ES2913163T3 - Cartucho para un dispositivo vaporizador - Google Patents

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Christopher L Belisle
Steven Christensen
Alexander M Hoopai
Eric Joseph Johnson
Jason King
Duque Esteban Leon
Matthew Rios
Christopher James Rosser
Andrew J Stratton
Alim Thawer
Norbert Wesely
James P Westley
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Abstract

Un vaporizador (100) que comprende: un depósito (140, 1340) que contiene un material vaporizable líquido (1302), el depósito definido al menos parcialmente por al menos una pared, comprendiendo el depósito una cámara de almacenamiento (1342) y un volumen de desbordamiento (1344); un pasadizo primario (1382) que proporciona una conexión de fluidos entre la cámara de almacenamiento (1342) y un atomizador (141) configurado para convertir el material vaporizable líquido a un estado de fase gaseosa; y un colector (1313, 352) dispuesto en el volumen de desbordamiento, comprendiendo el colector una estructura capilar configurada para retener un volumen del material vaporizable líquido en contacto fluido con la cámara de almacenamiento, comprendiendo la estructura capilar una característica microfluídica configurada para evitar que el aire y el líquido se eviten entre sí durante el llenado y vaciado del colector.

Description

DESCRIPCIÓN
Cartucho para un dispositivo vaporizador
Campo
El tema divulgado generalmente se relaciona con las características de un cartucho para un vaporizador y, en algunos ejemplos, con el manejo de fugas de material vaporizable líquido, el control del flujo de aire dentro y cerca de un cartucho, el calentamiento del material vaporizable para dar como resultado la formación de un aerosol y/u otras características de ensamblaje del cartucho y un dispositivo al que se puede conectar de forma separable.
Antecedentes
Los dispositivos vaporizadores, a los que generalmente se hace referencia en esta memoria como vaporizadores, incluyen dispositivos que calientan un material vaporizable (por ejemplo, un líquido, un material vegetal, algún otro sólido, una cera, etc.) a una temperatura suficiente para liberar uno o más compuestos del material vaporizable hasta una forma (por ejemplo, un gas, un aerosol, etc.) que puede ser inhalado por un usuario del vaporizador. Algunos vaporizadores, por ejemplo aquellos en los que al menos uno de los compuestos liberados del material vaporizable es nicotina, pueden ser útiles como alternativa a fumar cigarrillos combustibles. El documento WO2017093535A1 describe un sistema de calentamiento para un dispositivo inhalador que comprende un canal de suministro para transportar un líquido a calentar desde un depósito de suministro bajo acción capilar o fuerzas de tensión superficial dentro del canal. El documento US2016309786A1 describe un elemento de calentamiento que incluye una parte plana con un filamento, en donde el filamento define un canal de aire a través de la parte plana. El documento WO2016145072A1 describe un vaporizador microfluídico que comprende un sustrato que define un depósito, un calentador y un canal capilar configurado para el movimiento del líquido desde el depósito hasta el calentador.
Compendio
A efectos de síntesis, en esta memoria se han descrito determinados aspectos, ventajas y características novedosas. Debe entenderse que no todas estas ventajas pueden lograrse según cualquier realización particular. Por lo tanto, el tema descrito puede incorporarse o llevarse a cabo de una manera que logre u optimice una ventaja o grupo de ventajas sin lograr todas las ventajas que se pueden enseñar o sugerir en esta memoria. Las diversas características y elementos descritos en esta memoria pueden incorporarse juntos o separarse, excepto cuando no sea factible según la divulgación actual y lo que entendería un experto en la técnica.
Un vaporizador incluye un depósito configurado para contener un material vaporizable líquido. El depósito se define al menos parcialmente por al menos una pared, y el depósito incluye una cámara de almacenamiento y un volumen de desbordamiento. El vaporizador incluye además un colector dispuesto en el volumen de desbordamiento. El colector incluye una estructura capilar configurada para retener un volumen del material vaporizable líquido en contacto fluido con la cámara de almacenamiento. La estructura capilar incluye una característica microfluídica configurada para evitar que el aire y el líquido se desvíen entre sí durante el llenado y vaciado del colector.
En un aspecto interrelacionado que puede incluirse en un vaporizador del aspecto anterior, una compuerta microfluídica para controlar el flujo de material vaporizable líquido entre una cámara de almacenamiento y un volumen de desbordamiento contiguo en un vaporizador incluye una pluralidad de aberturas que conectan la cámara de almacenamiento y el colector y un punto de estrangulamiento entre la pluralidad de aberturas. La pluralidad de aberturas incluye un primer canal y un segundo canal. El primer canal tiene una impulsión capilar mayor que el segundo canal. Opcionalmente, la compuerta microfluídica puede incluir un borde de una agujero entre la cámara de almacenamiento y el colector que es más plano en un primer lado que mira hacia el compartimento de almacenamiento que en un segundo lado más redondeado que mira hacia el colector.
En otro aspecto interrelacionado que puede incorporarse con otros aspectos, un colector configurado para insertarse en un cartucho de vaporizador incluye una estructura capilar configurada para retener un volumen del material vaporizable líquido en contacto fluido con una cámara de almacenamiento del cartucho de vaporizador. La estructura capilar incluye una característica microfluídica configurada para evitar que el aire y el líquido se desvíen entre sí durante el llenado y vaciado del colector.
En variaciones opcionales, una o más de las siguientes características también pueden incluirse en cualquier combinación factible. Por ejemplo, se puede incluir un pasadizo primario para proporcionar una conexión de fluidos entre la cámara de almacenamiento y un atomizador configurado para convertir el material vaporizable líquido a un estado de fase gaseosa. El pasadizo primario puede formarse a través de una estructura del colector.
El pasadizo primario puede incluir un primer canal configurado para permitir que el material vaporizable líquido fluya desde la cámara de almacenamiento hacia un elemento absorbente en el atomizador. El primer canal puede tener una forma de sección transversal con al menos una irregularidad configurada para permitir que el líquido en el primer canal desvíe una burbuja de aire que bloquea el resto del primer canal. La forma de sección transversal puede asemejarse a una cruz. La estructura capilar puede incluir un pasadizo secundario que incluye la característica microfluídica, y la característica microfluídica se puede configurar para permitir que el material vaporizable líquido se mueva a lo largo del pasadizo secundario solo con un menisco que cubra completamente un área de sección transversal del pasadizo secundario. El área de sección transversal puede ser lo suficientemente pequeña como para que, para un material del que se forman las paredes del pasadizo secundario y una composición del material vaporizable líquido, el material vaporizable líquido humedezca preferentemente el pasadizo secundario alrededor de todo el perímetro del pasadizo secundario.
La cámara de almacenamiento y el colector pueden configurarse para mantener una columna continua del material vaporizable líquido en el colector en contacto con el material vaporizable líquido en la cámara de almacenamiento de manera que una reducción de la presión en la cámara de almacenamiento en relación con la presión ambiental provoque que la columna continua del material vaporizable líquido en el colector sea atraída de vuelta al menos parcialmente a la cámara de almacenamiento. El pasadizo secundario puede incluir una pluralidad de puntos de constricción espaciados que tienen un área de sección transversal más pequeña que partes del pasadizo secundario entre los puntos de constricción. Los puntos de constricción pueden tener una superficie más plana dirigida a lo largo del pasadizo secundario hacia el compartimento de almacenamiento y una superficie más redonda dirigida a lo largo del pasadizo secundario lejos del compartimento de almacenamiento.
Se puede colocar una compuerta microfluídica entre el colector y el compartimento de almacenamiento. La compuerta microfluídica puede incluir un borde de una agujero entre la cámara de almacenamiento y el colector que es más plano en un primer lado que mira hacia el compartimento de almacenamiento que en un segundo lado, más redondeado, que mira hacia el colector. La compuerta microfluídica puede incluir una pluralidad de aberturas que conectan la cámara de almacenamiento y el colector y un punto de estrangulamiento entre la pluralidad de aberturas. La pluralidad de aberturas puede incluir un primer canal y un segundo canal, en donde el primer canal tiene una impulsión capilar mayor que el segundo canal. Un menisco de material vaporizable de aire-líquido que alcanza el punto de estrangulamiento puede enrutarse al segundo canal debido a la mayor impulsión capilar en el primer canal, de modo que se forma una burbuja de aire para escapar al material vaporizable líquido en la cámara de almacenamiento.
El material vaporizable líquido puede incluir uno o más de propilenglicol y glicerina vegetal.
Un colector puede incluir un pasadizo primario que proporciona una conexión de fluidos entre el depósito y un atomizador configurado para convertir el material vaporizable líquido a un estado de fase gaseosa, en donde el pasadizo primario se forma a través de una estructura del colector. En variaciones opcionales, la estructura capilar puede incluir un pasadizo secundario que comprende la característica microfluídica, y la característica microfluídica se puede configurar para permitir que el material vaporizable líquido se mueva a lo largo del pasadizo secundario solo con un menisco que cubra completamente un área de sección transversal del pasadizo secundario. El área de sección transversal puede ser lo suficientemente pequeña como para que, para un material del que se forman las paredes del pasadizo secundario y una composición del material vaporizable líquido, el material vaporizable líquido humedezca preferentemente el pasadizo secundario alrededor de todo el perímetro del pasadizo secundario. La cámara de almacenamiento y el colector pueden configurarse para mantener una columna continua del material vaporizable líquido en el colector en contacto con el material vaporizable líquido en la cámara de almacenamiento de manera que una reducción de la presión en la cámara de almacenamiento en relación con la presión ambiental provoque que la columna continua del material vaporizable líquido en el colector sea atraída de vuelta al menos parcialmente a la cámara de almacenamiento. El pasadizo secundario puede incluir una pluralidad de puntos de constricción espaciados que tienen un área de sección transversal más pequeña que partes del pasadizo secundario entre los puntos de constricción. Los puntos de constricción pueden tener una superficie más plana dirigida a lo largo del pasadizo secundario hacia el compartimento de almacenamiento y una superficie más redonda dirigida a lo largo del pasadizo secundario lejos del compartimento de almacenamiento.
En incluso otro aspecto interrelacionado, un cartucho de vaporizador incluye un alojamiento de cartucho, una cámara de almacenamiento dispuesta dentro del alojamiento de cartucho y configurada para contener un material vaporizable líquido, una entrada configurada para permitir que entre aire en una ruta de flujo de aire interno dentro del alojamiento de cartucho, un atomizador configurado para provocar la conversión de al menos parte del material vaporizable líquido a un estado inhalable, un colector como se describe en el aspecto anterior.
En variaciones opcionales, un cartucho de vaporizador de este tipo puede incluir una o más características como las descritas en esta memoria, como por ejemplo un elemento absorbente colocado dentro de la ruta de flujo de aire interno y en comunicación de fluidos con el depósito. El elemento absorbente se puede configurar para atraer el material vaporizable líquido de la cámara de almacenamiento bajo acción capilar. Se puede colocar un elemento de calentamiento para provocar que el calentamiento del elemento absorbente resulte en la conversión de al menos parte del material vaporizable líquido atraído de la cámara de almacenamiento a un estado gaseoso. El estado inhalable puede incluir un aerosol formado por condensación de al menos parte del material vaporizable líquido desde el estado gaseoso. El alojamiento de cartucho puede incluir una estructura hueca monolítica que tiene un primer extremo abierto y un segundo extremo opuesto al primer extremo. El colector puede recibirse de manera insertable dentro del primer extremo de la estructura hueca monolítica.
En incluso otro aspecto interrelacionado, se proporciona un depósito para un cartucho utilizable con un dispositivo vaporizador. En una realización, el depósito comprende una cámara de almacenamiento (por ejemplo, un depósito) para almacenar material vaporizable, así como un volumen de desbordamiento separable de la cámara de almacenamiento y en comunicación con la cámara de almacenamiento a través de una ventilación que conduce a un pasadizo en el volumen de desbordamiento.
El pasadizo en el volumen de desbordamiento puede conducir a una lumbrera conectada al aire ambiente. La cámara de almacenamiento o el depósito también pueden incluir una primera alimentación de mecha, y opcionalmente una segunda alimentación de mecha, implementadas respectivamente en forma de una primera cavidad y una segunda cavidad que atraviesan un colector colocado en el interior del cartucho. El colector puede incluir una o más estructuras de soporte que forman el pasadizo en el volumen de desbordamiento. Las cavidades primera y segunda pueden controlar el flujo del material vaporizable hacia un alojamiento de mecha configurado para recibir un elemento absorbente.
El elemento absorbente colocado en el alojamiento de mecha o el alojamiento de elemento absorbente puede configurarse para absorber el material vaporizable que se traslada a través de las alimentaciones primera y segunda de mecha de modo que, en interacción térmica con un atomizador, el material vaporizable absorbido en el elemento absorbente se convierte en al menos uno de vapor o aerosol y fluye a través de una estructura de túnel de salida formada a través del colector y la cámara de almacenamiento para llegar a una abertura en la boquilla. La boquilla se puede formar próxima a la cámara de almacenamiento.
El colector puede tener un primer extremo y un segundo extremo. El primer extremo se puede acoplar a la abertura de la boquilla y el segundo extremo, opuesto al primer extremo, se puede configurar para alojar una mecha o un elemento absorbente. Un alojamiento de mecha según ciertas realizaciones puede incluir un conjunto de puntas que sobresalen hacia fuera desde el segundo extremo para recibir al menos parcialmente el elemento absorbente, y una o más nervaduras de compresión colocadas en la proximidad de las alimentaciones primera o segunda de mecha y que se extienden desde el segundo extremo del colector para comprimir el elemento absorbente.
En incluso otro aspecto interrelacionado, se puede proporcionar una ventilación para mantener un estado de presión de equilibrio en la cámara de almacenamiento del cartucho y para evitar que la presión en la cámara de almacenamiento aumente hasta un punto que haría que el material vaporizable inundara el alojamiento de mecha. El estado de presión de equilibrio se puede mantener mediante el establecimiento de un sello líquido en la abertura de la ventilación colocada en un punto donde la cámara de almacenamiento se comunica con un pasadizo en un volumen de desbordamiento en el cartucho. El sello líquido se establece y mantiene en la ventilación al mantener una presión capilar suficiente para que se formen meniscos de material vaporizable en una parte de la ventilación que conduce al pasadizo en el volumen de desbordamiento.
La presión capilar para los meniscos del material vaporizable puede controlarse, por ejemplo, mediante estructuras de ventilación que forman un canal primario y un canal secundario que construyen eficazmente una válvula fluídica para controlar al menos un punto de estrangulamiento en uno del canal primario o el canal secundario. Dependiendo de la implementación, el canal primario y el canal secundario pueden tener geometrías estrechadas de tal manera que, a medida que los meniscos continúan retrocediendo, la impulsión capilar del canal primario disminuye a un ritmo mayor que la impulsión capilar del canal secundario. Una reducción gradual en las impulsiones capilares de los canales primario y secundario reduce el vacío de espacio superior parcial mantenido en la cámara de almacenamiento.
En incluso otro aspecto interrelacionado, la presión de drenaje del canal primario cae por debajo de la presión de drenaje del canal secundario como resultado de la reducción gradual de las impulsiones capilares de los canales primario y secundario entre sí. El menisco en el canal primario sigue drenando cuando cambia la presión de drenaje del canal primario, mientras que el menisco del canal secundario permanece estático. La presión de drenaje que implica el ángulo de contacto de retroceso del canal primario puede caer por debajo de la presión de inundación que implica el ángulo de contacto de avance del canal secundario, haciendo que los canales primario y secundario se llenen de material vaporizable.
En consecuencia, en respuesta a un estado de mayor presión dentro de la cámara de almacenamiento, el material vaporizable fluye hacia el pasadizo del colector (es decir, el volumen de desbordamiento) a través de la ventilación, en donde la ventilación se construye para mantener un sello líquido en el punto de estrangulamiento, deseablemente, en todo momento. En ciertas realizaciones, la ventilación se construye para promover un sello líquido en la abertura desde la que fluye material vaporizable entre la cámara de almacenamiento del depósito y el pasadizo del colector en el volumen de desbordamiento.
En incluso otro aspecto interrelacionado, se puede implementar uno o más canales de alimentación de mecha para controlar el flujo directo del material vaporizable hacia la mecha. Se puede formar un primer canal de alimentación de mecha a través del colector colocado en el volumen de desbordamiento e independiente de los canales primario y secundario de la válvula de control indicada anteriormente. El colector puede incluir una estructura de soporte que forma el primer canal o canales de alimentación de mecha adicionales. La mecha se puede colocar en el alojamiento de mecha de manera que la mecha se configura para absorber el material vaporizable que se traslada a través del primer canal. Dependiendo de la implementación, el primer canal puede tener una sección transversal en forma de cruz o tener una pared divisoria parcial. La forma del primer canal puede proporcionar uno o más subcanales no primarios y uno o más subcanales primarios que tienen un diámetro mayor en comparación con los subcanales no primarios.
Dependiendo de la implementación, cuando un subcanal primario o un subcanal no primario está restringido o tapado (p. ej., debido a la formación de burbujas de aire), el material vaporizable puede trasladarse a través de un subcanal alternativo o un canal primario. En una alimentación de mecha en forma de cruz, un subcanal primario puede extenderse a través del centro de la alimentación de mecha en forma de cruz. Cuando el subcanal primario está restringido debido a la formación de una burbuja de gas en una parte del subcanal primario, el material vaporizable fluye a través de al menos uno de los subcanales no primarios.
En algunas realizaciones, el colector puede tener un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo mirando hacia la cámara de almacenamiento y el segundo extremo mirando lejos de la cámara de almacenamiento y estando configurado para incluir el alojamiento de mecha. Se puede implementar una segunda alimentación de mecha en forma de segundo canal para permitir que el material vaporizable almacenado en la cámara de almacenamiento fluya hacia la mecha simultáneamente cuando el material vaporizable fluye a través de la primera alimentación de mecha. La segunda alimentación de mecha puede tener una sección transversal en forma de cruz.
Según uno o más aspectos, un depósito para un cartucho utilizable con un dispositivo vaporizador puede comprender una cámara de almacenamiento configurada para contener material vaporizable. El depósito puede estar en una relación operativa con un atomizador configurado para convertir el material vaporizable de una fase líquida a una fase de vapor o aerosol para la inhalación por parte del usuario del dispositivo vaporizador. El cartucho también puede incluir un volumen de desbordamiento para retener al menos una parte del material vaporizable, por ejemplo, cuando uno o más factores hacen que el material vaporizable en la cámara de depósito se traslade al volumen de desbordamiento del cartucho.
El uno o más factores pueden incluir que el cartucho esté expuesto a un estado de presión, que es diferente a un estado de presión ambiental anterior (por ejemplo, al pasar de un primer estado de presión a un segundo estado de presión). En algunos aspectos, el volumen de desbordamiento puede incluir un pasadizo que se conecta a una abertura o lumbrera de control de aire que conduce al exterior del cartucho (es decir, al aire ambiente). El pasadizo en el volumen de desbordamiento también puede estar en comunicación con la cámara de depósito de tal manera que el pasadizo pueda actuar como una ventilación de aire para permitir la igualación de la presión en la cámara de depósito. En respuesta a un evento de presión negativa en el entorno ambiental de cartucho, el material vaporizable puede atraerse de la cámara de depósito al atomizador y convertirse a fases de vapor o aerosol, reduciendo el volumen del material vaporizable que queda en la cámara de almacenamiento del depósito.
La cámara de almacenamiento puede acoplarse al volumen de desbordamiento mediante una o más aberturas entre la cámara de almacenamiento y el volumen de desbordamiento, por ejemplo, de modo que una o más aberturas conduzcan a uno o más pasadizos a través del volumen de desbordamiento. El flujo del material vaporizable hacia el pasadizo a través de la abertura puede controlarse por medio de las propiedades capilares de una ventilación fluídica que conduce a uno o más pasadizos o las propiedades capilares de los propios pasadizos. Además, el flujo del material vaporizable hacia uno o más pasadizos puede ser reversible, permitiendo que el material vaporizable se desplace desde el volumen de desbordamiento hacia la cámara de depósito.
En al menos una realización, el flujo del material vaporizable puede invertirse, en respuesta al cambio en el estado de presión (por ejemplo, cuando un segundo estado de presión en el cartucho vuelve a un primer estado de presión). El segundo estado de presión se puede asociar con un evento de presión negativa. Un evento de presión negativa puede ser el resultado de una caída en la presión ambiental en relación con uno o más volúmenes de aire retenido dentro de la cámara de depósito u otra parte del cartucho. Alternativamente, un evento de presión negativa puede resultar de la compresión de un volumen interno del cartucho debido a la presión mecánica en una o más superficies exteriores del cartucho.
Un elemento de calentamiento puede incluir una parte de calentamiento y al menos dos patas. La parte de calentamiento puede incluir al menos dos púas espaciadas entre sí. La parte de calentamiento se puede preformar para definir un volumen interior configurado para recibir el elemento absorbente de manera que la parte de calentamiento asegure al menos una parte del elemento absorbente al elemento de calentamiento.
La parte de calentamiento se puede configurar para contactar con al menos dos superficies separadas del elemento absorbente. Las al menos dos patas se pueden acoplar a las al menos dos púas y espaciadas de la parte de calentamiento. Las al menos dos patas se pueden configurar para comunicarse eléctricamente con una fuente de energía. La energía se configura para ser suministrada a la parte de calentamiento desde la fuente de energía para generar calor, vaporizando así el material vaporizable almacenado dentro del elemento absorbente.
En algunas implementaciones, las al menos dos patas incluyen cuatro patas. En algunas implementaciones, la parte de calentamiento se configura para contactar con al menos tres superficies separadas del elemento absorbente.
En algunas implementaciones, las al menos dos púas incluyen una primera parte de púa lateral, una segunda parte de púa lateral opuesta a la primera parte de púa lateral y una parte de púa de plataforma que conecta la primera parte de púa lateral con la segunda parte de púa lateral. La parte de púa de plataforma puede colocarse aproximadamente perpendicular a una parte de la primera parte de púa lateral y la segunda parte de púa lateral. La primera parte de púa lateral, la segunda parte de púa lateral y la parte de púa de plataforma definen el volumen interior en donde se coloca el elemento absorbente. En algunas implementaciones, las al menos dos patas se ubican lejos de la parte de calentamiento por un puente.
En algunas implementaciones, cada una de las al menos dos patas incluye un contacto de cartucho colocado en un extremo de cada una de las al menos dos patas. El contacto del cartucho puede comunicarse eléctricamente con la fuente de energía. El contacto de cartucho puede estar inclinado y extenderse alejándose de la parte de calentamiento.
En algunas implementaciones, las al menos dos púas incluyen un primer par de púas y un segundo par de púas. En algunas implementaciones, las púas del primer par de púas se espacian uniformemente entre sí. En algunas implementaciones, las púas del primer par de púas se espacian por una anchura. En algunas implementaciones, la anchura es mayor en una región interior del elemento de calentamiento adyacente a la parte de púa de plataforma que la anchura en una región exterior del elemento de calentamiento adyacente a un borde exterior de la primera parte de púa lateral opuesta a la región interior.
En algunas implementaciones, el dispositivo vaporizador se configura para medir una resistencia del elemento de calentamiento en cada una de las cuatro patas para controlar la temperatura del elemento de calentamiento. En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento incluye un escudo térmico configurado para aislar la parte de calentamiento de un cuerpo del dispositivo vaporizador.
En algunas implementaciones, el dispositivo vaporizador incluye además un escudo térmico configurado para rodear al menos una parte del elemento de calentamiento y aislar la parte de calentamiento de un cuerpo de un alojamiento de mecha configurada para rodear al menos una parte del elemento absorbente y el elemento de calentamiento.
En algunas implementaciones, la parte de calentamiento se pliega entre la parte de calentamiento y las al menos dos patas para aislar la parte de calentamiento de las al menos dos patas. En algunas implementaciones, la parte de calentamiento incluye además al menos una pestaña que se extiende desde un lado de las al menos dos púas para permitir una entrada más fácil del elemento absorbente al volumen interior de la parte de calentamiento. En algunas implementaciones, la al menos una pestaña se extiende alejándose del volumen interior en ángulo.
En algunas implementaciones, las al menos dos patas incluyen una característica capilar. La característica capilar puede provocar un cambio abrupto en la presión capilar para evitar de ese modo que el material vaporizable fluya más allá de la característica capilar. En algunas implementaciones, la característica capilar comprende una o más curvas en las al menos dos patas. En algunas implementaciones, las al menos dos patas se extienden en ángulo hacia el volumen interior de la parte de calentamiento, definiendo las al menos dos patas en ángulo la característica capilar.
En algunas implementaciones, un dispositivo vaporizador incluye un depósito que contiene material vaporizable, un elemento absorbente en comunicación de fluidos con el depósito y un elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento incluye una parte de calentamiento y al menos dos patas. La parte de calentamiento puede incluir al menos dos púas espaciadas entre sí. La parte de calentamiento se puede preformar para definir un volumen interior configurado para recibir el elemento absorbente de manera que la parte de calentamiento asegure al menos una parte del elemento absorbente al elemento de calentamiento. La parte de calentamiento se puede configurar para contactar con al menos dos superficies separadas del elemento absorbente. Se pueden acoplar al menos dos patas a las al menos dos púas y espaciarse de la parte de calentamiento. Las al menos dos patas se pueden configurar para comunicarse eléctricamente con una fuente de energía. La energía se configura para ser suministrada a la parte de calentamiento desde la fuente de energía para generar calor, vaporizando así el material vaporizable almacenado dentro del elemento absorbente.
Un método para formar un conjunto atomizador para un dispositivo vaporizador puede incluir asegurar un elemento absorbente a un volumen interior de un elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento puede incluir una parte de calentamiento que comprenda al menos dos púas espaciadas entre sí y al menos dos patas espaciadas de la parte de calentamiento. Las patas se pueden configurar para comunicarse eléctricamente con una fuente de energía del dispositivo vaporizador. La parte de calentamiento se configura para contactar con al menos dos superficies del elemento absorbente. El método también puede incluir acoplar el elemento de calentamiento a un alojamiento de mecha configurado para rodear al menos una parte del elemento absorbente y el elemento de calentamiento. El aseguramiento también puede incluir deslizar el elemento absorbente dentro del volumen interior del elemento de calentamiento.
En algunas implementaciones, un dispositivo vaporizador incluye una parte de calentamiento que comprende una o más pistas de calentamiento formadas integralmente y espaciadas entre sí, la una o más pistas de calentamiento configuradas para contactar con al menos una parte de un elemento absorbente del dispositivo vaporizador, una parte de conexión configurada para recibir energía de una fuente de energía y dirigir la energía a la parte de calentamiento, y una capa de metalización que tiene un material de metalización que es diferente del material de la parte de calentamiento. La capa de metalización puede configurarse para reducir la resistencia de contacto entre el elemento de calentamiento y la fuente de energía, localizando así el calentamiento del elemento de calentamiento en la parte de calentamiento.
En ciertos aspectos del tema actual, los desafíos asociados con la recogida de condensado a lo largo de uno o más canales internos y salidas (por ejemplo, a lo largo de una boquilla) de algunos dispositivos vaporizadores pueden abordarse mediante la inclusión de una o más de las características descritas en esta memoria o enfoques comparables/ equivalentes como entendería un experto en la técnica. Los aspectos del tema actual se relacionan con sistemas y métodos para capturar condensado de material vaporizable en un dispositivo vaporizador.
En algunas variaciones, una o más de las siguientes características pueden incluirse opcionalmente en cualquier combinación factible.
Aspectos del tema actual se relacionan con un cartucho para un dispositivo vaporizador. El cartucho puede incluir un depósito que incluye una cámara de depósito definida por una barrera de depósito. El depósito se puede configurar para contener un material vaporizable en la cámara de depósito. El cartucho puede incluir una cámara de vaporización en comunicación con el depósito y puede incluir un elemento absorbente configurado para atraer el material vaporizable desde la cámara de depósito hasta la cámara de vaporización para ser vaporizado por un elemento de calentamiento. El cartucho puede incluir un pasadizo de flujo de aire que se extiende a través de la cámara de vaporización. El cartucho puede incluir al menos un canal capilar adyacente al pasadizo de flujo de aire. Cada canal capilar del al menos un canal capilar puede configurarse para recibir un fluido y dirigir el fluido desde una primera ubicación hacia una segunda ubicación a través de la acción capilar.
En un aspecto congruente con la divulgación actual, cada canal capilar del al menos un canal capilar puede disminuir de tamaño. La disminución del tamaño puede dar como resultado un aumento de la impulsión capilar a través de cada canal capilar del al menos un canal capilar. Cada canal capilar del al menos un canal capilar se puede formar por un surco definido entre un par de paredes. El al menos un canal capilar puede comunicarse para transmisión de fluidos con una mecha. La primera ubicación puede ser adyacente a un extremo del pasadizo de flujo de aire y una boquilla. El al menos un canal capilar puede recoger un condensado fluido.
En un aspecto interrelacionado, un dispositivo vaporizador puede incluir un cuerpo de vaporizador que incluye un elemento de calentamiento configurado para calentar un material vaporizable. El dispositivo vaporizador puede incluir un cartucho configurado para acoplarse de forma liberable al cuerpo de vaporizador. El cartucho puede incluir un depósito que incluye una cámara de depósito definida por una barrera de depósito. El depósito se puede configurar para contener el material vaporizable en la cámara de depósito. El cartucho puede incluir una cámara de vaporización en comunicación con el depósito y puede incluir un elemento absorbente configurado para atraer el material vaporizable desde la cámara de depósito hasta la cámara de vaporización para ser vaporizado por el elemento de calentamiento. El cartucho puede incluir un pasadizo de flujo de aire que se extiende a través de la cámara de vaporización. El cartucho puede incluir al menos un canal capilar adyacente al pasadizo de flujo de aire. Cada canal capilar del al menos un canal capilar puede configurarse para recibir un fluido y dirigir el fluido desde una primera ubicación hacia una segunda ubicación a través de la acción capilar.
Cada canal capilar del al menos un canal capilar puede disminuir de tamaño. La disminución del tamaño puede dar como resultado un aumento de la impulsión capilar a través de cada canal capilar del al menos un canal capilar. Cada canal capilar del al menos un canal capilar se puede formar por un surco definido entre un par de paredes. El al menos un canal capilar puede comunicarse para transmisión de fluidos con una mecha. La primera ubicación puede ser adyacente a un extremo del pasadizo de flujo de aire y una boquilla. El al menos un canal capilar puede recoger un condensado fluido.
En un aspecto interrelacionado, un método de un cartucho de un dispositivo de vaporización puede incluir recoger un condensado en un primer canal capilar de al menos un canal capilar del cartucho. Cada uno de los al menos un canal capilar se puede configurar para recibir un fluido y dirigir el fluido desde una primera ubicación hacia una segunda ubicación a través de la acción capilar. El cartucho puede incluir un depósito que incluye una cámara de depósito definida por una barrera de depósito. El depósito se puede configurar para contener un material vaporizable en la cámara de depósito. El cartucho puede incluir una cámara de vaporización en comunicación con el depósito y puede incluir un elemento absorbente configurado para atraer el material vaporizable desde la cámara de depósito hasta la cámara de vaporización para ser vaporizado por un elemento de calentamiento. El cartucho puede incluir un pasadizo de flujo de aire que puede extenderse a través de la cámara de vaporización. El al menos un canal capilar puede estar adyacente al pasadizo de flujo de aire. El método puede incluir dirigir el condensado recogido hacia la cámara de vaporización y a lo largo del primer canal capilar.
El método puede incluir vaporizar, en la cámara de vaporización, el condensado recogido. El primer canal capilar puede disminuir de tamaño. Cada canal capilar del al menos un canal capilar se puede formar por un surco definido entre un par de paredes. El al menos un canal capilar puede comunicarse para transmisión de fluidos con una mecha. La primera ubicación puede ser adyacente a un extremo del pasadizo de flujo de aire y una boquilla.
Los detalles de una o más variaciones del tema descrito en esta memoria se exponen en los dibujos adjuntos y en la descripción a continuación. Otras características y ventajas del tema descrito en esta memoria serán evidentes a partir de la descripción y los dibujos, y de las reivindicaciones. Sin embargo, el tema divulgado no se limita a ninguna realización particular divulgada.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos, que se incorporan en esta memoria descriptiva y constituyen parte de la misma, muestran ciertos aspectos del tema divulgado en esta memoria y, junto con la descripción, ayudan a explicar algunos de los principios asociados con las implementaciones divulgadas como se proporciona a continuación.
