BR112021004583A2 - elemento de absorção para dispositivo de entrega de aerosol. - Google Patents
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Abstract
ELEMENTO DE ABSORÇÃO PARA DISPOSITIVO DE ENTREGA DE AEROSOL.
Um dispositivo de entrega de aerossol inclui um alojamento externo, um reservatório contendo um líquido, um aquecedor configurado para vaporizar o líquido, e um elemento de transporte de líquido configurado para fornecer o líquido ao aquecedor. O elemento de transporte de líquido inclui um monólito rígido. Pelo menos uma porção do monólito rígido é substancialmente cilíndrica. A porção cilíndrica tem uma superfície externa e um eixo longitudinal. A superfície externa apresenta pelo menos uma descontinuidade.
Description
[001] A presente divulgação se refere a dispositivos e componentes de entrega de aerossol, portanto, e mais particularmente a dispositivos de entrega de aerossol que podem utilizar calor gerado eletricamente para a produção de aerossol (por exemplo, comumente referido como cigarros eletrônicos). Os dispositivos de entrega de aerossol 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.
[002] Muitos dispositivos foram propostos ao longo dos anos como melhorias, ou alternativas, aos produtos de fumo que requerem a combustão do tabaco para uso. Muitos desses dispositivos supostamente foram projetados para fornecer as sensações associadas ao fumo de cigarro, charuto ou cachimbo, mas sem fornecer quantidades consideráveis de combustão incompleta e produtos de pirólise que resultam da queima de tabaco. Para este fim, foram propostos vários produtos de fumo, geradores de sabor e inaladores de medicamentos que utilizam energia elétrica para vaporizar ou aquecer um material volátil, ou tentam fornecer as sensações de fumar cigarro, charuto ou cachimbo sem queimar tabaco para um grau significativo. Ver, por exemplo, os vários artigos de fumo, dispositivos de entrega de aerossol e fontes de geração de calor alternativos estabelecidos na arte anterior descrita na Patente dos EUA No. 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. Ver também, por exemplo, os vários tipos de artigos de fumo, dispositivos de entrega de aerossol e fontes de geração de calor alimentadas eletricamente referenciados pelo nome de marca e fonte comercial na Publicação de Patente dos EUA No. 2015/0216232 de Bless et al., que é incorporada neste documento por referência em sua totalidade.
[003] Produtos representativos que se assemelham a muitos dos atributos dos tipos tradicionais de cigarros, charutos ou cachimbos foram comercializados como ACCORD® da Philip Morris Incorporated; ALPHA™, JOYE 510™ e M4™ da InnoVapor LLC; CIRRUS™ e FLING™ da White Cloud Cigarettes; BLU™ da Fontem Ventures BV; COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ e™ SENSE da EPUFFER® International Inc.; DUOPRO™, STORM™ e VAPORKING® da Electronic Cigarettes, Inc.; EGAR™ da Egar Australia; eGo- C™ e eGo-T™ da Joyetech; ELUSION™ da Elusion UK Ltd; EONSMOKE® da Eonsmoke LLC; FINTM da FIN Branding Group, LLC; SMOKE® da Green Smoke Inc. EUA; GREENARETTE™ da Greenarette LLC; HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ e PITBULL™ da SMOKE STIK®; HEATBAR™ da Philip Morris International, Inc.; HYDRO IMPERIAL™ e LXE™ da Crown7; LOGIC™ e THE CUBAN™ da LOGIC Technology; LUCI® da Luciano Smokes Inc.; METRO® da Nicotek, LLC; NJOY® e ONEJOY™ da Sottera, Inc.; NO. 7™ da SS Choice LLC; PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™ da PremiumEstore LLC; RAPP E-MYSTICK™ da Ruyan America, Inc.; RED DRAGON™ da Red Dragon Products, LLC; RUYAN® da Ruyan Group (Holdings) Ltd.; SF® da Smoker Friendly International, LLC; GREEN SMART
SMOKER® da The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.; SMOKE ASSIST® da Coastline Products LLC; SMOKING EVERYWHERE® da Smoking Everywhere, Inc.; V2CIGS™ da VMR Products LLC; VAPOR NINE™ da VaporNine LLC; VAPOR4LIFE® da Vapor 4 Life, Inc.; VEPPO™ da E-CigaretteDirect, LLC; VUSE® da RJ Reynolds Vapor Company; Produto MISTIC MENTHOL da Mistic Ecigs; o produto VYPE da CN Creative Ltd; IQOS™ da Philip Morris International; GLO™ da British American Tobacco. Ainda outros dispositivos de entrega de aerossol alimentados eletricamente, e em particular aqueles dispositivos que foram caracterizados como os chamados cigarros eletrônicos, foram comercializados sob os nomes comerciais COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP®; e SOUTH BEACH SMOKE™.
[004] Seria desejável fornecer um elemento de transporte de líquido para uma composição precursora de aerossol para uso em um dispositivo de entrega de aerossol, o elemento de transporte de líquido sendo fornecido de modo a melhorar a formação do dispositivo de entrega de aerossol. Também seria desejável fornecer dispositivos de entrega de aerossol que sejam preparados para utilizar tais elementos de transporte de líquido.
[005] A presente divulgação se refere a dispositivos de entrega de aerossol e elementos de tais dispositivos. Os dispositivos de entrega de aerossol podem integrar elementos de absorção aprimorados para formar unidades de formação de vapor que podem ser combinadas com unidades de potência para formar os dispositivos de entrega de aerossol.
[006] Em uma ou mais modalidades, a presente divulgação pode fornecer um elemento de transporte de líquido que inclui um monólito rígido. O monólito rígido compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal. A superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade.
[007] Em uma ou mais modalidades, a presente divulgação pode fornecer um atomizador compreendendo um elemento de transporte de fluido que inclui um monólito rígido. O monólito rígido compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal. A superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade. O atomizador também possui um aquecedor compreendendo um elemento de aquecimento condutivo acoplado à descontinuidade. O elemento de aquecimento condutivo é configurado para gerar calor por meio de aquecimento resistivo ou aquecimento indutivo.
[008] Em uma ou mais modalidades, a presente divulgação pode fornecer um dispositivo de entrega de aerossol compreendendo um alojamento externo, um reservatório contendo um líquido, um aquecedor configurado para vaporizar o líquido, e um elemento de transporte de líquido configurado para fornecer o líquido ao aquecedor. O elemento de transporte de líquido compreende um monólito rígido. Pelo menos uma porção do monólito rígido é substancialmente cilíndrica. A porção cilíndrica compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal. A superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade.
[009] Estes e outros recursos, aspectos e vantagens da presente divulgação serão evidentes a partir de uma leitura da seguinte descrição detalhada, juntamente com os desenhos anexos, que são brevemente descritos abaixo. A presente divulgação inclui qualquer combinação de dois, três, quatro ou mais recursos ou elementos estabelecidos nesta divulgação ou recitados em qualquer uma ou mais das reivindicações, independentemente de tais recursos ou elementos serem expressamente combinados ou de outra forma recitados em uma descrição específica da modalidade ou reivindicação aqui. Esta divulgação se destina a ser lida holisticamente, de modo que quaisquer recursos ou elementos separáveis da divulgação, em qualquer um de seus aspectos e modalidades, devem ser vistos como pretendidos, ou seja, a serem combináveis, a menos que o contexto da divulgação dite claramente o contrário.
[0010] A invenção inclui, sem limitação, as seguintes modalidades.
[0011] Modalidade 1: Um elemento de transporte de líquido para um dispositivo de entrega de aerossol, o elemento de transporte de líquido compreendendo: um monólito rígido, em que o monólito rígido compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal, em que a superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade.
[0012] Modalidade 2: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que pelo menos uma porção do monólito rígido é substancialmente cilíndrica.
[0013] Modalidade 3: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que a pelo menos uma descontinuidade é uma abertura para um furo.
[0014] Modalidade 4: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que o furo tem um eixo de furo formando um ângulo com o eixo longitudinal.
[0015] Modalidade 5: um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que o furo se estende radialmente em relação ao eixo longitudinal.
[0016] Modalidade 6: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que o furo compreende uma pluralidade de furos dispostos ao longo do eixo longitudinal e em torno do eixo longitudinal.
[0017] Modalidade 7: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que as linhas da matriz se estendem ao longo do eixo longitudinal por pelo menos uma porção de um comprimento do cilindro.
[0018] Modalidade 8: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que os furos em uma linha são escalonados em relação aos furos em uma linha adjacente.
[0019] Modalidade 9: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que os furos em uma linha estão alinhados em relação aos furos em uma linha adjacente.
[0020] Modalidade 10: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que a pelo menos uma descontinuidade é uma ranhura helicoidal estendendo ao redor e ao longo do eixo longitudinal por pelo menos uma porção de um comprimento do cilindro.
[0021] Modalidade 11: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que um passo da ranhura helicoidal varia ao longo do eixo longitudinal.
[0022] Modalidade 12: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que a ranhura helicoidal tem uma pluralidade de porções de contato tendo um primeiro passo, e uma porção de aquecimento posicionada entre as porções de contato tendo um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo.
[0023] Modalidade 13: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que o primeiro passo é substancialmente igual a um diâmetro do fio.
[0024] Modalidade 14: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que a ranhura helicoidal compreende ainda uma pluralidade de porções de extremidade, a ranhura nas porções de extremidade tendo um terceiro passo, em que o primeiro passo é menor que o terceiro passo, e o segundo passo é menor que o terceiro passo.
[0025] Modalidade 15: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que a porção cilíndrica é oca.
[0026] Modalidade 16: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que o monólito rígido é uma cerâmica porosa ou vidro poroso.
[0027] Modalidade 17: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que a superfície externa é substancialmente plana.
[0028] Modalidade 18: Um elemento de transporte de líquido de qualquer modalidade anterior, em que a pelo menos uma descontinuidade é uma ranhura contínua cortando um percurso ao longo da superfície externa.
[0029] Modalidade 19: Um atomizador compreendendo: um elemento de transporte de fluido, compreendendo: um monólito rígido, em que o monólito rígido compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal, em que a superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade; e um aquecedor compreendendo um elemento de aquecimento condutivo engatado com a descontinuidade, o elemento de aquecimento condutivo configurado para gerar calor por meio de aquecimento resistivo ou aquecimento indutivo.
[0030] Modalidade 20: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que o elemento de aquecimento é um fio.
[0031] Modalidade 21: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que pelo menos uma porção do monólito rígido é substancialmente cilíndrica.
[0032] Modalidade 22: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a pelo menos uma descontinuidade é uma abertura para um furo.
[0033] Modalidade 23: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que o furo se estende radialmente em relação ao eixo longitudinal.
[0034] Modalidade 24: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que o furo se estende em um ângulo em relação ao eixo longitudinal.
[0035] Modalidade 25: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que o furo compreende uma pluralidade de furos dispostos ao longo do eixo longitudinal e em torno do eixo longitudinal ao longo de pelo menos uma porção do comprimento do cilindro.
[0036] Modalidade 26: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que as linhas da matriz se estendem ao longo do eixo longitudinal e os furos em uma linha são escalonados em relação aos furos em uma linha adjacente.
[0037] Modalidade 27: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que as linhas da matriz se estendem ao longo do eixo longitudinal e os furos em uma linha estão alinhados em relação aos furos em uma linha adjacente.
[0038] Modalidade 28: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a pelo menos uma descontinuidade é uma ranhura helicoidal estendendo ao redor e ao longo do eixo longitudinal por pelo menos uma porção de um comprimento do cilindro.
