ES2224610T3 - Dispositivo para fumar. - Google Patents

Dispositivo para fumar.

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ES2224610T3 ES99908177T ES99908177T ES2224610T3 ES 2224610 T3 ES2224610 T3 ES 2224610T3 ES 99908177 T ES99908177 T ES 99908177T ES 99908177 T ES99908177 T ES 99908177T ES 2224610 T3 ES2224610 T3 ES 2224610T3
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Frank Kelley St. Charles
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Abstract

Un artículo (10) para suministrar un aerosol a un usuario, que comprende: un tubo de extremo abierto (12) que define una vía de paso de aire entre su extremo receptor de calor (18) y su extremo de boca (20); siendo el tubo (12) resistente a quemarse bajo la aplicación de una fuente de calor (21); teniendo dicha vía de paso de aire un área en sección transversal que es sustancialmente uniforme a lo largo de su longitud; y un sustrato (14) que está dispuesto a través del área de sección transversal de dicho tubo (12) y que contiene un componente generador de aerosol, teniendo dicho sustrato (14) un extremo proximal (15) y un extremo proximal, estando dicho extremo proximal (15) separado de dicho extremo receptor de calor (18) para formar un hueco de aire continuo (16) de suficiente longitud para evitar la combustión de dicho sustrato (14) cuando se emplea una fuente de calor (21) adyacente a dicho extremo receptor de calor (18).

Description

Dispositivo para fumar.
El presente invento se refiere a un dispositivo para fumar. En particular, el invento se refiere a un dispositivo para fumar que genera un aerosol en respuesta a aire calentado.
Antecedentes del invento
Fumar ha sido un pasatiempo normal en muchas culturas probablemente durante cientos de años. Convencionalmente, el fumar se ha llevado a cabo utilizando varios dispositivos que conllevan la combustión de tabaco, tales como cigarrillos, puros y pipas. La combustión del tabaco produce humo que es transmitido a un usuario. En el caso de pipas y puros, el humo no es típicamente inhalado por el usuario, pero, en el caso de cigarrillos, el humo es inhalado. Los sabores incluidos dentro del humo, provocados por la combustión del tabaco, producen un efecto de placer en el usuario. Se han realizado diversos intentos de producir un dispositivo para fumar que no dependa del tabaco. Muchos de estos dispositivos están adaptados para parecer artículos para fumar convencionales como cigarrillos. Un tal ejemplo es el dispositivo para fumar simulado mostrado en la patente norteamericana No. 4.284.089, de Ray. El dispositivo para fumar simulado incluye un recipiente que tiene una fuente interna de nicotina. La fuente de nicotina no llena completamente la vía de paso de aire del recipiente. De este modo, se crea una región estrechada de la vía de paso de aire dentro de la fuente de nicotina. Durante la aplicación de succión por un usuario en un extremo del recipiente, se reduce la presión en la porción estrechada de la vía de paso que provoca que la nicotina sea liberada desde una fuente de nicotina y entre en el aire que pasa.
En otro dispositivo, mostrado en la patente europea No. 0 198 268, de Ellis et al., se describe un dispositivo para fumar que incluye un alojamiento para recibir un cigarrillo convencional en un extremo y una boquilla en el otro extremo para suministrar humo de cigarrillo a un usuario. Situada entre la boquilla y el cigarrillo convencional hay una unidad dispensadora de nicotina.
