ES2841948T3 - Dispositivo de narguile que tiene trayectoria de flujo de aire - Google Patents

Dispositivo de narguile que tiene trayectoria de flujo de aire Download PDF

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Stuart Michael Ruan Jones
Yaan Thomas Kinally
Michael Paton
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Abstract

Un dispositivo de narguile (100) que comprende: una primera entrada del dispositivo (16, 16'); una salida del dispositivo (18); una cámara de aerosol (130) configurada para alojar un consumible que comprende un sustrato generador de aerosol (20), en donde la cámara de aerosol comprende una entrada de la cámara (131) y una salida de la cámara (18, 132); y un contenedor (17) que comprende un interior configurado para contener líquido (19) cuando el dispositivo está en uso, en donde el contenedor (17) comprende una entrada del contenedor (3, 16) y una salida del contenedor (15), en donde el dispositivo (100) se configura de manera que, durante el uso, el flujo de aire a través de la cámara de aerosol (130) que sale de la salida de la cámara (18, 132), sale de la salida del dispositivo (18), desviándose del líquido (19) almacenado en el contenedor (17), en donde el dispositivo (100) comprende una trayectoria de flujo de aire de la primera entrada del dispositivo (16) a la entrada del contenedor (3, 16), a la salida del contenedor (15), a la entrada de la cámara (131), a la salida de la cámara (18, 132) y entonces a la salida del dispositivo (18).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de narguile que tiene trayectoria de flujo de aire
Esta descripción se refiere a dispositivos de narguile y, más particularmente, a dispositivos de narguile que tienen trayectorias de flujo de aire modificadas con relación a los dispositivos de narguile convencionales.
Los dispositivos de narguile se usan para fumar tabaco y se configuran de manera que el humo pase a través de un depósito de agua antes de la inhalación por un consumidor. Los dispositivos de narguile pueden incluir una salida o más de una salida, de manera que el dispositivo pueda ser usado por más de un consumidor a la vez. El uso de dispositivos de narguile es considerado por muchos como una actividad de ocio y una experiencia social.
El tabaco usado en los dispositivos de narguile se puede mezclar con otros ingredientes para, por ejemplo, aumentar el volumen del humo producido, alterar el sabor o ambos. Las píldoras de carbón se utilizan típicamente para calentar el tabaco en un dispositivo de narguile, lo cual puede causar una combustión completa o parcial del tabaco u otros ingredientes.
El documento US 2008/0029107 A1 describe un sistema de filtración y acondicionamiento de humo 10 en la forma de una pipa para fumar 10a. El sistema de acondicionamiento y filtración de humo 10 comprende un tazón 12 y un aparato de mezcla 32. El tazón 12 está dimensionado para contener una sustancia combustible 26, tal como tabaco y otras sustancias herbales. Y el aparato de mezcla 32 mezcla vapor líquido con el humo creado a partir de la sustancia combustible 26. El tazón 12 tiene un primer extremo que se estrecha hacia dentro 14, un cuerpo hueco 16, y un segundo extremo 18. El primer extremo que se estrecha hacia dentro 14 se dimensiona para contener una sustancia combustible 26, tal como tabaco y otras hierbas y define una abertura 15 que conduce al cuerpo hueco 16 del tazón 12. El segundo extremo 18 del tazón 12 puede acoplarse directamente al aparato de mezcla 32. El aparato de mezcla 32 tiene una base 34, una parte superior 36 acoplada a la base 34, y un ventilador 42 alojado dentro de la base 34. La base 34 está dimensionada para contener una cantidad de líquido. La base 34 también tiene un botón de “encendido” 56 que, cuando se pulsa, hará que el ventilador 42 se encienda. La parte superior 36 define una abertura 40 que permite que el humo salga del aparato de mezcla 32. A medida que la sustancia combustible 26 se quema con un encendedor, un mechero o un fósforo, el usuario presionará el botón de “encendido” 56 para hacer que el ventilador 42 gire. Cuando se pulsa el botón “encendido” 56, el ventilador 42 gira y provoca la agitación centrífuga del líquido. Esto empuja el líquido hacia fuera, hacia los lados de la parte superior 36, que luego crea vapor de agua dentro del aparato de mezcla 32. La agitación centrífuga del líquido también crea un vórtex dentro del aparato de mezcla 32 que provoca que el humo se arrastre hacia abajo del tazón 12 al aparato de mezcla 32. El humo se mezcla entonces con el vapor líquido.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de narguile que calienta, pero que no quema un sustrato generador de aerosol para evitar que los subproductos de combustión se suministren a un usuario del dispositivo. Preferentemente, el sustrato comprende tabaco.
Los presentes inventores han descubierto que muchos de los constituyentes de un aerosol que se genera mediante el calentamiento, sin combustión, un sustrato generador de aerosol son solubles en agua. En consecuencia, pasar el aerosol a través de líquido en un depósito de agua de un dispositivo de narguile puede dar lugar al suministro reducido de ciertos constituyentes del aerosol debido a que los constituyentes se disuelven, y por lo tanto se atrapan, en el agua.
Un objeto de la invención es proporcionar un dispositivo de narguile que calienta, pero que no quema un sustrato generador de aerosol y que proporciona un aerosol que tiene un perfil de constituyentes deseado a un usuario, mientras que mantiene una experiencia de narguile esperada.
En varios aspectos de la presente invención se proporciona un dispositivo de narguile que comprende una entrada de aire del dispositivo; una salida del dispositivo; una cámara de aerosol y un contenedor. La cámara de aerosol comprende una entrada de la cámara y una salida de la cámara y se configura para alojar un consumible que comprende un sustrato generador de aerosol. El contenedor comprende una entrada del contenedor y una salida del contenedor y comprende un interior configurado para contener líquido cuando el dispositivo está en uso. El dispositivo se configura de manera que, durante el uso, el flujo de aire a través de la cámara de aerosol que sale de la salida de la cámara, y sale de la salida del dispositivo desviándose del líquido almacenado en el contenedor. En consecuencia, el aire aspirado a través de la cámara de aerosol que se administra a un usuario durante una calada no fluye a través del líquido almacenado en el contenedor. Por lo tanto, los constituyentes solubles en agua en el aerosol pueden suministrarse a un usuario del dispositivo de narguile, en lugar de ser disueltos y atrapados en el líquido del contenedor.
