ES2645668T3 - Sustrato formador de aerosol y sistema suministrador de aerosol - Google Patents

Sustrato formador de aerosol y sistema suministrador de aerosol Download PDF

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Abstract

Un sustrato formador de aerosol para su uso junto con un dispositivo de calentamiento inductivo, el sustrato formador de aerosol (1) comprende un material sólido (10) capaz de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol después del calentamiento del sustrato formador de aerosol (1), y al menos un primer material susceptor (11) para calentar el sustrato formador de aerosol (1), el primer material susceptor (11) se dispone en proximidad térmica del material sólido (10), caracterizado porque el sustrato formador de aerosol (1) comprende además al menos un segundo material susceptor (12) que tiene una segunda temperatura de Curie que es menor que una temperatura de calentamiento máxima predefinida del primer material susceptor (11).

Description

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DESCRIPCION
Sustrato formador de aerosol y sistema suministrador de aerosol
La presente invencion se refiere a un sustrato formador de aerosol para su uso en combinacion con un dispositivo de calentamiento inductivo. La invencion se refiere ademas a un sistema suministrador de aerosol.
De la materia anterior se conocen los sistemas suministradores de aerosol, los cuales comprenden un sustrato formador de aerosol y un dispositivo de calentamiento inductivo. El dispositivo de calentamiento inductivo comprende una fuente de induccion la cual produce un campo electromagnetico variable que induce una corriente inducida generadora de calor en un material susceptor. El material susceptor esta en proximidad termica con el sustrato formador de aerosol. El material susceptor calentado calienta a su vez el sustrato formador de aerosol el cual comprende un material que es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol. Se han descrito en la tecnica un numero de modalidades de sustratos formadores de aerosol que supuestamente establecen un calentamiento adecuado del sustrato formador de aerosol. De la tecnica anterior por ejemplo, WO95/27411 A1 se conoce, un sustrato formador de aerosol para su uso en combinacion con un dispositivo de calentamiento inductivo. El sustrato formador de aerosol comprende un material solido que es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol con el calentamiento del sustrato formador de aerosol, y un primer material susceptor para el calentamiento del sustrato formador de aerosol. El primer material susceptor se dispone en proximidad termica al material solido.
Serfa conveniente asegurar que solamente puedan usarse los sustratos formadores de aerosol adecuados junto con un dispositivo de calentamiento inductivo especffico.
De conformidad con un aspecto de la invencion se proporciona un sustrato formador de aerosol para su uso en combinacion con un dispositivo de calentamiento inductivo. El sustrato formador de aerosol comprende un material solido que es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol con el calentamiento del sustrato formador de aerosol, y al menos un primer material susceptor para el calentamiento del sustrato formador de aerosol. El primer material susceptor se dispone en proximidad termica al material solido. El sustrato formador de aerosol comprende ademas al menos un segundo material susceptor el cual tiene una segunda temperatura de Curie la cual es menor que una temperatura de calentamiento maxima predefinida del primer material susceptor.
La temperatura de calentamiento maxima predefinida del primer material susceptor puede ser una primera temperatura de Curie del mismo. Cuando el primer material susceptor se calienta y alcanza su primera temperatura de Curie sus propiedades magneticas cambian reversiblemente de una fase ferromagnetica a una fase paramagnetica. Este cambio de fase puede detectarse y se detiene el calentamiento inductivo. Debido a que se detuvo el calentamiento, el primer material susceptor se enfrfa nuevamente hasta una temperatura donde sus propiedades magneticas cambian de una fase paramagnetica a una fase ferromagnetica. Este cambio de fase puede detectarse y el calentamiento inductivo puede comenzar nuevamente. Alternativamente la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor puede corresponder a una temperatura predefinida que puede controlarse electronicamente. La primera temperatura de Curie del primer material susceptor en ese caso puede ser mayor que la temperatura de calentamiento maxima.
Mientras que el primer material susceptor proporciona un calentamiento adecuado del sustrato formador de aerosol para que el material solido libere compuestos volatiles que pueden formar un aerosol, el segundo material susceptor puede usarse para la identificacion de un sustrato formador aerosol adecuado. El segundo material susceptor tiene una segunda temperatura de Curie que es menor que una temperatura maxima predefinida de calentamiento del primer material susceptor. Despues del calentamiento del sustrato formador de aerosol el segundo material susceptor alcanza su segunda temperatura de Curie antes de que el primer material susceptor llegue a su temperatura de calentamiento maxima. Cuando el segundo material susceptor alcanza su segunda temperatura de Curie, sus propiedades magneticas cambian reversiblemente de una fase ferromagnetica a una fase paramagnetica. Como consecuencia, las perdidas por histeresis del segundo material susceptor desaparecen. Este cambio de las propiedades magneticas del segundo material susceptor puede detectarse mediante un circuito electronico que puede integrarse dentro del dispositivo de calentamiento inductivo. La deteccion del cambio de propiedades magneticas puede lograrse, por ejemplo, midiendo cualitativamente un cambio en la frecuencia de oscilacion de un circuito de oscilacion conectado con una bobina de induccion del dispositivo de calentamiento inductivo, o, por ejemplo, determinando cualitativamente si un cambio en la frecuencia de oscilacion o en la corriente de induccion ha ocurrido dentro de un intervalo de tiempo especffico a partir de la activacion del dispositivo de calentamiento de induccion. Si se detecta un cambio cuantitativo o cualitativo esperado en una cantidad ffsica observada, el calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol puede continuar hasta que el primer material susceptor alcance su temperatura de calentamiento maxima, para producir la cantidad de aerosol deseada. Si el cambio cuantitativo o cualitativo esperado de la cantidad ffsica observada no ocurre, el sustrato formador de aerosol puede identificarse como no original, y el calentamiento inductivo puede detenerse.
