ES2897901T3 - Artículo para su uso con un aparato para calentar material fumable - Google Patents

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Andrew P Wilke
Duane A Kaufman
Raymond J Robey
John A Miller
Benjamin J Paprocki
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Abstract

Un artículo (1, 2) configurado para su uso con un aparato configurado para calentar material fumable (21) y volatilizar al menos un componente del material fumable (21), el artículo (1, 2) que comprende: un material que incluye una mezcla de material fumable (21) y una pluralidad de elementos (22, 24, 26), cada elemento de la pluralidad de elementos (22, 24, 26) que comprende material magnético eléctricamente conductor que puede calentarse por penetración con un campo magnético variable, caracterizado porque cada uno de los elementos tiene forma de bucle para crear un circuito cerrado.

Description

DESCRIPCIÓN
Artículo para su uso con un aparato para calentar material fumable
La presente invención se refiere a artículos para su uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable, a un método de fabricación de dicho artículo y a un sistema que comprende un aparato configurado para calentar material fumable del artículo de acuerdo con la invención.
Los artículos para fumar tal como cigarrillos, puros y similares queman tabaco durante su uso para crear humo de tabaco. Se han hecho intentos para proporcionar alternativas a estos artículos mediante la creación de productos que liberen compuestos sin quemarse. Ejemplos de tales productos son los denominados productos de "calentar no quemar" o dispositivos o productos para calentar tabaco, que liberan compuestos al calentar, pero no quemando, el material. El material puede ser, por ejemplo, tabaco u otros productos distintos del tabaco, que pueden contener o no nicotina.
Se conoce por el documento WO2014/048745 A1 proporcionar un artículo configurado para su uso con un aparato configurado para calentar material fumable y volatilizar al menos un componente del material fumable, el artículo que comprende: un material que incluye una mezcla de material fumable y una pluralidad de elementos, cada elemento de la pluralidad de elementos que comprende material magnético eléctricamente conductor que puede calentarse por penetración con un campo magnético variable.
Un artículo configurado para su uso con un aparato configurado para calentar material fumable de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se caracteriza porque cada uno de los elementos tiene forma de bucle para crear un circuito cerrado.
Los elementos de la pluralidad de elementos pueden alinearse magnéticamente entre sí dentro del artículo. En este caso, cada elemento de la pluralidad de elementos puede tener un eje central que esté sustancialmente alineado con un eje longitudinal del artículo.
En una modalidad ilustrativa, cada uno de los elementos tiene forma de anillo.
En una modalidad ilustrativa, cada uno de los elementos comprende un cuerpo no conductor que lleva el circuito en forma de bucle del material magnético eléctricamente conductor.
En una modalidad ilustrativa, el artículo comprende un recubrimiento alrededor de la mezcla.
En una modalidad ilustrativa, el artículo comprende una boquilla que define un pasaje que está en comunicación de fluidos con el material.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método de fabricación de un artículo configurado para su uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable, el método que comprende: proporcionar material fumable; mezclar una pluralidad de elementos en forma de bucle, cada uno de los cuales crea un circuito cerrado y comprende material magnético eléctricamente conductor que puede calentarse por penetración con un campo magnético variable, con el material fumable y, que proporciona dicha mezcla en el artículo.
En una modalidad ilustrativa, cada uno de los elementos tiene forma de anillo.
En una modalidad ilustrativa, cada uno de los elementos comprende un cuerpo no conductor que lleva un circuito en forma de bucle del material magnético eléctricamente conductor.
En una modalidad ilustrativa, el material fumable comprende tabaco y uno o más humectantes.
En una modalidad ilustrativa, la mezcla comprende mezclar los elementos con el material fumable para proporcionar una distribución uniforme, o sustancialmente uniforme, de los elementos en todo el material que se está fabricando. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema que comprende: un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable; y un artículo de acuerdo con un aspecto de la invención configurado para su uso con el aparato.
En una modalidad ilustrativa, el aparato comprende una interfaz para cooperar con el artículo y un generador de campo magnético para generar un campo magnético variable para penetrar el material de calentamiento de los elementos cuando el artículo coopera con la interfaz.
Breve descripción de los dibujos
Las modalidades de la invención se describirán ahora, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes en los cuales:
La Figura 1 muestra una vista esquemática de un ejemplo de material, del cual está compuesto el artículo de acuerdo con una modalidad de la invención, para uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable;
La Figura 2 muestra una vista esquemática en sección transversal de un ejemplo de un artículo para su uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable;
La Figura 3 muestra una vista esquemática en sección transversal parcial de un ejemplo de otro artículo para su uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable;
La Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra un ejemplo de un método de fabricación de material para su uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable; y
La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un ejemplo de un método de fabricación de un artículo para su uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable.
