BR112019020460B1

BR112019020460B1 - Atomizador compreendendo um elemento de transporte de fluido e um aquecedor

Info

Publication number: BR112019020460B1
Application number: BR112019020460-1A
Authority: BR
Inventors: Michael F. Davis; Noah Mark Minskoff; Stephen Benson Sears
Original assignee: Rai Strategic Holdings, Inc
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2024-01-23
Also published as: RU2763652C2; JP7408757B2; US10674765B2; JP2020511989A; BR112019020460A2; JP2023018050A; US20200268051A1; KR20190127941A; JP7183176B2; RU2019130591A; CN110708972B; CA3058163A1; CN115868684A; CN110708972A; RU2019130591A3; KR102611163B1; PH12019502227A1; US20180279672A1; US11672930B2; UA127128C2

Abstract

a presente divulgação refere-se a dispositivos de entrega de aerossol, métodos de formação de tais dispositivos e elementos de tais dispositivos. em algumas modalidades, a presente divulgação fornece atomizadores e elementos dos mesmos, tal como um pavio e aquecedor combinados configurados para melhorar a vaporização do tempo de resposta, particularmente em pavios monolíticos porosos. o pavio pode ter uma extremidade cônica que engata no interior de uma bobina de aquecimento de fio substancialmente em forma de cesto. o aquecedor também pode estar na forma de uma malha condutora que está presente em uma porção do pavio.

Description

CAMPO DA DIVULGAÇÃO

[001] A presente divulgação refere-se a dispositivos de entrega de aerossol, como artigos de fumo, e mais particularmente a dispositivos de entrega de aerossol que podem utilizar calor gerado eletricamente para a produção de aerossol (por exemplo, artigos de fumo comumente referidos como cigarros eletrônicos). Os artigos de fumo podem ser configurados para aquecer um precursor de aerossol, que pode incorporar materiais que podem ser feitos ou derivados de tabaco ou de outra forma incorporar tabaco, o precursor sendo capaz de formar uma substância inalável para consumo humano.

FUNDAMENTOS

[002] Muitos dispositivos de fumo foram propostos ao longo dos anos como melhorias ou alternativas a produtos de fumo que requerem combustão de tabaco para uso. Muitos desses dispositivos foram projetados para fornecer as sensações associadas ao fumo de cigarros, charutos ou cachimbos, mas sem fornecer quantidades consideráveis de produtos incompletos de combustão e pirólise resultantes da queima do tabaco. Para esse fim, foram propostos inúmeros produtos de fumo, geradores de sabor e inaladores medicinais que utilizam energia elétrica para vaporizar ou aquecer um material volátil ou tentar fornecer as sensações de fumar cigarro, charuto ou cachimbo sem queimar tabaco em um grau significativo. Ver, por exemplo, os vários artigos de fumo, dispositivos de entrega de aerossol e fontes de geração de calor alternativos apresentados na técnica anterior descrita na Patente dos EUA 7.726.320 de Robinson et al., Publicação de Patente dos EUA No. 2013/0255702 de Griffith Jr. et al. e Publicação de Patente dos EUA No. 2014/0096781 de Sears et al., que são aqui incorporadas por referência. Veja também, por exemplo, os vários tipos de artigos de fumo, dispositivos de entrega de aerossol e fontes de geração de calor acionadas eletricamente referenciadas por nome de marca e fonte comercial no Pedido de Patente dos EUA No. de Série 14 / 170.838 de Bless et al., depositado em 3 de fevereiro de 2014, que é aqui incorporado por referência.

[003] Seria desejável fornecer uma unidade de formação de vapor de um dispositivo de entrega de aerossol, a unidade de formação de vapor sendo configurada para melhor formação de vapor e / ou melhor integração com uma unidade de energia. Seria também desejável fornecer dispositivos de entrega de aerossol preparados utilizando essas unidades de formação de vapor.

SUMÁRIO DA DIVULGAÇÃO

[004] A presente divulgação refere-se a dispositivos de entrega de aerossol, métodos para formar esses dispositivos, e elementos de tais dispositivos. Os dispositivos de entrega de aerossol podem integrar particularmente pavios de cerâmica para formar unidades de formação de vapor que podem ser combinadas com unidades de energia para formar os dispositivos de entrega de aerossol.

[005] Em uma ou mais modalidades, a presente divulgação pode se relacionar com um atomizador que é particularmente útil em um dispositivo de entrega de aerossol. O atomizador pode particularmente incluir pelo menos um elemento de transporte de fluido e um aquecedor. O elemento de transporte de fluido pode ser formado de um material rígido e, particularmente, pode ser um monólito poroso, como uma cerâmica porosa ou vidro poroso. O aquecedor e o elemento de transporte de fluido combinados podem exibir uma melhor formação de vapor à luz de certas configurações dos materiais individuais.

[006] Em algumas modalidades, um atomizador exemplar pode compreender: um elemento de transporte de fluido na forma de um monólito rígido poroso, o elemento de transporte de fluido tendo uma primeira extremidade que é cônica e tendo uma segunda extremidade; e um aquecedor em uma configuração substancialmente cônica e incluindo uma área interna que recebe e corresponde substancialmente à primeira extremidade cônica do elemento de transporte de fluido. Em outras modalidades, esse atomizador pode ser definido em relação a uma ou mais de afirmações, que podem ser combinadas em qualquer número e ordem.

[007] O monólito rígido poroso pode ser formado de cerâmica porosa ou vidro poroso.

[008] O elemento de transporte de fluido pode excluir qualquer material fibroso.

[009] O elemento de transporte de fluido pode ter um corpo principal com um comprimento longitudinal estendendo entre a primeira extremidade cônica e a segunda extremidade, o corpo principal tendo um diâmetro que é substancialmente constante ao longo do seu comprimento longitudinal.

[0010] A primeira extremidade cônica do elemento de transporte de fluido pode formar cerca de 5% a cerca de 50% de um comprimento total do elemento de transporte de fluido.

[0011] A primeira extremidade cônica pode afunilar (ou seja, diminuir gradualmente) a partir de um primeiro diâmetro que é aproximadamente o mesmo que o diâmetro do corpo principal para um segundo diâmetro que é cerca de 50% ou menos do diâmetro do corpo principal do elemento de transporte de fluido.

[0012] O atomizador pode ser definido pelo seguinte: o aquecedor pode ter uma extremidade superior com um diâmetro que é substancialmente igual ao diâmetro do corpo principal do elemento de transporte de fluido; o aquecedor pode ter uma altura que é substancialmente a mesma que o comprimento da primeira extremidade cônica do elemento de transporte de fluido; o aquecedor pode ter uma extremidade inferior com um diâmetro que é cerca de 50% ou menos do diâmetro da extremidade superior do aquecedor.

[0013] A presente divulgação também pode se referir a um atomizador compreendendo: um elemento de transporte de fluido na forma de um monólito rígido poroso, o elemento de transporte de fluido tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; e um aquecedor contatando pelo menos uma porção de uma superfície externa do elemento de transporte de fluido, o aquecedor sendo na forma de uma malha condutora. Em outras modalidades, esse atomizador pode ser definido em relação a uma ou mais de afirmações, que podem ser combinadas em qualquer número e ordem.

[0014] A malha condutora pode ser formada a partir de uma pluralidade de filamentos condutores cruzados.

[0015] A malha condutora pode ter um padrão regular de filamentos condutores formando paralelogramos (ou outras formas geométricas) ao redor dos espaços isolantes.

[0016] Os espaços isolantes podem ser abertos ou podem ser pelo menos parcialmente preenchidos.

[0017] Os espaços isolantes podem ter uma área individual média de cerca de 0,01 μm a cerca de 0,5 μm.

[0018] O elemento de transporte de fluido pode ter um comprimento longitudinal total, e a malha condutora pode estar presente em cerca de 10% a cerca de 80% do comprimento longitudinal total do elemento de transporte de fluido.

[0019] A malha condutora pode estar presente em cerca de 30% a cerca de 70% do comprimento longitudinal total do elemento de transporte de fluido.