En ejemplos de dispositivos de narguile de la presente invención, el dispositivo comprende una trayectoria de flujo de aire de la entrada del dispositivo a la entrada del contenedor, a la salida del contenedor, a la entrada de la cámara, a la salida de la cámara y entonces a la salida del dispositivo. La trayectoria de flujo de aire puede considerarse, en algunos aspectos, el inverso de los dispositivos de narguile típicos, en los cuales el aerosol se transporta desde la cámara de aerosol a través del líquido en el contenedor, antes de suministrarlo a un usuario.
En ejemplos de dispositivos de narguile de la presente invención, el dispositivo comprende una primera trayectoria de flujo de aire a través de la cámara de aerosol que se desvía del líquido almacenado en el contenedor, es decir, que no fluye a través del líquido almacenado en el contenedor, y una segunda trayectoria de flujo de aire a través del líquido almacenado en el contenedor que se desvía de la cámara de aerosol, es decir, que no fluye a través de la cámara de aerosol. Por ejemplo, la primera trayectoria de flujo de aire puede extenderse de la entrada del dispositivo a la entrada de la cámara, a la salida de la cámara y luego a la salida del dispositivo, y la segunda trayectoria de flujo de aire puede extenderse de una segunda entrada del dispositivo a la entrada del contenedor, a la salida del contenedor y luego a la salida del dispositivo.
En estos ejemplos, el aire puede fluir a través del líquido almacenado en el contenedor para producir burbujas en el líquido cuando un consumidor aspira por el dispositivo de narguile a través de la salida del dispositivo o una manguera acoplada a la salida del dispositivo. Como las burbujas se forman cuando un usuario aspira sobre un dispositivo de narguile típico, un usuario de un dispositivo de narguile de la presente invención puede obtener una experiencia de narguile típica a pesar de que la trayectoria de flujo de aire se modifica con relación a los dispositivos de narguile típicos.
Un dispositivo de narguile de la presente invención puede incluir una válvula unidireccional entre la entrada del contenedor y la salida del contenedor. La válvula unidireccional se configura para permitir el flujo de aire de la entrada del contenedor a la salida del contenedor y para evitar el flujo de aire de la salida del contenedor a la entrada del contenedor. La válvula puede colocarse en el contenedor de manera que esté en contacto con el líquido almacenado en el contenedor cuando el dispositivo esté en uso. La válvula preferentemente evita que el flujo del líquido almacenado en el contenedor pase la válvula hacia la entrada del contenedor, pero se abre fácilmente cuando el usuario aspira por la salida del dispositivo o una manguera acoplada a la salida del dispositivo para hacer que el aire fluya más allá de la válvula desde la entrada del contenedor hasta la salida del contenedor.
El dispositivo de narguile puede incluir un conducto que tiene un primer extremo acoplado operativamente a la entrada del contenedor y un segundo extremo que se extiende hacia el interior del contenedor por debajo de un nivel de llenado de líquido. El nivel de llenado de líquido es el nivel al que el contenedor está configurado para llenarse cuando el dispositivo de narguile está en uso. En consecuencia, el aire que pasa de la entrada del contenedor a la salida del contenedor pasa a través del líquido almacenado en el contenedor para crear burbujas cuando un usuario aspira por el dispositivo de narguile a través de la salida del dispositivo. En algunos ejemplos, la válvula unidireccional puede colocarse en el conducto.
En ejemplos de un dispositivo de narguile de la presente invención, el dispositivo se configura de manera que el aire que fluye a través de la cámara de aerosol de la entrada de la cámara a la salida de la cámara fluye a través del sustrato generador de aerosol cuando el sustrato se posiciona en la cámara de aerosol. El aire puede fluir sobre el sustrato o a través del sustrato en algunas modalidades. Preferentemente, al menos parte del aire fluye a través del sustrato o un consumible que comprende el sustrato.
El tamaño y la forma de la primera entrada del dispositivo, la segunda entrada del dispositivo, si está presente, la entrada del contenedor, la salida del contenedor, la entrada de la cámara y la salida de la cámara pueden variar para lograr una tasa de flujo relativa deseada, resistencia a la extracción y otras características de flujo a través del dispositivo y a través de porciones del dispositivo. Dichas características de flujo también pueden lograrse mediante el tamaño y la forma de los conductos o restricciones de flujo o válvulas dentro de una o más trayectorias de flujo del dispositivo de narguile.
En ejemplos de un dispositivo de narguile de la presente invención, el dispositivo incluye una válvula de aire para adaptar la resistencia a la extracción del dispositivo de narguile. Preferentemente, la válvula de aire está en comunicación con el exterior del dispositivo y el interior de la cámara de aerosol.
Un dispositivo de narguile de la presente invención puede tener cualquier resistencia a la extracción adecuada (RTD). Por ejemplo, la RTD de los dispositivos de narguile puede ser de aproximadamente 70 a aproximadamente 120 mm H2O. La RTD de un dispositivo de narguile se refiere a la diferencia de presión estática entre la entrada del dispositivo y la salida del dispositivo cuando se atraviesa por un flujo de aire en condiciones estables en las que el flujo volumétrico es de 17,5 mililitros por segundo en el extremo de salida.