[0039] Modalidade 29: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que um passo da ranhura helicoidal varia ao longo do eixo longitudinal, em que a ranhura helicoidal tem uma pluralidade de porções de contato tendo um primeiro passo, e uma porção de aquecimento posicionada entre as porções de contato tendo um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo.
[0040] Modalidade 30: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a ranhura helicoidal compreende ainda uma pluralidade de porções de extremidade que define um terceiro passo, em que o primeiro passo é menor que o terceiro passo, e o segundo passo é menor que o terceiro passo.
[0041] Modalidade 31: Um atomizador de qualquer modalidade anterior, em que a superfície externa é substancialmente plana e em que a pelo menos uma descontinuidade é uma ranhura contínua cortando um percurso ao longo da superfície externa.
[0042] Modalidade 32: Um dispositivo de entrega de aerossol compreendendo: um alojamento externo; um reservatório contendo um líquido; um aquecedor configurado para vaporizar o líquido; e um elemento de transporte de líquido configurado para fornecer o líquido ao aquecedor; em que o elemento de transporte de líquido compreende: um monólito rígido, pelo menos uma porção do monólito rígido é substancialmente cilíndrica, em que a porção cilíndrica compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal, em que a superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade.
[0043] Será, portanto, apreciado que este Breve Sumário é fornecido apenas para fins de resumir algumas implementações de exemplo, de modo a fornecer uma compreensão básica de alguns aspectos da divulgação. Por conseguinte, será apreciado que as implementações de exemplo descritas acima são meramente exemplos e não devem ser interpretadas como estreitando o escopo ou o espírito da divulgação de qualquer forma. Outras implementações, aspectos e vantagens de exemplo se tornarão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada tomada em conjunto com os desenhos anexos que ilustram, a título de exemplo, os princípios de algumas implementações de exemplo descritas. A invenção inclui qualquer combinação de duas, três, quatro ou mais das modalidades mencionadas acima, 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 neste documento. Esta divulgação se destina a ser lida holisticamente, de modo que quaisquer recursos ou elementos separáveis da invenção divulgada, em qualquer um de seus vários aspectos e modalidades, devem ser vistos como pretendidos a serem combináveis, a menos que o contexto dite claramente o contrário.
[0044] Tendo assim descrito aspectos da divulgação nos termos gerais anteriores, agora será feita referência aos desenhos anexos, que não são necessariamente desenhados em escala e em que:
[0045] A Figura 1 é uma vista parcialmente cortada de um dispositivo de entrega de aerossol compreendendo um cartucho e uma unidade de potência incluindo uma variedade de elementos que podem ser utilizados em um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com várias modalidades da presente divulgação;
[0046] A Figura 2 é uma ilustração de uma unidade de formação de vapor que é substancialmente tubular ou cilíndrica em forma para uso em um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com várias modalidades da presente divulgação;
[0047] A Figura 3 é uma vista parcialmente cortada de uma unidade de formação de vapor mostrando a construção interna da mesma de acordo com várias modalidades da presente divulgação;
[0048] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um elemento de transporte de líquido de acordo com uma primeira modalidade da presente divulgação;
[0049] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um elemento de transporte de líquido de acordo com uma segunda modalidade da presente divulgação;
[0050] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de um elemento de transporte de líquido de acordo com uma terceira modalidade da presente divulgação; e
[0051] A Figura 7 é uma vista em perspectiva de um elemento de transporte de líquido de acordo com uma quarta modalidade da presente divulgação.
[0052] A Figura 8 é uma vista em perspectiva de um elemento de transporte de líquido de acordo com uma quinta modalidade da presente divulgação.
[0053] A presente divulgação será agora descrita mais completamente a seguir com referência a exemplos de modalidades da mesma. Estas modalidades de exemplo são descritas de modo que esta divulgação seja minuciosa e completa e transmita totalmente o escopo da divulgação para aqueles versados na técnica. Na verdade, a divulgação pode ser realizada em muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às modalidades aqui estabelecidas; em vez disso, essas modalidades são fornecidas de modo que esta divulgação satisfaça os requisitos legais aplicáveis. Conforme usado no relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares "um", "uma", "o" incluem referentes plurais, a menos que o contexto dite claramente o contrário.
[0054] Conforme descrito a seguir, as modalidades da presente divulgação se referem 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 qualquer 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, de preferência, 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 - isto é, a partir 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 no mesmo. Em modalidades preferidas, os componentes dos sistemas de entrega de aerossol podem ser caracterizados como cigarros eletrônicos, e esses cigarros eletrônicos mais preferencialmente incorporam tabaco e / ou componentes derivados do tabaco e, portanto, entregam componentes derivados do tabaco na forma de aerossol.
[0055] Componentes de geração de aerossol de certos dispositivos de entrega de aerossol preferidos podem fornecer muitas das sensações (por exemplo, rituais de inalação e exalação, tipos de sabores ou aromas, efeitos organolépticos, sensação física, rituais de uso, pistas visuais, como aquelas fornecidas pelo aerossol visível, e semelhantes) de fumar um cigarro, charuto ou cachimbo que é empregado para acender e queimar tabaco (e, portanto, inalar a fumaça do tabaco), sem qualquer grau substancial de combustão de qualquer componente do mesmo. Por exemplo, o usuário de um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com algumas implementações de exemplo da presente divulgação pode reter e usar esse componente muito como um fumante emprega um tipo tradicional de artigo de fumo, sugar em uma extremidade dessa peça para inalação do aerossol produzido por essa peça, tirar ou sugar sopros em intervalos de tempo selecionados e assim por diante.
[0056] Os dispositivos de entrega de aerossol da presente divulgação também podem ser caracterizados como sendo artigos de produção de vapor ou artigos de entrega de medicamento. Assim, tais artigos ou dispositivos podem ser adaptados de modo a fornecer uma ou mais substâncias (por exemplo, aromas e / ou ingredientes farmacêuticos ativos) em uma forma ou estado inalável. Por exemplo, as substâncias inaláveis podem estar substancialmente na forma de vapor (ou seja, 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", tal como aqui utilizado, pretende incluir vapores, gases e aerossóis de uma forma ou tipo adequado para inalação humana, seja ou não visível, e seja ou não de uma forma que pode ser considerada como sendo tipo fumaça.
[0057] Os dispositivos de entrega de aerossol da presente divulgação geralmente incluem uma série de componentes fornecidos dentro de um corpo ou invólucro externo, que pode ser referido 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 geral e a forma do dispositivo de entrega de aerossol pode variar. Normalmente, um corpo alongado semelhante à forma de um cigarro ou charuto pode ser formado a partir de um alojamento único e unitário, ou o alojamento alongado pode ser formado por 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, assemelhar-se 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 potência) 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 removivelmente anexado ao mesmo um corpo ou invólucro externo contendo componentes de formação de aerossol (por exemplo, um ou mais componentes precursores de aerossol, tais como aromas e formadores de aerossol, um ou mais aquecedores e / ou um ou mais pavios).
[0058] Os dispositivos de entrega de aerossol da presente divulgação podem ser formados por um alojamento ou invólucro externo que não é substancialmente tubular em forma, mas pode ser formado em 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.
[0059] Como será discutido em mais detalhes abaixo, os dispositivos de entrega de aerossol da presente divulgação compreendem alguma combinação de uma fonte de potência (ou seja, uma fonte de potência elétrica), pelo menos um componente de controle (por exemplo, meios para acionar, controlar, regular e interromper a potência para geração de calor, como por meio do controle do fluxo de corrente elétrica a partir da fonte de potência para outros componentes do artigo - por exemplo, um microprocessador, individualmente ou como parte de um microcontrolador), um aquecedor ou membro de geração de calor (por exemplo, um elemento de aquecimento de resistência elétrica ou outro componente e / ou uma bobina indutiva ou outros componentes associados e / ou um ou mais elementos de aquecimento radiante), e um membro de fonte de aerossol que inclui uma porção de substrato capaz de produzir um aerossol mediante aplicação de calor suficiente. Em várias implementações, o membro de fonte de aerossol pode incluir uma extremidade de boca ou ponta configurada para permitir sugada do dispositivo de entrega de aerossol para inalação de aerossol (por exemplo, um percurso de fluxo de ar definido através do artigo de modo que o aerossol gerado possa ser retirado após a sugada). Formatos, configurações e arranjos de componentes mais específicos 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 após a consideração dos dispositivos de entrega de aerossol eletrônicos disponíveis comercialmente, tais como aqueles produtos representativos referenciados na seção da técnica anterior da presente divulgação.
[0060] Um exemplo de modalidade de um dispositivo de entrega de aerossol 100 ilustrando componentes que podem ser utilizados em um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com a presente divulgação é fornecido na Figura 1. Como visto na vista cortada ilustrada na mesma, o dispositivo de entrega de aerossol 100 pode compreender uma unidade de potência 102 e um cartucho 104 que pode ser alinhado de forma permanente ou destacável em uma relação de funcionamento. O engate da unidade de potência 102 e do cartucho 104 pode ser encaixado por pressão (conforme ilustrado), roscado, encaixado por interferência, magnético ou semelhantes. Em particular, podem ser usados componentes de conexão, tais como aqui descritos. Por exemplo, a unidade de potência pode incluir um acoplador que é adaptado para engatar um conector no cartucho.
[0061] Em modalidades específicas, um ou ambos da unidade de potência 102 e o cartucho 104 podem ser referidos como sendo descartáveis ou reutilizáveis.
[0062] Por exemplo, o corpo de controle 102 pode ter uma bateria substituível ou uma bateria recarregável, bateria de estado sólido, bateria de estado sólido de película fina, supercapacitor recarregável ou semelhantes e, portanto, pode ser combinado com qualquer tipo de tecnologia de recarga, incluindo conexão a um carregador de parede, conexão a um carregador de carro (ou seja, receptáculo de isqueiro) e conexão a um computador, como por meio de um cabo ou conector de barramento serial universal (USB) (por exemplo, USB 2.0, 3.0, 3.1, USB Tipo C), conexão a uma célula fotovoltaica (às vezes chamada de célula solar) ou painel solar de células solares, um carregador sem fio, como um carregador que usa carregamento sem fio indutivo (incluindo,
por exemplo, carregamento sem fio de acordo com o carregamento sem fio Qi padrão do Consórcio de Potência Sem FIo (WPC)) ou um carregador baseado em radiofrequência sem fio (RF). Um exemplo de um sistema de carregamento sem fio indutivo é descrito na Publicação de Pedido de Patente No. 2017/0112196 de Sur et al., que é incorporada neste documento por referência em sua totalidade. Além disso, em algumas implementações, o membro de fonte de aerossol 104 pode compreender um dispositivo de uso único. Um componente de uso único para uso com um corpo de controle é divulgado na Patente dos EUA No. 8.910.639 de Chang et al., que é aqui incorporada por referência na sua totalidade.
[0063] Conforme ilustrado na Figura 1, uma unidade de potência 102 pode ser formada por um invólucro de unidade de potência 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 semelhantes), um sensor de fluxo 108, uma bateria 110 e um LED 112 e tais componentes podem ser alinhados de forma variável. Outros indicadores (por exemplo, um componente de realimentação tátil, um componente de realimentação de áudio ou semelhantes) podem ser incluídos além ou como uma alternativa ao LED. Tipos representativos adicionais de componentes que geram pistas ou indicadores visuais, tais como componentes de diodo emissor de luz (LED) e as configurações e usos dos mesmos, são descritos na Patente dos EUA 5.154.192 de Sprinkel et al.; 8.499.766 de Newton; 8.539.959 de Scatterday; e 9.451.791 de Sears et al.; e Publicação de Patente dos EUA No. 2015/0020825 de Galloway et al.; que são aqui incorporadas 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 vibratório. Da mesma forma, um sensor de fluxo pode ser substituído por um atuador manual, como um botão de pressão.