La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques de un ejemplo de dispositivo vaporizador, según una o más implementaciones;
la Figura 2A ilustra una vista plana de un ejemplo de cuerpo de vaporizador y cartucho de vaporizador insertable, según una o más implementaciones;
la Figura 2B muestra una vista en perspectiva del dispositivo vaporizador de la Figura 2A, según una o más implementaciones;
la Figura 2C muestra una vista en perspectiva del cartucho de la Figura 2A, según una o más implementaciones; la Figura 2D muestra otra vista en perspectiva del cartucho de la Figura 2C, según una o más implementaciones; la Figura 2E ilustra un diagrama de un sistema de depósito configurado para un cartucho de vaporizador y/o dispositivo vaporizador para mejorar el flujo de aire en el dispositivo vaporizador, según una o más implementaciones;
la Figura 2F ilustra un diagrama de un sistema de depósito configurado para un cartucho de vaporizador o dispositivo vaporizador para mejorar el flujo de aire en el dispositivo vaporizador, según otra implementación;
las Figuras 3A y 3B ilustran una vista en sección transversal plana de ejemplo de un cartucho que tiene una cámara de almacenamiento y un volumen de desbordamiento, según una o más implementaciones;
la Figura 4 ilustra una vista en perspectiva en despiece ordenado de una implementación de ejemplo de un cartucho de las Figuras 3A y 3B, según una o más implementaciones;
la Figura 5 ilustra una vista lateral en sección transversal plana de una parte dividida seleccionada de un cartucho, según una o más implementaciones;
la Figura 6A ilustra una vista superior en sección transversal de una estructura de cartucho de ejemplo, según una o más implementaciones;
las Figura 6B ilustra una vista lateral en perspectiva del cartucho de ejemplo de la Figura 6A, según una o más implementaciones;
las Figuras 7A a 7D ilustran realizaciones de ejemplo para una lumbrera de conexión de cartucho que tiene una construcción macho o hembra, según una o más implementaciones;
la Figura 8 ilustra una vista superior plana del cartucho con un motivo o logotipo de ejemplo, según una o más implementaciones;
las Figuras 9A y 9B ilustran vistas en sección plana y en perspectiva de una parte dividida de un cartucho de ejemplo, según una o más implementaciones;
las Figuras 10A y 10B ilustran vistas en perspectiva cerrada y en despiece ordenado de una implementación de cartucho de ejemplo con estructura separable para alojar un mecanismo colector, según una o más implementaciones; las Figuras 10C a 10E ilustran vistas delanteras y laterales en perspectiva de componentes estructurales de cartucho de ejemplo con un colector de gestión de flujo que tiene uno o más canales de flujo, según una o más implementaciones;
la Figura 11A ilustra una vista plana lateral de una estructura de colector de un solo canal de ventilación única de ejemplo, según una o más implementaciones;
la Figura 11B es una vista plana lateral de un cartucho de ejemplo con una estructura de alojamiento translúcida que contiene un colector de ejemplo, como el que se muestra en la Figura 11A, según una o más implementaciones; las Figuras 11C a 11E ilustran vistas laterales planas y en perspectiva de estructuras de colector de ejemplo con constrictores de gestión de flujo integrados en los canales de flujo, según una o más implementaciones;
las Figuras 11F y 11G ilustran vistas delanteras y laterales de una estructura de colector de ejemplo con constrictores de gestión de flujo integrados en los canales de flujo del colector, según una o más implementaciones;
la Figura 11H ilustra una vista en primer plano en perspectiva de una estructura de colector de ejemplo con una o más ventilaciones que pueden controlar el flujo de líquido entre una cámara de almacenamiento y un volumen de desbordamiento en un cartucho, según una o más implementaciones;
las Figuras 11I a 11K ilustran vistas en perspectiva de una estructura de colector de ejemplo con control de gestión de flujo, según una o más implementaciones;
las Figuras 11L a 11N ilustran vistas planas delantera y de primer plano de un mecanismo de gestión de flujo de ejemplo en la estructura de colector, según una implementación;
las Figuras 11O a 11X ilustran instantáneas en el tiempo a medida que el flujo de material vaporizable recogido en el colector de ejemplo de las Figuras 11L a 11N se gestiona para adaptarse a una ventilación adecuada a medida que el menisco de material vaporizable almacenado en el volumen de desbordamiento continúa retrocediendo, según una implementación;
las Figuras 12A y 12B ilustran ejemplos de estructuras de colector multicanal de ventilación única, según una o más implementaciones;
la Figura 13 ilustra un ejemplo de estructura de colector multicanal de doble ventilación, según una o más implementaciones;
las Figuras 14A y 14B ilustran vistas laterales planas en perspectiva y en sección transversal de una estructura de colector de ejemplo para un cartucho con una alimentación de mecha doble, según una o más implementaciones; las Figuras 15A a 15C ilustran vistas laterales planas en sección transversal y en perspectiva adicionales de una estructura de colector de ejemplo para una estructura de alimentación de mecha doble, según una o más implementaciones;
las Figuras 16A a 16C ilustran una vista lateral plana en sección transversal de un cartucho de ejemplo, una vista lateral plana de un elemento absorbente de ejemplo alojado en una estructura de colector y una vista en perspectiva del cartucho de ejemplo con la estructura de colector, respectivamente, según una o más implementaciones; las Figuras 17A y 17B ilustran una vista en perspectiva de un primer lado de un cartucho y una vista en sección transversal de un segundo lado del cartucho que tiene un elemento absorbente que sobresale en la cámara de almacenamiento, según una o más implementaciones;
las Figuras 18A a 18D ilustran un ejemplo de un elemento de calentamiento y un pasadizo de flujo de aire en un cartucho de vaporizador según una o más implementaciones;
las Figuras 19A a 19C ilustran un ejemplo de un elemento de calentamiento y un pasadizo de flujo de aire en un cartucho de vaporizador, según una o más implementaciones;
las Figuras 20A a 20C ilustran un ejemplo de un elemento de calentamiento y un pasadizo de flujo de aire en un cartucho de vaporizador, según una o más implementaciones;
las Figuras 21A y 21B ilustran vistas laterales de ejemplos de estructuras de colector que incluyen una o más nervaduras o perfiles de cordón de sellado que soportan ciertas técnicas de fabricación para asegurar el colector a una cámara de almacenamiento en el cartucho;
las Figuras 22A a 22B ilustran un ejemplo de un elemento de calentamiento, según una o más implementaciones; la Figura 23 ilustra un ejemplo de una parte de un alojamiento de mecha, según una o más implementaciones; la Figura 24 ilustra un ejemplo de un chip de identificación, según una o más implementaciones;
la Figura 25 ilustra vistas en perspectiva, delantera, lateral y en despiece ordenado de una realización de ejemplo de un cartucho;
la Figura 26A ilustra vistas en perspectiva, delantera, lateral, inferior y superior de una realización de ejemplo de un colector con una ventilación en forma de V;
las Figuras 26B y 26C ilustran vistas en perspectiva y en sección transversal de estructuras de colector de ejemplo desde diferentes ángulos de visión, con un enfoque en los detalles estructurales para asegurar la colocación de un elemento absorbente y un alojamiento de mecha en relación con un atomizador hacia un extremo de un cartucho, en según una o más implementaciones;
las Figuras 26D a 26F ilustran vistas planas superiores de ejemplos de mecanismos de alimentación de mecha formados o estructurados a través del colector, según una o más implementaciones;
las Figuras 27A y 27B ilustran vistas delanteras de ejemplos de mecanismos de gestión de flujo en la estructura de colector, según una o más implementaciones;
la Figura 28 ilustra una vista delantera de un cartucho de ejemplo que contiene una estructura de colector de ejemplo; las Figuras 29A a 29C ilustran vistas en perspectiva, delantera y lateral, respectivamente, de un ejemplo de realización de un cartucho;
las Figuras 30A a 30F ilustran vistas en perspectiva de un cartucho de ejemplo en diferentes niveles de llenado, según una o más realizaciones;
las Figuras 31A a 31C ilustran vistas delanteras de un cartucho de ejemplo lleno y ensamblado según una realización; las Figuras 32A a 32C ilustran vistas delantera, superior e inferior de una ruta de aire de cartucho de ejemplo; las Figuras 33A y 33B ilustran vistas delantera y superior de un ejemplo de cartucho con una ruta de flujo de aire, canales de alimentación de líquido y un sistema de recogida de condensación;
las Figuras 34A y 34B ilustran vistas delantera y lateral de un cuerpo de cartucho de ejemplo con un camino de flujo de aire externo;
las Figuras 35 y 36 ilustran una vista en perspectiva de una parte de un cartucho de ejemplo con una estructura de colector que tiene una holgura de aire en la nervadura inferior de la estructura de colector;
las Figuras 37A a 37C ilustran vistas desde arriba de diversos ejemplos de formas de alimentación de mecha para un cartucho;
las Figuras 37D y 37E son realizaciones de ejemplo de un colector con una implementación de alimentación de doble mecha;
la Figura 38 ilustra una vista en primer plano de un extremo de la alimentación de mecha que se coloca próximo a la mecha y configurado para recibir al menos parcialmente la mecha;
la Figura 39 ilustra una vista en perspectiva de una estructura de colector de ejemplo que tiene una alimentación de mecha de diseño cuadrado en combinación con una holgura de aire en un extremo del pasadizo de desbordamiento; la Figura 40A ilustra una vista trasera de la estructura de colector con cuatro sitios de eyección distintos, por ejemplo; la Figura 40B ilustra una vista lateral de la estructura de colector que muestra particularmente una parte extrema en forma de abrazadera de una alimentación de mecha que puede sostener firmemente la mecha en el camino de la alimentación de mecha, por ejemplo;
la Figura 40C ilustra una vista superior de la estructura de colector con canales de alimentación de mecha para recibir material vaporizable de la cámara de almacenamiento del cartucho y conducir el material vaporizable hacia la mecha que se mantiene en posición al final de los canales de alimentación de mecha por los extremos salientes de los canales de alimentación de mecha;
La Figura 40D ilustra una vista plana delantera de las estructuras de colector. Como se muestra, se puede formar una cavidad de holgura de aire en la parte inferior de la estructura de colector al final de una nervadura inferior de la estructura de colector donde el pasadizo de desbordamiento del colector conduce a una ventilación de control de aire en comunicación con el aire ambiente;
la Figura 40E ilustra una vista inferior de la estructura de colector con canales de alimentación de mecha que terminan en una saliente en forma de abrazadera que se configuran para mantener la mecha en su posición en cada extremo; las Figuras 41A y 41B ilustran vistas planas superior y lateral de la estructura de colector con dos partes extremas en forma de abrazadera de dos alimentaciones de mecha correspondientes;
las Figuras 42A y 42B ilustran diversas vistas en perspectiva, superior y lateral de un colector de ejemplo con diferentes implementaciones estructurales;
la Figura 43A ilustra diversas vistas en perspectiva, superior y lateral de un alojamiento de mecha de ejemplo, según una o más realizaciones;
la Figura 43B ilustra los componentes del colector y el alojamiento de mecha de un cartucho de ejemplo en donde una pestaña que sobresale se configura en la estructura del alojamiento de mecha para ser recibido de manera insertable en una muesca o cavidad receptora en una parte inferior correspondiente del colector;
la Figura 44A ilustra una vista en despiece ordenado en perspectiva de una realización de un cartucho, congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 44B ilustra una vista en perspectiva superior de una realización de un cartucho congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 44C ilustra una vista en perspectiva inferior de una realización de un cartucho congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 45 muestra una vista esquemática de un elemento de calentamiento para usar en un dispositivo vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 46 muestra una vista esquemática de un elemento de calentamiento para usar en un dispositivo vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 47 muestra una vista esquemática de un elemento de calentamiento para usar en un dispositivo vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 48 muestra una vista esquemática de un elemento de calentamiento colocado en un cartucho de vaporizador para uso en un dispositivo de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 49 muestra un elemento de calentamiento y un elemento absorbente congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 50 muestra un elemento de calentamiento y un elemento absorbente congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 51 muestra un elemento de calentamiento y un elemento absorbente colocado dentro de un cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 52 muestra un elemento de calentamiento y un elemento absorbente colocado dentro de un cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 53 muestra un elemento de calentamiento colocado dentro de un cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 54 muestra un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 55 muestra un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 56 muestra un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 57 muestra un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 58 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 59 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 60 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 61 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 62 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 63 muestra un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 64 muestra un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 65 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 66 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 67 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 68 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada y un elemento absorbente congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 69 muestra un elemento de calentamiento en una posición doblada y un elemento absorbente congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 70 muestra un elemento de calentamiento en una posición doblada y un elemento absorbente congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 71 muestra un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 72 muestra un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 73 muestra un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 74 muestra un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 75 muestra un elemento de calentamiento acoplado con una parte de un cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 76 muestra un elemento de calentamiento y un elemento absorbente colocado dentro de un cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 77 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 78 muestra un elemento de calentamiento en una posición parcialmente doblada y un elemento absorbente congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 79 muestra un elemento de calentamiento que tiene una parte metalizada, en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 80 muestra un elemento de calentamiento que tiene una parte metalizada, en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 81 muestra un elemento de calentamiento que tiene una parte metalizada colocada dentro de un cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 82 muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 83 muestra una vista lateral de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 84 muestra una vista delantera de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 85 muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición doblada y un elemento absorbente congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 86 muestra un elemento de calentamiento colocado dentro de un cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 87 muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 88 muestra una vista lateral de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 89 muestra una vista desde arriba de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 90 muestra una vista delantera de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 91 muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 92 muestra una vista desde arriba de un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 93A muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 93B muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 94 muestra una vista lateral de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 95 muestra una vista desde arriba de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 96 muestra una vista delantera de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 97A muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 97B muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 98A muestra una vista desde arriba de un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 98B muestra una vista desde arriba de un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 99 muestra una vista en perspectiva superior de un conjunto atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 100 muestra una vista en perspectiva inferior de un conjunto atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 101 muestra una vista en perspectiva en despiece ordenado de un conjunto atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 102 muestra una vista en perspectiva de un escudo térmico congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 103A muestra una vista en sección transversal lateral de un conjunto atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 103B muestra otra vista lateral en sección transversal de un conjunto atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 104 muestra esquemáticamente un elemento de calentamiento congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 105 muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 106 muestra una vista lateral de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 107 muestra una vista en perspectiva de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 108 muestra una vista lateral de un elemento de calentamiento en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 109 muestra una vista desde arriba de un material de sustrato con un elemento de calentamiento congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 110 muestra una vista desde arriba de un elemento de calentamiento en una posición no doblada congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 111A muestra una vista en perspectiva superior de un conjunto atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 111B muestra una vista en primer plano de una parte de un alojamiento de mecha de un conjunto atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 112 muestra una vista en perspectiva inferior de un conjunto atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 113 muestra una vista en perspectiva en despiece ordenado de un conjunto de atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
las Figuras 114A-114C muestran un proceso de ensamblaje de un atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
las Figuras 115A-115C muestran un proceso de ensamblaje de un atomizador congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 116 muestra un diagrama de flujo del proceso que ilustra las características de un método para formar e implementar un elemento de calentamiento congruente con implementaciones del tema actual;
la Figura 117 ilustra una realización de un cartucho de vaporizador;
la Figura 118 ilustra una realización de una boquilla de un cartucho de vaporizador y/o dispositivo vaporizador; la Figura 119A ilustra una vista en sección transversal lateral de un sistema reciclador de condensado de un cartucho de vaporizador;
la Figura 119B ilustra una primera vista en perspectiva del sistema reciclador de condensado de la Figura 119A; y la Figura 119C ilustra una segunda vista en perspectiva del sistema reciclador de condensado de la Figura 119A. Cuando sea práctico, los números de referencia iguales o similares denotan estructuras, características, aspectos o elementos iguales, similares o equivalentes, según una o más implementaciones.
Descripción detallada de realizaciones de ejemplo
Un vaporizador configurado para convertir un material vaporizable líquido a fase gaseosa y/o fase de aerosol (por ejemplo, una suspensión de material en fase gaseosa y en fase particulada en el aire que se encuentra en un equilibrio local relativo entre las fases) normalmente puede incluir un depósito o recipiente de almacenamiento (también denominado en esta memoria depósito, compartimento de almacenamiento o volumen de almacenamiento) que contiene un volumen del material vaporizable líquido, un atomizador (que también puede denominarse conjunto atomizador), un elemento calentador (p. ej., un elemento eléctricamente resistivo a través del que se hace pasar corriente eléctrica para convertir la corriente eléctrica en energía térmica) que calienta el material vaporizable líquido para dar como resultado la conversión de al menos parte del material vaporizable líquido a la fase gaseosa, y un elemento absorbente (que puede denominarse simplemente mecha, pero que generalmente se refiere a un elemento o combinación de elementos que ejerce una fuerza capilar para atraer el vapor del líquido desde el depósito hasta donde se calienta por acción del elemento de calentamiento). El material vaporizable líquido en fase gaseosa resultante puede, en algunos casos (dependiendo de una variedad de factores) posteriormente (y opcionalmente casi inmediatamente) comenzar a condensarse al menos parcialmente para formar un aerosol en el aire que pasa a través, sobre, cerca, alrededor, etc. del atomizador.
A medida que el material vaporizable líquido en el elemento absorbente se calienta y se convierte a la fase gaseosa (y posteriormente opcionalmente en un aerosol), se reduce el volumen del material vaporizable líquido en el depósito. En ausencia de un mecanismo para permitir que entre aire o alguna otra sustancia en el espacio vacuo (por ejemplo, una parte del volumen de depósito no ocupada por material vaporizable líquido) creado dentro del depósito cuando el volumen del material vaporizable líquido en él se reduce por conversión a fase de gas/aerosol, se produce un estado de presión reducida (por ejemplo, un vacío al menos parcial) dentro del depósito. Este estado de presión reducida puede afectar adversamente a la eficacia del elemento absorbente para atraer el material vaporizable del compartimento de almacenamiento o depósito en la proximidad del elemento de calentamiento para ser vaporizado a la fase gaseosa ya que la presión de vacío parcial actúa en contra de la presión capilar creada dentro el elemento absorbente.
Más particularmente, un estado de presión reducida en el depósito puede dar como resultado una saturación insuficiente de la mecha y, en última instancia, la falta de suministro de suficiente material vaporizable al atomizador para un funcionamiento fiable del vaporizador. Para contrarrestar el estado de presión reducida, se puede permitir que entre aire ambiental en el depósito para igualar la presión entre el interior del depósito y la presión ambiental. Permitir que el aire rellene el espacio vacuo en el depósito creado por el material vaporizable líquido vaporizado puede ocurrir en algunos vaporizadores cuando el aire pasa al depósito a través del elemento absorbente. Sin embargo, este proceso puede requerir generalmente que el elemento absorbente esté al menos parcialmente seco. Dado que un elemento absorbente seco puede no ser fácilmente alcanzable y/o puede no ser deseable para un funcionamiento fiable del vaporizador, otro enfoque típico es proporcionar una ventilación para permitir la igualación de la presión entre las condiciones ambientales y dentro del depósito.
La presencia de aire en el espacio vacuo de un depósito, ya sea a través de la mecha o a través de algún otro ventilación o estructura de ventilación, puede crear uno o más problemas. Por ejemplo, una vez que la presión del aire dentro del espacio vacuo del depósito se iguala (o al menos casi se iguala) con la presión ambiental, y especialmente cuando el espacio vacuo lleno de aire aumenta de volumen en relación con el volumen total del depósito, la creación de un diferencial de presión negativa (p. ej., el aire en el espacio vacuo está a una presión más alta que la ambiental) entre el aire en el espacio vacuo y las condiciones ambientales puede provocar que el material vaporizable líquido se escape del depósito, por ejemplo, a través de la mecha, a través de cualquier ventilación que se proporcione, etc. Uno o más de varios factores pueden crear un diferencial de presión negativa entre el aire dentro del depósito y la presión ambiental actual, por ejemplo, el calentamiento del aire dentro del espacio vacuo (por ejemplo, manteniendo el depósito en una mano, llevar el vaporizador de un área fría a un área más cálida, etc.), fuerzas mecánicas que pueden distorsionar la forma y, por lo tanto, reducir el volumen interior del depósito (por ejemplo, apretar una parte del vaporizador que provoca distorsión del volumen del depósito, etc.), una caída rápida en la presión ambiental (por ejemplo, como puede ocurrir en la cabina de un avión durante un se traslade aéreo, cuando un automóvil o tren entra o sale de un túnel, cuando una ventana se abre o se cierra mientras un vehículo se traslada a gran velocidad, etc.), o similar.
Las fugas de material vaporizable líquido desde un depósito de un vaporizador como los descritos anteriormente son generalmente indeseables, ya que el material vaporizable líquido que ha fugado puede crear un desorden no deseado (p. ej., manchar ropa u otros artículos en cerca de vaporizador), puede crear su camino hacia la ruta de inhalación del vaporizador y, por lo tanto, ser ingerido por un usuario, puede interferir con el funcionamiento del vaporizador (p. ej. manchar un sensor de presión, afectar a la operabilidad del circuitos eléctricos y/o interruptores, manchar lumbreras de carga y/o conexiones entre un cartucho y un cuerpo de vaporizador, etc.), o similares. Las fugas de material vaporizable líquido pueden interferir con la funcionalidad y la limpieza del vaporizador.
Ejemplos de vaporizadores incluyen, entre otros, vaporizadores electrónicos, sistemas electrónicos de suministro de nicotina (ENDS) o dispositivos y sistemas con características o capacidades estructurales o funcionales iguales, similares o equivalentes. La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de ejemplo de un vaporizador 100 de ejemplo. El vaporizador 100 puede incluir un cuerpo de vaporizador 110 y un cartucho de vaporizador 120 (también denominado simplemente cartucho de vaporizador 120). El cuerpo de vaporizador 110 puede incluir una fuente de energía 112 (por ejemplo, una batería que puede ser recargable) y un controlador 104 (por ejemplo, un dispositivo lógico programable, un procesador o un circuito capaz de ejecutar un código lógico) para controlar la entrega de calor a un atomizador 141 para hacer que un material vaporizable (no mostrado) se convierta de una forma condensada (por ejemplo, un sólido, un líquido, una solución, una suspensión, un material vegetal al menos parcialmente sin procesar, etc.) a una fase gaseosa, o, más genéricamente, para convertir el material vaporizable en una forma inhalable o un precursor de una forma inhalable. En este contexto, una forma inhalable puede ser un gas o un aerosol, o alguna otra forma transportada por el aire. Un precursor de una forma inhalable puede incluir un estado de fase gaseosa del material vaporizable que se condensa al menos parcialmente para formar un aerosol en algún momento (opcionalmente inmediatamente o casi inmediatamente o alternativamente con algún retraso o después de cierta cantidad de enfriamiento) después de la formación del estado de fase gaseosa. El controlador 104 puede ser parte de una o más placas de circuito impreso (PCB) congruentes con ciertas implementaciones y puede utilizarse para controlar ciertas características del cuerpo de vaporizador 110 en asociación con uno o más sensores 113.
Como se muestra, el cuerpo de vaporizador 110 puede, en algunas implementaciones del tema actual, incluir uno más sensores 113, contactos de cuerpo de vaporizador 125, un sello 115 y, opcionalmente, un receptáculo de cartucho 118 configurado para recibir al menos parte de un cartucho de vaporizador 120 para acoplar con el cuerpo de vaporizador 110 a través de una o más de una variedad de estructuras de unión. Como se discute a continuación con referencia a las Figuras 7A a 7D, se puede emplear una construcción de receptáculo macho o hembra o alguna combinación de los mismos para acoplar el cartucho de vaporizador 120 con el cuerpo de vaporizador 110. Por ejemplo, en algunas implementaciones del tema actual, una parte interior de un primer extremo del cartucho puede recibirse en un receptáculo de cartucho 118 del cuerpo de vaporizador 110 mientras que una parte exterior del primer extremo del cartucho cubre al menos parcialmente alguna parte de una superficie exterior de una estructura en el cuerpo de vaporizador 110 que forma el receptáculo de cartucho 118. Tal disposición para acoplar un cartucho de vaporizador 120 a un cuerpo de vaporizador 110 puede permitir un método de unión conveniente y fácil de usar que también proporciona suficiente fuerza de acoplamiento mecáni
de vaporizador 120 y el cuerpo de vaporizador 110. La configuración también puede proporcionar una resistencia deseable a la flexión del vaporizador formado al acoplar el cartucho de vaporizador 120 al cuerpo de vaporizador 110. En relación con los contactos de cuerpo de vaporizador 125, se entenderá que estos también pueden denominarse "contactos de receptáculo 125", particularmente en implementaciones en las que los contactos de cartucho 124 correspondientes (discutidos a continuación) están en una parte de un cartucho de vaporizador 120 que se inserta en un receptáculo o estructura similar a un receptáculo en el cuerpo de vaporizador 110. Sin embargo, los términos "contactos de cuerpo de vaporizador 125" y/o "contactos de receptáculo 125" también se usan en esta memoria ya que aspectos del tema actual no se limitan a (y pueden usarse para proporcionar diversas ventajas en sistemas distintos de aquellos en los que) el acoplamiento eléctrico entre un cartucho de vaporizador 120 y un cuerpo de vaporizador 110 ocurre entre contactos dentro de un receptáculo de cartucho 118 en el cuerpo de vaporizador 110 y en una parte del cartucho de vaporizador 120 que se inserta en el receptáculo de cartucho 118.
En algunos ejemplos, el cartucho de vaporizador 120 puede incluir un depósito 140 para contener un material vaporizable líquido y una boquilla 130 para entregar una dosis de una forma inhalable del material vaporizable. La boquilla puede ser opcionalmente un componente separado de la estructura que forma el depósito 140, o alternativamente se puede formar de una misma parte o componente que forma al menos parte de una o más paredes del depósito 140. El material vaporizable líquido dentro del depósito 140 puede ser una solución portadora en la que ingredientes activos o inactivos pueden suspenderse, disolverse o mantenerse en solución o una forma líquida pura del propio material vaporizable.
Según una implementación, un cartucho de vaporizador 120 puede incluir un atomizador 141, que puede incluir una mecha o un elemento absorbente, así como un calentador (por ejemplo, un elemento de calentamiento). Como se ha indicado anteriormente, el elemento absorbente puede incluir cualquier material capaz de provocar la absorción de fluido por presión capilar a través de la mecha para transportar una cantidad de material vaporizable líquido a una parte del atomizador 141 que incluye el elemento de calentamiento. La mecha y el elemento de calentamiento no se muestran en la Figura 1, pero se describen y discuten con más detalle en esta memoria con referencia al menos a las Figuras 3A, 3B y 4. Brevemente, el elemento absorbente puede configurarse para atraer material vaporizable líquido de un depósito 140 configurado para contener el material vaporizable líquido, de modo que el material vaporizable líquido pueda vaporizarse (es decir, convertirse a un estado de fase gaseosa) por el calor entregado desde el elemento de calentamiento al elemento absorbente y el material vaporizable líquido atraído hacia el elemento absorbente. En algunas implementaciones, puede entrar aire a un depósito 140 a través del elemento absorbente u otra abertura para igualar al menos parcialmente la presión en el depósito 140 en respuesta al material vaporizable líquido que se elimina del depósito 140 durante la formación de vapor y/o aerosol.
Como se muestra en la Figura 1, el sensor de presión (y cualquier otro sensor) 113 se puede colocar o acoplar (por ejemplo, eléctrica, electrónica, físicamente o a través de una conexión inalámbrica) al controlador 104. El controlador 104 puede ser un conjunto de placa de circuito impreso u otro tipo de placa de circuito. Para tomar medidas con precisión y mantener la durabilidad del vaporizador 100, puede ser beneficioso proporcionar un sello resiliente 115 para separar la ruta de flujo de aire de otras partes del vaporizador 100. El sello 115, que puede ser una junta, puede configurarse para rodear al menos parcialmente el sensor de presión 113 de manera que las conexiones del sensor de presión 113 al circuito interno del vaporizador puedan estar separadas de una parte del sensor de presión expuesta a la ruta de flujo de aire.
El material vaporizable líquido usado con el vaporizador 100 puede proporcionarse dentro de un cartucho de vaporizador 120 que puede ser rellenable cuando está vacío o descartable a favor de un nuevo cartucho que contiene material vaporizable adicional del mismo tipo o diferente. Un vaporizador puede ser un vaporizador que usa un cartucho o un vaporizador multiuso capaz de usarse con o sin un cartucho. Por ejemplo, un vaporizador multiuso puede incluir una cámara de calentamiento (por ejemplo, un horno) configurada para recibir un material vaporizable directamente en la cámara de calentamiento y también para recibir un cartucho u otro dispositivo reemplazable que tenga un depósito, un volumen u otro dispositivo funcional o equivalente estructural para contener al menos parcialmente una cantidad utilizable de material vaporizable.
En un ejemplo de un vaporizador que usa cartucho, el sello 115 también puede separar partes de una o más conexiones eléctricas entre el cuerpo de vaporizador 110 y el cartucho de vaporizador 120. Tales disposiciones del sello 115 en el vaporizador 100 pueden ser útiles para mitigar impactos potencialmente perturbadores en los componentes de vaporizador como resultado de interacciones con uno o más factores ambientales, como agua condensada, material vaporizable que se escapa de un depósito y/o se condensa después de la vaporización, para reducir el escape de aire de una ruta de flujo de aire diseñada en el vaporizador, o similar.
El aire, líquido u otro fluido no deseados que pasan o entran en contacto con el circuito del vaporizador 100 puede provocar diversos efectos no deseados, como lecturas de presión alteradas, o puede resultar en la acumulación de material no deseado (por ejemplo, humedad, material vaporizable y/o similares) en partes del vaporizador 100 donde el material no deseado puede provocar una mala señal de presión, degradación del sensor de presión u otros componentes eléctricos o electrónicos, y/o una vida útil más corta del vaporizador. Las fugas en el sello 115 también pueden dar como resultado que un usuario inhale aire que ha pasado por partes del vaporizador 100 que contienen o están construidas con materiales inadecuados para la inhalación.
Los vaporizadores configurados para generar al menos parte de una dosis inhalable de un material vaporizable no líquido mediante el calentamiento de un material vaporizable no líquido también pueden estar dentro del alcance de tema divulgado, pero no dentro del alcance de las reivindicaciones. Por ejemplo, en lugar o además de un material vaporizable líquido, el cartucho de vaporizador 120 puede incluir una masa de un material vegetal u otro material no líquido (por ejemplo, una forma sólida del material vaporizable en sí, como una "cera") que se procesa y forma para tener contacto directo con al menos una parte de uno o más elementos de calentamiento resistivos (o para ser calentado por radiación y/o convección por un elemento de calentamiento), que puede incluirse opcionalmente en un cartucho de vaporizador 120 o en parte de un cuerpo de vaporizador 110. Un material vaporizable sólido (p. ej., uno que incluye un material vegetal) puede emitir únicamente parte del material vegetal como material vaporizable (p. ej., de modo que una parte del material vegetal permanezca como desecho después de que el material vaporizable se emite para la inhalación) o puede ser capaz de hacer que todo el material sólido finalmente se vaporice para la inhalación. Un material vaporizable líquido igualmente puede ser capaz de vaporizarse por completo o puede incluir una parte del material líquido que queda después de que se haya consumido todo el material adecuado para la inhalación.
Cuando se configura con el material vaporizable y el elemento de calentamiento en el cartucho de vaporizador 120, el cartucho de vaporizador 120 puede acoplarse mecánica y eléctricamente al cuerpo de vaporizador 110, que puede incluir un procesador, una fuente de energía 112 y uno o más contactos de cuerpo de vaporizador 125 para conectarse a los contactos de cartucho correspondientes 124 para completar un circuito con el elemento de calentamiento resistivo incluido en el cartucho de vaporizador 120. Se puede implementar una variedad de configuraciones de vaporizador con una o más de las características descritas en esta memoria.
En algunas implementaciones, el vaporizador 100 puede incluir una fuente de energía 112 como parte del cuerpo de vaporizador 110 mientras que un elemento de calentamiento se puede disponer en el cartucho de vaporizador 120 configurado para acoplarse con el cuerpo de vaporizador 110. Configurado como tal, el vaporizador 100 puede incluir características de conexión eléctrica para completar un circuito que incluye el controlador 104, la fuente de energía 112 y el elemento de calentamiento incluido en el cartucho de vaporizador 120.
Las características de conexión pueden, en algunas implementaciones del tema actual, incluir al menos dos contactos de cartucho 124 en una superficie inferior del cartucho de vaporizador 120 y al menos dos contactos 125 dispuestos cerca de una base del receptáculo de cartucho de vaporizador 100, tales que los contactos de cartucho 124 y los contactos de receptáculo 125 hacen conexiones eléctricas cuando el cartucho de vaporizador 120 se inserta y acopla con el receptáculo de cartucho 118. En algunas implementaciones del tema actual, los contactos de cuerpo de vaporizador 125 pueden ser clavijas comprimibles (por ejemplo, clavijas pogo) que se retraen bajo la presión de los contactos de cartucho correspondientes 124 cuando se inserta un cartucho de vaporizador y se asegura en el receptáculo de cartucho 118. También se contemplan otras configuraciones. Por ejemplo, se pueden usar contactos de escobilla que hacen conexiones eléctricas con contactos correspondientes en una parte de acoplamiento de un cartucho de vaporizador. Dichos contactos no necesitan hacer una conexión eléctrica con los contactos de cartucho en un extremo inferior del cartucho de vaporizador 120, sino que pueden acoplarse al ser obligados hacia fuera desde una o más paredes laterales del receptáculo de cartucho 118 contra los contactos de cartucho 124 en una parte de un lado del cartucho de vaporizador 120 que está dentro del receptáculo cuando el cartucho de vaporizador 120 se inserta correctamente en el receptáculo de cartucho 118.
El circuito completado por las conexiones eléctricas puede permitir el suministro de corriente eléctrica al elemento de calentamiento resistivo y además puede usarse para funciones adicionales, como medir una resistencia del elemento de calentamiento resistivo para determinar o controlar la temperatura del elemento de calentamiento resistivo basándose en un coeficiente térmico de resistividad del elemento de calentamiento resistivo, para identificar un cartucho de vaporizador 120 basándose en una o más características eléctricas de un elemento de calentamiento resistivo o el otro circuito del cartucho de vaporizador 120.
En algunos ejemplos, al menos dos contactos de cartucho 124 y al menos dos contactos de cuerpo de vaporizador 125 (por ejemplo, contactos de receptáculo para una implementación en la que parte de un cartucho de vaporizador 120 se inserta en un receptáculo de cartucho 118) pueden configurarse para conectarse eléctricamente en una de al menos dos orientaciones. En otras palabras, uno o más circuitos configurados para el funcionamiento del vaporizador 100 pueden completarse mediante la inserción (u otra unión) de al menos parte de un cartucho de vaporizador 120 en el receptáculo de cartucho 118 en una primera orientación rotacional (por ejemplo, alrededor de un eje a lo largo del que el extremo del cartucho de vaporizador que tiene el cartucho de vaporizador 120 se inserta en el receptáculo de cartucho 118 del cuerpo de vaporizador 110) de tal manera que un primer contacto de cartucho de los al menos dos contactos de cartucho 124 se conecta eléctricamente a un primer contacto de receptáculo del al menos dos contactos de receptáculo 125 y un segundo contacto de cartucho de al menos dos contactos de cartucho 124 se conecta eléctricamente a un segundo contacto de receptáculo de los al menos dos contactos de receptáculo 125.
Además, el uno o más circuitos configurados para el funcionamiento del vaporizador 100 pueden completarse mediante la inserción (u otra unión) de un cartucho de vaporizador 120 en el receptáculo de cartucho 118 en una segunda orientación rotacional de modo que el primer cartucho entre en contacto con los al menos dos contactos de cartucho 124 se conecta eléctricamente al segundo contacto de receptáculo de los al menos dos contactos de receptáculo 125 y el segundo contacto de cartucho de los al menos dos contactos de cartucho 124 se conecta eléctricamente al primer contacto de receptáculo de los al menos dos contactos de receptáculo 125. Un cartucho de vaporizador 120 puede insertarse de forma reversible en un receptáculo de cartucho 118 del cuerpo de vaporizador 110 como se proporciona con más detalle en esta memoria.
En un ejemplo de una estructura de unión para acoplar un cartucho de vaporizador 120 a un cuerpo de vaporizador 110, el cuerpo de vaporizador 110 puede incluir un retén (por ejemplo, un hoyuelo, protuberancia, etc.) que sobresale hacia dentro desde una superficie interior del receptáculo de cartucho 118. Una o más superficies exteriores del cartucho de vaporizador 120 pueden incluir rebajes correspondientes (no mostrados en la Figura 1) que pueden encajar o saltan elásticamente de otro modo sobre dichos retenes cuando un extremo del cartucho de vaporizador 120 se inserta en el receptáculo de cartucho 118 en el cuerpo de vaporizador 110.
El cartucho de vaporizador 120 y el cuerpo de vaporizador 110 pueden acoplarse, por ejemplo, mediante la inserción de un extremo del cartucho de vaporizador 120 en el receptáculo de cartucho 118 del cuerpo de vaporizador 110. El retén en el cuerpo de vaporizador 110 puede encajar dentro y/o mantenerse de otro modo dentro de los rebajes del cartucho de vaporizador 120 para mantener el cartucho de vaporizador 120 en su lugar cuando se ensambla. Dicho conjunto de retén-rebaje puede proporcionar suficiente apoyo para mantener el cartucho de vaporizador 120 en su lugar para garantizar un contacto suficiente entre los al menos dos contactos de cartucho 124 y los al menos dos contactos de receptáculo 125, al tiempo que permite la liberación del cartucho de vaporizador 120 del cuerpo de vaporizador 110 cuando un usuario tira con fuerza razonable del cartucho de vaporizador 120 para desenganchar el cartucho de vaporizador 120 del receptáculo de cartucho 118.
Además de la discusión anterior acerca de que las conexiones eléctricas entre el cartucho de vaporizador 120 y el cuerpo de vaporizador 110 son reversibles de modo que al menos dos orientaciones rotacionales del cartucho de vaporizador 120 en el receptáculo de cartucho 118 pueden ser posibles, en algunas implementaciones del vaporizador 100 la forma del cartucho de vaporizador 120, o al menos una forma del extremo del cartucho de vaporizador 120 que se configura para insertarse en el receptáculo de cartucho 118 puede tener una simetría rotacional de al menos orden dos. En otras palabras, el cartucho de vaporizador 120 o al menos las características mecánicas de acoplamiento y los contactos eléctricos en el extremo insertable del cartucho de vaporizador 120 pueden ser simétricos con una rotación de 180° alrededor del eje a lo largo del cual se inserta el cartucho de vaporizador 120 en el receptáculo de cartucho 118. En tal configuración, el circuito del vaporizador 100 puede soportar un funcionamiento idéntico independientemente de qué orientación simétrica del cartucho de vaporizador 120 se produzca. Se entenderá que no es necesario que la totalidad del extremo insertable del cartucho sea simétrico en todas las implementaciones del tema actual. Por ejemplo, un cartucho de vaporizador 120 que tiene características mecánicas rotacionalmente simétricas para enganchar cooperativamente con las características correspondientes dentro o fuera de un receptáculo de cartucho 118, que tiene la forma y el tamaño para encajar dentro del receptáculo de cartucho 118 del cuerpo de vaporizador 110, y que también tiene contactos eléctricos de cartucho 124 con simetría rotacional y circuitos internos (que opcionalmente pueden estar en el cartucho de vaporizador 120 o en el cuerpo de vaporizador 110 o en ambos) que es congruente con la inversión de los contactos eléctricos es congruente con la divulgación actual, incluso si la forma y el aspecto globales del extremo insertable del cartucho de vaporizador 120 no son rotacionalmente simétricos.
Como se ha indicado anteriormente, en algunas realizaciones de ejemplo, el cartucho de vaporizador 120, o al menos un extremo del cartucho de vaporizador 120, se configura para insertarse en el receptáculo de cartucho 118 y puede tener una sección transversal no circular transversal al eje a lo largo del cual el cartucho de vaporizador 120 se inserta en el receptáculo de cartucho 118. Por ejemplo, la sección transversal no circular puede ser aproximadamente rectangular, aproximadamente elíptica (por ejemplo, tener una forma aproximadamente ovalada), no rectangular pero con dos juegos de lados opuestos paralelos o aproximadamente paralelos (por ejemplo, que tienen una forma similar a un paralelogramo), u otras formas que tienen una simetría rotacional de al menos orden dos. En este contexto, tener aproximadamente una forma indica que es evidente una similitud básica con la forma descrita, pero que los lados de la forma en cuestión no necesitan ser completamente lineales y los vértices no necesitan ser completamente afilados. Cierta cantidad de redondeo de ambos o cualquiera de los bordes o vértices de la forma de sección transversal se contempla en la descripción de cualquier sección transversal no circular a la que se hace referencia en esta memoria.
Los al menos dos contactos de cartucho 124 y los al menos dos contactos de receptáculo 125 pueden adoptar diversas formas. Por ejemplo, uno o ambos conjuntos de contactos pueden incluir clavijas conductoras, pestañas, postes, orificios de recepción para clavijas o postes, o similares. Algunos tipos de contactos pueden incluir resortes u otras características de impulso para lograr un mejor contacto físico y eléctrico entre los contactos del cartucho de vaporizador y el cuerpo de vaporizador. Los contactos eléctricos pueden estar metalizados en oro y/o pueden incluir otros materiales.