En ejemplos de un dispositivo de narguile de la presente invención, el dispositivo comprende un elemento de calentamiento dispuesto en la cámara de aerosol. El elemento de calentamiento se configura para calentar el sustrato generador de aerosol para generar un aerosol para la inhalación por un usuario del dispositivo. Preferentemente, el elemento de calentamiento se configura para calentar el sustrato en una medida suficiente para generar un aerosol sin la combustión del sustrato generador de aerosol. El elemento de calentamiento puede acoplarse operativamente a circuitos electrónicos de control que se configuran para controlar la temperatura del elemento de calentamiento, de manera que el elemento de calentamiento calienta el sustrato generador de aerosol en una medida suficiente para generar un aerosol sin quemar el sustrato.
El dispositivo de narguile puede comprender un receptáculo configurado para recibir un consumible que comprende el sustrato generador de aerosol. El elemento de calentamiento se posiciona con relación al receptáculo de manera que, cuando el consumible se recibe en el receptáculo, el elemento de calentamiento puede calentar el sustrato generador de aerosol en una medida suficiente para generar un aerosol sin quemar el sustrato generador de aerosol.
En algunos ejemplos de dispositivos de narguile de la invención, los receptáculos se configuran para recibir consumibles que comprenden un sustrato generador de aerosol configurado para agotarse de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 8 minutos cuando se calienta mediante uno o más elementos de calentamiento. El dispositivo puede comprender un número suficiente de receptáculos y elementos de calentamiento asociados, de manera que el calentamiento secuencial del sustrato generador de aerosol en los consumibles recibidos por los receptáculos provoca el agotamiento del sustrato generador de aerosol del último consumible que se va a calentar al menos 30 minutos después de calentar inicialmente el sustrato generador de aerosol del primer consumible que se va a calentar.
En algunos ejemplos, un dispositivo de narguile puede comprender un soporte que define un receptáculo configurado para recibir un consumible que comprende el sustrato generador de aerosol. El elemento de calentamiento se extiende dentro del receptáculo y se configura para penetrar en al menos una porción del sustrato generador de aerosol cuando el receptáculo recibe el consumible. El elemento de calentamiento puede comprender, por ejemplo, una cuchilla configurada para perforar el consumible para penetrar en el sustrato generador de aerosol. El soporte puede definir una pluralidad de receptáculos. Cada receptáculo puede configurarse para recibir un consumible que comprende un sustrato generador de aerosol. El dispositivo puede comprender una pluralidad de elementos de calentamiento. Al menos uno de la pluralidad de elementos de calentamiento puede extenderse en cada receptáculo. El dispositivo de narguile puede comprender circuitos electrónicos de control acoplados operativamente a la pluralidad de elementos de calentamiento y configurados para controlar el calentamiento de la pluralidad de elementos de calentamiento. En algunos ejemplos, los circuitos electrónicos de control se configuran para causar el calentamiento de un primer elemento de calentamiento que se extiende hacia dentro de un primer receptáculo hasta que el sustrato generador de aerosol del consumible en el primer receptáculo se agota (o casi se agota), y se configura para causar el calentamiento de un segundo elemento de calentamiento en un segundo receptáculo después de que el sustrato generador de aerosol en el primer receptáculo se agota (o casi se agota).
En algunos ejemplos, el dispositivo de narguile comprende un motor de calentamiento inductivo que comprende una bobina de inducción, configurada para inducir corrientes parásitas y/o pérdidas por histéresis en un material susceptor, el cual se calienta de esa manera. El material susceptor está en contacto térmico con el sustrato generador de aerosol. En algunas modalidades, el susceptor forma parte de un artículo generador de aerosol, preferentemente proporcionado como un susceptor incorporado en el sustrato generador de aerosol, o proporcionado como partículas en el sustrato generador de aerosol.
En algunos ejemplos, los dispositivos de narguile de la presente invención pueden usarse con consumibles que comprenden sustratos generadores de aerosol y fuentes de calor combustible. Preferentemente, la fuente de calor combustible se posiciona de manera que los subproductos de combustión no estén presentes en el aerosol generado mediante el calentamiento del sustrato generador de aerosol. Por ejemplo, la fuente de calor combustible puede aislarse del flujo de aire a través de la cámara de aerosol y el calor ya que la combustión de la fuente de calor puede transferirse al sustrato generador de aerosol por conducción térmica a través de uno o más materiales conductores térmicos en contacto térmico con el sustrato generador de aerosol y la fuente de calor. Los materiales conductores adecuados incluyen metal u hojas de metal, tales como, por ejemplo, hojas de aluminio, acero, hojas de hierro y hojas de cobre; y hojas de aleaciones de metal. Preferentemente, la fuente de calor es una fuente de calor combustible que comprende carbono y uno o más auxiliares de ignición.
En algunos ejemplos, los dispositivos de narguile de la presente invención pueden usarse con sustratos generadores de aerosol que se queman, tales como sustratos generadores de aerosol que comprenden tabaco. Sin embargo, los dispositivos de narguile de la presente invención se usan preferentemente con sustratos generadores de aerosol que están configurados para calentarse, pero no para quemarse para generar aerosol.
Cualquier sustrato generador de aerosol adecuado se puede usar con los dispositivos de narguile de la invención. El sustrato generador de aerosol es preferentemente un sustrato capaz de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Los compuestos volátiles se pueden liberar mediante el calentamiento del sustrato generador de aerosol. El sustrato generador de aerosol puede ser sólido o líquido o puede comprender componentes tanto sólidos como líquidos. En una modalidad preferida el sustrato generador de aerosol es sólido.
El sustrato generador de aerosol puede comprender nicotina. El sustrato generador de aerosol que contiene nicotina puede comprender una matriz de sal de nicotina. El sustrato generador de aerosol puede comprender material de origen vegetal. El sustrato generador de aerosol puede comprender tabaco, y preferentemente el material que contiene tabaco contiene compuestos con sabor a tabaco volátiles, los cuales se liberan del sustrato generador de aerosol al calentarlo.