[0064] Um cartucho 104 pode ser formado por 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 transporta de líquido pode ser formado por um ou mais materiais configurados para o transporte de um líquido, como por ação capilar. Geralmente, um elemento de transporte de líquido pode ser formado por, por exemplo, materiais fibrosos (por exemplo, algodão orgânico, acetato de celulose, tecidos de celulose regenerada, fibras de vidro), cerâmica porosa, carbono poroso, grafite, vidro poroso, grãos de vidro sinterizado, grãos de cerâmica sinterizada, tubos capilares ou semelhantes. Geralmente, o elemento de transporte de líquido pode ser qualquer material que contenha uma rede de poros aberta (ou seja, 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). Conforme discutido adicionalmente neste documento, algumas modalidades da presente divulgação podem se referir particularmente ao uso de elementos de transporte não fibrosos. Como tal, os elementos de transporte fibrosos podem ser expressamente excluídos. Alternativamente, podem ser utilizadas combinações de elementos de transporte fibrosos e elementos de transporte não fibrosos.
[0065] Várias modalidades de materiais configurados para produzir calor quando a corrente elétrica é aplicada através dos mesmos podem ser empregadas para formar o aquecedor 134. Exemplos de materiais a partir dos quais a bobina de fio pode ser formada incluem Kanthal (FeCrAl), nicromo, níquel, aço inoxidável, óxido de índio e estanho, tungstênio, 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 cerâmicas (por exemplo, cerâmicas com coeficiente de temperatura positivo ou negativo). O aquecedor 134 pode ser um elemento de aquecimento resistivo ou um elemento de aquecimento configurado para gerar calor por meio de indução. O aquecedor 134 pode ser revestido por cerâmica condutora de calor, como nitreto de alumínio, carboneto de silício, óxido de berílio, alumina, nitreto de silício ou seus compostos.
[0066] Uma abertura 128 pode estar presente no invólucro de cartucho 103 (por exemplo, na extremidade de boca) para permitir a saída do aerossol formado do cartucho
104. Tais componentes são representativos dos componentes que podem estar presentes em um cartucho e não se destinam a limitar o escopo dos componentes do cartucho que são abrangidos pela presente divulgação.
[0067] O cartucho 104 também pode incluir um ou mais componentes eletrônicos 150, que 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 em sua base 140.
[0068] Embora o componente de controle 106 e o sensor de fluxo 108 sejam ilustrados separadamente, entende-se 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 ao mesmo. 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 longitudinalmente paralela ao eixo central da unidade de potência. Em algumas modalidades, o sensor de fluxo de ar pode compreender sua própria placa de circuito ou outro elemento de 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 Patente dos EUA No. 9.839.238 de Worm et al., cuja divulgação é aqui incorporada por referência.
[0069] A unidade de potência 102 e o cartucho 104 podem incluir componentes adaptados para facilitar um engate de fluido entre os mesmos. Conforme ilustrado na Figura 1, a unidade de potência 102 pode incluir um acoplador 124 tendo uma cavidade 125 no mesmo. O cartucho 104 pode incluir uma base 140 adaptada para engatar no acoplador 124 e pode incluir uma projeção 141 adaptada para encaixar dentro da cavidade 125. Tal engate pode facilitar uma conexão estável entre a unidade de potência 102 e o cartucho 104, bem como estabelecer uma conexão elétrica entre a bateria 110 e o componente de controle 106 na unidade de potência e o aquecedor 134 no cartucho. Além disso, o invólucro de unidade de potência 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 em torno do acoplador e para o invólucro onde então passa através da cavidade 125 do acoplador e no cartucho através da projeção 141.
[0070] Um acoplador e uma base útil de acordo com a presente divulgação são descritos na Patente dos EUA No.
9.609.893 de Novak et al., cuja divulgação é incorporada neste documento por referência em sua totalidade. Por exemplo, um acoplador como visto na Figura 1 pode definir uma periferia externa 126 configurada para acasalar com uma periferia interna 142 da base 140. Em uma modalidade, a periferia interna da base pode definir um raio que é substancialmente igual ou ligeiramente maior do 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, formatos e componentes podem ser empregados 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 potência 102 pode ser substancialmente permanente, ao passo que em outras modalidades a conexão entre os mesmos pode ser liberável de modo que, por exemplo, a unidade de potência pode ser reutilizada com um ou mais cartuchos adicionais que podem ser descartáveis e / ou recarregáveis.
[0071] O dispositivo de entrega de aerossol 100 pode ser substancialmente tipo haste ou em forma substancialmente tubular ou em forma substancialmente cilíndrica em algumas modalidades. Em outras modalidades, outras formas e dimensões são abrangidas - por exemplo, uma seção transversal retangular ou triangular, formas multifacetadas ou semelhantes. Em particular, a unidade de potência 102 pode não ser tipo haste e pode ser substancialmente retangular, redonda ou ter alguma outra forma. Da mesma forma, a unidade de potência 102 pode ser substancialmente maior do que uma unidade de potência que seria substancialmente do tamanho de um cigarro convencional.
[0072] 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 recipiente podem ser flexíveis e colapsáveis. As paredes de recipiente, alternativamente, podem ser substancialmente rígidas. Um recipiente é de preferência substancialmente selado para evitar 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 conforme descrito de outra forma aqui. Em modalidades exemplares, o reservatório 144 pode compreender uma ou mais camadas de fibras não tecidas substancialmente formadas na forma de um tubo que circunda o interior do invólucro de cartucho 103. Uma composição precursora de aerossol pode ser retida no reservatório 144. Componentes líquidos, por exemplo, podem ser retidos de forma 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 meio de 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. O elemento de aquecimento 134 não é limitado a elementos de aquecimento resistivos em contato elétrico direto com a fonte de potência 110, mas também pode incluir elementos de aquecimento indutivo configurados para gerar calor como resultado de correntes parasitas criadas na presença de um campo magnético alternado.
[0073] Em uso, quando um usuário suga o 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 a 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 retirado rapidamente, sugado ou de outra forma sugado a partir do elemento de aquecimento 134 e para fora da abertura de 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 de pressão.
[0074] Um elemento de entrada pode ser incluído com o dispositivo de entrega de aerossol (e pode substituir ou complementar 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 informações para um usuário. Qualquer componente ou combinação de componentes pode ser utilizado como uma entrada para controlar a função do dispositivo. Por exemplo, um ou mais botões de pressão podem ser usados conforme descrito na Patente dos EUA No. 9.839.238 de Worm et al., que é aqui incorporada por referência. Da mesma forma, uma tela de toque pode ser usada conforme descrito na Publicação de Pedido de Patente No. 2016/0262454, de Sears et al., que é aqui incorporada por referência. Como outro exemplo, os componentes adaptados para reconhecimento de gesto com base em movimentos especificados do dispositivo de entrega de aerossol podem ser usados como uma entrada. Ver Publicação de Patente dos EUA 2016/0158782 de Henry et al., que é aqui incorporada por referência. Ainda como outro exemplo, um sensor capacitivo pode ser implementado no dispositivo de entrega de aerossol para permitir que um usuário forneça entrada, tal como tocando uma superfície do dispositivo no qual o sensor capacitivo é implementado.
[0075] 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 por meio do uso de um cabo USB ou protocolo semelhante. O dispositivo de entrega de aerossol também pode se comunicar com um computador ou outro dispositivo que atua como uma entrada por meios de comunicação sem fio. Consulte, por exemplo, os sistemas e métodos para controlar um dispositivo por meio de uma solicitação de leitura, conforme descrito no Publicação de Patente 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 usado em conexão com um computador ou outro dispositivo de computação para inserir instruções de controle para o 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 aromas adicionais a serem incluídos.
[0076] Os vários componentes de um dispositivo de entrega de aerossol de acordo com a presente divulgação podem ser escolhidos a partir de componentes descritos na técnica e disponíveis comercialmente. Exemplos de baterias que podem ser usadas de acordo com a divulgação são descritos na Patente dos EUA No. 9.484.155 de Peckerar et al., cuja divulgação é incorporada neste documento por referência em sua totalidade.
[0077] O dispositivo de entrega de aerossol pode incorporar um sensor ou detector para controle do abastecimento de potência elétrica para o 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 o abastecimento de potência para o elemento de geração de calor quando o dispositivo de entrega de aerossol não é sugado durante o uso, e para ligar o abastecimento de potência para atuar ou acionar a geração de calor pelo elemento de geração de calor durante a sugada. Tipos representativos adicionais de mecanismos de sensoriamento ou detecção, estrutura e configuração dos mesmos, componentes dos mesmos e métodos gerais de operação dos mesmos, são descritos nas Patentes dos EUA Nos. 5.261.424 de Sprinkel, Jr.; 5.372.148 de McCafferty et al.; e PCT WO 2010/003480 de Flick; que são aqui incorporados por referência.
[0078] O dispositivo de entrega de aerossol mais preferencialmente incorpora um mecanismo de controle para controlar a quantidade de potência elétrica para o 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 nas Patentes dos EUA Nos. 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.; 8.205.622 de Pan; 8.881.737 de Collet et al; 9.423.152 de Ampolini et al.; 9.439.454 de Fernando et al.; e Publicação de Patente dos EUA No. 2015/0257445 de Henry et al.; que são aqui incorporadas por referência.
[0079] 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; Publicações de Patente dos EUA Nos.
2014/0261487 de Chapman et al., e 2015/0216232 de Bless et al.; que são aqui incorporadas por referência. Além disso, vários materiais de absorção, e a configuração e operação desses materiais de absorção em certos tipos de cigarros eletrônicos são apresentados na Patente dos EUA No. 8.910.640 de Sears et al.; que é aqui incorporada por referência.
[0080] Para sistemas de entrega de aerossol que são caracterizados como cigarros eletrônicos, a composição precursora de aerossol mais preferencialmente incorpora tabaco ou componentes derivados do 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. Em outro aspecto, o tabaco pode ser fornecido na forma de um extrato (por exemplo, um extrato do qual a nicotina é derivada), 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 com teor de nicotina relativamente alto, cujos extratos 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 que são 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).
[0081] A composição precursora de aerossol, também referida como uma 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. Mais preferencialmente, a composição precursora de aerossol é composta por uma combinação ou mistura de vários ingredientes ou componentes. A seleção dos componentes precursores de aerossol particulares e as quantidades relativas desses componentes usados podem ser alteradas a fim de controlar a composição química geral do aerossol convencional produzido pelo (s) arranjo (s) de geração de aerossol. De particular interesse são as composições precursoras de aerossol que podem ser caracterizadas como sendo geralmente de natureza líquida. Por exemplo, composições precursoras de aerossol geralmente líquidas representativas podem ter a forma de soluções líquidas, géis viscosos, misturas de componentes miscíveis, ou líquidos incorporando componentes suspensos ou dispersos. As composições precursoras de aerossol típicas são capazes de ser vaporizadas mediante exposição ao calor sob aquelas condições que são experimentadas durante o uso do (s) arranjo (s) de geração de aerossol que são características da presente divulgação; e, portanto, são capazes de produzir vapores e aerossóis que podem ser inalados.