[0020] Em uma ou mais modalidades, a presente divulgação pode se relacionar especificamente com um dispositivo de entrega de aerossol compreendendo um atomizador, conforme descrito aqui. Em particular, esse dispositivo de entrega de aerossol pode compreender um reservatório incluindo uma composição precursora de aerossol, e a segunda extremidade do elemento de transporte de fluido do atomizador pode se estender para dentro do reservatório de modo a estar em contato com a composição precursora de aerossol. O elemento de transporte de fluido pode absorver ou de outro modo transportar a composição precursora de aerossol a partir do reservatório para o aquecedor que está em conexão térmica com o elemento de transporte de fluido (o aquecedor tendo qualquer configuração conforme aqui descrito de outra forma). O aquecedor é posicionado no exterior do reservatório, de modo a vaporizar pelo menos uma porção da composição precursora de aerossol que é transportada a partir do reservatório através do elemento de transporte de fluido. O vapor formado pode combinar com o ar que é sugado para o dispositivo de entrega de aerossol para formar um aerossol que flui para uma extremidade de boca do dispositivo de entrega de aerossol e sai do dispositivo de entrega de aerossol. O dispositivo de entrega de aerossol incluindo o atomizador pode ser uma estrutura unitária única alojando todos os elementos aqui descritos, úteis para formar um aerossol (por exemplo, elementos de energia, controle e vaporização). O dispositivo de entrega de aerossol pode ser um cartucho ou tanque que não inclui nenhum elemento de energia (por exemplo, não inclui uma bateria) e / ou não inclui um elemento de controle (por exemplo, não inclui uma placa de circuito impresso com um sensor ou outro controlador eletrônico).

[0021] A divulgação inclui, sem limitação, as seguintes modalidades:

[0022] Modalidade 1: Um atomizador compreendendo: um elemento de transporte de fluido na forma de um monólito poroso rígido, o elemento de transporte de fluido tendo uma primeira extremidade que é cônica e tendo uma segunda extremidade; um aquecedor em uma configuração substancialmente cônica e incluindo uma área interna que recebe e corresponde substancialmente à primeira extremidade cônica do elemento de transporte de fluido.

[0023] Modalidade 2: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que o monólito rígido poroso é formado de cerâmica porosa ou vidro poroso.

[0024] Modalidade 3: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que o elemento de transporte de fluido exclui qualquer material fibroso.

[0025] Modalidade 4: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que o elemento de transporte de fluido tem um corpo principal com um comprimento longitudinal estendendo entre a primeira extremidade cônica e a segunda extremidade, o corpo principal tendo um diâmetro que é substancialmente constante ao longo do seu comprimento longitudinal.

[0026] Modalidade 5: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a primeira extremidade cônica do elemento de transporte de fluido forma cerca de 5% a cerca de 50% de um comprimento total do elemento de transporte de fluido.

[0027] Modalidade 6: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a primeira extremidade cônica afunila a partir de um primeiro diâmetro que é aproximadamente o mesmo que o diâmetro do corpo principal para um segundo diâmetro que é cerca de 50% ou menos do diâmetro do corpo principal do elemento de transporte de fluido.

[0028] Modalidade 7: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que: o aquecedor tem uma extremidade superior com um diâmetro que é substancialmente o mesmo que o diâmetro do corpo principal do elemento de transporte de fluido; o aquecedor tem uma altura que é substancialmente a mesma que o comprimento da primeira extremidade cônica do elemento de transporte de fluido; o aquecedor tem uma extremidade inferior com um diâmetro que é cerca de 50% ou menos do diâmetro da extremidade superior do aquecedor.

[0029] Modalidade 8: Um dispositivo de entrega de aerossol compreendendo um atomizador de acordo com qualquer modalidade anterior.

[0030] Modalidade 9: O dispositivo de entrega de aerossol de qualquer modalidade anterior, compreendendo um reservatório incluindo uma composição precursora de aerossol, em que a segunda extremidade do elemento de transporte de fluido estende para dentro do reservatório de modo a estar em contato com a composição precursora de aerossol.

[0031] Modalidade 10: Um atomizador compreendendo: um elemento de transporte de fluido na forma de um monólito rígido poroso, o elemento de transporte de fluido tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; um aquecedor contatando pelo menos uma porção de uma superfície externa do elemento de transporte de fluido, o aquecedor sendo na forma de uma malha condutora.

[0032] Modalidade 11: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a malha condutora é formada a partir de uma pluralidade de filamentos condutores cruzados.

[0033] Modalidade 12: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a malha condutora tem um padrão regular de filamentos condutores formando paralelogramos em torno dos espaços isolantes.

[0034] Modalidade 13: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que os espaços isolantes são abertos.

[0035] Modalidade 14: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que os espaços isolantes têm uma área individual média de cerca de 0,01 μm2 a cerca de 2 mm2.

[0036] Modalidade 15: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que o elemento de transporte de fluido tem um comprimento longitudinal total, e em que a malha condutora está presente em cerca de 10% a cerca de 80% do comprimento longitudinal total do elemento de transporte de fluido.

[0037] Modalidade 16: O atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a malha condutora está presente em cerca de 30% a cerca de 70% do comprimento longitudinal total do elemento de transporte de fluido.

[0038] Modalidade 17: Um dispositivo de entrega de aerossol compreendendo um atomizador de acordo com qualquer modalidade anterior.

[0039] Modalidade 18: O dispositivo de entrega de aerossol de qualquer modalidade anterior, compreendendo um reservatório incluindo uma composição precursora de aerossol, em que a segunda extremidade do elemento de transporte de fluido estende para dentro do reservatório de modo a estar em contato com a composição precursora de aerossol.

[0040] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da divulgação serão evidentes a partir da leitura da descrição detalhada a seguir, juntamente com os desenhos anexos, que são brevemente descritos abaixo. A divulgação inclui qualquer combinação de duas, três, quatro ou mais das modalidades acima mencionadas, bem como combinações de quaisquer dois, três, quatro ou mais recursos ou elementos estabelecidos nesta divulgação, independentemente de tais recursos ou elementos serem expressamente combinados em uma descrição de modalidade específica aqui. Esta divulgação deve ser lida holisticamente, de modo que quaisquer recursos ou elementos separáveis da divulgação, em qualquer um de seus vários aspectos e modalidades, sejam vistos como pretendidos como combináveis, a menos que o contexto indique claramente o contrário

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0041] Tendo assim descrito a divulgação nos termos gerais acima mencionados, agora será feita referência aos desenhos anexos, que não são necessariamente desenhados em escala, e em que:

[0042] A Figura 1 é uma vista parcialmente em corte de um dispositivo de entrega de aerossol compreendendo um cartucho e uma unidade de energia incluindo uma variedade de elementos que podem ser utilizados em um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com várias modalidades da presente divulgação;

[0043] A Figura 2A é uma ilustração de um elemento de transporte de fluido de acordo com várias modalidades da presente divulgação que inclui uma extremidade cônica;

[0044] A Figura 2B é uma vista de seção transversal do elemento de transporte de fluido da Figura 2A através da linha A - A mostrando a sua forma de seção transversal;

[0045] A Figura 3 é uma ilustração de um aquecedor de acordo com várias modalidades da presente divulgação, o aquecedor tendo uma forma substancialmente cônica, em que um diâmetro de uma extremidade superior do aquecedor é maior que um diâmetro de uma extremidade inferior do aquecedor;

[0046] A Figura 4 é uma ilustração de um atomizador de acordo com várias modalidades da presente divulgação, o atomizador incluindo um elemento de transporte de fluido com uma extremidade cônica e incluindo um aquecedor tendo uma forma substancialmente cônica, o aquecedor engatando a extremidade cônica do elemento de transporte de fluido;

[0047] A Figura 5 é uma ilustração de um atomizador comparativo tendo um fio de aquecimento de cadeia simples enrolado em torno de uma seção substancialmente central de um elemento de transporte de fluido que tem um diâmetro substancialmente constante ao longo de todo o seu comprimento;

[0048] A Figura 6 é uma ilustração de um atomizador de acordo com várias modalidades da presente divulgação, o atomizador incluindo um elemento de transporte de fluido e incluindo um aquecedor de malha condutora envolvendo uma porção do elemento de transporte de fluido;

[0049] A Figura 7 é uma vista ampliada de uma seção de um aquecedor de malha condutora de acordo com várias modalidades da presente divulgação; e

[0050] A Figura 8 é uma vista parcialmente em corte de um dispositivo de entrega de aerossol compreendendo um tanque que inclui um reservatório e um atomizador de acordo com várias modalidades da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0051] A presente divulgação será agora descrita mais detalhadamente daqui em diante com referência a modalidades exemplares da mesma. Essas modalidades exemplares são descritas para que esta divulgação seja minuciosa e completa, e transmita totalmente o escopo da divulgação aos especialistas na técnica. De fato, a divulgação pode ser incorporada de muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às modalidades aqui estabelecidas; em vez disso, essas modalidades são fornecidas para que esta divulgação atenda aos requisitos legais aplicáveis. Conforme utilizado na especificação e nas reivindicações anexas, as formas singulares “um”, “uma”, “o” incluem referências plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário.