Un vaporizador 100 congruente con las implementaciones del tema descrito puede configurarse para conectarse (por ejemplo, de forma inalámbrica o mediante una conexión por cable) a uno o más dispositivos informáticos en comunicación con el vaporizador 100. Con este fin, el controlador 104 puede incluir hardware de comunicación 105. El controlador 104 también puede incluir una memoria 108. Un dispositivo informático puede ser un componente de un sistema de vaporizador que también incluye el vaporizador 100, y puede incluir un hardware de comunicación independiente, que puede establecer un canal de comunicación inalámbrica con el hardware de comunicación 105 del vaporizador 100.
Un dispositivo informático utilizado como parte del sistema vaporizador puede incluir un dispositivo informático de propósito general (por ejemplo, un teléfono inteligente, una tableta, un ordenador personal, algún otro dispositivo portátil como un reloj inteligente o similar) que ejecuta software para producir una interfaz de usuario para permitir que un usuario del dispositivo interactúe con un vaporizador 100. En otras implementaciones, un dispositivo utilizado como parte del sistema de vaporizador puede ser una pieza de hardware dedicada, como un control remoto u otro dispositivo inalámbrico o con cable que tiene uno o más controles de interfaz más físicos o suaves (por ejemplo, configurables en una pantalla u otro dispositivo de exposición y seleccionables a través de la interacción del usuario con una pantalla sensible al tacto o algún otro dispositivo de entrada como un ratón, puntero, trackball, botones de cursor o similares). El vaporizador 100 también puede incluir una o más salidas 117 o dispositivos para proporcionar información al usuario.
Un dispositivo informático que forma parte de un sistema de vaporizador como se define anteriormente se puede utilizar para cualquiera de una o más funciones, como controlar la dosificación (por ejemplo, monitorización de dosis, ajuste de dosis, limitación de dosis, seguimiento de usuarios, etc.), control de sesión (por ejemplo, monitorización de sesiones, configuración de sesiones, limitación de sesiones, seguimiento de usuarios, etc.), control de entrega de nicotina (por ejemplo, cambio entre material vaporizable con nicotina y sin nicotina, ajuste de la cantidad de nicotina entregada, etc.), obtención de información de ubicación (por ejemplo,, ubicación de otros usuarios, ubicaciones de minoristas/lugares comerciales, ubicaciones de vapeo, ubicación relativa o absoluta del propio vaporizador, etc.), personalización del vaporizador (p. ej., nombrar el vaporizador, bloquear/proteger con contraseña el vaporizador, ajustar uno o más controles parentales, asociar el vaporizador con un grupo de usuarios, registrar el vaporizador con un fabricante o una organización de mantenimiento de garantía, etc.), participar en actividades sociales (por ejemplo, comunicaciones en redes sociales, interactuar con uno o varios grupos, etc.) con otros usuarios, o similares. Los términos "sesiones", "sesión", "sesión de vaporizador" o "sesión de vapor" pueden usarse para referirse a un período dedicado al uso del vaporizador. El período puede incluir un período de tiempo, un número de dosis, una cantidad de material vaporizable o similares.
En el ejemplo en el que un dispositivo informático proporciona señales relacionadas con la activación del elemento de calentamiento resistivo, o en otros ejemplos de acoplamiento de un dispositivo informático con un vaporizador 100 para la implementación de diversos controles u otras funciones, el dispositivo informático ejecuta uno o más conjuntos de instrucciones informáticas para proporcionar una interfaz de usuario y un manejo de datos subyacente. En un ejemplo, la detección por parte del dispositivo informático de la interacción del usuario con uno o más elementos de la interfaz de usuario puede hacer que el dispositivo informático envíe una señal al vaporizador 100 para activar el elemento de calentamiento, ya sea a una temperatura operativa completa para la creación de una dosis inhalable de vapor/aerosol. Otras funciones del vaporizador 100 pueden controlarse mediante la interacción de un usuario con una interfaz de usuario en un dispositivo informático en comunicación con el vaporizador 100.
En algunas realizaciones, un cartucho de vaporizador 120 utilizable con un cuerpo de vaporizador 110 puede incluir un atomizador 141 que tiene un elemento absorbente y un elemento de calentamiento. Alternativamente, uno o ambos del elemento absorbente y el elemento de calentamiento pueden ser parte del cuerpo de vaporizador 110. En implementaciones en las que cualquier parte del atomizador 141 (por ejemplo, un elemento de calentamiento o un elemento absorbente) es parte del cuerpo de vaporizador 110, el vaporizador 100 se puede configurar para suministrar material vaporizable líquido desde un depósito 140 en el cartucho de vaporizador a la mecha y otras partes del atomizador, como por ejemplo un elemento absorbente, un elemento de calentamiento, etc. Las estructuras capilares que incluyen un elemento absorbente serán entendidas por un experto en la técnica como una realización potencial utilizable con otras características descritas en esta memoria.
La activación del elemento de calentamiento puede ser provocada por la detección automática de la calada basada en una o más señales generadas por uno o más sensores 113, como por ejemplo un sensor o sensores de presión dispuestos para detectar la presión a lo largo de la ruta de flujo de aire en relación con la presión ambiental (o puede medir cambios en la presión absoluta), uno o más sensores de movimiento del vaporizador 100, uno o más sensores de flujo del vaporizador 100, un sensor de labios capacitivo del vaporizador 100; en respuesta a la detección de la interacción de un usuario con uno o más dispositivos de entrada 116 (por ejemplo, botones u otros dispositivos de control táctil del vaporizador 100), recepción de señales de un dispositivo informático en comunicación con el vaporizador 100, o a través de otros enfoques para determinar que una calada está ocurriendo o es inminente.
El elemento de calentamiento puede ser o puede incluir uno o más de un calentador conductivo, un calentador radiativo y un calentador convectivo. Un tipo de elemento de calentamiento puede ser un elemento de calentamiento resistivo, que puede estar construido o al menos incluir un material (por ejemplo, un metal o una aleación, por ejemplo, una aleación de níquel-cromo o una resistencia no metálica) configurado para disipar la energía eléctrica en forma de calor cuando la corriente eléctrica pasa a través de uno o más segmentos resistivos del elemento de calentamiento.
En algunas implementaciones, el atomizador 141 puede incluir un elemento de calentamiento que incluye una bobina resistiva u otro elemento de calentamiento envuelto, colocado dentro, integrado en una forma voluminosa, presionado hasta contacto térmico con, colocado cerca, configurado para calentar el aire para provocar un calentamiento por convección de, o dispuesto de otro modo para entregar calor a un elemento absorbente para hacer que un material vaporizable líquido atraído por el elemento absorbente de un depósito 140 sea vaporizado para la inhalación posterior por parte de un usuario en una fase gaseosa y/o condensada (por ejemplo, partículas de aerosol o gotitas). También pueden ser posibles otras configuraciones de elementos absorbentes, elementos de calentamiento o conjuntos atomizadores, como se discute más adelante.
Después de la conversión del material vaporizable a la fase gaseosa, y dependiendo del tipo de vaporizador, las propiedades físicas y químicas del material vaporizable u otros factores, al menos parte del material vaporizable en fase gaseosa puede condensarse para formar partículas en al menos un equilibrio local parcial con la fase gaseosa como parte de un aerosol, que puede formar una parte o la totalidad de una dosis inhalable proporcionada por el vaporizador 100 para una calada dada o aspirar en el vaporizador.
Se entenderá que la interacción entre las fases gaseosas y condensadas en un aerosol generado por un vaporizador puede ser compleja y dinámica, ya que factores como la temperatura ambiente, la humedad relativa, la química (p. ej., interacciones ácido-base, protonación o falta de ella de un compuesto liberado del material vaporizable por calentamiento, etc.), condiciones de flujo en las rutas de flujo de aire (tanto dentro del vaporizador como en las vías respiratorias de un ser humano u otro animal), mezcla del material vaporizable en fase gaseosa o en fase aerosol con otras corrientes de aire, o similares pueden afectar a uno o más parámetros físicos y/o químicos de un aerosol. En algunos vaporizadores, y en particular en los vaporizadores para el suministro de materiales vaporizables más volátiles, la dosis inhalable puede existir predominantemente en la fase gaseosa (es decir, la formación de partículas en fase condensada puede ser muy limitada).
Como se indica en otra parte de esta memoria, ciertos vaporizadores no cubiertos por las reivindicaciones también pueden (o alternativamente) estar configurados para crear una dosis inhalable de material vaporizable en fase gaseosa y/o en fase aerosol, al menos en parte mediante el calentamiento de un material vaporizable no líquido, como por ejemplo un material vaporizable en fase sólida (por ejemplo, una cera o similar) o material vegetal (por ejemplo, hojas de tabaco o partes de hojas de tabaco) que contiene el material vaporizable. En tales vaporizadores, un elemento de calentamiento resistivo puede ser parte o estar incorporado o en contacto térmico con las paredes de un horno u otra cámara de calentamiento en donde se coloca el material vaporizable no líquido.
Alternativamente, se puede usar un elemento o elementos de calentamiento resistivo para calentar el aire que pasa a través del material vaporizable no líquido para provocar el calentamiento por convección del material vaporizable no líquido. Todavía en otros ejemplos, un elemento o elementos de calentamiento resistivo pueden disponerse en contacto íntimo con el material vegetal de tal manera que el calentamiento conductivo directo del material vegetal se produzca desde dentro de una masa del material vegetal (por ejemplo, a diferencia de la conducción hacia el interior desde las paredes de un horno).
El elemento de calentamiento puede activarse por medio de un controlador 104, que puede ser parte de un cuerpo de vaporizador 110. El controlador 104 puede hacer que la corriente pase desde la fuente de energía 112 a través de un circuito que incluye el elemento de calentamiento resistivo, que puede ser parte de un cartucho de vaporizador 120. El controlador 104 puede activarse en asociación con un usuario que toma una calada (por ejemplo, atrae, inhala, etc.) en una boquilla 130 del vaporizador 100 que puede hacer que el aire fluya desde una entrada de aire, a lo largo de una ruta de flujo de aire que pasa por un atomizador 141. Un atomizador 141 puede incluir una mecha en combinación con un elemento de calentamiento, por ejemplo.
El flujo de aire, provocado por el usuario al tomar una calada, puede pasar a través de una o más áreas o cámaras de condensación en y/o aguas abajo del atomizador 141 y luego hacia una salida de aire en la boquilla. El aire entrante que pasa a lo largo de la ruta de flujo de aire puede pasar por encima, a través, cerca, alrededor, etc. del atomizador 141, de modo que el material vaporizable en fase gaseosa (o alguna otra forma inhalable del material vaporizable) es arrastrado al aire debido al atomizador 141 convirtiendo cierta cantidad del material vaporizable a la fase gaseosa. Como se ha indicado anteriormente, el material vaporizable en fase gaseosa arrastrado puede condensarse a medida que pasa por el resto de la ruta de flujo de aire, de modo que una dosis inhalable del material vaporizable en forma de aerosol puede entregarse desde la salida de aire (por ejemplo, a través de una boquilla 130 para inhalación por parte de un usuario).
La temperatura de un elemento de calentamiento resistivo de un vaporizador 100 puede depender de uno o más factores, incluida la cantidad de energía eléctrica entregada al elemento de calentamiento resistivo o un ciclo de trabajo en el que se entrega la energía eléctrica, transferencia de calor conductiva y/o radiativa a otras partes del vaporizador 100 o al medio ambiente, transferencia de calor específica al aire y/o material vaporizable en fase líquida o gaseosa (por ejemplo, elevar la temperatura de un material vaporizable a su punto de vaporización o elevar una temperatura de un gas como aire y/o aire mezclado con material vaporizable vaporizado), pérdidas de calor latente debidas a la vaporización de un material vaporizable de la mecha y/o el atomizador 141 como un todo, pérdidas de calor por convección debido al flujo de aire (por ejemplo, aire en movimiento a través del elemento de calentamiento o el atomizador 141 como un todo cuando un usuario inhala en el vaporizador 100), etc.
Como se ha indicado anteriormente, para activar de manera fiable el elemento de calentamiento o calentar el elemento de calentamiento a una temperatura deseada, un vaporizador 100 puede, en algunas implementaciones, hacer uso de señales de un sensor de presión para determinar cuándo está inhalando un usuario. El sensor de presión se puede colocar en la ruta de flujo de aire o se puede conectar (p. ej., mediante un pasadizo u otra ruta) a una ruta de flujo de aire que conecta una entrada para que el aire entre al dispositivo y una salida a través de la cual el usuario inhala el vapor resultante y/o aerosol tal que el sensor de presión experimente cambios de presión simultáneamente con el aire que pasa a través del vaporizador 100 desde la entrada de aire hasta la salida de aire. En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento puede activarse en asociación con la calada de un usuario, por ejemplo, mediante la detección automática de la calada, por ejemplo, detectando el sensor de presión un cambio de presión en la ruta de flujo de aire.
Haciendo referencia a las Figuras 1,2A y 2B, el cartucho de vaporizador 120 se puede insertar de manera desprendible en el cuerpo de vaporizador 110 por medio del receptáculo de cartucho 118. Como se muestra en la Figura 2A, que ilustra una vista plana de un cuerpo de vaporizador 110 junto a un cartucho de vaporizador 120, un depósito 140 del cartucho de vaporizador 120 se puede formar en su totalidad o en parte de material translúcido de tal manera que un nivel del material vaporizable líquido 102 en el cartucho de vaporizador 120 puede ser visible. El cartucho de vaporizador 120 puede configurarse de modo que el nivel de material vaporizable 102 en el depósito 140 del cartucho de vaporizador 120 permanezca visible a través de una ventana en el cuerpo de vaporizador 110 cuando el cartucho de vaporizador 120 se recibe en el receptáculo de cartucho 118. Alternativamente o además, un nivel de material vaporizable líquido 102 en el depósito 140 puede verse a través de una pared o ventana exterior transparente o translúcida formada en una pared exterior del cartucho de vaporizador 120.
Realizaciones de ruta de flujo de aire
Haciendo referencia a las Figuras 2C y 2D, se ilustra un ejemplo de cartucho de vaporizador 120 en donde se crea una ruta de flujo de aire 134 durante una calada de un usuario en el vaporizador 100. La ruta de flujo de aire 134 puede dirigir el aire a una cámara de vaporización 150 (véase, por ejemplo, la Figura 2D) contenida en un alojamiento de mecha donde el aire se combina con un aerosol inhalable para entregarlo a un usuario a través de una boquilla 130, que también puede ser parte del cartucho de vaporizador 120. La cámara de vaporización 150 puede incluir y/o encerrar al menos parcialmente un atomizador 141 congruente con el resto de esta divulgación. Por ejemplo, cuando un usuario toma una calada del vaporizador 100, la ruta de flujo de aire 134 puede pasar entre una superficie exterior del cartucho de vaporizador 120 (por ejemplo, la ventana 132) y una superficie interior del receptáculo de cartucho 118 en el cuerpo de vaporizador 110. El aire puede luego se atraído a un extremo insertable 122 del cartucho, a través de la cámara de vaporización 150 que incluye o contiene el elemento de calentamiento y el elemento absorbente, y salir a través de una salida 136 de la boquilla 130 para suministrar el aerosol inhalable a un usuario. Otras configuraciones de la ruta de flujo de aire también están dentro del alcance de la divulgación actual, incluidas, entre otras, las discutidas con más detalle a continuación.
La Figura 2D muestra características adicionales que pueden incluirse en un cartucho de vaporizador 120 congruentes con el tema actual. Por ejemplo, el cartucho de vaporizador 120 puede incluir una pluralidad de contactos de cartucho (como los contactos de cartucho 124) dispuestos en el extremo insertable 122, que se configura para insertarse en el receptáculo de cartucho 118 de un cuerpo de vaporizador 110. Los contactos de cartucho 124 pueden opcionalmente puede ser parte cada uno de una sola pieza de metal que forma una estructura conductora (tal como la estructura conductora 126) conectada a uno de los dos extremos de un elemento de calentamiento resistivo. La estructura conductora puede opcionalmente formar lados opuestos de una cámara de calentamiento y opcionalmente puede actuar como escudos térmicos y/o disipadores de calor para reducir la transmisión de calor a las paredes exteriores del cartucho de vaporizador 120. A continuación se describen más detalles de este aspecto.
La Figura 2D también muestra una cánula 128 (que es un ejemplo de un concepto más general al que también se hace referencia en esta memoria como pasadizo de flujo de aire) dentro del cartucho de vaporizador 120 que define parte de la ruta de flujo de aire 134 que pasa entre una cámara de calentamiento (también denominada en esta memoria como cámara de atomizador, cámara de vaporización o similar), que se puede formar al menos en parte por la estructura conductora 126 y la boquilla 130. Tal configuración hace que fluya aire hacia abajo alrededor del extremo insertable 122 del cartucho de vaporizador 120 hacia el receptáculo de cartucho 118 y luego retrocede en sentido opuesto después de pasar alrededor del extremo insertable 122 (por ejemplo, un extremo opuesto a un extremo que incluye la boquilla 130) del cartucho de vaporizador 120 a medida que entra al cuerpo de cartucho hacia la cámara de vaporización 150. La ruta de flujo de aire 134 luego se traslada a través del interior del cartucho de vaporizador 120, por ejemplo a través de uno o más tubos o canales internos (como la cánula 128) y a través de una o más salidas (como la salida 136) formadas en la boquilla 130.
Ventilación de igualación de presión
Como se ha mencionado anteriormente, la retirada del material vaporizable 102 del depósito 140 (p. ej., a través de atracción capilar por el elemento absorbente) puede crear un vacío al menos parcial (p. ej., una presión reducida creada en una parte del depósito que ha sido vaciada por el consumo de material vaporizable líquido) en relación con la presión de aire ambiente en el depósito 140, y dicho vacío puede interferir con la acción capilar proporcionada por el elemento absorbente. Esta presión reducida puede, en algunos ejemplos, ser lo suficientemente grande en magnitud como para reducir la eficacia del elemento absorbente para atraer material vaporizable líquido 102 hacia la cámara de vaporización 150, reduciendo así la eficacia del vaporizador 100 para vaporizar una cantidad deseada de material vaporizable 102 como cuando un usuario da una calada al vaporizador 100. En casos extremos, un vacío creado en el depósito 140 podría resultar en la incapacidad de atraer todo el material vaporizable 102 hacia la cámara de vaporización 150, lo que conduciría a un uso incompleto del material vaporizable 102. Se puede incluir una o más características de ventilación en asociación con un depósito de vaporizador 140 (independientemente de la posición del depósito 140 en un cartucho de vaporizador 120 o en cualquier otro lugar en un vaporizador) para permitir al menos la igualación parcial (opcionalmente igualación completa) de la presión en el depósito 140 con la presión ambiental (por ejemplo, la presión en el aire ambiente fuera del depósito 140) para aliviar este problema.
En algunos casos, mientras que permitir la igualación de presión dentro del depósito 140 mejora la eficiencia de la entrega del material vaporizable líquido al atomizador 141, lo hace al provocar que el volumen vacuo que de otro modo estaría vacío (por ejemplo, el espacio vaciado por el uso del material vaporizable líquido) dentro el depósito 140 se llene con aire. Como se discute con más detalle a continuación, este volumen vacuo lleno de aire puede experimentar posteriormente cambios de presión en relación con el aire ambiente, lo que puede dar lugar, en determinadas condiciones, a la fuga de material vaporizable líquido fuera del depósito 140 y, en última instancia, fuera de un cartucho de vaporizador 120 y/u otra parte de un vaporizador que contiene el depósito 140. Las implementaciones del tema actual también pueden proporcionar ventajas y beneficios con respecto a este tema.
A continuación se describen diversas características y dispositivos que mejoran o superan estos problemas. Por ejemplo, en esta memoria se describen diversas características para controlar el flujo de aire, así como el flujo del material vaporizable, que pueden proporcionar ventajas y mejoras en relación con los enfoques existentes, al mismo tiempo que introducen beneficios adicionales como se describe en esta memoria. Los dispositivos y/o cartuchos de vaporizador descritos en esta memoria incluyen una o más características que controlan y mejoran el flujo de aire en el dispositivo y/o cartucho de vaporización, mejorando así la eficiencia y eficacia de vaporizar el material vaporizable líquido mediante el dispositivo vaporizador sin introducir características adicionales que podrían dar lugar a fugas de material vaporizable líquido.
Las Figuras 2E y 2F ilustran diagramas de las realizaciones primera y segunda, respectivamente, de sistemas de depósito 200A, 200B configurados para un cartucho de vaporizador (como el cartucho de vaporizador 120) y/o el dispositivo vaporizador (como el vaporizador 100) para mejorar la igualación de presión y el flujo de aire en el vaporizador. Más específicamente, los sistemas de depósito 200A, 200B ilustrados en las Figuras 2E y 2F mejoran la regulación de la presión dentro del depósito 240 de manera que se alivia el vacío creado en el depósito 240 después de que un usuario toma una calada del vaporizador mientras reduce o incluso elimina la incidencia de fugas de material vaporizable líquido a través de la estructura de ventilación. Esto permite que la acción capilar del material poroso (p. ej., un elemento absorbente) asociado con el depósito 240 y la cámara de vaporización 242 continúe atrayendo de manera efectiva un material vaporizable 202 desde el depósito 240 hacia la cámara de vaporización 242 después de cada calada.
Como se muestra en las Figuras 2E y 2F, los sistemas de depósito 200A, 200B incluyen un depósito 240 configurado para contener un material vaporizable líquido 202. El depósito 240 se sella en todos los lados por las paredes del depósito 232 excepto a través de un área de alojamiento de mecha que se extiende entre el depósito 240 y el cámara de vaporización 242. Un elemento de calentamiento o calentador se puede contener dentro de la cámara de vaporización 242 y acoplarse al elemento absorbente. El elemento absorbente se configura para proporcionar la acción capilar que atrae el material vaporizable 202 desde el depósito 240 a la cámara de vaporización 242 para ser vaporizado en aerosol por el calentador. A continuación, el aerosol se combina con el flujo de aire 234 que se traslada a lo largo de un pasadizo de flujo de aire 238 del vaporizador para inhalación por parte del usuario.
Los sistemas de depósito 200A, 200B también incluyen un restrictor de flujo de aire 244 que restringe el paso del flujo de aire 234 a lo largo del pasadizo de flujo de aire 238 del vaporizador, como cuando un usuario toma una calada del vaporizador. La restricción del flujo de aire 234 provocada por el restrictor de flujo de aire 244 puede permitir que se forme un vacío a lo largo de una parte del pasadizo de flujo de aire 238 aguas abajo del restrictor de flujo de aire 244. El vacío creado a lo largo del pasadizo de flujo de aire 238 puede ayudar a atraer el aerosol formado en una cámara de vaporización 242 (por ejemplo, una cámara que contiene al menos parte del atomizador 141) a lo largo del pasadizo de flujo de aire 238 para la inhalación por parte del usuario. Se puede incluir al menos un restrictor de flujo de aire 244 en cada uno de los sistemas de depósito 200A, 200B y el restrictor de flujo de aire 244 puede incluir cualquier número de características para restringir el flujo de aire 234 a lo largo del pasadizo de flujo de aire 238.
Como se muestra en las Figuras 2E y 2F, cada uno de los sistemas de depósito 200A, 200B también puede incluir una ventilación 246 configurado para permitir selectivamente el paso de aire al depósito 240 para aumentar la presión dentro del depósito 240, como para aliviar el depósito 240 de la presión negativa (vacío) en relación con la presión ambiental que resulta del material vaporizable 202 que se atrae del depósito 240, como se ha discutido anteriormente. Al menos una ventilación 246 se puede asociar con el depósito 240. La ventilación 246 puede ser una válvula activa o pasiva y la ventilación 246 puede incluir cualquier número de características para permitir que el aire pase al depósito 240 para aliviar la presión negativa creada en el depósito 240.
Por ejemplo, una realización de la ventilación 246 puede incluir un pasadizo de ventilación que se extiende entre el depósito 240 y el pasadizo de flujo de aire 238 e incluye un diámetro (o, más generalmente, un área de sección transversal) cuyo tamaño es tal que la tensión de fluido (también denominada tensión superficial) del material vaporizable 202 evita que el material vaporizable 202 pase a través del pasadizo cuando la presión se iguala a través de la ventilación 246 (por ejemplo, la presión en el depósito 240 es aproximadamente la misma que la presión en el pasadizo de flujo de aire 238). Sin embargo, el diámetro (o más generalmente, el área de sección transversal) de la ventilación 246 y/o el pasadizo de ventilación pueden dimensionarse de tal manera que una presión de vacío creada en el depósito 240 sea capaz de superar la tensión superficial del material vaporizable 202 dentro de la ventilación 246 o el pasadizo de ventilación para hacer que se libere una burbuja de aire en el depósito 240 a través de la ventilación en respuesta a una presión suficientemente baja dentro del depósito 240 en relación con la presión ambiental.
En consecuencia, un volumen de aire puede pasar desde el pasadizo de flujo de aire 238 al depósito 240 y aliviar la presión de vacío. Una vez que se añade el volumen de aire al depósito 240, la presión se vuelve a igualar más estrechamente a través de la ventilación 246, lo que permite que la tensión superficial del material vaporizable 202 evite que entre aire en el depósito 240, así como también evita que fugue material vaporizable del depósito 240 a través del pasadizo de ventilación.
En una realización de ejemplo, el diámetro de la ventilación 246 o del pasadizo de ventilación puede estar en un intervalo de aproximadamente 0,3 mm a 0,6 mm, y también puede incluir diámetros en un intervalo de aproximadamente 0,1 mm a 2 mm. En algunos ejemplos, la ventilación 246 y/o el pasadizo de ventilación pueden ser no circulares, de modo que pueden caracterizarse por una sección transversal no circular a lo largo de la dirección del flujo de fluido dentro del pasadizo de ventilación. En tal ejemplo, la sección transversal no está definida por un diámetro, sino por un área de sección transversal. En términos generales, ya sea que la forma de sección transversal de la ventilación 246 y/o el pasadizo de ventilación sea circular o no circular, en ciertas implementaciones del tema actual puede ser ventajoso que el área de sección transversal de la ventilación 246 difiera a lo largo de su ruta entre la exposición a la presión de aire ambiental y el interior del depósito 240. Por ejemplo, una parte de la ventilación 246 más cercana a la presión ambiental exterior puede ventajosamente tener un área de sección transversal más pequeña (por ejemplo, un diámetro más pequeño en el ejemplo en donde la ventilación 246 tiene una sección transversal circular) con respecto a una parte de la ventilación 246 más cerca del interior del depósito 240. El área de sección transversal más pequeña más cercana al exterior del sistema puede proporcionar una mayor resistencia al escape de líquido material vaporizable mientras que el área de sección transversal más grande más cerca del interior del depósito 240 puede proporcionar una resistencia relativamente menor para el escape de una burbuja de aire desde la ventilación 246 hacia el depósito 240. En algunas implementaciones del tema actual, la transición entre el área de sección transversal más pequeña y la más grande puede ventajosamente no ser continua, sino que implica una discontinuidad a lo largo de la ventilación 246 y/o el pasadizo de ventilación. Tal estructura puede ser útil para proporcionar una mayor resistencia general al escape de material líquido que al equilibrio de la presión de depósito mediante la liberación de burbujas de aire desde la ventilación 246 porque el área de sección transversal más grande cerca del depósito puede tener una impulsión capilar más baja en relación con el área de sección transversal más pequeña expuesta al aire ambiente.
El material de la ventilación 246 y/o el pasadizo de ventilación también puede ayudar a controlar la ventilación 246 y/o el pasadizo de ventilación, por ejemplo, afectando un ángulo de contacto entre las paredes de la ventilación 246 y/o el pasadizo de ventilación y el material vaporizable 202. El ángulo de contacto puede tener un efecto sobre la tensión superficial creada por el material vaporizable 202 y, por lo tanto, afecta al umbral de diferencial de presión que se puede crear a través de la ventilación 246 y/o el pasadizo de ventilación antes de que se permita que pase un volumen de fluido a través de la ventilación 246, tal como se describe anteriormente. La ventilación 246 puede incluir una variedad de formas/tamaños y configuraciones que están dentro del alcance de esta divulgación. Además, diversas realizaciones de cartuchos y partes de cartuchos que incluyen una o más de una variedad de características de ventilación se describen con mayor detalle a continuación.
El posicionamiento de la ventilación 246 (por ejemplo, una ventilación pasiva) y el restrictor de flujo de aire 244 con respecto a la cámara de vaporización 242 ayuda con el funcionamiento efectivo de los sistemas de depósito 200A, 200B. Por ejemplo, el posicionamiento incorrecto de la ventilación 246 o del restrictor de flujo de aire 244 puede dar como resultado una fuga no deseada del material vaporizable 202 desde el depósito 240. La presente divulgación aborda el posicionamiento eficaz de la ventilación 246 y el restrictor de flujo de aire 244 con respecto a la cámara de vaporización 242 (que contiene la mecha). Por ejemplo, un diferencial de presión pequeño o nulo entre una ventilación pasiva y la mecha puede dar como resultado un sistema de depósito eficaz para aliviar la presión de vacío en el depósito y dar como resultado una acción capilar eficaz de la mecha mientras se evitan fugas. Las configuraciones del sistema de depósito que tienen un posicionamiento eficaz de la ventilación 246 y el restrictor de flujo de aire 244 con respecto a la cámara de vaporización 242 se describen con mayor detalle a continuación.
Como se muestra en la Figura 2E, el restrictor de flujo de aire 244 se puede colocar aguas arriba de la cámara de vaporización 242 a lo largo del pasadizo de flujo de aire 238 y la ventilación 246 se coloca a lo largo del depósito 240 de modo que proporcione una comunicación de fluidos entre el depósito 240 y una parte del pasadizo de flujo de aire 238 que está aguas abajo de la cámara de vaporización 242. Como tal, cuando un usuario toma una calada del vaporizador, se crea una presión negativa aguas abajo del restrictor de flujo de aire 244 de manera que la cámara de vaporización 242 experimenta presión negativa. De manera similar, un lado de la ventilación 246 en comunicación con el pasadizo de flujo de aire 238 también experimenta la presión negativa.
Como tal, se crea un diferencial de presión pequeña o inexistente entre la ventilación 246 y la cámara de vaporización 242 durante la calada (p. ej., cuando el usuario atrae o succiona aire del dispositivo de vaporización). Sin embargo, después de la calada, la acción capilar de la mecha atraerá el material vaporizable 202 del depósito 240 a la cámara de vaporización 242 para reponer el material vaporizable 202 que se vaporizó e inhaló como resultado de la calada anterior. Como resultado, se creará un vacío o presión negativa en el depósito 240. Entonces se producirá un diferencial de presión entre el depósito 240 y el pasadizo de flujo de aire 238. Como se ha discutido anteriormente, la ventilación 246 puede configurarse de tal manera que un diferencial de presión (p, ej. un umbral de diferencia de presión) entre el depósito 240 y el pasadizo de flujo de aire 238 permite que pase un volumen de aire desde el pasadizo de flujo de aire 238 al depósito 240, aliviando así el vacío en el depósito 240 y volviendo a una presión igualada a través de la ventilación 246 y un sistema de depósito estable 200A.
En otra realización, como se muestra en la Figura 2F, el restrictor de flujo de aire 244 se puede colocar aguas abajo de la cámara de vaporización 242 a lo largo del pasadizo de flujo de aire 238 y la ventilación 246 se puede colocar a lo largo del depósito 240 de modo que proporcione una comunicación de fluidos entre el depósito 240 y una parte del pasadizo de flujo de aire 238 que está aguas arriba de la cámara de vaporización 242. Como tal, cuando un usuario toma una calada del vaporizador, la cámara de vaporización 242 y la ventilación 246 experimentan poca o ninguna succión o presión negativa como resultado de la calada, lo que resulta en poco o ningún diferencial de presión entre la cámara de vaporización 242 y la ventilación 246. De manera similar al caso de la Figura 2E, el diferencial de presión creado a través de la ventilación 246 será el resultado de la acción capilar de la mecha que atrae el material vaporizable 202 a la cámara de vaporización 242 después de la calada. Como resultado, se creará un vacío o presión negativa en el depósito 240. Entonces se producirá un diferencial de presión a través de la ventilación 246.
Como se ha discutido anteriormente, la ventilación 246 se puede configurar de tal manera que un diferencial de presión (por ejemplo, un umbral de diferencia de presión) entre el depósito 240 y el pasadizo de flujo de aire 238 o la atmósfera permite que un volumen de aire pase al depósito 240, aliviando así el vacío en el depósito 240. Esto permite igualar la presión a través de la ventilación 246 y estabilizar los sistemas de depósito 200B. La ventilación 246 puede incluir diversas configuraciones y características y puede colocarse en una variedad de posiciones a lo largo del cartucho de vaporizador 120, para lograr diversos resultados. Por ejemplo, una o más ventilaciones 246 pueden colocarse adyacentes o formar parte de la cámara de vaporización 242 o el alojamiento de mecha. En tal configuración, una o más ventilaciones 246 pueden proporcionar comunicación de fluidos (por ejemplo, aire) entre el depósito 240 y la cámara de vaporización 242 (a través de las que pasa el flujo de aire cuando un usuario toma una calada del vaporizador y, por lo tanto, es parte del camino de flujo de aire).
De manera similar, como se ha descrito anteriormente, una ventilación 246 colocada adyacente a la cámara de vaporización 242 o el alojamiento de mecha, o que forma parte de ellos, puede permitir que el aire del interior de la cámara de vaporización 242 se traslade al depósito 240 a través de la ventilación 246 para aumentar la presión dentro del depósito 240, aliviando así de manera eficaz la presión de vacío creada como resultado de que el material vaporizable 202 se atrae adentro de la cámara de vaporización 242. Como tal, el alivio de la presión de vacío permite una acción capilar continua, eficiente y efectiva del material vaporizable 202 hacia la cámara de vaporización 242 a través de la mecha para crear vapor inhalable durante las caladas posteriores en el vaporizador por parte de un usuario. A continuación se proporcionan diversos ejemplos de realizaciones de un elemento de cámara de vaporización de ventilación (por ejemplo, un conjunto de atomizador) que incluye un alojamiento de mecha 1315, 178 (que aloja la cámara de vaporización) y al menos una ventilación 596 acoplada o que forma parte del alojamiento de mecha 1315, 178 para lograr la ventilación eficaz anterior del depósito 140.
Realizaciones de conjunto de cartucho de cara abierta
Haciendo referencia a las Figuras 3A y 3B, se muestra una vista en sección transversal plana de ejemplo de una realización de cartucho alternativa 1320 en la que el cartucho 1320 incluye una boquilla o área de boquilla 1330, un depósito 1340 y un atomizador (no mostrado individualmente). El atomizador puede incluir un elemento de calentamiento 1350 y un elemento absorbente 1362, juntos o por separado, dependiendo de la implementación, de modo que el elemento absorbente 1362 se acople térmica o termodinámicamente al elemento de calentamiento 1350 con el fin de vaporizar un material vaporizable 1302 atraído del elemento absorbente 1362 o almacenado en este.
Se pueden incluir placas 1326, en una realización, para proporcionar una conexión eléctrica entre un elemento de calentamiento 1350 y una fuente de energía 112 (véase la Figura 1). Un pasadizo de flujo de aire 1338, definido a través o en un lado del depósito 1340, puede conectar un área en un cartucho 1320 que aloja el elemento absorbente 1362 (por ejemplo, un alojamiento de mecha que no se muestra por separado) a una abertura que conduce a la boquilla o al área de boquilla 1330 para proporcionar una ruta para que el material vaporizable vaporizado 1302 se traslade desde el área del elemento de calentamiento 1350 hasta el área de boquilla 1330.
Como se ha indicado anteriormente, el elemento absorbente 1362 puede acoplarse a un atomizador o elemento de calentamiento 1350 (p. ej., un elemento de calentamiento resistivo o bobina) que se conecta a uno o más contactos eléctricos (p. ej., placas 1326). El elemento de calentamiento 1350 (y otros elementos de calentamiento descritos en esta memoria según una o más implementaciones) pueden tener diversas formas y/o configuraciones y pueden incluir uno o más elementos de calentamiento 1350, 500, o características de los mismos, como se proporciona con más detalle a continuación con respecto a las Figuras 44A-116.
Según una o más implementaciones de ejemplo, el elemento de calentamiento 1350 del cartucho 1320 se puede hacer (por ejemplo, estampar) de una lámina de material y engarzar alrededor de al menos una parte de un elemento absorbente 1362 o doblarse para proporcionar un elemento preformado configurado para recibir el elemento absorbente 1362 (por ejemplo, el elemento absorbente 1362 se empuja hacia el elemento de calentamiento 1350 y/o el elemento de calentamiento 1350 se mantiene en tensión y se tira sobre el elemento absorbente 1362).
El elemento de calentamiento 1350 se puede doblar de manera que el elemento de calentamiento 1350 asegure el elemento absorbente 1362 entre al menos dos o tres partes del elemento de calentamiento 1350. El elemento de calentamiento 1350 se puede doblar para conformarse a la forma de al menos una parte del elemento absorbente 1362. Las configuraciones del elemento de calentamiento 1350 permiten una fabricación de calidad mejorada y más consistente del elemento de calentamiento 1350. La consistencia de la calidad de fabricación del elemento de calentamiento 1350 puede ser especialmente importante durante los procesos de fabricación a escala y/o automatizados. Por ejemplo, el elemento de calentamiento 1350 según una o más implementaciones ayuda a reducir los problemas de tolerancia que pueden surgir durante los procesos de fabricación al ensamblar un elemento de calentamiento 1350 que tiene múltiples componentes.
