ES2705407T3 - Sistema generador de aerosol para suministrar partículas de sal de nicotina - Google Patents

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Abstract

Un sistema generador de aerosol que comprende: un artículo generador de aerosol (2, 2') que comprende un cartucho (6, 6', 6'', 6''') que comprende: un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina (8); un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico (10); y una cavidad para recibir un calentador único (14) configurado para calentar la fuente de nicotina (8) y la fuente de ácido láctico (10) en donde el primer compartimiento y el segundo compartimiento se disponen en paralelo dentro del cartucho (6, 6', 6'', 6'''); y un dispositivo generador de aerosol (4, 4') que comprende el calentador único (14).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema generador de aerosol para suministrar partículas de sal de nicotina
La presente invención se relaciona con un sistema generador de aerosol que comprende una fuente de nicotina y una fuente de ácido láctico para generar un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina. La presente invención se relaciona además con un artículo generador de aerosol que comprende una fuente de nicotina y una fuente de ácido láctico y un dispositivo generador de aerosol que comprende un calentador único para su uso en dicho sistema generador de aerosol. La presente invención se relaciona adicionalmente con un método para controlar la estequiometría de la reacción entre el vapor de nicotina y el vapor de ácido láctico en un sistema generador de aerosol para la generación in situ de un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina.
Se conocen los dispositivos para el suministro de nicotina a un usuario que comprenden una fuente de nicotina y una fuente del compuesto para mejorar el suministro. Por ejemplo, la WO 2008/121610 A1 describe dispositivos en los cuales la nicotina y un ácido volátil, tal como ácido pirúvico, reaccionan entre sí en la fase gaseosa para formar un aerosol de partículas de sal de nicotina que puede inhalarse por un usuario.
Las diferencias entre las concentraciones de vapor de nicotina y el compuesto volátil para mejorar el suministro en tales dispositivos pueden desventajosamente llevar a una estequiometría de la reacción desfavorable o al suministro de reactivo en exceso, tal como vapor de nicotina sin reaccionar o vapor del compuesto volátil para mejorar el suministro sin reaccionar a un usuario. La presión de vapor de ácido pirúvico a temperatura ambiente es esencialmente mayor que la de la nicotina. En consecuencia, para equilibrar la concentración del vapor de ácido pirúvico y del vapor de nicotina para producir una eficiente estequiometría de la reacción, puede ser necesario calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido pirúvico de los dispositivos descritos en la patente WO 2008/121610 A1 a diferentes temperaturas. Específicamente, puede ser necesario calentar la fuente de nicotina a una temperatura mayor que la fuente de ácido pirúvico para generar una cantidad suficiente o consistente de partículas de sal de piruvato de nicotina para suministrar a un usuario. Esto requiere que la fuente de nicotina y la fuente de ácido pirúvico se almacenen y calienten en cartuchos separados físicamente u otros componentes dentro del dispositivo. La necesidad de calentamiento diferencial de la fuente de nicotina y de la fuente de ácido pirúvico puede desventajosamente aumentar la complejidad y el costo de fabricación del dispositivo.
El documento WO 2010/107613 A1 describe dispositivos para suministrar nicotina a un sujeto que comprenden una fuente de un compuesto para formar partículas que comprenden nicotina y/u otros alcaloides y una fuente de nicotina del producto natural. En el dispositivo ilustrativo mostrado en la Figura 1 y descrito en el párrafo [0198] de los compartimentos WO 2010/107613 A1 100 y 110 contienen la fuente de nicotina del producto natural y la fuente del compuesto para formar partículas que comprenden nicotina y/u otros alcaloides, respectivamente. Estos se separan por una pared dividida 120. La fuente de nicotina 200 es en esta modalidad un tapón de tabaco molido de corte fino contenido por un revestimiento de malla flexible 205. El documento WO 2010/107613 A1 describe que la temperatura puede ser controlada opcionalmente por láminas de elementos de calentamiento flexibles 230 y 240 los compartimientos de revestimiento 100 y 110 y/o un elemento de calentamiento integral para la pared en división 120.
El documento US 2013/192620 A1 describe artículos para fumar electrónicos que incluyen un suministro de líquido que incluye el material líquido, un calentador que se puede calentar para calentar el material líquido a una temperatura suficiente para vaporizar el material líquido y formar un aerosol, una mecha en comunicación con el material líquido y en comunicación con el calentador de manera que la mecha suministra el material líquido al calentador, y un elemento fibroso localizado aguas abajo del calentador. El documento US 2013/192620 A1 describe que una solución ácida puede añadirse al elemento fibroso de manera que el ácido reaccionará con nicotina transportada en la corriente de aerosol para formar una sal de nicotina y disminuir la cantidad de base libre de nicotina volátil en el aerosol que se cree que provoca irritación de garganta durante la acción de fumar. El documento US 2013/192620 A1 describe que los ácidos adecuados para la inclusión en la solución de ácido incluyen, entre otros, ácido cítrico, ácido malico, ácido láctico, ácido clorhídrico y combinaciones.
Es un objetivo de la presente invención proporcionar un sistema generador de aerosol para la generación in situ de un aerosol que comprende una sal de nicotina que tiene un único mecanismo de calentamiento. Es otro objetivo de la presente invención proporcionar dicho sistema generador de aerosol que permita alcanzar una eficiente estequiometría de la reacción y un suministro consistente de nicotina a un usuario.
De acuerdo con la presente invención se proporciona un sistema generador de aerosol que comprende: un artículo generador de aerosol que comprende un cartucho que comprende: un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina; un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico; y una cavidad para recibir un calentador único configurado para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico en donde el primer compartimento y el segundo compartimento se disponen en paralelo dentro del cartucho; y un dispositivo generador de aerosol que comprende un calentador único. Ventajosamente, el calentador único se configura para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico a esencialmente la misma temperatura.
De acuerdo con la presente invención se proporciona además un método para controlar la estequiometría de la reacción entre el vapor de nicotina y el vapor de ácido láctico en un sistema generador de aerosol para la generación in situ de un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina, el método que comprende controlar la relación del flujo de aire volumétrico a través un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina y un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico.
Como se usa en la presente con referencia a la presente invención, por “esencialmente la misma temperatura” se entiende que la diferencia de temperatura de la fuente de nicotina y de la fuente de ácido láctico medida en ubicaciones correspondientes en relación con el calentador único es menor que aproximadamente 3°C. Preferentemente, el calentador único se configura para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico a la misma temperatura.
Como se usa en la presente con referencia a la presente invención, por “in situ” se entiende que, durante el uso, el vapor de nicotina liberado de la fuente de nicotina y el vapor de ácido láctico liberado de la fuente de ácido láctico reaccionan entre sí en la fase gaseosa dentro del sistema generador de aerosol de conformidad con la presente invención para formar un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina.
Preferentemente, el sistema generador de aerosol de conformidad con la presente invención es un sistema suministrador pulmonar para generar un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina que es inhalable en los pulmones de un usuario.
El sistema generador de aerosol de acuerdo con la presente invención puede ser un sistema de pieza única. En dichas modalidades, el sistema de pieza única que comprende la fuente de nicotina, la fuente de ácido láctico y el calentador único se desecha después de su uso.
Ventajosamente, el sistema generador de aerosol de conformidad con la presente invención puede ser un sistema de múltiples piezas que comprende dos o más piezas que se configuran para acoplarse y cooperar entre sí para formar un sistema generador de aerosol para la generación in situ de un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina. Preferentemente, el sistema de múltiples piezas comprende dos, tres o cuatro piezas. En dichas modalidades, el sistema de múltiples piezas puede comprender una o más piezas consumibles que se desechan después de su uso y una o más piezas reutilizables. Por ejemplo, el sistema de múltiples piezas puede comprender una pieza consumible que comprende la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico y una pieza reutilizable que comprende el calentador único.