Descripción detallada
Como se usa en la presente descripción, el término "material fumable" incluye materiales que proporcionan componentes volatilizados al calentarlos, típicamente en forma de vapor o aerosol. "Material fumable" puede ser un material que no contiene tabaco o un material que contiene tabaco. "Material fumable" puede incluir, por ejemplo, uno o más de tabaco per se, derivados del tabaco, tabaco expandido, tabaco reconstituido, extracto de tabaco, tabaco homogeneizado o sucedáneos del tabaco. El material fumable puede estar en forma de tabaco molido, tabaco cortado en tiras, tabaco extruido, gel, hoja gelificada, polvo o aglomerados. El "material fumable" también puede incluir otros productos, distintos del tabaco, que, en dependencia del producto, pueden contener o no nicotina. El "material fumable" puede comprender uno o más humectantes, tales como glicerol o propilenglicol.
Como se usa en la presente descripción, los términos "material calefactor" y "material de calentamiento" se refieren a material que puede calentarse por penetración con un campo magnético variable.
Como se usa en la presente descripción, los términos "sabor" y "saborizante" se refieren a materiales que, cuando las regulaciones locales lo permitan, pueden usarse para crear un sabor o aroma deseado en un producto para consumidores adultos. Pueden incluir extractos (por ejemplo, regaliz, hortensia, hoja de magnolia de corteza blanca japonesa, manzanilla, fenogreco, clavo, mentol, menta japonesa, anís, canela, hierba, gaulteria, cereza, baya, melocotón, manzana, frambuesa, bourbon, whisky escocés, whisky, hierbabuena, menta, lavanda, cardamomo, apio, cascarilla, nuez moscada, sándalo, bergamota, geranio, esencia de miel, aceite de rosa, vainilla, aceite de limón, aceite de naranja, casia, alcaravea, coñac, jazmín, ylang-ylang, salvia, hinojo, pimentón, jengibre, anís, cilantro, café o un aceite de menta de cualquier especie del género Mentha), potenciadores del sabor, bloqueadores del sitio receptor del amargor, activadores o estimuladores del sitio receptor sensorial, azúcares y/o sustitutos del azúcar (por ejemplo, sucralosa , acesulfame de potasio, aspartamo, sacarina, ciclamatos, lactosa, sacarosa, glucosa, fructosa, sorbitol o manitol) y otros aditivos como carbón, clorofila, minerales, botánicos o agentes refrescantes del aliento. Pueden ser ingredientes de imitación, sintéticos o naturales o mezclas de los mismos. Pueden estar en cualquier forma adecuada, por ejemplo, aceite, líquido, gel, polvo o similar.
El calentamiento por inducción es un proceso en el que un objeto eléctricamente conductor se calienta al penetrar el objeto con un campo magnético variable. El proceso está descrito por la ley de inducción de Faraday y la ley de Ohm. Un calentador de inducción puede comprender un electroimán y un dispositivo para hacer pasar una corriente eléctrica variable, tal como una corriente alterna, a través del electroimán. Cuando el electroimán y el objeto que se va a calentar se colocan de manera adecuada y relativa de modo que el campo magnético variable resultante producido por el electroimán penetra en el objeto, se generan una o más corrientes parásitas dentro del objeto. El objeto tiene una resistencia al flujo de corrientes eléctricas. Por lo tanto, cuando se generan tales corrientes parásitas en el objeto, su flujo contra la resistencia eléctrica del objeto hace que el objeto se caliente. Este proceso se llama calentamiento por Joule, óhmico o resistivo. Un objeto que puede calentarse inductivamente se conoce como susceptor.
Se ha encontrado que, cuando el susceptor tiene forma de circuito cerrado, se mejora el acoplamiento magnético entre el susceptor y el electroimán en uso, lo que da como resultado un calentamiento Joule mayor o mejorado.
El calentamiento por histéresis magnética es un proceso en el que un objeto hecho de un material magnético se calienta al penetrar el objeto con un campo magnético variable. Se puede considerar que un material magnético comprende muchos imanes de escala atómica o dipolos magnéticos. Cuando un campo magnético penetra en dicho material, los dipolos magnéticos se alinean con el campo magnético. Por lo tanto, cuando un campo magnético variable, tal como un campo magnético alterno, por ejemplo producido por un electroimán, penetra en el material magnético, la orientación de los dipolos magnéticos cambia con el campo magnético variable aplicado. Tal reorientación del dipolo magnético hace que se genere caloren el material magnético.
Cuando un objeto es tanto eléctricamente conductor como magnético, la penetración del objeto con un campo magnético variable puede causar tanto un calentamiento Joule como un calentamiento por histéresis magnética en el objeto. Además, el uso de material magnético puede fortalecer el campo magnético, lo que puede intensificar el calentamiento Joule.