El elemento de calentamiento 1350 también puede mejorar la precisión de las mediciones tomadas del elemento de calentamiento 1350 (por ejemplo, una resistencia, una corriente, una temperatura, etc.) debido al menos en parte a la consistencia mejorada en la capacidad de fabricación del elemento de calentamiento 1350 que ha reducido problemas de tolerancia. Un elemento de calentamiento 1350 fabricado (p. ej., estampado) a partir de una hoja de material y engarzado alrededor de al menos una parte de un elemento absorbente 1362 o doblado para proporcionar un elemento preformado ayuda deseablemente a minimizar las pérdidas de calor y ayuda a garantizar que el elemento de calentamiento 1350 se comporta de manera predecible para ser calentado a la temperatura adecuada.
Además, como se discute más adelante con respecto a una realización incluida relacionada con un elemento de calentamiento formado por metal ondulado, el elemento de calentamiento 1350 puede metalizarse total y/o selectivamente con uno o más materiales para mejorar el rendimiento de calentamiento del elemento de calentamiento 1350. La metalización de todo o una parte del elemento de calentamiento 1350 puede ayudar a minimizar las pérdidas de calor. La metalización también puede ayudar a concentrar el calor en una parte del elemento de calentamiento 1350, proporcionando así un elemento de calentamiento 1350 que se calienta de manera más eficiente y reduce aún más las pérdidas de calor. La metalización selectiva puede ayudar a dirigir la corriente proporcionada al elemento de calentamiento 1350 a la ubicación adecuada. La metalización selectiva también puede ayudar a reducir la cantidad de material de metalización y/o los costes asociados con la fabricación del elemento de calentamiento 1350.
Además o en combinación con los elementos de calentamiento de ejemplo descritos y/o discutidos a continuación, el elemento de calentamiento puede incluir un elemento de calentamiento plano 1850 (véase la Figuras 18A-18D) colocado dentro de un cartucho de vaporizador 1800 que incluye dos pasadizos de flujo de aire 1838, un elemento de calentamiento 1950 (véanse las Figuras 19A-19C, 22A-22B y 44A-116) colocados dentro de un cartucho de vaporizador 1900 que incluye dos pasadizos de flujo de aire 1938 y un elemento de calentamiento plegado 2050 (véanse las Figuras 20A-20C) colocados dentro de un vaporizador cartucho 2000 que incluye un solo pasadizo de flujo de aire 2038.
Como se ha indicado anteriormente, un elemento de calentamiento 1350, en una realización, puede contener un elemento absorbente 1362. Por ejemplo, un elemento absorbente 1362 puede extenderse cerca o al lado de las placas 1326 y a través de elementos de calentamiento resistivos en contacto con las placas 1326. Un alojamiento de mecha puede rodear al menos una parte de un elemento de calentamiento 1350 y conectar un elemento de calentamiento 1350 directa o indirectamente a un pasadizo de flujo de aire 1338. El material vaporizable 1302 puede ser atraído por un elemento absorbente 1362 a través de uno o más pasadizos conectados a un depósito 1340. En una realización, uno o ambos del pasadizo primario 1382 o un pasadizo secundario 1384 se pueden utilizar para ayudar a enrutar o entregar material vaporizable 1302 a uno o ambos extremos de un elemento absorbente 1362 o radialmente a lo largo de un elemento absorbente 1362.
Realizaciones de colector de desbordamiento
Como se proporciona con mayor detalle a continuación, particularmente con referencia a las Figuras 3A y 3B, el intercambio de aire y material vaporizable líquido dentro y fuera de un depósito de cartucho 1340 puede controlarse ventajosamente, y la eficiencia volumétrica del cartucho de vaporizador (definido como un volumen de material vaporizable líquido que eventualmente se convierte en aerosol inhalable relativo a un volumen total del propio cartucho) también puede mejorarse opcionalmente mediante la incorporación de una estructura denominada colector 1313.
Según algunas implementaciones, un cartucho 1320 puede incluir un depósito 1340 que se define al menos parcialmente por al menos una pared (que opcionalmente puede ser una pared que se comparte con una cubierta exterior del cartucho) configurada para contener un material vaporizable líquido 1302. El depósito 1340 puede incluir una cámara de almacenamiento 1342 y un volumen de desbordamiento 1344, que puede incluir o contener el colector 1313. La cámara de almacenamiento 1342 puede contener material vaporizable 1302 y el volumen de desbordamiento 1344 puede configurarse para recoger o retener al menos alguna parte del material vaporizable 1302, cuando uno o más factores hacen que el material vaporizable 1302 en la cámara de almacenamiento de depósito 1342 se traslade hacia el volumen de desbordamiento 1344. En algunas implementaciones del tema actual, el cartucho puede llenarse inicialmente con material vaporizable líquido de manera que el espacio vacuo dentro del colector se llene previamente con el material vaporizable líquido.
En realizaciones de ejemplo, el tamaño volumétrico del volumen de desbordamiento 1344 puede configurarse para que sea igual, aproximadamente igual o mayor que la cantidad de aumento en el volumen del contenido (por ejemplo, material vaporizable 1302 y aire) contenido en la cámara de almacenamiento 1342, cuando el volumen del contenido en la cámara de almacenamiento 1342 se expande debido a un cambio máximo esperado en la presión que puede sufrir el depósito en relación con la presión ambiental.
Dependiendo de los cambios en la presión o temperatura ambiente u otros factores, un cartucho 1320 puede experimentar un cambio de un primer estado de presión a un segundo estado de presión (por ejemplo, una primera diferencia de presión relativa entre el interior del depósito y la presión ambiental y un segundo diferencial de presión relativo entre el interior del depósito y la presión ambiental). En algunos aspectos, el volumen de desbordamiento 1344 puede tener una abertura hacia el exterior del cartucho 1320 y puede estar en comunicación con la cámara de almacenamiento de depósito 1342 de modo que el volumen de desbordamiento 1344 pueda actuar como canal de ventilación para la igualación de la presión en el cartucho 1320 y/o para recoger y al menos retener temporalmente y opcionalmente devolver de forma reversible material vaporizable líquido que puede salir de la cámara de almacenamiento en respuesta a variaciones en el diferencial de presión entre la cámara de almacenamiento y el aire ambiente. Como se describe en esta memoria, un diferencial de presión se refiere a una diferencia en la presión absoluta entre una parte interna del depósito y el aire ambiente. El material vaporizable 1302 puede atraerse de la cámara de almacenamiento 1342 al atomizador y convertirse a fases de vapor o aerosol, reduciendo el volumen del material vaporizable que queda en la cámara de almacenamiento 1342 y, en ausencia de algún mecanismo para devolver el aire a la cámara de almacenamiento para igualar la presión en ella con presión ambiental, puede conducir a la condición de vacío al menos parcial discutida anteriormente en esta memoria.
Continuando con la referencia a las Figuras 3A y 3B, el depósito 1340 puede implementarse para incluir áreas separables primera y segunda, de modo que el volumen del depósito 1340 se divide en una cámara de almacenamiento de depósito 1342 y un volumen de desbordamiento de depósito 1344. La cámara de almacenamiento 1342 puede configurarse para almacenar el material vaporizable 1302 y puede acoplarse además al elemento absorbente 1362 a través de uno o más pasadizos primarios 1382. En algunos ejemplos, un pasadizo primario 1382 puede tener una longitud muy corta (por ejemplo, un orificio de pasadizo desde un espacio que contiene un pasadizo absorbente elemento u otras partes de un atomizador). En otros ejemplos, el pasadizo primario puede ser parte de una ruta de fluido más larga entre la cámara de almacenamiento y el elemento absorbente. El volumen de desbordamiento 1344 puede configurarse para almacenar y contener partes del material vaporizable 1302 que pueden desbordarse de la cámara de almacenamiento 1342 en un segundo estado de presión en donde la presión en la cámara de almacenamiento 1342 es mayor que la presión ambiental, como se proporciona con más detalle abajo.
En un primer estado de presión, el material vaporizable 1302 puede almacenarse en la cámara de almacenamiento 1342 del depósito 1340. El primer estado de presión puede existir, por ejemplo, cuando la presión ambiental es aproximadamente igual o mayor que la presión dentro del cartucho 1320. En este primer estado de presión, las propiedades estructurales y funcionales del pasadizo primario 1382 y el pasadizo secundario 1384 son tales que el material vaporizable 1302 puede fluir desde la cámara de almacenamiento 1342 hacia el elemento absorbente 1362 a través del pasadizo primario 1382, por ejemplo bajo la acción capilar del elemento absorbente para acercar el líquido a un elemento de calentamiento que actúa para convertir el material vaporizable líquido en la fase gaseosa.
En una realización, en el primer estado de presión, nada o cantidades limitadas del material vaporizable 1302 fluye hacia el pasadizo secundario 1384. En el segundo estado de presión, el material vaporizable 1302 puede fluir desde la cámara de almacenamiento 1342 hacia el volumen de desbordamiento 1344 del depósito 1340 que, por ejemplo, incluye un colector 1313 para evitar o limitar un flujo indeseable (por ejemplo, excesivo) del material vaporizable 1302 fuera del depósito. El segundo estado de presión puede existir o ser provocado, por ejemplo, cuando una burbuja de aire se expande en la cámara de almacenamiento 1342 (por ejemplo, debido a que la presión ambiental se vuelve menor que la presión dentro del cartucho 1320).
Ventajosamente, el flujo del material vaporizable 1302 puede controlarse mediante el enrutamiento del material vaporizable 1302 impulsado desde la cámara de almacenamiento 1342 por un aumento de presión al volumen de desbordamiento 1344. El colector 1313 dentro del volumen de desbordamiento puede incluir una o más estructuras capilares que contienen al menos algo (y ventajosamente todo) del exceso de material vaporizable líquido expulsado de la cámara de almacenamiento 1342 sin permitir que el material vaporizable líquido alcance una salida del colector 1313. El colector 1313 también incluye ventajosamente estructuras capilares que permiten que el material vaporizable líquido empujado hacia el colector 1313 por un exceso de presión en la cámara de almacenamiento 1342 con respecto a la presión ambiental para ser atraído de manera reversible hacia la cámara de almacenamiento 1342 cuando la presión se iguala o se reduce de otro modo en la cámara de almacenamiento 1342 con respecto a la presión ambiental. En otras palabras, el pasadizo secundario 1384 del colector 1313 puede tener características o propiedades microfluídicas que evitan que el aire y el líquido se desvíen entre sí durante el llenado y el vaciado del colector 1313. Es decir, las características microfluídicas pueden usarse para controlar el flujo material vaporizable 1302 tanto dentro como fuera del colector 1313 (es decir, proporcionar características de inversión de flujo) para evitar o reducir las fugas del material vaporizable 1302 o el atrapamiento de burbujas de aire en la cámara de almacenamiento 1342 o el volumen de desbordamiento 1344.
Dependiendo de la implementación, las características o propiedades microfluídicas mencionadas anteriormente pueden estar relacionadas con el tamaño, la forma, el revestimiento de la superficie, las características estructurales y las propiedades capilares del elemento absorbente 1362, el pasadizo primario 1382 y el pasadizo secundario 1384. Por ejemplo, el pasadizo secundario 1384 en el colector 1313 puede tener opcionalmente propiedades capilares diferentes que el pasadizo primario 1382 que conduce al elemento absorbente 1362 para permitir que cierto volumen del material vaporizable 1302 pase desde la cámara de almacenamiento 1342 al volumen de desbordamiento 1344, durante el segundo estado de presión.
En una implementación de ejemplo, la resistencia general del colector 1313 para permitir que fluya líquido hacia fuera es mayor que la resistencia general de la mecha, por ejemplo, para permitir que el material vaporizable 1302 fluya principalmente a través del pasadizo primario 1382 hacia el elemento absorbente 1362 durante el primer estado de presión.
El elemento absorbente 1362 puede proporcionar un camino capilar a través o hacia el elemento absorbente 1362 para el material vaporizable 1302 almacenado en el depósito 1340. El camino capilar (por ejemplo, el pasadizo primario 1382) puede ser lo suficientemente grande como para permitir una acción absorbente o una acción capilar para reemplazar material vaporizable vaporizado 1302 en el elemento absorbente 1362, y puede ser lo suficientemente pequeño para evitar la fuga de material vaporizable 1302 fuera del cartucho 1320 durante un evento de presión negativa. El alojamiento de mecha o el elemento absorbente 1362 pueden tratarse para evitar fugas. Por ejemplo, el cartucho 1320 se puede recubrir después del llenado para evitar fugas o evaporación a través del elemento absorbente 1362. Se puede usar cualquier recubrimiento apropiado, incluido un recubrimiento vaporizable por calor (por ejemplo, una cera u otro material), por ejemplo.
Cuando un usuario inhala desde el área de boquilla 1330, por ejemplo, el aire fluye adentro del cartucho 1320 a través de una entrada o abertura en relación operativa con el elemento absorbente 1362. El elemento de calentamiento 1350 puede activarse en respuesta a una señal generada por uno o más sensores 113 (véase la Figura 1). El uno o más sensores 113 pueden incluir al menos uno de sensor de presión, sensor de movimiento, sensor de flujo u otro mecanismo capaz de detectar cambios en el pasadizo de flujo de aire 1338. Cuando se activa el elemento de calentamiento 1350, el elemento de calentamiento 1350 puede tener un aumento de temperatura como resultado de la corriente que fluye a través de las placas 1326. O a través de alguna otra parte eléctricamente resistiva del elemento de calentamiento que actúa para convertir la energía eléctrica en energía térmica.
En una realización, el calor generado puede transferirse a al menos una parte del material vaporizable 1302 en el elemento absorbente 1362 a través de la transferencia de calor por conducción, convección o radiación de tal manera que al menos una parte del material vaporizable 1302 se introduce en el elemento absorbente 1362 se vaporiza. Dependiendo de la implementación, el aire que entra al cartucho 1320 fluye sobre (o alrededor, cerca, etc.) el elemento absorbente 1362 y los elementos calentados en el elemento de calentamiento 1350 y retira el material vaporizable vaporizado 1302 hacia el pasadizo de flujo de aire 1338, donde el vapor opcionalmente puede condensarse y administrarse en forma de aerosol, por ejemplo, a través de una abertura en el área de boquilla 1330.
Haciendo referencia a la Figura 3B, la cámara de almacenamiento 1342 se puede conectar al pasadizo de flujo de aire 1338 (es decir, a través del pasadizo secundario 1384 del volumen de desbordamiento 1344) con el fin de permitir que el material vaporizable líquido sea expulsado de la cámara de almacenamiento 1342 por el aumento de presión en la cámara de almacenamiento 1342 en relación con ambiente para ser retenido sin escapar del cartucho de vaporizador. Si bien las implementaciones descritas en esta memoria se refieren a un cartucho de vaporizador que contiene un depósito 1340, se entenderá que los enfoques descritos también son compatibles y se contemplan para su uso en un vaporizador que no tiene un cartucho separable.
Volviendo al ejemplo, el aire admitido en la cámara de almacenamiento 1342 puede expandirse debido a un diferencial de presión con respecto al aire ambiente. La expansión de este aire en el espacio vacuo de la cámara de almacenamiento 1342 puede hacer que el material vaporizable líquido se traslade a través de al menos una parte del pasadizo secundario 1384 en el colector 1313. Las características microfluídicas del pasadizo secundario 1384 pueden hacer que el material vaporizable líquido se mueva una gran longitud del pasadizo secundario 1384 en el colector 1313 solo con un menisco que cubra completamente el área de sección transversal del pasadizo secundario 1384 transversal a la dirección del flujo a lo largo de la longitud.
En algunas implementaciones del tema actual, las características microfluídicas pueden incluir un área de sección transversal lo suficientemente pequeña como para que el material a partir del que se forman las paredes del pasadizo secundario y la composición del material vaporizable líquido, el material vaporizable líquido humedezca preferentemente el pasadizo secundario 1384 alrededor de todo el perímetro del pasadizo secundario 1384. Para un ejemplo en el que el material vaporizable líquido incluye uno o más de propilenglicol y glicerina vegetal, las propiedades humectantes de tal líquido se consideran ventajosamente en combinación con la geometría del segundo pasadizo 1384 y materiales que forman las paredes del pasadizo secundario. De esta manera, a medida que varía el signo (p. ej., positivo, negativo o igual) y la magnitud del diferencial de presión entre la cámara de almacenamiento 1342 y la presión ambiental, se mantiene un menisco entre el líquido en el pasadizo secundario y el aire que entra desde la atmósfera ambiental, y el líquido y el aire no pueden moverse entre sí. Como la presión en la cámara de almacenamiento 1342 cae lo suficiente en relación con la presión ambiental y si hay suficiente volumen vacuo en la cámara de almacenamiento 1342 para permitirlo, el líquido en el pasadizo secundario 1384 del colector 1313 puede retirarse a la cámara de almacenamiento 1342 lo suficiente como para provocar que el menisco de aire líquido principal llegue a una compuerta o lumbrera entre el pasadizo secundario 1384 del colector 1313 y la cámara de almacenamiento 1342. En ese momento, si el diferencial de presión en la cámara de almacenamiento 1342 en relación con la presión ambiental es suficientemente negativo para superar la tensión superficial que mantiene el menisco en la compuerta o lumbrera, el menisco se libera de las paredes de compuerta o lumbrera y forma una o más burbujas de aire, que se liberan en la cámara de almacenamiento 1342 con un volumen suficiente para igualar la presión de la cámara de almacenamiento con respecto al ambiente.
Cuando el aire admitido en la cámara de almacenamiento 1342 como se ha discutido anteriormente (o de otro modo se vuelve presente en ella) experimenta una condición de presión elevada en relación con el ambiente (por ejemplo, debido a una caída en la presión ambiental como la que podría ocurrir en la cabina de un avión u otros lugares de gran altitud, cuando se abre una ventana de un vehículo en movimiento, cuando un tren o un vehículo sale de un túnel, etc. o una elevación de la presión interna en la cámara de almacenamiento 1342 como la que podría ocurrir debido al calentamiento local, presión mecánica que distorsiona una forma y por lo tanto reduce un volumen de la cámara de almacenamiento 1342, etc., o similar), el proceso descrito anteriormente puede invertirse. El líquido pasa a través de la compuerta o lumbrera al pasadizo secundario 1384 del colector 1313 y se forma un menisco en el borde delantero de una columna de líquido que pasa al pasadizo secundario 1384 para evitar que el aire se desvíe y fluya en contra de la progresión del líquido. Al mantener este menisco debido a la presencia de las propiedades microfluídicas antes mencionadas, cuando se reduce posteriormente la presión elevada en la cámara de almacenamiento 1342, la columna de líquido se retira de nuevo a la cámara de almacenamiento, opcionalmente hasta que el menisco alcanza la compuerta o lumbrera. Si el diferencial de presión favorece suficientemente la presión ambiental en relación con la presión en la cámara de almacenamiento, se produce el proceso de formación de burbujas descrito anteriormente hasta que se igualan las presiones. De esta manera, el colector actúa como un volumen de desbordamiento reversible que acepta material vaporizable líquido expulsado de la cámara de almacenamiento en condiciones transitorias de mayor presión de cámara de almacenamiento en relación con el ambiente y permite que al menos una parte (y deseablemente la totalidad o la mayoría) de este volumen de desbordamiento sea devuelto al compartimento de almacenamiento para su posterior entrega a un atomizador para su conversión a una forma inhalable.
Dependiendo de la implementación, la cámara de almacenamiento 1342 puede o no conectarse al elemento absorbente 1362 a través del pasadizo secundario 1384. En realizaciones en las que un segundo extremo del pasadizo secundario 1384 conduce al elemento absorbente 1362, cualquiera de los materiales vaporizables 1302 que puede salir del pasadizo secundario 1384 en el segundo extremo (opuesto a un primer extremo que define el punto de conexión a la cámara de almacenamiento 1342) puede saturar aún más el elemento absorbente 1362.
La cámara de almacenamiento 1342 se puede colocar opcionalmente más cerca de un extremo del depósito 1340 que está cerca del área de boquilla 1330. El volumen de desbordamiento 1344 se puede colocar cerca de un extremo del depósito 1340 más cerca del elemento de calentamiento 1350, por ejemplo, entre el cámara de almacenamiento 1342 y el elemento de calentamiento 1350. Las realizaciones de ejemplo mostradas en las figuras no deben interpretarse como limitantes del alcance del tema reivindicado en cuanto a la posición de los diversos componentes descritos en esta memoria. Por ejemplo, el volumen de desbordamiento 1344 se puede colocar en la parte superior, media o inferior del cartucho 1320. La ubicación y el posicionamiento de la cámara de almacenamiento 1342 se pueden ajustar en relación con la posición del volumen de desbordamiento 1344, de modo que la cámara de almacenamiento 1342 se puede posicionar en la parte superior, media o inferior del cartucho 1320 según una o más variaciones.
En una implementación, cuando el cartucho de vaporizador 1320 se llena hasta su capacidad, el volumen de material vaporizable líquido puede ser igual al volumen interno de la cámara de almacenamiento 1342 más el volumen de desbordamiento 1344 (que en algunos ejemplos puede ser el volumen del pasadizo secundario 1384 entre la compuerta o lumbrera que conecta el pasadizo secundario 1384 a la cámara de almacenamiento 1342) y una salida del pasadizo secundario 1384. En otras palabras, un cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual puede llenarse originalmente con material vaporizable líquido tal que todo o al menos parte del volumen interno del colector esté lleno de material vaporizable líquido. En tal ejemplo, el material vaporizable líquido se entrega a un atomizador según sea necesario para su entrega a un usuario. El material vaporizable líquido entregado puede atraerse de la cámara de almacenamiento 1342, provocando así que el líquido en el pasadizo secundario 1384 del colector 1313 sea atraído de nuevo a la cámara de almacenamiento 1342 ya que el aire no puede entrar a través del pasadizo secundario 1384 debido al menisco mantenido por las propiedades microfluídicas del pasadizo secundario 1384 que evitan que el aire fluya a través del material vaporizable líquido en el pasadizo secundario 1384. Después de que se haya entregado suficiente material vaporizable líquido al atomizador desde la cámara de almacenamiento 1342 (por ejemplo, para la vaporización y la inhalación del usuario) para provocar que el volumen original del colector 1313 sea atraído a la cámara de almacenamiento 1342, ocurre la acción mencionada anteriormente: se pueden liberar burbujas de aire desde una compuerta o lumbrera entre el paso secundario 1384 y la cámara de almacenamiento para igualar la presión en el compartimento de almacenamiento como se utiliza más material vaporizable líquido. Cuando el aire que ha entrado en el compartimento de almacenamiento experimenta una presión elevada en relación con el ambiente, el material vaporizable líquido sale de la cámara de almacenamiento 1342 pasando la compuerta o lumbrera hacia el pasadizo secundario hasta que ya no existe la condición de presión elevada en el compartimento de almacenamiento, momento en el que el material vaporizable líquido en el pasadizo secundario 1384 puede volver a la cámara de almacenamiento 1342.
En ciertas realizaciones, el volumen de desbordamiento 1344 es suficientemente grande para contener un porcentaje del material vaporizable 1302 almacenado en la cámara de almacenamiento 1342, opcionalmente hasta aproximadamente el 100 %. En una realización, el colector 1313 se configura para contener al menos del 6 % al 25 % del volumen del material vaporizable 1302 almacenable en la cámara de almacenamiento 1342. Son posibles otros intervalos.
La estructura del colector 1313 puede configurarse, construirse, moldearse, fabricarse o colocarse en el volumen de desbordamiento 1344, en diferentes formas y tener diferentes propiedades, para permitir que las partes de desbordamiento del material vaporizable 1302 sean recibidas, contenidas o almacenadas al menos temporalmente en el volumen de desbordamiento 1314 de manera controlada (por ejemplo, por medio de presión capilar), evitando así que el material vaporizable 1302 se escape del cartucho 1320 o sature excesivamente el elemento absorbente 1362. Se entenderá que la descripción anterior que se refiere a un pasadizo secundario no pretende limitarse a un único pasadizo secundario 1384 de este tipo. Un, u opcionalmente más de uno, pasadizo secundario se puede conectar a la cámara de almacenamiento 1342 a través de una o más de una compuerta o lumbrera. En algunas implementaciones del tema actual, una sola compuerta o lumbrera puede conectarse a más de un pasadizo secundario, o un solo pasadizo secundario puede dividirse en más de un pasadizo secundario para proporcionar un volumen de desbordamiento adicional u otras ventajas.
En algunas implementaciones del tema actual, una ventilación de aire 1318 puede conectar el volumen de desbordamiento 1344 al pasadizo de flujo de aire 1338 que finalmente conduce al entorno de aire ambiente exterior del cartucho 1320. Esta ventilación de aire 1318 puede permitir un camino para que el aire o las burbujas que pueden haberse formado o atrapado en el colector 1313 escapen a través de la ventilación de aire 1318, por ejemplo, durante un segundo estado de presión cuando el pasadizo secundario 1384 se llena con el desbordamiento del material vaporizable 1302.
Según algunos aspectos, la ventilación de aire 1318 puede actuar como una ventilación inversa y permitir la igualación de la presión dentro del cartucho 1320 durante una reversión al primer estado de presión, desde el segundo estado de presión, conforme el desbordamiento del material vaporizable 1302 regresa a la cámara de almacenamiento 1342 desde el volumen de desbordamiento 1344. En esta implementación, a medida que la presión ambiental se vuelve mayor que la presión interna en el cartucho 1320, el aire ambiental puede fluir a través de la ventilación de aire 1318 hacia el pasadizo secundario 1384 y ayudar eficazmente a empujar el material vaporizable 1302 almacenado temporalmente en el volumen de desbordamiento 1344 en una dirección inversa de regreso a la cámara de almacenamiento 1342.
En una o más realizaciones, el pasadizo secundario 1384 en un primer estado de presión puede incluir aire. En el segundo estado de presión, el material vaporizable 1302 puede entrar al pasadizo secundario 1384, por ejemplo, a través de una abertura (es decir, ventilación) en el punto de interfaz entre la cámara de almacenamiento 1342 y el volumen de desbordamiento 1344. Como resultado, el aire en el pasadizo secundario 1384 se desplaza y puede salir a través de la ventilación de aire 1318. En algunas realizaciones, la ventilación de aire 1318 puede actuar como válvula de control o incluirla (por ejemplo, una membrana de ósmosis selectiva, una compuerta microfluídica, etc.) que permite que el aire salga del volumen de desbordamiento 1344, pero impide que el material vaporizable 1302 salga del pasadizo secundario 1384 hacia el pasadizo de flujo de aire 1338. Como se ha señalado anteriormente, la ventilación de aire 1318 puede actuar como una lumbrera de intercambio de aire para permitir que el aire entre y salga del colector 1313 conforme, por ejemplo, el colector 1313 se llena durante un evento de presión negativa y se vacía después del evento de presión negativa (es decir, durante una transición entre los estados de presión primer y segundo discutidos anteriormente).
En consecuencia, el material vaporizable 1302 puede almacenarse en el colector 1313 hasta que se estabilice la presión dentro del cartucho 1320 (por ejemplo, cuando la presión vuelve a la temperatura ambiente o alcanza un equilibrio designado) o hasta que el material vaporizable 1302 se elimina del volumen de desbordamiento 1344 (p. ej., mediante vaporización en un atomizador). Por lo tanto, el nivel del material vaporizable 1302 en el volumen de desbordamiento 1344 puede controlarse gestionando el flujo de material vaporizable 1302 adentro y afuera del colector 1313 a medida que cambia la presión ambiental. En una o más realizaciones, el desbordamiento del material vaporizable 1302 desde la cámara de almacenamiento 1342 hacia el volumen de desbordamiento 1344 puede invertirse o puede ser reversible dependiendo de los cambios detectados en el entorno (por ejemplo, cuando disminuye un evento de presión que provocó el desbordamiento del material vaporizable 1302 o se concluye).
Como se ha indicado anteriormente, en algunas implementaciones del tema actual, en un estado cuando la presión dentro del cartucho 1320 se vuelve relativamente más baja que la presión ambiental (por ejemplo, cuando se pasa del segundo estado de presión señalado anteriormente al primer estado de presión), el flujo del material vaporizable 1302 puede invertirse en una dirección que hace que el material vaporizable 1302 fluya de regreso desde el volumen de desbordamiento 1344 hacia la cámara de almacenamiento 1342 del depósito 1340. Por lo tanto, dependiendo de la implementación, el volumen de desbordamiento 1344 puede configurarse para contener temporalmente las partes de desbordamiento del material vaporizable 1302 durante un segundo estado de presión. Dependiendo de la implementación, durante o después de una reversión a un primer estado de presión, al menos parte del desbordamiento del material vaporizable 1302 retenido en el colector 1313 regresa a la cámara de almacenamiento 1342.
Para controlar el flujo del material vaporizable 1302 en el cartucho 1320, en otras implementaciones del tema actual, el colector 1313 puede incluir opcionalmente material absorbente o semiabsorbente (por ejemplo, material que tiene propiedades similares a las de una esponja) para recoger de forma permanente o semipermanente o contener el desbordamiento del material vaporizable 1302 que se traslada a través del pasadizo secundario 1384. En una realización de ejemplo, en la que se incluye material absorbente en el colector 1313, el flujo inverso del material vaporizable 1302 desde el volumen de desbordamiento 1344 a la cámara de almacenamiento 1342 puede no ser tan práctico o posible en comparación con las realizaciones que se implementan sin (o sin tanto) material absorbente en el colector 1313. En consecuencia, la reversibilidad o la tasa de reversibilidad del material vaporizable 1302 a la cámara de almacenamiento 1342 puede controlarse incluyendo más o menos densidades o volúmenes de material absorbente en el colector 1313 o controlando la textura del material absorbente, donde tales características dan como resultado una mayor o menor tasa de absorción, ya sea inmediatamente o durante períodos de tiempo más prolongados.
La Figura 4 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una implementación de ejemplo de un cartucho 1320. Como se muestra, el cuerpo del cartucho 1320 se puede hacer de dos piezas conectables (o separables), como una primera parte 1422 (por ejemplo, el alojamiento superior) y un segunda parte 1424 (por ejemplo, el alojamiento inferior) que pueden encajar entre sí según un modelo de implementación arquitectónica o un proceso de ensamblaje de arriba abajo. Esta arquitectura separable simplifica los procesos de ensamblaje y fabricación y puede no implicar el ensamblaje o la construcción de múltiples piezas más pequeñas para construir una pieza más grande. En cambio, como en el ejemplo de realización ilustrado en la Figura 4, se pueden conectar piezas más grandes (p. ej., una primera parte 1422 y una segunda parte 1424) para, por ejemplo, formar características externas del cartucho (p. ej., revestimiento) y componentes internos más pequeños del cartucho (p. ej., elementos opuestos en forma de nervadura que forman uno o más de un colector 1313, un depósito 1340, una cámara de almacenamiento 1342, un volumen de desbordamiento 1344, etc.).
Haciendo referencia a la Figura 4, se puede colocar un elemento de calentamiento 1450 en una cavidad o alojamiento implementado entre una primera parte 1422 y una segunda parte 1424 del cuerpo del cartucho 1420. En un ejemplo, también se puede colocar una esponja u otro material absorbente 1460 en un área de boquilla 1430 con el fin de recoger el exceso de material vaporizable líquido (p. ej., como podría formarse por condensación de material vaporizado y/o vapor de agua para formar gotas más grandes que pueden crear una sensación desagradable cuando se ingieren durante la inhalación) que se traslada a través de un pasadizo de flujo de aire 1438. En consecuencia, el ensamblaje o desensamblaje de componentes adicionales (p. ej., un elemento de calentamiento 1450 o una esponja 1460) se puede realizar de una manera simple y eficiente, donde puede que no se necesite una gran cantidad de maquinaria o piezas de automatización de ensamblaje para construir el cartucho 1320 a partir de un pequeño conjunto de componentes a un alojamiento de dos piezas separables unificadas en la implementación de ejemplo descrita en esta memoria.
La construcción de dos piezas separables descrita en esta memoria puede proporcionar una o más de las siguientes ventajas o mejoras de ejemplo sobre una implementación alternativa: menor cantidad de piezas, menores costes de ensamblaje o fabricación (por ejemplo, la realización ilustrada en la Figura 4 requiere que se fabriquen cuatro piezas y se ensamblen), requisitos de herramientas reducidos o nulos, núcleos de herramientas de bajo tiro, frágiles y profundidad limitada, estructuras de nervaduras que son relativamente poco profundas. Dependiendo de la implementación, se pueden utilizar técnicas de soldadura ultrasónica o láser para crear una soldadura de estado sólido entre una primera parte 1422 y una segunda parte 1424 de un cartucho 1420.
La soldadura ultrasónica es un proceso comúnmente utilizado para plásticos en los que se aplican localmente vibraciones acústicas ultrasónicas de alta frecuencia a piezas de trabajo (por ejemplo, una primera parte 1422 y una segunda parte 1424) que se mantienen juntas bajo presión para crear una soldadura de estado sólido. La soldadura láser es un proceso de soldadura que se utiliza para unir piezas de metal o termoplásticos mediante el uso de un rayo láser que proporciona una fuente de calor concentrada (por ejemplo, un rayo láser), lo que permite soldaduras estrechas y profundas a altas tasas de soldadura.
Haciendo referencia a la Figura 5, se ilustra una vista lateral en sección transversal plana de una parte seleccionada de un cartucho 1320. Haciendo referencia a ambas Figuras 4 y 5, una primera parte 1422 (no mostrada en la Figura 5) y una segunda parte 1424 del cartucho 1420 pueden moldearse a partir de piezas de plástico mediante moldeo por inyección (por ejemplo, en un modelo de implementación de arriba abajo). En una realización de ejemplo, se puede usar una técnica de herramientas de línea de estirado para permitir la separación de las mitades del molde (por ejemplo, una primera parte 1422 y una segunda parte 1424, como se muestra en la Figura 4) permitiendo que cada parte sea expulsada sin obstrucciones de la creación de socavaduras y permitir además una cavitación sustancial de molde, para ayudar a acortar el ciclo de herramientas y permitir un tiempo y un proceso de fabricación más eficientes.
Haciendo referencia a las Figuras 6A y 6B, se muestra respectivamente una vista superior en sección transversal y una vista lateral en perspectiva de un cartucho 1320. Como se muestra, se puede implementar una lumbrera de llenado 610 en una o más realizaciones del cartucho 1320 para permitir el llenado de la cámara de almacenamiento de depósito 1342 por medio de, por ejemplo, una aguja de llenado 622. Como se muestra, la aguja de llenado 622 puede ser fácilmente y convenientemente insertable en la lumbrera de llenado 610 a través de, por ejemplo, un pasadizo de llenado 630 que conduce a una cámara de almacenamiento 1342 (o volumen de desbordamiento 1344), dependiendo de la implementación. En consecuencia, el material vaporizable 1302 se puede inyectar en un depósito 1340 a través de un pasadizo de llenado 630, utilizando una aguja de llenado 622, por ejemplo. En algunas realizaciones, el pasadizo de llenado 630 se puede construir o colocar en un lado del cartucho 1320, por ejemplo, opuesto al lado donde se coloca el pasadizo de flujo de aire 1338.
Las Figuras 7A a 7D ilustran alternativas de diseño para una lumbrera de conexión de cartucho. Las Figuras 7A y 7B son vistas en perspectiva y las Figuras 7C y 7D son vistas laterales en sección transversal plana de realizaciones alternativas de lumbreras de conexión, que a modo de ejemplo pueden incluir partes de enganche macho o hembra. Haciendo referencia a las Figuras 1,2 y 7A-7D, se puede implementar un cartucho 1320 en diferentes configuraciones en el extremo donde el cartucho 1320 se engancha con el cuerpo de vaporizador 110. En una realización, como se muestra en las Figuras 1 y 2, el cuerpo de vaporizador 110 puede incluir un receptáculo de cartucho 118 para recibir de manera desprendible un cartucho 1320 con una lumbrera configurada macho 710 (véanse las Figuras 7A y 7C), de modo que en un estado de unión, los contactos de cartucho 124 colocados en la lumbrera macho del cartucho 1320 son recibidos por los correspondientes contactos de receptáculo 125 en un receptáculo de cartucho 118 en forma de bloqueo por salto elástico, por ejemplo. Una configuración de contrapartida puede dirigirse a un cartucho 1320 que tiene una lumbrera configurada hembra 712 (véanse las Figuras 7B y 7D) para recibir un extremo de un cuerpo de vaporizador 110, que incluye contactos de receptáculo 125.