[0082] De acordo com alguns aspectos, o dispositivo de entrega de aerossol pode incluir ou incorporar tabaco, um componente de tabaco, ou um material derivado do tabaco (isto é, um material que é encontrado naturalmente no tabaco que pode ser isolado diretamente do tabaco ou preparado sinteticamente). Por exemplo, o dispositivo de entrega de aerossol pode incluir uma quantidade de tabacos saborosos e aromáticos em forma de enchimento cortado. Em alguns aspectos, a composição precursora de aerossol pode incluir tabaco, um componente de tabaco ou um material derivado do tabaco que é processado para fornecer uma qualidade desejada, tal como aqueles processados de acordo com os métodos descritos nas Patentes dos EUA Nos. 9.066.538 de Chen et al.; 9.155.334 e 9.681.681 de Moldoveanu et al.; e 9.980.509 de Marshall et al.; cujas divulgações são incorporadas em sua totalidade neste documento por referência.
[0083] Como observado acima, a nicotina derivada do tabaco altamente purificada (por exemplo, nicotina de grau farmacêutico com uma pureza superior a 98% ou superior a 99%) ou um seu derivado pode ser usada nos dispositivos da presente divulgação. Extratos contendo nicotina representativos podem ser fornecidos usando as técnicas estabelecidas na Patente dos EUA No. 5.159.942 de Brinkley et al., que é aqui incorporada por referência. Em certas modalidades, os produtos da presente divulgação podem incluir nicotina em qualquer forma a partir de qualquer fonte, seja derivada do tabaco ou derivada sinteticamente. Os compostos nicotínicos usados nos produtos da presente divulgação podem incluir nicotina na forma de base livre, forma de sal, como um complexo ou como um solvato. Ver, por exemplo, a discussão da nicotina na forma de base livre na Patente dos EUA No. 8.771.348 de Hansson, que é aqui incorporada por referência. Pelo menos uma porção do composto nicotínico pode ser empregue na forma de um complexo de resina de nicotina onde a nicotina está ligada a uma resina de troca iônica, tal como nicotina polacrilex. Ver, por exemplo, Patente dos EUA No. 3.901.248 de Lichtneckert et al.; que é aqui incorporada por referência. Pelo menos uma parte da nicotina pode ser empregada na forma de um sal. Os sais de nicotina podem ser fornecidos usando os tipos de ingredientes e técnicas estabelecidas na Patente dos EUA No.
2.033.909 de Cox et al. e Perfetti, Beitrage Tabakforschung Int., 12, 43-54 (1983). Além disso, os sais de nicotina estão disponíveis a partir de fontes como Pfaltz and Bauer, Inc. e K&K Laboratories, Division of ICN Biochemicals, Inc. Sais de nicotina farmaceuticamente aceitáveis exemplares incluem sais de nicotina de tartarato (por exemplo, tartarato de nicotina e bitartarato de nicotina), cloreto (por exemplo, cloridrato de nicotina e dicloridrato de nicotina), sulfato, perclorato, ascorbato, fumarato, citrato, malato, lactato, aspartato, salicilato, tosilato, succinato, piruvato e semelhantes; hidratos de sal de nicotina (por exemplo, cloreto de nicotina e zinco mono-hidratado) e semelhantes. Em certas modalidades, pelo menos uma porção do composto nicotínico está na forma de um sal com uma fração de ácido orgânico, incluindo, mas não se limitando a, ácido levulínico, conforme discutido na Publicação de Patente dos EUA No. 2011/0268809 de Brinkley et al., que é aqui incorporada por referência.
[0084] Em outro aspecto, a composição precursora de aerossol pode incluir tabaco, um componente de tabaco ou um material derivado de tabaco que pode ser tratado, fabricado, produzido e / ou processado para incorporar um material de formação de aerossol (por exemplo, umectantes, tais como, para exemplo, propilenoglicol, glicerina e / ou semelhantes). Adicionalmente ou alternativamente, a composição precursora de aerossol pode incluir pelo menos um agente aromatizante. Os componentes adicionais que podem ser incluídos na composição precursora de aerossol são descritos na Patente dos EUA No. 7.726.320 de Robinson et al., que é aqui incorporada por referência. Várias maneiras e métodos para incorporar tabaco e outros ingredientes em dispositivos de geração de aerossol são apresentados na Patente dos EUA
4.947.874 de Brooks et al.; 7.290.549 de Banerjee et al;
7.647.932 de Cantrell et al.; 8.079.371 de Robinson et al.; e Publicações de Pedido de Patente dos EUA Nos. 2007/0215167 de Crooks et al.; 2016/0073695 de Sears et al., cujas divulgações são incorporadas neste documento por referência em sua totalidade.
[0085] A composição precursora de aerossol também pode incorporar os chamados "materiais de formação de aerossol". Tais materiais podem, em alguns casos, ter a capacidade de produzir aerossóis visíveis (ou não visíveis) quando vaporizados após a exposição ao calor sob aquelas condições experimentadas durante o uso normal de arranjos de geração de aerossol que são característicos da presente divulgação. Esses materiais de formação de aerossol incluem vários polióis ou álcoois poli-hídricos (por exemplo, glicerina, propilenoglicol e suas misturas). Aspectos da presente divulgação também incorporam componentes precursores de aerossol que podem ser caracterizados como água, solução salina, umidade ou líquido aquoso. Durante as condições de uso normal de determinado (s) arranjo (s) de geração de aerossol, a água incorporada nesses arranjos (s) de geração de aerossol pode vaporizar para produzir um componente do aerossol gerado. Como tal, para os fins da presente divulgação, a água que está presente na composição precursora de aerossol pode ser considerada um material de formação de aerossol.
[0086] É possível empregar uma grande variedade de agentes aromatizantes ou materiais opcionais que alteram o caráter sensorial ou a natureza do aerossol convencional sugado gerado pelo sistema de entrega de aerossol da presente divulgação. Por exemplo, tais agentes aromatizantes opcionais podem ser usados dentro da composição ou substância precursora de aerossol para alterar o sabor, aroma e propriedades organolépticas do aerossol. Certos agentes aromatizantes podem ser fornecidos de outras fontes além do tabaco. Agentes aromatizantes exemplares podem ser de natureza natural ou artificial e podem ser empregados como concentrados ou embalagens de aroma.
[0087] Agentes aromatizantes exemplares incluem vanilina, etil vanilina, creme, chá, café, frutas (por exemplo, sabores de maçã, cereja, morango, pêssego e cítricos, incluindo lima e limão), bordo, mentol, menta, hortelã-pimenta, hortelã, gaultéria, noz-moscada, cravo, lavanda, cardamomo, gengibre, mel, erva-doce, sálvia, canela, sândalo, jasmim, cascarilha, cacau, alcaçuz e aromatizantes e pacotes de aromas do tipo e caráter tradicionalmente usados para aromatizar tabacos de cigarros, charutos e cachimbos. Xaropes, como xarope de milho com alto teor de frutose, também podem ser empregados. Certos agentes aromatizantes podem ser incorporados em materiais de formação de aerossol antes da formulação de uma mistura precursora de aerossol final (por exemplo, certos agentes aromatizantes solúveis em água podem ser incorporados em água, mentol pode ser incorporado em propilenoglicol, e certos pacotes de aroma complexos podem ser incorporados em propileno glicol). No entanto, em alguns aspectos da presente divulgação, a composição precursora de aerossol é isenta de quaisquer aromatizantes, características de aroma ou aditivos.
[0088] As composições precursoras de aerossol também podem incluir ingredientes que exibem características ácidas ou básicas (por exemplo, ácidos orgânicos, sais de amônio ou aminas orgânicas). Por exemplo, certos ácidos orgânicos (por exemplo, ácido levulínico, ácido succínico, ácido lático e ácido pirúvico) podem ser incluídos em uma formulação de precursor de aerossol incorporando nicotina, de preferência em quantidades até sendo equimolares (com base no teor de ácido orgânico total) com a nicotina. Por exemplo, o precursor de aerossol pode incluir cerca de 0,1 a cerca de 0,5 moles de ácido levulínico por um mole de nicotina, cerca de 0,1 a cerca de 0,5 moles de ácido succínico por um mole de nicotina, cerca de 0,1 a cerca de 0,5 moles de ácido láctico por um mole de nicotina, cerca de 0,1 a cerca de 0,5 moles de ácido pirúvico por um mole de nicotina, ou várias permutações e combinações dos mesmos, até uma concentração em que a quantidade total de ácido orgânico presente seja equimolar à quantidade total de nicotina presente na composição precursora de aerossol. No entanto, em alguns aspectos da presente divulgação, a composição precursora de aerossol é isenta de quaisquer características ou aditivos ácidos (ou básicos).
[0089] Como um exemplo não limitativo, uma composição ou substância precursora de aerossol representativa pode incluir glicerina, propilenoglicol, água, solução salina e nicotina e combinações ou misturas de qualquer ou todos esses componentes. Por exemplo, em um caso, uma composição precursora de aerossol representativa pode incluir (em uma base de peso) cerca de 70% a cerca de 100% de glicerina, e frequentemente cerca de 80% a cerca de 90% de glicerina; cerca de 5% a cerca de 25% de água, frequentemente cerca de 10% a cerca de 20% de água; e cerca de 0,1% a cerca de 5% de nicotina, frequentemente cerca de 2% a cerca de 3% de nicotina. Em um exemplo não limitativo particular, uma composição precursora de aerossol representativa pode incluir cerca de 84% de glicerina, cerca de 14% de água e cerca de 2% de nicotina. A composição precursora de aerossol representativa também pode incluir propilenoglicol, agentes aromatizantes opcionais ou outros aditivos em quantidades variáveis com base no peso. Em alguns casos, a composição precursora de aerossol pode compreender até cerca de 100% em peso de qualquer uma de glicerina, água e solução salina, conforme necessário ou desejado.
[0090] A composição precursora de aerossol, também referida como uma composição precursora de vapor ou "e- líquido", 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 precursoras de aerossol também são apresentados e caracterizados na Patente dos EUA No. 7.217.320 de Robinson et al.; 8.881.737 de Collett et al.; 9.254.002 de Chong et al.; e Publicações de Patente dos EUA Nos. 2013/0008457 de Zheng et al.; 2015/0020823 de Lipowicz et al.; e 2015/0020830 de Koller, 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 em produtos VUSE® da RJ Reynolds Vapor Company, os produtos BLUTM da Fontem Ventures BV, o produto MISTIC MENTHOL da Mistic Ecigs, produtos MARK TEN da Nu Mark LLC, o Produto JUUL da Juul Labs, Inc. e produtos VYPE da CN Creative Ltd. Também desejáveis são os chamados “sucos de fumaça” para cigarros eletrônicos que estão disponíveis na Johnson Creek Enterprises LLC. Ainda mais exemplos de composições precursoras de aerossol são vendidas sob os nomes comerciais BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMMY'S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR e JIMMY, THE JUICE MAN.
[0091] A quantidade de precursor de aerossol que é incorporada no sistema de entrega de aerossol é tal que a peça geradora de aerossol fornece características sensoriais aceitáveis e características de desempenho desejáveis. Por exemplo, é desejável que quantidades suficientes de material de formação de aerossol (por exemplo, glicerina e / ou propilenoglicol) sejam empregadas a fim de fornecer a geração de um aerossol convencional visível que em muitos aspectos se assemelha à aparência de fumaça de tabaco. A quantidade de precursor de aerossol dentro do sistema de geração de aerossol pode ser dependente de fatores tais como o número de sopros desejados por peça de geração de aerossol. Em uma ou mais modalidades, cerca de 0,5 ml ou mais, 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.
[0092] Ainda outros recursos, controles ou componentes que podem ser incorporados aos 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.; 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.; 8.689.804 de Fernando et al.; 9.220.302 de DePiano et al.; 9.427.022 de Levin et al.; 9.510.623 de Tucker et al.; 9.609.893 de Novak et al.; e 10.004.259 de Sebastian et al.; e Publicação de Patente dos EUA No. 2013/0180553 de Kim et al., que são aqui incorporadas por referência.