En dichas modalidades, el sistema de múltiples piezas puede comprender medios de conexión adecuados, tales como, por ejemplo, medios de conexión mecánicos, para permitir que las dos o más piezas de este se conecten de manera desmontable entre sí sin impactar de manera adversa en la funcionalidad del sistema en comparación con un sistema de pieza única.
El sistema generador de aerosol de acuerdo con la presente invención comprende un artículo generador de aerosol que comprende la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico; y un dispositivo generador de aerosol que comprende el calentador único. El artículo generador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol se configuran para acoplarse y cooperar entre sí para formar un sistema generador de aerosol para la generación in situ de un aerosol que comprende partículas de sal ácida de lactato de nicotina.
En modalidades particularmente preferidas, el sistema generador de aerosol de conformidad con la presente invención comprende un artículo generador de aerosol consumible que comprende la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico; y un dispositivo generador de aerosol reutilizable que comprende el calentador único.
Como se usa en la presente con referencia a la presente invención, el término “dispositivo generador de aerosol” se refiere a un dispositivo que comprende un calentador único que se configura para interactuar con un artículo generador de aerosol que comprende una fuente de nicotina y una fuente de ácido láctico para generar un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina.
Como se usa en la presente con referencia a la presente invención, el término “artículo generador de aerosol” se refiere a un artículo que comprende una fuente de nicotina capaz de liberar nicotina y una fuente de ácido láctico capaz de liberar ácido láctico, en donde la nicotina y el ácido láctico pueden reaccionar entre sí en la fase gaseosa para formar un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina.
Generalmente, el sistema generador de aerosol de conformidad con la presente invención puede comprender una combinación de cualquier artículo generador de aerosol que comprende una fuente de nicotina y una fuente de ácido láctico y cualquier dispositivo generador de aerosol que comprende un calentador único configurado para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico.
Como se describe y ejemplifica adicionalmente más abajo, el artículo generador de aerosol que comprende un cartucho que comprende un primer compartimento que comprende la fuente de nicotina y un segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico.
El artículo generador de aerosol que comprende un cartucho que comprende un primer compartimento que comprende la fuente de nicotina, un segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico y una cavidad para recibir el calentador único del dispositivo generador de aerosol. Para su uso con dicho artículo generador de aerosol se prefiere un dispositivo generador de aerosol que comprende: una porción de cuerpo que comprende el calentador único; y una porción de boquilla configurada para acoplarse con la porción de cuerpo, en donde el dispositivo generador de aerosol se configura para recibir el artículo generador de aerosol de manera que el calentador único de la porción de cuerpo se recibe en la cavidad en el cartucho. En dichas modalidades, el dispositivo generador de aerosol puede comprender adicionalmente una porción de guía configurada para acoplarse con la porción de cuerpo para facilitar la alineación apropiada del calentador único con la cavidad en el cartucho.
De acuerdo con la presente invención se proporciona además un artículo generador de aerosol para usar en un sistema generador de aerosol de acuerdo con la invención que comprende un cartucho, el cartucho que comprende: un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina; un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico; y una cavidad para recibir un calentador único configurado para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico, en donde el primer compartimento y el segundo compartimento se disponen en paralelo dentro del cartucho.
De acuerdo con la presente invención se proporciona además un dispositivo generador de aerosol para usar en un sistema generador de aerosol de acuerdo con la invención que comprende: una porción de cuerpo que comprende un calentador único; y una porción de boquilla configurada para acoplarse con la porción de cuerpo, en donde el dispositivo generador de aerosol se configura para recibir un artículo generador de aerosol que comprende un cartucho que comprende un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina, un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico y una cavidad de manera que el calentador único de la porción de cuerpo se recibe en la cavidad, en donde el primer compartimento y el segundo compartimento se disponen en paralelo dentro del cartucho.
Como se usa en la presente con referencia a modalidades de la presente invención, los términos “corriente arriba”, “corriente abajo”, “proximal” y “distal” se usan para describir las posiciones relativas de componentes, o porciones de componentes, del sistema generador de aerosol, el artículo generador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol de acuerdo con la presente invención.
El sistema generador de aerosol de acuerdo con la presente invención comprende un extremo proximal a través del cual, durante el uso, un aerosol sale del sistema generador de aerosol para el suministro a un usuario. El extremo proximal puede denominarse también como el extremo de la boca. Durante el uso, un usuario aspira desde el extremo proximal del sistema generador de aerosol para inhalar un aerosol generado por el sistema generador de aerosol. El sistema generador de aerosol comprende un extremo distal opuesto al extremo proximal.
Cuando un usuario aspira desde el extremo proximal del sistema generador de aerosol, se extrae el aire en el sistema generador de aerosol, pasa a través del sistema generador de aerosol y sale del sistema generador de aerosol en el extremo proximal. Los componentes, o partes de componentes, del sistema generador de aerosol pueden describirse como que están corriente arriba o corriente abajo uno del otro en función de sus posiciones relativas entre el extremo proximal y el extremo distal del sistema generador de aerosol.
Como se usa en la presente con referencia a la presente invención, el término “longitudinal” se usa para describir la dirección entre el extremo proximal y el extremo distal opuesto del sistema generador de aerosol y el término “transversal” se usa para describir la dirección perpendicular a la dirección longitudinal.
Tal como se usa en la presente con referencia a la presente invención, por “longitud” se entiende la dimensión longitudinal máxima entre el extremo distal y el extremo proximal de los componentes, o porciones de componentes, del sistema generador de aerosol.
Las presiones de vapor de ácido láctico y nicotina en función de la temperatura son similares. La inclusión de estos dos reactivos que tienen una volatilidad similar en el sistema generador de aerosol y el artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención permite alcanzar ventajosamente una eficiente estequiometría de la reacción al calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico a esencialmente la misma temperatura mediante el uso de un calentador único. Como se describe y ejemplifica adicionalmente más abajo, esto permite que la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico se almacenen y calienten en dos compartimentos en un componente único dentro del sistema generador de aerosol y el artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención. Esto reduce ventajosamente la complejidad y el costo de fabricación del sistema generador de aerosol y del artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención en comparación con dispositivos de la técnica anterior en los cuales la fuente de nicotina y la fuente del compuesto volátil para mejorar el suministro se almacenan y calientan en componentes separados físicamente dentro del dispositivo.
Calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico a una temperatura por encima de la temperatura ambiente mediante el uso de un calentador único permite el control de la cantidad de vapor de nicotina y de vapor de ácido láctico liberado de la fuente de nicotina y de la fuente de ácido láctico, respectivamente. Esto permite ventajosamente controlar y balancear proporcionalmente las concentraciones de vapor de la nicotina y del ácido láctico para producir una eficiente estequiometría de la reacción. Esto mejora ventajosamente la eficiencia de la formación de un aerosol y la consistencia del suministro de nicotina a un usuario. Esto también reduce ventajosamente el riesgo de suministro no deseado de reactivo en exceso, o sea, vapor de nicotina sin reaccionar o vapor de ácido láctico sin reaccionar, a un usuario.
El sistema generador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol de conformidad con la presente invención comprenden un calentador único. Esto proporciona ventajosamente una construcción simple del dispositivo.
El calentador único se configura para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico. En modalidades preferidas, el calentador único se configura para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico a una temperatura por debajo de aproximadamente 250 grados Celsius ( °C). En modalidades particularmente preferidas, el calentador único se configura para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico a esencialmente la misma temperatura de entre aproximadamente 80 °C y aproximadamente 150 °C.
El calentador único puede configurarse como un calentador interno que durante el uso se posiciona internamente al artículo generador de aerosol.
El dispositivo generador de aerosol puede comprender ventajosamente medios de guía para facilitar la alineación apropiada del calentador interno con el artículo generador de aerosol.