Haciendo referencia a la Figura 8, se ilustra una vista superior plana de un cartucho 1320. En un ejemplo, el cartucho 1320 puede implementarse usando una construcción de dos piezas separables, donde un relieve (por ejemplo, una marca comercial del propietario, un número de serie, un número de patente, etc.) u opcionalmente elementos decorativos u ornamentales pueden imprimirse en el paredes externas del cartucho 1320 mediante un proceso de moldeo. El proceso de moldeo permite flexibilidad en el diseño de la forma externa o logotipos o diseños ornamentales que se pueden exponer externamente sin afectar el posicionamiento o la formación de componentes funcionales internos (por ejemplo, un depósito 1340, una cámara de almacenamiento 1342 o un volumen de desbordamiento 1344).
Cabe destacar la marca JUUL® como se muestra en la Figura 8 es una marca comercial registrada de JUUL LABS, Inc., una corporación de Delaware, con sede en San Francisco, California. Todos los derechos están reservados por el propietario o cesionario de la marca. El uso de la marca de ejemplo en la Figura 8 no debe interpretarse como una limitación del alcance del tema divulgado para incluir tal marca o diseño exclusivo. Ciertas realizaciones pueden no estar marcadas o no contener características ornamentales o de diseño externo, en absoluto. Así, la Figura 8 proporciona una ilustración de un relieve moldeado que, sin limitación, puede aparecer como marca o diseño en uno o más lados de un cartucho 1320.
Haciendo referencia a las Figuras 9A y 9B, se ilustran vistas en sección plana y en perspectiva de un ejemplo de cartucho 1320, donde una primera parte 1422 del cartucho 1320 se divide de una segunda parte 1424 (véase también la Figura 4). En una o más realizaciones, el cartucho 1320 puede diseñarse y fabricarse mediante división de piezas. Es decir, dependiendo de la implementación, múltiples secciones divididas de una pieza se conectan entre sí para formar una pieza completa como se muestra a modo de ejemplo en la Figura 4.
Haciendo referencia a la Figura 9A, la división de piezas puede permitir la flexibilidad moldeada para el contacto eléctrico y la retención del elemento de calentamiento en un área de alojamiento 910 de mecha del cartucho 1320. Como se muestra con más detalle en la Figura 9B, se pueden perforar o colocar uno o más orificios de ventilación 920 mediante moldeo por inyección, u otro método adecuado, en el cuerpo del cartucho 1320 en un área cerca del área de alojamiento de mecha 910 para permitir la evacuación precisa del vapor o el flujo de aire hacia la mecha para, por ejemplo, ayudar a controlar la condensación dentro del cartucho 1320 o afectar las fuerzas capilares en el mismo.
Haciendo referencia a las Figuras 10A y 10B, se ilustran respectivamente vistas en perspectiva ensambladas y en despiece ordenado de una realización de ejemplo alternativa de un cartucho 1320. Como se ha señalado anteriormente, se puede emplear un modelo de implementación de arriba abajo para construir una estructura de cartucho de cara abierta con, por ejemplo, dos alojamientos acoplables (o desmontables) que incluyen una primera parte 1422 y una segunda parte 1424. Como se muestra, la primera parte 1422 (por ejemplo, el alojamiento superior) y la segunda parte 1424 (por ejemplo, el alojamiento inferior) pueden proporcionar una construcción de dos piezas que tiene una o más cavidades internas que pueden utilizarse para alojar al menos uno de los elementos de calentamiento 1350, un elemento absorbente 1362, o las placas 1326. Se entenderá que se pueden usar métodos de ensamblaje alternativos para dar como resultado estructuras que tengan algunas o todas las características descritas en esta memoria.
En particular, en el ejemplo de realización mostrado en las Figuras 10A y 10B, en lugar o además de usar cavidades y paredes moldeadas para formar estructuras internas (por ejemplo, un depósito 1340 en la Figura 3A) del cartucho, se pueden incorporar algunas características tales como el pasadizo secundario 1384 (véase la Figura 3A) en un colector retirable o conectable 1313 que se puede construir de forma independiente como una pieza separada y luego se puede encapsular entre una primera parte 1422 y una segunda parte 1424 (por ejemplo, véanse las Figuras 10A y 10B) o alternativamente insertarse en un cuerpo de cartucho hueco opcionalmente monolítico adaptado para recibir un colector 1313 desde un extremo abierto (véanse las Figuras 10C, 10D, 11B, 13, 16C, 17A, 22F).
Haciendo referencia a las Figuras 10A a 43B, se describen diversas implementaciones que pueden utilizar un colector 1313 configurado, diseñado, fabricado, fabricado o construido total o parcialmente independiente de un alojamiento del cartucho 1320. Cabe señalar que las implementaciones descritas se proporcionan a modo de ejemplo. En implementaciones o realizaciones alternativas, se puede formar un colector 1313 como se muestra en las Figuras 10A a 14B, que tiene una construcción que, al menos estructuralmente, es semidependiente o completamente independiente de la construcción de otros componentes del cartucho 1320.
En ciertas implementaciones intercambiables, diversas realizaciones o tipos de colector 1313, como se muestra en las Figuras 10A a 14B, pueden insertarse o encapsularse, por ejemplo, en un alojamiento estandarizado del cartucho 1320. Como se proporciona con más detalle en esta memoria, debido a que algunas de las funcionalidades principales para controlar el flujo del material vaporizable 1302 en el cartucho 1320 se pueden lograr manipulando la estructura del colector 1313 o las propiedades del material del mismo, se pueden lograr ahorros de costes y otras eficiencias y ventajas derivadas de tener una construcción que permite modelos intercambiables del colector 1313 que pueden adaptarse a diferentes alojamientos de cartucho, por ejemplo.
Haciendo referencia a las Figuras 10C y 10D, por ejemplo, en algunas implementaciones, en lugar de una construcción de dos piezas separables ilustrada en las Figuras 10A y 10B, un cartucho 1320 puede tener un alojamiento de cartucho formado por una estructura hueca monolítica que tiene un primer extremo y un segundo extremo. El primer extremo (es decir, un primer extremo, también denominado extremo receptor del alojamiento del cartucho) puede configurarse para recibir de manera insertable al menos un colector 1313. En una realización, el segundo extremo del alojamiento del cartucho puede actuar como boquilla con un orificio o abertura. El orificio o abertura puede situarse frente al extremo receptor del alojamiento de cartucho donde el colector 1313 puede recibirse de manera insertable. En algunas realizaciones, la abertura se puede conectar al extremo receptor por medio de un pasadizo de flujo de aire 1338 que puede extenderse a través del cuerpo del cartucho 1320 y el colector 1313, por ejemplo. Como en otras realizaciones de cartucho congruentes con la divulgación actual, un atomizador, por ejemplo, uno que incluye un elemento absorbente y un elemento de calentamiento como se describe en otra parte de esta memoria, puede colocarse adyacente o al menos parcialmente en el pasadizo de flujo de aire 1338 de manera que una forma inhalable, u opcionalmente, un precursor de la forma inhalable del material vaporizable líquido puede liberarse del atomizador al aire que pasa a través del pasadizo de flujo de aire 1338 hacia el orificio o abertura.
Realizaciones de lumbrera de intercambio de aire
Haciendo referencia a las Figuras 11A y 11B, se muestran vistas laterales planas ilustrativas de un colector 1313 de único canal y única compuerta. En estas realizaciones de ejemplo, se puede proporcionar una compuerta 1102 en una abertura hacia una primera parte (por ejemplo, la parte superior) del colector 1313 donde el colector 1313 está en contacto o en comunicación con la cámara de almacenamiento 1342 del depósito (véanse también las Figuras 3A y 3B discutidos anteriormente). Una compuerta 1102 puede conectar dinámicamente la cámara de almacenamiento 1342 a un volumen de desbordamiento 1344 formado por una segunda parte (por ejemplo, una parte media) del colector 1313.
En una realización, la segunda parte del colector 1313 puede tener una estructura nervada o en forma de múltiples aletas que forma un canal de desbordamiento 1104 que se extiende en espiral, es en disminución o se inclina en una dirección que se aleja de la compuerta 1102 y hacia una lumbrera de intercambio de aire 1106, como se muestra en la Figura 11 A, para conducir o hacer que el material vaporizable 1302 se mueva hacia la lumbrera de intercambio de aire 1106 después de que el material vaporizable 1302 entre al volumen de desbordamiento 1344 a través de la compuerta 1102. La lumbrera de intercambio de aire 1106 se puede conectar al aire ambiente por medio de una ruta de aire o pasadizo de flujo de aire que se conecta a la boquilla. Este ruta de aire o pasadizo de flujo de aire no se muestra explícitamente en la Figura 11A.
En algunas implementaciones, el colector 1313 se configura para tener una abertura central o túnel a través del que se implementa un canal de flujo de aire que conduce a la boquilla, como se proporciona con más detalle a continuación (por ejemplo, véase la abertura a la que se hace referencia con el número 1100 en la Figura 11D). El canal de flujo de aire se puede conectar a la lumbrera de intercambio de aire 1106, de modo que el volumen dentro del pasadizo de desbordamiento del colector 1313 se conecta al aire ambiente a través de la lumbrera de intercambio de aire 1106 y también se conecta al volumen en la cámara de almacenamiento 1342 a través de la compuerta 1102. Como tal, según una o más realizaciones, la compuerta 1102 puede utilizarse como válvula fluídica de control para controlar principalmente el flujo de líquido y aire entre el volumen de desbordamiento 1344 y la cámara de almacenamiento 1342. La lumbrera de intercambio de aire 1106 puede utilizarse para controlar principalmente el flujo de aire (y en ocasiones el flujo de líquido) entre el volumen de desbordamiento 1344 y una ruta de aire que conduce a la boquilla, por ejemplo. El canal de desbordamiento 1104 puede ser diagonal, vertical u horizontal en relación con el cuerpo alargado del cartucho 1320.
El material vaporizable 1302, en el momento en que se llena el cartucho 1320, puede tener al menos una interfaz inicial con el colector 1313 a través de la compuerta 1102. Esto se debe a que una interfaz inicial entre el material vaporizable 1302 y la compuerta 1102 puede, por ejemplo, evitar la posibilidad de que el aire atrapado en el canal de desbordamiento 1104 entre en un área de cartucho donde se almacena el material vaporizable 1302 (por ejemplo, la cámara de almacenamiento 1342). Además, dicha interfaz puede iniciar una primera interacción capilar entre el material vaporizable 1302 y las paredes del canal de desbordamiento 1104, en un estado de equilibrio, para permitir que una cantidad limitada de material vaporizable 1302 fluya hacia el canal de desbordamiento 1104 para lograr o mantener el estado de equilibrio.
El estado de equilibrio se refiere a un estado en donde el material vaporizable 1302 no entra no fluyen entrando ni saliendo del volumen de desbordamiento 1344, o un estado en el que dichos flujos directos o inversos son insignificantes. Al menos en algunas realizaciones, la acción capilar (o interacción) entre las paredes del canal de desbordamiento 1104 y el material vaporizable 1302 es tal que se puede mantener un estado de equilibrio cuando el cartucho 1320 está en el primer estado de presión, cuando la presión dentro de la cámara de almacenamiento 1342 es aproximadamente igual a la presión ambiental.
El establecimiento de un estado de equilibrio y una mayor interacción capilar entre el material vaporizable 1302 y las paredes del canal de desbordamiento 1104 puede establecerse o configurarse adaptando o ajustando el tamaño volumétrico del canal de desbordamiento 1104 a lo largo del canal. Como se proporciona con más detalle en esta memoria, el diámetro (que se usa en esta memoria para referirse genéricamente a una medida de la magnitud del área de sección transversal del canal de desbordamiento 1104, incluidas las implementaciones del tema actual en las que el canal de desbordamiento no tiene una sección transversal circular) del canal de desbordamiento 1104 puede estar constreñida en intervalos o puntos predeterminados o a lo largo de todo el canal para permitir una interacción capilar lo suficientemente fuerte que proporcione flujos directos e inversos de material vaporizable 1302 adentro y afuera del colector 1313, dependiendo de los cambios en la presión y además para permitir un gran volumen total del canal de desbordamiento mientras se mantienen los puntos de compuerta para la formación de meniscos para evitar que fluya aire a través del líquido en el canal de desbordamiento 1104.
Como se proporciona con más detalle en esta memoria, el diámetro del canal de desbordamiento 1104 puede ser lo suficientemente pequeño o estrecho como para que la combinación de la tensión superficial, provocada por la cohesión dentro del material vaporizable 1302, y las fuerzas de humectación entre el material vaporizable 1302 y las paredes del desbordamiento el canal 1104 puede actuar para provocar la formación de un menisco que separa el líquido del aire en una dimensión transversal al eje de flujo en el canal de desbordamiento 1104 de manera que el aire y el líquido no puedan cruzarse. Se entenderá que los meniscos tienen una curvatura inherente, por lo que la referencia a una dimensión transversal a la dirección del flujo no pretende implicar que la interfaz aire-líquido sea plana en esta o cualquier otra dimensión.
El elemento absorbente 1362 puede estar en una conexión térmica o termodinámica con un elemento de calentamiento 1350 (véase la Figuras 3B y 11B, por ejemplo) para inducir la generación de vapor al calentar el material vaporizable 1302, como se ha discutido en detalle anteriormente con referencia a las Figuras 3A y 3B. Alternativamente, la lumbrera de intercambio de aire 1106 puede construirse para proporcionar una ruta de escape de gas pero evitar el flujo del material vaporizable 1302 afuera del canal de desbordamiento 1104.
Haciendo referencia a ambas Figuras 11A y 11B, los flujos directos o inversos del material vaporizable 1302 en el colector 1313 se pueden controlar (por ejemplo, mejorar o disminuir) mediante la implementación de estructuras adecuadas (por ejemplo, configuraciones de microcanales) para introducir o aprovechar las propiedades capilares que puedan existir entre el material vaporizable 1302 y las paredes de retención del canal de desbordamiento 1104. Por ejemplo, los factores asociados con la longitud, el diámetro, la textura de la superficie interior (p. ej., áspera frente a suave), los salientes, el estrechamiento direccional de las estructuras de canal, las constricciones o el material utilizado para construir o recubrir la superficie de la compuerta 1102, el canal de desbordamiento 1104 o la lumbrera de intercambio de aire 1106 pueden afectar positiva o negativamente a la tasa a la que un líquido entra o se mueve a través del canal de desbordamiento 1104 a través de la acción capilar u otras fuerzas influyentes que actúan sobre el cartucho 1320.
Uno o más factores señalados anteriormente, dependiendo de la implementación, pueden usarse para controlar el desplazamiento del material vaporizable 1302 en el canal de desbordamiento 1104 para introducir un grado deseable de reversibilidad, ya que el material vaporizable 1302 se recoge en las estructuras de canal del colector 1313. Como tal, en algunas realizaciones, el flujo del material vaporizable 1302 hacia el colector 1313 puede ser completamente reversible o semirreversible mediante el control selectivo de los diversos factores mencionados anteriormente y dependiendo de los cambios en el estado de presión dentro o fuera del cartucho 1320.
Como se muestra en las Figuras 3A, 3B, 11A y 11B, en una o más realizaciones, el colector 1313 puede formarse, construirse o configurarse para tener una estructura de única ventilación único canal. En tales realizaciones, el canal de desbordamiento 1104 puede ser un pasadizo, tubo, canal u otra estructura continua para conectar la compuerta 1102 a la lumbrera de intercambio de aire 1106, opcionalmente colocada cerca del elemento absorbente 1362 (por ejemplo, véanse también las Figuras 3A y 3B que muestran un único canal de desbordamiento alargado 1104 en el volumen de desbordamiento 1344). En consecuencia, en tales realizaciones, el material vaporizable 1302 puede entrar o salir del colector 1313 desde la compuerta 1102 y a través de un canal construido singularmente, donde el material vaporizable 1302 fluye en una primera dirección a medida que se llena el colector 1313 y en una segunda dirección cuando el colector 1313 está siendo drenado.
Para ayudar a mantener un estado de equilibrio o, dependiendo de la implementación, para controlar el flujo del material vaporizable 1302 en el canal de desbordamiento 1104, la forma y configuración estructural del canal de desbordamiento 1104, la compuerta 1102 o la lumbrera de intercambio de aire 1106 pueden adaptarse o modificarse para equilibrar la tasa de flujo del material vaporizable 1302 en el canal de desbordamiento 1104, en diferentes estados de presión. En un ejemplo, el canal de desbordamiento 1104 puede ser en disminución para que el extremo en disminución (es decir, el extremo con una abertura o diámetro más pequeño) conduzca a la compuerta 1102.
En una implementación, el extremo no en disminución (es decir, el extremo del canal de desbordamiento 1104 con la abertura o diámetro más grande) puede conducir a la lumbrera de intercambio de aire 1106 que se puede conectar al entorno ambiental fuera del cartucho 1320 o a una ruta de flujo de aire desde el cual el material vaporizable vaporizado 1302 se entrega a la boquilla (véase, por ejemplo, la Figura 3A, ventilación de aire 1318 conectada al pasadizo de flujo de aire 1338). En una realización, el extremo no en disminución también puede conducir a un área cerca del alojamiento de mecha, de modo que si el material vaporizable 1302 sale del canal de desbordamiento 1104, el material vaporizable 1302 puede usarse para saturar el elemento absorbente 1362.
Una estructura de canal en disminución, según la implementación, puede reducir o aumentar la restricción del flujo hacia el colector 1313. Por ejemplo, en una realización en la que el canal de desbordamiento 1104 es en disminución hacia la compuerta 1102, se induce una presión capilar favorable hacia un flujo inverso en el canal de desbordamiento 1104, de tal manera que la dirección del flujo del material vaporizable 1302 sale del colector 1313 y entra en la cámara de almacenamiento 1342 cuando cambia el estado de presión (por ejemplo, cuando se elimina o disminuye un evento de presión negativa). En particular, implementar el canal de desbordamiento 1104 con una abertura más pequeña puede evitar el flujo libre del material vaporizable 1302 hacia el colector 1313. Una configuración no en disminución para el canal de desbordamiento 1104 en una dirección que conduce hacia la lumbrera de intercambio de aire 1106 permite un almacenamiento eficiente del material vaporizable 1302 en el colector 1313 durante un segundo estado de presión (por ejemplo, un estado de presión negativa) a medida que el material vaporizable 1302 fluye adentro del colector 1313 desde secciones más estrechas del canal de desbordamiento 1104 hacia secciones volumétricas más grandes del canal de desbordamiento 1104.
Como tal, el diámetro y la forma de la estructura de colector 1313 pueden implementarse de modo que el flujo del material vaporizable 1302 a través de la compuerta 1102 y hacia el canal de desbordamiento 1104 se controle a una tasa deseable, durante un segundo estado de presión (por ejemplo, un evento de presión negativa) de una manera que evite que el material vaporizable 1302 fluya demasiado libremente (por ejemplo, más allá de un cierto caudal o umbral) hacia el colector 1313, y también para favorecer un flujo inverso de regreso a la cámara de almacenamiento 1342 en un primer estado de presión (por ejemplo, cuando se alivia un evento de presión negativa). Cabe señalar que la combinación de las interacciones entre la ventilación 1002, el canal de desbordamiento 1104 en el colector 1313 que conforman el volumen de desbordamiento 1344 y la lumbrera de intercambio de aire 1106, en una realización, proporciona la ventilación adecuada de las burbujas de aire que pueden introducirse en el cartucho debido a diversos factores ambientales, así como al flujo controlado del material vaporizable 1302 dentro y fuera del canal de desbordamiento 1104.
Realizaciones de boquilla
Haciendo referencia a la Figura 11B (véanse también las Figuras 10C, 10D), en algunas realizaciones, una parte del cartucho 1320 que incluye la cámara de almacenamiento 1342 puede configurarse para incluir también una boquilla que puede ser utilizada por un usuario para inhalar material vaporizable vaporizado 1302. Un pasadizo de flujo de aire 1338 puede extenderse a través de la cámara de almacenamiento 1342, conectando así una cámara de vaporización. Dependiendo de la implementación, el pasadizo de flujo de aire 1338 puede ser una estructura en forma de pajilla o un cilindro hueco, por ejemplo, que forma un canal dentro de la cámara de almacenamiento 1342 para permitir el paso del material vaporizable vaporizado 1302. Mientras que el paso de flujo de aire puede tener una forma circular o forma de sección transversal al menos aproximadamente circular, se entenderá que otras formas de sección transversal para el paso de flujo de aire también están dentro del alcance de la divulgación actual.
Un primer extremo del pasadizo de flujo de aire 1338 se puede conectar a una abertura en un primer extremo de "boquilla" de la cámara de almacenamiento 1342 desde la que un usuario puede inhalar material vaporizable vaporizado 1302. Un segundo extremo del pasadizo de flujo de aire 1338 (opuesto al primer extremo) puede recibirse en una abertura en un primer extremo del colector 1313, como se proporciona con más detalle en esta memoria. Dependiendo de la implementación, el segundo extremo del pasadizo de flujo de aire 1338 puede extenderse total o parcialmente a través de una cavidad receptora que atraviesa el colector 1313 y se conecta a un alojamiento de mecha, donde se puede alojar el elemento absorbente 1362.
En algunas configuraciones, el pasadizo de flujo de aire 1338 puede ser una parte integral de una boquilla moldeada monolítica que incluye la cámara de almacenamiento 1342 donde el pasadizo de flujo de aire 1338 se extiende a través de la cámara de almacenamiento 1342. En otras configuraciones, el pasadizo de flujo de aire 1338 puede ser una estructura independiente que puede insertarse por separado en la cámara de almacenamiento 1342. En algunas configuraciones, el pasadizo de flujo de aire 1338 puede ser una extensión estructural del colector 1313 o el cuerpo del cartucho 1320 que se extiende internamente desde la abertura en la parte de boquilla, por ejemplo.
Sin limitación, puede ser posible una variedad de configuraciones estructurales diferentes para conectar la boquilla (y el pasadizo de flujo de aire 1338 interno a la boquilla) a la lumbrera de intercambio de aire 1106 en el colector 1313. Como se proporciona en esta memoria, el colector 1313 puede insertarse en el cuerpo del cartucho 1320, que también puede actuar como cámara de almacenamiento 1342. En algunas realizaciones, el pasadizo de flujo de aire 1338 puede construirse como un manguito interno que es una parte integral de un cuerpo de cartucho monolítico, de modo que una abertura en un primer extremo del colector 1313 puede recibir un primer extremo de la estructura de manguito que forma el pasadizo de flujo de aire 1338.
Haciendo referencia a las Figuras 18A-18D, ciertas realizaciones pueden incluir un cartucho de vaporizador 1800 que incluye una boquilla de doble cilindro 1830 conectada con dos pasadizos de flujo de aire 1838. En tales realizaciones, se puede entregar una dosis más alta de material vaporizable vaporizado 1302 en comparación con una boquilla de un solo cilindro. Una boquilla de doble cilindro 1830, dependiendo de la implementación, también puede proporcionar ventajosamente una experiencia de vapeo más suave y satisfactoria.
Realizaciones de compuerta fluídica
Haciendo referencia a las Figuras 10A a 11H, dependiendo de la implementación, se pueden considerar diversos factores para ayudar a monitorizar y controlar los flujos directos e inversos de material vaporizable 1302 que entran y salen del colector 1313. Algunos de estos factores pueden incluir la configuración de la impulsión capilar de una ventilación fluídica, mencionada en esta memoria como compuerta 1102. La impulsión capilar de la compuerta 1102 puede ser, por ejemplo, más pequeña que la del elemento absorbente 1362. Además, la resistencia al flujo del colector 1313 puede ser mayor que la del elemento absorbente 1362. El canal de desbordamiento 1104 puede tener superficies interiores lisas u onduladas para controlar el caudal del material vaporizable 1302 a través del colector 1313. El canal de desbordamiento 1104 puede formarse con una curva en disminución para proporcionar una interacción capilar adecuada y fuerzas que limitan la tasa de flujo a través de la compuerta 1102 y adentro del volumen de desbordamiento 1344 durante un primer estado de presión para promover una tasa de flujo inversa a través de la compuerta 1102 y fuera del volumen de desbordamiento 1344 durante un segundo estado de presión.
Pueden ser posibles modificaciones adicionales a la forma y estructura de los componentes del colector 1313 para ayudar a regular o afinar aún más el flujo de material vaporizable 1302 que entra y sale del colector 1313. Por ejemplo, una configuración de canal en espiral suavemente curvado (es decir, en oposición a un canal con curvas o bordes cerrados) como se muestra en las Figuras 11A a 11H pueden permitir que se incluyan características adicionales, como una o más ventilaciones, canales, agujeros o estructuras constrictivos en el colector 1313 a intervalos predeterminados a lo largo del canal de desbordamiento 1104. Como se proporciona con más detalle en esta memoria, tales características, estructuras o configuraciones adicionales pueden ayudar a proporcionar un mayor nivel de control de flujo para el material vaporizable 1302 a lo largo del canal de desbordamiento 1104 o a través de la compuerta 1102, por ejemplo.
Cabe señalar que, independientemente de los diversos elementos estructurales e implementaciones discutidos a lo largo de esta divulgación, ciertas características y funcionalidades (por ejemplo, interacción capilar entre diversos componentes) pueden implementarse en la estructura del colector 1313 para ayudar a controlar el flujo de material vaporizable 1302 a través de (1) estructuras de un solo canal y ventilación única, (2) estructuras de diversos canales y una sola ventilación, o (3) estructuras de múltiples canales y múltiples ventilaciones, por ejemplo.
Haciendo referencia a las Figuras 10E, 11A, 11C, 11D y 11E, se presentan ejemplos de configuraciones estructurales para el colector 1313 según ciertas variaciones. Como se muestra, se puede implementar una superficie espiral total o parcialmente inclinada para definir uno o más lados del volumen interno del canal de desbordamiento 1104 del colector 1313, de modo que el material vaporizable 1302 pueda fluir libremente debido a la presión capilar (o la fuerza de gravedad) a través del canal de desbordamiento 1104 a medida que el material vaporizable 1302 entra al canal de desbordamiento 1104. Uno o más canales o túneles, opcionalmente centrales, como un túnel central 1100, pueden configurarse a través de la altura longitudinal del colector 1313, que tiene dos extremos opuestos.
En el primer extremo, un conducto central o túnel central 1100 a través de la estructura de colector 1313 puede interactuar o conectarse a un área de alojamiento en la que se puede colocar un elemento absorbente 1362 o un atomizador. En el segundo extremo, el túnel central 1100 puede interactuar con un extremo, o conectarse o recibir este, de un pasadizo o un tubo que forma un pasadizo de flujo de aire 1338 en la parte de boquilla del cartucho 1320. Un primer extremo del pasadizo de flujo de aire 1338 puede conectarse (por ejemplo, a través de inserción) al segundo extremo del túnel central 1100. Un segundo extremo del pasadizo de flujo de aire 1338 puede incluir una abertura u orificio formados en el área de boquilla.
Según una o más realizaciones, el material vaporizable vaporizado 1302 generado por un atomizador puede entrar a través del primer extremo del túnel central 1100 en el colector 1313, pasar a través del túnel central 1100 y más allá del segundo extremo del túnel central 1100 hacia el primer extremo del pasadizo de flujo de aire 1338. El material vaporizable vaporizado 1302 puede luego trasladarse a través del pasadizo de flujo de aire 1338 y salir a través de la abertura de boquilla formada en el segundo extremo del pasadizo de flujo de aire 1338.
El colector 1313 puede configurarse como una pieza independiente con una construcción o estructura que se puede insertar en el cuerpo del cartucho 1320 (por ejemplo, véanse las Figuras 10C, 11B, 11C-11E). Tras la inserción, se puede formar un sello hermético al aire entre las paredes interiores del cuerpo de cubierta del cartucho 1320 y los bordes exteriores de la estructura similar a una nervadura del colector 1313 que forma la superficie inclinada en espiral. En otras palabras, tres paredes del canal de desbordamiento 1104 encerradas por la superficie de las paredes interiores del cuerpo de cubierta del cartucho 1320 forman un canal de desbordamiento 1104 tras la inserción del colector 1313 en el cuerpo del cartucho 1320.
En consecuencia, se puede formar un canal de desbordamiento 1104 por medio de las paredes interiores del cuerpo del cartucho 1320 que encierran las paredes interiores de la estructura similar a nervaduras. Como se muestra, en un extremo del canal de desbordamiento 1104 se puede colocar una compuerta 1102, hacia donde se coloca la cámara de almacenamiento 1342, para controlar y proporcionar el ingreso y egreso de material vaporizable 1302 en el canal de desbordamiento 1104 en el colector 1313. Se puede colocar una lumbrera de intercambio de aire 1106 hacia otro extremo del canal de desbordamiento 1104, preferiblemente opuesto al extremo donde se coloca la compuerta 1102.
La compuerta 1102 puede controlar el flujo de material vaporizable 1302 que entra y sale del canal de desbordamiento 1104 en el colector 1313. La lumbrera de intercambio de aire 1106 puede, a través de una ruta de conexión con el aire ambiente, controlar el flujo de aire que entra y sale del canal de desbordamiento 1104 para regular la presión de aire en el colector 1313 y, a su vez, en la cámara de almacenamiento 1342 del cartucho 1320 como se proporciona con más detalle en esta memoria. En ciertas realizaciones, la lumbrera de intercambio de aire 1106 puede configurarse para evitar que el material vaporizable 1302 que puede haber llenado el canal de desbordamiento 1104 del colector 1313 (por ejemplo, como resultado de un evento de presión negativa) salga del canal de desbordamiento 1104.
En una determinada implementación, la lumbrera de intercambio de aire 1106 puede configurarse para hacer que el material vaporizable 1302 salga hacia una ruta que conduce al área en la que se aloja el elemento absorbente 1362. Esta implementación puede ayudar a evitar la fuga de material vaporizable 1302 en un pasadizo de flujo de aire (por ejemplo, el túnel central 1100) que conduce a la boquilla, durante un evento de presión negativa, por ejemplo. En algunas implementaciones, la lumbrera de intercambio de aire 1106 puede tener una membrana que permite el ingreso y egreso de material gaseoso (por ejemplo, burbujas de aire) pero evita que el material vaporizable 1302 entre o salga del colector 1313 a través de la lumbrera de intercambio de aire 1106.
Haciendo referencia a las Figuras 11C a 11H, la tasa de flujo de material vaporizable 1302 que entra o sale del colector 1313 a través de la compuerta 1102 puede asociarse directamente con la presión volumétrica dentro del canal de desbordamiento 1104. Por lo tanto, la tasa de flujo que entra y sale del colector 1313, a través de la compuerta 1102, puede controlarse mediante la manipulación del diámetro hidráulico del canal de desbordamiento 1104 de modo que la reducción del volumen total del canal de desbordamiento 1104 (por ejemplo, ya sea uniformemente o mediante la introducción de múltiples puntos de constricción) puede conducir a un aumento de presión en el canal de desbordamiento 1104 y a ajustar la tasa de flujo al colector 1313. En consecuencia, en al menos una implementación, el diámetro hidráulico del canal de desbordamiento 1104 puede reducirse (por ejemplo, estrecharse, estrangularse, contraerse o constreñirse), ya sea uniformemente o mediante la introducción de uno o más puntos de constricción 1111a, a lo largo de la ruta en espiral del canal de desbordamiento 1104.
Las Figuras 11C a 11E, a modo de ejemplo, ilustran dos niveles de longitud parcial y tres de longitud total construidos en uno o más lados del colector 1313, con cada nivel de longitud completa, en el lado que se muestra en las figuras, que tiene tres puntos de constricción 1111a, por ejemplo. Cabe señalar que, en diferentes implementaciones, pueden implementarse, definirse, construirse o introducirse más o menos niveles o puntos de constricción 1111a para ajustar la presión volumétrica en el colector 1313. Un punto de constricción 1111a, con fines ilustrativos, está claramente marcado por un círculo en el nivel medio del colector 1313.
Los puntos de constricción 1111a pueden formarse o introducirse a lo largo del canal de desbordamiento 1104 de una variedad de maneras y formas. A continuación, se describen realizaciones de ejemplo con diferentes puntos de constricción o formas para ilustrar mejor ciertas características. Se observa, sin embargo, que estas realizaciones de ejemplo no deben interpretarse como una limitación del alcance del tema reivindicado a ninguna configuración o forma particular.
Haciendo referencia a la Figura 11C, en una implementación de ejemplo, se puede formar un punto de constricción 1111a por medio de bultos, bordes elevados, protuberancias o salientes (en lo sucesivo denominadas "salientes") que se extienden desde el techo, el suelo o las superficies de pared lateral (o cualquiera o todas ellas) del canal de desbordamiento 1104 (es decir, las paletas del colector 1313). La forma de los salientes puede definirse como un bulto, un dedo, una punta, una aleta, un borde o cualquier otra forma que restrinja un área de sección transversal a la dirección de flujo en el canal de desbordamiento. En la ilustración de la Figura 11C, la vista lateral en sección transversal de un saliente se muestra similar a la forma de una aleta de tiburón, por ejemplo, donde el extremo distal de los salientes es en disminución hacia un borde.
Como se muestra en la Figura 11C, el borde puntiagudo o en voladizo de la forma de aleta de tiburón puede ser redondeado. Sin embargo, en otras realizaciones, el borde en voladizo puede ser en disminución hasta un extremo afilado. El filo, el tamaño, la ubicación relativa y la frecuencia de colocación de los salientes en el canal de desbordamiento 1104 pueden manipularse para ajustar aún más la tendencia de un menisco que separa el líquido y el aire a formarse dentro del canal de desbordamiento 1104.
Por ejemplo, como se muestra en la Figura 11C, los salientes pueden tener una cara redondeada en un lado y una cara plana en el lado opuesto. La cara redondeada de los salientes se puede orientar hacia (es decir, estar dirigida hacia) el flujo de salida del material vaporizable 1302 (es decir, salir del colector 1313 y entrar en la cámara de almacenamiento 1342), mientras que la cara plana de los salientes se puede orientar hacia el flujo hacia dentro de material vaporizable 1302 (es decir, flujo hacia el colector 1313 y desde la cámara de almacenamiento 1342) a través de la compuerta 1102.
Como se ha señalado, en diferentes implementaciones, la formación de los salientes a lo largo del canal de desbordamiento 1104 puede manipularse en número, tamaño, forma, ubicación y frecuencia para ajustar con precisión la tasa hidráulica de flujo de material vaporizable 1302 que entra y sale del colector 1313. Por ejemplo, si es deseable mantener un flujo de entrada en el canal de desbordamiento 1104 a una tasa más alta que el flujo de salida, entonces los salientes pueden tener una forma para tener una superficie plana frente al flujo de salida y una superficie redondeada frente al flujo de entrada para facilitar la formación y retención de un menisco que resiste el flujo de líquido hacia fuera (p. ej., lejos de la cámara de almacenamiento 1342) al mismo tiempo que facilita que el menisco se libere del lado del saliente que mira hacia atrás, hacia el compartimento de almacenamiento 1340. De esta manera, una serie de tales salientes puede funcionar como una especie de sistema de "trinquete hidráulico" en donde el flujo de retorno de líquido hacia el compartimento de almacenamiento se fomenta microfluídicamente en relación al flujo hacia fuera desde el compartimento de almacenamiento. Este efecto puede lograrse, al menos en parte, por la tendencia relativa de un menisco a romperse desde el lado de los salientes de la cámara de almacenamiento que desde el lado opuesto.
Haciendo referencia de nuevo a la Figura 11C, en una implementación de ejemplo, además (o en lugar) de los salientes que se extienden desde el suelo o los techos del canal de desbordamiento 1104, algunos salientes pueden extenderse desde las paredes interiores del canal de desbordamiento 1104. Como se muestra más claramente en la Figura 11F, un saliente puede extenderse desde una pared interior del canal de desbordamiento 1104 en el mismo punto de constricción 1111a, en el que dos salientes adicionales se extienden desde el suelo y el techo del canal de desbordamiento 1104 para formar un punto de constricción en forma de C 1111a. La implementación de ejemplo ilustrada en las Figuras 11D y 11F puede ajustar más eficazmente las propiedades microfluídicas del canal de desbordamiento 1104 para fomentar el flujo de líquido para que se retraiga hacia la cámara de almacenamiento 1342 en relación con la implementación de la Figura 11C, porque el diámetro hidráulico del canal de desbordamiento 1104 está más constreñido (es decir, se estrecha) en el punto de constricción 1111a que se muestra en las Figuras 11D y 11F.
Los salientes formados a lo largo del canal de desbordamiento 1104 no necesitan ser uniformes en forma, tamaño, frecuencia o simetría. Es decir, dependiendo de la implementación, se pueden implementar diferentes puntos de constricción 1111a o 1111b en diferentes tamaños, diseños, formas, ubicaciones o frecuencias a lo largo del canal de desbordamiento 1104. En un ejemplo, la forma de un punto de constricción 1111a o 1111b puede ser similar a la forma de la letra C con un diámetro interno redondo. En algunas realizaciones, en lugar de formar el diámetro interno como una forma de C redondeada, la pared interna del punto de constricción puede tener esquinas (por ejemplo, esquinas afiladas) como las mostradas en las Figuras 11F y 11G.