En cada uno de los procesos anteriores, como el calor se genera dentro del propio objeto, en lugar de una fuente de calor externa por conducción de calor, se puede lograr un rápido aumento de temperatura en el objeto y una distribución de calor más uniforme, particularmente a través de la selección del material del objeto adecuado. y geometría, y una magnitud y orientación adecuadas del campo magnético variable en relación con el objeto. Además, como el calentamiento por inducción y el calentamiento por histéresis magnética no requieren que se proporcione una conexión física entre la fuente del campo magnético variable y el objeto, los depósitos de material en el objeto, tales como residuos de material fumable, pueden ser un problema menor, la libertad de diseño y control sobre el perfil de calentamiento puede ser mayor y el costo puede ser menor.
Con referencia a la Figura 1, se muestra una vista esquemática de un ejemplo de material de acuerdo con una modalidad de la invención. El material 20 comprende una mezcla de material fumable 21 y una pluralidad de elementos 22, en donde cada uno de los elementos 22 comprende un circuito cerrado de material de calentamiento que se puede calentar por penetración con un campo magnético variable. Los circuitos cerrados de los elementos 22 se pueden calentar en uso para calentar el material fumable 21. En esta modalidad, los elementos 22 están dispersos por todo el material 20.
El material de calentamiento comprende uno o más materiales magnéticos eléctricamente conductores. En algunas modalidades, el material de calentamiento magnético eléctricamente conductor puede comprender un metal o una aleación de metal. En algunas modalidades, el material de calentamiento puede comprender uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en: oro, hierro, níquel, cobalto, carbono conductor, grafito, acero al carbono, acero inoxidable, acero inoxidable ferrítico, cobre y bronce. En otras modalidades pueden usarse otros materiales de calentamiento magnéticos eléctricamente conductores. Se ha descubierto que, cuando se usa material magnético eléctricamente conductor como material de calentamiento, se puede mejorar el acoplamiento magnético entre el material magnético eléctricamente conductor y un electroimán del aparato en uso. Además de permitir potencialmente el calentamiento por histéresis magnética, esto puede dar como resultado un calentamiento Joule mayor o mejorado del material de calentamiento y, por lo tanto, un calentamiento mayor o mejorado del material fumable 21.
En todas las modalidades de la invención, cada uno de los elementos 22 tiene forma de bucle. Más específicamente, en esta modalidad, cada uno de los elementos 22 tiene forma de anillo. Un elemento en forma de bucle puede tener cualquier forma que defina una trayectoria que comienza y termina en el mismo punto para crear un circuito cerrado, mientras que un elemento en forma de anillo es necesariamente circular o sustancialmente circular. Un elemento en forma de anillo puede tener una gran relación entre área superficial y peso, lo que puede ayudar a evitar que los elementos tiendan a agruparse al asentarse debido a la gravedad. Un elemento en forma de anillo puede tener una pequeña relación entre el área de sección transversal y el diámetro. Por lo tanto, la corriente que circula en el anillo cuando se somete a un campo magnético variable puede penetrar la mayor parte o todo el anillo, en lugar de limitarse a una "piel" del mismo como puede ser el caso cuando un susceptor tiene un grosor demasiado mayor. Por tanto, se consigue un uso más eficiente del material y, a su vez, se reducen los costos. En esta modalidad, cada uno de los elementos 22 consiste en su totalidad, o sustancialmente en su totalidad, en el material de calentamiento. Sin embargo, en otras modalidades, uno o más de los elementos 22 pueden comprender un cuerpo en forma de bucle o anillo que está libre de material de calentamiento y que lleva el circuito cerrado de material de calentamiento. Por ejemplo, uno o más de los elementos pueden comprender un cuerpo en forma de anillo libre de material de calentamiento con un circuito cerrado del material de calentamiento revestido sobre el mismo.
En esta modalidad, el circuito cerrado de cada uno de los elementos 22 está en contacto con el material fumable 21. Por tanto, cuando el material calefactor de los circuitos cerrados se calienta por penetración con un campo magnético variable, el calor puede transferirse directamente desde el material de calentamiento de los circuitos cerrados al material fumable 21. En algunas otras modalidades, los circuitos cerrados pueden mantenerse fuera de contacto con el material fumable 21. Por ejemplo, en algunas modalidades, cada uno de los elementos 22 puede comprender una barrera conductora térmica que está libre de material de calentamiento y dentro de la cual está incrustado el circuito cerrado.
