de controle 16 para aquecer os filamentos a uma faixa de temperatura desejada. A malha ou matriz de filamentos tem uma resistência elétrica significativamente maior do que os contatos elétricos 32 e os conectores elétricos 19 de modo que altas temperaturas estejam localizadas nos filamentos. Neste exemplo, o sistema está configurado para gerar calor fornecendo corrente elétrica ao conjunto aquecedor em resposta a uma tragada de usuário. Em outra modalidade, o sistema pode ser configurado para gerar calor continuamente enquanto o dispositivo está em um estado "ligado". Os diferentes materiais para os filamentos podem ser adequados para diferentes sistemas. Por exemplo, em um sistema aquecido continuamente, os filamentos de Ni-Cr são adequados uma vez que têm uma capacidade de calor específico relativamente baixa e são compatíveis com aquecimento de baixa corrente. Em um sistema acionado por sopro, no qual o calor é gerado em curtas explosões usando pulsos de alta corrente, filamentos de aço inoxidável com uma capacidade de alto calor específico podem ser mais adequados.

[00180] O sistema inclui um sensor de tragada configurado para detectar quando um usuário traga o ar através da porção do bocal. O sensor de sopro (não ilustrado) está conectado aos componentes eletrônicos de controle 16 e os componentes eletrônicos de controle 16 são configurados para fornecer corrente ao conjunto aquecedor 30 apenas quando é determinado que o usuário está dando sopros no dispositivo. Qualquer sensor de fluxo de ar adequado pode ser usado como um sensor de sopros, como um microfone ou sensor de pressão.

[00181] A fim de detectar esse aumento na taxa de alteração de temperatura, o circuito elétrico 16 é configurado para medir a resistência elétrica dos filamentos aquecedores. Os filamentos de aquecedor neste exemplo são formados a partir de aço inoxidável e assim têm um coeficiente de temperatura positiva da resistência. Isso significa que, conforme a temperatura dos filamentos aquecedores sobe, assim também a resistência elétrica. Será apreciado que, em outras modalidades, os filamentos do aquecedor podem ser formados a partir de um material que tem um coeficiente de resistência negativo para que, conforme a temperatura dos filamentos do aquecedor aumente, a sua resistência elétrica diminua.

[00182] A Figura 4 é uma ilustração esquemática da mudança da resistência do aquecedor durante uma tragada de usuário. O eixo x é o tempo após a detecção inicial de uma tragada de usuário e o fornecimento resultante da potência ao aquecedor. O eixo y é a resistência elétrica do conjunto aquecedor. Pode-se ver que o conjunto aquecedor tem uma resistência inicial R1 antes de qualquer aquecimento ter ocorrido. R1 é constituído de uma resistência parasitária RP resultantes dos contatos elétricos 32 e conectores elétricos 19 e o contato entre os mesmos e a resistência dos filamentos aquecedores R0. Como a potência é aplicada ao aquecedor durante uma tragada de usuário, a temperatura dos filamentos aquecedores sobe e assim a resistência elétrica dos filamentos aquecedores se eleva. Como ilustrado, no tempo t1, após um período de tempo Δt1 do fornecimento de energia para o aquecedor a partir da fonte de alimentação, a resistência do conjunto aquecedor é de R2. A alteração na resistência elétrica do conjunto aquecedor da resistência inicial à resistência no tempo t1 é, portanto, ΔR=R2-R1.

[00183] Neste exemplo, assume-se que a resistência parasitária RP não muda conforme os filamentos aquecedores aquecem. Isso ocorre devido ao fato de que RP é atribuível a componentes não aquecidos, tal como os contatos elétricos 32 e conectores elétricos 19. O valor de RP é assumido como sendo o mesmo para todos os cartuchos e um valor é armazenado na memória do circuito elétrico.

[00184] Para detectar um aumento rápido na temperatura dos filamentos do aquecedor, indicativo de condições secas nos filamentos do aquecedor, a mudança na resistência dos filamentos do aquecedor pode ser monitorada. O circuito elétrico pode ser configurado para determinar a mudança de resistência, determinando a diferença entre as medições da resistência elétrica inicial R1 dos filamentos do aquecedor antes que a energia seja fornecida aos elementos aquecedores, ou seja, antes de uma tragada, e as medições da resistência elétrica R2 dos filamentos do aquecedor após um período de tempo predeterminado Δt1 a partir de quando a alimentação é fornecida aos filamentos do aquecedor. Além disso, o circuito elétrico pode ser configurado para determinar se a mudança de resistência é indicativa de um aumento inaceitavelmente rápido da temperatura, comparando a diferença ΔR com um valor limite máximo predeterminado ΔRmáx.

[00185] R2 e Ri são ambos valores medidos e ΔRmax é armazenado na memória. Idealmente, o valor de R1 é medido antes de qualquer aquecimento ocorrer, em outras palavras, antes da primeira ativação do aquecedor. Este valor de medição inicial pode ser usado para todas as tragadas subsequentes, para evitar qualquer erro resultante de calor residual de tragadas anteriores. Desta forma, a resistência elétrica inicial medida antes de qualquer aquecimento ocorrer será referida como R1ref.

[00186] R1 pode ser medida apenas uma vez para cada cartucho e um sistema de detecção usado para determinar quando um novo cartucho for inserido, ou R1 pode ser medida a cada vez que o sistema for ligado. No entanto, preferencialmente, o circuito elétrico é configurado para tomar medidas atualizadas periodicamente de R1ref após períodos de tempo predeterminados em que nenhuma energia foi fornecida aos filamentos do aquecedor. O período de tempo predeterminado é tipicamente 3 minutos, mas pode ser todo o tempo apropriado necessário para que os filamentos do aquecedor esfriem de sua temperatura de funcionamento de volta à temperatura ambiente. As atualizações periódicas para R1ref podem recalibrar os circuitos elétricos para compensar as mudanças na temperatura ambiente e as mudanças na condição dos filamentos do aquecedor.