El sustrato formador de aerosol de conformidad con la invencion permite una identificacion de productos no originales, lo cual puede provocar problemas cuando se usa junto con un dispositivo de calentamiento inductivo
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especffico. Por lo tanto, pueden evitarse los efectos adversos para el dispositivo de calentamiento inductivo. Ademas, detectando sustratos formadores de aerosol no originales puede descartarse una produccion y suministro de aerosoles no especfficos a un usuario.
El sustrato formador de aerosol es preferentemente un material solido capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol. El termino solido, como se usa en la presente descripcion, abarca materiales solidos, materiales semisolidos, e incluso componentes lfquidos, los cuales pueden proporcionarse en un material portador. Los compuestos volatiles se liberan mediante el calentamiento del sustrato formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol puede comprender nicotina. El sustrato formador de aerosol que contiene nicotina puede ser una matriz de sal de nicotina. El sustrato formador de aerosol puede comprender un material de origen vegetal. El sustrato formador de aerosol puede comprender tabaco, y preferentemente el material que contiene tabaco contiene compuestos saborizantes volatiles de tabaco, los cuales se liberan del sustrato formador de aerosol con el calentamiento. El sustrato formador de aerosol puede comprender un material de tabaco homogeneizado. El material de tabaco homogeneizado puede formarse al aglomerar tabaco en partfculas. El sustrato formador de aerosol puede comprender alternativamente un material que no contiene tabaco. El sustrato formador de aerosol puede comprender material de origen vegetal homogeneizado.
El sustrato formador de aerosol puede comprender al menos un formador de aerosol. El formador de aerosol puede ser cualquier compuesto o mezcla de compuestos conocidos adecuados que, en uso, facilitan la formacion de un aerosol denso y estable y que es sustancialmente resistente a la degradacion termica a la temperatura de operacion del dispositivo de calentamiento inductivo. Los formadores de aerosol adecuados se conocen bien en la tecnica e incluyen, pero no se limitan a: los alcoholes polihfdricos, tales como el trietilenglicol, 1,3-butanoidol y la glicerina; los esteres de alcoholes polihfdricos, tales como el mono-, di- o triacetato de glicerol; y los esteres alifaticos de acidos mono-, di- o policarboxflicos, tales como el dodecanodioato de dimetilo y el tetradecanodioato de dimetilo. Particularmente, los formadores de aerosol preferidos son los alcoholes polihfdricos o sus mezclas, tales como el trietilenglicol, 1,3-butanodiol y, la mas preferida, la glicerina.
El sustrato formador de aerosol puede comprender otros aditivos e ingredientes, tales como saborizantes. El sustrato formador de aerosol puede comprender preferentemente nicotina y al menos un formador de aerosol. En una modalidad particularmente preferida, el formador de aerosol es la glicerina. Los materiales susceptores que estan en proximidad termica al sustrato formador de aerosol permiten un calentamiento mas eficiente y por lo tanto, se pueden alcanzar mayores temperaturas de operacion. La temperatura de operacion mas alta permite usar la glicerina como un formador de aerosol la cual proporciona un aerosol mejorado en comparacion con los formadores de aerosol que se usan en los sistemas conocidos.
En otra modalidad de la invencion el sustrato formador de aerosol comprende ademas al menos un tercer material susceptor que tiene una tercera temperatura de Curie. La tercera temperatura de Curie del tercer material susceptor y la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor son distintas entre sf y menores que la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor. Proveyendo el sustrato formador de aerosol con un segundo y un tercer materiales susceptores que tienen una primera y segunda temperaturas de Curie que son menores que la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor, puede logarse una identificacion mas exacta del sustrato formador de aerosol. El dispositivo de calentamiento inductivo puede equiparse con un circuito electronico correspondiente que es capaz de detectar dos cambios cualitativo y cuantitativo esperados consecutivos de una cantidad ffsica observada. Si el circuito electronico detecta los dos cambios cualitativo y cuantitativo esperados consecutivos de la cantidad ffsica observada, el calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol y por lo tanto la produccion de aerosol puede continuar. Si los dos cambios cualitativo y cuantitativo esperados consecutivos de la cantidad ffsica observada no se detectan, el sustrato formador de aerosol insertado puede identificarse como no original y el calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol puede detenerse.
En una modalidad de sustrato formador de aerosol que comprende un segundo y tercer materiales susceptores, la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor puede ser al menos 20 °C menor que la tercera temperatura de Curie del tercer material susceptor. Esta diferencia en las temperaturas de Curie del segundo y tercer materiales susceptores puede facilitar la deteccion de los cambios de las propiedades magneticas del segundo y tercer materiales susceptores, respectivamente, cuando alcanzan sus segunda y tercera temperaturas de Curie respectivas.
En otra modalidad del sustrato formador de aerosol la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor equivale del 15 % al 40 % de la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor. Si la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor es baja, el proceso de identificacion puede llevarse a cabo en una etapa anterior del calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol. De esta manera, puede ahorrarse energfa, en caso de que se identifique un sustrato formador de aerosol no original.
