BR112019018959B1 - Conjunto de bocal e aquecedor para um dispositivo de inalação e dispositivo de inalação - Google Patents

Abstract

É revelada um conjunto para um dispositivo de inalação que compreende um bocal e um aquecedor. O aquecedor compreende um substrato plano idealmente rígido que sustenta pelo menos uma porção de elemento resistivo aplicada sobre uma primeira região de pelo menos uma da superfície do dito substrato, e pelo menos um par de contatos, cada um, conectado a pelo menos uma porção de elemento resistivo em uma extremidade dos ditos contatos e aplicado sobre uma segunda região da dita pelo menos uma superfície do dito substrato. Portanto, o aquecedor é também substancialmente plano e montado na superfície sobre o substrato. Adicionalmente, o substrato também suporta uma quantidade de uma composição passível de aerossolização depositada no substrato acima da porção de elemento resistivo do aquecedor, diretamente acima do aquecedor ou, se o aquecedor estiver disposto em uma superfície inferior do substrato, sua superfície superior, de modo que o calor gerado pelo elemento de aquecimento resistivo seja direta ou indiretamente conduzido para a composição passível de aerossolização para provocar pelo menos alguma aerossolização da mesma. O bocal do conjunto é dotado de pelo menos uma entrada de fluido e uma saída de fluido próximas às extremidades frontal e traseira do mesmo respectivamente,(...).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção se refere a um conjunto de bocal e aquecedor para um dispositivo de inalação. O aquecedor é configurado para aquecer uma composição a fim de gerar um aerossol para inalação por um usuário. Em particular, mas não exclusivamente, a presente invenção se refere a um aquecedor para uma terapia de substituição de nicotina ou um dispositivo substituto para fumante. Adicionalmente, a presente invenção se refere a um bocal que compreende o aquecedor, um dispositivo de inalação que compreende o aquecedor e um método de fabricação do aquecedor.

[0002] Embora o presente pedido tenha como foco o aquecimento de composições contendo nicotina para inalação por usuário, será apreciado que o aquecedor pode ser usado para aquecer composições que compreendem outros compostos, por exemplo, medicamentos ou essências.

ANTECEDENTES

[0003] As terapias de substituição de nicotina são destinadas a pessoas que desejam parar de fumar e superar sua dependência de nicotina. Uma forma de terapia de substituição de nicotina é um inalador, cujo exemplo é vendido pela Johnson & Johnson Limited sob o nome comercial Nicorette®. Esses têm, em geral, a aparência de um cigarro de plástico e são usados por pessoas que detêm o comportamento associado ao consumo de tabaco combustível - o denominado aspecto de mão à boca - de tabaco para fumar. Um inalador compreende um cartucho de nicotina substituível. Quando um usuário inala através do dispositivo, a nicotina é atomizada a partir do cartucho e é absorvida através das membranas mucosais na boca e na garganta, em vez de percorrer até os pulmões. As terapias de substituição de nicotina são em geral classificadas como produtos medicinais e são reguladas de acordo com as Regulações de Medicinas Humanas no Reino Unido.

[0004] Além dos dispositivos de entrega de nicotina passiva como o inalador, os dispositivos de entrega de nicotina ativa existem na forma de cigarro eletrônico que em geral usam calor e/ou agitação ultrassônica para vaporizar/aerossolizar uma formulação que compreende nicotina e/ou outra essência, propilenoglicol e/ou glicerol em um aerossol, névoa ou vapor para inalação. A névoa ou vapor de aerossol inalada porta tipicamente nicotina e/ou essências sem o odor e os riscos para a saúde associados a produtos de tabaco combustíveis, e em uso, o usuário experimenta uma satisfação e uma sensação física similares àquelas experimentadas a partir de produtos de tabaco combustíveis, particularmente em relação à exalação, devido ao fato de que a névoa ou vapor de aerossol é de aparência similar à fumaça exalada quando se fuma um produto de tabaco combustível convencional.

[0005] O leitor versado deve apreciar que o termo "dispositivo substituto para fumante" conforme usado no presente documento inclui, mas não se limita a, sistemas de entrega de nicotina eletrônicos (ENDS), cigarros eletrônicos, cigarros elétricos, cigarrilhas eletrônicas, cigarros vaporizantes, cachimbos, charutos, cigarros, vaporizadores e dispositivos de uma natureza similar que funcionam para produzir uma névoa ou vapor de aerossol que é inalada por um usuário. Alguns dispositivos substitutos são descartáveis; outros são reutilizáveis, com partes substituíveis e repreenchíveis. A presente invenção está principalmente relacionada com os últimos, e particularmente com dispositivos “ativos” que requerem ou possuem uma fonte de alimentação a fim de efetuar a aerossolização.

[0006] Os dispositivos substitutos para fumantes se parecem tipicamente com um cigarro tradicional e são cilíndricos em formato com um bocal em uma extremidade através da qual o usuário pode puxar o aerossol, névoa ou vapor para inalação. Esses dispositivos compartilham usualmente diversos componentes comuns; uma fonte de alimentação como uma bateria, um reservatório para conter o líquido a ser vaporizado (muitas vezes chamado de um líquido para dispositivo eletrônico), um componente de vaporização como um aquecedor para atomizar e/ou vaporizar o líquido e para, por meio disso, produzir um aerossol, névoa ou vapor, e conjunto de circuitos operável para atuar o componente de vaporização responsivo a um sinal de atuação a partir de um interruptor operacional por um usuário ou configurado para detectar quando o usuário puxa ar através do bocal por inalação.

[0007] A forma mais comum de dispositivo substituto para fumante ativo é conhecida como um dispositivo de bobina eletrônica atomizadora, cujo exemplo é esquematicamente retratado na Figura 1. O componente de vaporização compreende um atomizador (3), que pode ser sólido ou flexível, saturado em líquido para dispositivo eletrônico com uma bobina de aquecimento (5) envolta em torno do mesmo. A disposição de bobina eletrônica atomizadora é usualmente disposta dentro de um reservatório que contém fluido para que o líquido no mesmo possa ser absorvido pelo atomizador. O conjunto completa é muitas vezes chamada de “cartomizador” (sendo uma contração das palavras cartucho e atomizador). Em uso, uma corrente elétrica é passada através da bobina (5) aquecendo resistivamente a mesma, em que tal calor é transferido para o líquido para dispositivo eletrônico no atomizador (3) fazendo com que o mesmo evapore. O atomizador usualmente embebido (3) contém, em geral, mais líquido para dispositivo eletrônico do que seria vaporizado durante uma única inalação. Isso aumenta a massa térmica do atomizador (3) e significa que o calor gerado pela bobina (5) é desnecessariamente gasto no aquecimento de todo o líquido para dispositivo eletrônico em vez da quantidade que de fato precisa ser vaporizada. O líquido excedente do aquecimento reduz a eficiência energética do dispositivo. Adicionalmente, a bobina (5) é separada do atomizador (3) para impedir que a bobina (5) queime o atomizador (3). Isso reduz a transferência de calor para o atomizador e significa que a bobina (5) precisa ser excessivamente alimentada para compensar a dissipação de calor radiativo da bobina e ineficiências de aquecimento de um grande substrato e volume de líquido. Isso reduz novamente a eficiência energética do dispositivo. Além disso, o líquido para dispositivo eletrônico excedente e o aquecimento repetido para uma temperatura mais alta aumenta o risco de um usuário receber uma dose de nicotina maior que a pretendida e aumenta o potencial para degradação tanto de nicotina quanto de excipientes.

[0008] Um outro problema com aquecedores de cigarro eletrônico conhecidos é que seu projeto não se presta à automação.

[0009] Um problema adicional com cigarros elétricos conhecidos é que um usuário pode reabastecer seu dispositivo com líquidos para dispositivo eletrônico que não são destinados àquele dispositivo e, consequentemente, pode ter níveis mais altos de nicotina ou aditivos que se submetem a uma reação adversa mediante o aquecimento. Como um resultado, um usuário pode ser exposto a níveis excessivos de nicotina ou subprodutos potencialmente nocivos.

[0010] O documento WO2016/005533 revela um cartucho de formação de aerossol substancialmente plano para uso em um sistema de geração de aerossol eletricamente operado. O cartucho compreende uma camada de base que compreende uma pluralidade de cavidades e uma pluralidade de substratos de formação de aerossol dispostos na camada de base e que compreende um material que contém tabaco com compostos de sabor de tabaco voláteis que são liberáveis a partir do substrato de formação de aerossol. A camada de base e a pluralidade de substratos de formação de aerossol estão em contato em uma superfície de contato que é substancialmente plana e o cartucho inclui adicionalmente pelo menos um elemento de aquecimento elétrico para aquecer os substratos de formação de aerossol. Idealmente, o cartucho é inicialmente um item vedado e antes da inserção no corpo de um dispositivo de inalação, a vedação é rompida ou removida e, após a inserção, um componente de bocal é, então, também fixado ao corpo de dispositivo de inalação. O bocal e o cartucho são componentes separados.