En algunos ejemplos, el canal de desbordamiento 1104, en un primer nivel, puede tener salientes que se extienden desde el techo del canal de desbordamiento 1104, mientras que en un segundo nivel, los salientes pueden extenderse desde el suelo del canal de desbordamiento 1104. En un tercer nivel, los salientes pueden extenderse desde las paredes interiores, por ejemplo. Pueden ser posibles alternativas de las implementaciones anteriores ajustando o cambiando el número de salientes y formas de los salientes o el posicionamiento de los salientes en diferentes secuencias o niveles para ayudar a controlar el efecto microfluídico sobre el flujo en las dos direcciones dentro del canal de desbordamiento 1104. En un ejemplo, los puntos de constricción 1111a pueden implementarse en uno o más (o todos) de los niveles, lados o anchuras del colector 1313, por ejemplo.
Haciendo referencia a las Figuras 11E y 11G, además de definir los puntos de constricción 1111a a lo largo de la longitud más larga del canal de desbordamiento 1104, o un lado más ancho del colector 1313, se puede definir uno o más puntos de constricción adicionales 1111b a lo largo del lado más estrecho del colector 1313. Como tal, la implementación de ejemplo ilustrada en las Figuras 11E y 11G puede mejorar el ajuste de la resistencia o la promoción del desprendimiento del menisco en una dirección deseada en el canal de desbordamiento 1104 en comparación con la implementación de la Figura 11D, porque el diámetro hidráulico general (o volumen de flujo) del canal de desbordamiento 1104 está más constreñido debido a la adición de puntos de constricción adicionales 1111b.
Haciendo referencia a las Figuras 11F y 11G, para mayor claridad, cada nivel completo en el ejemplo ilustrado puede incluir tres puntos de constricción 1111a en cada lado, además de dos puntos de constricción 1111b más, por ejemplo. Así, el colector 1313 de la Figura 11D puede incluir un total de 18 puntos de constricción, mientras que el colector 1313 de la Figura 11E puede incluir un total de 26 puntos de constricción. En este ejemplo, las realizaciones ilustradas en la Figura 11E proporcionan un control de flujo microfluídico mejorado (por ejemplo, en la dirección hacia fuera) debido a que la presión capilar se refuerza en los múltiples puntos de constricción 1111a y 1111b.
Haciendo referencia a la Figura 11H, en algunas realizaciones, la compuerta 1102 puede construirse para incluir una configuración de agujero o abertura que, de manera similar a un punto de constricción 1111a o 1111b, tiene un canto, borde o reborde en disminución que es más plano en una dirección. Por ejemplo, el borde del agujero de la compuerta 1102 puede tener una forma plana en un lado (por ejemplo, el lado que mira hacia la cámara de almacenamiento 1342) y redondeado en el otro lado (por ejemplo, el lado que mira hacia lejos de la cámara de almacenamiento 1342). En tal configuración, las fuerzas microfluídicas que fomentan el flujo de retorno hacia la cámara de almacenamiento 1342 sobre el flujo que se aleja de la cámara de almacenamiento 1342 pueden mejorar debido a un desprendimiento de menisco más fácil en el lado menos redondeado en relación con el lado más redondeado.
En consecuencia, dependiendo de la implementación y las variaciones en la estructura o construcción de los puntos de constricción y la compuerta 1102, la resistencia al flujo de material vaporizable 1302 fuera del colector 1313 puede ser mayor que la resistencia al flujo de material vaporizable 1302 hacia el colector 1313 y hacia la cámara de almacenamiento 1342. En ciertas implementaciones, la compuerta 1102 se construye para mantener un sello líquido de manera que una capa de material vaporizable 1302 esté presente en el medio donde la cámara de almacenamiento 1342 se comunica con el canal de desbordamiento 1104 en el volumen de desbordamiento 1344. La presencia de un sello líquido puede ayudar a mantener un equilibrio de presión entre la cámara de almacenamiento 1342 y el volumen de desbordamiento 1344 para promover un nivel suficiente de vacío (por ejemplo, vacío parcial) en la cámara de almacenamiento 1342 para evitar que el material vaporizable 1302 se drene por completo en el volumen de desbordamiento 1344, además de evitar que el elemento absorbente 1362 se vea privado de la saturación adecuada.
En una o más implementaciones de ejemplo, un solo pasadizo o canal en el colector 1313 puede conectarse a la cámara de almacenamiento 1342 por medio de dos ventilaciones, de modo que las dos ventilaciones mantengan un sello líquido independientemente de la posición del cartucho 1320. La formación de un sello líquido en la compuerta 1102 también puede ayudar a evitar que el aire en el colector 1313 entre a la cámara de almacenamiento 1342 incluso cuando el cartucho 1320 se sostiene en diagonal con respecto al horizonte o cuando el cartucho 1320 se coloca con la boquilla mirando hacia abajo. Esto se debe a que si las burbujas de aire del colector 1313 entran al depósito, la presión dentro de la cámara de almacenamiento 1342 se igualará con la presión ambiental. Es decir, el vacío parcial dentro de la cámara de almacenamiento 1342 (p. ej., creado como resultado del drenaje del material vaporizable 1302 a través de las alimentaciones de mecha 1368) se compensaría si el aire ambiental fluye hacia la cámara de almacenamiento 1342.
Haciendo referencia a las Figuras 11I a 11K, se proporcionan vistas en perspectiva de configuraciones de compuerta 1102 alternativas para la estructura del colector 1313. Estas configuraciones alternativas pueden proporcionar ventajas relacionadas con la gestión y el control del flujo de aire y/o material vaporizable líquido 1302. En algunos escenarios, el vacío de espacio superior puede no mantenerse cuando el espacio vacío (es decir, el espacio superior sobre el material vaporizable 1302) en la cámara de almacenamiento 1342 entra en contacto con la compuerta 1102. Como resultado, como se ha señalado anteriormente, el sello líquido establecido en la compuerta 1102 puede estar roto. Este efecto puede deberse a que la compuerta 1102 no puede mantener una película fluídica cuando se drena el colector 1313 y el espacio superior entra en contacto con la compuerta 1102, lo que conduce a una pérdida de vacío de espacio superior parcial.
En ciertas realizaciones, el espacio superior en la cámara de almacenamiento 1342 puede tener presión ambiental y si existe una compensación hidrostática entre la compuerta 1102 y el atomizador en el cartucho 1320, el contenido de la cámara de almacenamiento 1342 drena en el atomizador dando como resultado inundaciones y fugas de caja de mecha. Para evitar fugas, se puede implementar una o más realizaciones para eliminar la compensación hidrostática entre la compuerta 1102 y el atomizador y mantener la funcionalidad de la compuerta 1102 cuando la cámara de almacenamiento 1342 está casi vacía.
Como se muestra en las realizaciones de ejemplo de las Figuras 11I y 11J, se pueden construir paredes divisorias miniaturizadas o estructuras en forma de laberinto 1190 alrededor de la compuerta 1102 para establecer una conexión de impulsión baja entre la compuerta 1102 y el canal de desbordamiento 1104 en el colector 1313 para mantener el sello líquido en la compuerta 1102. En el ejemplo de la Figura 11J, se muestra una estructura en forma de foso 1190 como un medio para mejorar aún más el mantenimiento del sello líquido en la compuerta 1102 según una o más implementaciones.
Realizaciones de compuerta fluídica controlada
Las Figuras 11L a 11N ilustran vistas planas y en primer plano de una compuerta fluídica controlada 1102 en la estructura del colector 1313, según una o más implementaciones. Como se muestra, el pasadizo o canal de desbordamiento 1104 en el colector 1313 se puede conectar a la cámara de almacenamiento 1342 por medio de una compuerta fluídica controlada en forma de V o en forma de bocina 1102, por ejemplo, de tal manera que la compuerta en forma de V 1102 incluye al menos dos (y deseablemente tres) aberturas que se conectan a la cámara de almacenamiento 1342. Como se proporciona con más detalle en esta memoria, se puede mantener un sello líquido en la compuerta 1102 independientemente de la orientación vertical u horizontal del cartucho 1320.
Como se muestra en la Figura 11L, en un primer lado de la ventilación, se puede mantener un camino de ventilación entre el canal de desbordamiento 1104 y la compuerta 1102 a través del que pueden escapar burbujas de aire desde el canal de desbordamiento 1104 en el colector hacia el depósito. En un segundo lado, se puede implementar uno o más canales de impulsión alta conectados al depósito para fomentar el estrangulamiento en un punto de estrangulamiento 1122 para mantener un sello líquido que evite la salida prematura de burbujas de aire del canal de desbordamiento 1104 y al depósito, así como la entrada no deseada de aire o material vaporizable 1302 al canal de desbordamiento 1104 desde el depósito.
Dependiendo de la implementación, los canales de impulsión alta, que se muestran a modo de ejemplo en el lado derecho de la Figura 11L, se mantienen preferentemente sellados debido a la presión capilar ejercida por el material vaporizable líquido 1302 en el depósito de cartucho. Los canales de impulsión baja formados en el lado opuesto (es decir, mostrados en el lado izquierdo en la Figura 11L) pueden configurarse para tener una impulsión capilar relativamente más baja en comparación con los canales de impulsión alta, pero aun así tener una impulsión capilar suficiente de modo que en un primer estado de presión se mantiene un sello líquido tanto en los canales de impulsión baja como en los canales de impulsión baja.
En consecuencia, en el primer estado de presión (p. ej., cuando la presión dentro del depósito es aproximadamente igual o mayor que la presión del aire ambiente), se mantiene un sello líquido en los canales de impulsión alta y baja, lo que evita que fluyan burbujas de aire hacia el depósito. Por el contrario, en un segundo estado de presión (por ejemplo, cuando la presión dentro del depósito es menor que la presión del aire ambiente), se forman burbujas de aire en el canal de desbordamiento 1104 (por ejemplo, a través de la entrada a través de la lumbrera de intercambio de aire 1106), o más generalmente, un borde de menisco delantero de una interfaz de aire-material vaporizable líquido se puede trasladar hacia arriba y hacia la compuerta fluídica controlada 1102. A medida que el menisco alcanza el punto de estrangulamiento 1122 colocado entre los canales de impulsión baja e impulsión alta de la ventilación 1104, el aire se enruta preferentemente a través del canal o canales de impulsión baja, debido a que está presente una mayor resistencia capilar en los canales de impulsión baja.
Una vez que las burbujas de aire han pasado a través de la parte de canal de impulsión baja de la compuerta 1102, las burbujas de aire entran en el depósito e igualan la presión dentro del depósito con la del aire ambiente. Como tal, la lumbrera de intercambio de aire 1106 en combinación con la compuerta fluídica controlada 1102 permite que el aire ambiental que entra a través del canal de desbordamiento 1104 pase al depósito, hasta que se establece un estado de presión de equilibrio entre el depósito y el aire ambiental. Como se ha señalado anteriormente, este proceso puede denominarse ventilación del depósito. Una vez que se establece un estado de presión de equilibrio (p. ej., una transición de un segundo estado de presión a un primer estado de presión), se vuelve a establecer un sello líquido en el punto de estrangulamiento 1122, debido a la presencia de líquido tanto en el canales de impulsión alta y los canales de impulsión baja que son alimentados por el material vaporizable líquido 1302 almacenado en el depósito.
Las Figuras 11O a 11X ilustran instantáneas en el tiempo conforme el flujo de aire, recogido en el colector de ejemplo 1313 de las Figuras 11L a 11N, se gestiona para acomodar una ventilación adecuada a medida que el menisco del material vaporizable 1302 continúa retrocediendo.
la Figura 110 ilustra un menisco que retrocede donde, a medida que el material vaporizable 1302 se retira del depósito hacia la mecha, el vacío del espacio superior parcial aumenta en fuerza. Esto es suficiente para superar la impulsión capilar de retroceso del menisco, moviendo el menisco de regreso a través del colector hacia el punto de constricción donde el menisco verá el diferencial de presión más alto según lo dictado por la geometría.
La Figura 11P ilustra cómo el menisco cruza una primera junta en la compuerta 1102, cuando el menisco se acerca a la compuerta 1102. En esta primera junta, el vacío parcial de espacio superior se maximiza ya que corresponde a la geometría más pequeña en la estructura de la compuerta 1102, y el vacío parcial en el depósito continúa creciendo hasta este punto.
La Figura 11Q ilustra cómo retroceden varios meniscos cuando el espacio superior alcanza el vacío parcial máximo. Los meniscos están en su curvatura más estrecha a lo largo de sus planos principales y en estos lugares las presiones de drenaje de los tres canales son iguales y los tres meniscos retroceden simultáneamente en lugar de hacerlo únicamente desde un canal. Como la curvatura de estos meniscos ahora aumenta a medida que retroceden, la diferencia de presión sostenida a través de ellos disminuye y el vacío parcial del espacio superior comienza a disminuir.
La Figura 11R ilustra cómo los meniscos secundarios comienzan a llenar los canales capilares. Las disminuciones en estas geometrías de canal son tales que a medida que los meniscos continúan retrocediendo, la impulsión capilar del canal primario disminuye a un ritmo mayor que el de los canales secundarios. Esta reducción gradual en la impulsión capilar reducirá el vacío de espacio superior parcial que se mantiene. Cuando la presión de drenaje del menisco primario cae por debajo de la presión de drenaje de los canales secundarios, este menisco continuará drenando mientras los otros meniscos permanecen estáticos. La presión de drenaje, que implica el ángulo de contacto de retroceso del canal primario, puede caer por debajo de la presión de inundación, lo que implica el ángulo de contacto de avance de los canales secundarios, lo que hace que se vuelvan a llenar como se muestra en las figuras.
La Figura 11S ilustra cómo los meniscos secundarios de uno de los dos meniscos en cada canal secundario alcanzarán un punto de tangencia donde los dos meniscos se fusionan para convertirse en uno. Este menisco combinado tendrá una curvatura aumentada y, por lo tanto, una impulsión capilar más baja. La impulsión superior del menisco primario puede hacer que el sistema reaccione momentáneamente al convertir al menisco primario en el menisco que avanza. Es probable que se produzca un retroceso del menisco primario con el menisco secundario sostenido en esta ubicación.
La Figura 11T ilustra cómo se mueve el menisco secundario hacia el colector. En un escenario cuando la cámara de almacenamiento está llena de líquido, el menisco primario seguirá retrocediendo, reduciendo aún más el vacío parcial del espacio superior a medida que aumenta su curvatura. A medida que el vacío parcial cae por debajo de la presión capilar de avance del menisco secundario, el menisco secundario comenzará a avanzar una vez más, conduciendo para cerrar la holgura. En un escenario cuando la cámara de almacenamiento esté vacía o casi vacía, el sello líquido en la compuerta 1102 será estable hasta que se rompa la burbuja, conectando el espacio superior al ambiente.
La Figura 11U ilustra cómo el menisco secundario cierra la junta en la compuerta 1102. A medida que el menisco secundario avanza hasta que se encuentra con el vértice de la esquina en el canal primario, la geometría se diseña para fomentar al menisco secundario a dividirse para llenar tanto la compuerta 1102 como los canales del colector 1313. Estos dos meniscos recién formados pueden actuar para aislar el espacio superior del aire ambiente y, por lo tanto, se puede restablecer un vacío parcial en el espacio superior, asegurando que se mitiguen las fugas a través de los canales de alimentación de líquido. Como los meniscos recién formados tienen curvaturas más pequeñas que antes de la división, los meniscos recién formados continuarán avanzando hacia los canales debido al aumento de la impulsión capilar.
Las Figuras 11V a 11X ilustran la liberación de burbujas en la cámara de almacenamiento 1342. La presión dentro del cartucho 1320 en este punto alcanza la estabilidad cuando la burbuja de aire atrapada en el canal de menisco principal es expulsada por el desequilibrio creado por el menisco que avanza y retrocede. A continuación, se permite que el material vaporizable 1302 entre y desplace la burbuja a través del canal superior derecho. En consecuencia, aunque se puede proporcionar una estructura de canal de impulsión alta a través de un foso cerrado cerca de la compuerta 1102, en su lugar se puede utilizar un foso más corto para reducir el riesgo de que queden atrapadas burbujas.
En algunas implementaciones, los canales en disminución pueden diseñarse para aumentar la impulsión hacia la ventilación controlada. Teniendo en cuenta el estrangulamiento de los dos meniscos que avanzan, la pared de tanque del depósito y el fondo del canal pueden configurarse para continuar proporcionando impulsión, mientras que las paredes laterales proporcionan una ubicación de estrangulamiento para los meniscos. En una configuración, la impulsión neta de los meniscos que avanzan no excede la de los meniscos que retroceden, manteniendo así el sistema estáticamente estable.
Realizaciones de colector multicanal multicompuerta
Haciendo referencia a las Figuras 12A y 12B, se ilustra una vista lateral en perspectiva de ejemplo y una vista lateral plana de ejemplo de realizaciones de una estructura del multicanal de colector 1200 de ventilación única. Como se muestra en la Figura 12A, el colector 1200 se forma para tener una única compuerta 1202 y múltiples canales 1204(a) a 1204(j). Como se muestra en la Figura 12A, según una o más implementaciones, la compuerta 1202 puede colocarse en, por ejemplo, un punto central o medio de la anchura longitudinal del colector 1313 para permitir que el material vaporizable 1302 entre al menos a un primer canal 1204 (a) del colector 1313 y se extienda gradualmente hacia y a través de los canales adicionales 1204(b)-1204(j).
La posición de la compuerta 1202 puede modificarse dependiendo de la implementación para que esté en el centro, en un costado o en una esquina o en cualquier otra ubicación a lo largo de la longitud o la anchura del colector 1313. Una estructura de colector multicanal 1200 de ventilación única puede tener la ventaja añadida de permitir que el material vaporizable 1302 entre a través de una única compuerta 1202 con un primer caudal y se extienda a un segundo caudal (por ejemplo, un caudal más rápido que el primer caudal) a través de múltiples canales 1204(a)-1204(j) del colector 1200.
Ventajosamente, una estructura del colector multicanal 1200 de única compuerta permite el flujo controlado (por ejemplo, flujo restringido) del material vaporizable 1302 desde la cámara de almacenamiento 1342 hacia el volumen de desbordamiento 1344 (véase la Figura 3A) y además permite un menor flujo controlado (por ejemplo, menos restringido) una vez que el material vaporizable 1302 está en el volumen de desbordamiento 1344. En ciertas realizaciones, una estructura multicanal y multinivel se puede implementar, de manera que, como se muestra en la Figura 12B, por ejemplo, el flujo del material vaporizable 1302 en un primer conjunto de canales 1204(a)-1204(f) tiene una segunda tasa y el flujo del material vaporizable 1302 en un segundo conjunto de canales 1204(g)-1204(k) tiene una tercera tasa. La tercera tasa puede ser más rápida o más lenta que la segunda tasa.
En consecuencia, en el ejemplo de realización mostrado en la Figura 12B, el material vaporizable 1302 puede fluir a través de la compuerta 1202 a una primera tasa, a través de los canales 1204(a)-1204(f) a una segunda tasa y a través de los canales 1204(g)-1204(k) a una tercera tasa. En una o más realizaciones, la segunda tasa puede ser más rápida que la primera tasa y la tercera tasa, por ejemplo, de modo que el material vaporizable 1302 puede tener un flujo restringido a través de la compuerta 1202, un flujo menos restringido a través del primer conjunto de canales (por ejemplo, nivel 1) y un flujo relativamente más restringido en el segundo conjunto de canales (por ejemplo, nivel 2). Esta configuración multinivel puede ayudar a mejorar el caudal a través del colector 1200 pero mantiene una restricción controlable contra un flujo rápido del material vaporizable 1302 hacia el elemento absorbente 1362, una vez que el material vaporizable 1302 ha entrado en el colector 1200.
En la realización de dos niveles mostrada en la Figura 12B, el primer conjunto de canales 1204(a)-1204(f) (por ejemplo, nivel 1) puede tener una configuración reversible de modo que el material vaporizable 1302 recogido en el primer conjunto de canales pueda fluir de regreso al depósito 1340. El segundo conjunto de los canales 1204(g)-1204(k) (por ejemplo, nivel 2), por el contrario, pueden no tener configuraciones reversibles. En tales realizaciones, debido a la proximidad del segundo conjunto de canales al elemento absorbente 1362, el material vaporizable 1302 se atrae principalmente del segundo conjunto de canales y luego del primer conjunto de canales (por ejemplo, el nivel 1 que actúa como compartimento de reserva). Tener una construcción reversible y no reversible, como se ha discutido anteriormente, puede ayudar a proporcionar mejoras adicionales con respecto a las otras realizaciones discutidas en esta memoria.
En algunas realizaciones de multinivel, al configurar el segundo conjunto de canales 1204 (g)-1204 (k) como no reversible, puede haber una seguridad adicional de que el elemento absorbente 1362 no se verá privado de recursos ya que el material vaporizable 1302 puede estar disponible en una gran proximidad al elemento absorbente 1362 cuando se almacena en el segundo conjunto de canales 1204(g)-1204(k) durante un evento de desbordamiento. Además, la posibilidad de un fuerte flujo del material vaporizable 1302 hacia el alojamiento de mecha durante un evento de presión negativa puede evitarse en implementaciones multinivel, porque como se ha indicado anteriormente, el segundo conjunto de canales 1204 (g)-1204 (k) puede configurarse para tener un flujo más restrictivo en comparación con el primer conjunto de canales 1204(a)-1204(f). Además, debido a la reversibilidad, el primer conjunto de canales 1204(a)-1204(f) puede no contener un volumen relativamente grande del material vaporizable 1302. En algunas realizaciones, para aumentar o limitar la reversibilidad o el flujo del material vaporizable 1302 en el primer conjunto de canales 1204(a)-1204(f) o el segundo conjunto de canales 1204(g)-1204(k), se puede introducir material absorbente (por ejemplo, esponjas) en una o ambas áreas de canales.
Haciendo referencia a la Figura 13, se ilustra una vista lateral en perspectiva de ejemplo de una estructura del colector multicanal 1300 y múltiples ventilaciones, según una o más implementaciones. Como se muestra, el colector 1300 puede colocarse dentro de un cartucho de modo que el colector 1300 tenga dos ventilaciones 1301. Esta implementación puede permitir que el material vaporizable 1302 fluya hacia los canales 1204 a una tasa relativamente más rápida, particularmente en comparación con un colector de única ventilación 1200 mostrado en las Figuras 21A y 12B.
Realizaciones de alimentación de mecha
Volviendo a las Figuras 10C, 10D, 11B, en ciertas variaciones, el colector 1313 puede configurarse para ser recibido de manera insertable por un extremo receptor de la cámara de almacenamiento 1342. El extremo del colector 1313 que es opuesto al extremo que recibe la cámara de almacenamiento 1342 puede configurarse para recibir un elemento absorbente 1362. Por ejemplo, se pueden formar salientes en forma de horquilla para recibir de forma segura el elemento absorbente 1362. Se puede usar un alojamiento de mecha 1315 para asegurar aún más el elemento absorbente 1362 en una posición fija entre los salientes. Esta configuración también puede ayudar a evitar que el elemento absorbente 1362 se hinche sustancialmente y se debilite debido a sobresaturación.
Haciendo referencia a las Figuras 11C, 11D y 11E, dependiendo de la implementación, uno o más conductos, canales, tubos o cavidades adicionales que se trasladan a través del colector 1313 y pueden construirse o configurarse como caminos que alimentan el elemento absorbente 1362 con material vaporizable 1302 almacenado en el cámara de almacenamiento 1342. En ciertas configuraciones, como las que se discuten con más detalle en esta memoria, los conductos, tubos o cavidades de alimentación de mecha (es decir, alimentaciones de mecha 1368) pueden discurrir aproximadamente paralelos al túnel central 1100. En al menos una configuración, puede haber presentes múltiples alimentaciones de mecha que discurren diagonalmente a lo largo de la longitud del colector 1313, por ejemplo, ya sea independientemente o en conexión con un intercambio de mechas, incluyendo una o más alimentaciones de mechas.
En ciertas realizaciones, una pluralidad de alimentaciones de mecha se pueden conectar de forma interactiva en una configuración multienlazada de manera que un intercambio de rutas de alimentación, posiblemente cruzándose entre sí, puede conducir al área de alojamiento de mecha. Esta configuración puede ayudar a evitar el bloqueo completo del mecanismo de alimentación de mecha si, por ejemplo, una o más rutas de alimentación en el intercambio de alimentación de mecha están obstruidas por la formación de burbujas de gas u otros tipos de obstrucción. Ventajosamente, la instrumentación de múltiples rutas de alimentación puede permitir que el material vaporizable 1302 se traslade con seguridad a través de una o más rutas (o cruce a una ruta diferente pero abierta) hacia el área de alojamiento de mecha, incluso si algunas de las rutas o ciertas rutas en la mecha alimentan el intercambio están total o parcialmente obstruidos o bloqueados.
Dependiendo de la implementación, una ruta de alimentación de mecha puede tener una forma tubular con, por ejemplo, una forma de diámetro transversal circular o multifacético. Por ejemplo, la sección transversal hueca de la alimentación de mecha puede ser triangular, rectangular, pentagonal o de cualquier otra forma geométrica adecuada.
En una o más realizaciones, el perímetro de la sección transversal de la alimentación de mecha puede tener la forma de una cruz hueca, por ejemplo, de modo que los brazos de la cruz tengan una anchura más estrecha en relación con el diámetro de la parte de cruce central de la cruz de la que se extienden los brazos. Más generalmente, un canal de alimentación de mecha (también denominado en esta memoria como primer canal) puede tener una forma de sección transversal con al menos una irregularidad (por ejemplo, una protuberancia, un canal lateral, etc.) que proporciona una ruta alternativa para que el material vaporizable líquido fluya a través de él en caso de que una burbuja de aire bloquee el resto del área de sección transversal de la alimentación de mecha. La sección transversal en forma de cruz del ejemplo actual es un ejemplo de tal estructura, pero un experto en la técnica comprenderá que también se contemplan otras formas y son factibles congruentes con la divulgación actual.
Una implementación de conducto o tubo en forma de cruz que se forma a través de una ruta de alimentación de mecha puede superar los problemas de obstrucción porque se puede considerar que un tubo en forma de cruz incluye esencialmente cinco caminos separadas (por ejemplo, un camino central formado en el centro hueco de la cruz y cuatro caminos adicionales formados en los brazos huecos de la cruz). En dicha implementación, es probable que se forme un bloqueo en el tubo de alimentación por medio de una burbuja de gas, por ejemplo, en la parte central del tubo en forma de cruz, dejando subcaminos (es decir, caminos que atraviesan los brazos del tubo en forma de cruz) abiertos al flujo.
Según uno o más aspectos, los caminos de alimentación de mecha pueden ser suficientemente anchos para permitir el libre traslado del material vaporizable 1302 a través de los caminos de alimentación y hacia la mecha. En algunas realizaciones, el flujo a través de la alimentación de mecha se puede mejorar o acomodar mediante el diseño del diámetro relativo de ciertas partes de la alimentación de mecha para forzar la tracción capilar o la presión sobre el material vaporizable 1302 que se traslada a través de una ruta de alimentación de mecha. En otras palabras, dependiendo de la forma y otros factores estructurales o materiales, algunos caminos de alimentación de mecha pueden basarse en fuerzas gravitatorias o capilares para inducir el movimiento del material vaporizable 1302 hacia la parte de alojamiento de mecha.
En la implementación de tubo en forma de cruz, por ejemplo, las rutas de alimentación que atraviesan los brazos del tubo en forma de cruz pueden configurarse para alimentar la mecha por medio de la presión capilar en lugar de depender de la fuerza gravitatoria. En tal implementación, la parte central del tubo en forma de cruz puede alimentar la mecha debido a la fuerza gravitacional, por ejemplo, mientras el flujo de material vaporizable 1302 en los brazos del tubo en forma de cruz puede ser soportado por la presión capilar. Se observa que el tubo en forma de cruz descrito en esta memoria tiene el propósito de proporcionar un ejemplo de realización. Los conceptos y la funcionalidad implementados en esta realización de ejemplo pueden extenderse a rutas de alimentación de mecha con diferentes formas de sección transversal (por ejemplo, tubos con secciones transversales huecas en forma de estrella que tienen dos o más brazos que se extienden desde un túnel central que discurre a lo largo de una ruta de alimentación de mecha).
Haciendo referencia a la Figura 11C, se ilustra un ejemplo de construcción de colector 1313 en donde dos alimentaciones de mecha 1368 se colocan en dos lados opuestos del túnel central 1100 de modo que el material vaporizable 1302 pueda entrar en las alimentaciones y fluir directamente hacia el área de la cavidad en el otro extremo del colector 1313, donde se forma el alojamiento para la mecha.
Los mecanismos de alimentación de mecha se pueden formar a través del colector 1313 de manera que al menos una ruta de alimentación de mecha en el colector 1313 pueda tener la forma de un tubo hueco de diámetro transversal multifacético. Por ejemplo, la sección transversal hueca de la alimentación de mecha puede tener la forma de un signo más (por ejemplo, una alimentación de mecha en forma de cruz hueca si se ve desde una vista en sección transversal superior), de modo que los brazos de la cruz tengan una anchura más estrecha en relación con el diámetro de la parte transversal central de la cruz desde la que se extienden los brazos.
Un conducto o tubo con un diámetro en forma de cruz formado a través de una ruta de alimentación de mecha puede superar los problemas de obstrucción porque se puede considerar que un tubo con un diámetro en forma de cruz incluye cinco caminos separados (p. ej., un camino central formado en el centro hueco de la cruz y cuatro caminos adicionales formados en los brazos huecos de la cruz). En dicha implementación, es probable que se forme un bloqueo en el tubo de alimentación por medio de una burbuja de gas (por ejemplo, una burbuja de aire) en la parte central del tubo en forma de cruz.
Dicho posicionamiento central de la burbuja de gas dejaría en última instancia subcaminos (es decir, caminos que atraviesan los brazos del tubo en forma de cruz) que permanecen abiertos al flujo de material vaporizable 1302, incluso cuando el camino central está bloqueado por la burbuja de gas. Son posibles otras implementaciones para una estructura de pasadizo de alimentación de mecha que pueden lograr el mismo o similar objetivo que el descrito anteriormente con respecto a atrapar burbujas de gas o evitar que las burbujas de gas atrapadas obstruyan completamente el pasadizo de alimentación de mecha.
La adición de más ventilaciones en la estructura del colector 1300 puede permitir caudales más rápidos, dependiendo de la implementación, ya que se puede desplazar un volumen colectivo relativamente mayor del material vaporizable 1302 cuando hay ventilaciones adicionales disponibles. Como tal, aunque no se muestre explícitamente, las realizaciones con más de dos ventilaciones (por ejemplo, implementaciones de triple ventilación, implementaciones de cuádruple ventilación, etc.) también están dentro del alcance del tema divulgado.
Haciendo referencia a las Figuras 14A y 14B, ciertas realizaciones pueden incluir una estructura de colector 1400 con dos alimentaciones para la mecha. En tales realizaciones, la mecha puede tener un nivel de saturación más alto y menos posibilidades de inanición en comparación con una realización en la que se proporciona una sola alimentación.
Haciendo referencia a las Figuras 15A, 15B y 15C, se proporcionan vistas laterales planas en perspectiva y en sección transversal de una estructura de colector de ejemplo para una mecha de alimentación dual 1562. Como se muestra, una mecha o mecha 1562 puede disponerse o alojarse en un cartucho 1500, de modo que se proporcionen al menos dos alimentaciones de mecha separadas 1566 y 1568 para permitir que el material vaporizable 1302 se traslade hacia un área del cartucho 1500 donde se aloja la mecha 1562.
Como se ha señalado anteriormente, una alimentación de doble mecha puede tener la ventaja de proporcionar a la mecha 1562, por ejemplo, el doble de flujo del material vaporizable 1302 en comparación con una alternativa de alimentación de única mecha. Ventajosamente, una implementación de alimentación de mecha doble proporciona una alimentación amplia a la mecha 1562 y ayuda a evitar que la mecha 1562 se seque si, por ejemplo, una de las alimentaciones de mecha se bloquea. Como se muestra, una parte inferior de la mecha 1562 puede extenderse hacia abajo en un área del cartucho 1500 que forma la cámara de calentamiento o el atomizador.
Haciendo referencia a la Figura 16A, se proporciona una vista lateral plana en sección transversal de un cartucho de ejemplo en donde se coloca una mecha 1562 de doble bocina o de alimentación doble dentro de una estructura de colector. La Figura 16B es una vista lateral en sección transversal plana de una estructura de colector de ejemplo en la que se puede alojar una mecha 1562. La Figura 16C proporciona una vista en perspectiva de ejemplo del cartucho, según una o más implementaciones. Como se muestra, un primer extremo de la mecha 1562 puede tener dos o más alimentaciones, cuernos o extremos con rebordes para enganchar al menos parcialmente dos o más aberturas de la mecha en una partición 1513 de manera que al menos uno de los extremos con rebordes, por ejemplo, tangencialmente se engancha a un volumen en la cámara de almacenamiento 1542 o, por ejemplo, se extiende al menos parcialmente en el volumen de la cámara de almacenamiento 1542.
Según una o más implementaciones, el cartucho 1500 puede incluir un depósito con una cámara de almacenamiento 1542 para almacenar el material vaporizable 1302. También se puede formar un volumen secundario 1510 separable de la cámara de almacenamiento 1542 dentro del cartucho 1500. El volumen secundario 1510 puede estar en comunicación con la cámara de almacenamiento 1542 a través de una o más alimentaciones de mecha 1590. El volumen secundario 1510 puede configurarse para alojar al menos una mecha 1562. La mecha 1562 puede configurarse para absorber el material vaporizable 1302 que se traslada a través de la alimentación de mecha 1590 de manera que, en interacción térmica con un atomizador, el material vaporizable 1302 se absorbe en la mecha 1562 y se convierte en al menos uno de vapor o aerosol.
La mecha 1562 puede ser confinada al menos parcialmente por uno o más elementos de calentamiento de un atomizador colocado dentro del volumen secundario 1510. Se puede proporcionar una partición 1513 para separar al menos parcialmente la cámara de almacenamiento 1542 del volumen secundario 1510 de modo que el flujo del material vaporizable 1302 a través de las alimentaciones de mecha 1590 es controlable. Al menos una primera parte de la alimentación de mecha 1590 se puede formar por al menos una o más aberturas en la partición 1513.
Al menos una segunda parte de la alimentación de mecha 1590 puede incluir un pasadizo de material vaporizable que conecta una o más aberturas en la partición 1513 al volumen secundario 1510. Se puede proporcionar un pasadizo de flujo de aire 1538 para conectar el volumen secundario 1510 a una boquilla de tal manera que el material vaporizable 1302, que se ha convertido en vapor, sale del volumen secundario 1510 hacia la boquilla a través del pasadizo de flujo de aire 1538.
Haciendo referencia a las Figuras 16A, 16B, 16C, 17A y 17B, se proporciona una vista en perspectiva de un primer lado de un cartucho y una vista en sección transversal de un segundo lado del cartucho que tiene una mecha 1562 que sobresale en la cámara de almacenamiento 1542. La mecha 1562 puede incluir al menos un primer extremo 1592 y un segundo extremo 1594, el primer extremo 1592 próximo a la partición 1513 y el segundo extremo extendiéndose distalmente en una dirección opuesta al primer extremo 1592.
Un primer extremo 1592 de la mecha 1562 puede sobresalir al menos parcialmente a través de una abertura de mecha en la partición 1530 para extenderse al menos parcialmente en un volumen en la cámara de almacenamiento 1542. En un aspecto, el primer extremo 1592 de la mecha 1562 puede sobresalir al menos parcialmente a través de una abertura de mecha en la partición 1530 para enganchar al menos tangencialmente un volumen en la cámara de almacenamiento 1542.
La Figura 26A ilustra vistas en perspectiva, delantera, lateral, inferior y superior de una realización de ejemplo de un colector 1313 con una compuerta 1102 en forma de V. Como se muestra en las Figuras 25 y 26, el colector 1313 puede instalarse dentro de una cavidad hueca en el cartucho 1320 junto con los componentes adicionales (p. ej., elemento absorbente 1362, elemento de calentamiento 1350 y alojamiento de mecha 1315). El elemento absorbente 1362 se puede colocar entre un segundo extremo del colector 1313 con el elemento de calentamiento 1350 envuelto alrededor del elemento absorbente 1362. Durante el ensamblaje, el colector 1313, el elemento absorbente 1362 y el elemento de calentamiento 1350 pueden encajar juntos y cubrirse con el alojamiento de mecha 1315 antes de ser insertados en la cavidad dentro del cartucho 1320.
El alojamiento de mecha 1315 puede insertarse junto con los otros componentes indicados en un extremo del cartucho 1320 que está opuesto a la boquilla para sostener los componentes dentro de una manera sellada a presión o encajada a presión. El sello o ajuste del alojamiento de mecha 1315 y el colector 1313 dentro de las paredes interiores del manguito receptor del cartucho 1320 es deseablemente lo suficientemente apretado para evitar la fuga de material vaporizable 1302 contenido en el depósito del cartucho 1320. En algunas realizaciones, el sello a presión entre el alojamiento de mecha 1315 y el colector 1313 y las paredes interiores del manguito receptor del cartucho 1320 también es lo suficientemente apretado para evitar el desensamblaje manual de los componentes con las manos desnudas del usuario.