Se han desarrollado todavía algunos dispositivos más como una alternativa a artículos para fumar convencionales. Estos artículos intentan generalmente simular cigarrillos convencionales sin la combustión de productos de tabaco, por ejemplo, muchos dispositivos incluyen un material generador de aerosol interno que es calentado por un elemento calentador interno. El calentamiento estimula la producción de un aerosol sabroso para suministrar a un usuario del dispositivo. El elemento calentador interno ha sido convencionalmente o bien un elemento de combustible carbonoso, o bien una fuente de calor electroquímica como combinaciones de oxido de metal, sulfuro de metal anhidro, sulfato de metal, sal inorgánica y un azúcar que generan calor en contacto con agua. En estos dispositivos, el cigarrillo no es capaz de ser reutilizado. Una vez que se enciende el elemento de combustible carbonoso continúa quemándose de manera autónoma hasta que se haya consumido todo el combustible en el elemento. El elemento de combustible encendido es muy difícil de extinguir, ya sea con agua u otros medios de extinción. Si está basado en una reacción electroquímica, también se encuentra dificultad para parar la reacción, que sólo termina cuando se han consumido todos los reactivos. Otros dispositivos incluyen un elemento calentador eléctrico para estimular una sustancia generadora de aerosol. Aunque estos son capaces de ser apagados entre bocanadas, el elemento calentador eléctrico requiere una batería que es difícil de manejar.
El documento US-A-04.892.109 se refiere a un artículo para fumar que incluye un casquillo de extremo abierto, cilíndrico, con una cápsula situada concéntricamente dentro del casquillo y que coopera con el casquillo para definir un pasaje de flujo de aire anular entre ellos. La cápsula incluye reactivos químicos que reaccionan exotérmicamente cuando son mezclados conjuntamente.
Sería deseable proporcionar un artículo que simulara con detalle un cigarrillo convencional, pero que no requiriese la combustión de tabaco y que también pudiera ser reutilizado. También existe una necesidad de un artículo en el que el tiempo entre bocanadas individuales sea determinado por el usuario, y no controlado por el tiempo o tipo de reacción. Además, sería deseable minimizar, si no eliminar, subproductos de combustión por del sustrato cuando se aspira aire calentador a través del dispositivo.
Sumario del invento
De acuerdo con un primer aspecto del presente invento se proporciona un artículo para suministrar un aerosol a un usuario, que comprende:
Un tubo de extremo abierto que define una vía de paso de aire entre un extremo receptor de calor y un extremo de boca del mismo, siendo el tubo resistente a quemarse bajo la aplicación de una fuente de calor;
teniendo dicho tubo un área en sección transversal que es sustancialmente uniforme a lo largo de la longitud de dicha vía de paso; y
un sustrato que está dispuesto a través del área de sección transversal de dicho tubo y que contiene un componente generador de aerosol, teniendo dicho sustrato un extremo distal y una extremo proximal, estando dicho extremo distal separado de dicho extremo receptor de calor para formar un hueco de aire continuo de suficiente longitud para evitar la combustión de dicho sustrato cuando se emplea una fuente de calor adyacente a dicho extremo receptor de calor.
De acuerdo con un segundo aspecto del presente invento se proporciona un sistema para fumar que comprende, en combinación:
una fuente de calor; y
un artículo de acuerdo con el primer aspecto.
El tubo es resistente a quemarse bajo la aplicación de una llama o cualquier elemento calentador apropiado. Como resultado, se define un hueco de aire de una longitud predeterminada entre el extremo distal del sustrato y el extremo calentador del tubo para suministrar gases calientes desde la fuente de calor, por ejemplo una llama, al sustrato sin encender el sustrato.
Los gases calientes forman y transportan el aerosol que típicamente tienen sabor, hasta el extremo de boca del tubo bajo la aplicación de succión.
Breve descripción de los dibujos
Las ventajas descritas anteriormente y las características sobresalientes del presente invento se apreciarán más completamente con referencia a la siguiente memoria y a las figuras anexas.
La figura 1 representa un artículo de acuerdo con el presente invento.
La figura 2 representa un artículo que tiene tanto un filtro interno como un sustrato generador de aerosol.
La figura 3 representa un artículo de acuerdo con el presente invento que tiene un sustrato generador de aerosol y un filtro interno parcialmente posicionado.
La figura 4 representa un artículo de acuerdo con el presente invento que incluye un difusor de calor.