[0011] O documento US2014/0060554 descreve um artigo de fumar eletrônico que compreende um ou mais microaquecedores, que fornecem entrega de aerossol aprimorada. Particularmente, os microaquecedores fornecem controle aprimorado de vaporização de uma composição precursora de aerossol e fornecem exigências de potência reduzida para alcançar a aerossolização consistente. O documento se refere adicionalmente a métodos de formação de um aerossol em um artigo para fumar. O artigo para fumar eletrônico pode incluir um componente de bocal dentro do qual os microaquecedores podem ser dispostos e/ou contidos. Em algumas modalidades, os microaquecedores são fornecidos em ou dentro de um substrato e o substrato pode ser contido dentro do bocal. Em outras modalidades, os microaquecedores são fornecidos dentro do corpo do artigo de fumar e um substrato substituível que compreende uma composição precursora de aerossol é inserido no artigo para fumar eletrônico.

[0012] O documento US2013/0255702 descreve um artigo de fumar que incorpora um substrato condutor e especificamente um substrato condutor útil para aquecimento Joule, como em um artigo de fumar eletrônico. Em particular, o documento descreve um elemento de aquecimento resistivo formado de um substrato condutor. O substrato condutor compreende um material eletricamente condutor e um aditivo carbonáceo, como um material de ligante. O substrato condutor é carbonizado de modo que seja submetido às condições de calcinação para reduzir de modo eficaz o aditivo carbonáceo a seu esqueleto de carbono. Constatou-se que tal substrato carbonizado aprimorou de modo surpreendente as propriedades de resistência em relação a um substrato da mesma formulação que não é carbonizada. O substrato carbonizado pode incluir um material precursor de aerossol. O elemento de aquecimento resistivo formado pode ser incluído em um artigo de fumar eletrônico para fornecer de modo simultâneo aquecimento resistivo e formação de aerossol com um componente simples unitário. Também é descrito um componente bocal que contém o substrato condutor, que forma uma parte integral do mesmo.

[0013] O documento WO2016/005530 que é muito similar na revelação do documento WO2016/005533 mencionado acima, também revela um cartucho de formação de aerossol substancialmente plano para uso em um sistema de geração de aerossol eletricamente operado. As Figuras 3a, 3B revelam, em particular, um cartucho que tem partes inferiores e superiores que inicialmente definem em conjunto uma reentrância e entre as mesmas é guardado tanto um aquecedor quanto um substrato de formação de aerossol que estão em contato em uma superfície de contato que é substancialmente plana.

[0014] A popularidade e o uso dos dispositivos substitutos para fumante têm crescido rapidamente nos últimos anos. Embora originalmente comercializados como um auxílio para fumantes habituais que desejam parar de com tabaco combustível, os consumidores estão crescentemente enxergando os dispositivos substitutos para fumante como acessórios de estilo de vida desejáveis. Além disso, a mudança de paradigma regulatório em relação à redução de danos do tabaco impulsionou ainda mais a aceitação desses produtos pelo consumidor. Isso se tornou uma preocupação pois os dispositivos substitutos para fumante podem estar se tornando atraentes para crianças, adultos jovens e aqueles atualmente não engajados no consumo de produtos de tabaco combustíveis. Adicionalmente, existe um debate científico em andamento sobre os efeitos a longo prazo na saúde do uso prolongado de dispositivos substitutos para fumante e questões, particularmente de profissionais da área de saúde, a respeito da falta de informações disponíveis para consumidores a respeito do uso de dispositivos substitutos para fumante e líquidos associados que impedem que os mesmos tomem decisões informados a respeito de seu uso. Uma área de preocupação particular é a qualidade e procedência de muitos líquidos para dispositivo eletrônico atualmente disponíveis no mercado.

[0015] Em resposta a preocupações de segurança e qualidade, a União Europeia concordou em revisar a Diretiva de Produtos do Tabaco (Regulamentos sobre Tabaco e Produtos Relacionados, 2016). A TPD introduziu regulações aplicáveis a dispositivos substitutos para fumante que:

[0016] limitarão os riscos de exposição inadvertida à nicotina ao definir tamanho máximos para reservatórios, recipientes, tanques e cartuchos de reabastecimento (Artigo 20.3(a))

[0017] limitarão a concentração de nicotina no líquido a 20 mg/ml (Artigo 20.3(b)).

[0018] proibirão o uso de certos aditivos no líquido (Artigo 20.3(c))

[0019] exigirão que apenas ingredientes de alta pureza sejam usados na fabricação de líquidos (Artigo 20.3(d)).

[0020] exigirão que todos os ingredientes (exceto nicotina) não imponham um risco para a saúde humana em forma aquecida ou não aquecida (Artigo 20.3(e))

[0021] exigirão que todos os dispositivos substitutos para fumante entreguem doses de nicotina em níveis consistentes sob condições de uso normais (Artigo 20.3(f))

[0022] exigirão que todos os produtos incluam rótulos, fechos e mecanismos de abertura à prova de adulteração e crianças (Artigo 20.3(g)).

[0023] exigirão que todos os produtos satisfaçam certos padrões de segurança e qualidade e assegurarão que os produtos não quebrem ou vazem durante o uso ou reabastecimento (penúltima e final sentenças, parágrafo 41 das considerações).

[0024] Entretanto, mesmo apesar da introdução de tais medidas de controle de dosagem de nicotina em fabricantes e fornecedores de formulações contendo nicotina destinadas ao uso em cigarros eletrônicos, os dispositivos de bobina eletrônica atomizadora são inerentemente rudimentares e, como um resultado, sempre sofrerão variabilidade significativa em dose entre as inalações. Adicionalmente, devido ao fato de que tais dispositivos requerem reabastecimento pelos usuários finais sobre os quais os marcos legais como o TPD acima inevitavelmente têm pouco ou nenhum controle, tais usuários finais serão sempre capazes de usar suas próprias formulações líquidas possivelmente adulteradas, possivelmente em detrimento de sua própria saúde e de outros.

[0025] Aspectos e modalidades da invenção foram previstos em consideração ao supracitado.

[0026] BREVE SUMÁRIO DA PRESENTE INVENÇÃO

[0027] Em um primeiro aspecto, é fornecido um conjunto para um dispositivo de inalação como prescrito na reivindicação 1 da invenção.

[0028] Uma vantagem de usar um aquecedor para aquecer a composição em comparação com o inalador medicinal ou dispositivos inaladores da técnica anterior descrita acima é que a formulação pode ser especificamente projetada para entregar o composto de interesse aos pulmões ou à cavidade bucal. Para composições contendo nicotina, isso significa que o usuário experimenta um "trago" melhorado, isto é, uma taxa rate de absorção de nicotina aumentada. Consequentemente, isso pode ajudar a aliviar o desejo de nicotina mais rapidamente, com menos inalações, ajudando assim o usuário a reduzir gradualmente a ingestão de nicotina.

[0029] Uma vantagem adicional do aquecedor da presente invenção em comparação com, por exemplo, o aquecedor de um cigarro eletrônico convencional, é que a composição pode ser substituída em contato direto pelo substrato e, assim, ser aquecida condutivamente. O calor é condutivamente transferido a partir da porção de elemento resistivo diretamente para a composição. Em uma modalidade particular na qual o aquecedor é aplicado a uma superfície do substrato e a composição aplicada a uma outra superfície oposta do substrato, mas na mesma região geral do mesmo que o da outra superfície sobre a qual o aquecedor é aplicado, o calor do aquecedor é primeiramente conduzido através do material do substrato antes de ser condutivamente transferido diretamente para a composição. Em ambos os casos, não há espaço para o vão de ar entre a composição e o aquecedor. Isso significa que o aquecedor pode vaporizar a quantidade de líquido exigida em temperaturas muitos menores em comparação com os aquecedores de bobina eletrônica atomizadora da técnica anterior. Isso aumenta a eficiência energética e reduz a degradação do aquecedor.

[0030] Quando uma composição é fornecida no aquecedor, o aquecedor é configurado para aquecer a composição de modo que pelo menos uma proporção da composição seja vaporizada ou aerossolizada. A pessoa versada na técnica deve entender que uma "composição aerossolizada" e expressões cognatas da mesma que aparecem no presente documento não são limitadas a um aerossol per se, mas também podem compreender uma proporção da composição na fase de vapor.