[0052] Como descrito a seguir, modalidades da presente divulgação referem-se a sistemas de entrega de aerossol. Os sistemas de entrega de aerossol de acordo com a presente divulgação usam energia elétrica para aquecer um material (de preferência sem queimar o material em grau significativo e / ou sem alteração química significativa do material) para formar uma substância inalável; e os componentes de tais sistemas têm a forma de artigos que mais preferencialmente são suficientemente compactos para serem considerados dispositivos portáteis. Ou seja, o uso de componentes de sistemas de entrega de aerossol preferidos não resulta na produção de fumaça - ou seja, de subprodutos da combustão ou pirólise do tabaco, mas sim, o uso desses sistemas preferidos resulta na produção de vapores resultantes da volatilização ou vaporização de certos componentes incorporados nos mesmos. Em modalidades preferidas, os componentes de sistemas de entrega de aerossol podem ser caracterizados como cigarros eletrônicos, e esses cigarros eletrônicos preferencialmente incorporam tabaco e / ou componentes derivados de tabaco e, portanto, entregam componentes derivados de tabaco na forma de aerossol.

[0053] Peças de geração de aerossol de certos sistemas de entrega de aerossol preferidos podem fornecer muitas das sensações (por exemplo, rituais de inalação e exalação, tipos de gostos ou sabores, efeitos organolépticos, sensação física, rituais de uso, sinais visuais, como os fornecidos pelo aerossol visível, e semelhantes) de fumar um cigarro, charuto ou cachimbo que é empregado para acender e queimar tabaco (e, portanto, inalar fumaça de tabaco), sem nenhum grau substancial de combustão de qualquer componente do mesmo. Por exemplo, o usuário de uma peça de geração de aerossol da presente divulgação pode segurar e usar essa peça como um fumante emprega um tipo tradicional de artigo de fumo, sugar em uma extremidade da peça para inalação do aerossol produzido por essa peça, tirar ou sugar sopros em intervalos de tempo selecionados e semelhantes.

[0054] Os dispositivos de entrega de aerossol da presente divulgação também podem ser caracterizados como artigos de produção de vapor ou artigos de entrega de medicamentos. Assim, esses artigos ou dispositivos podem ser adaptados de modo a fornecer uma ou mais substâncias (por exemplo, aromas e / ou ingredientes ativos farmacêuticos) em uma forma ou estado inalável. Por exemplo, substâncias inaláveis podem estar substancialmente na forma de vapor (isto é, uma substância que está na fase gasosa a uma temperatura inferior ao seu ponto crítico). Alternativamente, as substâncias inaláveis podem estar na forma de um aerossol (isto é, uma suspensão de partículas sólidas finas ou gotículas de líquido em um gás). Para fins de simplicidade, o termo "aerossol", conforme utilizado aqui, deve incluir vapores, gases e aerossóis de uma forma ou tipo adequado para inalação humana, visível ou não, e de uma forma que possa ser considerada tipo fumaça.

[0055] Os dispositivos de entrega de aerossol da presente divulgação geralmente incluem vários componentes fornecidos dentro de um corpo ou invólucro externo, que podem ser referidos como um alojamento. O projeto geral do corpo ou invólucro externo pode variar, e o formato ou configuração do corpo externo que pode definir o tamanho e a forma geral do dispositivo de entrega de aerossol pode variar. Tipicamente, um corpo alongado que se assemelha à forma de um cigarro ou charuto pode ser formado a partir de um único alojamento unitário, ou o alojamento alongado pode ser formado de dois ou mais corpos separáveis. Por exemplo, um dispositivo de entrega de aerossol pode compreender um invólucro ou corpo alongado que pode ter uma forma substancialmente tubular e, como tal, se assemelhar à forma de um cigarro ou charuto convencional. Em uma modalidade, todos os componentes do dispositivo de entrega de aerossol estão contidos dentro de um alojamento. Alternativamente, um dispositivo de entrega de aerossol pode compreender dois ou mais alojamentos que são unidos e são separáveis. Por exemplo, um dispositivo de entrega de aerossol pode possuir em uma extremidade um corpo de controle (ou unidade de energia) compreendendo um alojamento contendo um ou mais componentes (por exemplo, uma bateria e vários componentes eletrônicos para controlar a operação desse artigo) e na outra extremidade e fixado de maneira removível ao mesmo um corpo ou invólucro externo contendo componentes de formação de aerossol (por exemplo, um ou mais componentes precursores de aerossol, como sabores e formadores de aerossol, um ou mais aquecedores e / ou um ou mais pavios).

[0056] Os dispositivos de entrega de aerossol da presente divulgação podem ser formados de um alojamento ou invólucro externo que não tem uma forma substancialmente tubular, mas podem ser formados para dimensões substancialmente maiores. O alojamento ou invólucro pode ser configurado para incluir um bocal e / ou pode ser configurado para receber um invólucro separado (por exemplo, um cartucho ou tanque) que pode incluir elementos consumíveis, como um formador de aerossol líquido, e pode incluir um vaporizador ou atomizador.

[0057] Os dispositivos de entrega de aerossol da presente divulgação compreendem, de preferência, alguma combinação de uma fonte de energia (isto é, uma fonte de energia elétrica), pelo menos um componente de controle (por exemplo, meios para acionar, controlar, regular e cessar a energia para geração de calor, como por controlar o fluxo de corrente elétrica a partir da fonte de energia para outros componentes do artigo - por exemplo, um microcontrolador ou microprocessador), um aquecedor ou membro de geração de calor (por exemplo, um elemento de aquecimento de resistência elétrica ou outro componente, que sozinho ou em combinação com um ou mais os elementos podem ser comumente referidos como "atomizador"), uma composição precursora de aerossol (por exemplo, geralmente um líquido capaz de produzir um aerossol mediante a aplicação de calor suficiente, como ingredientes comumente referidos como "suco de fumaça", "líquido eletrônico" e "suco eletrônico") e um bocal ou região de boca para permitir sugar o dispositivo de entrega de aerossol para inalação de aerossol (por exemplo, um caminho de fluxo de ar definido através do artigo, de modo que aerossol gerado pode ser retirado do mesmo mediante sugada).

[0058] Formatos, configurações e arranjos mais específicos de componentes dentro dos sistemas de entrega de aerossol da presente divulgação serão evidentes à luz da divulgação adicional fornecida a seguir. Além disso, a seleção e o arranjo de vários componentes do sistema de entrega de aerossol podem ser apreciados com a consideração dos dispositivos de entrega de aerossol eletrônicos disponíveis comercialmente, como os produtos representativos referenciados na seção da técnica de fundamentos da presente divulgação.

[0059] Uma modalidade exemplar de um dispositivo de entrega de aerossol 100 que ilustra componentes que podem ser utilizados em um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com a presente divulgação é fornecida na Figura 1. Como visto na vista em corte ilustrada aqui, o dispositivo de entrega de aerossol 100 pode compreender uma unidade de energia 102 e um cartucho 104 que podem ser alinhados de forma permanente ou removível em uma relação de funcionamento. O engate da unidade de energia 102 e do cartucho 104 pode ser ajustado por pressão (como ilustrado), rosqueado, ajuste por interferência, magnético ou semelhantes. Em particular, podem ser utilizados componentes de conexão, como aqui descritos em mais detalhes. Por exemplo, a unidade de energia pode incluir um acoplador adaptado para engatar um conector no cartucho.

[0060] Em modalidades específicas, uma ou ambos da unidade de energia 102 e o cartucho 104 podem ser referidos como descartáveis ou reutilizáveis. Por exemplo, a unidade de energia pode ter uma bateria substituível ou recarregável e, portanto, pode ser combinada com qualquer tipo de tecnologia de recarga, incluindo conexão a uma tomada elétrica típica, conexão a um carregador de carro (por exemplo, receptágulo de isqueiro) e conexão para um computador, como através de um cabo de Barramento Serial Universal (USB). Por exemplo, um adaptador incluindo um conector USB em uma extremidade e um conector da unidade de energia em uma extremidade oposta é divulgado na Publicação de Patente dos EUA No. 2014/0261495 de Novak et al., que é aqui incorporada por referência. Além disso, em algumas modalidades, o cartucho pode compreender um cartucho de uso único, conforme divulgado na Patente dos EUA No. 8.910.639 de Chang et al., que é aqui incorporada por referência.