El sustrato generador de aerosol puede comprender un material de tabaco homogeneizado. El material de tabaco homogeneizado puede formarse por aglomeración de partículas de tabaco. Cuando está presente, el material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido de formador de aerosol igual a o mayor del 5 % en una base de peso en seco, y preferentemente mayor de entre el 5 % y 30 % en peso en una base de peso en seco.
Alternativa o adicionalmente, el sustrato generador de aerosol puede comprender un material que no contiene tabaco. El sustrato generador de aerosol puede comprender un material de origen vegetal homogeneizado.
El sustrato generador de aerosol puede comprender, por ejemplo, uno o más de: polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas que contienen uno o más de: hoja de hierba, hoja de tabaco, fragmentos de nervaduras de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrudido y tabaco expandido.
El sustrato generador 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, durante el uso, facilitan la formación de un aerosol denso y estable que es esencialmente resistente a la degradación térmica en la temperatura de operación del dispositivo generador de aerosol. Los formadores de aerosol adecuados se conocen bien en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: los alcoholes polihídricos, tales como el trietilenglicol, 1,3-butanoidol y la glicerina; los ésteres de alcoholes polihídricos, tales como el mono-, di- o triacetato de glicerol; y los ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o policarboxílicos, tales como el dodecanodioato de dimetilo y el tetradecanodioato de dimetilo. Particularmente, los formadores de aerosol preferidos son los alcoholes polihídricos o sus mezclas, tales como el trietilenglicol, 1,3-butanodiol y, la más preferida, la glicerina. El sustrato formador de aerosol puede comprender otros aditivos e ingredientes, tales como saborizantes. El sustrato generador 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.
El sustrato generador de aerosol sólido puede estar en forma suelta o se puede proporcionar en un artículo de consumo adecuado, como un recipiente o cartucho.
Opcionalmente, el sustrato sólido formador de aerosol se puede proporcionar o incorporar en un portador térmicamente estable. En una modalidad preferida, el portador es un portador tubular que tiene una capa fina del sustrato sólido depositado sobre su superficie interna, o sobre su superficie externa, o sobre ambas superficies interna y externa. Tal portador tubular se puede formar, por ejemplo, de un papel, o material tipo papel, una manta no tejida de fibra de carbono, un tamiz metálico de malla abierta de masa baja, o una hoja metálica perforada o cualquier otra matriz polimérica térmicamente estable. Alternativamente, el portador puede tener la forma de polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas.
El portador puede ser un conjunto de fibras o tejido no tejido en el cual se han incorporado los componentes del tabaco. El conjunto de fibras o tejido no tejido puede comprender, por ejemplo, fibras de carbón, fibras celulósicas naturales, o fibras de derivados de celulosa.
En una modalidad preferida, el sustrato generador de aerosol comprende un sustrato tubular que tiene una cavidad para recibir el al menos un elemento calentador. Por lo tanto, el elemento calentador puede penetrar en el sustrato generador de aerosol. Como se usa en la presente descripción, “penetrar” en el contexto de un elemento de calentamiento que penetra en un sustrato generador de aerosol, significa que el elemento de calentamiento o una porción del elemento de calentamiento se extiende hacia dentro de un consumible que contiene el sustrato o se extiende dentro de una porción del sustrato. Para referencia, colocar un sustrato generador de aerosol sobre un elemento de calentamiento plano, de manera que el sustrato se encuentra sobre una superficie del elemento de calentamiento, no constituye que el elemento de calentamiento penetre dentro del sustrato generador de aerosol. Sin embargo, los elementos de calentamiento y los sustratos configurados de tal manera pueden usarse en ejemplos de dispositivos de narguile de la presente invención.
Ahora se hará referencia a los dibujos, los cuales representan uno o más aspectos descritos en esta descripción. Sin embargo, se entenderá que otros aspectos no representados en los dibujos caen dentro del alcance de esta descripción. Los mismos números usados en las figuras se refieren a los mismos componentes, etapas y similares. Sin embargo, se entenderá que el uso de un número para hacer referencia a un componente en una figura dada no pretende limitar el componente en otra figura etiquetada con el mismo número. Adicionalmente, el uso de números diferentes para referirse a los componentes en las diferentes figuras no se prevé que indique que los componentes numerados diferentes no puedan ser los mismos o similares a otros componentes numerados. Las figuras se presentan con fines de ilustración y no de limitación. Los dibujos esquemáticos presentados en las figuras no están necesariamente a escala.
Con referencia ahora a la Figura 1, se muestra un dibujo esquemático de un ejemplo de un dispositivo de narguile 100. El dispositivo 100 incluye un contenedor 17 que define un volumen interior configurado para contener el líquido 19 y que define una salida 15 y una entrada 16 que, en la modalidad representada en Figura 1, es la entrada del dispositivo 16. El líquido 19 preferentemente comprende agua, que se puede dotar opcionalmente con uno o más colorantes, uno o más saborizantes, o uno o más colorantes o uno o más saborizantes. Por ejemplo, el agua se puede dotar con una o ambas de infusiones botánicas o infusiones de hierbas. El dispositivo 100 también incluye una cámara de aerosol 130 que define una entrada 131 y una salida 18 que, en la modalidad representada en Figura 1, es la salida del dispositivo 18. La cámara de aerosol 130 puede configurarse para recibir un sustrato generador de aerosol 20 o un consumible que comprende un sustrato generador de aerosol. Cuando se calienta mediante, por ejemplo, un elemento de calentamiento (no se muestra en Figura 1), el sustrato 20 genera un aerosol que puede suministrarse a través de una trayectoria de flujo de aire definida por el dispositivo y los componentes del dispositivo para el suministro a un usuario a través de la salida 18.