El sistema generador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol de acuerdo con la presente invención pueden comprender adicionalmente un suministro de energía para suministrar energía al calentador único y un controlador configurado para controlar un suministro de energía del suministro de energía al calentador único. Alternativamente, el sistema generador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol de acuerdo con la presente invención pueden comprender un controlador configurado para controlar un suministro de energía de un suministro de energía externa al calentador único.
El sistema generador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol de conformidad con la presente invención pueden comprender adicionalmente uno o más sensores de temperatura configurados para detectar la temperatura de al menos uno del calentador único, la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico. En dichas modalidades, el controlador puede configurarse para controlar un suministro de energía al calentador único con base en la temperatura detectada.
Preferentemente, el calentador único comprende un elemento de calentamiento eléctrico alimentado por un suministro de energía eléctrica. Cuando el calentador único comprende un elemento de calentamiento eléctrico, el sistema generador de aerosol y el dispositivo generador de aerosol de conformidad con la presente invención pueden comprender adicionalmente un suministro de energía eléctrica y un controlador que comprende circuitos electrónicos configurados para controlar el suministro de energía eléctrica desde el suministro de energía eléctrica al elemento de calentamiento eléctrico. Cualquiera de los circuitos electrónicos adecuados puede usarse para controlar el suministro de energía al elemento de calentamiento eléctrico. Los circuitos electrónicos pueden ser programables.
El suministro de energía puede ser una fuente de voltaje de CD. En las modalidades preferidas, el suministro de energía es una batería. Por ejemplo, el suministro de energía puede ser una batería de hidruro de níquel metálico, una batería de níquel cadmio, o una batería a base de litio, por ejemplo una batería de litio-cobalto, una de litio-hierrofosfato o una de litio-polímero. Alternativamente el suministro de energía puede ser otra forma de dispositivo de almacenamiento de carga tal como un condensador. El suministro de energía puede requerir recargarse y puede tener una capacidad que permita el almacenamiento de suficiente energía para el uso del dispositivo generador de aerosol con uno o más artículos generadores de aerosol.
Preferentemente, el calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico que comprende un material eléctricamente resistivo. El elemento de calentamiento eléctrico puede comprender un material no elástico, por ejemplo un material cerámico sinterizado, tal como alúmina (AbO3) y nitruro de silicio (Si3N4), o placa de circuito impreso o caucho de silicona. Alternativamente, el elemento de calentamiento eléctrico puede comprender un material metálico, elástico, por ejemplo una aleación de hierro o una aleación de níquel-cromo.
Otros materiales eléctricamente resistivos adecuados incluyen pero no se limitan a: semiconductores tales como cerámicas dopadas, cerámicas eléctricamente “conductoras” (tales como, por ejemplo, disiliciuro de molibdeno), carbono, grafito, metales, aleaciones metálicas y materiales compuestos fabricados de un material cerámico y un material metálico. Tales materiales compuestos pueden comprender cerámicas dopadas o no dopadas. Ejemplos de cerámicas dopadas adecuadas incluyen carburos de silicio dopado. Ejemplos de metales adecuados incluyen titanio, zirconio, tántalo y metales del grupo del platino. Ejemplos de aleaciones de metal adecuados incluyen acero inoxidable, aleaciones de níquel, cobalto, cromo, aluminio titanio zirconio, hafnio, niobio, molibdeno, tántalo, tungsteno, estaño, galio y manganeso y superaleaciones basadas en níquel, hierro, cobalto, acero inoxidable, Timetal® y aleaciones basadas en hierro-manganeso-aluminio. Timetal® es una marca registrada de Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver, Colorado. En los materiales compuestos, el material eléctricamente resistivo puede opcionalmente incorporarse, encapsularse o recubrirse con un material aislante o viceversa, en dependencia de las cinéticas de transferencia de energía y las propiedades fisicoquímicas externas requeridas.
El elemento de calentamiento eléctrico puede formarse mediante el uso de un metal que tiene una relación definida entre temperatura y resistividad. En tales modalidades, el metal puede formarse como una pista entre dos capas de materiales aislantes adecuados. Un elemento de calentamiento eléctrico formado de esta manera puede usarse tanto como un calentador como un sensor de temperatura.
El calentador único puede tener cualquier forma adecuada para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico. En modalidades preferidas, el calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico interno alargado. En modalidades particularmente preferidas, el calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico interno alargado que tiene un ancho que es mayor que el grosor de este, de manera que el elemento de calentamiento eléctrico interno alargado tiene la forma de una lámina de calentamiento.
Preferentemente, el calentador único no sobresale del dispositivo generador de aerosol.
Para su uso con dicho artículo generador de aerosol se prefiere un dispositivo generador de aerosol que comprende: una porción de cuerpo que comprende el calentador único; y una porción de boquilla configurada para acoplarse con la porción de cuerpo, en donde la porción de cuerpo se configura para recibir el artículo generador de aerosol de manera que el calentador único se recibe en la cavidad en el cartucho.
El dispositivo generador de aerosol comprende preferentemente una cavidad configurada para recibir el artículo generador de aerosol.
Preferentemente, la cavidad del dispositivo generador de aerosol es esencialmente cilíndrica.
Como se usa en la presente con referencia a la presente invención, los términos “cilindro” y “cilíndrico” se refieren esencialmente a un cilindro circular recto con un par de lados extremos opuestos esencialmente planos.
Preferentemente, la cavidad del dispositivo generador de aerosol tiene un diámetro esencialmente igual o ligeramente mayor que el diámetro del artículo generador de aerosol.
Preferentemente, la longitud de la cavidad del dispositivo generador de aerosol es menor que la longitud del artículo generador de aerosol de manera que cuando el artículo generador de aerosol se recibe en la cavidad del dispositivo generador de aerosol, el extremo corriente abajo o proximal del artículo generador de aerosol sobresale de la cavidad del dispositivo generador de aerosol.
La fuente de nicotina puede comprender una o más de nicotina, base de nicotina, una sal de nicotina, tal como HCl de nicotina, bitartrato de nicotina, o ditartrato de nicotina, o un derivado de nicotina.
La fuente de nicotina puede comprender nicotina natural o nicotina sintética.
La fuente de nicotina puede comprender nicotina pura, una solución de nicotina en un solvente acuoso o no acuoso o un extracto de tabaco líquido.
La fuente de nicotina puede comprender además un compuesto formador de electrolito. El compuesto formador de electrolito puede seleccionarse del grupo que consiste en hidróxidos de metales alcalinos, óxidos de metales alcalinos, sales de metales alcalinos, óxidos de metales alcalinotérreos, hidróxidos de metales alcalinotérreos y sus combinaciones.
Por ejemplo, la fuente de nicotina puede comprender un compuesto formador de electrolito seleccionado del grupo que consiste en hidróxido de potasio, hidróxido de sodio, óxido de litio, óxido de bario, cloruro de potasio, cloruro de sodio, carbonato de sodio, citrato de sodio, sulfato de amoníaco y combinaciones de estos.
En determinadas modalidades, la fuente de nicotina puede comprender una solución acuosa de nicotina, base de nicotina, una sal de nicotina o un derivado de nicotina y un compuesto formador de electrolito.
Adicional o alternativamente, la fuente de nicotina puede comprender además otros componentes que incluyen, pero no se limitan a, sabores naturales, sabores artificiales y antioxidantes.
La fuente de nicotina puede comprender un elemento de sorción y nicotina adsorbida sobre el elemento de sorción. El elemento de sorción puede formarse a partir de cualquier material o combinación de materiales adecuados. Por ejemplo, el elemento de sorción puede comprender uno o más de vidrio, celulosa, cerámica, acero inoxidable, aluminio, polietileno (PE), polipropileno, tereftalato de polietileno (PET), poli(tereftalato de ciclohexandimetileno) (PCT), tereftalato de polibutileno (PBT), politetrafluoroetileno (PTFE), politetrafluoroetileno expandido (ePTFE), y BAREX®.