[0061] Como ilustrado na Figura 1, uma unidade de energia 102 pode ser formada de um invólucro de unidade de energia 101 que pode incluir um componente de controle 106 (por exemplo, uma placa de circuito impresso (PCB), um circuito integrado, um componente de memória, um microcontrolador ou semelhante), uma sensor de fluxo 108, uma bateria 110 e um LED 112, e esses componentes podem ser alinhados de forma variável. Outros indicadores (por exemplo, um componente de retorno háptico, um componente de retorno de áudio ou semelhantes) podem ser incluídos além ou como alternativa ao LED. Tipos representativos adicionais de componentes que produzem sinais ou indicadores visuais, como componentes de diodo emissor de luz (LED) e suas configurações e usos são descritos nas Patentes dos EUA Nos. 154.192 de Sprinkel et al.; 8.499.766 de Newton e 8.539.959 de Scatterday; Publicação de Patente dos EUA No. 2015/0020825 de Galloway et al.; e Publicação de Patente dos EUA No. 2015/0216233 de Sears et al.; que são incorporadas aqui por referência. Entende-se que nem todos os elementos ilustrados são necessários. Por exemplo, um LED pode estar ausente ou pode ser substituído por um indicador diferente, como um indicador de vibração. Da mesma forma, um sensor de fluxo pode ser substituído por um atuador manual, como um botão de pressão.

[0062] Um cartucho 104 pode ser formado de um invólucro de cartucho 103 envolvendo o reservatório 144 que está em comunicação fluídica com um elemento de transporte de líquido 136 adaptado para absorver ou de outra forma transportar uma composição precursora de aerossol armazenada no alojamento de reservatório para um aquecedor 134. Um elemento de transporte de líquido pode ser formado de um ou mais materiais configurados para o transporte de um líquido, como por ação capilar. Um elemento de transporte de líquido pode ser formado, por exemplo, por materiais fibrosos (por exemplo, algodão orgânico, acetato de celulose, tecidos de celulose regenerada, fibras de vidro), cerâmica porosa, carbono poroso, grafite, vidro poroso, grânulos de vidro sinterizado, grânulos de cerâmica sinterizada, tubos capilares ou semelhantes. O elemento de transporte de líquido, portanto, pode ser qualquer material que contenha uma rede de poros abertos (isto é, uma pluralidade de poros que estão interconectados, de modo que o fluido possa fluir de um poro para outro em uma pluralidade de direções através do elemento). Como discutido aqui mais adiante, algumas modalidades da presente divulgação podem se relacionar particularmente ao uso de elementos de transporte não fibrosos. Como tal, os elementos de transporte fibroso podem ser expressamente excluídos. Alternativamente, podem ser utilizadas combinações de elementos de transporte fibrosos e elementos de transporte não fibrosos. Várias modalidades de materiais configurados para produzir calor quando a corrente elétrica é aplicada através deles podem ser empregadas para formar o elemento de aquecimento resistivo 134. Exemplos de materiais a partir dos quais a bobina de fio pode ser formada incluem Kanthal (FeCrAl), Níquel-Cromo, dissiliceto de Molibdênio (MoSi2), siliceto de molibdênio (MoSi), dissiliceto de molibdênio dopado com alumínio (Mo (Si, Al)2), titânio, platina, prata, paládio, ligas de prata e paládio, grafite e materiais à base de grafite (por exemplo, espumas e fios à base de carbono), tintas condutoras, sílica dopada com boro e cerâmica (por exemplo, cerâmicas de coeficiente de temperatura positivo ou negativo).

[0063] Uma abertura 128 pode estar presente no invólucro de cartucho 103 (por exemplo, na extremidade de boca) para permitir a saída do aerossol formado a partir do cartucho 104. Esses componentes são representativos dos componentes que podem estar presentes em um cartucho e não se destinam a limitar o escopo dos componentes de cartucho que são abrangidos pela presente divulgação.

[0064] O cartucho 104 também pode incluir um ou mais componentes eletrônicos 150, os quais podem incluir um circuito integrado, um componente de memória, um sensor ou semelhantes. O componente eletrônico 150 pode ser adaptado para se comunicar com o componente de controle 106 e / ou com um dispositivo externo por meios com ou sem fio. O componente eletrônico 150 pode ser posicionado em qualquer lugar dentro do cartucho 104 ou sua base 140.

[0065] Embora o componente de controle 106 e o sensor de fluxo 108 sejam ilustrados separadamente, é entendido que o componente de controle e o sensor de fluxo podem ser combinados como uma placa de circuito eletrônico com o sensor de fluxo de ar conectado diretamente a ele. Além disso, a placa de circuito eletrônico pode ser posicionada horizontalmente em relação à ilustração da Figura 1, em que a placa de circuito eletrônico pode ser paralela em comprimento ao eixo central da unidade de energia. Em algumas modalidades, o sensor de fluxo de ar pode compreender sua própria placa de circuito ou outro elemento base ao qual pode ser conectado. Em algumas modalidades, uma placa de circuito flexível pode ser utilizada. Uma placa de circuito flexível pode ser configurada em uma variedade de formas, incluindo formas substancialmente tubulares. As configurações de uma placa de circuito impresso e um sensor de pressão, por exemplo, são descritas na Publicação de Patente dos EUA No. 2015/0245658 de Worm et al., cuja divulgação é aqui incorporada por referência.

[0066] A unidade de energia 102 e o cartucho 104 podem incluir componentes adaptados para facilitar um engate de fluido entre os mesmos. Como ilustrado na Figura 1, a unidade de energia 102 pode incluir um acoplador 124 tendo uma cavidade 125 nele. O cartucho 104 pode incluir uma base 140 adaptada para engatar o acoplador 124 e pode incluir uma projeção 141 adaptada para caber dentro da cavidade 125. Esse engate pode facilitar uma conexão estável entre a unidade de energia 102 e o cartucho 104, bem como estabelecer uma conexão elétrica entre a bateria 110 e o componente de controle 106 na unidade de energia e o aquecedor 134 no cartucho. Além disso, o invólucro de unidade de energia 101 pode incluir uma entrada de ar 118, que pode ser um entalhe no invólucro onde se conecta ao acoplador 124 que permite a passagem de ar ambiente ao redor do acoplador e para o invólucro onde passa através da cavidade 125 do acoplador e para o cartucho através da projeção 141.

[0067] Um acoplador e uma base útil de acordo com a presente divulgação são descritos na Publicação de Patente dos EUA No. 2014/0261495 de Novak et al., cuja divulgação é aqui incorporada por referência. Por exemplo, um acoplador como visto na Figura 1 pode definir uma periferia externa 126 configurada para coincidir com uma periferia interna 142 da base 140. Em uma modalidade, a periferia interna da base pode definir um raio que é substancialmente igual a ou ligeiramente maior que um raio da periferia externa do acoplador. Além disso, o acoplador 124 pode definir uma ou mais protrusões 129 na periferia externa 126 configuradas para engatar um ou mais recessos 178 definidos na periferia interna da base. No entanto, várias outras modalidades de estruturas, formas e componentes podem ser empregadas para acoplar a base ao acoplador. Em algumas modalidades, a conexão entre a base 140 do cartucho 104 e o acoplador 124 da unidade de energia 102 pode ser substancialmente permanente, enquanto em outras modalidades a conexão entre as mesmas pode ser liberável de modo que, por exemplo, a unidade de energia possa ser reutilizada com um ou mais cartuchos adicionais que podem ser descartáveis e / ou recarregáveis.

[0068] O dispositivo de entrega de aerossol 100 pode ser substancialmente tipo haste ou substancialmente tubular ou substancialmente cilíndrico em algumas modalidades. Em outras modalidades, outras formas e dimensões são englobadas - por exemplo, uma seção retangular ou triangular, formas multifacetadas ou semelhantes. Em particular, a unidade de energia 102 pode ser do tipo não-haste e pode ser substancialmente retangular, redonda ou ter alguma outra forma. Da mesma forma, a unidade de energia 102 pode ser substancialmente maior do que uma unidade de energia que seria de esperar ser substancialmente do tamanho de um cigarro convencional.