[0093] A descrição anterior do uso do artigo pode ser aplicada às várias modalidades aqui descritas por meio de pequenas modificações, que podem ser evidentes para o versado 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 cumprir 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.
[0094] Em uma ou mais modalidades, a presente divulgação pode se referir ao uso de um material monolítico em um ou mais componentes de um dispositivo de entrega de aerossol. Tal como aqui utilizado, um "material monolítico"
ou "monólito" pretende significar compreendendo uma unidade substancialmente única que, em algumas modalidades, pode ser uma única peça formada, composta ou criada sem juntas ou costuras e compreendendo substancialmente, mas não necessariamente toda rígida e uniforme. Em algumas modalidades, um monólito de acordo com a presente divulgação pode ser indiferenciado, isto é, formado de um único material, ou pode ser formado por uma pluralidade de unidades que são permanentemente combinadas, como um conglomerado sinterizado. Assim, em algumas modalidades, o monólito poroso pode compreender um monólito poroso integral.
[0095] Em algumas modalidades, o uso de um monólito particularmente pode se referir ao uso de um monólito de vidro poroso em componentes de um dispositivo de entrega de aerossol. Conforme usado neste documento, "vidro poroso" se destina a referir-se ao vidro que tem uma microestrutura porosa interconectada tridimensional. O termo pode excluir especificamente materiais feitos de feixes (ou seja, tecidos ou não tecidos) de fibras de vidro. Assim, o vidro poroso pode excluir o vidro fibroso. O vidro poroso também pode ser referido como vidro de poro controlado (CPG) e pode ser conhecido pelo nome comercial VYCOR®. O vidro poroso adequado para uso de acordo com a presente divulgação pode ser preparado por métodos conhecidos, tais como, por exemplo, separação de fase metaestável em vidros de borosilicato seguida por extração líquida (por exemplo, extração ácida ou extração ácida e alcalina combinada) de uma das fases formadas, por meio de um processo sol-gel, ou por sinterização de pó de vidro. O vidro poroso, em particular, pode ser um vidro com alto teor de sílica, tal como compreendendo 90% ou mais, 95%, 96% ou mais, ou 98% ou mais de sílica em peso. Materiais de vidro poroso e métodos de preparação de vidro poroso que podem ser adequados para uso de acordo com a presente divulgação são descritos na Patente dos EUA No. 2.106.744 de Hood et al., Patente dos EUA No.
2.215.039 de Hood et al., Patente dos EUA 3.485.687 de Chapman et al., Patente dos EUA No. 4.657.875 de Nakashima et al., Patente dos EUA No. 9.003.833 de Kotani et al.,
9.321.675 de Himanshu, Publicação de Patente dos EUA No. 2013/0045853 de Kotani et al., Publicação de Patente dos EUA No. 2013/0067957 de Zhang et al., e Publicação de Patente dos EUA No. 2013/0068725 de Takashima et al., cujas divulgações são aqui incorporadas por referência. Embora o termo "vidro" poroso possa ser usado neste documento, não deve ser interpretado como limitando o escopo da divulgação em que um "vidro" pode abranger uma variedade de materiais à base de sílica.
[0096] O vidro poroso pode ser definido em algumas modalidades em relação ao seu tamanho médio de poro. Por exemplo, o vidro poroso pode ter um tamanho médio de poro de cerca de 1 nm a cerca de 1000 µm, cerca de 2 nm a cerca de 500 µm, cerca de 5 nm a cerca de 200 µm ou cerca de 10 nm a cerca de 100 µm. Em certas modalidades, o vidro poroso para uso de acordo com a presente divulgação pode ser diferenciado com base no tamanho de poros médios. Por exemplo, um vidro poroso de poros pequenos pode ter um tamanho médio de poros de 1 nm a 500 nm, uma classe de poros intermediários pode ter um tamanho de poros médio de 500 nm a 10 µm e um vidro poroso de poros grandes pode ter um tamanho de poros médios de 10 µm até 1000 µm. Em algumas modalidades, um vidro poroso de poros grandes pode, de preferência, ser útil como um elemento de armazenamento, e um vidro poroso de poros pequenos e / ou um vidro poroso de poros intermediários pode preferencialmente ser útil como um elemento de transporte.
[0097] O vidro poroso também pode ser definido em algumas modalidades em relação à sua área de superfície. Por exemplo, o vidro poroso pode ter uma área de superfície de pelo menos 100 m2 / g, pelo menos 150 m2 / g, pelo menos 200 m2 / g, ou pelo menos 250 m2 / g, tal como cerca de 100 m2 / g a cerca de 600 m2 / g, cerca de 150 m2 / g a cerca de 500 m2 / g, ou cerca de 200 m2 / g a cerca de 450 m2 / g.
[0098] O vidro poroso pode ser definido em algumas modalidades em relação à sua porosidade (ou seja, a fração volumétrica do material que define os poros). Por exemplo, o vidro poroso pode ter uma porosidade de pelo menos 20%, pelo menos 25% ou pelo menos 30%, tal como cerca de 20% a cerca de 80%, cerca de 25% a cerca de 70% ou cerca de 30% a cerca de 60% em volume. Em certas modalidades, uma porosidade inferior pode ser desejável, como uma porosidade de cerca de 5% a cerca de 50%, cerca de 10% a cerca de 40% ou cerca de 15% a cerca de 30% em volume.
[0099] O vidro poroso pode ser ainda definido em algumas modalidades em relação à sua densidade. Por exemplo, o vidro poroso pode ter uma densidade de 0,25 g / cm3 a cerca de 3 g / cm3, cerca de 0,5 g / cm3 a cerca de 2,5 g / cm3, ou cerca de 0,75 g / cm3 a cerca de 2 g / cm3.
[00100] Em algumas modalidades, o uso de um monólito pode se referir particularmente ao uso de um monólito de cerâmica poroso em componentes de um dispositivo de entrega de aerossol. Conforme usado neste documento, "cerâmica porosa" se destina a se referir a um material cerâmico que tem uma microestrutura porosa interconectada tridimensional. Materiais cerâmicos porosos e métodos de fabricação de cerâmicas porosas adequadas para uso de acordo com a presente divulgação são descritos na Patente dos EUA No. 3.090.094 de Schwartzwalder et al., Patente dos EUA No. 3.833.386 de Frisch et al., Patente dos EUA No. 4.814.300 de Helferich, Patente dos EUA No. 5.171.720 de Kawakami, Patente dos EUA No. 5.185.110 de Kunikazu et al., Patente dos EUA No.
5.227.342 de Anderson et al., Patente dos EUA No. 5.645.891 de Liu et al., Patente dos EUA No. 5.750.449 de Niihara et al., Patente dos EUA No. 6.753.282 de Fleischmann et al., Patente dos EUA No. 7.208.108 de Otsuka et al., Patente dos EUA No. 7.537.716 de Matsunaga et al., Patente dos EUA No.
8.609.235 de Hotta et al., cujas divulgações são aqui incorporadas por referência. Embora o termo "cerâmica" porosa possa ser usado neste documento, ele não deve ser interpretado como limitando o escopo da divulgação em que uma "cerâmica" pode abranger uma variedade de materiais à base de alumina.
[00101] A cerâmica porosa da mesma forma pode ser definida em algumas modalidades em relação ao seu tamanho médio de poro. Por exemplo, a cerâmica porosa pode ter um tamanho médio de poro de cerca de 1 nm a cerca de 1000 µm, cerca de 2 nm a cerca de 500 µm, cerca de 5 nm a cerca de 200 µm ou cerca de 10 nm a cerca de 100 µm. Em certas modalidades, a cerâmica porosa para uso de acordo com a presente divulgação pode ser diferenciada com base no tamanho de poros médios. Por exemplo, uma cerâmica porosa de poros pequenos pode ter um tamanho médio de poro de 1 nm a 500 nm,
uma cerâmica porosa de poros intermediários pode ter um tamanho de poros médios de 500 nm a 10 µm e uma cerâmica porosa de poros grandes pode ter um tamanho de poros médios de 10 µm até 1000 µm. Em algumas modalidades, uma cerâmica porosa de poros grandes pode ser preferencialmente útil como um elemento de armazenamento, e uma cerâmica porosa de poros pequenos e / ou uma cerâmica porosa de poros intermediários podem ser preferencialmente úteis como um elemento de transporte.
[00102] A cerâmica porosa também pode ser definida em algumas modalidades em relação à sua área de superfície. Por exemplo, a cerâmica porosa pode ter uma área de superfície de pelo menos 100 m2 / g, pelo menos 150 m2 / g, pelo menos 200 m2 / g, ou pelo menos 250 m2 / g, tal como cerca de 100 m2 / g a cerca de 600 m2 / g, cerca de 150 m2 / g a cerca de 500 m2 / g, ou cerca de 200 m2 / g a cerca de 450 m2 / g.
[00103] A cerâmica porosa pode ser definida em algumas modalidades em relação à sua porosidade (ou seja, a fração volumétrica do material que define os poros). Por exemplo, a cerâmica porosa pode ter uma porosidade de pelo menos 20%, pelo menos 25%, ou pelo menos 30%, ou pelo menos 40%, tal como cerca de 20% a cerca de 80%, cerca de 25% a cerca de 70%, cerca de 30% a cerca de 60%, ou cerca de 40% a cerca de 50% em volume. Em certas modalidades, uma porosidade inferior pode ser desejável, como uma porosidade de cerca de 5% a cerca de 50%, cerca de 10% a cerca de 40% ou cerca de 15% a cerca de 30% em volume.
[00104] A cerâmica porosa pode ser ainda definida em algumas modalidades em relação à sua densidade. Por exemplo, a cerâmica porosa pode ter uma densidade de 0,1 g / cm3 a cerca de 3 g / cm3, cerca de 0,5 g / cm3 a cerca de 2,5 g / cm3 ou cerca de 0,75 g / cm3 a cerca de 2 g / cm3.
[00105] Embora materiais à base de sílica (por exemplo, vidro poroso) e materiais à base de alumina (por exemplo, cerâmica porosa) possam ser discutidos separadamente neste documento, entende-se que um monólito poroso, em algumas modalidades, pode compreender uma variedade de materiais de aluminossilicato. Por exemplo, vários zeólitos podem ser utilizados de acordo com a presente divulgação. Assim, a título de exemplo, os monólitos porosos aqui discutidos podem compreender um ou ambos de um vidro poroso e uma cerâmica porosa, que podem ser fornecidos como um compósito. Em uma modalidade, tal compósito pode compreender SiO2 e Al2O3. Outros materiais adequados para formar pelo menos uma porção do compósito incluem ZnO, ZrO2, CuO, MgO e / ou outros óxidos de metal.
[00106] Em uma ou mais modalidades, um monólito poroso de acordo com a presente divulgação pode ser caracterizado em relação à taxa de absorção. Como um exemplo não limitativo, a taxa de absorção pode ser calculada medindo a absorção de massa de um líquido conhecido, e a taxa (em mg / s) pode ser medida usando um tensiômetro de microbalança ou instrumento semelhante. De preferência, a taxa de absorção está substancialmente dentro da faixa da massa desejada de aerossol a ser produzida ao longo da duração de um sopro em um artigo de formação de aerossol incluindo o monólito poroso. A taxa de absorção pode ser, por exemplo, na faixa de cerca de 0,01 mg / s a cerca de 20 mg / s, cerca de 0,1 mg / s a cerca de 12 mg / s, ou cerca de 0,5 mg / s a cerca de 10 mg / s. A taxa de absorção pode variar com base no líquido que está sendo absorvido. Em algumas modalidades, as taxas de absorção como aqui descritas podem ser referenciadas a água substancialmente pura, glicerol substancialmente puro, propilenoglicol substancialmente puro, uma mistura de água e glicerol, uma mistura de água e propilenoglicol, uma mistura de glicerol e propilenoglicol, ou uma mistura de água, glicerol e propilenoglicol. A taxa de absorção também pode variar com base no uso do monólito poroso. Por exemplo, um monólito poroso usado como elemento de transporte de líquido pode ter uma taxa de absorção maior do que um monólito poroso usado como reservatório. As taxas de absorção podem ser variadas pelo controle de um ou mais de tamanho de poro, distribuição de tamanho de poro e capacidade de umidificação, bem como a composição do material sendo absorvido.