El elemento de sorción puede ser un elemento de sorción poroso. Por ejemplo, el elemento de sorción puede ser un elemento de sorción poroso que comprende uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en materiales de plástico poroso, fibras de polímero poroso y fibras de vidrio poroso.
El elemento de sorción es preferentemente químicamente inerte con respecto a nicotina.
El elemento de sorción puede tener cualquier tamaño y forma adecuada.
En determinadas modalidades el elemento de sorción puede ser un tapón esencialmente cilíndrico. Por ejemplo, el elemento de sorción puede ser un tapón poroso esencialmente cilíndrico.
En otras modalidades el elemento de sorción puede ser un tubo hueco esencialmente cilíndrico. Por ejemplo, el elemento de sorción puede ser un tubo hueco poroso esencialmente cilíndrico.
El tamaño, forma y composición del elemento de sorción pueden elegirse para permitir que una cantidad deseada de nicotina se adsorba sobre el elemento de sorción.
El elemento de sorción actúa ventajosamente como un depósito para la nicotina.
La fuente de ácido láctico puede comprender un elemento de sorción y ácido láctico adsorbido sobre el elemento de sorción.
El elemento de sorción puede formarse a partir de cualquier material o combinación de materiales adecuados, por ejemplo aquellos enumerados anteriormente.
El elemento de sorción es preferentemente químicamente inerte con respecto al ácido láctico.
El elemento de sorción puede tener cualquier tamaño y forma adecuada.
En determinadas modalidades el elemento de sorción puede ser un tapón esencialmente cilíndrico. Por ejemplo, el elemento de sorción puede ser un tapón poroso esencialmente cilíndrico.
En otras modalidades el elemento de sorción puede ser un tubo hueco esencialmente cilíndrico. Por ejemplo, el elemento de sorción puede ser un tubo hueco poroso esencialmente cilíndrico.
El tamaño, forma y composición del elemento de sorción pueden elegirse para permitir que una cantidad deseada de ácido láctico se adsorba sobre el elemento de sorción.
El elemento de sorción actúa ventajosamente como un depósito para el ácido láctico.
El artículo generador de aerosol comprende un primer compartimiento que comprende la fuente de nicotina y un segundo compartimiento que comprende la fuente de ácido láctico.
Como se usa en la presente con referencia a la presente invención, el término “primer compartimento” se usa para describir una o más cámaras o contenedores dentro del artículo generador de aerosol que comprende la fuente de nicotina.
Como se usa en la presente con referencia a la presente invención, el término “segundo compartimento” se usa para describir una o más cámaras o contenedores dentro del artículo generador de aerosol que comprende la fuente láctica. El primer compartimiento y el segundo compartimiento pueden colindar entre sí. Alternativamente, el primer compartimiento y el segundo compartimiento pueden separarse entre sí.
Durante el uso, el vapor de nicotina se libera de la fuente de nicotina en el primer compartimento y el ácido láctico se libera de la fuente de ácido láctico en el segundo compartimento. El vapor de nicotina reacciona con el vapor de ácido láctico en la fase gaseosa para formar un aerosol, el cual se suministra a un usuario. Preferentemente, el sistema generador de aerosol de conformidad con la presente invención comprende además una cámara de reacción corriente abajo del primer compartimento y el segundo compartimento se configura para facilitar la reacción entre el vapor de nicotina y el vapor de ácido láctico. El artículo generador de aerosol puede comprender la cámara de reacción. Alternativamente, cuando el dispositivo generador de aerosol comprende una porción de cuerpo y una porción de boquilla, la porción de boquilla del dispositivo generador de aerosol puede comprender la cámara de reacción.
Como se describe más adelante, el primer compartimento y el segundo compartimento se disponerse en paralelo dentro del artículo generador de aerosol.
Como se usa en la presente descripción, el término “entrada de aire” se usa para describir una o más aberturas a través de las cuales el aire puede aspirarse hacia el artículo generador de aerosol.
Como se usa en la presente, el término “salida de aire” se usa para describir una o más aberturas a través de las cuales el aire puede aspirarse del artículo generador de aerosol.
Tal como se usa en la presente descripción, por “paralelo” se entiende que el primer compartimento y el segundo compartimento se disponen dentro del artículo generador de aerosol de manera que durante el uso una primera corriente de aire que se aspira a través del artículo generador de aerosol pasa a través del primer compartimento y una segunda corriente de aire que se aspira a través del artículo generador de aerosol pasa a través del segundo compartimento. El vapor de nicotina se libera de la fuente de nicotina en el primer compartimento en la primera corriente de aire aspirada a través del artículo generador de aerosol y se libera vapor de ácido láctico de la fuente de ácido láctico en el segundo compartimento en la segunda corriente de aire aspirada a través del artículo generador de aerosol. El vapor de nicotina en la primera corriente de aire reacciona con el vapor de ácido láctico en la segunda corriente de aire en la fase gaseosa para formar un aerosol, el cual se suministra a un usuario.
En ciertas modalidades el sistema generador de aerosol comprende: un alojamiento que comprende: una entrada de aire; un primer compartimento que comprende la fuente de nicotina en comunicación con la entrada de aire; un segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico en comunicación con la entrada de aire; y una salida de aire, en donde la entrada de aire y la salida de aire están en comunicación entre sí y configuradas de manera que el aire pueda pasar hacia el alojamiento a través de la entrada de aire, a través del alojamiento y salir del alojamiento a través de la salida de aire.
En dichas modalidades el primer compartimento y el segundo compartimento se disponen en paralelo desde la entrada de aire hasta la salida de aire dentro del alojamiento. El primer compartimiento y el segundo compartimiento están ambos corriente abajo de la entrada de aire y corriente arriba de la salida de aire. Durante el uso, una corriente de aire se aspira hacia el alojamiento a través de la entrada de aire, una primera porción de la corriente de aire se aspira corriente abajo a través del primer compartimiento y una segunda porción de la corriente de aire se aspira corriente abajo a través del segundo compartimiento.
En dichas modalidades el artículo generador de aerosol puede comprender adicionalmente un tercer compartimento en comunicación con: uno o ambos del primer compartimento y el segundo compartimento; y la salida de aire.
En dichas modalidades el artículo generador de aerosol puede comprender adicionalmente una boquilla en comunicación con: el primer compartimento y el segundo compartimento, o el tercer compartimento, cuando está presente; y la salida de aire.
En otras modalidades el artículo generador de aerosol comprende: un alojamiento que comprende: una primera entrada de aire; una segunda entrada de aire; un primer compartimento que comprende la fuente de nicotina en comunicación con la primera entrada de aire; un segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico en comunicación con la segunda entrada de aire; y una salida de aire, en donde la primera entrada de aire, la segunda entrada de aire y la salida de aire están en comunicación entre sí y configuradas de manera que el aire pueda pasar hacia el alojamiento a través de la primera entrada de aire, a través del alojamiento y salir del alojamiento a través de la salida de aire y el aire pueda pasar hacia el alojamiento a través de la primera entrada de aire, a través del alojamiento y salir del alojamiento a través de la salida de aire.
En dichas modalidades el primer compartimento y el segundo compartimento se disponen en paralelo dentro del alojamiento. El primer compartimiento está corriente abajo de la primera entrada de aire y corriente arriba de la salida de aire y el segundo compartimiento está corriente abajo de la segunda entrada de aire y corriente arriba de la salida de aire. Durante el uso, se aspira una primera corriente de aire hacia el alojamiento a través de la primera entrada de aire y corriente abajo a través del primer compartimiento y se aspira una segunda corriente de aire hacia el alojamiento a través de la segunda entrada de aire y corriente abajo a través del segundo compartimiento.
En dichas modalidades el artículo generador de aerosol puede comprender adicionalmente un tercer compartimento en comunicación con: uno o ambos del primer compartimento y el segundo compartimento; y la salida de aire.