El material de calentamiento puede tener una profundidad de piel, que es una zona exterior dentro de la cual ocurre la mayor parte de una corriente eléctrica inducida y/o una reorientación inducida de dipolos magnéticos. Al proporcionar que el material de calentamiento tenga un grosor relativamente pequeño, una mayor proporción del material de calentamiento puede calentarse mediante un campo magnético variable dado, en comparación con el material de calentamiento que tiene una profundidad o grosor relativamente grande en comparación con las otras dimensiones del material de calentamiento.
En una variación de la modalidad, cada uno de los elementos 22 está alineado magnéticamente entre sí. Es decir, los dipolos magnéticos dentro de los elementos 22 están alineados magnéticamente entre sí. Se ha encontrado que, cuando los elementos 22 están alineados magnéticamente entre sí, se puede mejorar el acoplamiento magnético entre los elementos 22 y un electroimán del aparato en uso, lo que da como resultado un calentamiento Joule mayor o mejorado de los elementos 22, y por tanto un calentamiento mayor o mejorado del material fumable 21. Pueden proporcionarse las mismas mejoras al reducir la distancia entre los elementos 22.
Con referencia a la Figura 2, se muestra una vista esquemática en sección transversal de un ejemplo de otro artículo de acuerdo con una modalidad de la invención. El artículo 2 comprende un material 20 que comprende una mezcla de material fumable 21 y elementos 22, y un recubrimiento 10 alrededor del material 20.
Cada uno de los elementos 22 comprende material magnético eléctricamente conductor y, en esta modalidad, los elementos 22 están alineados magnéticamente entre sí. Es decir, los dipolos magnéticos dentro de los elementos 22 están alineados magnéticamente entre sí. Como se indicó anteriormente, se ha encontrado que, cuando dichos elementos 22 están alineados magnéticamente entre sí, se puede mejorar el acoplamiento magnético entre los elementos 22 y un electroimán del aparato en uso, lo que da como resultado un calentamiento Joule mayor o mejorado de los elementos 22 y, por tanto, un calentamiento mayor o mejorado del material fumable 21. Pueden proporcionarse las mismas mejoras al reducir la distancia entre los elementos 22.
Cada uno de los elementos 22 tiene forma de bucle y puede tener forma de anillo. En esta modalidad, cada uno de los elementos 22 tiene un eje central que está sustancialmente alineado con un eje longitudinal del artículo 2. En otras modalidades, los ejes centrales de los elementos 22 pueden no ser paralelos al eje longitudinal del artículo 2. En algunas modalidades, los ejes centrales de los elementos 22 pueden ser perpendiculares al eje longitudinal del artículo 2. En esta modalidad, cada uno de los elementos 22 tiene una dimensión exterior máxima que es menor que una dimensión interior del recubrimiento 10.
Cada uno de los elementos 22 comprende un circuito cerrado de material magnético eléctricamente conductor. Como se indicó anteriormente, se ha descubierto que, cuando un susceptor magnético tiene forma de un circuito cerrado, el acoplamiento magnético entre el susceptor y un electroimán en uso puede mejorarse para proporcionar un calentamiento Joule mayor o mejorado de los elementos 22.
En algunas modalidades, el artículo comprende una boquilla que define un pasaje que está en comunicación de fluidos con el material 20. Con referencia a la Figura 3, se muestra una vista esquemática en sección transversal parcial de un ejemplo de un artículo 7 de acuerdo con una modalidad de la invención. La sección del artículo 7 numerada con 71 podría comprender la construcción mostrada en la Figura 2. La boquilla 70 y el pasaje 72 de la misma se muestran conectados a la construcción con el pasaje 72 alineado para estar en comunicación de fluidos con el material 20 de la construcción. La boquilla 70 puede hacerse de cualquier material adecuado, tal como un material plástico, cartón o caucho.
En uso, cuando el material fumable 21 es calentado por los elementos calentados 22, 24, un usuario puede inhalar fácilmente los componentes volatilizados del material fumable 21. En las modalidades en las que el artículo es un artículo consumible, una vez que se han gastado todos o sustancialmente todos los componentes volatilizables del material fumable 21 en el artículo, el usuario puede desechar la boquilla junto con el resto de artículo. Esto puede ser más higiénico que usar la misma boquilla con varios artículos, puede ayudar a asegurar que la boquilla esté correctamente alineada con el material fumable y le presenta al usuario una boquilla limpia y fresca cada vez que desee usar otro artículo.
La boquilla 70, cuando se proporciona, puede comprender o estar impregnada con un saborizante. El saborizante puede disponerse de modo que sea recogido por vapor calentado a medida que el vapor pasa a través del pasaje 72 de la boquilla 70 en uso.
Con referencia a la Figura 4, se muestra un diagrama de flujo de un ejemplo de un método de acuerdo con una modalidad de la invención de material de fabricación del cual está compuesto el artículo para su uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable. El método puede usarse para fabricar los materiales 20 descritos anteriormente.