Haciendo referencia a las Figuras 10C, 10D, 11B, 26B y 26C, en ciertas variaciones, un colector 1313 puede configurarse para ser recibido de manera insertable por un extremo receptor de una cámara de almacenamiento 1342. Como se muestra en las Figuras 26B y 26C, el extremo del colector 1313 que es opuesto al extremo que es recibido por la cámara de almacenamiento 1342 puede configurarse para recibir un elemento absorbente 1362. Por ejemplo, los salientes en forma de horquilla 1108 pueden formarse para recibir de forma segura el elemento absorbente 1362. Un alojamiento de mecha 1315, como se muestra en las vistas en sección transversal hacia la parte inferior de las Figuras 26B y 26C, puede usarse para asegurar aún más el elemento absorbente 1362 en una posición fija entre los salientes en forma de horquilla 1108. Esta configuración también puede ayudar a evitar que el elemento absorbente 1362 se hinche y se debilite sustancialmente debido a la sobresaturación.
Haciendo referencia a la Figura 26B, en una realización, un elemento absorbente 1362 se puede constreñir o comprimir en ciertos lugares a lo largo de su longitud (por ejemplo, hacia los extremos distales longitudinales del elemento absorbente 1362 colocado directamente debajo de las alimentaciones de mecha 1368) por medio de nervaduras de compresión 1110 para ayudar a prevenir fugas, por ejemplo, manteniendo un área de saturación más grande del material vaporizable 1302 hacia los extremos del elemento absorbente 1362, de modo que la parte central del elemento absorbente 1362 permanezca más seca y menos propensa a fugas. Además, el uso de nervaduras de compresión 1110 puede presionar aún más el elemento absorbente 1362 en el alojamiento del atomizador para evitar fugas en el atomizador.
Haciendo referencia a las Figuras 26D a 26F, se ilustran vistas planas superiores de ejemplos de mecanismos de alimentación de mecha formados o estructurados a través del colector 1313, según una o más implementaciones. Como se muestra en la Figura 26D, al menos una ruta de alimentación de mecha 1368 en el colector 1313 puede tener la forma de un tubo hueco de diámetro transversal multifacético. Por ejemplo, la sección transversal hueca de la ruta de alimentación de mecha 1368 puede tener la forma de un signo más (por ejemplo, una alimentación de mecha en forma de cruz hueca si se ve desde una vista en sección transversal superior), de modo que los brazos de la cruz tienen una anchura más estrecha en relación con el diámetro de la parte transversal central de la cruz desde la que se extienden los brazos.
Haciendo referencia a la Figura 26E, un conducto o tubo con un diámetro en forma de cruz formado a través de una ruta de alimentación de mecha 1368 puede superar los problemas de obstrucción porque se puede considerar que un tubo con un diámetro en forma de cruz incluye cinco caminos separados (por ejemplo, un camino central formado en el hueco centro de la cruz y cuatro caminos adicionales formados en los brazos huecos de la cruz). En dicha implementación, es probable que se forme un bloqueo en el tubo de alimentación por medio de una burbuja de gas (por ejemplo, una burbuja de aire) en la parte central del tubo en forma de cruz, como se muestra en la Figura 26E. Dicho posicionamiento central de la burbuja de gas dejaría en última instancia subcaminos (es decir, caminos que atraviesan los brazos del tubo en forma de cruz) que permanecen abiertos al flujo de material vaporizable 1302, incluso cuando el camino central está bloqueado por la burbuja de gas.
Haciendo referencia a la Figura 26F, son posibles otras implementaciones para una estructura de ruta de alimentación de mecha 1368 que pueden lograr el mismo o similar objetivo que el descrito anteriormente con respecto a atrapar burbujas de gas o evitar que las burbujas de gas atrapadas obstruyan completamente la ruta de alimentación de mecha 1368. Como se muestra en la ilustración de ejemplo de la Figura 26F, se pueden formar un o más salientes 1368a/1368b en forma de gota (por ejemplo, de forma similar a una o más boquillas separadas con una ruta de alimentación de mecha 1368 entre ellos) en un extremo de la ruta de alimentación de mecha 1368 a través del que fluye el material vaporizable 1302 desde la cámara de almacenamiento 1342 al colector 1313 para ayudar a conducir el material vaporizable 1302 a través de la ruta de alimentación de mecha 1368, si una burbuja de gas queda atrapada en la región central de la ruta de alimentación de mecha 1368. De esta manera, un flujo consistente y razonablemente controlable de material vaporizable 1302 puede fluir hacia la mecha, evitando un escenario en el que la mecha esté inadecuadamente saturada con el material vaporizable 1302.
Realizaciones de elementos de calentamiento
Haciendo referencia a las Figuras 18A-18D, el cartucho de vaporizador 1800 también puede incluir un elemento de calentamiento 1850 (por ejemplo, un elemento de calentamiento plano, como se ha indicado anteriormente. El elemento de calentamiento 1850 incluye una primera parte 1850A colocada aproximadamente en paralelo con los pasadizos de flujo de aire 1838 y una segunda parte 1850B colocada aproximadamente perpendicular a los pasadizos de flujo de aire 1838. Como se muestra, la primera parte 1850A del elemento de calentamiento 1850 puede colocarse entre partes opuestas de un colector 1813. Cuando se activa el elemento de calentamiento 1850, se produce un aumento de temperatura debido a la corriente que fluye a través el elemento de calentamiento 1850 para generar calor, por ejemplo.
El calor puede transferirse a alguna cantidad del material vaporizable 1302 a través de la transferencia de calor por conducción, convección y/o radiación de manera que al menos una parte del material vaporizable 1302 se vaporice. La transferencia de calor puede ocurrir al material vaporizable 1302 en el depósito, al material vaporizable 1302 atraído del colector 1813, y/o al material vaporizable 1302 atraído hacia una mecha retenida por el elemento de calentamiento 1850. El aire que pasa al dispositivo vaporizador fluye a lo largo de una ruta de aire a través del elemento de calentamiento 1850, eliminando el material vaporizable vaporizado 1302 del elemento de calentamiento 1850 y/o la mecha. El material vaporizable vaporizado 1302 puede condensarse debido a enfriamiento, cambios de presión, etc., de manera que sale de la boquilla 1830 a través de al menos uno de los pasadizos de flujo de aire 1838 como un aerosol para inhalación por parte del usuario.
Haciendo referencia a las Figuras 19A-19C, un cartucho de vaporizador 1900 puede incluir un elemento de calentamiento plegado 1950 y dos pasadizos de flujo de aire 1938. Como se ha mencionado anteriormente, el elemento de calentamiento 1950 puede engarzarse alrededor de una mecha 1962 o preformarse para recibir la mecha 1962. El elemento de calentamiento 1950 puede incluir una o más púas 1950A. Las púas 1950A se pueden ubicar en una parte de calentamiento del elemento de calentamiento 1950 y se diseñan para que la resistencia de las púas 1950A coincida con la cantidad adecuada de resistencia para influir en el calentamiento localizado en el elemento de calentamiento 1950 para calentar de manera más eficiente y efectiva el material vaporizable 1302 de la mecha 1962.
Las púas 1950A forman segmentos o pistas de calentamiento de ruta delgada en serie y/o en paralelo para proporcionar la cantidad deseada de resistencia. La geometría particular de las púas 1950A puede seleccionarse deseablemente para producir una resistencia localizada particular para calentar el elemento de calentamiento 1950. Por ejemplo, las púas 1950A pueden incluir una o más de las diversas configuraciones y características de púas descritas y discutidas con más detalle a continuación.
Cuando se activa el elemento de calentamiento 1950, se produce un aumento de temperatura debido a la corriente que fluye a través del elemento de calentamiento 1950 para generar calor. El calor se transfiere a cierta cantidad del material vaporizable 1302 a través de la transferencia de calor por conducción, convección y/o radiación de manera que al menos una parte del material vaporizable 1302 se vaporiza. La transferencia de calor puede ocurrir al material vaporizable 1302 en el depósito, al material vaporizable 1302 atraído del colector 1913 y/o al material vaporizable 1302 atraído hacia la mecha 1962 retenida por el elemento de calentamiento 1950. En algunas implementaciones, el material vaporizable 1302 puede vaporizarse a lo largo de uno o más bordes de las púas 1950A.
El aire que pasa al dispositivo vaporizador fluye a lo largo de la ruta de aire a través del elemento de calentamiento 1950, eliminando el material vaporizable vaporizado 1302 del elemento de calentamiento 1950 y/o la mecha 1962. El material vaporizado vaporizable 1302 se puede condensar debido a enfriamiento, cambios de presión, etc., de modo que sale de la boquilla a través de al menos uno de los pasadizos de flujo de aire 1938 como un aerosol para inhalación por parte del usuario.
Haciendo referencia a las Figuras 20A-20C, un cartucho de vaporizador 2000 puede incluir el elemento de calentamiento plegado 2050 y un pasadizo de flujo de aire único (por ejemplo, central) 2038. Como se ha mencionado anteriormente, el elemento de calentamiento 2050 se puede plegar alrededor de una mecha 2062 o preformarse para recibir la mecha 2062. El elemento de calentamiento 2050 puede incluir una o más púas 2050A. Las púas 2050A pueden ubicarse en una parte de calentamiento del elemento de calentamiento 2050 y se diseñan para que la resistencia de las púas 2050A coincida con la cantidad adecuada de resistencia para influir en el calentamiento localizado en el elemento de calentamiento 2050 para calentar de manera más eficiente y efectiva el material vaporizable de la mecha 2062.
Las púas 2050A forman segmentos o pistas de calentamiento de ruta delgada en serie y/o en paralelo para proporcionar la cantidad deseada de resistencia. La geometría particular de las púas 2050A puede seleccionarse deseablemente para producir una resistencia localizada particular para calentar el elemento de calentamiento 2050. Por ejemplo, las púas 2050A pueden incluir una o más de las diversas configuraciones de púas descritas con más detalle a continuación.
Cuando se activa el elemento de calentamiento 2050, se produce un aumento de temperatura debido a la corriente que fluye a través del elemento de calentamiento 2050 para generar calor. El calor se transfiere a cierta cantidad del material vaporizable 1302 a través de la transferencia de calor por conducción, convección y/o radiación de manera que al menos una parte del material vaporizable 1302 se vaporiza. La transferencia de calor puede ocurrir al material vaporizable 1302 en el depósito, al material vaporizable 1302 atraído del colector 2013 y/o al material vaporizable 1302 atraído hacia la mecha 2062 retenida por el elemento de calentamiento 2050.
En algunas implementaciones, el material vaporizable 1302 puede vaporizarse a lo largo de uno o más bordes de las púas 2050A. El aire que pasa al dispositivo vaporizador fluye a lo largo de la ruta de aire a través del elemento de calentamiento 2050, eliminando el material vaporizable vaporizado 1302 del elemento de calentamiento 2050 y/o la mecha 2062. El material vaporizable vaporizado 1302 se puede condensar debido a enfriamiento, cambios de presión, etc., de manera que sale de la boquilla a través de al menos uno de los pasadizos de flujo de aire como un aerosol para inhalación por parte del usuario.
Haciendo referencia a las Figuras 10C, 11B y 21A, en algunas realizaciones, el colector 1313 puede configurarse para incluir una nervadura plana 2102 que se extiende en el perímetro inferior del colector 1313 para crear una superficie adecuada para soldar el colector 1313 a las paredes interiores de la cámara de almacenamiento 1342, después de que el colector 1313 haya sido insertado en una cavidad receptora o receptáculo en la cámara de almacenamiento 1342.
Dependiendo de la implementación, se puede emplear una opción de soldadura por puntos o soldadura de perímetro completo para fijar firmemente el colector 1313 dentro de una cavidad receptora o receptáculo en la cámara de almacenamiento 1342. En algunas realizaciones, se puede establecer un acoplamiento hermético a la fricción y a prueba de fugas sin emplea una técnica de soldadura. En determinadas realizaciones, se puede utilizar material adhesivo en lugar o además de las técnicas de acoplamiento indicadas anteriormente.
Haciendo referencia a las Figuras 11B y 21B, según uno o más aspectos, se puede formar un perfil de cordón de sellado 2104 en el perímetro de las nervaduras espirales del colector 1313 que definen un canal de desbordamiento 1104, de modo que el perfil de cordón de sellado 2104 pueda admitir un proceso de moldeo por inyección de giro rápido. La geometría del perfil de cordón de sellado 2104 se puede diseñar de una variedad de maneras de modo que el colector 1313 se pueda insertar en una cavidad receptora o receptáculo en la cámara de almacenamiento 1342 de una manera hermética a la fricción, donde el material vaporizable 1302 puede fluir a través del canal de desbordamiento 1104 sin fugas a lo largo del perfil del cordón del sello 2104.
Haciendo referencia a las Figuras 22A, 22B y 82-86, un cartucho de vaporizador 2200 puede incluir el elemento de calentamiento doblado, como el elemento de calentamiento 500 y dos pasadizos de flujo de aire 2238. Como se ha mencionado anteriormente, el elemento de calentamiento 500 se puede plegar alrededor de una mecha 2262 o preformarse para recibir la mecha 2262. El elemento de calentamiento 500 puede incluir una o más púas 502. Las púas 502 se pueden ubicar en una parte de calentamiento del elemento de calentamiento 500 y se diseñan para que la resistencia de las púas 502 coincida con la cantidad apropiada de resistencia a la influencia calentamiento localizado en el elemento de calentamiento 500 para calentar más eficiente y eficazmente el material vaporizable 1302 de la mecha 2262.
Las púas 502 forman segmentos o pistas de calentamiento de ruta delgada en serie y/o en paralelo para proporcionar la cantidad deseada de resistencia. La geometría particular de las púas 502 puede seleccionarse deseablemente para producir una resistencia localizada particular para calentar el elemento de calentamiento 500. Por ejemplo, las púas 502 y el elemento de calentamiento 500 pueden incluir una o más de las diversas configuraciones y características de púas descritas en más detalle a continuación.
En algunas implementaciones, las púas 502 incluyen una parte de púa de plataforma 524 y partes de púa laterales 526. La parte de púa de plataforma 524 se configura para hacer contacto con un extremo de la mecha 2262 y las partes de púa laterales 526 se configuran para hacer contacto con los lados opuestos de la mecha 2262. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 forman un bolsillo que tiene una forma para recibir la mecha 2262 y/o se adapta a la forma de al menos una parte de la mecha 2262. El bolsillo permite que la mecha 2262 sea asegurada y retenida por el elemento de calentamiento 500 dentro del bolsillo.
En algunas implementaciones, las partes de púa laterales 526 y la parte de púa de plataforma 524 retienen la mecha 2262 mediante compresión. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 hacen contacto con la mecha 2262 para proporcionar un contacto multidimensional entre el elemento de calentamiento 500 y la mecha 2262. El contacto multidimensional entre el elemento de calentamiento 500 y la mecha 2262 proporciona un contacto más eficiente y/o una transferencia más rápida del material vaporizable 1302 desde el depósito del cartucho de vaporizador a la parte de calentamiento (a través de la mecha 2262) para ser vaporizado.
El elemento de calentamiento 500 puede incluir una o más patas 506 que se extienden desde las púas 502, y los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema y/o como parte de al menos una de las patas 506. El elemento de calentamiento 500 que se muestra en las Figuras 22A-22B y 82-86 incluye cuatro patas 506 a modo de ejemplo. Al menos una de las patas 506 puede incluir y/o definir uno de los contactos de cartucho 124 que se configura para contactar con uno correspondiente de los contactos de receptáculo 125 del vaporizador. En algunas implementaciones, un par de patas 506 (y los contactos de cartucho 124) pueden hacer contacto con uno solo de los contactos de receptáculo 125.
Las patas 506 pueden ser cargadas por resorte para permitir que las patas 506 mantengan contacto con los contactos de receptáculo 125. Las patas 506 pueden incluir una parte que se curva para ayudar a mantener el contacto con los contactos de receptáculo 125. Cargar con resorte las patas 506 y/o la curvatura de las patas 506 puede ayudar a aumentar y/o mantener una presión constante entre las patas 506 y los contactos de receptáculo 125. En algunas implementaciones, las patas 506 se acoplan con un soporte 176 para ayudar a aumentar y/o mantener una presión constante entre los patas 506 y los contactos de receptáculo 125. El soporte 176 puede incluir plástico, caucho u otros materiales para ayudar a mantener el contacto entre las patas 506 y los contactos de receptáculo 125. En algunas implementaciones, el soporte 176 se forma como parte de las patas 506.
Las patas 506 pueden hacer contacto con uno o más contactos de limpieza que se configuran para limpiar la conexión entre los contactos de cartucho 124 y otros contactos o la fuente de energía 112. Por ejemplo, los contactos de limpieza incluirían al menos dos elevaciones paralelas, pero desplazadas, que se enganchan por fricción y se deslizan uno contra otro en una dirección paralela o perpendicular a la dirección de inserción.
En algunas implementaciones, las patas 506 incluyen partes de retención 180 que se configuran para doblarse alrededor de al menos una parte de un alojamiento de mecha 178 que rodea al menos una parte de la mecha 2262. Las partes de retención 180 forman un extremo de las patas 506. Las partes de retención 180 ayudan a asegurar el elemento de calentamiento 500 y la mecha 2262 al alojamiento de mecha 178 (y al cartucho de vaporizador).
Cuando se activa el elemento de calentamiento 500, se produce un aumento de temperatura debido a la corriente que fluye a través del elemento de calentamiento 500 para generar calor. El calor se transfiere a cierta cantidad del material vaporizable 1302 a través de la transferencia de calor por conducción, convección y/o radiación de manera que al menos una parte del material vaporizable 1302 se vaporiza. La transferencia de calor puede ocurrir al material vaporizable 1302 en el depósito, al material vaporizable 1302 atraído del colector 2213 y/o al material vaporizable 1302 atraído hacia la mecha 2262 retenida por el elemento de calentamiento 500.
En algunas implementaciones, el material vaporizable 1302 puede vaporizarse a lo largo de uno o más bordes de las púas 502. El aire que pasa al dispositivo vaporizador fluye a lo largo de la ruta de aire a través del elemento calentador 500, eliminando el material vaporizable vaporizado 1302 del elemento calentador 500 y/o la mecha 2262. El material vaporizable vaporizado 1302 puede condensarse debido a enfriamiento, cambios de presión, etc., de manera que sale de la boquilla a través de al menos uno de los pasadizos de flujo de aire 2238 como un aerosol para inhalación por parte del usuario.
La Figura 23 ilustra una vista en sección transversal del alojamiento de mecha 178, congruente con implementaciones del tema actual. El alojamiento de mecha 178 puede incluir una nervadura de soporte de mecha 2296 que se extiende desde una cubierta exterior del alojamiento de mecha 178 hacia la mecha 2262 cuando está ensamblada. La nervadura de soporte de mecha 2296 ayuda a evitar la deformación de la mecha 2262 durante el ensamblaje.
La Figura 24 ilustra un ejemplo del alojamiento de mecha 178 que incluye un chip de identificación 2295. El chip de identificación 2295 puede ser retenido al menos en parte por el alojamiento de mecha 178. El chip de identificación 2295 puede configurarse para comunicarse con un lector de chip correspondiente ubicado en el vaporizador.
La Figura 25 ilustra vistas en perspectiva, delantera, lateral y en despiece de una realización de ejemplo de un cartucho 1320 con componentes encajados a presión. Como se muestra, el cartucho 1320 puede incluir una combinación boquilla-depósito en forma de manguito con un pasadizo de flujo de aire 1338 definido a través del manguito. Un área en el cartucho 1320 aloja el colector 1313, el elemento absorbente 1362, el elemento de calentamiento 1350 y el alojamiento de mecha 1315. Una abertura en un primer extremo del colector 1313 conduce al pasadizo de flujo de aire 1338 en la boquilla y proporciona una ruta para que el material vaporizable vaporizado 1302 se traslade desde el área del elemento de calentamiento 1350 hasta la boquilla desde la que inhala el usuario.
Realizaciones de ventilación fluídica adicionales y/o alternativas
Haciendo referencia a las Figuras 27A a 27B, se ilustran vistas planas delanteras en primer plano de ejemplos de mecanismos de gestión de flujo en la estructura del colector 1313. De forma similar al mecanismo de gestión de flujo tratado con referencia a las Figuras 11M y 11N, los mecanismos de ventilación de gestión de flujo 2701 o 2702 pueden implementarse en diversas formas en diferentes realizaciones. En el ejemplo de la Figura 27A, los pasadizos o el canal de desbordamiento 1104 en el colector 1313 se pueden conectar a la cámara de almacenamiento por medio de una ventilación fluídica 2701, por ejemplo, de modo que la ventilación 2701 incluya al menos dos aberturas que se conectan a la cámara de almacenamiento del cartucho.
Como se ha indicado anteriormente, se puede mantener un sello líquido en la ventilación 2701 independientemente de la posición del cartucho. Por un lado, se puede mantener un camino de ventilación entre el canal de desbordamiento y la ventilación 2701. Por otro lado, se pueden implementar canales de impulsión baja para fomentar el estrangulamiento para mantener un sello líquido.
La Figura 27B ilustra una estructura alternativa de la ventilación 2702 con tres aberturas que se conectan a la cámara de almacenamiento del cartucho con una ruta de estrangulamiento que evita que se rompa el sello líquido entre la ventilación 2701 y la cámara de almacenamiento.
La Figura 28 ilustra una instantánea en el tiempo cuando el flujo de material vaporizable recogido en el colector de ejemplo de las Figuras 27A o 27B se gestiona para acomodar una ventilación adecuada en la cámara de almacenamiento del cartucho, según una implementación. Como se muestra, la construcción de ventilación 2701 en la Figura 27A se distingue de la construcción de ventilación 2702 en la Figura 27B, porque la última construcción de ventilación 2702 proporciona un área abierta en un lado, en lugar de la estructura de pared que se muestra en la Figura 27A. Esta implementación más abierta proporciona una interacción microfluídica mejorada entre el material vaporizable 1302 y el lado abierto de la ventilación 2702.
Haciendo referencia a las Figuras 29A a 29C, se ilustran vistas en perspectiva, delantera y lateral de una realización de ejemplo de un cartucho. El cartucho, como se muestra, puede ensamblarse a partir de múltiples componentes que incluyen un colector, un elemento de calentamiento y un alojamiento de mecha para mantener los componentes del cartucho en su lugar a medida que los componentes se insertan en el cuerpo de un cartucho. En una realización, se puede implementar una soldadura por láser en una unión circunferencial colocada aproximadamente en el punto en donde un extremo de la estructura de colector se encuentra con el alojamiento de mecha. Una soldadura láser evita el flujo de material vaporizable líquido 1302 desde el colector hacia la cámara de calentamiento donde se coloca el atomizador.
Haciendo referencia a las Figuras 30A a 30F, se ilustran vistas en perspectiva de un cartucho de ejemplo con diferentes capacidades de llenado. Como se ha indicado anteriormente, el tamaño volumétrico del volumen de desbordamiento puede configurarse para que sea igual, aproximadamente igual o mayor que la cantidad de aumento en el volumen del contenido que está contenido en la cámara de almacenamiento. Cuando el volumen del contenido en la cámara de almacenamiento se expande como resultado de uno o más factores ambientales, si el volumen del contenido que está contenido en la cámara de almacenamiento es X, cuando la presión dentro de la cámara de almacenamiento aumenta a Y, entonces Z cantidades de contenido vaporizable el material 1302 se pueden desplazar desde la cámara de almacenamiento al volumen de desbordamiento. Como tal, en una o más realizaciones, el volumen de desbordamiento se configura para que sea al menos lo suficientemente grande como para contener Z cantidades de material vaporizable 1302.
La Figura 30A ilustra una vista en perspectiva de un cuerpo de cartucho de ejemplo que tiene un depósito que, cuando se llena, acomoda el almacenamiento de un volumen de aproximadamente 1,20 ml de material vaporizable 1302, por ejemplo. La Figura 30B ilustra una vista en perspectiva de un cartucho de ejemplo en su conjunto completo, en donde la cámara de almacenamiento y los pasadizos de desbordamiento del colector acomodan un volumen combinado de aproximadamente 1,20 ml de material vaporizable 1302 cuando ambos están llenos, por ejemplo. La Figura 30C ilustra una vista en perspectiva de un cartucho de ejemplo en ensamblaje completo cuando el pasadizo de desbordamiento de colector se llena hasta un volumen aproximado de 0,173 ml, por ejemplo. La Figura 30D ilustra una vista en perspectiva de un cartucho de ejemplo en pleno ensamblaje cuando la cámara de almacenamiento se llena hasta un volumen aproximado de 0,934 ml, por ejemplo. La Figura 30E ilustra una vista en perspectiva de un cartucho de ejemplo completamente ensamblado con canales de alimentación de mecha y pasadizo de flujo de aire en la boquilla que se muestra en una vista en sección transversal, los canales de alimentación de mecha tienen un volumen de aproximadamente 0,094 ml, por ejemplo. La Figura 30F ilustra una vista en perspectiva de un cartucho de ejemplo completamente ensamblado con un canal de aire de desbordamiento incorporado en una parte del colector hacia la nervadura inferior, el canal de aire de flujo de aire tiene un volumen aproximado de 0,043 ml, por ejemplo.
Las Figuras 31A a 31C ilustran vistas delanteras de un cartucho de ejemplo, según una realización, en donde se implementa una aplicación de llenado de aguja doble para llenar el depósito del cartucho (Figura 31A) antes de que el colector y un tapón envolvente se inserten en el cuerpo del cartucho el cartucho (Figura 31B) para formar un cartucho completamente ensamblado (Figura 31C).
Las Figuras 34A y 34B ilustran vistas delantera y lateral de un cuerpo de cartucho de ejemplo con una ruta de flujo de aire externo. En algunas realizaciones, se puede proporcionar una o más compuertas, también denominadas orificios de entrada de aire, en el cuerpo de vaporizador 110. Los orificios de entrada se pueden colocar dentro de un canal de entrada de aire con una anchura, altura y profundidad dimensionadas para evitar que el usuario bloquee involuntariamente los orificios de entrada de aire individuales, cuando el usuario sostiene el vaporizador 100. En un aspecto, la construcción de canal de entrada de aire puede ser lo suficientemente larga como para no bloquear o restringir significativamente el flujo de aire a través del canal de entrada de aire, cuando por ejemplo, los dedos de un usuario bloquean un área del canal de entrada de aire.
En algunas configuraciones, la construcción geométrica del canal de entrada de aire puede proporcionar al menos una longitud mínima, una profundidad mínima o una anchura máxima, por ejemplo, para garantizar que un usuario no pueda cubrir o bloquear completamente los orificios de entrada de aire en el canal de entrada de aire con una mano u otra parte del cuerpo. Por ejemplo, la longitud del canal de entrada de aire puede ser más larga que la anchura de un dedo humano promedio y la anchura y la profundidad del canal de entrada de aire pueden ser tales que cuando el dedo del usuario presiona sobre el canal, los pliegues de piel creados no interactúan con los orificios de entrada de aire dentro del canal de entrada de aire.
El canal de entrada de aire puede construirse o formarse con bordes redondeados o conformarse para envolver una o más esquinas o áreas del cuerpo de vaporizador 110, de modo que el canal de entrada de aire no pueda cubrirse fácilmente con el dedo o parte del cuerpo del usuario. En ciertas realizaciones, se puede proporcionar una cubierta opcional para proteger el canal de entrada de aire de modo que el dedo de un usuario no pueda bloquear o limitar completamente el flujo de aire hacia el canal de entrada de aire. En una implementación de ejemplo, el canal de entrada de aire se puede formar en la interfaz entre el cartucho de vaporizador 120 y el cuerpo de vaporizador 110 (por ejemplo, en el área del receptáculo, véase la Figura 1). En tal implementación, el canal de entrada de aire puede estar protegido contra el bloqueo debido a que el canal de entrada de aire se forma dentro del área de receptáculo. Esta implementación también puede permitir una configuración en la que el canal de entrada de aire esté oculto a la vista.
Las Figuras 32A a 32C ilustran vistas delantera, superior e inferior de un cuerpo de cartucho de ejemplo, respectivamente, con un colector de condensado 3201 incorporado dentro de la ruta de aire.
Haciendo referencia a la Figura 33A, el aire o el vapor pueden fluir hacia una ruta de flujo de aire en el cartucho. La ruta de flujo de aire puede extenderse longitudinalmente desde un agujero o abertura en la boquilla, internamente a lo largo del cuerpo del cartucho de manera que el material vaporizable 1302 inhalado a través de la boquilla pase a través de un colector de condensado 3201. Como se muestra en la Figura 33B, además del colector de condensado 3201, se pueden formar canales de reciclador de condensado 3204 (por ejemplo, canales de microfluidos) para trasladarse desde la abertura en la boquilla hasta la mecha, por ejemplo.
El colector de condensado 3201 actúa sobre el material vaporizable vaporizado 1302 que se enfría y convierte en gotitas en la boquilla para recoger y dirigir las gotitas condensadas a los canales del reciclador de condensado 3204. Los canales de reciclador de condensado 3204 recogen y devuelven el condensado y las gotitas grandes de vapor a la mecha y evitan que el material vaporizable líquido formado en la boquilla se deposite en la boca del usuario, mientras el usuario toma una calada o inhala de la boquilla. Los canales de reciclador de condensado 3204 pueden implementarse como canales microfluídicos para atrapar cualquier condensado de gotas de líquido y eliminar así la inhalación directa de material vaporizable, en forma líquida, y evitar una sensación o sabor indeseable en la boca del usuario. Con respecto a las Figuras 117-119C, se muestran y describen realizaciones alternativas y/o adicionales de los canales de reciclador de condensado, y/o uno o más características para controlar, recoger y/o reciclar condensado en un dispositivo vaporizador. Los canales de reciclador de condensado (y/o una o más características descritas y mostradas con respecto a las Figuras 117-119C) pueden solos, o en combinación con una o más características del cartucho de vaporizador, ayudar a controlar, recoger y/o reciclar condensado en un dispositivo vaporizador
Haciendo referencia a las Figuras 35 y 36, se ilustran vistas en perspectiva de una parte de un cartucho de ejemplo donde la estructura de colector 1313 incluye una holgura de aire 3501 en la nervadura inferior de la estructura de colector. El posicionamiento de la holgura de aire 3501 puede coincidir con la ubicación donde se coloca la lumbrera de intercambio de aire en la estructura de colector 1313. Como se ha indicado anteriormente, la estructura de colector 1313 puede configurarse para tener una abertura central a través de la que se implementa un canal de flujo de aire que conduce a la boquilla. El canal de flujo de aire se puede conectar a la lumbrera de intercambio de aire, de modo que el volumen dentro del pasadizo de desbordamiento del colector 1313 se conecte al aire ambiente a través de la lumbrera de intercambio de aire y también se conecte al volumen en la cámara de almacenamiento a través de una ventilación.
Según una o más realizaciones, la ventilación se puede utilizar como válvula de control para controlar principalmente el flujo de líquido entre el pasadizo de desbordamiento y la cámara de almacenamiento. La lumbrera de intercambio de aire se puede utilizar para controlar principalmente el flujo de aire entre el pasadizo de desbordamiento y una ruta de aire que conduce a la boquilla, por ejemplo. La combinación de las interacciones entre la ventilación, los canales de colector del pasadizo de desbordamiento y la lumbrera de intercambio de aire permiten una saturación adecuada de la mecha y la ventilación adecuada de las burbujas de aire que pueden introducirse en el cartucho debido a diversos factores ambientales, así como a el flujo controlado de material vaporizable 1302 que entra y sale de los canales de colector. La presencia de una holgura de aire 3501 en los lumbreras de intercambio de aire permite un proceso de ventilación más robusto, ya que evita que el material vaporizable líquido 1302 almacenado en el colector se filtre al área de alojamiento de mecha.
Las Figuras 37A a 37C ilustran vistas superiores de diversos ejemplos de formas y configuraciones de alimentación de mecha para un cartucho según una o más realizaciones. Como se muestra, la Figura 37A ilustra una sección transversal de alimentación de mecha en forma de cruz según una realización de ejemplo. La Figura 37B ilustra una alimentación de mecha con una sección transversal aproximadamente rectangular. La Figura 37C ilustra una alimentación de mecha con una sección transversal aproximadamente cuadrada. Como se proporcionó anteriormente, dependiendo de la implementación, una o más alimentaciones de mecha 3701 pueden construirse como conductos, canales, tubos o cavidades que se trasladan a través de la estructura de colector 1313 como caminos que alimentan la mecha con material vaporizable 1302 almacenado en la cámara de almacenamiento. En ciertas configuraciones, las alimentaciones de mecha 3701 pueden discurrir aproximadamente paralelas a un canal central 3700 en el colector 1313.
Dependiendo de la implementación, una ruta de alimentación de mecha puede tener una forma tubular con, por ejemplo, una forma de sección transversal sustancialmente rectangular o cuadrada como se muestra en las Figuras 37B y 37C. Un conducto o tubo con forma de sección transversal de anchura variable formado a través de una ruta de alimentación de mecha puede superar los problemas de obstrucción, si dicha forma proporciona una configuración de múltiples rutas que permite que el material vaporizable 1302 se traslade a través de la alimentación de mecha incluso si se forma una burbuja de aire en un área determinada de la alimentación de mecha. En dichas implementaciones, es probable que se forme un bloqueo en el tubo de alimentación de mecha en una parte del tubo de alimentación de mecha, dejando subcaminos (p. ej., caminos alternativos) abiertos al flujo.
Según uno o más aspectos, los caminos de alimentación de mecha pueden ser suficientemente anchos para permitir el libre traslado del material vaporizable 1302 a través de los caminos de alimentación y hacia la mecha. En algunas realizaciones, el flujo a través de la alimentación de mecha se puede mejorar o acomodar mediante el diseño del diámetro relativo de ciertas partes de la alimentación de mecha para forzar la tracción capilar o la presión sobre el material vaporizable 1302 que se traslada a través de una ruta de alimentación de mecha. En otras palabras, dependiendo de la forma y otros factores estructurales o materiales, algunos caminos de alimentación de mecha pueden basarse en fuerzas gravitatorias o capilares para inducir el movimiento del material vaporizable 1302 hacia la parte de alojamiento de mecha.
Las Figuras 37D y 37E ilustran realizaciones de ejemplo de un colector 1313 con una implementación de alimentación de mecha doble 3701. Al menos una de las alimentaciones de mecha 3701 se puede formar para que incluya una pared de desaparición parcial. La pared de desaparición parcial puede configurarse para dividir el volumen del interior de una alimentación de mecha 3701 en dos volúmenes separados (es decir, ventrículos) como se ilustra en las vistas en perspectiva de la sección transversal en las Figuras 37D y 37E. La implementación de pared parcial permitiría que el material vaporizable líquido 1302 fluyera fácilmente desde el depósito hacia el área de alojamiento de mecha para saturar la mecha.
En ciertas implementaciones, la pared parcial en una alimentación de única mecha forma esencialmente dos ventrículos en la alimentación de única mecha. Los ventrículos en la alimentación de mecha pueden separarse por medio de la pared parcial y utilizarse por separado para permitir que el material vaporizable 1302 fluya hacia el alojamiento de mecha. En tales realizaciones, si se desaloja una burbuja de gas en uno de los ventrículos en la alimentación de mecha, el otro ventrículo puede permanecer abierto. Un ventrículo puede ser volumétricamente grande para proporcionar un flujo suficiente de material vaporizable 1302 hacia la mecha para una saturación adecuada.
En consecuencia, en realizaciones en las que se utilizan dos alimentaciones de mecha 3701, pueden estar disponibles eficazmente cuatro ventrículos para llevar el flujo de material vaporizable 1302 hacia la mecha.
Por lo tanto, en caso de formación de burbujas de gas en uno, dos o incluso tres de los ventrículos, al menos un cuarto ventrículo sería utilizable para dirigir el flujo de material vaporizable 1302 hacia la mecha, reduciendo las posibilidades de deshidratación de la mecha.
Haciendo referencia a la Figura 38, una vista de primer plano de un extremo de la alimentación de mecha que se coloca cerca de la mecha (por ejemplo, en el extremo configurado para recibir al menos parcialmente la mecha) donde opcionalmente al menos una parte de la mecha se intercala entre dos o más puntas que se extienden desde el extremo de la alimentación de mecha.
La Figura 39 ilustra una vista en perspectiva de una estructura de colector de ejemplo que tiene una alimentación de mecha de diseño cuadrado en combinación con una holgura de aire en un extremo del pasadizo de desbordamiento.
Haciendo referencia a las Figuras 40A a 40E, se ilustran respectivamente vistas trasera, lateral, superior, delantera e inferior de una estructura de colector de ejemplo. La Figura 40A ilustra una vista trasera de la estructura de colector con cuatro sitios de eyección distintos, por ejemplo. La Figura 40B ilustra una vista lateral de la estructura de colector que muestra particularmente una parte extrema en forma de abrazadera 4002 de una alimentación de mecha que puede sostener firmemente la mecha en el camino de la alimentación de mecha, por ejemplo. Como se muestra en la Figura 40C, la parte del cuerpo de cartucho que se extiende internamente al cuerpo de cartucho desde la boquilla puede recibirse a través de un canal central 3700 en la estructura de colector que forma un pasadizo de aire para que el material vaporizable vaporizado 1302 escape del atomizador hacia la boquilla.