En dichas modalidades el artículo generador de aerosol puede comprender adicionalmente una boquilla en comunicación con: el primer compartimento y el segundo compartimento, o el tercer compartimento, cuando está presente; y la salida de aire.
Cuando el artículo generador de aerosol comprende un tercer compartimento, el tercer compartimento puede comprender uno o más agentes modificadores de aerosol. Por ejemplo, el tercer compartimento puede comprender uno o más sorbentes, tales como carbón activado, uno o más saborizantes, tales como mentol, o sus combinaciones.
Cuando el artículo generador de aerosol comprende una boquilla, la boquilla puede comprender un filtro. El filtro puede tener una baja eficiencia de filtración de partículas o una muy baja eficiencia de filtración de partículas. Alternativamente, la boquilla puede comprender un tubo hueco.
Uno o ambos del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico pueden sellarse por una o más barreras frágiles.
La una o más barreras frágiles pueden formarse de cualquier material adecuado. Por ejemplo, las una o más barreras frágiles pueden estar formadas por una lámina o película metálica.
En dichas modalidades el dispositivo generador de aerosol preferentemente comprende además un miembro perforador configurado para quebrar la una o más barreras frágiles que sellan uno o ambos del primer compartimento y el segundo compartimento.
Alternativa o adicionalmente, uno o ambos del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico pueden sellarse por una o más barreras desmontables. Por ejemplo, uno o ambos del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico pueden sellarse por uno o más sellos desprendibles.
La una o más barreras desmontables pueden formarse a partir de cualquier material adecuado. Por ejemplo, la una o más barreras desmontables pueden formarse a partir de un lámina o película de metal.
En ciertas modalidades preferidas el artículo generador de aerosol comprende o consiste de un cartucho que comprende la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico.
El cartucho puede tener cualquier forma adecuada.
Preferentemente, el cartucho es sustancialmente cilíndrico.
El cartucho puede tener cualquier tamaño adecuado.
El cartucho puede tener una longitud de, por ejemplo, entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 30 mm. En ciertas modalidades el cartucho puede tener una longitud de aproximadamente 20 mm.
El cartucho puede tener un diámetro de, por ejemplo, entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 10 mm. En ciertas modalidades el cartucho puede tener un diámetro de aproximadamente 7 mm.
Preferentemente, el cartucho comprende un primer compartimento que comprende la fuente de nicotina y un segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico.
El cartucho puede formarse de uno o más materiales adecuados. Los materiales adecuados incluyen, pero no se limitan a, aluminio, poliéter éter cetona (PEEK), poliimidas, tales como Kapton®, tereftalato de polietileno (PET), polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), etileno propileno fluorado (FEP), politetrafluoroetileno (PTFE), resinas epoxi, resinas de poliuretano y resinas vinílicas.
El cartucho puede formarse de uno o más materiales que son resistentes a la nicotina y resistentes al ácido láctico. Alternativa o adicionalmente, el primer compartimento que comprende la fuente de nicotina puede recubrirse con uno o más materiales resistentes a la nicotina y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico puede recubrirse con uno o más materiales resistentes al ácido láctico.
Los ejemplos de materiales resistentes a la nicotina y materiales resistentes al ácido láctico adecuados incluyen, pero no se limitan a, polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), etileno propileno fluorado (FEP), politetrafluoroetileno (PTFE), resinas epoxi, resinas de poliuretano, resinas vinílicas y sus combinaciones.
El uso de uno o más materiales resistentes a la nicotina y materiales resistentes al ácido láctico para formar el cartucho o recubrir el interior del primer compartimento y del segundo compartimento, respectivamente, puede mejorar ventajosamente la vida útil del artículo generador de aerosol.
El cartucho puede formarse de uno o más materiales térmicamente conductores. Alternativamente o en adición, el interior del primer compartimento y del segundo compartimento pueden recubrirse con uno o más materiales térmicamente conductores. El uso de uno o más materiales térmicamente conductores para formar el cartucho o recubrir el interior del primer compartimento y del segundo compartimento aumenta ventajosamente la transferencia de calor del calentador a la fuente de nicotina y a la fuente de ácido láctico.
Los materiales conductores térmicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, metales tales como, por ejemplo, aluminio, cromo, cobre, oro, hierro, níquel y plata, aleaciones, tales como latón y acero y sus combinaciones.
Los cartuchos para su uso en sistemas generadores de aerosol de conformidad con la presente invención y en artículos generadores de aerosol de conformidad con la presente invención pueden formarse por cualquier método adecuado. Los métodos adecuados incluyen, pero no se limitan a, embutición profunda, moldeo por inyección, formación de ampollas, formación por soplado y extrusión.
El primer compartimento y el segundo compartimento se disponen en paralelo dentro del cartucho.
El cartucho puede comprender adicionalmente un tercer compartimento que comprende un agente modificador de aerosol. En dichas modalidades el primer compartimento, el segundo compartimento y el tercer compartimento se disponen preferentemente en paralelo dentro del cartucho.
En modalidades preferidas el cartucho es esencialmente cilíndrico y el primer compartimento, el segundo compartimento y, cuando está presente, el tercer compartimento se extienden longitudinalmente entre los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho.
Preferentemente, el cartucho comprende además una cavidad y el dispositivo generador de aerosol comprende un calentador único configurado para recibirse en la cavidad.
En ciertas modalidades preferidas, el dispositivo generador de aerosol comprende: una porción de cuerpo que comprende un calentador único; y una porción de boquilla configurada para acoplarse con la porción de cuerpo, en donde el dispositivo generador de aerosol se configura para recibir un artículo generador de aerosol que comprende un cartucho que comprende un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina, un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico y una cavidad de manera que el calentador único de la porción de cuerpo se recibe en la cavidad.
El artículo generador de aerosol puede recibirse totalmente dentro de la porción de cuerpo del dispositivo generador de aerosol o totalmente dentro de la porción de boquilla del dispositivo generador de aerosol o parcialmente dentro de la porción de cuerpo del dispositivo generador de aerosol y parcialmente dentro de la porción de boquilla del dispositivo generador de aerosol.
El dispositivo generador de aerosol puede comprender adicionalmente una porción de guía configurada para acoplarse con la porción de cuerpo para facilitar la alineación apropiada del calentador único con la cavidad en el cartucho del artículo generador de aerosol.
En determinadas modalidades preferidas, el calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico interno configurado para recibirse en la cavidad del cartucho del artículo generador de aerosol. En determinadas modalidades particularmente preferidas, el calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico interno alargado en forma de una lámina de calentamiento configurado para recibirse en la cavidad del cartucho del artículo generador de aerosol. En dichas modalidades, la cavidad en el cartucho del artículo generador de aerosol puede configurarse como una ranura alargada.
En modalidades preferidas en las cuales el cartucho es esencialmente cilíndrico, la cavidad en el cartucho se extiende preferentemente a lo largo del eje longitudinal del cartucho entre los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho. En dichas modalidades el primer compartimento, el segundo compartimento y, cuando está presente, el tercer compartimento se disponen preferentemente alrededor de la cavidad en el cartucho.
El primer compartimento puede consistir de una o más primeras cámaras dentro del cartucho. El número y dimensiones de las primeras cámaras pueden elegirse para permitir una cantidad deseada de nicotina a incluir en el cartucho.
El segundo compartimento puede consistir de una o más segundas cámaras dentro del cartucho. El número y dimensiones de las segundas cámaras pueden elegirse para permitir una cantidad deseada de ácido láctico a incluir en el cartucho.