La figura 5 representa un artículo de acuerdo con el presente invento que incluye un difusor de calor en forma de un tubo difusor perforado.
Las figuras 6A y 6B representan un alojamiento alternativo para el artículo del presente invento.
Descripción detallada del invento
La figura 1 representa el artículo 10 que incluye un tubo 12 que rodea un sustrato generador de aerosol 14. Tal y como se utiliza aquí, el sustrato generador de aerosol 14 es un sustrato que contiene un componente generador de aerosol. El tubo 12 es hueco y define una vía de paso de aire entre un extremo calentador 18 y un usuario/extremo de boca 20. El tubo 12 es resistente al calor y no se quemará bajo la aplicación de una llama 21 al extremo calentador 18. Se describirán a continuación con mayor detalle materiales adecuados para uso como el tubo 12.
El sustrato generador de aerosol 14 está situado dentro del tubo para llenar el diámetro interno del tubo. Además, el sustrato generador de aerosol 14 está situado dentro del tubo de modo que su extremo distal 15 esté retirado del extremo calentador 18 del tubo 12. El tubo tiene un extremo interno "d" de entre 3 y 16 mm. El hueco 16 tiene suficiente longitud para evitar el contacto directo de una llama con el extremo distal del sustrato mantenedor de aerosol. El extremo distal del sustrato 14 está preferiblemente retirado del extremo calentador del tubo a una distancia entre 2 y 10 veces el diámetro de hueco "d". Por lo tanto, el hueco es al menos de 6 mm. Esto forma un hueco o conducto de aire 16 entre el extremo calentador 18 y el extremo distal del sustrato 14. El conducto de aire 16 proporciona una trayectoria para que los gases calientes entren en el artículo 10 desde la llama 21 para calentar el sustrato 14 sin encender o quemar sustancialmente el sustrato 14. El sustrato generador de aerosol es permeable al aire, creando de este modo una trayectoria de transmisión de aire desde el extremo de boca 20 del tubo hasta el extremo calentador 18. El sustrato generador de aerosol 14 también contribuye un aerosol al aire calentado que pasa a través de él.
Durante el uso del artículo 10, un usuario aplica una llama 21 al extremo calentador 18 del tubo 12. Esto provoca que aire caliente y gases calientes de la llama 21 entren en el conducto de aire 16 dentro del tubo cuando el usuario aplica succión con su boca al extremo de boca 20 del tubo 12. Esto provoca que los gases calientes producidos por la llama 21 entren en la vía de paso de aire dentro del tubo 12. Cuando el usuario aplica succión, los gases calientes se desplazan a través del sustrato generador de aerosol 14, que dispensa un aerosol a los gases calientes. Después, el aire caliente con el aerosol pasa a la boca del usuario, produciendo un efecto placentero.
El conducto o hueco de aire 16 es típicamente de al menos dos centímetros de largo y preferiblemente entre dos y seis centímetros de longitud. La longitud del hueco se escoge para transportar gases calientes desde la llama 21 hasta el sustrato 14 sin quemar o encender sustancialmente el sustrato 14. La longitud del conducto de aire 16, para poder conseguir este objetivo, depende del diámetro del tubo 12. Se prefieren de dos a seis centímetros para unas dimensiones de tubo de cigarrillo convencionales. Si el diámetro del tubo 12 es diferente, el extremo distal 15 puede ser retirado más o menos que el intervalo anterior para preservar una relación de aspecto entre la longitud de rebaje o separación y el diámetro del tubo 12.
El sustrato generador de aerosol 14 está compuesto de un material de soporte que tiene una o más sustancias destilables imbuidas en él. Materiales de soporte adecuados incluyen virtualmente cualquier cosa que sea suficientemente porosa para transmitir aire y suficientemente absorbente para retener sustancias destilables. Los materiales de soporte preferidos incluyen materiales celulósicos fibrosos tales como papel, algodón, pasta de madera, y combinaciones de ellos. Además, el material de soporte puede ser tabaco o tabaco reconstituido, material celulósico carbonizado, lana de metal, lana cerámica, y cerámica porosa. Además, se pueden utilizar materiales polímeros que tengan suficiente porosidad y absorbencia.