[0069] O reservatório 144 ilustrado na Figura 1 pode ser um recipiente (por exemplo, formado de paredes substancialmente impermeáveis à composição precursora de aerossol) ou pode ser um reservatório fibroso. As paredes de reservatório podem ser flexíveis e desmontáveis. Paredes de reservatório alternativamente podem ser substancialmente rígidas. Um recipiente é de preferência substancialmente selado para impedir a passagem da composição precursora de aerossol, exceto por meio de qualquer abertura específica fornecida expressamente para a passagem da composição precursora de aerossol, tal como através de um elemento de transporte como aqui descrito. Em modalidades exemplares, o reservatório 144 pode compreender uma ou mais camadas de fibras não tecidas substancialmente formadas na forma de um tubo circundando o interior do invólucro de cartucho 103. Uma composição precursora de aerossol pode ser retida no reservatório 144. Componentes líquidos, por exemplo, pode ser retido de maneira sortiva pelo reservatório 144 (isto é, quando o reservatório 144 inclui um material fibroso). O reservatório 144 pode estar em conexão fluídica com um elemento de transporte de líquido 136. O elemento de transporte de líquido 136 pode transportar a composição precursora de aerossol armazenada no reservatório 144 por ação capilar para o elemento de aquecimento 134 que está na forma de uma bobina de fio de metal nesta modalidade. Como tal, o elemento de aquecimento 134 está em um arranjo de aquecimento com o elemento de transporte de líquido 136.

[0070] Em uso, quando um usuário suga no artigo 100, o fluxo de ar é detectado pelo sensor 108, o elemento de aquecimento 134 é ativado e os componentes para a composição precursora de aerossol são vaporizados pelo elemento de aquecimento 134. Sugar na extremidade de boca do artigo 100 faz com que o ar ambiente entre na entrada de ar 118 e passe através da cavidade 125 no acoplador 124 e a abertura central na projeção 141 da base 140. No cartucho 104, o ar sugado combina com o vapor formado para formar um aerossol. O aerossol é transportado rapidamente, sugado ou de outro modo retirado do elemento de aquecimento 134 e fora da abertura da boca 128 na extremidade de boca do artigo 100. Alternativamente, na ausência de um sensor de fluxo de ar, o elemento de aquecimento 134 pode ser ativado manualmente, tal como por um botão.

[0071] Um elemento de entrada pode ser incluído no dispositivo de entrega de aerossol (e pode substituir ou suplementar um fluxo de ar ou sensor de pressão). A entrada pode ser incluída para permitir que um usuário controle as funções do dispositivo e / ou para a saída de informação para um usuário. Qualquer componente ou combinação de componentes pode ser utilizado como entrada para controlar a função do dispositivo. Por exemplo, um ou mais botões podem ser utilizados como descrito na Publicação dos EUA No. 2015/0245658 de Worm et al., que é aqui incorporada por referência. Da mesma forma, uma tela sensível ao toque pode ser utilizada como descrito no Pedido de Patente dos EUA No. de Série 14 / 643.626, depositado em 10 de março de 2015, de Sears et al., que é aqui incorporado por referência. Como um exemplo adicional, componentes adaptados para reconhecimento de gestos com base em movimentos especificados do dispositivo de entrega de aerossol podem ser utilizados como entrada. Veja Publicação dos EUA No. 2016/0158782 de Henry et al., que é aqui incorporada por referência.

[0072] Em algumas modalidades, uma entrada pode compreender um computador ou dispositivo de computação, como um telefone inteligente ou tablet. Em particular, o dispositivo de entrega de aerossol pode ser conectado ao computador ou outro dispositivo, como o uso de um cabo USB ou protocolo semelhante. O dispositivo de entrega de aerossol também pode comunicar com um computador ou outro dispositivo que atue como entrada via comunicação sem fio. Veja, por exemplo, os sistemas e métodos para controlar um dispositivo por meio de uma solicitação de leitura, conforme descrito na Publicação dos EUA No. 2016/0007561 de Ampolini et al., cuja divulgação é aqui incorporada por referência. Em tais modalidades, um APP ou outro programa de computador pode ser utilizado em conexão com um computador ou outro dispositivo de computação para inserir instruções de controle no dispositivo de entrega de aerossol, tais instruções de controle incluindo, por exemplo, a capacidade de formar um aerossol de composição específica por escolher o conteúdo de nicotina e / ou o conteúdo de outros sabores a serem incluídos.

[0073] Os vários componentes de um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com a presente divulgação podem ser escolhidos dentre os componentes descritos na técnica e comercialmente disponíveis. Exemplos de baterias que podem ser utilizadas de acordo com a divulgação são descritos na Publicação de Patente dos EUA No. 2010/0028766 de Peckerar et al., cuja divulgação é aqui incorporada por referência.

[0074] O dispositivo de entrega de aerossol pode incorporar um sensor ou detector para controle do suprimento de energia elétrica ao elemento de geração de calor quando a geração de aerossol é desejada (por exemplo, mediante sugada durante o uso). Como tal, por exemplo, é fornecida uma maneira ou método para desligar a fonte de energia do elemento de geração de calor quando o dispositivo de entrega de aerossol não é utilizado durante o uso e ligar a fonte de energia para ativar ou acionar a geração de calor pelo elemento de geração de calor durante a sugada. Tipos representativos adicionais de mecanismos de detecção ou sensoriamento, estrutura e configuração dos mesmos, componentes dos mesmos e métodos gerais de operação dos mesmos, são descritos na Patente dos EUA 5.261.424 de Sprinkel, Jr.; 5.372.48 de McCafferty et al.; e PCT WO 2010/003480 de Flick; que são incorporados aqui por referência.

[0075] O dispositivo de entrega de aerossol incorpora preferencialmente um mecanismo de controle para controlar a quantidade de energia elétrica ao elemento de geração de calor durante a sugada. Tipos representativos de componentes eletrônicos, estrutura e configuração dos mesmos, recursos dos mesmos e métodos gerais de operação dos mesmos, são descritos na Patente dos EUA 4.735.217 de Gerth et al.; 4.947.874 de Brooks et al.; 5.372.148 de McCafferty et al.; 6.040.560 de Fleischhauer et al.; 7.040.314 de Nguyen et al. e 8.205.622 de Pan; Publicação de Patente dos EUA 2009/0230117 de Fernando et al., 2014/0060554 de Collet et al. e 2014/0270727 de Ampolini et al.; e Publicação dos EUA No. 2015/0257445 de Henry et al.; que são incorporadas aqui por referência.

[0076] Tipos representativos de substratos, reservatórios ou outros componentes para suportar o precursor de aerossol são descritos na Patente dos EUA No. 8.528.569 de Newton; Publicação de Patente dos EUA No. 2014/0261487 de Chapman et al. e 2014/0059780 de Davis et al.; e Publicação dos EUA No. 2015/0216232 de Bless et al.; que são incorporadas aqui por referência. Além disso, vários materiais de absorção, e a configuração e operação desses materiais dentro de certos tipos de cigarros eletrônicos, são estabelecidos na Patente dos EUA No. 8.910.640 de Sears et al.; que é incorporada aqui por referência.

[0077] Para sistemas de entrega de aerossol que são caracterizados como cigarros eletrônicos, a composição precursora de aerossol incorpora preferencialmente tabaco ou componentes derivados de tabaco. Em um aspecto, o tabaco pode ser fornecido como partes ou pedaços de tabaco, como lâmina de tabaco finamente triturada, moída ou em pó. Grânulos de tabaco, pelotas ou outras formas sólidas podem ser incluídas, como descrito na Publicação de Patente dos EUA No. 2015/0335070 de Sears et al., cuja divulgação é aqui incorporada por referência. Em outro aspecto, o tabaco pode ser fornecido na forma de um extrato, como um extrato seco por pulverização que incorpora muitos dos componentes solúveis em água do tabaco. Alternativamente, os extratos de tabaco podem ter a forma de extratos de teor de nicotina relativamente alto, que também incorporam pequenas quantidades de outros componentes extraídos derivados do tabaco. Em outro aspecto, os componentes derivados do tabaco podem ser fornecidos em uma forma relativamente pura, como certos agentes aromatizantes derivados do tabaco. Em um aspecto, um componente que é derivado do tabaco e que pode ser empregado em uma forma altamente purificada ou essencialmente pura é a nicotina (por exemplo, nicotina de grau farmacêutico).