El método 800 comprende proporcionar 801 material fumable 21 y luego mezclar 802 los elementos 22 con el material fumable 21. Por ejemplo, el material fumable 21 y los elementos 22 pueden proporcionarse a una tolva y mezclarse en ella. Preferentemente, el material fumable 21 y los elementos 22 se mezclan para asegurar que los elementos 22 se dispersen de manera uniforme, o sustancialmente de manera uniforme, por todo el material fumable 21. Alternativamente, los elementos 22 pueden estar contenidos en una tolva, luego caer desde la tolva a una alimentación del material fumable 21. Tal caída o una etapa de mezcla adicional posterior aseguran que los elementos 22 se dispersen de manera uniforme, o sustancialmente de manera uniforme, por toda la mezcla. Cada uno de los elementos 22 comprende un circuito cerrado de material de calentamiento. Cada uno de los elementos 22 puede, por ejemplo, tener forma de anillo.
El material de calentamiento de los elementos 22 es un material magnético eléctricamente conductor, y el método puede comprender alinear magnéticamente 803 los elementos 22 entre sí. Tal alineación magnética puede llevarse a cabo al someter los elementos 22 a un fuerte campo magnético. Como se señaló anteriormente, cuando los elementos 22 están alineados magnéticamente entre sí, durante el uso se puede mejorar el acoplamiento magnético entre los elementos 22 y un electroimán de un aparato, lo que da como resultado un calentamiento Joule mayor o mejorado de los elementos 22 y, por lo tanto, un calentamiento mayor o mejorado del material fumable 21 del material 20. Además, la reducción de la distancia entre los elementos 22 puede proporcionar las mismas ventajas. Aquellos elementos 22 cuyo eje sea paralelo al campo magnético serán los más excitables. En otras modalidades, tal alineación magnética 803 de los elementos 22 entre sí puede omitirse. Con referencia a la Figura 5, se muestra un diagrama de flujo de un ejemplo de un método de acuerdo con una modalidad de la invención de fabricación de un artículo para su uso con un aparato para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable. El método puede usarse para fabricar el artículo 2 descrito anteriormente de la Figura 2.
El método 900 comprende realizar 901 el método 800 de la Figura 8, y luego proporcionar 902 un recubrimiento 10 alrededor del material 20 de manera que el recubrimiento 10 define la superficie exterior del artículo 2.
En una variación de este método 900, la alineación magnética 803 de los elementos 22, entre sí, puede omitirse como se indicó anteriormente. En algunas modalidades, los elementos 22 pueden levitar magnéticamente dentro del material fumable durante la fabricación del artículo, para ayudar a evitar el agrupamiento de los elementos 22 debido al asentamiento bajo la influencia de la gravedad.
Los artículos 1 descritos anteriormente pueden usarse con un aparato para calentar el material 21 fumable para volatilizar al menos un componente del material 21 fumable. El aparato puede ser para calentar el material fumable 21 para volatilizar al menos un componente del material fumable 21 sin quemar el material fumable 21. El artículo 1 y dicho aparato pueden proporcionarse juntos como un sistema. El aparato puede comprender un generador de campo magnético para generar un campo magnético variable para calentar el material de calentamiento de los elementos 22 del artículo 1. Dicho generador de campo magnético puede comprender una fuente de energía eléctrica, una bobina, un dispositivo para hacer pasar una corriente eléctrica variable, tal como una corriente alterna, a través de la bobina, un controlador y una interfaz de usuario para la operación del controlador por parte del usuario. La fuente de energía eléctrica puede ser una batería recargable, una batería no recargable, una conexión a la red eléctrica o similares.
La bobina puede adoptar cualquier forma adecuada, tal como una bobina helicoidal de material eléctricamente conductor, tal como el cobre. El generador de campo magnético puede comprender un núcleo magnéticamente permeable alrededor del cual se enrolla la bobina, para concentrar el flujo magnético producido por la bobina y crear un campo magnético más potente. El núcleo magnéticamente permeable puede hacerse de hierro, por ejemplo. En algunas modalidades, el núcleo magnéticamente permeable puede extenderse solo parcialmente a lo largo de la longitud de la bobina, para concentrar el flujo magnético solo en ciertas regiones.