La relación de la nicotina con respecto al ácido láctico en el cartucho requerida para alcanzar una estequiometría de la reacción apropiada en la fase gaseosa puede controlarse y equilibrarse a través de la variación de uno o ambos del número y dimensiones de la una o más primeras cámaras que forman el primer compartimento en comparación con el número y dimensiones de la una o más segundas cámaras que forman el segundo compartimento. En otras palabras, la relación de la nicotina con respecto al ácido láctico en el cartucho requerida para suministrar una estequiometría de la reacción apropiada puede controlarse a través de la variación del volumen combinado de la una o más primeras cámaras (esto es, el volumen total del primer compartimento) en comparación con el volumen combinado de la una o más segundas cámaras (esto es, el volumen total del segundo compartimento).
En particular, para alcanzar una estequiometría de la reacción apropiada el volumen combinado de la una o más primeras cámaras que forman el primer compartimento puede ser menor que el volumen combinado de la una o más segundas cámaras que forman el segundo compartimento. Por ejemplo, el volumen combinado de la una o más primeras cámaras pueden ser aproximadamente la mitad del volumen combinado de una o más segundas cámaras. Esto es, el volumen total del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina puede ser aproximadamente la mitad del volumen total del segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico.
Alternativamente o en adición, la relación de la nicotina con respecto al ácido láctico requerida para alcanzar una estequiometría de la reacción apropiada en la fase gaseosa puede controlarse y equilibrarse a través de la variación del flujo de aire volumétrico a través de la una o más primeras cámaras que forman el primer compartimento en comparación con el flujo de aire volumétrico a través de la una o más segundas cámaras que forman el segundo compartimento. La relación del flujo de aire volumétrico a través de la una o más primeras cámaras que forman el primer compartimento en comparación con el flujo de aire volumétrico a través de la una o más segundas cámaras que forman el segundo compartimento puede controlarse a través de la variación de uno o ambos del número y dimensiones de las entradas de aire en comunicación con la una o más primeras cámaras en comparación con el número y dimensiones de las entradas de aire en comunicación con la una o más segundas cámaras.
En modalidades preferidas en las cuales el cartucho es sustancialmente cilindrico, uno o ambos de los lados extremos opuestos sustancialmente planos del cartucho pueden sellarse por una o más barreras frágiles.
En dichas modalidades al menos uno del dispositivo generador de aerosol y el artículo generador de aerosol preferentemente comprenden además un miembro perforador configurado para quebrar la una o más barreras frágiles que sellan uno o ambos de los uno o ambos de los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho.
Alternativamente o en adición, uno o ambos de los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho pueden sellarse por una o más barreras desmontables. Por ejemplo, uno o ambos de los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho pueden sellarse por uno o más sellos desprendibles.
La invención se describirá ahora adicionalmente con referencia a los dibujos acompañantes los cuales ilustran adicionalmente las modalidades de conformidad con la presente invención y en los cuales:
la Figura 1 muestra una sección transversal longitudinal esquemática de un sistema generador de aerosol de conformidad con una primera modalidad de la presente invención que comprende: una primera modalidad de un artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención que comprende una fuente de nicotina y una fuente de ácido láctico; y un dispositivo generador de aerosol que comprende un calentador único configurado para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico;
la Figura 2a muestra una vista en perspectiva despiezada del sistema generador de aerosol mostrado en la Figura 1;
la Figura 2b muestra una vista en perspectiva despiezada de un sistema generador de aerosol de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención que comprende una segunda modalidad de un artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención que comprende una fuente de nicotina y una fuente de ácido láctico y una primera modalidad de un dispositivo generador de aerosol de conformidad con la presente invención que comprende un calentador único configurado para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico;
la Figura 3 muestra una sección transversal esquemática del cartucho de los artículos generadores de aerosol mostrados en las Figuras 2a y 2b;
la Figura 4 muestra una sección transversal esquemática del cartucho de una tercera modalidad de un artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención;
la Figura 5 muestra una sección transversal esquemática del cartucho de una cuarta modalidad de un artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención;
la Figura 6 muestra una sección transversal esquemática del cartucho de una quinta modalidad de un artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención; y
las Figuras 7(i)-(iv) muestran secciones transversales longitudinales esquemáticas de un sistema generador de aerosol de conformidad con una tercera modalidad de la presente invención durante el ensamblaje de este que comprende una sexta modalidad de un artículo generador de aerosol de conformidad con la presente invención que comprende una fuente de nicotina y una fuente de ácido láctico y una segunda modalidad de un dispositivo generador de aerosol de conformidad con la presente invención que comprende un calentador único configurado para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico.
El sistema generador de aerosol de conformidad con la primera modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 1 generalmente comprende una primera modalidad de un artículo generador de aerosol 2 de conformidad con la presente invención y un dispositivo generador de aerosol 4, los cuales se configuran para acoplarse y cooperar entre sí para formar el sistema generador de aerosol.
El artículo generador de aerosol 2 se configura como una pieza consumible que se desecha después de su uso. El artículo generador de aerosol 2 comprende un cartucho 6 que comprende un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina 8, un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico 10 y una boquilla 12. El cartucho puede tener, por ejemplo, una longitud de aproximadamente 20 mm y un diámetro de aproximadamente 7,1 mm.
El primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico 10 se disponen en paralelo dentro del cartucho 6 en el extremo distal del artículo generador de aerosol 2. La boquilla 12 se ubica corriente abajo del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico 10 en el extremo proximal del artículo generador de aerosol 2.
El cartucho 6 del artículo generador de aerosol 2 comprende una cavidad 18, por ejemplo configurada como una ranura. Como se muestra en las Figuras 1 y 3, la cavidad 18 se extiende a lo largo del eje mayor del cartucho 6 entre el primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico 10. La cavidad 18 puede tener, por ejemplo, una longitud de aproximadamente 15 mm, un ancho de aproximadamente 6 mm y una altura de aproximadamente 0,8 mm
Como se muestra en la Figura 3, el cartucho 6 comprende dos cámaras de sección transversal semicircular dispuestas en cada lado de la cavidad 18. Las cámaras se extienden longitudinalmente entre los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho 6. Una de las dos cámaras forma el primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y la otra de las dos cámaras forma el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico 10. La distancia entre las cámaras y la cavidad 18 puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 0,3 mm y las cámaras pueden tener, por ejemplo, un radio de aproximadamente 2,6 mm.
La fuente de nicotina 8 comprende un elemento de sorción, tal como una mecha de PTFE, con nicotina adsorbida en esta, la cual se inserta en la cámara que forma el primer compartimento. La fuente de ácido láctico 10 comprende un elemento de sorción, tal como una mecha de PTFE, con ácido láctico adsorbido en ella, la cual se inserta en la cámara que forma el segundo compartimento.
El dispositivo generador de aerosol 4 comprende un alojamiento que comprende una cavidad cilíndrica en la cual se recibe el cartucho 6 del artículo generador de aerosol 2. Como se muestra en la Figura 1, la longitud de la cavidad es menor que la longitud del artículo generador de aerosol 2 de manera que cuando el cartucho 6 del artículo generador de aerosol 2 se inserta en el dispositivo generador de aerosol 4 al menos la boquilla 12 en el extremo proximal del artículo generador de aerosol 2 sobresale de la cavidad.
El dispositivo generador de aerosol 4 comprende un calentador único configurado para calentar la fuente de nicotina 8 y la fuente de ácido láctico 10 del artículo generador de aerosol 2, el cual se posiciona centralmente dentro de la cavidad del dispositivo generador de aerosol 4 y se extiende a lo largo del eje mayor de la cavidad. El calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico alargado 14 en forma de una lámina de calentamiento. Como se muestra en la Figura 2a, el elemento de calentamiento eléctrico alargado 14 sobresale del alojamiento del dispositivo generador de aerosol 4. Sin embargo, en modalidades alternas (no mostradas), la longitud del calentador único puede ser menor que la longitud de la cavidad de manera que el calentador único no sobresale del alojamiento del dispositivo generador de aerosol 4. El dispositivo generador de aerosol 4 comprende además un suministro de energía 16 en forma de una batería y un controlador (no mostrado) que comprende circuitos electrónicos, el cual se conecta al suministro de energía 16 y el elemento de calentamiento eléctrico alargado 14.