[0078] A composição precursora de aerossol, também referida como composição precursora de vapor, pode compreender uma variedade de componentes, incluindo, a título de exemplo, um álcool poli-hídrico (por exemplo, glicerina, propilenoglicol ou uma mistura dos mesmos), nicotina, tabaco, extrato de tabaco e / ou aromatizantes. Tipos representativos de componentes e formulações de precursores de aerossol também são apresentados e caracterizados na Patente dos EUA No. 7.217.320 de Robinson et al. e Publicação de Patente dos EUA No. 2013/0008457 de Zheng et al.; 2013/0213417 de Chong et al.; 2014/0060554 de Collett et al.; 2015/0020823 de Lipowicz et al.; e 2015/0020830 de Roller, bem como WO 2014/182736 de Bowen et al., cujas divulgações são aqui incorporadas por referência. Outros precursores de aerossol que podem ser empregados incluem os precursores de aerossol que foram incorporados no produto VUSE® pela RJ Reynolds Vapor Company, o produto BLU™ da Lorillard Technologies, o produto MISTIC MENTHOL da Mistic Ecigs e o produto VYPE da CN Creative Ltd. Também são desejáveis os chamados "sucos de fumaça" para cigarros eletrônicos que estão disponíveis na Johnson Creek Enterprises LLC.

[0079] A quantidade de precursor de aerossol que é incorporada no sistema de entrega de aerossol é tal que a peça de geração de aerossol fornece características sensoriais aceitáveis e de desempenho desejáveis. Por exemplo, é altamente preferido que quantidades suficientes de material de formação de aerossol (por exemplo, glicerina e / ou propilenoglicol) sejam empregues para proporcionar a geração de um aerossol convencional visível que, em muitos aspectos, se assemelha à aparência da fumaça do tabaco. A quantidade de precursor de aerossol no sistema de geração de aerossol pode depender de fatores como o número de sopros desejados por peça de geração de aerossol. Em uma ou mais modalidades, cerca de 1 ml ou mais, cerca de 2 ml ou mais, cerca de 5 ml ou mais, ou cerca de 10 ml ou mais da composição precursora de aerossol podem ser incluídos.

[0080] Ainda outros recursos, controles ou componentes que podem ser incorporados nos sistemas de entrega de aerossol da presente divulgação são descritos na Patente dos EUA 5,967,148 de Harris et al.; 5.934.289 de Watkins et al.; Patente dos EUA No. 5.954.979 de Counts et al.; 6.040.560 de Fleischhauer et al; 8.365.742 de Hon; 8.402.976 de Fernando et al.; Publicação de Patente dos EUA No. 2010/0163063 de Fernando et al.; 2013/0192623 de Tucker et al.; 2013/0298905 de Leven et al.; 2013/0180553 de Kim et al., 2014/0000638 de Sebastian et al., 2014/0261495 de Novak et al. e 2014/0261408 de DePiano et al.; que são incorporadas aqui por referência.

[0081] A descrição anterior de uso do artigo pode ser aplicada às várias modalidades descritas aqui através de pequenas modificações, que podem ser evidentes para a pessoa habilitada na técnica à luz da divulgação adicional fornecida neste documento. A descrição de uso acima, no entanto, não se destina a limitar o uso do artigo, mas é fornecida para atender a todos os requisitos necessários de divulgação da presente divulgação. Qualquer um dos elementos mostrados no artigo ilustrado na Figura 1 ou conforme descrito acima pode ser incluído em um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com a presente divulgação.

[0082] Em uma ou mais modalidades, a presente divulgação pode particularmente se relacionar com dispositivos de entrega de aerossol que são configurados para fornecer maior produção de vapor. Esse aumento pode surgir de uma variedade de fatores. Em algumas modalidades, um elemento de transporte de líquido (isto é, um elemento de pavio ou absorção) pode ser formado parcial ou completamente a partir de um monólito poroso, como uma cerâmica porosa, um vidro poroso ou semelhantes. Materiais monolíticos exemplares adequados para uso de acordo com modalidades da presente divulgação são descritos, por exemplo, no Pedido de Patente dos EUA Número de Série 14 / 988.109, depositado em 5 de janeiro de 2016, e Patente dos EUA No. 2014/0123989 de LaMothe, cujas divulgações são aqui incorporadas por referência. O monólito poroso pode formar um pavio substancialmente sólido. Em particular, o elemento de transporte pode ser substancialmente um material monolítico único, em vez de um feixe de fibras individuais, como conhecido na técnica.

[0083] O uso de um monólito poroso rígido como elemento de transporte de fluido é benéfico para melhorar a uniformidade do aquecimento e reduzir a possível carbonização do elemento de transporte de fluido quando ocorre aquecimento não uniforme. Também pode ser desejável eliminar a presença de qualquer material fibroso em um dispositivo de entrega de aerossol. Apesar de tais benefícios, os monólitos porosos também apresentam certos desafios para uma implementação bem-sucedida como elemento de transporte de fluido. Tais desafios são em parte devido às diferentes propriedades do material dos monólitos porosos (por exemplo, cerâmica porosa) em comparação com pavios fibrosos. Por exemplo, a alumina tem uma condutividade térmica mais alta e uma capacidade de calor mais alta que a sílica. Essas propriedades térmicas fazem com que o calor seja retirado da composição precursora de aerossol na interface do pavio e do aquecedor, e isso pode exigir uma saída de energia inicial mais alta para obter vaporização de fluido comparável. A presente divulgação realiza meios para superar tais dificuldades.

[0084] Em algumas modalidades que utilizam um monólito poroso, os requisitos de energia para vaporização ao usar um monólito poroso podem ser minimizados e o tempo de resposta da vaporização pode ser melhorado aumentando a densidade de fluxo de calor (medido em Watts por metro quadrado - W / m2) sobre a superfície do elemento de transporte de fluido monolítico poroso. A presente divulgação descreve particularmente modalidades adequadas para fornecer esse aumento na densidade de fluxo de calor.

[0085] Em uma ou mais modalidades, a presente divulgação que pode se relacionar a uma configuração de atomizador em que um elemento de transporte de fluido monolítico poroso tem uma porção de formato específica que é combinada com um aquecedor tendo uma forma substancialmente correspondente. Por exemplo, um elemento de transporte de fluido 236 é mostrado na Figura 2A e está na forma de um monólito poroso substancialmente rígido. Como visto na Figura 2B, o elemento de transporte de fluido tem uma seção transversal substancialmente redonda, mas outras geometrias de seção transversal também são abrangidas. O elemento de transporte de fluido 236 tem um corpo principal 236a, uma primeira extremidade que é cônica 236b e uma segunda extremidade 236c. Enquanto o elemento de transporte de fluido 236 é ilustrado como sendo substancialmente reto, outras configurações também são englobadas, como tendo uma ou mais dobras ou sendo curvas. O corpo principal 236a do elemento de transporte de fluido 236 tem um diâmetro d que é substancialmente constante ao longo do comprimento longitudinal do corpo principal 236a. A segunda extremidade 236c pode ter um diâmetro que é substancialmente o mesmo que o diâmetro d do corpo principal 236a; no entanto, o diâmetro da segunda extremidade 236c pode ser menor ou maior que o diâmetro d do corpo principal 236a. Como ilustrado, a extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236 forma aproximadamente 25% do comprimento total L do elemento de transporte. Em várias modalidades, a extremidade cônica 236b forma cerca de 5% a cerca de 50%, cerca de 10% a cerca de 40% ou cerca de 15% a cerca de 35% do comprimento total L do elemento de transporte 236. A extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236 é configurada de modo a começar com um diâmetro que é aproximadamente o mesmo que o diâmetro d do corpo principal 236a e depois diminui gradualmente para um ponto 236d. Embora o ponto 236d seja ilustrado como um ponto agudo, tal configuração não é necessária. De preferência, o ponto 236d tem um diâmetro que é cerca de 50% ou menos, cerca de 35% ou menos, cerca de 20% ou menos, ou cerca de 10% ou menos do diâmetro d do corpo principal 236a, com um intervalo inferior exemplar de cerca de 5% ou cerca de 1% do diâmetro d do corpo principal. Em algumas modalidades, o ponto 236d pode ser substancialmente arredondado ou achatado.