Se seleccionan sustancias destilables para embeber en el material de soporte para proporcionar una sensación placentera al usuario. Las sustancias destilables han de volatilizarse en respuesta al calentamiento por los gases calientes de la llama 21. Sustancias destilables apropiadas incluyen agua, alcoholes polihídricos tales como glicerina, propilen-glicol, trietilen-glicol, triacetato de glicerol, diacetato de trietilen-glicol y combinaciones de ellos. Otros ejemplos son extracto de tabaco, pirolisatos de tabaco, ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o policarboxílicos, tales como estearato de metilo, dodecandioato de dimetilo, tetradecandioato de dimetilo y mezclas de ellos. Además, se pueden añadir sabores a las sustancias destilables para producir un efecto de gusto deseado. Ejemplos de aromatizantes incluyen manteca de cacao, licor de chocolate, ceras, aceites, y combinaciones de ellos. Además, se puede añadir sabor a mentol para simular sensaciones producidas por medio de cigarrillos de mentol convencionales.
Las sustancias destilables pueden ser imbuidas en el material de soporte mojando el material de soporte en una mezcla de sustancias destilables o rociando las sustancias destilables sobre el material de soporte. Alternativamente, la mezcla de sustancias destilables puede ser forzada en el material de soporte bajo presión. El sustrato generador de aerosol 14 puede ser insertado en un tubo preconformado 12, o el tubo 12 puede ser envuelto alrededor de la sustancia generadora de aerosol 14, o el sustrato 14 puede ser envuelto en una envoltura resistente a la combustión y el artículo resultante insertado en el tubo 12.
El tubo 12 es sustancialmente no combustible bajo la aplicación de una llama o al menos no se enciende fácilmente. Materiales adecuados para el tubo 12 son cerámica, magnesita, metal, cartón, tabaco reconstituido, madera, bambú, vidrio, lámina de metal, y combinaciones de ellos. Cualquiera de los materiales anteriores puede ser tratado para prevenir la combustión. Los tratamientos químicos para reducir una propensión a la combustión son bien conocidos en la tecnología.
Además, se pueden utilizar plásticos adecuados como Bakelite (marca comercial) para el tubo 12. El tubo 12 puede ser formado de cualquier manera conveniente como, por ejemplo, moldeo por soplado de inyección, extrusión y moldeo convencional. Cuando se preconforma el tubo, se inserta típicamente el sustrato generador de aerosol 14 en el tubo conformado 12. Alternativamente, el tubo 12 puede ser conformado a partir de un miembro plano lámina, por ejemplo, una pieza de papel tratada químicamente. Cuando se fabrica el artículo 10 utilizando una lámina para el material del tubo 12, la lámina es típicamente enrollada alrededor del substrato generador de aerosol 14 durante la fabricación. Aunque se han expuesto ejemplos particulares de formación del artículo 10, se ha de entender que cualquier método conveniente de fabricación del artículo 10 puede ser utilizado. Por ejemplo, el tubo 12 puede ser fabricado de un compuesto de materiales. Además, el tubo 12 puede ser integral o monolítico, o puede incluir una pluralidad de secciones o puede ser estratificado.
La figura 2 representa una realización alternativa del invento, en la que el artículo 10 comprende además un filtro 22. El filtro 22 está dispuesto entre el sustrato generador de aerosol 14 y el extremo de boca 20 del tubo 12. El filtro 22 puede simplemente dar al artículo 10 una apariencia más similar a un cigarrillo convencional. Alternativamente, el filtro 22 puede realizar una función útil de filtrado del gas suministrado al usuario.