[00187] Neste exemplo, a execução de software em um microprocessador no circuito elétrico executa a seguinte comparação para determinar a condição adversa:

[00188] Se R2 > Riref + ARmáx, então há condições secas no aquecedor (1)

[00189] Outras condições adversas, além das condições de aquecedor seco podem ser detectadas de forma semelhante. Por exemplo, se um cartucho tiver um aquecedor formado a partir de um material com um coeficiente de temperatura diferente da resistência for usado no sistema, o circuito elétrico pode detectar isso e pode ser configurado para não fornecer a potência ao mesmo. No presente exemplo, os filamentos aquecedores são formados de aço inoxidável. Um cartucho com um aquecedor formado a partir de Ni-Cr teria um coeficiente de temperatura menor da resistência, o que significa que sua resistência subiria mais lentamente com o aumento da temperatura. Desta forma, um valor limite mínimo de resistência ΔRmin pode ser armazenado na memória do circuito elétrico que corresponde ao aumento da temperatura mais baixo no período de tempo Δt1 esperado para um elemento aquecedor de aço inoxidável. Os circuitos elétricos podem ser configurados para determinar uma condição adversa correspondente a um cartucho não autorizado estando presente no sistema se a alteração na resistência entre R2 e R1ref for menor que o valor limite mínimo ΔRmin.

[00190] Assim, o sistema pode ser configurado para comparar a diferença entre R2 e R1ref com um limite alto armazenado e um limite baixo armazenado para determinar condições adversas. R1 também pode ser comparado com um ou os limites para verificar o que está dentro de um intervalo esperado. Podem mesmo ser mais do que um limite alto armazenado e diferentes ações tomadas dependendo de qual limite alto for excedido. Por exemplo, se o mais alto limite for excedido, então, pode impedir que o circuito forneça ainda a potência até o aquecedor e/ou substrato ser substituído. Isso pode ser indicativo de um substrato totalmente esgotado ou um aquecedor dano ou incompatível. Um limite inferior pode ser usado para determinar quando o substrato estiver quase esgotado. Se esse limite inferior for ultrapassado, porém o limite superior não for ultrapassado, então, o circuito pode simplesmente fornecer uma indicação, como um LED iluminado, mostrando que o substrato logo terá de ser substituído.

[00191] A diferença entre R1ref e R2 pode ser monitorada continuamente para determinar se o aquecedor estiver refrigerando suficientemente entre as tragadas. Se a diferença não estiver abaixo de um limite de resfriamento entre as tragadas devido ao fato de que um usuário está tragando muito frequentemente, o circuito elétrico pode impedir ou limitar a oferta de potência ao aquecedor até que a diferença esteja abaixo do limite de refrigeração. Alternativamente, pode-se fazer uma comparação entre um valor máximo da diferença durante uma tragada e um valor mínimo para a diferença subsequente à tragada, para determinar se ocorreu um resfriamento suficiente.

[00192] Além disso, a diferença entre R1 e R2 pode ser monitorada continuamente e o tempo em que atinge um valor de limite em comparação com um limite de tempo. Se a diferença entre R1ref e R2 atingir o limite muito mais rápido ou mais lento do que o esperado, então, pode ser indicativo de uma condição adversa, como um aquecedor incompatível. A taxa de mudança também pode ser determinada e comparada a um limite. Se a diferença aumentar muito rápido, ou muito devagar, então pode ser indicativo de uma condição adversa. Essas técnicas podem permitir que aquecedores incompatíveis sejam detectados rapidamente.

[00193] A Figura 5 é um diagrama de circuito elétrico esquemático mostrando como a resistência de elemento de aquecimento pode ser medida. Na Figura 5, o aquecedor 501 é ligado a uma bateria 503, que fornece uma tensão V2. A resistência de aquecedor a ser medida em um tempo em particular é Raquecedor. Em séries com o elemento de aquecimento 501, um resistor adicional 505, com resistência conhecida r, é inserido e conectado a uma tensão V1, intermediária entre o terra e a tensão V2. A fim de que o microprocessador 507 meça a resistência Raquecedor do aquecedor 501, podem ser determinadas ambas a corrente através do aquecedor 501 e a tensão através do aquecedor 501. Então, a seguinte fórmula já conhecida pode ser utilizada para determinar a resistência:

[00194] Na Figura 5, a tensão através do aquecedor é V2-V1 e a corrente através do aquecedor é I. Assim:

[00195] O resistor adicional 505, cuja resistência r é conhecida, é usado para determinar a corrente I, novamente usando (2) mencionado acima. A corrente através do resistor 505 é I e a tensão através do resistor 505 é V1. Assim:

[00196] Portanto, combinando (5) e (6) resulta:

[00197] Desse modo, o microprocessador 507 pode medir V2 e V1, já que o sistema gerador de aerossol está sendo usado e, conhecendo o valor de r, pode-se determinar a resistência do aquecedor, Raquecedor em diferentes momentos.

[00198] O circuito elétrico pode controlar o fornecimento de potência ao aquecedor de várias maneiras diferentes, seguindo uma condição adversa sendo detectada. Como alternativa, ou além disso, o circuito elétrico simplesmente pode fornecer uma indicação para o uso que foi detectada uma condição adversa. O sistema pode incluir um LED ou visor ou pode compreender um microfone, e esses componentes podem ser usados para emitir um alerta de uma condição adversa ao usuário.

[00199] A Figura 6 ilustra um processo de controle para um sistema acionado por tragada de acordo com a presente invenção. A Figura 6 mostra quatro tragadas consecutivas, P1, P2, P3 e P4. A primeira tragada P1 é uma tragada normal em que não há nenhuma condição anormal. As três tragadas subsequentes P2, P3 e P4 são todas tragadas anormais, que excedem o limite alto ΔRm^x.