[0086] Um aquecedor 234 é mostrado na Figura 3, e o aquecedor é formado por um fio de aquecimento 235a que é moldado para corresponder substancialmente à extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236. Como ilustrado, o aquecedor 234 é substancialmente em forma de cesto. Para corresponder substancialmente à extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236, o aquecedor 234 pode ter dimensões que são substancialmente semelhantes às dimensões do elemento de transporte 236. Em uma modalidade exemplar, o aquecedor 234 tem uma extremidade superior 234a com um diâmetro A que é substancialmente o mesmo que o diâmetro d do corpo principal 236a do elemento de transporte 236. Substancialmente o mesmo indica que o diâmetro A da extremidade superior 234a do aquecedor 234 é ± 10% do diâmetro d do corpo principal 236a do elemento de transporte 236. O aquecedor 234 também tem uma altura C que é substancialmente igual ao comprimento da extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236. Substancialmente o mesmo indica que a altura C do aquecedor 234 é ± 10% do comprimento da extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236. Em algumas modalidades, a altura C do aquecedor 234 não é maior que o comprimento da extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236. Por exemplo, a altura C do aquecedor A 234 pode ser de cerca de 50% a cerca de 100%, cerca de 60% a cerca de 99%, ou cerca de 65% a cerca de 98% do comprimento da extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236. O aquecedor 234 também pode ter uma extremidade inferior 234b com um diâmetro D que é menor que o diâmetro A da extremidade superior 234a do aquecedor. O diâmetro D da extremidade inferior 234b do aquecedor 234 é preferencialmente cerca de 50% ou menos, cerca de 35% ou menos, cerca de 20% ou menos, ou cerca de 10% ou menos do diâmetro A da extremidade superior 234a do aquecedor. Por exemplo, o diâmetro D pode ser de cerca de 1% a cerca de 50%, cerca de 2% a cerca de 40% ou cerca de 5% a cerca de 30% do diâmetro A. O diâmetro do aquecedor 234 pode diminuir gradualmente a partir do diâmetro A na extremidade superior 234a do aquecedor até o diâmetro D na extremidade inferior 234b do aquecedor. O aquecedor 234 tem uma área interior aberta que é configurada para receber a extremidade cônica 236b do elemento de transporte 236.

[0087] O aquecedor 234 pode ainda incluir cabos elétricos (235b, 235c) para fornecer conexões elétricas positivas e negativas para o aquecedor. Os cabos elétricos (235b, 235c) podem ser formados integralmente com o fio de aquecimento 235a ou podem ser elementos separados que podem ser conectados (por exemplo, soldando ou usando um conector) ao fio de aquecimento. O aquecedor 234 pode ter uma largura total B que pode incluir a largura total da bobina formada pelo fio de aquecimento 235a e o comprimento dos cabos elétricos (235b, 235c).

[0088] A combinação do elemento de transporte 236 e o aquecedor 234 é mostrada na Figura 4. Como pode ser visto, um atomizador 275 é formado por um elemento de transporte 236 na forma de um monólito rígido poroso e um aquecedor 234 enrolado em torno de uma extremidade cônica do elemento de transporte. O aquecedor 234 compreende nove bobinas do fio do aquecedor 235a. Como visto, o aquecedor 234 está em uma configuração substancialmente cônica e inclui uma área interna que recebe e corresponde substancialmente à extremidade cônica do elemento de transporte de fluido. Nesta configuração, a energia do aquecedor 234 é focada na área de superfície menor da extremidade cônica do pavio. Em comparação, como ilustrado na Figura 5, um aquecedor 234’ formado de nove bobinas de fio de aquecimento 235a' enrolado em torno de uma porção de diâmetro constante de um elemento de transporte de fluido 236’ cobre uma área superficial significativamente maior do elemento de transporte de fluido e, portanto, faz com que a energia seja menos focada. Em tal atomizador comparativo, a densidade de fluxo de calor é significativamente menor do que quando o fio de aquecedor é enrolado sobre uma área de superfície menor, como mostrado na Figura 4.

[0089] Em uma ou mais modalidades, densidade de fluxo de calor aumentada e, portanto, melhor aquecimento e formação de vapor, pode ser alcançada usando uma configuração de aquecedor alternativa. Por exemplo, como ilustrado na Figura 6, um aquecedor de malha ou tela 334 pode ser utilizado e pode ser eficaz para aumentar a cobertura da área de superfície do aquecedor sobre um elemento de transporte de fluido monolítico poroso 336. O aquecedor é configurado de preferência para entrar em contato com pelo menos uma porção de uma superfície externa de um elemento de transporte de fluido, o aquecedor sob a forma de uma malha condutora. Como aqui utilizado, os termos malha e tela devem ser intercambiáveis e se referir especificamente a uma rede de filamentos condutores e cruzados 335a. Como tal, a malha condutora pode ser considerada uma rede de filamentos condutores e / ou uma estrutura entrelaçada. Os filamentos condutores 335a podem ser formados de qualquer material eletricamente condutor adequado, tal como aqui listado de outro modo para a formação de um aquecedor. Em uma ou mais modalidades, os filamentos condutores 335a podem ser pelo menos parcialmente entrelaçados com filamentos não condutores 383 ou material semelhante, o que pode ser eficaz para melhorar a direção do fluxo de corrente elétrica entre os fechos 338a e 338b.

[0090] O aquecedor de malha condutora 334 pode circundar circunferencialmente pelo menos uma porção de uma superfície externa do elemento de transporte de fluido 336. Em algumas modalidades, o aquecedor de malha condutora 334 pode envolver apenas parcialmente pelo menos uma porção de uma superfície externa do elemento de transporte de fluido 336. O aquecedor de malha condutora 334 pode incluir uma primeira extremidade 334a e uma segunda extremidade 334b em que a cobertura do aquecedor de malha condutora sobre a superfície externa do elemento de transporte de fluido 336 termina. A primeira extremidade 334a e a segunda extremidade 334b do aquecedor de malha condutora 334 podem incluir os respectivos primeiro e segundo fechos 338a e 338b que podem prender o aquecedor de malha condutora ao elemento de transporte de fluido e / ou podem funcionar como conexões elétricas entre o aquecedor de malha condutora e uma fonte de energia.

[0091] Como visto na Figura 7, o aquecedor de malha condutora 334 pode compreender uma pluralidade de filamentos condutores cruzados 335a. O aquecedor de malha condutora 334 pode definir um padrão regular de filamentos condutores 335a formando paralelogramos 339 ou outras formas consistentes com uma configuração de malha. Os filamentos condutores 335a podem particularmente envolver os espaços isolantes 381. Os espaços isolantes 381 podem ser abertos (por exemplo, isolados pelo ar) ou podem ser pelo menos parcialmente preenchidos com um isolador. Os espaços isolantes 381 podem ser configurados para ter uma área definida, de modo que a capacidade de aquecimento do aquecedor de malha condutora 334 seja maximizada para uma quantidade minimizada de fornecimento de energia ao aquecedor de malha condutora. Em algumas modalidades, os espaços isolantes podem ter uma área individual média de cerca de 0,01 μm2 a cerca de 2 mm2. Em outras modalidades, os espaços isolantes podem ter uma área individual média de cerca de 0,05 μm2 a cerca de 1,5 mm2, cerca de 0,1 μm2 a cerca de 1 mm2, cerca de 0,25 μm2 a cerca de 0,5 mm2 ou cerca de 0,5 μm2 a cerca de 0,1 mm2. Em algumas modalidades, os espaços isolantes podem ter uma área individual média em um intervalo superior, como cerca de 0,005 mm2 a cerca de 2 mm2, cerca de 0,01 mm2 a cerca de 1,5 mm2 ou cerca de 0,02 mm2 a cerca de 1 mm2. Em algumas modalidades, os espaços isolantes podem ter uma área individual média em um intervalo inferior, como cerca de 0,01 μm2 a cerca de 10 μm2, cerca de 0,02 μm2 a cerca de 5 μm2 ou cerca de 0,05 μm2 a cerca de 1 μm2.

[0092] Voltando à Figura 6, o aquecedor de malha condutora 334, como ilustrado, cobre aproximadamente 30% do comprimento longitudinal geral do elemento de transporte de fluido 336. Em outras modalidades, o aquecedor de malha condutora 334 pode estar presente em cerca de 10% a cerca de 80%, cerca de 15 % a cerca de 75%, ou cerca de 20% a cerca de 70% do comprimento longitudinal total do elemento de transporte de fluido 336. O aquecedor de malha condutora 334 pode ser posicionado substancialmente próximo a uma extremidade do elemento de transporte de fluido 336, ou o aquecedor de malha condutora pode ser posicionado substancialmente centralmente ao longo do comprimento longitudinal do elemento de transporte de fluido.