El dispositivo para hacer pasar una corriente eléctrica variable a través de la bobina puede estar conectado eléctricamente entre la fuente de energía eléctrica y la bobina. El controlador puede estar conectado eléctricamente a la fuente de energía eléctrica, y estar conectado comunicativamente al dispositivo para controlar el dispositivo, para controlar el suministro de energía eléctrica desde la fuente de energía eléctrica a la bobina. En algunas modalidades, el controlador puede comprender un circuito integrado (IC), tal como un IC en una placa de circuito impreso (PCB). En otras modalidades, el controlador puede adoptar una forma diferente. En algunas modalidades, el aparato puede tener un solo componente eléctrico o electrónico que comprende el dispositivo y el controlador. El controlador puede ser operado por la operación del usuario de la interfaz de usuario, que puede comprender un botón pulsador, un interruptor de palanca, un dial, una pantalla táctil o similar. La operación de la interfaz de usuario por parte de un usuario puede hacer que el controlador haga que el dispositivo aplique una corriente eléctrica alterna a través de la bobina, de modo que la bobina genere un campo magnético alterno.
El aparato puede tener una cavidad u otra interfaz para recibir el artículo 1 y la bobina puede colocarse con relación a la cavidad o interfaz de modo que el campo magnético variable o alterno producido por la bobina en uso penetre en la cavidad o interfaz en una ubicación correspondiente al material de calentamiento del artículo 1 cuando el artículo 1 está en la cavidad o que coopera con la interfaz. Como el material de calentamiento del artículo 1 es un material eléctricamente conductor, esto provoca la generación de una o más corrientes parásitas en el material de calentamiento de los elementos 22, 24 del artículo 1,2. El flujo de corrientes parásitas en el material de calentamiento contra la resistencia eléctrica del material de calentamiento de los elementos 22 del artículo 1, 2 hace que el material de calentamiento de los elementos 22 del artículo 1 se caliente por calentamiento Joule. Como el material de calentamiento de los elementos 22 del artículo 1 es también un material magnético, la orientación de los dipolos magnéticos en el material de calentamiento cambia con el campo magnético aplicado cambiante, lo que hace que se genere calor en el material de calentamiento de los elementos 22 del artículo 1 mediante calentamiento por histéresis magnética.
El aparato puede tener un mecanismo para comprimir el artículo 1 cuando el artículo 1 se inserta en la cavidad o que coopera con la interfaz. Tal compresión del artículo 1 puede comprimir el material fumable 21, para aumentar la conductividad térmica del material fumable 21. En otras palabras, la compresión del material fumable 21 puede proporcionar una mayor transferencia de calor a través del artículo 1.
El aparato puede tener un sensor de temperatura para detectar la temperatura de la cavidad, interfaz o artículo 1 en uso. El sensor de temperatura puede conectarse comunicativamente al controlador, de modo que el controlador pueda monitorear la temperatura. En algunas modalidades, el sensor de temperatura puede disponerse para realizar una medición óptica de la temperatura de la cavidad, interfaz o artículo. En algunas modalidades, el artículo 1 puede comprender un detector de temperatura, tal como un detector de temperatura de resistencia (RTD), para detectar la temperatura del artículo 1. El artículo 1 puede comprender además uno o más terminales conectados, tal como eléctricamente conectados, al detector de temperatura. El(los) terminal(es) puede(n) ser para hacer una conexión, tal como una conexión eléctrica, con un monitor de temperatura del aparato cuando el artículo 1 está en la cavidad o que coopera con la interfaz. El controlador puede comprender el monitor de temperatura. Por tanto, el monitor de temperatura del aparato puede determinar la temperatura del artículo 1 durante el uso del artículo 1 con el aparato.
En algunas modalidades, al proporcionar que el material de calentamiento del artículo 1 tenga una resistencia adecuada, la respuesta del material de calentamiento a un cambio de temperatura podría ser suficiente para dar información sobre la temperatura dentro del artículo 1. El sensor de temperatura del aparato puede comprender entonces una sonda para analizar el material de calentamiento.
Sobre la base de una o más señales recibidas del sensor de temperatura o del detector de temperatura, el controlador puede hacer que el dispositivo ajuste una característica de la corriente variable o alterna que pasa a través de la bobina según sea necesario, a fin de garantizar que la temperatura permanezca dentro de un intervalo de temperatura predeterminado. La característica puede ser, por ejemplo, amplitud o frecuencia. Dentro del intervalo de temperatura predeterminado, en uso, el material fumable 21 dentro de un artículo 1 insertado en la cavidad o que coopera con la interfaz puede calentarse lo suficiente para volatilizar al menos un componente del material fumable 21 sin quemar el material fumable 21. En algunas modalidades, el intervalo de temperatura es de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 250 °C, tal como entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 150 °C, entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 120 °C, entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 100 °C, entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 80 °C, o entre aproximadamente 60 °C y aproximadamente 70 °C. En algunas modalidades, el intervalo de temperatura está entre aproximadamente 170 °C y aproximadamente 220 °C. En otras modalidades, el intervalo de temperatura puede ser diferente a este intervalo. El aparato puede tener un dispositivo de suministro para suministrar el(los) componente(s) volatilizado(s) del material fumable 21 a un usuario.