[00200] Cada tragada é detectada em um tempo t1, em que em tal ponto a energia é fornecida aos filamentos do aquecedor. A resistência dos filamentos do aquecedor no tempo t1 é mostrada como R1. A resistência inicial R1 dos filamentos do aquecedor para a primeiro tragada P1 é igual à resistência inicial de referência R1ref, que foi medida antes do aquecimento iniciar. Tragadas anormais subsequentes P2, P3 e P4 apresentam uma resistência inicial R1 no tempo t1 que está acima da resistência inicial de referência R1ref. Isto indica que os filamentos do aquecedor não tiveram tempo suficiente para resfriar de volta à temperatura ambiente entre as tragadas. A resistência dos filamentos do aquecedor é medida no tempo t2, após um período de tempo predefinido Δt1 após a detecção da tragada. Cada tragada termina no tempo t3, durando por um período de tempo total de Δttragada.

[00201] No processo de controle da Figura 6, o circuito elétrico interrompe o fornecimento de energia ao aquecedor quando for determinado que foi excedido o limite alto, até ao final da tragada do usuário. Isto é mostrado no tempo th para a segunda, terceira e quarta tragada P2, P3 e P4. Isso pode ser útil para evitar que o aquecedor se torne demasiadamente quente, mesmo quando o usuário estiver tragando excessivamente. Assim como interromper a potência, uma indicação pode ser fornecida que o limite foi atingido.

[00202] Quando for detectada uma nova tragada do usuário, a energia é fornecida ao aquecedor novamente. Isto é mostrado para as tragadas P3 e P4. Uma única instância do limite alto sendo excedido poderia ser o resultado de uma tragada de usuário muito longa, mas várias tragadas consecutivas durante as quais o limite alto é excedido, é mais provável que seja o resultado do cartucho se esvaziando. Portanto, neste exemplo, se ΔR exceder o limite alto ΔRm^ para um número particular de tragadas consecutivas, tipicamente 3 tragadas, o cartucho é desativado fundindo um fusível dentro do cartucho. Será apreciado que o cartucho pode ser desativado de outras maneiras, por exemplo, o circuito elétrico pode bloquear o fornecimento de energia adicional para os filamentos do aquecedor até que o cartucho seja substituído ou reabastecido ou um usuário realize uma operação de redefinição.

[00203] Na maioria das modalidades, os cartuchos são removíveis dos dispositivos. Um usuário pode remover um cartucho de um dispositivo quando o cartucho estiver vazio de substrato formador de aerossol líquido para descartar ou reabastecer o cartucho. Um usuário também pode remover um cartucho que está parcialmente vazio e ainda contém substrato formador de aerossol líquido.

[00204] Um usuário pode inserir um cartucho usado no dispositivo. Por exemplo, um usuário pode inserir um cartucho reabastecido ou parcialmente vazio no dispositivo. Quando um usuário inserir um cartucho usado recentemente em um dispositivo, o aquecedor pode não ter tido tempo suficiente para esfriar a temperatura ambiente após o uso anterior. Se o circuito elétrico do dispositivo medir a resistência inicial R1ref dos filamentos do aquecedor quando os filamentos do aquecedor ainda estão quentes, isso pode influenciar na determinação de condições adversas pelo circuito elétrico, e pode resultar nos filamentos do aquecedor serem aquecidos a uma temperatura indesejável.

[00205] Portanto, o circuito elétrico pode ser configurado para determinar se a temperatura de um aquecedor de um cartucho recentemente inserido está estável. Em outras palavras, o circuito elétrico pode ser configurado para determinar se o aquecedor de um cartucho recentemente inserido está em uma temperatura fria, tipicamente a temperatura ambiente. Isto pode substancialmente impedir ou inibir os circuitos elétricos de medir a resistência inicial R1ref dos filamentos do aquecedor quando os filamentos do aquecedor estiverem quentes.

[00206] Na maioria das modalidades, o circuito elétrico é configurado para determinar quando um cartucho é recebido no dispositivo. Desta forma, o circuito elétrico é configurado para determinar quando um cartucho é removido do dispositivo e quando um cartucho é inserido no dispositivo.

[00207] Quando o circuito elétrico determina que um cartucho foi inserido no dispositivo, o circuito elétrico pode ser configurado para medir uma resistência preliminar Rp1 dos filamentos do aquecedor. Os circuitos elétricos podem também ser configurados para medir uma resistência preliminar subsequente Rp2 dos filamentos do aquecedor após um período de tempo predeterminado ΔT2, tipicamente entre cerca de 1 s e cerca de 2 s.

[00208] O circuito elétrico pode então ser configurado para determinar a diferença ΔRp entre as resistências preliminares medidas Rp1, Rp2. Se a temperatura dos filamentos do aquecedor estiver estável, a diferença de magnitude IΔRpI deve ser pequena ou zero. No entanto, se a magnitude da diferença IΔRPI for relativamente grande, isto indica que a temperatura dos filamentos do aquecedor não está estável. Quando a diferença IΔRPI for relativamente grande, isto indica que os filamentos do aquecedor estão quentes e estão refrigerando durante o período de tempo ΔT2. O circuito elétrico pode ser configurado para comparar a diferença ΔRp a um valor limite mínimo ΔRpmin e determinar se a temperatura dos filamentos do aquecedor está estável com base na comparação. Os circuitos elétricos podem ser configurados para determinar que a temperatura dos filamentos do aquecedor não está estável se a diferença IΔRpI for maior que o valor limite mínimo ΔRpmin. Os circuitos elétricos podem ser configurados para realizar a seguinte comparação:

[00209] Se IRp2 -RpiI >; ΔRpmin então, a temperatura do aquecedor não está estável (6)

[00210] onde Rp2 e Rpi são valores medidos e ΔRpmin é armazenada na memória.