[0031] Adicionalmente, a quantidade de composição depositada no aquecedor pode ser cuidadosamente controlada de modo que o aquecedor aqueça apenas a quantidade necessária de composição. Portanto, a energia perdida, por exemplo, pelo aquecimento do excesso de líquido para dispositivo eletrônico em um cigarro eletrônico é eliminada. Como um resultado, o aquecedor da presente invenção tem uma massa térmica muito menor e requer menos energia para aquecimento que os aquecedores da técnica anterior. Esse benefício combinado com temperaturas aquecidas inferiores auxilia no aumento da eficiência do dispositivo. Adicionalmente, isso evita o ciclo calor-frio repetido observado em cigarros elétricos que pode levar à instabilidade em uso da formulação e formação de tóxicos.

[0032] Na modalidade em que a composição é depositada na mesma superfície do substrato na qual o aquecedor foi aplicado, o aquecedor, ou a pelo menos uma porção de elemento resistivo do mesmo, pode compreender adicionalmente uma camada de barreira para inibir subprodutos indesejáveis gerados durante o aquecimento das porções de elemento resistivo a partir da mistura com a composição.

[0033] Dependendo de como são formados, alguns aquecedores resistivos liberam subprodutos indesejáveis quando são aquecidos pela aplicação de uma corrente elétrica. Por exemplo, materiais ou produtos químicos que são adicionados ao aquecedor resistivo durante a fabricação são algumas vezes liberados como produtos voláteis que podem reagir com outros produtos químicos durante o aquecimento para formar subprodutos potencialmente nocivos. É preferencial que um usuário não inale esses subprodutos. A camada de barreira auxilia na inibição de subprodutos indesejáveis gerados durante o aquecimento do pelo menos um aquecedor resistivo a partir da mistura com a composição ou composição aerossolizada pelo fornecimento de uma barreira física ou obstáculo entre o aquecedor resistivo e a composição.

[0034] Opcionalmente, a camada de barreira pode ser formada de um material selecionado a partir de um ou mais dentre uma cerâmica, um plástico e vidro. Foi constatado que esses materiais são adequados no fornecimento de uma camada de barreira eficaz.

[0035] Em uma modalidade alternativa, onde a composição é depositada em uma superfície oposta do substrato na qual o aquecedor foi aplicado, o próprio substrato fornece uma barreira para impedir que subprodutos indesejáveis sofram aquecimento a partir da mistura com a composição.

[0036] O aquecedor pode compreender pelo menos dois contatos sustentados pelo substrato, em que uma primeira extremidade de cada um dos pelo menos dois contatos é conectada à porção de elemento resistivo e uma segunda extremidade de cada um dos pelo menos dois contatos é disposta para ser conectável a uma fonte de alimentação elétrica. Isso permite que a segunda extremidade de cada um dos dois contatos seja conectada a uma fonte de alimentação que é separada ou remota do substrato. Por exemplo, as segundas extremidades formariam parte de um conector que é configurado para se conectar a um conector complementar que, por sua vez, é conectado a uma fonte de alimentação.

[0037] A aplicação da porção de elemento resistivo e dos contatos a uma ou outra superfície do substrato pode ser alcançada por uma variedade de diferentes técnicas, como impressão serigráfica, impressão de filme fino e/ou espesso, ablação a laser ou alguma combinação dessas técnicas. Uma vantagem da impressão da porção de elemento resistivo e/ou dos contatos é que é econômica e automatizável, o que contrasta com o lento processo manual de embobinamento de uma bobina em torno de um atomizador.

[0038] Opcionalmente, a pelo menos uma porção de elemento resistivo e os contatos podem ser formados do mesmo material, mas a pelo menos uma porção de elemento resistivo tem uma área em seção transversal menor que os contatos de modo que tem uma resistência mais alta. Isso permite que a porção de elemento resistivo e contatos seja depositada em um único ciclo de impressão.

[0039] Opcionalmente, uma parte do material depositada durante o único ciclo de impressão pode ser submetida à ablação, por exemplo, por gravação a laser, para formar pelo menos uma porção de elemento resistivo que tem uma região de área em seção transversal reduzida de modo que a região de área em seção transversal reduzida tenha uma resistência relativamente mais alta que o restante do material. Essa etapa reduz a etapa de impressão para um único ciclo de impressão sobre toda a área a ser ocupada pela porção de elemento resistivo de modo que qualquer detalhe ou finalização exigida possa ser fornecido por fim pela etapa de ablação.

[0040] Alternativamente, a pelo menos uma porção de elemento resistivo e contatos pode compreender diferentes materiais e ser depositada no substrato usando ciclos de impressão separados. Isso fornece flexibilidade no processo e permite que as propriedades da porção de elemento resistivo e condutores sejam modificadas pela modificação das proporções de vários constituintes de material contidos na mesma.

[0041] A pelo menos uma porção de elemento resistivo pode ter um comprimento mais longo que a distância de linha reta entre os pontos onde a pelo menos uma porção de elemento resistivo é conectada aos contatos. Isso aumenta a resistência da porção de elemento resistivo. A resistência do aquecedor resistivo pode ser controlada pela alteração do comprimento da porção de elemento resistivo.

[0042] Opcionalmente, a pelo menos uma porção de elemento resistivo pode seguir uma trajetória de medição entre os condutores. Foi constatado que isso fornece uma configuração eficiente em espaço da pelo menos uma porção de elemento resistivo.

[0043] Opcionalmente, a pelo menos uma porção de elemento resistivo compreende um dentre carbono ou outros elementos como prata, rutênio, paládio. Foi constatado que o carbono tem propriedades resistivas adequadas para o aquecedor da presente invenção. A prata, por outro lado, tem um coeficiente de temperatura relativamente alto de resistência em comparação com carbono, e o uso de porções de elemento resistivo que compreendem prata resulta em um aumento maior em resistência em comparação com o uso de carbono sozinho. Isso torna mais fácil monitorar as alterações em resistência e, por conseguinte, a temperatura da porção de elemento resistivo.

[0044] Opcionalmente, as porções de elemento resistivo aquecedor podem ter uma resistência de entre 5 ohms e 15 ohms a uma temperatura de 130 °C. Essa foi constatada como sendo uma resistência particularmente adequada para as porções de elemento resistivo e a temperatura representa uma temperatura operacional relativamente baixa em comparação com, por exemplo, um cigarro eletrônico convencional. Essa faixa de resistência também permite que a energia seja inserida no aquecedor com o uso de uma bateria de lítio-polímero padrão enquanto permite a diferenciação em resistências entre as temperaturas.

[0045] O aquecedor pode compreender uma pluralidade de porções de elemento resistivo e um número correspondente de contatos. Isso fornece flexibilidade em relação a quais aquecedores estão ativados em qualquer momento.

[0046] Opcionalmente, os condutores podem compreender um contato para cada uma dentre a pluralidade de porções de elemento resistivo e um contato adicional que forma um aterramento comum para cada uma dentre a pluralidade de porções de elementos resistivos. Isso fornece uma disposição eficiente em espaço no substrato.

[0047] O substrato pode ser substancialmente rígido e substancialmente plano. Isso auxiliar na redução da deformação do substrato durante o aquecimento da porção de elemento resistivo e permite que uma força seja aplicada ao substrato para ajudar na inserção do substrato em um dispositivo de inalação.

[0048] Opcionalmente, o substrato pode compreender um material selecionado a partir de um ou mais dentre uma cerâmica, um plástico ou vidro. Foi constatado que esses materiais são particularmente adequados para o substrato da presente invenção pelo menos em termos de suas propriedades mecânicas e térmicas.

[0049] O substrato pode compreender uma endentação, formada, por exemplo, por corte a laser, na região que circunda a pelo menos uma porção de elemento resistivo ou a pluralidade de porções de elemento resistivo. A endentação reduz a área em seção transversal do substrato na região que circunda a porção de elemento resistivo, reduzindo, por meio disso, a transferência de calor na direção oposta à porção de elemento resistivo através do substrato. Isso reduz a massa térmica (isto é, a quantidade do substrato que precisa ser aquecida durante um ciclo de aquecimento) da parte em que o substrato está subjacente ao aquecedor resistivo, o que significa que menos energia é exigida para aquecer essa parte do substrato. Consequentemente, a eficiência energética do aquecedor é aumentada. A endentação também pode servir para impedir a migração de formulação a partir da área de aquecedor resistivo.

[0050] A pelo menos uma porção de elemento resistivo ou pelo menos um dos contatos pode ter uma região de área em seção transversal reduzida de modo que a região de área em seção transversal reduzida atue como um fusível que falha se a corrente elétrica que flui através da região de área em seção transversal reduzida exceder um certo valor limítrofe. O fusível atua como um dispositivo de segurança que impede o superaquecimento do aquecedor. O fusível também atua como uma segurança contra falhas no caso em que outras precauções de segurança falham, por exemplo, no caso de o controle eletrônico ou de software de um dispositivo de geração de aerossol falhar. Isso auxilia no aquecedor em conformidade com as regulações de segurança severas impostas para dispositivos médicos.