La trayectoria de flujo de aire a través del dispositivo de narguile 100 representada en la Figura 1 se muestra en líneas y flechas discontinuas. Cuando un usuario aspira en la salida del dispositivo 18 o una manguera acoplada a la salida 18, el aire entra en el dispositivo 100 a través de la entrada del dispositivo 16, la cual también sirve como la entrada del contenedor 17 en el ejemplo representado. El aire entonces fluye a través del líquido 19 almacenado en el contenedor 17 hacia la salida del contenedor 15 y puede causar que se formen burbujas en el líquido 19 a medida que el aire fluye a través del líquido 19 en el contenedor 17. El aire fluye de la salida del contenedor 15 a la entrada de la cámara 131 a través de la cámara de aerosol 130, y preferentemente a través de un consumible que comprende el sustrato generador de aerosol 20 y hacia fuera de la cámara 130 a través de la salida 18 para suministrárselo a un usuario.
El dispositivo de narguile 100 mostrado en Figura 1 también incluye una válvula de flujo de aire 140 opcional en comunicación con la cámara de aerosol 130 para ajustar la resistencia a la extracción del dispositivo 100. Se puede usar cualquier válvula 140 adecuada. En algunas modalidades, la válvula 140 comprende una o más aberturas o canales de restricción de flujo. La válvula 140 está en comunicación con el exterior del dispositivo 100 a través de la entrada 161 y el interior de la cámara de aerosol 130 a través de la entrada de la cámara 133.
Con referencia ahora a la Figura 2, se muestra un ejemplo de dispositivo de narguile 100 que tiene una trayectoria de flujo de aire dividida. El dispositivo 100 incluye un contenedor 17 que define un volumen interior configurado para contener líquido 19 y que define una salida 15 y una entrada 16 que, en la modalidad representada en la Figura 2, es una entrada del dispositivo 16. El dispositivo 100 también incluye una segunda entrada 16' en comunicación con una cámara de aerosol 130 que define una entrada 131 y una salida 18 que, en la modalidad representada en la Figura 2, es la salida del dispositivo 18. La cámara de aerosol 130 se configura para recibir un sustrato generador de aerosol 20 o un consumible que comprende un sustrato generador de aerosol. Cuando se calienta mediante, por ejemplo, un elemento de calentamiento (no se muestra en la Figura 2), el sustrato 20 genera un aerosol que puede suministrarse a través de una trayectoria de flujo de aire definida por el dispositivo y los componentes del dispositivo para el suministro a un usuario a través de la salida 18.
Las trayectorias de flujo de aire a través del dispositivo de narguile 100 representadas en la Figura 2 se muestran en líneas y flechas discontinuas. Cuando un usuario aspira en la salida del dispositivo 18 o una manguera acoplada a la salida 18, el aire entra en el dispositivo 100 a través de la entrada del dispositivo 16' y fluye a través de la entrada de la cámara 131 a través de la cámara de aerosol 130, y preferentemente a través de un consumible que comprende el sustrato generador de aerosol 20 y fuera de la cámara 130 a través de la salida 18 para suministrarlo a un usuario.
El dispositivo de narguile 100 representado en el ejemplo de la Figura 2 también define una segunda trayectoria de flujo de aire. Cuando un usuario aspira en la salida del dispositivo 18 o una manguera acoplada a la salida 18, el aire entra en el dispositivo 100 a través de la entrada del dispositivo 16, la cual también sirve como la entrada del contenedor 17 en el ejemplo representado. El aire fluye a través del líquido 19 almacenado en el contenedor 17 hacia la salida del contenedor 15 y puede causar que se formen burbujas en el líquido 19 a medida que el aire fluye a través del contenedor 17. El aire fluye de la salida del contenedor 15 a la salida del dispositivo 18 para entregarlo al usuario. Antes de suministrarlo al usuario, el aire de la segunda trayectoria de flujo de aire se mezcla con el aerosol transportado en la primera trayectoria de flujo de aire. Esto puede ocurrir antes de que las dos corrientes de flujo salgan del dispositivo a través de la salida 18, en una manguera (no representada en la Figura 2) acoplada a la salida 18, o en ambos antes de salir de la salida 18 y en la manguera.
Las trayectorias de flujo de aire representadas en las Figuras 1-2 son ejemplos de trayectorias de flujo de aire que pueden tener los dispositivos de narguile. Los dispositivos de narguile de conformidad con la presente invención pueden tener cualquier otra trayectoria de flujo de aire adecuada que permita que el aerosol de la cámara de aerosol se suministre a un usuario sin que fluya a través del líquido almacenado en el contenedor. Preferentemente, los dispositivos de narguile también se configuran para permitir que el flujo de aire a través del líquido en el contenedor se combine con el aerosol suministrado al usuario, tal como se describe en relación con las Figuras 1-2 o de cualquier otra manera adecuada. En otras modalidades, se puede proporcionar una válvula o válvulas para controlar la relación de la división entre las distintas trayectorias de flujo de aire. Esta válvula o válvulas se pueden ajustar por un usuario del dispositivo 100.
Con referencia ahora a la Figura 3, se muestra un bloque esquemático de componentes de calentamiento y control y una vista en sección de una cámara de aerosol 130 que puede incluirse en un dispositivo de narguile de la presente invención. Un receptáculo 340 se encuentra en o está en comunicación con la cámara de aerosol 130. El receptáculo 340 define una abertura para recibir un consumible que comprende un sustrato generador de aerosol. Cuando el consumible se introduce en el receptáculo 340, un elemento de calentamiento 320 se coloca en contacto térmico con el sustrato generador de aerosol. Cualquier elemento de calentamiento 320 adecuado se puede usar. Preferentemente, el elemento de calentamiento se forma de un material eléctricamente resistivo que calienta cuando se aplica una corriente o tensión al elemento. En algunas modalidades, el elemento de calentamiento 320 comprende una cuchilla configurada para perforar un consumible para colocar el elemento 320 en contacto con el material generador de aerosol cuando el consumible se inserta en el receptáculo 340.