[00211] Também será apreciado que em algumas modalidades o circuito elétrico pode ser configurado para comparar a magnitude da diferença IΔRpI a um valor limite minimo ΔRpmin. Os circuitos elétricos podem ser configurados para determinar que a temperatura dos filamentos do aquecedor não está estável se a magnitude da diferença IΔRpI for maior que o valor limite minimo ΔRpmin.

[00212] Se o circuito elétrico determinar que a temperatura dos filamentos do aquecedor não está estável, os circuitos elétricos podem impedir que a alimentação seja fornecida aos filamentos do aquecedor e pode não medir e armazenar uma resistência inicial R1ref. O circuito elétrico pode ser configurado para medir periodicamente ou continuamente a resistência preliminar subsequente Rp2, determinar a diferença ΔRp para a resistência preliminar inicial Rp1 e comparar a diferença ΔRp ao limite mínimo ΔRpmin até que a diferença esteja dentro do nível esperado para os filamentos do aquecedor em uma temperatura estável, que seja a mais próxima a zero que for possível.

[00213] Se o circuito elétrico determinar que a temperatura dos filamentos do aquecedor está estável, o circuito elétrico pode ser configurado para determinar a resistência de referência inicial R1ref e executar os processos habituais descritos acima.

[00214] Também será apreciado que, em algumas modalidades, o circuito elétrico pode ser configurado para medir periodicamente uma única resistência preliminar Rp1 após a inserção de um novo cartucho e determinar a diferença ΔRp entre a resistência preliminar RP1 e a resistência de referência anterior R1ref que foi medida e armazenada para o cartucho anterior, antes que o cartucho anterior fosse removido.

[00215] Embora a invenção seja descrita com referência a um sistema com base em cartucho, com um aquecedor de malha, os mesmos métodos de detecção de condições adversas podem ser usados em outros sistemas geradores de aerossol.

[00216] A Figura 7 ilustra um sistema alternativo, que também usa um substrato líquido e um material de capilaridade, de acordo com a invenção. O sistema gerador de aerossol aquecido eletricamente 100 da Figura 7 compreende uma carcaça 101 tendo uma extremidade de bocal 103 e uma extremidade de corpo 105. Na extremidade do corpo é fornecido um fornecimento de potência elétrica sob a forma de bateria 107 e circuitos elétricos 109. Um sistema de detecção de sopro 111 também é fornecido em cooperação com o circuito elétrico 109. Na extremidade de bocal é fornecida uma porção de armazenamento de líquido na forma de cartucho 113 contendo líquido 115, um pavio capilar 117 e um aquecedor 119. Observa-se que o aquecedor só é mostrado esquematicamente na Figura 7. Uma extremidade do pavio capilar 117 se estende no cartucho 113 e a outra extremidade do pavio capilar 117 está rodeada pelo aquecedor 119. O aquecedor é conectado ao circuito elétrico por meio de conexões 121, que podem passar ao longo do exterior do cartucho 113 (não mostrado na Figura 7). A carcaça 101 também inclui uma entrada de ar 123, uma saída de ar 125 na extremidade de bocal e uma câmara formadora de aerossol 127.

[00217] Quando em uso, a operação é a seguinte. O líquido 115 é transportado por capilaridade do cartucho 113 da extremidade do pavio 117 que se estende até o cartucho a outra extremidade do pavio que está rodeada pelo aquecedor 119. Quando um usuário puxar no sistema gerador de aerossol na saída de ar 125, o ar ambiente é puxado através da entrada de ar 123. Na disposição mostrada na Figura 7, o sistema de detecção de tragada 111 detecta a tragada e ativa o aquecedor 119. A bateria 107 fornece potência elétrica ao aquecedor 119 para aquecer a extremidade do pavio 117 rodeado pelo aquecedor. O líquido na extremidade do pavio 117 é vaporizado pelo aquecedor 119 para criar um vapor supersaturado. Ao mesmo tempo, o líquido sendo vaporizado é substituído pelo líquido adicional movendo-se ao longo do pavio mecha 117 por ação capilar. O vapor supersaturado criado é misturado ao e transportado pelo fluxo de ar a partir da entrada de ar 123. Na câmara formadora de aerossol 127, o vapor condensa-se para formar um aerossol inalável, que é levado em direção à saída de ar 125 e dentro da boca do usuário.

[00218] Na modalidade mostrada na Figura 7, o circuito elétrico 109 e o sistema de detecção de tragada 111 são programáveis como na modalidade da Figura 1a a 1d.

[00219] O pavio capilar pode ser feito a partir de uma variedade de materiais porosos ou capilares e, preferencialmente, tem uma capilaridade conhecida pré-definida. Os exemplos incluem materiais à base de cerâmica ou grafite na forma de fibras ou de pós sinterizados. Os pavios de diferentes porosidades podem ser usados para acomodar diferentes propriedades físicas de líquido como densidade, viscosidade, tensão superficial e pressão de vapor. O pavio deve ser apropriado de modo que a quantidade necessária de líquido possa ser entregue ao aquecedor quando a porção de armazenamento de líquido tiver líquido suficiente.

[00220] O aquecedor compreende pelo menos um fio de aquecimento ou filamento, estendendo-se ao redor do pavio capilar.

[00221] Como no sistema descrito com referência às Figuras 1 a 3, o material capilar que forma o pavio pode secar na proximidade do fio aquecedor se o líquido no cartucho estiver usado ou se o usuário realiza tragadas muito longas e profundas. Da mesma forma como descrito com referência ao sistema das Figuras 1 a 3, a mudança na resistência do fio aquecedor durante a primeira parte de cada tragada pode ser usada para determinar se há uma condição adversa, tal como um pavio seco.