[0051] A deposição da composição passível de aerossolização no substrato pode ocorrer no momento de fabricação usando, por exemplo, técnicas de impressão serigráfica de modo que o substrato seja fornecido tanto com um aquecedor quanto já carregado com uma composição a ser aerossolizada. A composição compreenderia um número predeterminado de doses. Opcionalmente, a composição pode compreender nicotina.

[0052] A fixação das primeira e segunda partes de bocal pode ser alcançada por meio de conectores de encaixe por pressão fornecidos em uma ou ambas dentre a primeira parte de bocal e a segunda parte de bocal.

[0053] Em modalidades de máxima preferência, a pelo menos uma porção de elemento resistivo do aquecedor é disposta próximo a uma saída dos meios de comunicação fluida, por exemplo, um canal de fluxo de ar, fornecido internamente dentro do bocal. Isso reduz o comprimento e/ou a área de superfície do canal de fluxo de ar no qual a composição aerossolizada poderia condensar, se, de fato, a composição aerossolizada tiver tempo para alcançar as superfícies internas do canal de fluxo de ar antes de sair através da saída de bocal.

[0054] O canal de fluxo de ar pode compreender trilhos para manter o aquecedor no interior do canal de fluxo de ar. O canal de fluxo de ar pode compreender primeira e segunda porções entre as quais o aquecedor pode ser disposto de modo que o ar que flui no interior da primeira porção flua sobre e acima da superfície do aquecedor na qual a composição foi depositada, e o ar que flui no interior da segunda porção flua abaixo do aquecedor, ao lado e acima da superfície oposta do substrato na qual a composição foi depositada.

[0055] As primeira e/ou segunda porções de canal de fluxo de ar podem ser definidas por pelo menos uma superfície plana, que auxilia na criação de um fluxo de ar laminar além do aquecedor inibindo assim, a composição aerossolizada do contato com as superfícies internas do canal de fluxo de ar.

[0056] O canal de fluxo de ar pode incluir um orifício de constrição para restringir o fluxo de ar no interior do mesmo. O emprego de um orifício de constrição no interior do canal de fluxo de ar resulta em uma queda de pressão no interior do canal de fluxo de ar e pode permitir que a velocidade do fluxo de ar seja controlada mais precisamente (por exemplo, pelo efeito Venturi) na região do orifício de constrição permitindo que o fluxo de ar sobre o aquecedor se desloque mais rápido em comparação com o fluxo de ar que entra no bocal. O orifício de constrição também restringe o fluxo de ar através do canal de fluxo de ar que fornece uma experiência de usuário similar à inalação através de um cigarro convencional.

[0057] Opcionalmente, o orifício de constrição pode estar localizado a montante do 'aquecedor. Isso fornece tempo e espaço para auxiliar no ar turbulento que sai dos orifícios de constrição em retorno para o fluxo laminar pelo momento que passa sobre o aquecedor.

[0058] Opcionalmente, tanto a primeira quanto a segunda porções de canal de fluxo de ar podem compreender um orifício de constrição, e idealmente as dimensões e as características de fluxo de fluido são selecionadas de modo que os fluxos de ar nas primeira e segunda porções de canal de fluxo de ar sejam similares, isto é, o ar que flui em porção de canal está se deslocando geralmente na mesma velocidade e na mesma taxa de fluxo de massa.

[0059] O conjunto de bocal e aquecedor pode formar em conjunto um item consumível substituível que, quando novo, já vem carregado com uma composição, e que pode ser simplesmente descartado quando toda a composição inicialmente presente tiver sido aerossolizada e o item consumível for, assim, gasto.

[0060] Em um aspecto adicional da presente invenção, é fornecido um dispositivo de inalação que compreende o conjunto de bocal e aquecedor descrita acima, uma parte de corpo principal, em que a parte de corpo principal compreende: uma fonte de alimentação para o dispositivo; e uma unidade de controle.

[0061] Tal dispositivo de inalação pode fornecer dosagem controlada e precisa, exigiria manutenção mínima (por exemplo, não é necessário limpar o bocal), e seria mais higiênico (por exemplo, reduz acúmulo de resíduos de uso anterior no interior do dispositivo de inalação). Tal dispositivo de inalação também pode manter um nível de desempenho mais consistente (por exemplo, evitar bloqueios no interior do bocal) uma vez que o bocal pode ser substituído.

[0062] A parte de corpo principal de tal dispositivo de inalação pode incluir adicionalmente uma entrada de fluido e uma saída de fluido em comunicação uma com a outra, em que a última coopera com a entrada de fluido do bocal quando conectado à parte de corpo principal completando, assim, o canal de fluxo de ar.

[0063] Opcionalmente, a entrada de fluido de parte de corpo principal pode estar localizada próximo à extremidade da dita parte de corpo principal livre à qual o bocal é fixado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0064] Uma ou mais modalidades específicas de acordo com os aspectos da presente invenção serão descritas, por meio de exemplo apenas, e em referência aos seguintes desenhos, nos quais:

[0065] A Figura 1 é um diagrama esquemático de um aquecedor de bobina eletrônica atomizadora de cigarro eletrônico da técnica anterior.

[0066] As Figuras 2, 2A fornecem vistas em seção transversal de aquecedores de acordo com diferentes modalidades da presente invenção em que uma quantidade de uma composição é depositada, primeiramente, na mesma superfície do substrato como aquela sobre a qual o aquecedor é aplicado, e em segundo lugar, na superfície oposta como aquela sobre a qual o aquecedor é aplicado.

[0067] A Figura 3 é uma vista em planta esquemática de um aquecedor de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0068] A Figura 4 é uma vista em planta esquemática de um aquecedor de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0069] As Figuras 5a a 5d são vistas em planta de um aquecedor de acordo com uma modalidade da presente invenção durante vários estágios de fabricação.

[0070] A Figura 6 é uma vista lateral de um dispositivo de inalação de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0071] As Figuras 7a e 7b são vistas laterais de um bocal para o dispositivo da Figura 6 mostrado em forma desmontada e montada, respectivamente.

[0072] A Figura 8 é uma vista em seção transversal do dispositivo da Figura 6, tomada ao longo da linha A-A na Figura 6.

[0073] A Figura 9a é uma vista em planta do dispositivo de inalação da Figura 6,

[0074] A Figura 9b é uma vista lateral em seção transversal do dispositivo de inalação ao longo da linha B-B na Figura 9a.

[0075] A Figura 10a é uma vista em planta do bocal de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[0076] A Figura 10b é uma vista lateral em seção transversal do bocal ao longo da linha G-G na Figura 10a.

[0077] A Figura 10c é uma vista traseira do bocal visualizada na direção da seta H na Figura 10a.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0078] A Figura 2 mostra um aquecedor 10 para um dispositivo de inalação de acordo com a presente invenção que compreende um substrato 12 e um elemento de aquecimento resistivo 14, que é sustentado por uma porção do substrato 12. A porção de elemento resistivo é conectável a uma fonte de alimentação elétrica (não mostrado) por meio de contatos (não mostrado). Uma camada de barreira 16 sobrepõe a porção de elemento resistivo 14 e parte do substrato 12. O aquecedor 10 é mostrado com uma quantidade de composição 18 que foi depositada na camada de barreira 16.

[0079] Quando uma corrente elétrica flui através da porção de elemento resistivo 14, a temperatura da porção de elemento resistivo 14 aumenta e o calor é transferido através da camada de barreira 16 para a composição 18. Pelo menos uma porção de composição 18 é vaporizada e é dispersa no ar acima do aquecedor 10. À medida que a composição 18 evapora para fora do aquecedor, a mesma esfria e parte da composição vaporizada condensará para formar gotículas líquidas de composição suspensa no ar, isto é, uma composição aerossolizada. Essa composição aerossolizada pode ser inalada por um usuário.

[0080] A camada de barreira 16 fornece uma vedação sobre a porção de elemento resistivo e parte do substrato, que inibe os subprodutos indesejáveis que podem ser gerados quando o elemento aquecedor resistivo é aquecido a partir da mistura com a composição 18 ou evaporação e mistura a com a composição aerossolizada que é inalada por um usuário.