En una modalidad adicional del sustrato formador de aerosol de conformidad con la invencion, la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor puede seleccionarse de manera tal que al calentarse inductivamente una temperatura promedio general del sustrato formador de aerosol no exceda de 240 °C. La
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temperatura promedio general del sustrato formador de aerosol se define en la presente descripcion como la media aritmetica de un numero de mediciones de temperatura en las regiones centrales y en las regiones perifericas del sustrato formador de aerosol. Al predefinir un maximo para la temperatura promedio general, el sustrato formador de aerosol puede ajustarse para una produccion optima de aerosol.
En otra modalidad del sustrato formador de aerosol, la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor se selecciona de manera que no exceda de 370 °C, para evitar un sobrecalentamiento local del sustrato formador de aerosol que comprende el material solido el cual es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol. Debe notarse que la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor no necesita corresponder necesariamente con su primera temperatura de Curie. Si puede controlarse la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor, por ejemplo, electronicamente, la primera temperatura de Curie del primer material susceptor puede ser mayor que la temperatura de calentamiento maxima del mismo.
La funcion principal del segundo material susceptor y opcionalmente del tercer material susceptor es permitir la identificacion de sustratos formadores de aerosol adecuados. La deposicion principal del calor se lleva a cabo mediante el primer material susceptor. Por lo tanto, en una modalidad del sustrato formador de aerosol el segundo y el tercer materiales susceptores tienen cada uno una concentracion en peso que es menor que una concentracion en peso del primer material susceptor. Por lo tanto, la cantidad del primer material susceptor dentro del material formador de aerosol puede mantenerse lo suficientemente alta, para asegurar un calentamiento y produccion apropiados del aerosol.
El primer material susceptor, el segundo material susceptor y opcionalmente el tercer material susceptor, respectivamente, puede ser uno configuracion en forma de partfculas, o de filamento, o tipo malla. Diferentes configuraciones geometricas del primer, el segundo y opcionalmente el tercer material susceptor pueden combinarse entre si, mejorando asf la flexibilidad con respecto a una disposicion de los materiales susceptores dentro del sustrato formador de aerosol, para optimizar la deposicion del calor y la funcion de identificacion, respectivamente. Teniendo diferentes configuraciones geometricas el primer material susceptor, el segundo y opcionalmente el tercer material susceptor pueden hacerse a la medida para sus tareas especfficas, y pueden disponerse dentro del sustrato formador de aerosol de manera especffica para una optimizacion de la produccion de aerosol y la funcion de identificacion, respectivamente.
En aun otra modalidad del sustrato formador de aerosol, el segundo y opcionalmente el tercer material susceptor pueden disponerse en regiones perifericas del sustrato formador de aerosol. Estando dispuesto en las regiones perifericas durante el calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol el campo de induccion puede alcanzar el segundo y opcionalmente el tercer material susceptor practicamente sin impedimentos, resultando por lo tanto en una respuesta muy rapida del segundo y opcionalmente del tercer materiales susceptores.
En otra modalidad, el sustrato formador de aerosol puede unirse a una boquilla, la cual comprende opcionalmente un tapon de filtro. El sustrato formador de aerosol y la boquilla forman una entidad estructural. Cada vez que se usa un nuevo sustrato formador de aerosol para la generacion de aerosol, el usuario se proporciona automaticamente con una nueva boquilla. Esto puede apreciarse en particular desde un punto de vista higienico. Opcionalmente, la boquilla puede proporcionarse con un tapon de filtro, el cual puede seleccionarse de conformidad con la composicion especffica del sustrato formador de aerosol.
En aun otra modalidad de la invencion, el sustrato formador de aerosol puede ser de una forma generalmente cilfndrica y estar encerrado por una cubierta tubular, tal como, por ejemplo, una envoltura. La cubierta tubular, tal como, por ejemplo la envoltura, puede ayudar a estabilizar la forma del sustrato formador de aerosol y evitar una disociacion accidental del material solido el cual es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol, y los primero y segundo y opcionalmente los terceros materiales susceptores.
Un sistema suministrador de aerosol de conformidad con la invencion comprende un dispositivo de calentamiento inductivo y un sustrato formador de aerosol de conformidad con cualquiera de las modalidades descritas. Tal sistema suministrador de aerosol permite una identificacion fiable del sustrato formador de aerosol. Los productos no originales, que pueden provocar problemas cuando se usan junto con un dispositivo especffico de calentamiento de induccion puede identificarse y rechazarse por el dispositivo de calentamiento de induccion. Por lo tanto, pueden evitarse los efectos adversos para el dispositivo de calentamiento de induccion. Ademas, detectando sustratos formadores de aerosol no originales puede descartarse una produccion y suministro de aerosoles no especfficos a un usuario.
En una modalidad del sistema suministrador de aerosol el dispositivo de calentamiento inductivo puede proporcionarse con un circuito de control electronico, que se adapta para una deteccion del segundo y opcionalmente del tercer materiales susceptores que han alcanzado sus segunda y tercera temperaturas de Curie respectivas. Despues de alcanzar sus segunda y tercera temperaturas de Curie las propiedades magneticas del segundo y opcionalmente tercer materiales susceptores cambian reversiblemente desde una fase ferromagnetica a una fase paramagnetica. Como consecuencia, las perdidas por histeresis del segundo y opcionalmente del tercer material susceptor desaparecen. Este cambio de las propiedades magneticas del segundo y opcionalmente del
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tercer material susceptor puede detectarse mediante el circuito electronico que puede integrarse en el dispositivo de calentamiento de induccion. La deteccion puede lograrse, por ejemplo, midiendo cualitativamente un cambio en la frecuencia de oscilacion de un circuito de oscilacion conectado con una bobina de induccion del dispositivo de calentamiento de induccion, o, por ejemplo, determinando cualitativamente si un cambio en la frecuencia de oscilacion o en la corriente de induccion ha ocurrido dentro de un intervalo de tiempo especffico a partir de la activacion del dispositivo de calentamiento de induccion. En caso de que el sustrato formador de aerosol comprenda el segundo y tercer materiales susceptores, deben detectarse dos cambios cualitativo y cuantitativo esperados consecutivos de una cantidad ffsica observada. Si se detecta el cambio cuantitativo o cualitativo esperado de la cantidad ffsica observada, el calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol puede continuar para producir la cantidad de aerosol deseada. Si el cambio esperado de la cantidad ffsica observada no se detecta, el sustrato formador de aerosol puede identificarse como no original, y el calentamiento inductivo por lo tanto puede detenerse.