La figura 3 representa otra realización más del artículo 10, en la que el filtro 22 está parcialmente dentro del extremo de boca 20 del tubo 12 y parcialmente fuera. En esta configuración, un usuario puede agarrar el filtro por facilidad de desmontaje. Este diseño también limita la profundidad de inserción del artículo y un mejor control del hueco.
En otra realización más, mostrada en la figura 4, se inserta un difusor de calor 24 en el conducto de aire entre el extremo distal del sustrato generador de aerosol 14 y el extremo calentador 18. El difusor de calor sirve para suministrar los gases calientes de la llama 21 al sustrato generador de aerosol 14 a través de agujeros contenidos dentro del difusor 24. Además, el difusor de calor 24 bloquea que la llama entre en contacto con el sustrato generador de aerosol 14 bajo la aplicación de succión en el extremo de boca 20 por el usuario. Esto facilita el evitar la ignición y el quemado sustancial del sustrato generador de aerosol 14. El difusor de calor 24 también puede ser tratado con un catalizador para convertir monóxido de carbono en dióxido de carbono. El difusor de calor 24 también puede ser tratado con otros catalizadores para eliminar ciertos hidrocarburos producidos por varios tipos de llamas y elementos calentadores. La llama 21 puede ser producida por ejemplo por una cerilla, un encendedor de butano, o un encendedor gaseoso que incorpore cualquier otro tipo de gas para combustión controlada. También está dentro del alcance del invento el unir fija o desmontablemente el encendedor al extremo del tubo 10. A la inversa, un elemento calentador que no produzca llama puede ser utilizado para introducir los gases calientes en el tubo 12. En una realización preferida del invento, el difusor de calor 24 es una malla de alambre.
La figura 5 muestra otra realización alternativa más del invento, en la que el difusor de calor tiene la forma de un tubo difusor perforado hueco 26. El tubo difusor perforado hueco 26 es insertado dentro del sustrato generador del aerosol 14. Dicho tubo difusor facilita la transmisión de los gases calientes desde la llama 21 hasta un área de superficie más grande del sustrato generador de aerosol 14, haciendo de este modo más fácil para un usuario succionar gases del extremo calentador 18 hasta el extremo de boca 20. En esta configuración, el extremo proximal del tubo difusor 26 que es adyacente al extremo de boca 20 del tubo 12 no se extiende completamente más allá del sustrato generador de aerosol 14. Por lo tanto, no hay una trayectoria directa para el aire en el extremo calentador 18 para alcanzar el extremo de boca 20 sin ir a través del sustrato generador de aerosol 14.
Tal como se indicó anteriormente, el filtro 22 puede o puede no ser utilizado. Cuando se utiliza el filtro 22, se apoya típicamente sobre el extremo proximal del sustrato generador de aerosol 14 en un extremo. Cuando no se utiliza, el extremo proximal del sustrato generador de aerosol 14 es casi coincidente con el extremo de boca del tubo 12.
En las figuras 6A y 6B, el artículo 10 incluye un tubo 100 que tiene un grosor 102, un diámetro interior 104 que también incluye aberturas 106 y una parte recortada 108. El uso de aberturas 106 asegura el uso adecuado del artículo. Si el usuario no sitúa la carga en el tubo 100 para formar el hueco distal (hueco en la figura 1), se atraerá aire hasta en sujetador a través de los agujeros 106 en vez del extremo 112 del sujetador 100. El tubo 100 también está provisto de una parte recortada 108, que permite la retirada fácil de un sustrato de soporte de filtro.
Aunque se han descrito realizaciones específicas del invento, se ha de entender por aquellos expertos en la materia que se pueden hacer cambios a esas realizaciones sin separarse del alcance del invento. Por ejemplo, en la realización preferida del presente invento, el artículo tiene las dimensiones de un cigarrillo convencional. Sin embargo, las dimensiones, incluyendo diámetro, longitud, y forma del tubo, pueden ser cambiadas sin separarse del alcance del invento, que se define por medio de las reivindicaciones anexas.