[00222] Um sistema do tipo ilustrado na Figura 7 pode ter uma variação considerável na resistência do aquecedor, mesmo entre os cartuchos do mesmo tipo, por causa de variações no comprimento do fio aquecedor envolvido no pavio. A invenção é particularmente vantajosa visto que não exige o circuito elétrico para armazenar um valor de resistência de aquecimento máximo como um limite; em vez disso é um aumento de resistência em relação a uma resistência inicial medida que é usado.

[00223] A Figura 8 ilustra ainda um outro sistema gerador de aerossol que pode incorporar a invenção. A modalidade da Figura 8 é o dispositivo de tabaco eletricamente aquecido em que um substrato sólido com base em tabaco é aquecido, mas não queimado, para produzir um aerossol para inalação. Na Figura 8, os componentes do dispositivo gerador de aerossol 700 são mostrados de forma simplificada e não são desenhados em escala. Os elementos que não são relevantes para a compreensão desta modalidade foram omitidos para simplificar a Figura 8.

[00224] O dispositivo gerador de aerossol aquecido eletricamente 200 é formado por uma carcaça 203 e um substrato formador de aerossol 210, por exemplo, um cigarro. O substrato formador de aerossol 210 é empurrado para dentro da cavidade 205 formada pela carcaça 203 para ficar em proximidade térmica com o aquecedor 201. O substrato formador de aerossol 210 libera uma variedade de compostos voláteis sob temperaturas diferentes. Ao controlar a temperatura de funcionamento do dispositivo gerador de aerossol aquecido eletricamente 200 para estar abaixo da temperatura de liberação de alguns dos compostos voláteis, a liberação ou formação de constituintes de fumaça podem ser evitadas.

[00225] Dentro da carcaça 203 há uma fonte de alimentação 207, por exemplo, uma bateria de íons de lítio recarregável. Os circuitos elétricos 209 estão ligados ao aquecedor 201 e a fonte de alimentação elétrica 207. O circuito elétrico 209 controla a potência fornecida ao aquecedor 201, para regular sua temperatura. Um detector de substrato formador de aerossol 213 pode detectar a presença e identidade de um substrato formador de aerossol 210 em proximidade térmica com o aquecedor 201 e sinaliza a presença de um substrato formador de aerossol 210 aos circuitos elétricos 209. O fornecimento de um detector de substrato é opcional. Um sensor de fluxo de ar 211 é fornecido dentro da carcaça e conectado ao circuito elétrico 209, para detectar a taxa de fluxo de ar através do dispositivo.

[00226] Na modalidade descrita, o aquecedor 201 é uma faixa, ou faixas eletricamente resistivas depositadas em um substrato de cerâmica. O substrato de cerâmica está na forma de uma lâmina e é inserido no substrato formador de aerossol 210 em utilização. O aquecedor faz parte do dispositivo e pode ser utilizado para aquecimento de muitos diferentes substratos. No entanto, o aquecedor pode ser um componente substituível e aquecedores de substituição podem ter resistência elétrica diferente.

[00227] Um sistema do tipo descrito na Figura 8 pode ser um sistema continuamente aquecido em que a temperatura do aquecedor é mantida à temperatura alvo enquanto o sistema está ligado ou pode ser que um sistema acionado por tragada na temperatura do aquecedor seja elevado mediante fornecimento de mais potência durante períodos quando uma tragada for detectada.

[00228] No caso de um sistema acionado por tragada, a operação é muito semelhante à descrita tendo como referência as modalidades anteriores. Se o substrato estiver seco nas imediações do aquecedor, a resistência do aquecedor subirá mais rapidamente para uma determinada potência aplicada que caso o substrato ainda contivesse formadores de aerossóis que podem ser vaporizados a temperatura relativamente baixa.

[00229] No caso de um sistema continuamente aquecido, haverá uma queda de temperatura do aquecedor inicialmente quando tragadas usadas no sistema devido ao efeito de arrefecimento do fluxo de ar passando no aquecedor. A resistência de aquecedor pode ser medida quando uma primeira tragada for detectada e registrada como R1 e a resistência subsequente R2, conforme o sistema traz o aquecedor de volta à temperatura alvo, pode ser medida após o período de tempo Δt1 após a detecção da tragada, de forma semelhante como descrito. ΔR pode, então, ser calculada conforme descrito anteriormente e ser comparada a um limite armazenado, conforme descrito anteriormente para determinar se o substrato está seco na proximidade do aquecedor. O substrato pode ser seco devido ao fato de que o mesmo foi esgotado através do uso ou devido ao fato de que está velho ou foi impropriamente armazenado, ou devido ao fato de que é falsificado e tem um teor de umidade diferente em relação a um substrato formador de aerossol genuíno.

[00230] O sistema da Figura 8 inclui um LED de aviso 215 no circuito elétrico 209 que é iluminado quando uma condição adversa for detectada.

[00231] A Figura 9 é um fluxograma que ilustra um método para detectar o aquecedor desautorizado, danificado ou incompatível. Em uma primeira etapa de 300, a inserção de um cartucho, incluindo o aquecedor, no dispositivo é detectada. Então, a resistência elétrica do aquecedor R1ref é medida na etapa 300. Isso ocorre um período de tempo predefinido depois de potência é fornecida ao aquecedor, tal como 100ms. Na etapa 320, a resistência medida R1 é comparada com um intervalo de resistências esperadas ou aceitáveis. O intervalo de resistências aceitáveis leva em consideração as tolerâncias de fabricação e variações entre os aquecedores genuínos e substratos. Se R1 estiver fora do intervalo esperado, então, o processo procede para a etapa 330, em que uma indicação, tal como um alarme sonoro, é fornecida e a potência é impedida de ser fornecida ao aquecedor, pois é considerada incompatível com o dispositivo. O processo, então, retorna para a etapa 300, esperando para a detecção da inserção de um cartucho novo.