[0081] As endentações 20 foram formadas no substrato 12, próximo a qualquer lado do elemento aquecedor resistivo 14. Embora não mostrado na seção transversal da Figura 2, será apreciado que as endentações 20 se estendem em uma direção para dentro e para fora do plano da seção transversal para formar um canal em qualquer lado da porção de elemento resistivo 14. As endentações adicionais (não mostradas) também podem ser formadas paralelas ao plano da seção transversal próximo aos outros dois lados da porção de elemento resistivo 14. As endentações ou canais são, portanto, formadas na região que circunda a pelo menos uma porção de elemento resistivo 14. As endentações 20 reduzem a área em seção transversal do substrato 12 e, por conseguinte, a transferência de calor através do substrato na região das endentações 20. Isso fornece um grau de isolamento térmico para a região do substrato 12 subjacente à porção de elemento resistivo 14 e inibe o calor que é dissipado por todo o substrato. Isso reduz o volume do substrato 12 que é aquecido pela porção de elemento resistivo 14 durante qualquer ciclo de aquecimento particular, isto é, a massa térmica do aquecedor 10. Quanto menos calor for dissipado no substrato 12, mais calor é transferido para a composição 18, aprimorando, através disso, a eficiência térmica do aquecedor 10.

[0082] O aquecedor 10 pode ser fabricado fornecendo-se um substrato 12 e formando-se endentações 20 na região em que a porção de elemento resistivo 14 será sustentada, por exemplo, pelo uso de um processo de corte a laser. Uma porção de elemento resistivo 14 pode, então, ser depositada na região circundada pelas endentações 20 usando um processo de impressão em serigrafia. Isso deposita um filme espesso de tinta condutora que tem uma resistência adequada no substrato. Se os contatos (não mostrado) forem fornecidos no substrato, os mesmos também podem ser depositados no substrato 12 usando um processo de impressão em serigrafia. A impressão em serigrafia fornece um método automatizado e econômico de depositar a porção de elemento resistivo e dos contatos. Os contatos terão uma condutividade maior que a porção de elemento resistivo 14. Um processo de gravação química pode ser usado para finalizar o contorno dos recursos impressos em tela.

[0083] O substrato 12 é produzido a partir de uma cerâmica. No entanto, o elemento versado apreciará que os materiais, como um plástico ou vidro ou uma combinação dos materiais anteriormente mencionados, podem ser usados. As dimensões do substrato são 15 mm de comprimento por 10 mm de largura e 0,5 mm de espessura, que é relativamente pequeno em comparação aos aquecedores de bobina eletrônica atomizadora de um pré-cigarro convencional. Isso reduz a massa térmica do aquecedor 1O e ajuda a aprimorar a eficiência térmica. O elemento versado apreciará que o substrato pode ter outras dimensões adequadas.

[0084] A tinta condutora usada para formar a porção de elemento resistivo 14 compreende partículas de carbono e partículas de prata. Outros constituintes podem compreender uma resina ou ligante e um solvente. No entanto, o elemento versado apreciará que outras misturas podem ser usadas.

[0085] A tinta condutora usada para formar contatos compreende partículas condutoras, por exemplo, partículas metálicas. No entanto, o elemento versado apreciará que outros tipos de partículas podem ser usados, por exemplo, partículas de grafite.

[0086] As composições acima das tintas condutoras podem ser adaptadas a um processo de impressão em serigrafia particular ou para alcançar uma resistência desejada para uma orientação/exibição particular de tamanho ou formato de resistor.

[0087] Uma vez que o elemento aquecedor resistivo 14 e os contatos foram impresso em tela no substrato 12, o aquecedor se submeterá, em geral, a um processo de aquecimento em que quaisquer solventes voláteis são removidos. O aquecedor pode, então, se submeter a um processo de sinterização a uma temperatura mais alta para sinterizar os constituintes condutores ou resistivos das tintas condutoras.

[0088] A camada de barreira 16 é feita a partir de uma camada de vidro, que é termicamente soldada ao substrato 12 e porção de elemento resistivo 14. No entanto, o elemento versado apreciará que a camada de barreira 16 pode ser feita a partir de qualquer material adequado que forma uma vedação eficaz contra a saída de subprodutos voláteis indesejados como uma cerâmica ou um plástico ou uma combinação de qualquer um dos materiais anteriormente mencionados.

[0089] Além disso, uma composição a ser aerossolizada também pode ser depositada no aquecedor 10 durante a fabricação de modo que um aquecedor seja fornecido já pré-carregado com uma composição. Tal composição também pode ser impressa em tela sobre o aquecedor 10.

[0090] Ao contrário, na Figura 2A (em que numerais de referência similares foram usados para aqueles da Figura 2 para significar partes iguais), um aquecedor 10 é mostrado em orientação invertida com as porções de elemento resistivo do aquecedor agora fornecido em uma superfície voltada para baixo inferior 12a do substrato 12, isto é, uma primeira superfície do substrato, e uma quantidade de composição 18 foi depositada em uma superfície voltada para cima ou superior 12b do substrato 12, isto é, uma segunda superfície oposta. Nessa disposição, o próprio substrato fornece uma barreira entre a composição 18 e as porções de elemento resistivo 14 do aquecedor, embora o calor a partir do mesmo ainda seja diretamente conduzido através do substrato 12 na composição para causar aerossolização do mesmo e para o aerossol assim criado para ser disperso no ar acima. Novamente, as endentações 20 podem ser formadas no substrato 12, próximo a qualquer lado do elemento resistivo 14.

[0091] Como anteriormente mencionado, vários tipos de tinta condutora podem ser usados para formar as porções de elemento resistivo e contatos. Por exemplo, a tinta à base de carbono pode ser usada para formar as porções de elemento resistivo, enquanto a tinta que compreende elementos condutores, como metais ou grafite, pode ser usada para formar os contatos. Outros constituintes podem compreender um solvente para permitir que tal tinta seja impressa. Além disso, uma tinta pode ser usada para imprimir tanto as porções de elemento resistivo quanto os contatos. Tanto as tintas de cerâmica quanto de vidro contêm uma fase de vidro que fornece a resistividade, fases metálicas que fornecem a condutividade e coeficiente de alta temperatura de resistência. A fase metálica pode compreender elementos como, por exemplo, prata, rutênio, paládio ou outros metais adequados. As composições acima das tintas condutoras podem ser adaptadas a um processo de impressão em serigrafia particular ou para alcançar uma resistência desejada para uma orientação/exibição particular de tamanho ou formato de resistor. Uma vez que as porções de elemento aquecedor resistivo 14 e contatos tiverem sido impressos no substrato 12, o substrato e o aquecedor impresso se submeterão, então, geralmente a um processo de aquecimento para evaporar os vapores dos solventes, após o qual um processo de aquecimento adicional pode ser usado para sinterizar os metais e fundir o vidro.

[0092] As Figuras 3 e 4 mostram modalidades adicionais de aquecedores de acordo com a presente invenção que podem ser feitos com o uso de diferentes processos de fabricação. Deve ser notado que essas Figuras mostram vistas esquemáticas simplificadas. Certos recursos, como as endentações e a camada de barreira, foram omitidos a título de clareza. No entanto, o elemento versado apreciará que tais recursos omitidos, e outros recursos, poderia ser usado com essas modalidades também descritas.

[0093] Em referência primeiramente à Figura 3, o aquecedor 100 compreende um substrato 112, uma porção de elemento resistivo 114 e dois contatos 113. A porção de elemento resistivo 114 e contatos 113 são formados de diferentes materiais, isto é, os mesmos têm diferentes composições, por exemplo, as composições descritas acima, de modo que os contatos 113 sejam mais condutores que a porção de elemento resistivo 114. Consequentemente, a porção de elemento resistivo 114 e os contatos são depositados em ciclos de impressão separados. Um ciclo de impressão depositará uma tinta condutora mais resistiva para formar a porção de elemento resistivo 114 e um outro ciclo de impressão depositará uma tinta mais condutora para formar os contatos 113. A porção de elemento resistivo 114 pode ser depositada, em primeiro lugar, e os contatos 113, em segundo lugar, ou vice versa.

[0094] Um dos contatos 113 de aquecedor 100 tem uma região de área em seção transversal reduzida 122 que atua como um fusível e falha se a corrente elétrica que flui através dessa região exceder um certo valor limítrofe. A produção da região de área em seção transversal reduzida pode ser feita como parte do processo de impressão imprimindo-se simplesmente esse padrão no substrato, negando, assim, a necessidade de adicionar um componente adicional ao aquecedor 100. Alternativamente, o fusível pode ser formado usando um processo ablativo, como corte a laser. O fusível atua como um dispositivo seguro e impede o superaquecimento do aquecedor 100.