[0093] Em outras modalidades, um atomizador (275, 375), como ilustrado na Figura 4 e / ou Figura 6 pode ser incluído em um dispositivo de entrega de aerossol (100), como ilustrado na Figura 1. Como tal, qualquer um dos elementos relevantes do dispositivo de entrega de aerossol 100 da Figura 1 pode ser incluído em tal dispositivo de entrega de aerossol, incluindo um atomizador (275 e / ou 375), como aqui descrito. Como uma modalidade exemplar, um dispositivo de entrega de aerossol 800 é ilustrado na Figura 8. O dispositivo de entrega de aerossol 800 inclui um tanque (ou cartucho) 804 definido por um corpo ou invólucro externo 803. O tanque 804 inclui um reservatório 844 que é pelo menos parcialmente cheio com uma composição precursora de aerossol 845. O reservatório 844 é particularmente configurado como um corpo fechado com uma única abertura 846 configurada para engatar de maneira selada o elemento de transporte de fluido monolítico poroso 836. Como tal, o elemento de transporte de fluido 836 se estende ou se projeta para o reservatório 844 de modo a estar em comunicação fluídica ou outro contato com a composição precursora de aerossol 845 e transporta a composição precursora de aerossol para o aquecedor 834. Quando o aquecedor 834 é ativado, a composição precursora de aerossol é vaporizada para preencher pelo menos parcialmente uma zona de vaporização 809 dentro do tanque 804. O ar sugado através da entrada de ar 818 transporta rapidamente o vapor formado (por exemplo, na forma de um aerossol em que o vapor formado é misturado com o ar) a partir da zona de vaporização 809 para o bocal 827. Como ilustrado, o reservatório 844 está substancialmente localizado centralmente no tanque 804, e o aerossol passa ao redor do reservatório; no entanto, outras configurações dos elementos também são abrangidas. O tanque 804 inclui um conector 840 para conectar o tanque a um corpo de controle ou unidade de energia (por exemplo, elemento 102 na Figura 1). O conector 840 pode ter uma estrutura semelhante à da base 140 ilustrada na Figura 1 ou pode ter qualquer outra estrutura adequada para conectar o tanque 804 a um corpo de controle / unidade de energia. Embora não ilustrado, é entendido que as conexões elétricas são incluídas para fornecer uma conexão elétrica entre o aquecedor 834 e uma bateria (por exemplo, elemento 110 na Figura 1) ou outro dispositivo de fornecimento de energia. Um atomizador 375 ilustrado na Figura 6 pode ser utilizado em adição ou em alternativa ao aquecedor combinado 834 e ao elemento de transporte de fluido 836 ilustrado na Figura 8.

[0094] Um aquecedor aqui descrito geralmente pode ser posicionado em torno de uma porção externa do elemento de transporte de fluido. Em uma ou mais modalidades, no entanto, um aquecedor pode ser posicionado pelo menos parcialmente interno ao elemento de transporte de fluido. Por exemplo, um elemento de transporte de fluido de cerâmica pode ser formado na presença de um aquecedor, de modo que o elemento de transporte de fluido de cerâmica e o aquecedor sejam monolíticos. Em tais modalidades, pelo menos uma quantidade suficiente do aquecedor adequado para formar um contato elétrico será posicionada externamente ao elemento de transporte de fluido. Em algumas modalidades, um elemento de transporte de fluido pode ser pelo menos parcialmente oco - isto é, incluindo um espaço aberto no qual um aquecedor pode ser posicionado. Desta maneira, o aquecimento pode prosseguir de dentro para fora, de modo que a produção máxima de vapor seja formada externamente a partir do elemento de transporte de fluido. Se desejado, um aquecedor como aqui descrito pode ser posicionado pelo menos parcialmente interno ao elemento de transporte de fluido. Em algumas modalidades, um aquecedor como aqui descrito pode ser posicionado em uma superfície externa do elemento de transporte de fluido, e um segundo aquecedor pode ser posicionado pelo menos parcialmente interno ao elemento de transporte de fluido, como observado acima.

[0095] O uso de pelo menos dois aquecedores separados pode ser benéfico para melhorar a produção de vapor. Especificamente, um primeiro aquecedor pode ser utilizado para pré-aquecer o líquido para vaporização dentro do elemento de transporte de líquido, e um segundo aquecedor pode ser utilizado para vaporizar o líquido. O pré- aquecimento pode reduzir a energia total e / ou a temperatura absoluta e / ou a duração do aquecimento necessária para fornecer o volume desejado de vapor. Um aquecedor interno, por exemplo, pode ser um pré-aquecedor, e um aquecedor externo pode ser um aquecedor de vaporização. Alternativamente, pelo menos dois aquecedores separados podem ser posicionados em uma superfície externa do elemento de transporte de líquido. Um dos aquecedores pode funcionar como um pré-aquecedor, e o outro dos aquecedores pode funcionar como um aquecedor de vaporização. Por exemplo, como ilustrado na Figura 8, um pré-aquecedor (não ilustrado) pode ser posicionado entre o aquecedor 834 (que pode funcionar como um aquecedor de vaporização) e o reservatório 844. O pré-aquecedor pode pré-aquecer a composição precursora de aerossol líquida 845 que flui a partir do reservatório 844 para o aquecedor de vaporização 834, de modo que o aquecedor de vaporização pode alcançar vaporização mais facilmente, como descrito acima, e / ou o pré-aquecedor pode reduzir uma viscosidade da composição precursora de aerossol líquida para melhorar o fluxo do líquido a partir do reservatório para o aquecedor de vaporização. Uma combinação semelhante de aquecedores pode ser aplicada ao elemento de transporte de líquido 336 na Figura 6. Na Figura 8, o segundo aquecedor posicionado entre o aquecedor 834 e o reservatório 844 pode ser um aquecedor de malha como descrito aqui, pode ser uma bobina de fio simples ou pode ser qualquer outro tipo de aquecedor útil para fornecer pré- aquecimento ao líquido no elemento de transporte de líquido. Na Figura 6, o segundo aquecedor no elemento de transporte de líquido 336 pode ser um aquecedor de malha adicional, pode ser uma bobina de fio simples ou pode ser qualquer outro tipo de aquecedor útil para fornecer pré-aquecimento ao líquido no elemento de transporte de líquido. Por exemplo, uma bobina de aquecimento 234’, como ilustrada na Figura 5, pode ser adicionada como um segundo aquecedor em combinação com um aquecedor de malha de fio (ver Figura 6) ou um aquecedor em forma de cesto (ver Figura 4) como descrito aqui.

[0096] Em um ou mais casos, os valores aqui descritos podem ser caracterizados com a palavra "aproximadamente". Entende-se que um valor sendo " aproximadamente " a quantidade indicada indica que a quantidade indicada pode ser exatamente o valor indicado ou pode variar do valor indicado em até 5%, até 2% ou até 1%.

[0097] Muitas modificações e outras modalidades da divulgação virão à mente de um especialista na técnica a que essa divulgação pertence tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições anteriores e nos desenhos associados. Portanto, deve ser entendido que a divulgação não deve ser limitada às modalidades específicas divulgadas aqui e que modificações e outras modalidades devem ser incluídas no escopo das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam empregados aqui, eles são utilizados apenas em sentido genérico e descritivo e não para fins de limitação.

Claims

1. Atomizador (275) CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um elemento de transporte (236) de fluido na forma de um monólito rígido poroso, o elemento de transporte (236) de fluido tendo uma primeira extremidade que é cônica (236b) e tendo uma segunda extremidade (236c); um aquecedor (234) com uma configuração cônica e incluindo na área interior que recebe e corresponde à primeira extremidade cônica (236b) do elemento de transporte (236) de fluido; em que o elemento de transporte (236) de fluido tem um corpo principal (236a) com um comprimento longitudinal estendendo entre a primeira extremidade cônica (236b) e a segunda extremidade (236c), o corpo principal (236a) tendo um diâmetro que é constante ao longo do comprimento longitudinal do mesmo, a primeira extremidade cônica (236b) formando de 5% a 50% de um comprimento total do elemento de transporte (236) de fluido, a primeira extremidade cônica (236b) afunilando a partir de um primeiro diâmetro que é o mesmo que o diâmetro do corpo principal (236a) para um segundo diâmetro que é 50% ou menos do diâmetro do corpo principal (236a) do elemento de transporte (236) de fluido, e em que cada uma das condições abaixo é atendida: o aquecedor (234) tem uma extremidade superior (234a) com um diâmetro que é o mesmo que o diâmetro do corpo principal (236a) do elemento de transporte (236) de fluido; o aquecedor (234) tem uma altura que é a mesma que o comprimento da primeira extremidade cônica (236b) do elemento de transporte (236) de fluido; o aquecedor (234) tem uma extremidade inferior (234b) com um diâmetro que é 50% ou menos do diâmetro da extremidade superior (234a) do aquecedor (234).

2. Atomizador (275), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o poroso monólito rígido é formado de cerâmica porosa ou vidro poroso.