El aerosol generado a partir del sustrato calentado puede transportarse en una corriente de aire definida por una trayectoria de flujo a través de la cámara 130 de la entrada de la cámara 131 a la salida de la cámara 132, que puede ser la salida del dispositivo (por ejemplo, la salida 18 representada en las Figuras 1-2). El elemento de calentamiento 320 está acoplado operativamente a los circuitos electrónicos de control 300 y al suministro de energía eléctrica 310 para controlar la temperatura del elemento de calentamiento 320, de manera que el elemento de calentamiento 320 calienta el sustrato generador de aerosol en una medida suficiente para generar un aerosol, pero no para quemar el sustrato.
Los circuitos electrónicos de control 300 pueden proporcionarse de cualquier forma adecuada y pueden incluir, por ejemplo, un controlador o una memoria y un controlador. El controlador puede incluir uno o más de una máquina de estado de un Circuito Integrado de Aplicación Específica (ASIC), un procesador de señales digitales, un arreglo de compuertas, un microprocesador, o circuitos lógicos integrados o discretos equivalentes. Los circuitos electrónicos de control 300 pueden incluir una memoria que contiene instrucciones que provocan que uno o más componentes de los circuitos lleven a cabo una función o aspecto de los circuitos electrónicos de control. Las funciones atribuibles a los circuitos electrónicos de control 300 en esta descripción se pueden incorporar como uno o más de un software, un firmware, y un hardware.
Los circuitos electrónicos de control 300 se pueden configurar para monitorear la resistencia eléctrica del elemento de calentamiento, y para controlar el suministro de energía al elemento de calentamiento dependiente de la resistencia eléctrica del elemento de calentamiento.
Los circuitos electrónicos pueden comprender un microprocesador, el cual puede ser un microprocesador programable. Los circuitos electrónicos se pueden configurar para regular un suministro de energía. La energía puede suministrarse al elemento calentador en forma de pulsos de corriente eléctrica.
El suministro de energía eléctrica 310 puede incluir una o más baterías u otro suministro de energía eléctrica adecuado acoplado operativamente al elemento de calentamiento 320 y a los circuitos electrónicos de control 300. Independientemente del tipo de suministro de energía empleado, el suministro de energía preferentemente proporciona suficiente energía para el funcionamiento normal del dispositivo durante aproximadamente 70 minutos de operación continua del dispositivo, antes de ser recargado o que necesite conectarse a una fuente de energía eléctrica externa.
La cámara de aerosol 130 puede formarse a partir de una o más partes. Preferentemente, la cámara de aerosol comprende una porción que puede retirarse o abrirse para permitir a un usuario insertar un consumible en el receptáculo. Por ejemplo, una porción de la cámara 130 representada en Figura 3 que se encuentra por encima de la línea discontinua puede retirarse para permitir que se inserte el consumible. En algunas modalidades, la porción superior de la cámara 130 puede formarse por una cubierta o tapa del dispositivo de narguile.
Con referencia ahora a la Figura 4, se muestra un dibujo esquemático de un dispositivo de narguile 100, en el cual la cámara de aerosol 130 está ampliada. El dispositivo 100 incluye una cubierta desmontable 500. Durante el uso, la cubierta 500 se puede acoplar a una unidad de calentamiento para formar al menos una porción de la cámara de aerosol 130 dentro de un espacio definido por la cubierta 500. La cubierta 500 puede retirarse para insertar o retirar el sustrato generador de aerosol 20 o consumibles que comprenden el sustrato generador de aerosol. El dispositivo 100 incluye una extensión 510 entre la cubierta 500 y un contenedor 17 que se configura para alojar líquidos 19, como agua. Los conductos 401, 402 que forman una porción de una trayectoria de flujo de aire pueden pasar a través de la extensión 510. El conducto 401 acopla una entrada hacia la cámara de aerosol 130 a la salida 15 del contenedor 17. El conducto 402 acopla una salida de la cámara de aerosol 130 a la salida del dispositivo 18. La manguera 400 puede acoplarse a la salida del dispositivo 18 de cualquier manera adecuada, como un conector de tipo de liberación rápida, un conector tipo bayoneta, un conector de acoplamiento roscado o un ajuste a presión. En algunas modalidades, el conducto 402 y la manguera 400 se forman a partir de una sola pieza de tubo y, por tanto, la manguera 400 es una extensión del conducto 402.
El dispositivo 100 incluye una base 550 configurada para soportar el contenedor 17. En algunas modalidades, la base 550 y el contenedor 17 juntos son una sola parte. La entrada del dispositivo 16 se forma en la base 550 y está en comunicación con la entrada del contenedor 3. Cuando un usuario aspira en la manguera 400, el aire entra en la entrada del dispositivo 16 y fluye a través de la entrada del contenedor 3 a través del conducto 530 y se extiende hacia el contenedor 17 por debajo de un nivel de llenado de líquido 19. Una válvula unidireccional 532 se encuentra en el conducto 530 para evitar que el líquido 19 fluya por el conducto 530 hacia la entrada 3. Cuando el flujo de aire sale del conducto 530 las burbujas se forman en el líquido. El aire fluye a través de la salida del contenedor 15, a través del conducto 401 hacia la cámara de aerosol 130 a través del sustrato generador de aerosol. El aerosol del sustrato 20 se arrastra en el aire que fluye a través del conducto 402 hacia la manguera 400 para suministrarlo a un usuario del dispositivo 100. Además, flujo de aire a través de la válvula 140 sirve para ajustar la resistencia a la extracción del dispositivo.
Mientras los dispositivos representados en las Figuras 1, 2, y 4 se muestran como que tienen una sola salida del dispositivo 18, los dispositivos de narguile de conformidad con la presente invención pueden tener más de una salida del dispositivo.