[0095] Em referência à Figura 4, o aquecedor 200 compreende um substrato 212, uma porção de elemento resistivo 214 e contatos 213. A porção de elemento resistivo 214 e contatos 213 são formados do mesmo material, isto é, a mesma tinta condutora. Essa tinta condutora será geralmente mais condutora que a tinta condutora usada para imprimir um elemento aquecedor resistivo independente ou pode compreender a composição que tem uma condutividade entre as duas composições descritas acima. A porção de elemento resistivo 214 é formada fornecendo-se um caminho impresso de tinta condutora que tem uma área em seção transversal menor ou largura ou espessura mais fina que o restante do caminho impresso de modo que tenha uma resistência mais alta. O restante do caminho impresso, isto é, a parte que é a área em seção transversal mais larga ou a largura ou espessura mais forma os contatos 213.

[0096] A resistência da porção de elemento resistivo 214 também pode ser aumentada em relação à resistência dos contatos 213 tornando o elemento aquecedor resistivo mais longo que a distância de linha reta entre os pontos X e Y em que a porção de elemento resistivo 214 é conectada aos contatos 213. Isso é alcançado dando à porção de elemento resistivo 214 um padrão sinuoso ou ondulado.

[0097] Como resultado da porção de elemento resistivo 214 e contatos 213 que são formados do mesmo material, esses recursos podem ser depositados no substrato 212 em um ciclo de impressão única. O padrão da porção de elemento resistivo 214 pode ser impresso no substrato ou o elemento aquecedor resistivo 214 pode ser impresso como um bloco maior e o padrão alcançado por ablação de uma parte do bloco de aquecedor resistivo, por exemplo, usando um processo de corte ou gravação a laser.

[0098] Nas Figuras 3 e 4, os contatos 113 e 213 se estendem para e terminam em uma borda dos substratos 112 e 212 respectivamente. Essa disposição significa que os aquecedores 100 e 200 são conectáveis a uma fonte de alimentação elétrica (não mostrada) que é separada de ou remota do aquecedor. Por exemplo, a borda dos substratos 112 e 212 poderia ser inserida em um conector de modo que os contatos 113 e 213 façam contato elétrico com conexões a uma fonte de alimentação elétrica.

[0099] As Figuras 5a - 5d mostram um aquecedor da presente invenção durante vários estágios de fabricação. Em referência primeiramente à Figura 5a, um aquecedor 500 compreende um substrato 512 que tem uma série de endentações 520 formadas em uma superfície do substrato 512. O aquecedor 500 é configurado para suportar quatro elementos aquecedores resistivos (não mostrados na Figura 5a) dispostos em uma configuração 2 x 2 em uma extremidade do substrato 512. As endentações 520 são dispostas na região que circunda cada uma das porções de elemento resistivo. Nem todas as endentações 520 são unidas em conjunto de modo que haja um vão entre alguma das endentações em que o vão do substrato 512 tem sua espessura completa. Isso é para evitar o enfraquecimento excessivo do substrato 512 na região das quatro porções de elemento resistivo. As endentações 520 poderiam ser formadas por um processo ablativo adequado, por exemplo, corte ou gravação a laser.

[0100] A Figura 5b mostra o substrato da Figura 5a em que uma disposição de contatos 513i- 513v é sustentada no substrato 512. Os contatos 513i-513v foram depositados usando um processo de impressão em serigrafia. Uma primeira extremidade de cada um dos contatos 513i-513v é disposta para ser conectada às porções de elemento resistivo (não mostrado na Figura 5b) em uma extremidade do substrato 512. O condutor 513iii é configurado como uma conexão de aterramento comum e é disposto para ser conectado em sua primeira extremidade a cada uma das porções de elemento resistivo. O condutor 513iii é disposta no meio dos contatos 513i- 513v e elementos aquecedores resistivos visto que essa é a disposição mais conveniente, através disso, o mesmo pode ser conectado a cada uma das porções de elemento resistivo. Os contatos 513i, 513ii, 513iv e 513v são dispostos para serem conectados em suas primeiras extremidades a uma respectiva dentre cada uma das quatro porções de elemento resistivo.

[0101] Uma segunda extremidade dos contatos 513i-513v termina em uma respectiva série de blocos de contato 513a-513e em uma extremidade do substrato 512 oposta à extremidade em que os elementos aquecedores resistivos são localizados. O bloco de contato 513c é configurado para ser conectável a um potencial negativo ou de aterramento comum de uma fonte de alimentação elétrica de modo que cada um dos elementos aquecedores resistivos possa ser conectado a um potencial de aterramento através do condutor 513iii. Os blocos de contato 513a, 513b, 513d e 513e são configurados para serem conectáveis a uma fonte de alimentação elétrica de modo que uma diferença potencial possa ser gerada através de cada uma das porções de elemento resistivo através de um dos contatos 513i, 513ii, 513iv e 513v e condutor de aterramento comum 513iii.

[0102] A Figura 5c mostra o substrato 512 que suporta quatro elementos aquecedores resistivos 514i - 514iv. Os contatos 513i-513v foram omitidos para o âmbito de clareza. Os elementos aquecedores resistivos 514i - 514iv são dispostos em um padrão 2 x 2 em uma extremidade de substrato 512. Cada uma das porções de elemento resistivo 514i - 514iv é circundada por uma formação de endentações 520. As porções de elemento resistivo 514i - 514iv foram depositadas usando um processo de impressão em serigrafia.

[0103] A Figura 5d mostra um aquecedor completamente montado 500 que compreende o substrato 512, contatos 513i- 513v, porções de elemento resistivo 514i - 514iv, a camada de barreira 516 e uma composição que contém nicotina (não mostrada) depositada em cada uma das porções de elemento resistivo 514i a 514iv. Cada uma das porções de elemento resistivo 514i a 514iv foi conectada ao longo de um respectivo contato dentre os contatos 513i, 513ii, 513iv e 513v e o condutor de aterramento comum 513iii. Quando uma diferença de potencial é gerada ao longo de um dos elementos aquecedores resistivos 514i a 514iv, uma corrente elétrica flui através da porção de elemento resistivo, ativando, por meio disso, a porção de elemento resistivo e fazendo com que sua temperatura aumente. Por exemplo, a aplicação de um potencial positivo ao bloco de contato 513a e um aterramento ou potencial negativo ao bloco de contato 513c ativa o elemento aquecedor resistivo 514i e faz com que o mesmo gere calor. Portanto, cada uma das porções de elemento resistivo 514i a 514iv é ativável independentemente por aplicação de um potencial positivo a quaisquer blocos de contato 513a, 513b, 513d e 513e e um potencial de aterramento ao bloco de contato 513c.

[0104] A camada de barreira 516 fornece uma vedação sobre as porções de elemento resistivo 514i a 514iv e parte dos contatos 513i-513v. A camada de barreira 516 se estende ao longo de uma área do aquecedor 500 denotada por pontos RSTU na Figura 5d. A área do aquecedor denotada por pontos TUVW não é coberta pela camada de barreira, assim, não isola os blocos de contato 513a a 513e e permite que os mesmos façam uma conexão elétrica com uma fonte de alimentação elétrica.

[0105] A composições que contém nicotina (não mostradas) são depositadas no topo da camada de barreira 516 acima de cada uma das porções de elemento resistivo 514i a 514iv. As composições contêm 0,5 mg de nicotina no total (em concentração a 40%). Um processo de impressão de exibição foi usado para depositar as composições, apesar de o elemento versado apreciar que outros métodos de deposição poderiam ser usados. A quantidade de composição que contém nicotina depositada acima de cada uma das porções de elemento resistivo 514i a 514iv pode compreender uma única dose ou múltiplas doses e nicotina por inalação.

[0106] A Figura 6 mostra um dispositivo de inalação 600 de acordo com a presente invenção que compreende uma parte de corpo principal 630 e um bocal 632. O bocal 632 é fixável de modo liberável à parte de corpo principal 630. Adicionalmente, o bocal 632 é formado a partir das primeira 632a e segunda 632b partes que são montadas durante a fabricação. Entretanto, o elemento versado apreciará que o dispositivo de inalação 600 pode ser formado também a partir de uma única peça, por exemplo, um único tubo.

[0107] A Figura 7a mostra o bocal 632 de forma desmontada. A primeira parte de bocal 632a tem uma fenda (não mostrada) para receber o aquecedor 500 da Figura 5d. Durante a fabricação, o aquecedor 500 é inserido na fenda ou reentrância da primeira parte de bocal 632a e é mantido no lugar pela fixação da segunda parte de bocal 632b à primeira parte de bocal 632a. A segunda parte de bocal 632b é fixa à primeira parte de bocal 632a por meio de conectores de encaixe por pressão 634 em ambos os lados da segunda parte de bocal 632b.

[0108] A Figura 7b mostra o bocal 632 de forma montada. O aquecedor 500 é mantido seguramente no interior do bocal 632. Conforme descrito acima, o aquecedor 500 compreende composições que contém nicotina depositadas nas porções de elemento resistivo e, portanto, o bocal 62 compreende um elemento consumível substituível que pode ser conectado de modo liberável à parte de corpo principal 630 do dispositivo de inalação 600.