El aparato puede definir una entrada de aire que conecta de manera fluida la cavidad o interfaz con el exterior del aparato. Un usuario puede inhalar el(los) componente(s) volatilizado(s) del material fumable al extraer el(los) componente(s) volatilizado(s) a través de un canal, tal como un canal de una boquilla del aparato. A medida que el(los) componente(s) volatilizado(s) se elimina(n) del artículo 1, el aire puede introducirse en la cavidad o interfaz a través de la entrada de aire del aparato.
El aparato puede proporcionar retroalimentación háptica a un usuario. La retroalimentación podría indicar que se está calentando el susceptor, o activarse por un temporizador para indicar que una proporción mayor que una predeterminada de la cantidad original de componente(s) volatilizable(s) del material fumable 21 en el artículo 1 se ha gastado, o similar. La retroalimentación háptica podría crearse mediante la interacción del susceptor con la bobina (es decir, la respuesta magnética), mediante la interacción de un elemento eléctricamente conductor con la bobina, al hacer girar un motor desequilibrado, al aplicar y eliminar repetidamente una corriente a través de un elemento piezoeléctrico, o similar.
El aparato puede comprender más de una bobina. La pluralidad de bobinas podría funcionar para proporcionar un calentamiento progresivo del material fumable 21 en un artículo 1 y, por lo tanto, una generación progresiva de vapor. Por ejemplo, una bobina puede ser capaz de calentar una primera región del material de calentamiento relativamente rápido para inicializar la volatilización de al menos un componente del material fumable 21 y la formación de vapor en una primera región del material fumable 21. Otra bobina puede calentar una segunda región del material de calentamiento de manera relativamente lenta para iniciar la volatilización de al menos un componente del material fumable 21 y la formación de vapor en una segunda región del material fumable 21. En consecuencia, el vapor puede formarse relativamente rápido para que un usuario lo inhale, y el vapor puede continuar formándose a partir de entonces para la inhalación posterior del usuario incluso después de que la primera región del material fumable 10 ha dejado de generar vapor. La segunda región inicialmente sin calentar del material fumable 21 podría actuar como un filtro, para reducir la temperatura del vapor creado o suavizar el vapor creado, durante el calentamiento de la primera región del material fumable 21.
En algunas modalidades, el material de calentamiento puede comprender discontinuidades u orificios en el mismo. Tales discontinuidades u orificios pueden actuar como interrupciones térmicas para controlar el grado en que se calientan durante el uso diferentes regiones del material fumable. Las áreas del material de calentamiento con discontinuidades u orificios en la misma se pueden calentar en menor grado que las áreas sin discontinuidades o agujeros. Esto puede ayudar a conseguir el calentamiento progresivo del material fumable y, por tanto, la generación progresiva de vapor.
En cada una de las modalidades descritas anteriormente, el material fumable 21 comprende tabaco. Sin embargo, en variaciones respectivas de cada una de estas modalidades, el material fumable 21 puede consistir en tabaco, puede consistir sustancialmente en su totalidad en tabaco, puede comprender tabaco y material fumable que no sea tabaco, puede comprender material fumable que no sea tabaco, o puede estar libre de tabaco. En algunas modalidades, el material fumable 21 puede comprender un agente formador de vapor o aerosol o un humectante, tal como glicerol, propilenglicol, triacteína o dietilenglicol.
Un artículo que incorpora la presente invención puede ser un cartucho o una cápsula, por ejemplo.
En cada una de las modalidades descritas anteriormente, el artículo 1 es un artículo consumible. Una vez que se han gastado todos, o sustancialmente todos, los componentes volatilizables del material fumable 21 en el artículo 1, el usuario puede retirar el artículo 1 del aparato y desechar el artículo 1. Posteriormente, el usuario puede reutilizar el aparato con otro de los artículos 1. Sin embargo, en otras modalidades respectivas, el artículo 1 puede ser no consumible, y el aparato y el artículo 1 pueden desecharse juntos una vez que el(los) componente(s) volatilizable(s) del material fumable 21 se ha gastado.
En algunas modalidades, el aparato descrito anteriormente se vende, suministra o proporciona de cualquier otra manera por separado de los artículos 1 con los que puede usarse el aparato. Sin embargo, en algunas modalidades, el aparato y uno o más de los artículos 1 pueden proporcionarse juntos como un sistema, tal como un kit o un conjunto, posiblemente con componentes adicionales, tales como utensilios de limpieza.