En una modalidad adicional del sistema suministrador de aerosol, el dispositivo de calentamiento inductivo puede proporcionarse con un indicador, que puede activarse despues de la deteccion del segundo y opcionalmente del tercer materiales susceptores que han alcanzado sus segunda y tercera temperaturas de Curie. El indicador puede, por ejemplo, ser un indicador acustico u optico. En una modalidad del sistema suministrador de aerosol el indicador optico es un LED, que puede proporcionarse en un alojamiento del dispositivo de calentamiento de induccion. Por lo tanto, si se detectara un sustrato formador de aerosol no original, por ejemplo, una luz roja puede indicar que el producto no es original.
Las modalidades antes descritas del sustrato formador de aerosol y del sistema suministrador de aerosol resultaran mas evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada, haciendo referencia a los dibujos esquematicos acompanantes que no estan a escala, en los cuales:
La Figura 1 muestra un sistema suministrador de aerosol que comprende un dispositivo de calentamiento inductivo y un sustrato formador de aerosol insertado en el dispositivo;
La Figura 2 muestra una primera modalidad de un sustrato formador de aerosol que comprende un primer material susceptor con configuracion en forma de partfculas y un segundo material susceptor con configuracion en forma de partfculas;
La Figura 3 muestra una segunda modalidad del sustrato formador de aerosol que comprende un primer material susceptor con configuracion en forma de partfculas y segundo y tercer materiales susceptores con configuracion en forma de partfculas;
La Figura 4 muestra una tercera modalidad de un sustrato formador de aerosol que comprende un primer material susceptor con configuracion de filamento y un segundo susceptor con configuracion de filamento; y
La Figura 5 muestra otra modalidad de un sustrato formador de aerosol que comprende un primer material susceptor con configuracion tipo malla y un segundo material susceptor con configuracion en forma de partfculas.
El calentamiento inductivo es un fenomeno conocido descrito por la ley de induccion de Faraday y la ley de Ohm. Mas especfficamente, la ley de induccion de Faraday establece que si la induccion magnetica en un conductor esta cambiando, se produce un campo electrico variable en el conductor. Dado que este campo electrico se produce en un conductor, una corriente, conocida como una corriente parasita, fluira en el conductor de conformidad con la ley de Ohm. La corriente parasita generara calor proporcional a la densidad de corriente y a la resistividad del conductor. Un conductor el cual es capaz de ser calentado inductivamente se conoce como un material susceptor. La presente invencion emplea un dispositivo de calentamiento inductivo equipado con una fuente de calentamiento inductivo, tal como, por ejemplo, una bobina de induccion, que es capaz de generar un campo electromagnetico variable a partir de una fuente de AC tal como un circuito LC. Las corrientes inducidas generadoras de calor se producen en el material susceptor el cual esta en proximidad termica a un material solido el cual es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol con el calentamiento del sustrato formador de aerosol y el cual esta comprendido en un sustrato formador de aerosol. El termino solido, como se usa en la presente descripcion, abarca materiales solidos, materiales semisolidos, e incluso componentes lfquidos, los cuales pueden proporcionarse en un material portador. Los mecanismos primarios de transferencia de calor del material susceptor al material solido son conduccion, radiacion y posiblemente conveccion.
En la Figura 1 esquematica una modalidad ilustrativa de un sistema suministrador de aerosol de conformidad con la invencion se designa generalmente con el numero de referencia 100. El sistema suministrador de aerosol 100 comprende un dispositivo de calentamiento inductivo 2 y un sustrato formador de aerosol 1 asociado con este. El dispositivo de calentamiento inductivo 2 puede comprender un alojamiento tubular alargado 20 que tiene una camara de acumulador 21 para acomodar un acumulador 22 o una baterfa, y una camara de calentamiento 23. La camara de calentamiento 23 puede proporcionarse con una fuente de calentamiento inductivo, la cual, como se muestra en la modalidad ilustrativa descrita, puede conformarse por una bobina de induccion 31 la cual se conecta electricamente con un circuito electronico 32. El circuito electronico 32 puede proporcionarse, por ejemplo, en una placa del circuito impreso 33 la cual delimita una extension axial de la camara de calentamiento 23. La energfa
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electrica requerida para el calentamiento inductivo se proporciona por el acumulador 22 o la baterfa la cual se acomoda en la camara de acumulador 21 y la cual se conecta electricamente con el circuito electronico 32. La camara de calentamiento 23 tiene una seccion transversal interna de manera que el sustrato formador de aerosol 1 puede mantenerse de manera liberable en esta y puede retirarse y reemplazarse facilmente con otro sustrato formador de aerosol 1 cuando se desee.