[0109] A Figura 8 mostra uma seção transversal através do dispositivo de inalação 600 ao longo da linha um-um na Figura 6. O bocal 632 que contém o aquecedor 500 é conectado à parte de corpo principal 630. A extremidade de parte de corpo principal 630 à qual o bocal 632 é conectado compreende diversos pinos de contato 636 que são dispostos para fazer contato elétrico com os respectivos blocos de contato 513a a 513e do aquecedor 500.

[0110] A parte de corpo principal tem um primeiro espaço interior 638 para acomodar uma fonte de alimentação elétrica (não mostrada) e um segundo espaço interior para conter uma unidade de controle (não mostrada) para controlar ativação elétrica das porções de elemento resistivo 514. Os pinos de contato 636 são conectados à fonte de alimentação elétrica através da unidade de controle. Um botão 648 é fornecido também na parte de corpo principal 630 para possibilitar que um usuário ative o aquecedor 500. Alternativamente, o elemento versado apreciará que um sensor responsivo a uma inalação de usuário poderia ser usado para ativar o aquecedor.

[0111] O bocal 632 tem canais 642 que cobrem as porções de elemento resistivo 514 quando o aquecedor 500 é instalado no bocal 632. Os canais 642 estão em comunicação fluida com uma entrada de ar (não mostrada) disposta na parte de corpo principal 630 e uma saída de ar 644 do bocal 632. Uma constrição 646 é disposta nos canais 642 imediatamente antes das porções de elemento resistivo 514 para acelerar o fluxo de ar e fornecer uma queda de pressão nessa região do canal. Isso assiste à arrastamento da composição aerossolizada no fluxo de ar.

[0112] O dispositivo 600 das Figuras 6 a 8 é configurado para ser altamente preciso e para cumprir os requisitos de Human Medicines Regulations. Portanto, tal dispositivo é adequado como uma terapia de substituição de nicotina.

[0113] Em uso, um usuário vedará seus lábios em torno do bocal 632 do dispositivo de inalação 600 e inalará. O ar é aplicado na entrada de ar, através de canais 642 e ao longo do aquecedor 500 na região de porções de elemento resistivo 514 antes de deixar o dispositivo de inalação através da saída de ar 644. Ao mesmo tempo que inala, o usuário pressiona o botão 648 para ativar o aquecedor 500. Dependendo da dose a ser liberada, a unidade de controle ativará uma ou mais das porções de elemento resistivo 514 por direcionamento de uma corrente elétrica através dessas porções de elemento resistivo 514 fazendo com que as mesmas gerem calor. Pelo menos uma porção das composições depositadas acima das respectivas uma ou mais porções de elemento resistivo são vaporizadas e formam uma composição aerossolizada acima do aquecedor 500 que se torna aprisionada no fluxo de movimento. Uma vez que a composição está em contato condutor direto com o aquecedor, a aerossolização da quantidade de composição exigida pode ser alcançada em temperaturas muito inferiores, isto é, 140 °C, em comparação com aquecedores de bobina eletrônica atomizadora convencional que aquecem a cerca de 300 °C. Então, a composição aerossolizada é inalada por um usuário através da saída 644. Então, o dispositivo reinicia a preparação para a próxima inalação.

[0114] Com referência agora às Figuras 9a e 9b, o dispositivo de inalação 600 é mostrado com a entrada de ar 650 disposta em uma superfície de topo da parte do corpo principal 630. A entrada de ar 650 é separada lateralmente do eixo geométrico longitudinal central do dispositivo de inalação 600 e está localizada na região onde o bocal 632 se fixa à parte de corpo principal 630. A Figura 9b mostra uma vista em seção transversal através do dispositivo de inalação 900 ao longo da linha B-B na Figura 9a. A entrada de ar 650 está em comunicação fluida com o bocal 632 e o ar deixa o dispositivo de inalação 600 através de uma saída 702 (cuja parte é mostrada na Figura 9b). Um canal de fluxo de ar passa da entrada de ar 650 na parte de corpo principal 630 para a saída 702 do bocal 632. A porção principal do canal de fluxo de ar que passa pelo bocal 632 não é visível na Figura 9b devido à mesma passar mais próximo do eixo geométrico longitudinal central do dispositivo, isto é, na região da linha G-G na Figura 10a.

[0115] Com referência à Figura 10a, isso mostra uma vista em planta do bocal 632 isolado, isto é, destacado da parte de corpo principal 630. A Figura 9b mostra uma vista em seção transversal através do bocal ao longo da linha G-G na Figura 10a. O ar entra no bocal 632 através de uma abertura 720 na parte traseira do bocal 632, cuja abertura está em comunicação fluida com a entrada de ar 650 (consultar Figuras 9a e 9b). O ar flui através do bocal 632 para a saída 702 através de um canal de fluxo de ar ou passagem de fluido fechado. O fluxo de ar através do canal de fluxo de ar é denotado por linhas tracejadas 722a e 722b na Figura 10b.

[0116] Um aquecedor 703 é disposto no interior do bocal 632 no interior do canal de fluxo de ar. Na proximidade do aquecedor 703, o canal de fluxo de ar compreende uma primeira porção de canal de fluxo de ar 724a e uma segunda porção de canal de fluxo de ar 724b. A primeira porção de canal de fluxo de ar 724a é disposta para direcionar uma porção do fluxo de ar (denotado por linha tracejada 722a) e acima da primeira superfície voltada para cima 703a do aquecedor 703 e suas porções de elemento resistivo 705. As porções de elemento resistivo 705 estão localizadas na extremidade do aquecedor a jusante 703 na proximidade ou próximas à saída 702 de bocal 632. A segunda porção de canal de fluxo de ar 724b é disposta para direcionar uma porção do fluxo de ar (denotada por linha tracejada 722b) e abaixo da segunda superfície voltada para baixo 703b do aquecedor 703. As superfícies superior e inferior das primeira 724a e segunda 724b porções de canal de fluxo de ar são respectivamente planas para estimular o fluxo de ar laminar despois das porções de elemento resistivo 705.

[0117] O aquecedor 703 é sustentado nos trilhos 726 que funcionam em paralelo ao eixo geométrico longitudinal do bocal e mantêm o aquecedor em uma região central no interior do canal de fluxo de ar de modo que o ar possa fluir tanto para cima quanto para baixo do aquecedor 703. As protuberâncias 728a e 728b se estendem a partir das superfícies superior e inferior das primeira 724a e segunda 724b porções de canal de fluxo de ar respectivamente e entram em contato com o aquecedor 703 próximo à sua extremidade a montante para assistir na manutenção do aquecedor 703 no lugar no interior do bocal 632. Cada uma das protuberâncias 728a e 728b tem um orifício de constrição ou restrição de canal (não mostrado na Figura 10b, consultar Figura 10c) que passa pelas mesmas. O propósito dos orifícios de constrição consiste em aumentar a resistência à inalação por restrição do fluxo de ar na região das protuberâncias 728a e 728b e fornecer uma sensação mais realista para o dispositivo de inalação 600 para fumantes de produtos de tabaco tradicional. As protuberâncias 728a e 728b estão localizadas suficientemente a montante dos elementos aquecedores resistivos 705 de modo que a ar em turbulência que deixa os orifícios de constrição tenha espaço para retornar para fluxo laminar no momento em que passa ao longo dos elementos aquecedores resistivos 705. O fluxo laminar assiste na inibição da composição aerossolizada de atingir as superfícies do canal de fluxo de ar devido à composição aerossolizada tender a fluir através do dispositivo aprisionado com o fluxo eficiente.

[0118] A Figura 10c mostra uma vista traseira do bocal 632, isto é, uma vista na direção da seta H na Figura 10a. O bocal 632 tem uma parede de divisão vertical central 730 que divide o canal de fluxo de ar em dois. A porção do bocal 632 para o lado esquerdo da parede de divisão 730 é essencialmente uma imagem de espelho da porção do bocal 632 para o lado direito da parede de divisão 730. A porção do lado esquerdo do bocal 632 repete os mesmos recursos do bocal 632 para o lado direito da parede de divisão 730.

[0119] Conforme pode ser visto a partir da Figura 10c, as protuberâncias 728a e 728b entram em contato com o aquecedor 703 para assistir na manutenção do mesmo no lugar no interior do bocal 632. Cada uma das protuberâncias 728a e 728b tem um orifício de constrição 732 que passa pela mesma. O orifício de constrição é semicircular em formato apesar de qualquer formato adequado poder ser usado. O tamanho ou diâmetro dos orifícios de constrição 732 é menor que o tamanho do canal de fluxo de ar no qual os mesmos estão situados a fim de restringir o fluxo de ar na região das protuberâncias 728a e 728b conforme descrito acima.