[00232] Como uma alternativa, ou adicionalmente, para medir uma resistência inicial R1ref na etapa 300, uma taxa inicial de mudança da resistência pode ser medida dentro de um período de tempo predeterminado, por exemplo, 100ms, após a potência ser fornecida ao aquecedor. Isso pode ser feito tomando uma pluralidade de medições de resistência em momentos diferentes durante o período de tempo predeterminado e calculando uma taxa inicial de alteração da resistência da pluralidade das medições de resistência e os tempos em que essas medidas foram feitas. Da mesma forma que um projeto particular do aquecedor pode ser esperado como tendo uma resistência inicial dentro de um intervalo de valores aceitáveis, um projeto particular do aquecedor pode ser esperado que tenha uma taxa inicial de alteração de resistência para uma dada potência aplicada dentro de um intervalo aceitável de taxa de variação dos valores de resistência. A taxa inicial calculada da alteração da resistência pode ser comparada a um intervalo aceitável da taxa da alteração dos valores de resistência e se a taxa calculada da alteração da resistência estiver fora do intervalo aceitável, então, o processo procede para a etapa 330.

[00233] Se na etapa 320 for determinada que R1ref está no intervalo da resistência espera e, então, o processo prossegue para a etapa 340. Na etapa 340, a potência é aplicada ao aquecedor para um período de tempo R1, após o qual a diferença ΔR é calculada. Vantajosamente, Δt1 é escolhido para ser um curto período de tempo, antes da geração significativa de aerossol. Na etapa 350, o valor de ΔR é comparado a um intervalo de valores esperados ou aceitáveis. O intervalo de valores esperados novamente leva em consideração as variações na fabricação do conjunto aquecedor e o substrato. Se o valor de ΔR estiver fora do intervalo esperado, o aquecedor será considerado incompatível e o processo vai para a etapa 330, como descrito anteriormente e retorna à etapa 300. Se o valor de ΔR estiver dentro do intervalo esperado, então, o processo começará na etapa 360, em que a potência é fornecida ao aquecedor para permitir a geração de aerossol na demanda pelo usuário.

[00234] Embora a invenção seja descrita com referência a três tipos diferentes de sistemas geradores de aerossol aquecidos eletricamente, deve ficar claro que isto é aplicável a outros sistemas geradores de aerossol aquecidos eletricamente.

[00235] Deve também ficar claro que a invenção pode ser implementada como um produto de programa de computador para execução em controladores programáveis dentro de sistemas geradores de aerossol existentes. O produto de programa de computador pode ser fornecido como uma parte para download de software ou em um médio legível por computador tal como um disco compacto.

[00236] Os exemplos de modalidades descritas anteriormente exemplificam, mas não são limitativos. Considerando os exemplos de modalidades discutidas acima, outras modalidades consistentes com as modalidades exemplares acima se tornarão evidentes aos versados na técnica.

Claims (13)

1. Sistema gerador de aerossol operado eletricamente caracterizado pelo fato de que compreende: um aquecedor elétrico (119, 201) formado por pelo menos um elemento de aquecimento configurado para aquecer um substrato formador de aerossol (115, 210); uma fonte de alimentação (107, 207); e circuitos elétricos (109, 209) conectados ao aquecedor elétrico (119, 201) à fonte de alimentação (107, 207) e compreendendo uma memória, os circuitos elétricos (109, 209) estando configurados para: medir uma resistência elétrica inicial (R1) do aquecedor elétrico (119, 201); medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico (119, 201) após a medição da resistência elétrica inicial (R1); determinar a diferença (ΔR) entre a resistência elétrica inicial (R1) e a resistência elétrica subsequente; determinar uma condição adversa quando a diferença (ΔR) determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial (Ri) for superior a um valor limite máximo (ARmax) ou for inferior a um valor limite mínimo (ΔRmin) armazenado na memória; e controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico (119, 201) se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou forneça uma indicação de que é determinada como uma circunstância adversa; armazenar a determinação de uma condição adversa na memória; determinar o número de determinações consecutivas de condições adversas com base nas determinações armazenadas de condições adversas; e desabilitar o aquecedor elétrico (119, 201) ou impedir ou inibir permanente ou irreversivelmente o fornecimento de energia para pelo menos um elemento de aquecimento se o número determinado de determinações consecutivas de condições adversas for maior que um valor limite máximo ^Rmáx).

2. Sistema gerador de aerossol operado eletricamente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo e um cartucho removível (113), em que a fonte de alimentação (107) e os circuitos elétricos (109) estão no dispositivo e o aquecedor elétrico (119) é o cartucho removível (113) e em que o cartucho (113) compreende um substrato formador de aerossol líquido (115).

3. Sistema gerador de aerossol operado eletricamente, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende um detector de tragada para detectar quando um usuário estiver tragando no sistema, em que o detector de tragada é conectado ao circuito elétrico (109, 209) e em que o circuito elétrico (109, 209) é configurado para fornecer potência da fonte de alimentação (107, 207) ao elemento de aquecimento quando uma tragada for detectada pelo detector de tragada, e em que o circuito elétrico (109, 209) é configurado para determinar se há uma condição adversar durante cada tragada.