A efectos de ejemplo, un método para usar un dispositivo de narguile como se describe en la presente descripción se proporciona más abajo en orden cronológico. A efectos del ejemplo, se hace referencia a los componentes ilustrados en la Figura 3. El contenedor 17 se puede separar desde el dispositivo de narguile 100 y rellenarse con agua. Se pueden añadir uno o más de zumos de frutas naturales, ingredientes botánicos e infusiones herbáceas al agua para el sabor. La cantidad de líquido añadido debe cubrir el conducto 530, pero no debe superar una marca de nivel máximo que puede existir opcionalmente en el contenedor 17. El contenedor 17 se vuelve a ensamblar en el dispositivo de narguile 100. La cubierta 500 se retira y el sustrato generador de aerosol 20, tal como un consumible que comprende el sustrato, se coloca en contacto con un elemento de calentamiento (no se muestra en la Figura 3), tal como en un receptáculo en el que se extiende una lámina de elemento de calentamiento. La cubierta 500 se vuelve a ensamblar en el dispositivo de narguile 100. El dispositivo 100 se enciende para calentar el sustrato generador de aerosol 20. Un usuario puede aspirar a partir de una boquilla acoplada a la manguera 400 hasta que se produce un volumen deseado de aerosol para llenar la cámara de aerosol 130 que puede estar definida total o en parte por el volumen interno de la cubierta 500.
Un dispositivo de narguile de la invención puede tener cualquier tamaño y forma adecuados. Por ejemplo, la altura total del dispositivo de narguile completamente ensamblado puede ser de aproximadamente 180 mm a 410 mm, preferentemente de 210 a 320 mm. El ancho total puede ser de aproximadamente 60 a 180 mm en su sección transversal más estrecha y de aproximadamente 80 mm a 200 mm en su sección transversal más grande, probablemente coincidente con su extremidad inferior (base). El tamaño del dispositivo puede variar para adaptarse a diferentes números de consumibles. Por ejemplo, un dispositivo puede alojar de 1 a 25 consumibles, preferentemente de 4 a 21, y con mayor preferencia de 4 a 8 consumibles de una vez.
Un dispositivo de narguile de la invención puede ser predominantemente cilíndrico, que incluye una forma externa totalmente cilíndrica.
Preferentemente, el ensamble de todas las partes principales de un dispositivo de narguile de la invención asegura el funcionamiento hermético del dispositivo. La función hermética debe garantizar que ocurra una gestión adecuada del flujo de aire. El funcionamiento hermético se puede lograr de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, los sellos como anillos de sellado y arandelas se pueden usar para asegurar el sellado hermético.
Los anillos de sellado y las arandelas de sellado pueden fabricarse de cualquier material o materiales adecuados. Por ejemplo, los sellos pueden comprender uno o más compuestos de grafeno y compuestos de silicio. Preferentemente, los materiales están aprobados para su uso en humanos por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos.
El aerosol puede purgarse a partir de la cubierta o del contenedor en cualquier momento al retirar la cubierta o el contenedor del dispositivo de narguile. Alternativamente, puede incorporarse una válvula de purga en la cubierta o en el contenedor para permitir la purga de aerosol sin abrir el dispositivo.
Las partes principales, como el conducto, la cubierta y el contenedor pueden fabricarse de cualquier material o materiales adecuados. Por ejemplo, estas partes pueden fabricarse de manera independiente de vidrio, compuestos a base de vidrio, polisulfona (PSU), polietersulfona (PES) o polifenilsulfona (PPSU). Preferentemente, las partes se forman de materiales adecuados para su uso en las máquinas de lavado de platos estándar.
Otras partes pueden formarse de cualquier material adecuado. En algunos ejemplos, uno o ambos soportes y unidades de extracción de la invención pueden ser resistentes al agua para la limpieza normal o el lavado con agua normal, incluido el uso en máquinas de lavado de platos estándar. Por ejemplo, dichas partes pueden comprender compuestos transparentes o pigmentados de polisulfona (PSU), polietersulfona (PES) o polifenilsulfona (PPSU), o compuestos que no son transparentes como el poliéter éter cetona (PEEK).
Todos los términos científicos y técnicos usados en la presente descripción tienen significados que se usan comúnmente en la técnica a menos que se especifique de otra manera. Las definiciones proporcionadas en la presente descripción son para facilitar el entendimiento de ciertos términos usados frecuentemente en la presente descripción.
Como se usa en la presente descripción, los modos en singular “un”, “uno”, y “el” abarcan modalidades que tienen referentes en plural, a menos que el contenido dicte claramente otra cosa.
Como se usa en la presente descripción, “o” se emplea generalmente en un sentido que incluye “y/o” a menos que el contenido claramente indique lo contrario. El término “y/o” implica uno o todos los elementos enumerados o una combinación de cualquiera de dos o más elementos enumerados.
Como se usa en la presente descripción, “tiene”, “que tiene”, “ incluye”, “que incluye”, “comprende”, “que comprende” o similares se usan en su sentido amplio, y generalmente implican “que incluye, pero que no se limita a”. Se entenderá que la expresión “que consiste esencialmente en”, “consiste en” y similares se incluyen en “que comprende” y similares.
Las palabras “preferido” y “preferentemente” se refieren a modalidades de la invención que pueden lograr ciertos beneficios, bajo ciertas circunstancias. Sin embargo, otras modalidades pueden también preferirse, bajo la misma u otras circunstancias. Además, la enumeración de una o más modalidades preferidas no implica que otras modalidades no sean útiles, y no se prevé excluir otras modalidades del alcance de la descripción, que incluye las reivindicaciones.