[00107] Como observado acima, algumas modalidades existentes de dispositivos de entrega de aerossol compreendem um elemento de transporte de líquido e / ou um reservatório compreendendo um material fibroso. No entanto, os materiais fibrosos podem sofrer certos danos. A este respeito, em vista do elemento de aquecimento sendo posicionado próximo ao elemento de transporte de líquido, chamusca pode ocorrer no elemento de transporte de líquido fibroso, o que pode afetar negativamente o sabor do aerossol produzido e / ou a integridade estrutural do elemento de transporte de líquido. Dependendo da posição relativa dos componentes, a chamusca também pode ocorrer no reservatório fibroso.
[00108] Além disso, os materiais fibrosos podem, em geral, ser relativamente fracos e propensos a rasgos ou outras falhas quando submetidos a tensões, como podem ocorrer durante eventos de queda repetidos ou outros incidentes graves. Além disso, o uso de materiais fibrosos no percurso do fluxo de ar pode apresentar desafios durante a montagem em termos de garantir que nenhuma fibra solta esteja presente. Devido à natureza flexível dos materiais fibrosos, também pode ser difícil formar e reter o elemento de transporte de líquido e o reservatório nas formas desejadas.
[00109] Consequentemente, o uso de um monólito rígido como um elemento de transporte de fluido é benéfico para melhorar a uniformidade de aquecimento e reduzir a possível carbonização do elemento de transporte de fluido quando ocorre aquecimento não uniforme. Além disso, pode ser selecionado um material relativamente mais durável, como um vidro poroso ou cerâmica porosa, em comparação com um material fibroso, que pode não rasgar. Além disso, esse material não pode estar sujeito a chamusca. Além disso, a ausência de fibras em monólitos porosos elimina problemas com relação ao movimento das fibras no percurso de fluxo de ar definido através deles.
[00110] Apesar de tais benefícios, os monólitos também apresentam certos desafios para uma implementação bem-sucedida como um elemento de transporte de fluido. Esses desafios são em parte devido às diferentes propriedades do material dos monólitos (por exemplo, cerâmica porosa) em comparação com pavios fibrosos. Por exemplo, a alumina tem uma maior condutividade térmica e uma maior capacidade de calor do que a sílica. Estas 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 alcançar vaporização de fluido comparável. A presente divulgação compreende meios para superar tais dificuldades.
[00111] 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 de 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 de monólito poroso. A presente divulgação descreve particularmente modalidades adequadas para fornecer tal aumento na densidade de fluxo de calor.
[00112] Em algumas modalidades, um elemento de transporte de líquido (ou seja, um pavio ou elemento de absorção) pode ser formado parcialmente ou completamente de um material cerâmico, particularmente uma cerâmica porosa. Materiais cerâmicos exemplares adequados para uso de acordo com modalidades da presente divulgação são descritos, por exemplo, nas Publicações de Pedido de Patente dos EUA Nos. 2014/0123989 de LaMothe e 2017/0188626 de Davis et al., cujas divulgações são aqui incorporadas por referência. A cerâmica porosa pode formar um pavio substancialmente sólido - isto é, sendo um único material monolítico em vez de um feixe de fibras individuais como é conhecido na técnica.
[00113] Em algumas modalidades, um elemento de aquecimento pode ser configurado para vaporização aumentada, tal como decorrente de uma temperatura de aquecimento aumentada, que pode ser tolerada por causa do uso do pavio de cerâmica, ou decorrente de uma superfície de aquecimento maior (por exemplo, tendo um número maior de bobinas de um fio de aquecimento por resistência enrolado em um pavio de cerâmica). O elemento de aquecimento pode se combinar com um elemento de transporte de líquido para formar um atomizador.
[00114] A Figura 2 ilustra uma unidade de formação de vapor 204 (por exemplo, um cartucho) de acordo com outra modalidade geral, que pode compreender um alojamento 203 que é formado pelo menos em parte por uma parede externa 205. A unidade de formação de vapor 204 pode compreender ainda um conector 240 que pode ser posicionado em uma extremidade de conector 243 do alojamento 203. Um bocal 227 pode ser posicionado em uma extremidade de boca 230 do alojamento
203.
[00115] A construção interna da unidade de formação de vapor 204 é evidente na Figura 3. Em particular, um tubo de fluxo 245 é posicionado no interior da parede externa 205 do alojamento 203. O tubo de fluxo 245 pode ser formado de qualquer material adequado, tal como metal, polímero, composições cerâmicas. O tubo de fluxo 245 é preferencialmente formado de um material que não se degrada sob as temperaturas alcançadas próximo ao aquecedor e é, portanto, estável ao calor. O arranjo do tubo de fluxo 245 e a parede externa 205 do alojamento 203 pode definir um espaço anular 247 entre os mesmos. O espaço anular 247 pode funcionar efetivamente como um reservatório para uma composição precursora de aerossol. O espaço anular 247 pode ser substancialmente vazio de outros materiais além da composição precursora de aerossol. Em algumas modalidades, no entanto, um material fibroso pode ser incluído no espaço anular 247 se desejado para reter sensivelmente pelo menos uma porção da composição precursora de aerossol. Um percurso de fluxo de ar 257 pode estar presente através da unidade de formação de vapor 204 e pode estar presente particularmente entre a extremidade de conector 243 do alojamento 203 e a extremidade de boca 230 do alojamento 203. O percurso de fluxo de ar 257 se estende pelo menos parcialmente através do tubo de fluxo 245. O percurso de fluxo de ar 257, no entanto, também pode se estender através de elementos adicionais do dispositivo, como através de um canal interno 228 do bocal 227 e / ou do conector 240. Conectores e percursos de fluxo de ar através dos mesmos adequados para uso de acordo com a presente divulgação são descritos na Patente dos EUA No. 9.839.238 de Worm et al., que é aqui incorporada por referência.
[00116] A unidade de formação de vapor 204 da Figura 3 pode ainda incluir um aquecedor 234 e um pavio 236 que coletivamente podem ser caracterizados como um atomizador ou unidade de atomizador. O aquecedor 234 e o pavio 236 interagem com o tubo de fluxo 245 de modo que a composição precursora de aerossol no espaço anular 247 seja transportada através do pavio para o aquecedor onde é vaporizada dentro do tubo de fluxo ou dentro de um espaço que está em comunicação fluídica com o tubo de fluxo (por exemplo, sendo imediatamente adjacente a uma extremidade do tubo de fluxo. Por conseguinte, pelo menos uma porção do pavio 236 está no percurso de fluxo de ar 257 e pelo menos uma porção do pavio está em comunicação fluídica com o espaço anular 247. A interação entre o pavio 236 e o tubo de fluxo 245 pode ser caracterizada como um engate de vedação em que o pavio pode passar através de uma abertura 246 formada no tubo de fluxo de uma maneira tal que a composição precursora de aerossol do espaço anular 247 é substancialmente impedida de passar através a abertura além da passagem pelo próprio pavio.
[00117] Em algumas modalidades, um engate de vedação pode ser facilitado pelo uso de um membro de vedação 248 que pode ser posicionado entre o pavio 236 e o tubo de fluxo
247. O membro de vedação 248 pode engatar o pavio 236 e o tubo de fluxo 245 de uma variedade de maneiras, e apenas um único membro de vedação ou uma pluralidade de membros de vedação podem ser utilizados. Um arranjo do pavio 236, tubo de fluxo 245, membro de vedação 248 e conector 240 é ilustrado na Figura 3. Na modalidade ilustrada, o pavio 236 está essencialmente posicionado entre o tubo de fluxo 245 e o conector 240. A abertura 246 no tubo de fluxo 245 tem a forma de um recorte na extremidade da parede de tubo de fluxo. Um recorte correspondente pode ser formado no conector
240. O pavio 236 passa através do recorte em um lado ou em ambos os lados do tubo de fluxo 245, e o membro de vedação 246 preenche qualquer espaço entre a superfície externa do pavio e a superfície interna do recorte no tubo de fluxo (e, opcionalmente, o conector). Conforme ilustrado, o membro de vedação 246 também funciona como um membro de vedação entre a extremidade do tubo de fluxo 245 e o conector 240 para vedar efetivamente a conexão dos dois elementos. Em outras palavras, o tubo de fluxo 245 pode se estender totalmente entre o bocal 227 e o conector 240. O membro de vedação 248 pode ser formado de qualquer vedante adequado, como silicone, borracha ou outro material resiliente.
[00118] O tubo de fluxo 245 pode incluir uma ventilação que pode ser formada por um ou mais ventilações ou aberturas de ventilação 251. A ventilação 251 pode ser configurada para equalização de pressão dentro do espaço anular 247 quando o líquido se esgota dele. Em algumas modalidades, a ventilação 251 pode incluir uma cobertura de ventilação 252. A cobertura de ventilação 252 pode ser formada de um material microporoso. De preferência, a cobertura de ventilação 252 é eficaz para permitir a passagem de gás (por exemplo, ar) através dela, enquanto evita substancialmente a passagem de líquido através dela. A ventilação pode ser posicionada em vários locais ao longo do tubo de fluxo 245 e, particularmente, pode ser fornecida próxima à interconexão entre o tubo de fluxo e o bocal 227. O tubo de fluxo 245 pode, assim, engatar ou encostar no bocal 227 em uma primeira extremidade do tubo de fluxo e pode engatar ou encostar no conector 240 em uma segunda extremidade do tubo de fluxo.
[00119] Em uma ou mais modalidades, o aquecedor 234 pode ser na forma de um elemento de aquecimento que pode ser enrolado ou posicionado de outra forma em torno de uma superfície externa do pavio 236. O elemento de aquecimento pode ser um fio ou uma malha condutora. O elemento de aquecimento pode ser configurado para gerar calor por meio de resistência elétrica quando em comunicação elétrica direta com uma fonte de potência. Alternativamente, o elemento de aquecimento pode gerar calor por meio de um processo de aquecimento indutivo à medida que correntes parasitas são criadas dentro do elemento de aquecimento como resultado de uma corrente magnética alternada no campo do elemento de aquecimento. Em ambos os casos, o vapor é formado em torno do exterior do pavio 236 para ser removido rapidamente pelo ar que passa através do pavio e do aquecedor
234 e para o percurso de fluxo de ar 257. O pavio 236 especificamente pode ter um eixo longitudinal que é substancialmente perpendicular a um eixo longitudinal do alojamento 203. Em algumas modalidades, o pavio 236 pode se estender transversalmente ao longo do tubo de fluxo 245 entre uma primeira extremidade de pavio 236a e uma segunda extremidade de pavio 236b. Além disso, o membro de vedação 248 pode estar em um engate de vedação com o pavio 236 próximo à primeira extremidade de pavio 236a e a segunda extremidade de pavio 236b. A primeira e a segunda extremidades de pavio (236a, 236b) podem se estender além do membro de vedação 248 ou podem ser substancialmente niveladas com o membro de vedação, desde que a composição precursora de aerossol no espaço anular 247 seja capaz de alcançar uma conexão fluídica com as extremidades de pavio.