La invención podría implementarse en un sistema que comprenda cualquiera de los artículos descritos en la presente descripción, y cualquiera de los aparatos descritos en la presente descripción, en donde el propio aparato tiene además material de calentamiento, tal como en un susceptor, para calentar por penetración con el campo magnético variable generado por el generador de campo magnético. El calor generado en el material de calentamiento del propio aparato podría transferirse al artículo para calentar adicionalmente el material fumable que contiene.
Con el fin de abordar varios problemas y hacer avanzar la técnica, la totalidad de esta descripción muestra a modo de ilustración y ejemplo varias modalidades en las que se puede practicar la invención reivindicada y que proporcionan un artículo superior para su uso con aparatos para calentar material fumable para volatilizar al menos un componente del material fumable, métodos superiores de fabricación de tales artículos y sistemas superiores que comprenden tales artículos y tales aparatos. Las ventajas y características de la descripción son solo una muestra representativa de modalidades, y no son exhaustivas y/o exclusivas. Se presentan solo para ayudar a comprender y enseñar las características reivindicadas y descritas de cualquier otra manera. Debe entenderse que las ventajas, modalidades, ejemplos, funciones, características, estructuras y/u otros aspectos de la descripción no deben considerarse limitaciones de la descripción tal como se define en las reivindicaciones, y que pueden utilizarse otras modalidades y pueden realizarse modificaciones sin apartarse del alcance de la descripción. Varias modalidades pueden comprender adecuadamente, consistir o consistir en esencia en varias combinaciones de los elementos, componentes, características, partes, etapas, medios, etc. descritos.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un artículo (1, 2) configurado para su uso con un aparato configurado para calentar material fumable (21) y volatilizar al menos un componente del material fumable (21), el artículo (1,2) que comprende: un material que incluye una mezcla de material fumable (21) y una pluralidad de elementos (22, 24, 26), cada elemento de la pluralidad de elementos (22, 24, 26) que comprende material magnético eléctricamente conductor que puede calentarse por penetración con un campo magnético variable, caracterizado porque cada uno de los elementos tiene forma de bucle para crear un circuito cerrado.
2. El artículo (1, 2) de la reivindicación 1, en donde los elementos de la pluralidad de elementos están alineados magnéticamente entre sí dentro del artículo.
3. El artículo (1,2) de la reivindicación 2, en donde cada elemento de la pluralidad de elementos (22, 24, 26) tiene un eje central que está sustancialmente alineado con un eje longitudinal del artículo (1, 2).
4. El artículo (1, 2) de cualquier reivindicación anterior, en donde cada elemento de la pluralidad de elementos (22, 24, 26) tiene forma de anillo.
5. El artículo (1, 2) de la reivindicación 1, en donde cada elemento comprende un cuerpo no conductor que lleva el circuito en forma de bucle del material magnético eléctricamente conductor.
6. El artículo (1, 2) de la reivindicación 1, que comprende además un recubrimiento (10) dispuesto alrededor de la mezcla.
7. El artículo (1,2) de la reivindicación 1, que comprende además una boquilla (70) que define un pasaje (72) que está en comunicación de fluidos con el material fumable (21).
8. Un método de fabricación de un artículo configurado para su uso con un aparato para calentar material fumable (21) para volatilizar al menos un componente del material fumable (21), el método que comprende:
proporcionar material fumable (21);
mezclar una pluralidad de elementos en forma de bucle (22, 24, 26) cada uno de los cuales crea un circuito cerrado y comprende material magnético eléctricamente conductor que puede calentarse por penetración con un campo magnético variable, con el material fumable (21) y,
proporcionar dicha mezcla en el artículo.
9. El método de la reivindicación 8, en donde cada uno de los elementos tiene forma de anillo.
10. El método de la reivindicación 9, en donde cada elemento comprende un cuerpo no conductor que lleva un circuito en forma de bucle del material magnético eléctricamente conductor.
11. El método de la reivindicación 8, en donde el material fumable (21) comprende tabaco y uno o más humectantes.
12. El método de la reivindicación 8, en donde la mezcla comprende mezclar la pluralidad de elementos (22, 24, 26) con el material fumable (21) para proporcionar una distribución uniforme, o sustancialmente uniforme, de la pluralidad de elementos (22, 24, 26) a lo largo de un material que se está fabricando.
13. Un sistema, que comprende:
un aparato configurado para calentar material fumable (21) para volatilizar al menos un componente del material fumable (21); y
un artículo (1, 2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y configurado para su uso con el aparato.
14. El sistema de la reivindicación 13, en donde el aparato comprende una interfaz configurada para cooperar con el artículo (1, 2) y un generador de campo magnético configurado para, en uso, generar un campo magnético variable que penetra en el material de calentamiento de la pluralidad de elementos (22, 24, 26) cuando el artículo (1, 2) coopera con la interfaz.
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