Claims (22)

1. Un artículo (10) para suministrar un aerosol a un usuario, que comprende:
un tubo de extremo abierto (12) que define una vía de paso de aire entre su extremo receptor de calor (18) y su extremo de boca (20); siendo el tubo (12) resistente a quemarse bajo la aplicación de una fuente de calor (21);
teniendo dicha vía de paso de aire un área en sección transversal que es sustancialmente uniforme a lo largo de su longitud; y
un sustrato (14) que está dispuesto a través del área de sección transversal de dicho tubo (12) y que contiene un componente generador de aerosol, teniendo dicho sustrato (14) un extremo proximal (15) y un extremo proximal, estando dicho extremo proximal (15) separado de dicho extremo receptor de calor (18) para formar un hueco de aire continuo (16) de suficiente longitud para evitar la combustión de dicho sustrato (14) cuando se emplea una fuente de calor (21) adyacente a dicho extremo receptor de calor (18).
2. Un artículo (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha vía de paso aloja una longitud de dicho sustrato (14) y dicha vía de paso es de longitud mayor o igual que la longitud del sustrato (14).
3. Un artículo (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicha vía de paso se extiende a lo largo de toda la longitud de dicho tubo (12).
4. Un artículo (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el tubo (12) está formado a partir de un material seleccionado entre cerámicas, metales, cartones, tabaco reconstituido, madera, bambú, vidrios, bakelite, y láminas de metal y combinaciones de ellos.
5. Un artículo (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el sustrato (14) comprende un material de soporte que tiene al menos una sustancia destilable imbuida en él.
6. Un artículo (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el material de soporte es seleccionado entre tabaco, tabaco reconstituido, material celulósico fibroso, material celulósico carbonizado, lana de metal, lana cerámica, y cerámica porosa.
7. Un artículo (10) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el material celulósico fibroso se selecciona entre papel, algodón y pulpa de madera, y combinaciones de ellos.
8. Un artículo (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que al menos una sustancia destilable es seleccionada entre glicerina, propilen-glicol, triacetina, diacetato de trietilen-glicol, extracto de tabaco, pirolisatos de tabaco, manteca de cacao, licor de chocolate, cera y aceite y combinaciones de ellos.
9. Un artículo (10) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que comprende además:
un filtro (22) dispuesto dentro de la vía de paso de aire entre el extremo de boca (20) del tubo (12) y el sustrato (14).
10. Un artículo (10) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el filtro (22) está adyacente al sustrato generador de aerosol (14).
11. Un artículo (10) de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el filtro (22) se apoya a tope en el sustrato generador de aerosol (14).
12. Un artículo (10) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que incluye además un difusor (24) situado entre y separado de dicho extremo distal (15) de dicho sustrato (14) y dicho tubo (12).
13. Un sistema para fumar que comprende, en combinación:
una fuente de calor (21); y
un artículo (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
14. Un sistema para fumar de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la fuente de calor (21) es una llama.
15. Un sistema para fumar de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la fuente de calor (21) es un elemento calentador que no produce llama.
16. Un sistema para fumar de acuerdo cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que la fuente de calor (21) está unida fijamente al extremo receptor de calor (18).
17. Un sistema para fumar de acuerdo cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que la fuente de calor (21) está unida retirablemente al extremo receptor de calor (18).
18. Un sistema para fumar de acuerdo cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, en el que la fuente de calor (21) está en comunicación temporal con dicho extremo receptor de calor (18).
19. Un sistema para fumar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, que comprende además un filtro (22).
20. Un sistema para fumar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14 y 16 a 19, en el que dicha fuente de calor (21) es un encendedor de butano.
21. Un sistema para fumar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14 y 16 a 19, en el que dicha fuente de calor (21) es una cerilla.
22. Un sistema para fumar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14 y 16 a 19, en el que dicha fuente de calor (21) es un encendedor gaseoso.
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