[00120] No exemplo ilustrado, terminais elétricos (234a, 234b) podem estar em conexão elétrica com o aquecedor 234 e podem se estender através do conector 240 de modo a facilitar a conexão elétrica com uma fonte de potência. Uma placa de circuito impresso (PCB) 250 ou semelhante pode ser incluída com a unidade de formação de vapor 204 e pode ser particularmente posicionada dentro do conector 240 de modo a isolar efetivamente o componente eletrônico do líquido no espaço anular 247 e o vapor (e possível líquido condensado) no tubo de fluxo 245. A PCB 250 pode fornecer funções de controle para a unidade de formação de vapor e / ou pode enviar / receber informações de um controlador (ver elemento 106 na Figura 1) que pode estar em outro corpo ao qual a unidade de formação de vapor pode ser conectada.
[00121] A Figura 4 mostra uma modalidade exemplar de um elemento de transporte de líquido 336 (por exemplo, um elemento de absorção ou pavio) adequado para uso em qualquer um dos cartuchos 104 da Figura 1 ou a unidade de formação de vapor 204 da Figura 2. Entende-se, no entanto, que o (s) elemento (s) de transporte de líquido descrito neste documento é adequado para uso em qualquer número de dispositivos de formação de aerossol e, particularmente, pode ser utilizado em qualquer dispositivo onde seja desejável transportar um líquido, particularmente um líquido viscoso, tal como uma composição precursora de aerossol, conforme descrito neste documento, a um aquecedor para vaporização. O elemento de transporte de líquido 336 pode compreender um monólito rígido 360, tal como um monólito poroso formado de vidro poroso ou cerâmica porosa como discutido acima. Pelo menos parte do monólito rígido 360 pode ser configurado substancialmente como um cilindro com um eixo longitudinal L. O monólito rígido 360 inclui uma superfície externa 362.
[00122] Em uma modalidade, o monólito rígido 360 pode incluir um ou mais lúmens 364 se estendendo substancialmente paralelo ao eixo longitudinal L. O um ou mais lúmens 364 podem tornar o monólito rígido 360 substancialmente oco. Fornecer uma configuração oca pode ser particularmente benéfico se o monólito 360 for feito de um material com pouca ou nenhuma porosidade, a fim de auxiliar a absorção. Em uma modalidade, a espessura de parede do monólito 360 entre a superfície externa 362 e uma superfície interna definida pelo lúmen 364 pode variar de cerca de 0,1 mm a cerca de 4 mm, ou de cerca de 1 mm a cerca de 2 mm. Outras dimensões de exemplo do monólito rígido 360 que podem ser adequadas incluem um diâmetro externo definido pela superfície externa 362 de cerca de 1 mm a cerca de 8 mm, ou de cerca de 2 mm a cerca de 4 mm. Um diâmetro interno definido pelo lúmen 364 pode variar de cerca de 0,1 mm a cerca de 5 mm, ou de cerca de 0,5 mm a cerca de 2 mm. O monólito rígido 360 não se limita a corpos de forma cilíndrica. Em um exemplo, um comprimento do monólito rígido 360 que é cercado pelo aquecedor 134, 234 pode ser de cerca de 2 mm a cerca de 20 mm ou de cerca de 3 mm a cerca de 8 mm.
[00123] Em uma modalidade, como mostrado nas Figuras 1 e 3, um aquecedor 134, 234 é configurado para ser pelo menos parcialmente enrolado e, de preferência, em contato com a superfície externa 362 do monólito rígido 360. Em uma modalidade, o aquecedor 134, 234 pode ser formado integralmente com a superfície externa 362 ou outra parte do monólito 360. Voltando à Figura 4, a superfície externa 362 é formada ou de outro modo processada para incluir pelo menos uma descontinuidade de superfície 366. A descontinuidade de superfície 366 pode ser formada gravando a superfície externa 362 do elemento de transporte de líquido 336. A descontinuidade de superfície 366 pode ser fornecida após a formação do monólito rígido 360 por meio de outros processos conhecidos na técnica, incluindo perfuração ou outros processos de usinagem. Alternativamente, a descontinuidade de superfície 366 pode ser criada durante a formação do monólito rígido 360 por meio de processos de fabricação, como fundição, moldagem por injeção, estampagem, prensagem, extrusão ou fabricação aditiva, ou outros processos que podem ser particularmente úteis para a criação de formas complexas com materiais rígidos como vidro e cerâmica. Antes do uso,
o monólito rígido pode ser sujeito a um processo de sinterização.
[00124] A descontinuidade de superfície 366 pode ser fornecida na superfície externa 362 do elemento de transporte de líquido 336 para promover vaporização aumentada. A melhoria na vaporização pode resultar de uma variedade de fatores, incluindo projetar o elemento de transporte de líquido 336 para usar mais eficientemente o calor gerado pelo aquecedor. O elemento de transporte de líquido 336 também pode fornecer vaporização aprimorada, aumentando a eficiência de absorção do elemento de transporte de líquido. A descontinuidade de superfície 362, conforme discutido abaixo, é um recurso de superfície intencional que é criado de acordo com um padrão predeterminado com espaçamento e profundidade predeterminados, conforme discutido abaixo para engatar adequadamente com o aquecedor.
[00125] No exemplo ilustrado da Figura 4, a descontinuidade de superfície 366 do elemento de transporte de líquido 336 é fornecida na forma de uma ranhura helicoidal 370 formada em um padrão espiral em torno do eixo longitudinal L de pelo menos a porção cilíndrica do monólito rígido 360. A ranhura helicoidal 370 pode ser fornecida para criar um canal para alojar um fio do aquecedor 134, 234. A ranhura 370 pode ter uma forma substancialmente circular, embora outras formas, tais como triangular, quadrada, retangular, oval ou elíptica também possam ser utilizadas. Quando o fundo da ranhura forma uma porção de um círculo, o diâmetro D da ranhura 370 ou o raio de curvatura do segmento pode ser selecionado com base no diâmetro do fio usado no aquecedor. Como resultado, o fio pode ser destinado a se encaixar estreitamente dentro da ranhura 370. A ranhura 370 pode permitir que o fio seja efetivamente parcialmente embutido no monólito rígido 360 para aumentar a área de superfície de contato entre o fio e o elemento de transporte de líquido 336, desse modo aumentando a quantidade de calor a partir do aquecedor que é útil para vaporizar a composição precursora de aerossol dentro do elemento de transporte de líquido.
[00126] A ranhura 370 também ajuda a controlar a colocação do fio do aquecedor 134, 234 conforme ele está sendo enrolado no elemento de transporte de líquido 336 para produzir resultados precisos e reproduzíveis durante os processos de fabricação e / ou montagem.
[00127] Na Figura 4, a ranhura helicoidal 370 é ilustrada com um passo consistente P. O passo P corresponde à largura ao longo do eixo longitudinal L de uma volta completa (por exemplo, curvatura) da ranhura 370 em torno da circunferência do monólito rígido 360. Outra modalidade em Figura 5 ilustra uma modalidade exemplar de um elemento de transporte de líquido 436 com uma ranhura helicoidal 470 com um passo variável. A variação do passo da ranhura helicoidal 470 resultará na variação da concentração ou quantidade de fio em contato ou adjacente a várias regiões ou porções do elemento de transporte de líquido 436, proporcionando assim uma técnica para controlar a concentração de calor em relação às porções do elemento de transporte de líquido 436 em várias regiões ao longo do eixo longitudinal L.
[00128] Conforme mostrado na Figura 5, o elemento de transporte de líquido 436 pode incluir uma primeira porção de extremidade 472a e uma segunda porção de extremidade 472b
(coletivamente, "porções de extremidade 472"). Além disso, o elemento de transporte de líquido 436 pode compreender uma primeira porção de contato 474a e uma segunda porção de contato 474b (coletivamente, "porções de contato 474") e uma porção de aquecimento 478. As porções de contato 474 podem ser posicionadas entre as porções de extremidade 472 e a porção de aquecimento 478 pode ser posicionada entre as porções de contato.
[00129] A ranhura 470 pode definir um passo que varia ao longo do comprimento longitudinal do monólito rígido 460. A ranhura 470 dentro das porções de contato 474 pode definir um primeiro passo P1, a ranhura dentro da porção de aquecimento 478 pode definir um segundo passo P2, e a ranhura dentro das porções de extremidade 472 pode definir um terceiro passo P3.
[00130] Embora não seja necessário, em algumas modalidades, o terceiro passo P3 da primeira porção de extremidade 472a pode ser substancialmente igual ao passo da segunda porção de extremidade 472b. Da mesma forma, embora não seja necessário, o primeiro passo P1 da primeira porção de contato 474a pode ser substancialmente igual ao passo da segunda porção de contato 474b. Além disso, deve ser notado que as transições entre as porções de extremidade 472 e as porções de contato 474, e entre as porções de contato e a porção de aquecimento 478 podem resultar no passo da ranhura 470 variando ao longo do comprimento das porções individuais. A este respeito, o passo da ranhura 470 de uma porção particular do elemento de transporte de líquido 436, como usado neste documento, geralmente se refere a um passo médio da ranhura ao longo do comprimento da porção referenciada.
[00131] Em algumas modalidades, o primeiro passo P1 pode ser menor que o terceiro passo P3 e o segundo passo P2 pode ser menor que o terceiro passo e maior que o primeiro passo. Conforme descrito abaixo, esta configuração dos passos P1, P2, P3 das porções de contato 474, porção de aquecimento 478 e porções de extremidade 472 pode fornecer benefícios particulares em termos de funcionalidade e custo de um atomizador resultante de um fio de aquecimento disposto dentro da ranhura 470.
[00132] Em uma modalidade, o primeiro passo P1 das porções de contato 474 pode ser substancialmente igual a um diâmetro da ranhura 470. Este passo corresponde a uma configuração na qual as voltas da ranhura são substancialmente diretamente adjacentes um ao outro. Conforme descrito abaixo, essa configuração pode ter certas vantagens. No entanto, várias outras modalidades de passos da ranhura podem ser empregadas em outras modalidades.
[00133] Em uma modalidade, uma razão do segundo passo P2 para o primeiro passo P1 pode ser de cerca de dois a oito para um, e em uma modalidade de cerca de quatro para um. A razão do terceiro passo P3 para o primeiro passo P1 pode ser de cerca de oito a trinta e dois para um, e em uma modalidade de cerca de dezesseis para um. A razão do terceiro passo P3 para o segundo passo P2 pode ser de cerca de um a dezesseis para um, e em uma modalidade de cerca de quatro para um.
[00134] Ao acoplar um fio de um aquecedor 134, 234 ao elemento de transporte de líquido 436 de uma maneira pela qual o fio se estende continuamente ao longo do comprimento longitudinal do elemento de transporte de líquido e reside dentro da ranhura 470, o atomizador resultante pode ser produzido continuamente para a extensão do comprimento do material que define o fio e o elemento de transporte de líquido.
[00135] Em uma modalidade, as porções de contato 474 podem compreender cerca de três a cerca de cinco voltas da ranhura 470. Além disso, fornecer as porções de contato 474 com um primeiro passo P1 relativamente pequeno pode ainda facilitar o estabelecimento de uma conexão elétrica entre as porções de contato e os terminais de aquecedor.