Por lo tanto, se describen métodos, sistemas, aparatos, ensambles y artículos para dispositivos de narguile. Diversas modificaciones y variaciones de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la invención. Aunque la invención se ha descrito en relación con modalidades preferidas específicas, debe entenderse que la invención como se reivindica no debe limitarse indebidamente a tales modalidades específicas. De hecho, varias modificaciones de los modos descritos para llevar a cabo la invención, que son obvias para los expertos en las técnicas mecánicas, técnicas eléctricas y la producción de artículos generadores de aerosol o campos relacionados se pretende que estén dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un dispositivo de narguile (100) que comprende:
    una primera entrada del dispositivo (16, 16');
    una salida del dispositivo (18);
    una cámara de aerosol (130) configurada para alojar un consumible que comprende un sustrato generador de aerosol (20), en donde la cámara de aerosol comprende una entrada de la cámara (131) y una salida de la cámara (18, 132); y
    un contenedor (17) que comprende un interior configurado para contener líquido (19) cuando el dispositivo está en uso, en donde el contenedor (17) comprende una entrada del contenedor (3, 16) y una salida del contenedor (15),
    en donde el dispositivo (100) se configura de manera que, durante el uso, el flujo de aire a través de la cámara de aerosol (130) que sale de la salida de la cámara (18, 132), sale de la salida del dispositivo (18), desviándose del líquido (19) almacenado en el contenedor (17),
    en donde el dispositivo (100) comprende una trayectoria de flujo de aire de la primera entrada del dispositivo (16) a la entrada del contenedor (3, 16), a la salida del contenedor (15), a la entrada de la cámara (131), a la salida de la cámara (18, 132) y entonces a la salida del dispositivo (18).
  2. 2. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con la reivindicación 1, en donde la entrada del contenedor (16) es la primera entrada del dispositivo (16).
  3. 3. Un dispositivo de narguile (100) que comprende:
    una primera entrada del dispositivo (16');
    una salida del dispositivo (18);
    una cámara de aerosol (130) configurada para alojar un consumible que comprende un sustrato generador de aerosol (20), en donde la cámara de aerosol (130) comprende una entrada de la cámara (131) y una salida de la cámara (18, 132); y
    un contenedor (17) que comprende un interior configurado para contener líquido (19) cuando el dispositivo está en uso, en donde el contenedor comprende una entrada del contenedor (16) y una salida del contenedor (15) ,
    en donde el dispositivo (100) se configura de manera que, durante el uso, el flujo de aire a través de la cámara de aerosol (130) que sale de la salida de la cámara (18, 132), sale de la salida del dispositivo (18), desviándose del líquido (19) almacenado en el contenedor (17),
    en donde el dispositivo comprende una primera trayectoria de flujo de aire a través de la cámara de aerosol (130) que se desvía del líquido (19) almacenado en el contenedor (17), y
    en donde el dispositivo comprende una segunda trayectoria de flujo de aire a través del líquido (19) almacenado en el contenedor (17) que se desvía de la cámara de aerosol (130).
  4. 4. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con la reivindicación 3, que comprende, además, una segunda entrada del dispositivo (16),
    en donde la primera trayectoria de flujo de aire se extiende de la primera entrada del dispositivo (16') a la entrada de la cámara (131), a la salida de la cámara (18, 132) y entonces a la salida del dispositivo (18), y en donde la segunda trayectoria de flujo de aire se extiende de la segunda entrada del dispositivo (16) a la entrada del contenedor (16), a la salida del contenedor (15) y entonces a la salida del dispositivo (18).
  5. 5. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con la reivindicación 4, en donde la entrada del contenedor (16) es la segunda entrada del dispositivo (16).
  6. 6. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el flujo de aire a través del contenedor (17) de la entrada del contenedor (16) a la salida del contenedor (15) se configura para fluir a través de líquido (19) alojado en el contenedor (17) cuando un usuario aspira en el dispositivo.
  7. 7. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con la reivindicación 6, que comprende, además, una válvula unidireccional (532) entre la entrada del contenedor (3) y la salida del contenedor (15), en donde la válvula unidireccional (532) permite el flujo de aire de la entrada del contenedor (3) a la salida del contenedor (15) y evita el flujo de aire de la salida del contenedor (15) a la entrada del contenedor (3).
  8. 8. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con la reivindicación 6 o la reivindicación 7, que comprende, además, un conducto (530) que tiene un primer extremo acoplado operativamente a la entrada del contenedor (3) y un segundo extremo que se extiende hacia el interior del contenedor (17) por debajo de un nivel de llenado de líquido.
  9. 9. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el dispositivo se configura de manera que el aire que fluye a través de la cámara de aerosol (130) de la entrada de la cámara (131) a la salida de la cámara (18, 132), fluye a través del sustrato generador de aerosol (20), cuando se posiciona en la cámara de aerosol (130).
  10. 10. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde el dispositivo de narguile comprende, además, un elemento de calentamiento (320) dispuesto en la cámara de aerosol (130), en donde el elemento de calentamiento (320) se configura para calentar el sustrato generador de aerosol (20) en una medida suficiente para generar un aerosol sin que se queme el sustrato generador de aerosol (20).
  11. 11. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con la reivindicación 10, en donde el elemento de calentamiento (320) se acopla operativamente a circuitos electrónicos de control (300) configurados para controlar la temperatura del elemento de calentamiento (320) para hacer que el elemento de calentamiento (320) caliente el sustrato generador de aerosol (20) en una medida suficiente para generar un aerosol sin que se queme el sustrato generador de aerosol (20).
  12. 12. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con la reivindicación 11, en donde el dispositivo de narguile comprende un receptáculo (340) configurado para recibir un consumible que comprende el sustrato generador de aerosol (20), en donde el elemento de calentamiento (320) se posiciona con relación al receptáculo (340) de manera que, cuando el consumible se recibe en el receptáculo (340), el elemento de calentamiento (320) puede calentar suficientemente el sustrato generador de aerosol (20) en una medida para generar un aerosol sin que se queme el sustrato generador de aerosol (20).
  13. 13. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, que comprende, además, una válvula de flujo de aire (140) en comunicación con la cámara de aerosol (130) para controlar la resistencia a la extracción del dispositivo de narguile (100).
  14. 14. Un dispositivo de narguile (100) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en donde la salida del dispositivo de narguile (18) es la salida de la cámara (18).
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