[0120] Em uso, um usuário coloca o bocal 632 na sua boca e inala através do dispositivo de inalação 600. O ar flui através da entrada de ar 650 e através do canal de fluxo de ar para a saída 650 do bocal 632. Um sensor (não mostrado) pode ser fornecido para detectar uma queda na pressão no interior do canal de fluxo de ar e envia um sinal para o conjunto de circuitos para aquecer ou ativar os elementos aquecedores resistivos 705. Entretanto, o elemento versado apreciará que um botão (por exemplo 648, Figura 8) pressionado pelo usuário poderia ser usado em vez de um sensor para ativar os elementos aquecedores resistivos 705. Uma vez ativado, o calor dos elementos aquecedores resistivos 705 é transferido para uma composição que cobre os elementos aquecedores resistivos 705. Pelo menos uma porção da composição evapora para formar uma composição aerossolizada que se torna aprisionada no fluxo de ar que passa ao longo da primeira superfície superior 703a do aquecedor 703 e é inalada pelo usuário.

[0121] Uma vez que os elementos aquecedores resistivos 705 estão localizados na extremidade do aquecedor a jusante 703 na proximidade ou próximos à saída 702, há tempo insuficiente e/ou comprimento ou área de superfície insuficiente do canal de fluxo de ar para condensação se formar. Consequentemente, uma proporção maior da composição que contém nicotina atinge o usuário. Adicionalmente, essa disposição inibe a formação de gotículas de condensação no interior do bocal 632, o que pode ser desagradável para um usuário.

[0122] Na modalidade descrita, o fluxo de ar não apenas passa ao longo da superfície do aquecedor superior 703, mas de uma porção do canal de fluxo de ar, isto é, a segunda porção de canal de fluxo de ar 724b, que está localizada abaixo do aquecedor 703. Constatou-se pelos inventores que a segunda porção de canal de fluxo de ar inferior 724b pode assistir na inibição de condensação da composição aerossolizada nas superfícies inferiores do substrato e bocal.

[0123] À medida que o usuário inala, o ar deve ser aplicado através dos orifícios de constrição 732. Conforme discutido acima, isso aumenta a resistência à inalação por restrição do fluxo de ar e fornece uma sensação mais realista para o dispositivo de inalação 100 para fumantes de produtos de tabaco tradicional. Um orifício de constrição 732 está localizado tanto na primeira porção de canal de fluxo de ar superior 724a quanto na segunda porção de canal de fluxo de ar inferior 724b de modo que os fluxos de ar superior e inferior estejam restritos igualmente, isto é, ambos os fluxos de ar estão se deslocando, em geral, na mesma velocidade e taxa de fluxo de massa. Isso assiste no fluxo de ar suave através do dispositivo, o que inibe adicionalmente a formação de condensação.

[0124] Várias modificações serão evidentes aos elementos versados na técnica. Por exemplo, as porções de elemento resistivo, contatos e composições poderiam ser depositadas por um processo além de impressão serigráfica, por exemplo, por impressão de jato de tinta ou impressão em 3D. Péletes adicionais que compreendem uma composição poderiam ser sustentados por ou fixados ao aquecedor. Mediante a aplicação de calor, os péletes derretem e liberam uma composição que é aerossolizada.

Claims (17)

1. Conjunto para um dispositivo de inalação (630) que compreende um bocal (632) e um aquecedor (500), em que o dito aquecedor compreende um substrato (512) que sustenta pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) aplicada sobre uma primeira região de pelo menos uma da superfície do dito substrato, pelo menos um par de contatos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) cada um, conectado a pelo menos uma porção de elemento resistivo em uma extremidade dos ditos contatos e aplicado sobre uma segunda região da dita pelo menos uma superfície do dito substrato, a dita primeira região de substrato que é mais próxima de uma borda anterior ou dianteira do dito substrato e a dita segunda região que é mais próxima de uma borda posterior ou traseira do mesmo, uma quantidade de uma composição passível de aerossolização (18) depositada no substrato acima da dita primeira região na dita pelo menos uma superfície do mesmo ou uma superfície oposta ao mesmo de modo que o calor gerado pela dita pelo menos uma porção de elemento resistivo seja direta ou indiretamente conduzido para a composição passível de aerossolização para provocar pelo menos alguma aerossolização da mesma, em que o dito bocal é dotado de uma entrada de fluido (720) em uma extremidade traseira a montante do mesmo e uma saída de fluido (702) em uma extremidade frontal a jusante do mesmo, em que os meios de comunicação fluida (724A, 724B) são fornecidos internamente do dito bocal entre a dita entrada e a dita saída, em que o dito aquecedor é disposto substancialmente no interior do bocal em ou adjacente ao ditos meios de comunicação fluida e disposto de modo que a borda anterior de substrato esteja mais próxima da saída de fluido de bocal e sua borda posterior seja substancialmente adjacente à extremidade traseira do bocal de modo que pelo menos as porções dos contatos sejam tanto expostas quanto acessíveis para a extremidade traseira do bocal e de modo que, quando o fluido está fluindo através dos meios de comunicação fluida e a aerossolização está ocorrendo simultaneamente, o aerossol gerado seja aprisionado no fluido que flui dentro do dito bocal através dos ditos meios de comunicação fluida, caracterizado pelo fato de que o bocal compreende a primeira e a segunda partes (632a, 632b), em que a dita primeira parte de bocal tem uma fenda que recebe o aquecedor que é retido no lugar dentro do bocal quando a segunda parte de bocal é fixada à dita primeira parte de bocal, em que todo o conjunto é fixado de modo liberável a uma parte de corpo principal (630) do dispositivo de inalação na extremidade traseira do bocal, em que uma conexão elétrica com os ditos contatos acessíveis expostos é alcançada quando a dita extremidade traseira de bocal é fixada à dita parte de corpo principal.

2. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito substrato sustenta uma pluralidade de porções de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) e um número correspondente de pares de contatos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) conectados ao mesmo.

3. Conjunto, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o aquecedor (500) é sustentado no interior do bocal (632) por meio de trilhos (726) que percorrem em paralelo os eixos geométricos longitudinais do bocal e retém o aquecedor em uma região central dentro dos meios de comunicação fluida (724A, 724B) de modo que o ar possa fluir tanto acima quanto abaixo do dito aquecedor.

4. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o bocal (632) é dotado de uma parede de divisão vertical central (730) que divide verticalmente os meios de comunicação fluida (724A, 724B) fornecidos internamente dentro do dito bocal em dois canais de fluxo de ar separados.

5. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a composição passível de aerossolização (18) é depositada na mesma superfície do substrato (512) como aquela à qual a pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) do aquecedor (500) foi aplicada.

6. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a composição passível de aerossolização (18) é depositada na superfície do substrato (512) oposta àquela na qual pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) do aquecedor (500) foi aplicada.

7. Conjunto, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) do aquecedor é coberta por uma camada de barreira (16).

8. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a camada de barreira (16) é formada de um material selecionado a partir de um ou mais dentre: uma cerâmica, um plástico e vidro.

9. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) e os respectivos contatos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) conectados à mesma são formados do mesmo material, mas a pelo menos uma porção de elemento resistivo tem áreas em seção transversal menores do que a dos ditos contatos.

10. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que os materiais dos quais a pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) e os respectivos contatos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) são constituídos são diferentes.

11. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) segue trajetórias em zigue-zague entre os pontos onde cada uma é conectada a um respectivo contato (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v).

12. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) compreende pelo menos um dentre: carbono, prata, rutênio, paládio.

13. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma porção de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) tem uma resistência de entre 5 ohms e 15 ohms a uma temperatura de 130 °C.

14. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 13, caracterizado pelo fato de que o aquecedor (500) compreende um primeiro contato (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) para cada uma dentre a pluralidade de porções de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) e um contato adicional (513c, iii) que forma um aterramento comum para cada uma dentre a pluralidade de porções de elementos resistivos e que atua como o contato alternativo comum no par de contatos entre os quais cada porção de elemento resistivo é, então, conectada.

15. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o substrato (512) é um ou mais dentre: substancialmente rígido, substancialmente plano e formado de um material que é um dentre: vidro, cerâmica, plástico.

16. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o substrato (512) compreende uma ou mais endentações (520) que circundam pelo menos parcialmente as porções de elemento resistivo.

17. Dispositivo de inalação caracterizado pelo fato de que inclui o conjunto como definido em qualquer uma das 1 a 16, e que compreende adicionalmente uma parte de corpo principal (630) que inclui uma fonte de alimentação para o dispositivo e uma unidade de controle.