[00136] O terceiro passo P3 das porções de extremidade 472 pode ser relativamente grande para funcionar como um pré-aquecedor, sem uma intenção primária de fornecer energia de calor suficiente para o precursor de aerossol dentro das porções de extremidade 472 do elemento de transporte de líquido 436 para causar vaporização. Por outro lado, ter a ranhura 470 se estendendo para fora a partir das porções de conexão 474 pode melhorar a eficiência na qual o elemento de transporte de líquido 436 pode ser produzido ao fornecer uma ranhura contínua 470 ao longo de todo o comprimento do elemento de transporte de líquido 436, e permitindo fabricar simultaneamente mais de um elemento de transporte de líquido, que pode então ser dividido em seções adequadas após o monólito rígido 460 ser concluído.
[00137] A porção de aquecimento 478 do elemento de transporte de líquido 436 é a região encarregada principalmente de vaporizar o precursor de aerossol. Portanto, é importante produzir a quantidade desejada de calor na porção de aquecimento 478. A quantidade de calor disponível para a porção de aquecimento 478 pode ser controlada por ajustar o segundo passo P2. A este respeito,
o segundo passo P2 da ranhura 470 na porção de aquecimento 478 pode ser relativamente menor do que o terceiro passo P3 nas seções de extremidade 472, mas maior do que o primeiro passo P1 da ranhura nas porções de contato 474. Por garantir que as curvaturas da ranhura 470 não estão muito espaçadas dentro da porção de aquecimento 478, o elemento de transporte de líquido 436 pode ser aquecido a uma quantidade suficiente para produzir vapores de aerossol. Além disso, ao fornecer lacunas entre as curvaturas na porção de aquecimento 478, o aerossol vaporizado pode ser capaz de escapar do elemento de transporte de líquido 436. O número de curvaturas dentro da porção de aquecimento 478 pode compreender de cerca de quatro a cerca de nove em algumas modalidades.
[00138] As Figuras 6 e 7 mostram elementos de transporte de líquido semelhantes 536, 636 de acordo com modalidades adicionais da presente divulgação. Os elementos de transporte de líquido 536, 636 podem fornecer maior eficiência de vaporização por controlar a taxa de fluxo do precursor de aerossol. Cada elemento de transporte de líquido 536, 636 pode compreender um monólito rígido 560, 660, tal como um monólito poroso formado de vidro poroso ou cerâmica porosa como discutido acima. Pelo menos parte do monólito rígido 560, 660 pode ser configurado substancialmente como um cilindro com um eixo longitudinal L. O monólito rígido 560, 660 pode incluir uma superfície externa 562, 662. O monólito rígido 560, 660 pode incluir um ou mais lúmens 564, 664 estendendo-se substancialmente paralelo ao eixo longitudinal L. O um ou mais lúmen 564, 664 podem tornar o monólito rígido 560, 660 substancialmente oco.
[00139] Em uma modalidade, como mostrado nas Figuras
1 e 3, um aquecedor 134, 234 é configurado para ser pelo menos parcialmente enrolado em torno da superfície externa 562, 662 do monólito rígido 560, 660. Voltando às Figuras 6 e 7, a superfície externa 562, 662 é formada ou de outra forma processada para incluir pelo menos uma descontinuidade de superfície 566, 666.
[00140] Nas modalidades ilustradas das Figuras 6 e 7, a descontinuidade de superfície 566, 666 compreende pelo menos uma abertura 582, 682 para pelo menos um furo 584,
684. Os furos 584, 684 se estendem radialmente em relação ao eixo longitudinal L. Os furos 584, 684 podem se estender totalmente através do diâmetro do monólito 560, 660. Alternativamente, os furos 584, 684 podem se estender a partir da superfície externa 562, 662 para comunicação com um ou mais lúmens, se presentes, estendendo ao longo do eixo longitudinal L. Ainda, os furos 584, 684 podem ser furos cegos que se estendem a partir da superfície externa 562, 662 apenas parcialmente para o monólito 560, 660 para resultar em uma extremidade interna radialmente fechada. Em outras modalidades, particularmente onde manufatura aditiva é usada, os furos 584, 684 podem se estender radialmente para fora em relação ao eixo longitudinal do lúmen 564, 664 em direção, mas não alcançando a superfície externa 562,
662. O eixo dos furos 584, 684 não está limitado à direção radial, mas pode formar um ângulo com o eixo longitudinal de cerca de 30 graus a cerca de 90 graus.
[00141] Os furos 584, 684 podem ter, cada um, o mesmo diâmetro ou os diâmetros dos furos podem variar. O diâmetro dos furos pode variar de cerca de 50 mícrons a cerca de 2.000 mícrons ou de cerca de 150 mícrons a cerca de 350 mícrons.
Em algumas modalidades, o tamanho dos furos 584, 684 é influenciado pelo diâmetro de um fio usado no elemento de aquecimento. Nas modalidades ilustradas, uma pluralidade de furos 584, 684 são dispostos ao longo do eixo longitudinal L e em torno do eixo longitudinal. Em uma modalidade, as linhas da matriz se estendem ao longo do eixo longitudinal L e os furos 584, 684 em uma linha são escalonadas em relação aos furos em uma linha adjacente. Em outras modalidades, os furos em cada linha estão alinhados. Em uma modalidade, o tamanho e a quantidade de furos 584, 684 podem ser selecionados para criar uma razão de área de abertura de furo para área de superfície externa de cerca de 1% a cerca de 25%. Esta faixa é selecionada por sua taxa de liberação de líquido a partir da superfície interna para a superfície externa do monólito rígido. Um objetivo é equilibrar a geração de aerossol em função da energia térmica disponibilizada a partir do elemento de aquecimento, ao mesmo tempo em que se busca reduzir a carbonização do precursor de aerossol ou a aerossolização incompleta. Em algumas modalidades, a quantidade, o tamanho ou o arranjo dos furos 584, 684 podem ser selecionados em conjunto com o passo ou número de voltas do fio do elemento de aquecimento.
[00142] A Figura 8 mostra um elemento de transporte de líquido 736 de acordo com uma modalidade adicional da presente divulgação. O elemento de transporte de líquido 736 pode compreender um monólito rígido 760, tal como um monólito poroso formado de vidro poroso ou cerâmica porosa como discutido acima. Embora o elemento de transporte de líquido 736 tenha um eixo longitudinal L (por exemplo, um eixo principal), o elemento de transporte de líquido difere das modalidades descritas anteriormente porque o elemento de transporte de líquido é substancialmente plano, não cilíndrico. O monólito rígido 760 pode incluir uma superfície externa 762, por exemplo, uma face principal substancialmente plana de um corpo em forma de placa. O monólito rígido 760 pode incluir um ou mais lúmens (não mostrados) que se estendem substancialmente paralelos ou perpendiculares ao eixo longitudinal L. O lúmen pode ser geralmente paralelo à face principal.
[00143] A superfície externa 762 do monólito rígido 760 é formada ou de outra forma processada para incluir pelo menos uma descontinuidade de superfície 766. A descontinuidade de superfície 766 pode ser fornecida para engatar com um aquecedor 134, 234 (Figuras 1 e 3), como um fio de aquecimento que pode ser disposto dentro da descontinuidade de superfície para aumentar a eficiência de aquecimento do elemento de transporte de líquido 736.
[00144] Na modalidade ilustrada da Figura 8, a descontinuidade de superfície 766 compreende pelo menos uma ranhura contínua 784 cortando um percurso ao longo da superfície externa 762. Cada ranhura 782 pode ser contínua de modo que o aquecedor, tal como um fio de aquecimento, associado à ranhura ainda possa ter ambas as extremidades operativamente e eletricamente conectadas a uma fonte de potência. O padrão formado ao longo da superfície externa 762 por pelo menos uma ranhura contínua 784 pode ser projetado com o objetivo de controlar a quantidade e distribuição de calor transferido a partir de um aquecedor para o elemento de transporte de líquido 736. Por exemplo, o padrão definido pela pelo menos uma ranhura contínua 784 pode ser um padrão de serpentina. A densidade dos segmentos da ranhura contínua 784, a cobertura de superfície da ranhura contínua na superfície externa 762 e o espaçamento entre os segmentos adjacentes podem ser controlados. A ranhura contínua 784 pode ser projetada com base na discussão acima em relação à ranhura helicoidal 470 (Figura 5) com o padrão sendo variável em diferentes porções da superfície externa 762 do monólito 760.
[00145] Muitas modificações e outras modalidades da divulgação virão à mente de um versado na técnica à qual essa divulgação se refere, 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 neste documento e que modificações e outras modalidades se destinam a ser incluídas no escopo das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam empregados aqui, eles são usados em um sentido genérico e descritivo apenas e não para fins de limitação.
Claims (13)
1. Elemento de transporte de líquido para um dispositivo de entrega de aerossol, o elemento de transporte de líquido CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um monólito rígido, em que o monólito rígido compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal, em que a superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade, em que pelo menos uma porção do monólito rígido é substancialmente cilíndrica, e em que a pelo menos uma descontinuidade é uma ranhura helicoidal estendendo ao redor e ao longo do eixo longitudinal por pelo menos uma porção de um comprimento do cilindro.
2. Elemento de transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um passo da ranhura helicoidal varia ao longo do eixo longitudinal.
3. Elemento de transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a ranhura helicoidal tem uma pluralidade de porções de contato tendo um primeiro passo, e uma porção de aquecimento posicionada entre as porções de contato tendo um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo.
4. Elemento de transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro passo é substancialmente igual a um diâmetro do fio.
5. Elemento de transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a ranhura helicoidal compreende ainda uma pluralidade de porções de extremidade, a ranhura nas porções de extremidade tendo um terceiro passo, em que o primeiro passo é menor que o terceiro passo e o segundo passo é menor que o terceiro passo.
6. Elemento de transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção cilíndrica é oca.
7. Elemento de transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o monólito rígido é uma cerâmica porosa ou vidro poroso.
8. Atomizador, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um elemento de transporte de fluido, compreendendo: um monólito rígido, em que o monólito rígido compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal, em que a superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade; e um aquecedor compreendendo um elemento de aquecimento condutivo engatado com a descontinuidade, o elemento de aquecimento condutivo configurado para gerar calor por meio de aquecimento resistivo ou aquecimento indutivo, em que pelo menos uma porção do monólito rígido é substancialmente cilíndrica, e em que a pelo menos uma descontinuidade é uma ranhura helicoidal estendendo ao redor e ao longo do eixo longitudinal por pelo menos uma porção de um comprimento do cilindro.
9. Atomizador, de acordo com a reivindicação 8,
CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de aquecimento é um fio.
10. Atomizador, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que um passo da ranhura helicoidal varia ao longo do eixo longitudinal, em que a ranhura helicoidal tem uma pluralidade de porções de contato tendo um primeiro passo, e uma porção de aquecimento posicionada entre as porções de contato tendo um segundo passo, em que o segundo passo é maior do que o primeiro passo.
11. Atomizador, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a ranhura helicoidal compreende ainda uma pluralidade de porções de extremidade definindo um terceiro passo, em que o primeiro passo é menor que o terceiro passo e o segundo passo é menor que o terceiro passo.
12. Dispositivo de entrega de aerossol, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um alojamento externo; um reservatório contendo um líquido; um aquecedor configurado para vaporizar o líquido; e um elemento de transporte de líquido configurado para fornecer o líquido ao aquecedor; em que o elemento de transporte de líquido compreende: um monólito rígido, pelo menos uma porção do monólito rígido é substancialmente cilíndrica, em que a porção cilíndrica compreende uma superfície externa e um eixo longitudinal, em que a superfície externa compreende pelo menos uma descontinuidade.
13. Dispositivo de entrega de aerossol, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma descontinuidade é uma ranhura helicoidal estendendo ao redor e ao longo do eixo longitudinal por pelo menos uma porção de um comprimento do cilindro.
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