Los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho 6 pueden sellarse por barreras desmontables, tales como sellos desprendibles (no mostrados), los cuales pueden retirarse antes de que el cartucho 6 del artículo generador de aerosol 2 se inserte en la cavidad del dispositivo generador de aerosol 4 para permitir a un usuario aspirar el aire a través del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico 10 y que salga del artículo generador de aerosol 2 a través de la boquilla 12 en el extremo proximal de este.
Alternativamente, los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho 6 pueden sellarse por barreras frágiles (no mostrado). Durante el uso, a medida que el cartucho 6 del artículo generador de aerosol 2 se inserta en la cavidad del dispositivo generador de aerosol 4, uno o más miembros perforadores proporcionados en el dispositivo generador de aerosol 4 pueden perforar las barreras frágiles para permitir a un usuario aspirar el aire a través del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico 10 y que salga del artículo generador de aerosol 2 a través de la boquilla 12 en el extremo proximal de este.
Como se muestra en la Figura 1, el elemento de calentamiento eléctrico alargado 14 del dispositivo generador de aerosol 4 se recibe en la cavidad 18 del cartucho 6 del dispositivo generador de aerosol 4 cuando el cartucho 6 se inserta en la cavidad del dispositivo generador de aerosol 4. El elemento de calentamiento eléctrico alargado 14 del dispositivo generador de aerosol 4 se configura por lo tanto como un calentador interno que durante el uso se posiciona internamente en el artículo generador de aerosol 2.
Una vez que el cartucho 6 del artículo generador de aerosol 2 se inserta en el dispositivo generador de aerosol 4, el elemento de calentamiento eléctrico alargado 14 del dispositivo generador de aerosol 4 calienta la fuente de nicotina 8 y la fuente de ácido láctico 10 en el cartucho 6 a esencialmente la misma temperatura de aproximadamente 100 °C.
Durante el uso, el usuario aspira en la boquilla 12 en el extremo proximal del artículo generador de aerosol 2 para aspirar el aire a través del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y el segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico 10. A medida que el aire aspirado pasa a través del cartucho 6, se libera vapor de nicotina de la fuente de nicotina 8 en el primer compartimento y se libera vapor de ácido láctico de la fuente de ácido láctico en el segundo compartimento. El vapor de nicotina reacciona con el vapor de ácido láctico en la fase gaseosa para formar un aerosol de partículas de sal de lactato de nicotina, el cual se suministra al usuario a través de la boquilla 12 en el extremo proximal del artículo generador de aerosol 2.
El sistema generador de aerosol de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 2b generalmente comprende un artículo generador de aerosol 2', de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención, y un dispositivo generador de aerosol 4', de conformidad con una primera modalidad de la presente invención, los cuales se configuran para acoplarse y cooperar entre sí para formar el sistema generador de aerosol.
El artículo generador de aerosol 2' comprende un cartucho 6 que comprende un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina 8 y un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico 10 de construcción idéntica al cartucho 6 del artículo generador de aerosol 2 del sistema generador de aerosol de conformidad con la primera modalidad de la presente invención mostrada en las Figuras 1, 2a y 3. Sin embargo, a diferencia del artículo generador de aerosol 2 del sistema generador de aerosol de conformidad con la primera modalidad de la presente invención, el artículo generador de aerosol 2' del sistema generador de aerosol de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 2b no comprende una boquilla.
El dispositivo generador de aerosol 4' comprende una porción de cuerpo 4a que comprende un calentador único 14 de construcción idéntica al dispositivo generador de aerosol 4 del sistema generador de aerosol de conformidad con la primera modalidad de la presente invención mostrada en las Figuras 1, 2a y 3. Sin embargo, a diferencia del dispositivo generador de aerosol 4 del sistema generador de aerosol de conformidad con la primera modalidad de la presente invención, el dispositivo generador de aerosol 4' del sistema generador de aerosol de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 2b comprende además una porción de boquilla 4b configurada para acoplarse con la porción de cuerpo 4a. Como se muestra en la Figura 2b, el cartucho 6 del artículo generador de aerosol 2' se inserta en el dispositivo generador de aerosol 4' de manera que el calentador único 14 de la porción de cuerpo se recibe en la cavidad 18 en el cartucho 6.
Durante el uso, el usuario aspira en la porción de boquilla 4b del dispositivo generador de aerosol 4' para aspirar el aire a través del cartucho 6 del artículo generador de aerosol. A medida que el aire aspirado pasa a través del cartucho 6, se libera vapor de nicotina de la fuente de nicotina 8 en el primer compartimento y se libera vapor de ácido láctico de la fuente de ácido láctico en el segundo compartimento. El vapor de nicotina reacciona con el vapor de ácido láctico en la fase gaseosa para formar un aerosol de partículas de sal de lactato de nicotina, el cual se suministra al usuario a través de la porción de boquilla 4b del dispositivo generador de aerosol 4'.
El cartucho 6' del artículo generador de aerosol de conformidad con la tercera modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 4 es generalmente de construcción similar al cartucho 6 de los artículos generadores de aerosol de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención mostrada en las Figuras 2b y 3. Sin embargo, como se muestra en la Figura 4, el cartucho 6' del artículo generador de aerosol de conformidad con la tercera modalidad de la presente invención comprende cuatro cámaras de sección transversal esencialmente circular, las cuales se extienden longitudinalmente entre los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho 6'. Una de las cuatro cámaras forma el primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y dos de las cuatro cámaras forman el segundo compartimento que comprende la fuente de ácido láctico 10. La cámara restante forma un tercer compartimento que comprende una fuente de sabor 20.
La fuente de nicotina 8 comprende un elemento de sorción, tal como una mecha de PTFE, con nicotina adsorbida en esta, la cual se inserta en la cámara que forma el primer compartimento. La fuente de ácido láctico 10 comprende un par de elementos de sorción, tales como mechas de PTFE, con ácido láctico adsorbido en estas, las cuales se insertan en las dos cámaras que forman el segundo compartimento. La fuente de sabor 20 comprende un elemento de sorción, tal como una mecha de PTFE, con un saborizante tal como mentol adsorbido en esta, la cual se inserta en la cámara que forma el tercer compartimento.
Una vez que el cartucho 6' del artículo generador de aerosol 2 se inserta en el dispositivo generador de aerosol, el elemento de calentamiento eléctrico alargado 14 del dispositivo generador de aerosol calienta la fuente de nicotina 8, la fuente de ácido láctico 10 y la fuente de sabor 20 en el cartucho 6' a esencialmente la misma temperatura de aproximadamente 100 °C.
Durante el uso, el usuario aspira en la porción de boquilla 4b del dispositivo generador de aerosol 4' para aspirar el aire
a través del cartucho 6' del artículo generador de aerosol. A medida que el aire aspirado pasa a través del cartucho 6', se libera vapor de nicotina de la fuente de nicotina 8 en la cámara que forma el primer compartimento, se libera vapor de ácido láctico de la fuente de ácido láctico en las dos cámaras que forman el segundo compartimento y se libera saborizante de la fuente de sabor en la cámara que forma el tercer compartimento. El vapor de nicotina reacciona con el vapor de ácido láctico en la fase gaseosa para formar un aerosol de partículas de sal de lactato de nicotina, el cual se suministra junto con el saborizante al usuario a través de la porción de boquilla 4b del dispositivo generador de aerosol 4'.
El cartucho 6' puede tener, por ejemplo, una longitud de aproximadamente 20 mm y un diámetro de aproximadamente 7,1 mm, la cavidad 18 puede tener, por ejemplo, una longitud de aproximadamente 15 mm, un ancho de aproximadamente 6 mm y una altura de aproximadamente 0,8 mm y las cuatro cámaras pueden tener un diámetro de aproximadamente 2 mm.