4. Sistema gerador de aerossol operado eletricamente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: um cartucho removível (113) que compreende: um substrato formador de aerossol líquido (115); e o aquecedor elétrico (119); e um dispositivo configurado para receber de forma removível o cartucho removível (113), o dispositivo compreendendo: um detector de tragada para detectar quando um usuário estiver tragando no sistema; a fonte de alimentação (107); e os circuitos elétricos (109), os circuitos elétricos (109) estando conectados ao detector de tragada e à fonte de alimentação (107) e conectados, quando em uso, ao aquecedor elétrico (119), os circuitos elétricos (109) compreendendo uma memória e estando configurados para: medir a resistência elétrica inicial (R1) do aquecedor elétrico (R1) antes que uma tragada seja detectada pelo detector de tragada; fornecer energia a partir da fonte de alimentação (107) ao elemento de aquecimento quando uma tragada for detectada pelo detector de tragada; medir uma resistência subsequente do aquecedor elétrico (119) dentro de um período de tempo predeterminado após o fornecimento de energia da fonte de alimentação (107) para o aquecedor elétrico (119) for iniciado; determinar a diferença (ΔR) entre a resistência subsequente e a resistência inicial (R1); comparar a diferença (ΔR) entre a resistência subsequente e a resistência inicial (R1) a pelo menos um dentre um valor limite máximo ^Rmáx) e um valor limite mínimo (ΔRmin) armazenado na memória; determinar que há uma condição adversa se a diferença (ΔR) for superior ao valor limite máximo ^Rmáx) ou for inferior ao valor limite mínimo (ΔRmin); e limitar a energia fornecida ao aquecedor elétrico (119) durante a tragada se for determinado que há uma condição adversa ou impedir que a energia seja fornecida ao aquecedor elétrico (119) durante o restante da tragada se for determinado que há uma condição adversa.

5. Sistema gerador de aerossol operado eletricamente, de acordo com a reivindicação 2 ou 4, caracterizado pelo fato de que os circuitos elétricos (109) são configurados ainda para: determinar quando o circuito elétrico (109) estiver ligado ao aquecedor elétrico (119, 201); e medir a resistência inicial (R1) do aquecedor elétrico (119) dentro de um período de tempo predefinido após a conexão do aquecedor elétrico (119) ao circuito elétrico (109).

6. Conjunto aquecedor caracterizado pelo fato de que compreende: um aquecedor elétrico (119, 201) compreendendo, pelo menos, um elemento de aquecimento; e circuitos elétricos (109) conectados ao aquecedor elétrico (119, 201) e compreendendo uma memória, os circuitos elétricos (109) estando configurados para: medir uma resistência elétrica inicial (R1) do aquecedor elétrico (119, 201); medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico (119, 201) após a medição da resistência elétrica inicial (R1); determinar a diferença (ΔR) entre a resistência elétrica inicial (R1) e a resistência elétrica subsequente; determinar quando a diferença (ΔR) determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial (R1) do aquecedor elétrico (119, 201) for superior a um valor limite máximo (ΔRrmax) ou for inferior a um valor limite mínimo (ΔRmin) armazenado na memória; e controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico (119, 201) se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou para fornecer uma indicação de que é uma circunstância adversa; armazenar a determinação de uma condição adversa na memória; determinar o número de determinações consecutivas de condições adversas com base nas determinações armazenadas de condições adversas; e desabilitar o aquecedor elétrico (119, 201) ou impedir ou inibir permanente ou irreversivelmente o fornecimento de energia para pelo menos um elemento de aquecimento se o número determinado de determinações consecutivas de condições adversas for maior que um valor limite máximo ^Rmáx).

7. Dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente para um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, como definido na reivindicação 4 ou 5, o dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente caracterizado pelo fato de que compreende: uma fonte de alimentação (107); e circuitos elétricos (109) conectados à fonte de alimentação (107) e compreendendo uma memória, os circuitos elétricos (109) estando configurados para: conectar, quando em uso, a um aquecedor elétrico (119) do sistema gerador de aerossol operado eletricamente; medir uma resistência elétrica inicial (R1) do aquecedor elétrico (119; medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico (119 após a medição da resistência elétrica inicial (R1); determinar a diferença (ΔR) entre a resistência elétrica inicial (R1) e a resistência elétrica subsequente; determinar que há uma condição adversa quando a diferença (ΔR) determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial (R1) for superior a um valor limite máximo (ΔRrmax) ou for inferior a um valor limite mínimo (ΔRmin) armazenado na memória; controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico (119) se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou forneça uma indicação de que é determinada como uma circunstância adversa, armazenar a determinação de uma condição adversa na memória; determinar o número de determinações consecutivas de condições adversas com base nas determinações armazenadas de condições adversas; e desabilitar o aquecedor elétrico (119) ou impedir ou inibir permanente ou irreversivelmente o fornecimento de energia para pelo menos um elemento de aquecimento se o número determinado de determinações consecutivas de condições adversas for maior que um valor limite máximo (ΔRmax).

8. Circuitos elétricos para um sistema gerador de aerossol operado eletricamente como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, quando em uso, os circuitos elétricos (109) estão conectados a um aquecedor elétrico (119, 201) e a uma fonte de alimentação (107, 207) do sistema gerador de aerossol operado eletricamente, os circuitos elétricos (109) compreendem uma memória e estão configurados para: medir uma resistência elétrica inicial (R1) do aquecedor elétrico (119, 201), e medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico (119, 201) após a medição da resistência elétrica inicial (R1); determinar a diferença (ΔR) entre a resistência elétrica inicial (R1) e a resistência elétrica subsequente; determinar uma condição adversa quando a diferença (ΔR) determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial (R1) for superior a um valor limite máximo (ΔRmax) ou for inferior a um valor limite mínimo (ΔRmin) armazenado na memória; e controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico (119, 201) se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou forneça uma indicação de que é determinada como uma circunstância adversa; armazenar a determinação de uma condição adversa na memória; determinar o número de determinações consecutivas de condições adversas com base nas determinações armazenadas de condições adversas; e desabilitar o aquecedor elétrico (119, 201) ou impedir ou inibir permanente ou irreversivelmente o fornecimento de energia para pelo menos um elemento de aquecimento se o número determinado de determinações consecutivas de condições adversas for maior que um valor limite máximo ^Rmáx).