El sustrato formador de aerosol 1 puede ser de una forma generalmente cilfndrica y puede estar encerrado por una cubierta tubular 15, tal como, por ejemplo, una envoltura. La cubierta tubular 15, tal como, por ejemplo la envoltura, puede ayudar a estabilizar la forma del sustrato formador de aerosol 1 y evitar una perdida accidental de los contenidos del sustrato formador de aerosol 1. Como se muestra en la modalidad ilustrativa del sistema suministrador de aerosol 100 de conformidad con la Figura 1, el sustrato formador de aerosol 1 puede conectarse a una boquilla 16, la cual con el sustrato formador de aerosol 1 que se ha insertado en la camara de calentamiento 23 sobresale al menos en parte de la camara de calentamiento 23. La boquilla 16 puede comprender un tapon de filtro 17, el cual puede seleccionarse de conformidad con la composicion del sustrato formador de aerosol 1. El sustrato formador de aerosol 1 y la boquilla 16 pueden agruparse para formar una entidad estructural. Cada vez que un nuevo sustrato formador de aerosol 1 se va a usar en combinacion con el dispositivo de calentamiento inductivo 2, se proporciona automaticamente al usuario una nueva boquilla 16, lo cual puede apreciarse desde el punto de vista higienico.
Como se muestra ilustrativamente en la Figura 1 la bobina de induccion 31 puede disponerse en una region periferica de la camara de calentamiento 23, en las proximidades del alojamiento 20 del dispositivo de calentamiento inductivo 2. Los enrollados de la bobina de induccion 31 encierran un espacio libre de la camara de calentamiento 23 el cual es capaz de acomodar el sustrato formador de aerosol 1. El sustrato formador de aerosol 1 puede insertarse en este espacio libre de la camara de calentamiento 23 de un extremo abierto del alojamiento tubular 20 del dispositivo de calentamiento inductivo 2 hasta que alcanza un tope, el cual puede proporcionarse dentro de la
camara de calentamiento 23. El tope puede conformarse por al menos una orejeta que sobresale de una pared
interna del alojamiento tubular 20, o puede conformarse por la placa del circuito impreso 33, que delimita la camara de calentamiento 23 axialmente, como se muestra en la Figura 1. El sustrato formador de aerosol insertado 1 puede mantenerse de manera liberable dentro de la camara de calentamiento 23 por ejemplo por una junta de sellado anular 26, la cual puede proporcionarse en las proximidades del extremo abierto del alojamiento tubular 20. El alojamiento tubular 20 del dispositivo de calentamiento inductivo 2 puede equiparse con un indicador (no mostrado en la Figura 1), preferentemente un LED, que puede controlarse mediante el circuito electronico 32 y que es capaz de indicar estados especfficos del sistema suministrador de aerosol 100.
El sustrato formador de aerosol 1 y la boquilla opcional 16 con el tapon de filtro opcional 17 son permeables al aire. El dispositivo de calentamiento inductivo 2 puede comprender un numero de aberturas 24, las cuales pueden distribuirse a lo largo del alojamiento tubular 20. Los pasajes de aire 34 los cuales pueden proporcionarse en la
placa del circuito impreso 33 permiten el flujo de aire de las aberturas 24 al sustrato formador de aerosol 1. Debe
notarse que en modalidades alternas del dispositivo de calentamiento inductivo 2, la placa del circuito impreso 33 puede omitirse de manera que el aire de las aberturas 24 en el alojamiento tubular 20 pueda alcanzar el sustrato formador de aerosol 1 practicamente sin obstaculos. El dispositivo de calentamiento inductivo 2 puede equiparse con un sensor de flujo de aire (no mostrado en la Figura 1) para la activacion del circuito electronico 32 y la bobina de induccion 31 cuando se detecta aire entrante. El sensor de flujo de aire puede proporcionarse por ejemplo en la proximidad de una de las aberturas 24 o de uno de los pasajes de aire 34 de la placa del circuito impreso 33. Por lo tanto, un usuario puede aspirar por la boquilla 16, para iniciar el calentamiento por induccion del sustrato formador de aerosol 1 con el calentamiento de un aerosol, el cual se libera por el material solido comprendido en el sustrato formador de aerosol 1, puede inhalarse junto con aire el cual se aspira a traves del sustrato formador de aerosol 1.
La Figura 2 muestra esquematicamente una primera modalidad de un sustrato formador de aerosol el cual se designa generalmente con el numero de referencia 1. El sustrato formador de aerosol 1 puede comprender una cubierta generalmente tubular 15, tal como, por ejemplo, una envoltura. La cubierta tubular 15 puede estar hecha de un material el cual no impide notablemente un campo electromagnetico que alcanza los contenidos del sustrato formador de aerosol 1. Por ejemplo, la cubierta tubular 15 puede ser una envoltura de papel. El papel tiene una alta permeabilidad magnetica y no se calienta en un campo electromagnetico variable por corrientes inducidas. El sustrato formador de aerosol 1 comprende un material solido 10 el cual es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol con el calentamiento del sustrato formador de aerosol 1 y al menos un primer material susceptor 11 para calentar el sustrato formador de aerosol 1 que se dispone en proximidad termica del material solido 10. El termino solido, como se usa en la presente descripcion, abarca materiales solidos, materiales semisolidos, e incluso componentes lfquidos, los cuales pueden proporcionarse en un material portador. El sustrato formador de aerosol 1 comprende ademas al menos un segundo material susceptor 12 que tiene una segunda temperatura de Curie. La segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor 12 es menor que una temperatura maxima predefinida de calentamiento del primer material susceptor 11.