El cartucho 6'' del artículo generador de aerosol de conformidad con la cuarta modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 5 es generalmente de construcción similar al cartucho 6 del artículo generador de aerosol de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención mostrada en las Figuras 2b y 3. Sin embargo, como se muestra en la Figura 5, el cartucho 6'' del artículo generador de aerosol de conformidad con la cuarta modalidad de la presente invención comprende un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina 8 que tiene una entrada de aire de diámetro d2 y un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico 10 que tiene una entrada de aire de diámetro d1. El diámetro d2 de la entrada de aire del primer compartimento controla el flujo de aire volumétrico a través del primer compartimento y el diámetro d1 de la entrada de aire del segundo compartimento controla el flujo de aire volumétrico a través del segundo compartimento. Durante el uso, la estequiometría de la reacción de vapor de nicotina a vapor de ácido láctico se controla y equilibra a través de una selección apropiada de la relación del diámetro d2 de la entrada de aire del primer compartimento con respecto al diámetro d1 de la entrada de aire del segundo compartimento.
Como se muestra en la Figura 5, el cartucho 6'' del artículo generador de aerosol de conformidad con la cuarta modalidad de la presente invención comprende además tres agujeros de ventilación de diámetro d3. Un usuario puede seleccionar el nivel de ventilación (disolución de la masa) del aerosol de partículas de sal de lactato de nicotina formado por la reacción en la fase gaseosa del vapor de nicotina con el ácido láctico al seleccionar si usar, por ejemplo, uno, dos o tres de los agujeros de ventilación mediante el uso de un mecanismo adecuado de selección, por ejemplo al torcer o girar el cartucho 6''.
El cartucho 6''' del artículo generador de aerosol de conformidad con la quinta modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 6 es generalmente de construcción similar al cartucho 6'' del artículo generador de aerosol de conformidad con la cuarta modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 5. Sin embargo, como se muestra en la Figura 6, el cartucho 6'' del artículo generador de aerosol de conformidad con la quinta modalidad de la presente invención comprende un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina 8 que tiene una pluralidad de entradas de aire de diámetro d4 y un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico 10 que tiene una pluralidad de entradas de aire de diámetro d4. El número de entradas de aire de diámetro d4 para el primer compartimento controla el flujo de aire volumétrico a través del primer compartimento y el número de entradas de aire de diámetro d4 para el segundo compartimento controla el flujo de aire volumétrico a través del segundo compartimento. Durante el uso, la estequiometría de la reacción de vapor de nicotina a vapor de ácido láctico se controla y equilibra a través de una selección apropiada de la relación del número de entradas de aire de diámetro d4 para el primer compartimento con respecto al número de entradas de aire de diámetro d4 para el segundo compartimento.
El sistema generador de aerosol de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención mostrada en las Figuras 7(i)-(iii) generalmente comprende un artículo generador de aerosol, de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención descrita anteriormente, y un dispositivo generador de aerosol, de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención, los cuales se configuran para acoplarse y cooperar entre sí para formar el sistema generador de aerosol.
El dispositivo generador de aerosol de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención es generalmente de construcción similar al dispositivo generador de aerosol 4', de conformidad con la primera modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 2b. Sin embargo, como se muestra en la Figura 7(i), en adición a una porción de cuerpo 4a y una porción de boquilla 4b, el dispositivo generador de aerosol 4'', de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención, comprende además una porción de guía 4c, la cual se configura para acoplarse con la porción de cuerpo 4a. Como se muestra en la Figura 7(ii), la porción de guía 4c facilita la alineación apropiada del calentador único 14 en la porción de cuerpo 4a del dispositivo generador de aerosol con la cavidad 18 en el cartucho 6 del artículo generador de aerosol durante la inserción del cartucho 6 en la porción de cuerpo 4a del dispositivo generador de aerosol.
Como se muestra en las Figuras 7(iii) y (iv), la porción de guía 4c del dispositivo generador de aerosol, de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención, comprende un par de elementos perforadores 22a, 22b para perforar las barreras frágiles que sellan los lados extremos opuestos esencialmente planos del cartucho 6 para permitir aspirar el aire a través del primer compartimento que comprende la fuente de nicotina 8 y el segundo compartimento del cartucho que comprende la fuente de ácido láctico 10, respectivamente.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un sistema generador de aerosol que comprende:
    un artículo generador de aerosol (2, 2') que comprende un cartucho (6, 6', 6'', 6''') que comprende:
    un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina (8);
    un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico (10); y
    una cavidad para recibir un calentador único (14) configurado para calentar la fuente de nicotina (8) y la fuente de ácido láctico (10) en donde el primer compartimiento y el segundo compartimiento se disponen en paralelo dentro del cartucho (6, 6', 6'', 6'''); y
    un dispositivo generador de aerosol (4, 4') que comprende el calentador único (14).
  2. 2. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 1 en donde el calentador se configura para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico a esencialmente la misma temperatura.
  3. 3. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 1 o 2 en donde el calentador se configura para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico a una temperatura de entre aproximadamente 80 °C y aproximadamente 150 °C.
  4. 4. Un artículo generador de aerosol (2, 2') para su uso en un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, el artículo generador de aerosol que comprende un cartucho (6, 6', 6'', 6'''), el cartucho comprende:
    un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina (8);
    un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico (10); y
    una cavidad (18) para recibir un calentador único (14) configurado para calentar la fuente de nicotina y la fuente de ácido láctico en donde el primer compartimiento y el segundo compartimiento se disponen en paralelo dentro del cartucho.
  5. 5. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3 o un artículo generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 4, en donde el cartucho (6') comprende además un tercer compartimento que comprende un agente modificador de aerosol (20)
  6. 6. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 1, 2, 3 o 5 o un artículo generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 4 o 5 en donde el cartucho es sustancialmente cilíndrico y uno o ambos de los lados extremos opuestos sustancialmente planos del cartucho se sella por una o más barreras frágiles o desmontables.
  7. 7. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 6 en donde el dispositivo generador de aerosol comprende además uno o más miembros de perforación configurados para quebrar la una o más barreras frágiles.
  8. 8. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 1, 2, 3, 5, 6 o 7 o un artículo generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 4, 5 o 6 en donde el primer compartimento y el segundo compartimento se configuran de manera que la estequiometría de la reacción entre el vapor de nicotina y el vapor de ácido láctico se equilibre y controle por la relación de flujo de aire volumétrico a través del primer compartimento y del segundo compartimento.
  9. 9. Un dispositivo generador de aerosol (4') para su uso en un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, el dispositivo generador de aerosol que comprende: una porción de cuerpo (4a) que comprende un calentador único (14); y
    una porción de boquilla (4b) configurada para acoplarse con la porción de cuerpo,
    en donde el dispositivo generador de aerosol se configura para recibir un artículo generador de aerosol (2') que comprende un cartucho (6, 6', 6'', 6''') que comprende un primer compartimiento que comprende una fuente de nicotina (8), un segundo compartimiento que comprende una fuente de ácido láctico (10) y una cavidad (18) de manera que el calentador único de la porción del cuerpo se recibe en la cavidad, en donde el primer compartimiento y el segundo compartimiento se disponen en paralelo dentro del cartucho.
  10. 10. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3 o un dispositivo generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 9, en donde el calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico interno alargado en forma de una lámina de calentamiento.
  11. 11. Un método para controlar la estequiometría de la reacción entre el vapor de nicotina y el vapor de ácido láctico en un sistema generador de aerosol para la generación in situ de un aerosol que comprende partículas de sal de lactato de nicotina, el método que comprende controlar la relación del flujo de aire volumétrico a través de un primer compartimento que comprende una fuente de nicotina (8) y un segundo compartimento que comprende una fuente de ácido láctico (10).
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