9. Circuitos elétricos de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, quando em uso, os circuitos elétricos (109) são conectados adicionalmente a um detector de tragada para detectar quando um usuário estiver tragando pelo sistema e os circuitos elétricos (109) podem ser configurados adicionalmente para: determinar quando o circuito elétrico estiver ligado ao aquecedor elétrico (119, 201); medir a resistência inicial do aquecedor elétrico dentro de um período de tempo predefinido após a conexão do circuito elétrico ao aquecedor elétrico (119, 201); fornecer energia a partir da fonte de alimentação (107, 207) ao elemento de aquecimento quando uma tragada for detectada pelo detector de tragada; medir a resistência subsequente do aquecedor elétrico dentro de um período de tempo predeterminado após o fornecimento de energia da fonte de alimentação (107, 207) para o aquecedor elétrico (119, 201) for iniciado; determinar a diferença (ΔR) entre a resistência subsequente e a resistência inicial; comparar a diferença (ΔR) entre a resistência subsequente e a resistência inicial a pelo menos um dentre um valor limite máximo (ΔRrmax) e um valor limite mínimo (ΔRmin); determinar que há uma condição adversa se a diferença (ΔR) for superior ao valor limite máximo ^Rmáx) ou for inferior ao valor limite mínimo (ARmín); e limitar a energia fornecida ao aquecedor elétrico (119, 201) durante a tragada se for determinado que há uma condição adversa ou impedir que a energia seja fornecida ao aquecedor elétrico (119, 201) durante o restante da tragada se for determinado que há uma condição adversa.

10. Método para controle do fornecimento de energia a um aquecedor elétrico (119, 201) em um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende um aquecedor elétrico (119, 201) que compreende, pelo menos, um elemento de aquecimento para aquecer um substrato formador de aerossol (115, 210) e uma fonte de alimentação (107, 207) para fornecer potência ao aquecedor elétrico (119, 201), em que o método compreende: fornecer energia ao aquecedor elétrico (119, 201); medir uma resistência elétrica inicial (R1) do aquecedor elétrico (119, 201); medir uma resistência elétrica subsequente do aquecedor elétrico (119, 201) após a medição da resistência elétrica inicial (R1); determinar a diferença (ΔR) entre a resistência elétrica inicial (R1) e a resistência elétrica subsequente; determinar uma condição adversa quando a diferença (ΔR) determinada entre a resistência elétrica subsequente e a resistência elétrica inicial (Ri) for superior a um valor limite máximo (ΔRmax) ou for inferior a um valor limite mínimo (ΔRmin); e controlar a energia fornecida ao aquecedor elétrico (119, 201) se caso esta seja determinada como uma circunstância adversa ou fornecer uma indicação de que foi determinada como uma circunstância adversa; armazenar a determinação de uma condição adversa na memória; determinar o número de determinações consecutivas de condições adversas com base nas determinações armazenadas de condições adversas; e desabilitar o aquecedor elétrico (119, 201) ou impedir ou inibir permanente ou irreversivelmente o fornecimento de energia para pelo menos um elemento de aquecimento se o número determinado de determinações consecutivas de condições adversas for maior que um valor limite máximo (ΔRmax).

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o sistema gerador de aerossol operado eletricamente compreende ainda um cartucho removível e um dispositivo configurado para receber o cartucho removível, o cartucho removível compreendendo o aquecedor elétrico (119) e um substrato formador de aerossol líquido e o dispositivo compreendendo a fonte de alimentação (107), os circuitos elétricos (109) e o detector de tragada para detectar quando um usuário estiver tragando pelo sistema, e em que o método compreende ainda: medir a resistência inicial do aquecedor elétrico (119) antes que uma tragada seja detectada pelo detector de tragada; fornecer energia a partir da fonte de alimentação (107) ao elemento de aquecimento quando uma tragada for detectada pelo detector de tragada; medir a resistência subsequente do aquecedor elétrico dentro de um período de tempo predeterminado após o fornecimento de energia da fonte de alimentação (107) para o aquecedor elétrico (119) for iniciado; determinar a diferença (ΔR) entre a resistência subsequente e a resistência inicial; comparar a diferença (ΔR) entre a resistência subsequente e a resistência inicial a um valor limite máximo (ΔRmax) e um valor limite mínimo (ΔRmin); determinar que há uma condição adversa se a diferença (ΔR) for superior ao valor limite máximo ^Rmáx) ou inferior ao valor limite mínimo (ΔRmin); e limitar a energia fornecida ao aquecedor elétrico (119) durante a tragada se for determinado que há uma condição adversa ou impedir que a energia seja fornecida ao aquecedor elétrico (119) durante o restante da tragada caso seja determinado que há uma condição adversa.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar quando o circuito elétrico estiver ligado ao aquecedor elétrico (119); e medir a resistência inicial do aquecedor elétrico dentro de um período de tempo predefinido após a conexão do circuito elétrico ao aquecedor elétrico (119) ser determinada.

13. Meio de armazenamento legível por máquina caracterizado pelo fato de que possui instruções carregáveis diretamente na memória interna de um microprocessador para executar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 12 quando for executado em um microprocessador em um sistema gerador de aerossol operado eletricamente, o sistema compreendendo um aquecedor elétrico (119, 201) que compreende, pelo menos, um elemento de aquecimento para aquecer um substrato formador de aerossol (115, 210) e uma fonte de alimentação (107, 207) para fornecer potência ao aquecedor elétrico (119, 201), o microprocessador estando conectado ao aquecedor elétrico e à fonte de alimentação (107, 207).