La temperatura de calentamiento maxima predefinida del primer material susceptor 11 puede ser una primera temperatura de Curie del mismo. Cuando el primer material susceptor 11 se calienta y alcanza su primera temperatura de Curie sus propiedades magneticas cambian reversiblemente de una fase ferromagnetica a una fase
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paramagnetica. Este cambio de fase puede detectarse y se detiene el calentamiento inductivo. Debido al calentamiento discontinuo, el primer material susceptor 11 se enfrfa nuevamente hasta una temperatura donde sus propiedades magneticas cambian de una fase paramagnetica a una fase ferromagnetica. Este cambio de fase tambien puede detectarse y el calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol 1 puede activarse nuevamente. Alternativamente la temperatura de calentamiento maxima predefinida del primer material susceptor 11 puede corresponder a una temperatura predefinida que puede controlarse electronicamente. La primera temperatura de Curie del primer material susceptor 11 en ese caso puede ser mayor que la temperatura maxima predefinida de calentamiento.
El primer material susceptor 11 puede optimizarse con respecto a la perdida de calor y por lo tanto a la eficiencia de calentamiento. Por lo tanto, el primer material susceptor 11 debe tener una reluctancia magnetica baja y una permeabilidad relativa correspondientemente alta para optimizar corrientes inducidas superficiales generadas por un campo electromagnetico variable de una fuerza dada. El primer material susceptor 11 debe tener tambien una resistividad electrica relativamente baja para aumentar la disipacion de calor por el efecto Joule y por lo tanto la perdida de calor.
Mientras que el primer material susceptor 11 proporciona un calentamiento adecuado del sustrato formador de aerosol 1 para que el material solido libere compuestos volatiles que pueden formar un aerosol, el segundo material susceptor 12 puede usarse para la identificacion de un sustrato formador aerosol adecuado 1. Un sustrato formador aerosol adecuado, como se usa en la presente, es un sustrato formador de aerosol 1 de una composicion claramente definida, que se ha optimizado para su uso junto con un dispositivo de calentamiento inductivo especffico. Por lo tanto, se han ajustado las concentraciones en peso del material solido 10, y de al menos el primer y segundo materiales susceptores 11, 12, sus formulaciones especfficas y configuraciones, sus disposiciones dentro del sustrato formador de aerosol 1, asf como la respuesta del primer material susceptor 11 a un campo de induccion y a la produccion de aerosol como resultado del calentamiento del material solido 10 con respecto a un dispositivo especffico de calentamiento de induccion. El segundo material susceptor 12 tiene una segunda temperatura de Curie que es menor que una temperatura maxima predefinida de calentamiento del primer material susceptor 11. Despues del calentamiento del sustrato formador de aerosol 1, el segundo material susceptor 12 alcanza su segunda temperatura de Curie antes de que el primer material susceptor llegue a su temperatura de calentamiento maxima. Cuando el segundo material susceptor 12 alcanza su segunda temperatura de Curie, sus propiedades magneticas cambian reversiblemente de una fase ferromagnetica a una fase paramagnetica. Como consecuencia, las perdidas por histeresis del segundo material susceptor 12 desaparecen. Este cambio de las propiedades magneticas del segundo material susceptor 12 puede detectarse mediante un circuito electronico que puede integrarse dentro del dispositivo de calentamiento inductivo. La deteccion del cambio de propiedades magneticas puede lograrse, por ejemplo, midiendo cualitativamente un cambio en la frecuencia de oscilacion de un circuito de oscilacion conectado con una bobina de induccion del dispositivo de calentamiento inductivo, o, por ejemplo, determinando cualitativamente si un cambio, por ejemplo en la frecuencia de oscilacion o la corriente de induccion ha ocurrido dentro de un intervalo de tiempo especffico a partir de la activacion del dispositivo de calentamiento de induccion. Si se detecta un cambio cuantitativo o cualitativo esperado en una cantidad ffsica observada, el calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol puede continuar hasta que el primer material susceptor alcance 11 su temperatura de calentamiento maxima, para producir la cantidad de aerosol deseada. Si el cambio cuantitativo o cualitativo esperado de la cantidad ffsica observada no ocurre, el sustrato formador de aerosol 1 puede identificarse como no original, y el calentamiento inductivo puede por lo tanto detenerse. Debido a que el segundo material susceptor 12 normalmente no contribuye al calentamiento del sustrato formador de aerosol 1 su concentracion en peso puede ser menor que una concentracion en peso del primer material susceptor 11.
La temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor 11 puede seleccionarse de manera que al calentarse inductivamente una temperatura promedio general del sustrato formador de aerosol 1 no exceda de 240 °C. La temperatura promedio general del sustrato formador de aerosol 1 se define en la presente como la media aritmetica de un numero de mediciones de temperatura en las regiones centrales y en las regiones perifericas del sustrato formador de aerosol. En otra modalidad del sustrato formador de aerosol 1, la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor 11 puede seleccionarse de manera que no exceda de 370 °C, para evitar un sobrecalentamiento local del sustrato formador de aerosol 1 que comprende el material solido 10 el cual es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol.
La composicion basica antes descrita del sustrato formador de aerosol 1 de la modalidad ilustrativa de la Figura 2 se comparte con todas modalidades adicionales del sustrato formador de aerosol 1 el cual se describira de aquf en adelante.
De la Figura 2 puede reconocerse que el sustrato formador de aerosol 1 comprende los primer y segundo materiales susceptores 11, 12, los cuales, ambos, pueden tener una configuracion en partfculas. Los primer y segundo materiales susceptores 11, 12, pueden tener preferentemente un diametro esferico equivalente de 10 pm - 100 pm. El diametro esferico equivalente se usa en combinacion con partfculas de forma irregular y se define como el diametro de una esfera de volumen equivalente. A los tamanos seleccionados, el primer y segundo materiales en partfculas del susceptor 11, 12 pueden distribuirse por todo el sustrato formador de aerosol 1 segun se requiera y pueden retenerse de manera segura dentro del sustrato formador de aerosol 1. Como se muestra en la Figura 2 el
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primer material susceptor 11 puede distribuirse a lo largo del material solido 10 de manera homogenea. El segundo material susceptor 12 puede disponerse preferentemente en regiones perifericas del sustrato formador de aerosol 1.
La segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor 12 de equivaler de 15 % a 40 % de la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor 11. Si la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor 12 es baja, el proceso de identificacion puede llevarse a cabo en una etapa anterior del calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol 1. De esta manera, puede ahorrarse energfa, en caso de que se identifique un sustrato formador de aerosol 1 no original.
La Figura 3 muestra otra modalidad de un sustrato formador de aerosol el cual se designa generalmente con el numero de referencia 1. El sustrato formador de aerosol 1 puede ser de una forma generalmente cilfndrica y puede estar encerrado por una cubierta tubular 15, tal como, por ejemplo, una envoltura. El sustrato formador de aerosol 1 comprende el material solido 10 el cual es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol con el calentamiento del sustrato formador de aerosol 1 y al menos los primero y segundo materiales susceptores 11, 12. El primer y segundo materiales susceptores 11, 12, ambos, pueden tener nuevamente una configuracion en forma de partfculas. La modalidad del sustrato formador de aerosol 1 mostrada en la Figura 3 comprende ademas al menos un tercer material susceptor 13 que tiene una tercera temperatura de Curie. La tercera temperatura de Curie del tercer material susceptor 13 y la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor 12 son distintas entre si y menores que la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor 11. Proveyendo el sustrato formador de aerosol con un segundo y un tercer materiales susceptores 12, 13 que tienen una primera y segunda temperaturas de Curie que son menores que la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor 11, puede logarse una identificacion mas exacta del sustrato formador de aerosol. El dispositivo de calentamiento inductivo puede equiparse con un circuito electronico correspondiente que es capaz de detectar dos cambios cualitativo y cuantitativo esperados consecutivos de una cantidad ffsica observada. Si el circuito electronico detecta los dos cambios cualitativo y cuantitativo esperados consecutivos de la cantidad ffsica observada, el calentamiento inductivo del sustrato formador de aerosol 1 y por lo tanto la produccion de aerosol puede continuar. Si los dos cambios cualitativo y cuantitativo esperados consecutivos de la cantidad ffsica observada no se detectan, el sustrato formador de aerosol 1 insertado puede identificarse como no original y el calentamiento inductivo puede por lo tanto detenerse. En una variante de la modalidad mostrada del sustrato formador de aerosol 1, la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor 12 puede ser al menos 20 °C menor que la tercera temperatura de Curie del tercer material susceptor 13. Esta diferencia en las temperaturas de Curie del segundo y tercer materiales susceptores 12, 13 puede facilitar la deteccion de los cambios de las propiedades magneticas del segundo y tercer materiales susceptores 12, 13 respectivamente, cuando alcanzan sus segunda y tercera temperaturas de Curie respectivas. Como se muestra en la Figura 3 el primer material susceptor 11 puede distribuirse a lo largo del material solido 10 de manera homogenea. El segundo y tercer materiales susceptores 12, 13 pueden disponerse preferentemente en regiones perifericas del sustrato formador de aerosol 1.
En la Figura 4 se muestra una modalidad adicional de un sustrato formador de aerosol, el cual se designa generalmente con el numero de referencia 1 nuevamente. El sustrato formador de aerosol 1 puede ser de una forma generalmente cilfndrica y puede estar encerrado por una cubierta tubular 15, tal como, por ejemplo, una envoltura. El sustrato formador de aerosol 1 comprende el material solido 10 el cual es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol con el calentamiento del sustrato formador de aerosol 1 y al menos los primer, segundo y tercer materiales susceptores 11, 12, 13. El primer material susceptor 11 puede tener una configuracion de filamento. El primer material susceptor con configuracion de filamento puede tener diferentes longitudes y diametros y puede distribuirse por todo el material solido. Como se muestra de manera ilustrativa en la Figura 4, el primer material susceptor 11 de configuracion de filamento puede tener una forma tipo alambre y puede extenderse aproximadamente de manera axial a traves de una extension longitudinal del sustrato formador de aerosol 1. El segundo y tercer materiales susceptores 12, 13 pueden tener una configuracion en forma de partfculas. Estos pueden disponerse preferentemente en regiones perifericas del sustrato formador de aerosol 1. Si fuera necesario, el segundo y el tercer materiales susceptores 12, 13 pueden distribuirse a lo largo del material solido con picos locales de concentracion.
En la Figura 5 se muestra aun otra modalidad ilustrativa de un sustrato formador de aerosol, el cual se designa generalmente con el numero de referencia 1 nuevamente. El sustrato formador de aerosol 1 puede ser nuevamente de una forma generalmente cilfndrica y puede estar encerrado por una cubierta tubular 15, tal como, por ejemplo, una envoltura. El sustrato formador de aerosol comprende el material solido 10 el cual es capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol con el calentamiento del sustrato formador de aerosol 1 y al menos los primer y segundo materiales susceptores 11, 12. El primer material susceptor 11 puede tener una configuracion tipo malla la cual puede disponerse dentro del sustrato formador de aerosol 1 o, alternativamente, puede formar al menos parcialmente un revestimiento para el material solido 10. El termino “configuracion tipo malla” incluye capas que tienen discontinuidades a traves de estas. Por ejemplo, la capa puede ser un tamiz, una malla, una rejilla o una lamina perforada. El segundo material susceptor 12 puede tener una configuracion en forma de partfculas y puede disponerse preferentemente en regiones perifericas del sustrato formador de aerosol.
En las modalidades descritas de un sustrato formador de aerosol 1 el segundo y opcionalmente tercer materiales susceptores 12, 13 se han descrito con configuracion en forma de partfculas. Debe notarse que tambien pueden
tener configuracion de filamento. Alternativamente, al menos uno del segundo y del tercer materiales susceptores 12, 13 puede tener una configuracion en forma de partfculas, mientras que el otro puede tener una configuracion de filamento. El material susceptor con configuracion de filamento puede tener diferentes longitudes y diametros. El material susceptor con configuracion en forma de partfculas puede tener preferentemente un diametro esferico 5 equivalente de 10 pm - 100 pm.
Como se ha mencionado antes, el dispositivo de calentamiento inductivo 2 puede proporcionarse con un indicador, que puede activarse despues de la deteccion del segundo y opcionalmente del tercer materiales susceptores 12, 13 que han alcanzado sus segunda y tercera temperaturas de Curie. El indicador puede, por ejemplo, ser un indicador 10 acustico u optico. En una modalidad del sistema suministrador de aerosol, el indicador optico puede ser un LED, que puede proporcionarse en el alojamiento tubular 20 del dispositivo de calentamiento de induccion 2. Por lo tanto, si se detectara un sustrato formador de aerosol no original, por ejemplo, una luz roja puede indicar que el producto no es original.
15 Aunque se han descrito diferentes modalidades de la invencion con referencia a los dibujos acompanantes, la invencion no se limita a estas modalidades. Varios cambios y modificaciones se conciben sin apartarse de la ensenanza general de la presente invencion. Por lo tanto, el alcance de proteccion se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sustrato formador de aerosol para su uso junto con un dispositivo de calentamiento inductivo, el sustrato formador de aerosol (1) comprende un material solido (10) capaz de liberar compuestos volatiles que pueden formar un aerosol despues del calentamiento del sustrato formador de aerosol (1), y al menos un primer material susceptor (11) para calentar el sustrato formador de aerosol (1), el primer material susceptor (11) se dispone en proximidad termica del material solido (10), caracterizado porque el sustrato formador de aerosol
    (I) comprende ademas al menos un segundo material susceptor (12) que tiene una segunda temperatura de Curie que es menor que una temperatura de calentamiento maxima predefinida del primer material susceptor
    (II) .
  2. 2. El sustrato formador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 1, que comprende ademas al menos un tercer material susceptor (13) que tiene una tercera temperatura de Curie, la tercera temperatura de Curie del tercer material susceptor (13) y la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor (12) son distintas entre si y menores que la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor (11).
  3. 3. El sustrato formador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 2, en donde la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor (12) es al menos 20 °C menor que la tercera temperatura de Curie del tercer material susceptor (13).
  4. 4. El sustrato formador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 2 o 3, en donde la segunda temperatura de Curie del segundo material susceptor (12) equivale al 15 % - 40 % de la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor (11).
  5. 5. El sustrato formador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, en donde la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor (11) se selecciona de manera que, despues de calentarse inductivamente, la temperatura promedio general del sustrato formador de aerosol (1) no excede 240 °C.
  6. 6. El sustrato formador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, en donde la temperatura de calentamiento maxima del primer material susceptor (11) no excede 370 °C.
  7. 7. El sustrato formador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, en donde el segundo y opcionalmente el tercer materiales susceptores (12, 13) cada uno tiene una concentracion en peso que es menor que una concentracion en peso del primer material susceptor (11).
  8. 8. El sustrato formador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, en donde el primer material susceptor (11) y el segundo y opcionalmente el tercer material susceptor (12, 13), tienen una de una configuracion en forma de partfculas, o de filamento, o tipo malla.
  9. 9. El sustrato formador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicacion anterior, en donde el segundo y opcionalmente el tercer material susceptor (12, 13) se disponen en regiones perifericas del sustrato formador de aerosol (1).
  10. 10. El sustrato formador de aerosol de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sustrato formador de aerosol (1) se une a una boquilla (16), la cual opcionalmente comprende un tapon de filtro (17).
  11. 11. El sustrato formador de aerosol de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sustrato formador de aerosol (1) esta encerrado por una cubierta tubular (15), preferentemente una envoltura.
  12. 12. Un sistema suministrador de aerosol que comprende un dispositivo de calentamiento inductivo (2) y un sustrato formador de aerosol (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
  13. 13. El sistema suministrador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 12, en donde el dispositivo de calentamiento inductivo (2) se proporciona con un circuito de control electronico (32), que se adapta para una deteccion del segundo y opcionalmente del tercer material susceptor (12, 13) que han alcanzado su segunda y tercera temperatura de Curie.
  14. 14. El sistema suministrador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 13, en donde el dispositivo de calentamiento inductivo (2) se proporciona con un indicador, que se activa despues de la deteccion del segundo y opcionalmente del tercer material susceptor (12, 13) que han alcanzado su segunda y tercera temperatura de Curie.
  15. 15. El sistema suministrador de aerosol de conformidad con la reivindicacion 14, en donde el indicador es un indicador optico, preferentemente un LED, que se proporciona en un alojamiento (20) del dispositivo de calentamiento inductivo (2).
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    Figura 3
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    Figura 4
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    Figura 5
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