La Figura 40C ilustra una vista superior de la estructura de colector con canales de alimentación de mecha 4001 para recibir material vaporizable de la cámara de almacenamiento del cartucho y conducir el material vaporizable hacia la mecha que se mantiene en posición al final de los canales de alimentación de mecha 4001 por los extremos salientes de los canales de alimentación de mecha 4001 que forman la parte de extremo en forma de abrazadera 4002.
La Figura 40D ilustra una vista plana delantera de las estructuras de colector. Como se muestra, se puede formar una cavidad de holgura de aire en la parte inferior de la estructura de colector al final de una nervadura inferior de la estructura de colector donde el pasadizo de desbordamiento del colector conduce a una ventilación de control de aire 3902 en comunicación con el aire ambiente. La parte del cuerpo de cartucho que se extiende desde la boquilla puede recibirse a través del canal central 3700 en la estructura de colector formando un pasadizo de aire para que el material vaporizable vaporizado 1302 escape del atomizador hacia la boquilla.
La Figura 40E ilustra una vista inferior de la estructura del colector 1313 donde dos canales de alimentación de mecha terminan en dos partes de extremo en forma de abrazadera 4002 configuradas para mantener la mecha en posición en el extremo inferior del colector 1313. Como se muestra, opcionalmente, una cresta, reborde o labio 4003 segmentados se pueden formar en la superficie del extremo inferior del colector 1313, donde el colector 1313 se conecta a la parte superior del tapón 760 en el momento del ensamblaje. El labio 4003 permite un enganche hermético a la presión entre la parte superior del tapón 760 y la parte inferior del colector 1313, funcionando de manera similar a una junta tórica flexible, para que se pueda establecer un sello adecuado durante el ensamblaje. En una realización, el extremo inferior del colector 1313 puede soldarse con láser a la parte superior del tapón 760.
Las Figuras 41A y 41B ilustran vistas superiores planas y laterales de una realización alternativa de la estructura de colector que tiene dos partes de extremo en forma de abrazadera 4002 y dos alimentaciones de mecha correspondientes. Como se muestra, esta realización alternativa es más corta en altura en comparación con la realización ilustrada en la Figura 40A. Esta altura reducida proporciona una funcionalidad mejorada al cambiar estructuralmente la forma del colector 1313 y la longitud del pasadizo en el colector 1313 en donde fluye el material vaporizable 1302. Como tal, dependiendo de la implementación, la longitud del pasadizo del material vaporizable 1302 a través del colector 1313 puede ser más corta en ciertas realizaciones para proporcionar una presión capilar más efectiva y una mejor gestión del flujo de material vaporizable 1302 hacia el pasadizo del colector 1313.
Las Figuras 42A y 42B ilustran diversas vistas en perspectiva, superior, inferior y lateral de un colector de ejemplo 1313 con diferentes implementaciones estructurales. Por ejemplo, la realización mostrada en la Figura 42A incluye puntos de constricción que incluyen paredes en forma de C colocadas verticalmente. Por el contrario, en la realización mostrada en la Figura 42B, las paredes en forma de C se colocan en diagonal para promover un flujo más controlado de material vaporizable 1302 a lo largo del pasadizo del colector 1313. Como se muestra en la realización de ejemplo de la Figura 42B, las paredes en forma de C se colocan en diagonal con respecto a la hoja inferior del colector, y en posición vertical con respecto a las partes de hoja en el colector que se inclinan hacia abajo.
Como se ha señalado anteriormente, la tasa de flujo que entra y sale del colector 1313 se controla mediante la manipulación del diámetro hidráulico del canal de desbordamiento 1104 en el colector 1313 a través de la introducción de uno o más puntos de constricción, que reducen eficazmente el volumen total del colector canal de desbordamiento 1104. Como se muestra, la introducción de múltiples puntos de constricción en el canal de desbordamiento 1104 divide el canal de desbordamiento en múltiples segmentos en los que el material vaporizable 1302 puede fluir en una primera o segunda dirección, por ejemplo, acercándose o alejándose de la ventilación de control de aire 3902, respectivamente.
La introducción de los puntos de constricción ayuda a establecer o controlar el estado de presión capilar en el canal de desbordamiento 1104 de manera que el flujo hidráulico de material vaporizable 1302 hacia la ventilación de control de aire 3902 se minimiza en un estado de presión cuando la presión en el depósito del cartucho es igual o menor que el aire ambiente. En un estado de presión en donde la presión en el depósito es inferior a la presión ambiental (por ejemplo, más allá de un primer umbral), los puntos de constricción se configuran para controlar la presión capilar o el flujo hidráulico del material vaporizable 1302 en el canal de desbordamiento 1104 de manera que el aire ambiental puede entrar en el canal de desbordamiento 1104 a través de la ventilación de control de aire 3904 y trasladarse hacia arriba hacia la compuerta fluídica controlada 1102 en el depósito para ventilar (es decir, establecer un estado de presión de equilibrio en) el cartucho.
En ciertas realizaciones o escenarios, el proceso de ventilación mencionado anteriormente puede no implicar o requerir la entrada de aire ambiental a través de la ventilación de control de aire 3904. En algunos escenarios de ejemplo, en lugar o además del aire que entra a través de la ventilación de control de aire 3904, cualquier burbuja de aire o gases atrapados dentro del canal de desbordamiento 1104 se pueden trasladar hacia la compuerta fluídica controlada 1102 para ayudar a establecer un estado de presión de equilibrio en el cartucho mediante la ventilación del depósito cuando las burbujas de aire se introducen en el depósito desde el canal de desbordamiento 1104 a través de la compuerta fluídica controlada 1102, como se proporciona con más detalle en esta memoria con referencia a las Figuras 11M y 11N, por ejemplo. El diseño de los puntos de constricción y las paredes en forma de C formados en la ruta del canal de desbordamiento 1104, como se muestra en las Figuras 42A y 42B, promueve un flujo más controlado del material vaporizable 1302 a través del canal de desbordamiento 1104 mediante una mejor gestión de la presión capilar a lo largo del camino del canal de control de desbordamiento 1104.
Ka Figura 43A ilustra diversas vistas en perspectiva, superior, inferior y lateral de un alojamiento de mecha de ejemplo 1315, según una o más realizaciones. Como se muestra, se puede formar una o más perforaciones u orificios en la parte inferior del alojamiento de mecha 1315 para acomodar el flujo de aire a través de una mecha colocada en el alojamiento de mecha 760 del alojamiento de mecha 1315. Un número suficiente de orificios promovería un flujo de aire adecuado a través del alojamiento de mecha 760 y proporcionará la vaporización adecuada y oportuna del material vaporizable 1302 absorbido en la mecha en reacción al calor generado por el elemento de calentamiento colocado cerca o alrededor de la mecha.
L Figura 43B ilustra el colector 1313 y los componentes del alojamiento de mecha 760 de un cartucho de ejemplo 1320, según una o más realizaciones. Como se muestra, el alojamiento de mecha 1315 (que incluye la parte de alojamiento de mecha del cartucho) puede implementarse para incluir un miembro saliente o pestaña 4390. La pestaña 4390 se puede configurar para extenderse desde el extremo superior del alojamiento de mecha 1315, que durante el ensamblaje coincide con un extremo receptor del colector 1313. La pestaña 4390 puede incluir una o más facetas que corresponden o coinciden con una o más facetas en una muesca receptora o cavidad receptora 1390, por ejemplo, en la parte inferior del colector 1313. La cavidad de recepción 1390 se puede configurar para recibir de forma extraíble la pestaña 4390 para un enganche de encaje por salto elástico, por ejemplo. La disposición de encaje por salto elástico puede ayudar a mantener juntos el colector 1313 y el alojamiento de mecha 1315 durante o después del ensamblaje.
En ciertas realizaciones, la pestaña 4390 se puede utilizar para dirigir la orientación del alojamiento de mecha 1315 durante el ensamblaje. Por ejemplo, en una realización, se puede utilizar uno o más mecanismos de vibración (por ejemplo, tazones vibratorios) para almacenar u organizar temporalmente los diversos componentes del cartucho 1320. Según algunas implementaciones, la pestaña 4390 puede ser útil para orientar la parte superior del cartucho el alojamiento de mecha 1315 para una pinza mecánica con el propósito de un enganche fácil y un ensamblaje automatizado correcto.
Realizaciones de elementos de calentamiento adicionales y/o alternativas
Como se ha indicado anteriormente, el cartucho de vaporizador congruente con implementaciones del tema actual puede incluir uno o más elementos de calentamiento. Las Figuras 44A-116 ilustran realizaciones de un elemento de calentamiento congruente con implementaciones del tema actual. Mientras que las características descritas y mostradas con respecto a las Figuras 44A-116 pueden incluirse en las diversas realizaciones de los cartuchos de vaporizador descritos anteriormente y/o pueden incluir una o más características de las diversas realizaciones de los cartuchos de vaporizador descritos anteriormente, las características de los elementos de calentamiento descritos y mostrados con respecto a las Figuras 44A-116 pueden incluirse adicional y/o alternativamente en una o más realizaciones de ejemplo de cartuchos de vaporizador, como los que se describen a continuación.
Deseablemente, un elemento de calentamiento congruente con implementaciones del tema actual puede moldearse para recibir un elemento absorbente y/o engarzarse o presionarse al menos parcialmente alrededor del elemento absorbente. El elemento de calentamiento se puede doblar de manera que el elemento de calentamiento se configure para asegurar el elemento absorbente entre al menos dos o tres partes del elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento se puede doblar para conformarse a la forma de al menos una parte del elemento absorbente. El elemento de calentamiento puede fabricarse más fácilmente que los elementos de calentamiento típicos. El elemento de calentamiento congruente con las implementaciones del tema actual también se puede hacer de un metal eléctricamente conductor adecuado para el calentamiento resistivo y, en algunas implementaciones, el elemento de calentamiento puede incluir una metalización selectiva de otro material para permitir que el elemento de calentamiento (y, por lo tanto, el material vaporizable) para ser calentado más eficientemente.
La Figura 44A ilustra una vista en despiece ordenado de una realización del cartucho de vaporizador 120, la Figura 44B ilustra una vista en perspectiva de una realización del cartucho de vaporizador 120, y la Figura 44C ilustra una vista en perspectiva inferior de una realización del cartucho de vaporizador 120. Como se muestra en las Figuras 44A-44C, el cartucho de vaporizador 120 incluye un alojamiento 160 y un conjunto atomizador (o el atomizador) 141.
El conjunto atomizador 141 (véase la Figuras 99-101) puede incluir un elemento absorbente 162, un elemento de calentamiento 500 y un alojamiento de mecha 178. Como se explica con más detalle a continuación, al menos una parte del elemento de calentamiento 500 se coloca entre el alojamiento 160 y el alojamiento de mecha 178 y se expone para acoplarse con una parte del cuerpo de vaporizador 110 (por ejemplo, acoplado eléctricamente con los contactos de receptáculo 125). El alojamiento de mecha 178 puede incluir cuatro lados. Por ejemplo, el alojamiento de mecha 178 puede incluir dos lados cortos opuestos y dos lados largos opuestos. Cada uno de los dos lados largos opuestos puede incluir al menos un (dos o más) rebajes 166 (véanse las Figuras 99, 111A). Los rebajes 166 se pueden colocar a lo largo del lado largo del alojamiento de mecha 178 y adyacentes a las respectivas intersecciones entre los lados largos y los lados cortos del alojamiento de mecha 178. Los rebajes 166 pueden tener una forma que se acople de forma liberable con una característica correspondiente (p. ej., un resorte) en el cuerpo de vaporizador 110 para asegurar el cartucho de vaporizador 120 al cuerpo de vaporizador 110 dentro del receptáculo de cartucho 118. Los rebajes 166 proporcionan un medio de aseguramiento mecánicamente estable para acoplar el cartucho de vaporizador 120 al cuerpo de vaporizador 110.
En algunas implementaciones, el alojamiento de mecha 178 también incluye un chip de identificación 174, que puede configurarse para comunicarse con un lector de chip correspondiente ubicado en el vaporizador. El chip de identificación 174 se puede pegar y/o adherir de otro modo al alojamiento de mecha 178, como en un lado corto del alojamiento de mecha 178. El alojamiento de mecha 178 puede incluir adicional o alternativamente un rebaje para el chip 164 (véase la Figura 100) que se configura para recibir el chip de identificación 174. El rebaje de chip 164 puede estar rodeado por dos, cuatro o más paredes. El rebaje de chip 164 puede tener una forma para asegurar el chip de identificación 174 al alojamiento de mecha 178.
Como se ha indicado anteriormente, el cartucho de vaporizador 120 generalmente puede incluir un depósito, una ruta de aire y un conjunto atomizador 141. En algunas configuraciones, el elemento de calentamiento y/o el atomizador descritos según las implementaciones del tema actual pueden implementarse directamente en un cuerpo de vaporizador y/o pueden no ser retirables del cuerpo de vaporizador. En algunas implementaciones, el cuerpo de vaporizador puede no incluir un cartucho retirable.
Diversas ventajas y beneficios del tema actual pueden estar relacionados con mejoras relativas a las configuraciones de vaporizador actuales, métodos de fabricación y similares. Por ejemplo, un elemento de calentamiento de un dispositivo vaporizador congruente con implementaciones del tema actual se puede fabricar (por ejemplo, estampar) de una hoja de material y engarzarse alrededor de al menos una parte de un elemento absorbente o doblarse para proporcionar una elemento preformado configurado para recibir el elemento absorbente (por ejemplo, el elemento absorbente se empuja dentro del elemento de calentamiento y/o el elemento de calentamiento se mantiene en tensión y se tira sobre el elemento absorbente). El elemento de calentamiento se puede doblar de manera que el elemento de calentamiento asegure el elemento absorbente entre al menos dos o tres partes del elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento se puede doblar para conformarse a la forma de al menos una parte del elemento absorbente. Las configuraciones del elemento de calentamiento permiten una fabricación más consistente y de mayor calidad del elemento de calentamiento. La consistencia de la calidad de fabricación del elemento de calentamiento puede ser especialmente importante durante los procesos de fabricación a escala y/o automatizados. Por ejemplo, el elemento de calentamiento congruente con implementaciones del tema actual ayuda a reducir los problemas de tolerancia que pueden surgir durante los procesos de fabricación al ensamblar un elemento de calentamiento que tiene múltiples componentes.
En algunas implementaciones, la precisión de las medidas tomadas del elemento de calentamiento (p. ej., una resistencia, una corriente, una temperatura, etc.) puede mejorar debido, al menos en parte, a la consistencia mejorada en la capacidad de fabricación del elemento de calentamiento que tiene problemas de tolerancia reducidos. Una mayor precisión en las mediciones puede proporcionar una experiencia de usuario mejorada al usar el dispositivo vaporizador. Por ejemplo, como se ha mencionado anteriormente, el vaporizador 100 puede recibir una señal para activar el elemento de calentamiento, ya sea a una temperatura de funcionamiento máxima para crear una dosis inhalable de vapor/aerosol o a una temperatura más baja para comenzar a calentar el elemento de calentamiento. La temperatura del elemento de calentamiento del vaporizador puede depender de una serie de factores, como se ha indicado anteriormente, y varios de estos factores pueden hacerse más predecibles mediante la eliminación de posibles variaciones en la fabricación y ensamblaje de componentes de atomizador. Un elemento de calentamiento hecho (p. ej., estampado) a partir de una hoja de material y ya sea engarzado alrededor de al menos una parte de un elemento absorbente o doblado para proporcionar un elemento preformado ayuda deseablemente a minimizar las pérdidas de calor y ayuda a garantizar que el elemento de calentamiento se comporte de manera predecible para calentarse a la temperatura adecuada.
Además, como se ha indicado anteriormente, el elemento de calentamiento puede metalizarse total y/o selectivamente con uno o más materiales para mejorar el rendimiento de calentamiento del elemento de calentamiento. Revestir todo o una parte del elemento de calentamiento puede ayudar a minimizar las pérdidas de calor. La metalización también puede ayudar a concentrar la parte calentada del elemento de calentamiento en la ubicación adecuada, proporcionando un elemento de calentamiento calentado de manera más eficiente y reduciendo aún más las pérdidas de calor. La metalización selectiva puede ayudar a dirigir la corriente proporcionada al elemento de calentamiento a la ubicación adecuada. La metalización selectiva también puede ayudar a reducir la cantidad de material de metalización y/o los costes asociados con la fabricación del elemento de calentamiento.
Una vez que el elemento de calentamiento tiene la forma adecuada mediante uno o más procesos que se discuten a continuación, el elemento de calentamiento puede engarzarse alrededor del elemento absorbente y/o doblarse en la posición adecuada para recibir el elemento absorbente. El elemento absorbente puede, en algunas implementaciones, ser una mecha fibrosa, formada como una almohadilla al menos aproximadamente plana o con otras formas de sección transversal como círculos, óvalos, etc. Una almohadilla plana puede permitir que la tasa a la que el material vaporizable es atraído al elemento absorbente sea controlada con mayor precisión y/o precisión. Por ejemplo, se puede ajustar la longitud, la anchura y/o el grosor para un rendimiento óptimo. Un elemento absorbente que forma una almohadilla plana también puede proporcionar una mayor área de superficie de transferencia, lo que puede permitir un mayor flujo del material vaporizable desde el depósito hacia el elemento absorbente para la vaporización por parte del elemento de calentamiento (en otras palabras, una mayor transferencia de masa de material vaporizable), y desde el elemento absorbente hasta el aire que pasa por él. En tales configuraciones, el elemento de calentamiento puede hacer contacto con el elemento absorbente en múltiples direcciones (por ejemplo, en al menos dos lados del elemento absorbente) para aumentar la eficiencia del proceso de atraer material vaporizable al elemento absorbente y vaporizar el material vaporizable. La almohadilla plana también se puede moldear y/o cortar más fácilmente y, por lo tanto, se puede ensamblar más fácilmente con el elemento de calentamiento. En algunas implementaciones, como se discute con más detalle a continuación, el elemento de calentamiento puede configurarse para contactar con el elemento absorbente en solo un lado del elemento absorbente.
El elemento absorbente puede incluir uno o más materiales rígidos o comprimibles, como algodón, sílice, cerámica y/o similares. En relación con algunos otros materiales, un elemento absorbente de algodón puede permitir que se vaporice un caudal mayor y/o más controlable de material vaporizable desde el depósito del cartucho de vaporizador hacia el elemento absorbente. En algunas implementaciones, el elemento absorbente forma una almohadilla al menos aproximadamente plana que se configura para contactar con el elemento de calentamiento y/o asegurarse entre al menos dos partes del elemento de calentamiento. Por ejemplo, la almohadilla al menos aproximadamente plana puede tener al menos un primer par de lados opuestos que son aproximadamente paralelos entre sí. En algunas implementaciones, la almohadilla al menos aproximadamente plana también puede tener al menos un segundo par de lados opuestos que son aproximadamente paralelos entre sí y aproximadamente perpendiculares al primer par de lados opuestos.
Las Figuras 45-48 ilustran vistas esquemáticas de un elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual. Por ejemplo, la Figura 45 ilustra una vista esquemática de un elemento de calentamiento 500 en una posición desplegada. Como se muestra, en la posición desplegada, el elemento de calentamiento 500 forma un elemento de calentamiento plano. El elemento de calentamiento 500 se puede formar inicialmente de un material de sustrato. A continuación, el material de sustrato se corta y/o se estampa en la forma adecuada mediante diversos procesos mecánicos, incluidos, entre otros, estampado, corte por láser, fotograbado, grabado químico y/o similares.
El material de sustrato se puede hacer de un metal eléctricamente conductor adecuado para calentamiento resistivo. En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 500 incluye una aleación de níquel-cromo, una aleación de níquel, acero inoxidable y/o similares. Como se discute a continuación, el elemento de calentamiento 500 puede metalizarse con un revestimiento en una o más ubicaciones en una superficie del material de sustrato para mejorar, limitar o alterar de otro modo la resistividad del elemento de calentamiento en una o más ubicaciones del material de sustrato (que puede ser todo o una parte del elemento de calentamiento 500).
El elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 (p. ej., segmentos de calentamiento) ubicados en una parte de calentamiento 504, una o más partes o patas de conexión 506 (p. ej., una, dos o más) ubicadas en una región de transición 508, y un contacto de cartucho 124 ubicado en una región de contacto eléctrico 510 y formado en una parte extrema de cada una o más patas 506. Las púas 502, las patas 506 y los contactos de cartucho 124 pueden estar formados integralmente. Por ejemplo, las púas 502, las patas 506 y los contactos de cartucho 124 forman partes del elemento de calentamiento 500 que se estampa y/o corta del material de sustrato. En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 500 también incluye un escudo térmico 518 que se extiende desde una o más de las patas 506 y también se puede formar integralmente con las púas 502, las patas 506 y los contactos de cartucho 124.
En algunas implementaciones, al menos una parte de la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500 se configura para interactuar con el material vaporizable atraído hacia el elemento absorbente desde el depósito 140 del cartucho de vaporizador 120. La parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500 se puede moldear, dimensionar y/o tratar de otro modo para crear la resistencia deseada. Por ejemplo, las púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504 pueden diseñarse de modo que la resistencia de las púas 502 coincida con la cantidad adecuada de resistencia para influir en el calentamiento localizado en la parte de calentamiento 504 para calentar de manera más eficiente y efectiva el material vaporizable del elemento absorbente. Las púas 502 forman segmentos o pistas de calentamiento de ruta delgada en serie y/o en paralelo para proporcionar la cantidad deseada de resistencia.
Las púas 502 (p. ej., pistas) pueden incluir diversas formas, tamaños y configuraciones. En algunas configuraciones, una o más de las púas 502 se pueden espaciar para permitir que el material vaporizable se extraiga del elemento absorbente y, desde allí, se vaporice fuera de los bordes laterales de cada una de las púas 502. La forma, la longitud, la anchura, la composición, etc., entre otras propiedades de las púas 502 pueden optimizarse para maximizar la eficiencia de generar un aerosol al vaporizar material vaporizable desde dentro de la parte de calentamiento del elemento de calentamiento 500 y para maximizar la eficiencia eléctrica. La forma, la longitud, la anchura, la composición, etc., entre otras propiedades de las púas 502, pueden optimizarse adicional o alternativamente para distribuir uniformemente el calor a lo largo de las púas 502 (o una parte de las púas 502, como en la parte de calentamiento 504). Por ejemplo, la anchura de las púas 502 puede ser uniforme o variable a lo largo de las púas 502 para controlar el perfil de temperatura a lo largo de al menos la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500. En algunos ejemplos, la longitud de las púas 502 puede controlarse para conseguir una resistencia deseada a lo largo de al menos una parte del elemento de calentamiento 500, como en la parte de calentamiento 504. Como se muestra en las Figuras 45-48, las púas 502 tienen cada una el mismo tamaño y forma. Por ejemplo, las púas 502 incluyen un borde exterior 503 que está aproximadamente alineado y tiene una forma generalmente rectangular, con bordes exteriores planos o cuadrados 503 (véanse también las Figuras 49-53) o bordes exteriores redondeados 503 (véanse las Figuras 54 y 55). En algunas implementaciones, una o más de las púas 502 pueden incluir bordes exteriores 503 que no están alineados y/o pueden tener un tamaño o una forma diferentes (véanse las Figuras 57-62). En algunas implementaciones, las púas 502 se pueden espaciar uniformemente o tener un espaciamiento variable entre púas adyacentes 502 (véanse las Figuras 87-92). La geometría particular de las púas 502 puede seleccionarse deseablemente para producir una resistencia localizada particular para calentar la parte de calentamiento 504 y para maximizar el rendimiento del elemento de calentamiento 500 para calentar el material vaporizable y generar un aerosol.
El elemento de calentamiento 500 puede incluir partes de geometría más ancha y/o más gruesa, y/o una composición diferente en relación con las púas 502. Estas partes pueden formar áreas de contacto eléctrico y/o partes más conductoras, y/o pueden incluir características para montar el elemento de calentamiento 500 dentro del cartucho de vaporizador. Las patas 506 del elemento de calentamiento 500 se extienden desde un extremo de cada púa más exterior 502A. Las patas 506 forman una parte del elemento de calentamiento 500 que tiene una anchura y/o grosor que normalmente es más ancha que la anchura de cada una de las púas 502. Aunque, en algunas implementaciones, las patas 506 tienen una anchura y/o grosor que es igual o más estrecho que la anchura de cada una de las púas 502. Las patas 506 acoplan el elemento de calentamiento 500 al alojamiento de mecha 178 u otra parte del cartucho de vaporizador 120, de modo que el elemento de calentamiento 500 es al menos parcial o totalmente encerrado por el alojamiento 160. Las patas 506 proporcionan rigidez para fomentar que el elemento de calentamiento 500 sea mecánicamente estable durante y después de la fabricación. Las patas 506 también conectan los contactos de cartucho 124 con las púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504. Las patas 506 tienen la forma y el tamaño necesarios para permitir que el elemento de calentamiento 500 mantenga los requisitos eléctricos de la parte de calentamiento 504. Como se muestra en la Figura 48, las patas 506 separan la parte de calentamiento 504 de un extremo del cartucho de vaporizador 120 cuando el elemento de calentamiento 500 se ensambla con el cartucho de vaporizador 120. Como se discute con más detalle a continuación, con respecto al menos a las Figuras 82-98 y 103­ 104, las patas 506 también pueden incluir una característica capilar 598, que limita o evita que el fluido fluya fuera de la parte de calentamiento 504 hacia otras partes del elemento de calentamiento 500.
En algunas implementaciones, una o más de las patas 506 incluyen una o más características de ubicación 516. Las características de ubicación 516 se pueden usar para la ubicación relativa del elemento de calentamiento 500 o partes del mismo durante y/o después del ensamblaje al interactuar con otros componentes (por ejemplo, adyacentes) del cartucho de vaporizador 120. En algunas implementaciones, las características de ubicación 516 pueden usarse durante o después de la fabricación para colocar adecuadamente el material de sustrato para cortar y/o estampar el material de sustrato para formar el elemento de calentamiento 500 o el procesamiento posterior del elemento de calentamiento 500. Las características de ubicación 516 se pueden rasgar y/o cortar antes de engarzar o doblar el elemento de calentamiento 500.
En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 500 incluye uno o más escudos térmicos 518. Las escudos térmicos 518 forman una parte del elemento de calentamiento 500 que se extiende lateralmente desde las patas 506. Cuando se pliegan y/o engarzan, las escudos térmicos 518 se colocan desplazados en una primera dirección y/o una segunda dirección opuesta a la primera dirección en el mismo plano desde las púas 502. Cuando el elemento de calentamiento 500 se ensambla en el cartucho de vaporizador 120, los escudos térmicos 518 se configuran para colocarse entre las púas 502 (y la parte de calentamiento 504) y el cuerpo (p. ej., cuerpo de plástico) del cartucho de vaporizador 120. Los escudos térmicos 518 pueden ayudar a aislar la parte de calentamiento 504 del cuerpo del cartucho de vaporizador 120. Los escudos térmicos 518 ayudan a minimizar los efectos del calor que emana de la parte de calentamiento 504 en el cuerpo del cartucho de vaporizador 120 para proteger la integridad estructural del cuerpo del cartucho de vaporizador 120 y para evitar la fusión u otra deformación n del cartucho de vaporizador 120. Los escudos térmicos 518 también pueden ayudar a mantener una temperatura constante en la parte de calentamiento 504 reteniendo el calor dentro de la parte de calentamiento 504, evitando o limitando así las pérdidas de calor mientras se produce la vaporización. En algunas implementaciones, el cartucho de vaporizador 120 también o alternativamente puede incluir un escudo térmico 518A que está separado del elemento de calentamiento 500 (véase la Figura 102).
Como se ha indicado anteriormente, el elemento de calentamiento 500 incluye al menos dos contactos de cartucho 124 que forman una parte extrema de cada una de las patas 506. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 45­ 48, los contactos de cartucho 124 pueden formar la parte de las patas 506 que se pliega a lo largo de una línea de pliegue 507. Los contactos de cartucho 124 se pueden plegar en un ángulo de aproximadamente 90 grados con respecto a las patas 506. En algunas implementaciones, los contactos de cartucho 124 se pueden plegar en otros ángulos, como en un ángulo de aproximadamente 15 grados, 25 grados, 35 grados, 45 grados, 55 grados, 65 grados, 75 grados u otros rangos entre ellos, en relación con las patas 506. Los contactos de cartucho 124 pueden plegarse acercándose o alejándose de la parte de calentamiento 504, dependiendo de la implementación. Los contactos de cartucho 124 también se pueden formar en otra parte del elemento de calentamiento 500, como a lo largo de al menos una de las patas 506. Los contactos de cartucho 124 se configuran para estar expuestos al medio ambiente cuando se ensamblan en el cartucho de vaporizador 120 (véase la Figura 53).
Los contactos de cartucho 124 pueden formar clavijas, pestañas, postes, orificios de recepción o superficies para clavijas o postes conductores u otras configuraciones de contacto. Algunos tipos de contactos de cartucho 124 pueden incluir resortes u otras características de impulso para lograr un mejor contacto físico y eléctrico entre los contactos de cartucho 124 en el cartucho de vaporizador y los contactos de receptáculo 125 en el cuerpo de vaporizador 110. En algunas implementaciones, los contactos de cartucho 124 incluyen contactos de limpieza que se configuran para limpiar la conexión entre los contactos de cartucho 124 y otros contactos o fuente de energía. Por ejemplo, los contactos de limpieza incluirían dos elevaciones paralelas, pero desplazadas, que se enganchan por fricción y se deslizan uno contra otro en una dirección que es paralela o perpendicular a la dirección de inserción.
Los contactos de cartucho 124 se configuran para interactuar con los contactos de receptáculo 125 dispuestos cerca de una base del receptáculo de cartucho del vaporizador 100 de manera que los contactos de cartucho 124 y los contactos de receptáculo 125 hacen conexiones eléctricas cuando el cartucho de vaporizador 120 se inserta y acopla con el receptáculo de cartucho 118. Los contactos de cartucho 124 pueden comunicarse eléctricamente con la fuente de energía 112 del dispositivo vaporizador (por ejemplo, a través de los contactos de receptáculo 125, etc.). El circuito completado por estas conexiones eléctricas puede permitir el suministro de corriente eléctrica al elemento de calentamiento resistivo para calentar al menos una parte del elemento de calentamiento 500 y además puede usarse para funciones adicionales, como por ejemplo para medir una resistencia del elemento de calentamiento resistivo para usar en la determinación y/o control de una temperatura del elemento de calentamiento resistivo basado en un coeficiente térmico de resistividad del elemento de calentamiento resistivo, para identificar un cartucho basado en una o más características eléctricas de un elemento de calentamiento resistivo u otro circuito del cartucho de vaporizador, etc. Los contactos de cartucho 124 pueden tratarse, como se explica con más detalle a continuación, para proporcionar propiedades eléctricas mejoradas (por ejemplo, resistencia de contacto) utilizando, por ejemplo, metalización conductora, tratamiento superficial y/o materiales depositados.
En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 500 puede procesarse a través de una serie de operaciones de plegado y/o doblado para moldear el elemento de calentamiento 500 en una forma tridimensional deseada. Por ejemplo, el elemento de calentamiento 500 puede estar preformado para recibir o engarzarse alrededor de un elemento absorbente 162 para asegurar el elemento absorbente entre al menos dos partes (por ejemplo, partes aproximadamente paralelas) del elemento de calentamiento 500 (como entre partes opuestas de la parte de calentamiento 504). Para engarzar el elemento de calentamiento 500, el elemento de calentamiento 500 se puede doblar a lo largo de las líneas de pliegue 520 entre sí. Plegar el elemento de calentamiento 500 a lo largo de las líneas de pliegue 520 forma una parte de púa de plataforma 524 definida por la región entre las líneas de pliegue 520 y las partes de púa laterales 526 definidas por la región entre las líneas de pliegue 520 y los bordes exteriores 503 de las púas 502. La parte de púa de plataforma 524 se configura para hacer contacto con un extremo del elemento absorbente 162. Las partes de púa laterales 526 se configuran para hacer contacto con lados opuestos del elemento absorbente 162. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 forman un bolsillo que tiene la forma de recibir el elemento absorbente 162 y/o adaptarse a la forma de al menos una parte del elemento absorbente 162. El bolsillo permite que el elemento absorbente 162 sea asegurado y retenido por el elemento de calentamiento 500 dentro del bolsillo. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 hacen contacto con el elemento absorbente 162 para proporcionar un contacto multidimensional entre el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162. El contacto multidimensional entre el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162 proporciona una transferencia más eficiente y/o más rápida del material vaporizable desde el depósito 140 del cartucho de vaporizador 120 a la parte de calentamiento 504 (a través del elemento absorbente 162) para ser vaporizado.
En algunas implementaciones, partes de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 también se pueden doblar a lo largo de las líneas de pliegue 522 alejándolas una de otra. Al plegar las partes de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 a lo largo de las líneas de pliegue 522 alejada entre sí, se colocan las patas 506 en una posición espaciada de la parte de calentamiento 504 (y las púas 502) del elemento de calentamiento 500 en una primera y/o segunda dirección opuesta a la primera dirección (por ejemplo, en el mismo plano). Por lo tanto, plegar las partes de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 a lo largo de las líneas de pliegue 522 alejándolas entre sí espacia la parte de calentamiento 504 del cuerpo del cartucho de vaporizador 120. La Figura 46 ilustra un esquema del elemento de calentamiento 500 que se ha plegad a lo largo de las líneas de pliegue 520 y las líneas de pliegue 522 alrededor del elemento absorbente 162. Como se muestra en la Figura 46, el elemento absorbente se coloca dentro del bolsillo formado al plegar el elemento de calentamiento 500 a lo largo de las líneas de pliegue 520 y 522.
En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 500 también se puede doblar a lo largo de las líneas de pliegue 523. Por ejemplo, los contactos de cartucho 124 se pueden doblar uno hacia el otro (adentro y afuera de la página que se muestra en la Figura 47) a lo largo de las líneas de pliegue 523. Los contactos de cartucho 124 pueden estar expuestos al entorno para hacer contacto con los contactos de receptáculo, mientras que las partes restantes del elemento de calentamiento 500 se colocan dentro del cartucho de vaporizador 120 (véanse las Figuras 48 y 53).
En uso, cuando un usuario toma una calada en la boquilla 130 del cartucho de vaporizador 120 cuando el elemento de calentamiento 500 está ensamblado en el cartucho de vaporizador 120, el aire fluye hacia el interior del cartucho de vaporizador y a lo largo de una ruta de aire. En asociación con la calada del usuario, el elemento de calentamiento 500 puede activarse, por ejemplo, por detección automática de la calada a través de un sensor de presión, por detección de que el usuario presiona un botón, por señales generadas por un sensor de movimiento, un sensor de flujo, un sensor de labios capacitivo y/u otro enfoque capaz de detectar que un usuario está tomando o está a punto de tomar una calada o inhalando de otro modo para hacer que entre aire en el vaporizador 100 y se traslade al menos a lo largo de la ruta de aire. Se puede suministrar energía desde el dispositivo vaporizador al elemento de calentamiento 500 en los contactos de cartucho 124, cuando se activa el elemento de calentamiento 500.
Cuando se activa el elemento de calentamiento 500, se produce un aumento de temperatura debido a la corriente que fluye a través del elemento de calentamiento 500 para generar calor. El calor se transfiere a cierta cantidad del material vaporizable a través de la transferencia de calor por conducción, convección y/o radiación de manera que al menos una parte del material vaporizable se vaporiza. La transferencia de calor puede ocurrir al material vaporizable en el depósito y/o al material vaporizable arrastrado hacia el elemento absorbente 162 retenido por el elemento de calentamiento 500. En algunas implementaciones, el material vaporizable puede vaporizarse a lo largo de uno o más bordes de las púas 502, como se ha mencionado anteriormente. El aire que pasa al dispositivo vaporizador fluye a lo largo de la ruta de aire a través del elemento de calentamiento 500, eliminando el material vaporizable vaporizado del elemento de calentamiento 500. El material vaporizable vaporizado puede condensarse debido a enfriamiento, cambios de presión, etc., de modo que sale de la boquilla 130 como aerosol para inhalación por parte del usuario.
Como se ha indicado anteriormente, el elemento de calentamiento 500 se puede hacer de diversos materiales, como nicromo, acero inoxidable u otros materiales de calentamiento resistivos. Se pueden incluir combinaciones de dos o más materiales en el elemento de calentamiento 500, y tales combinaciones pueden incluir distribuciones homogéneas de los dos o más materiales en todo el elemento de calentamiento u otras configuraciones en las que las cantidades relativas de los dos o más materiales son espacialmente heterogéneas. Por ejemplo, las púas 502 pueden tener partes que son más resistentes y, por lo tanto, diseñarse para calentarse más que otras secciones de las púas o el elemento de calentamiento 500. En algunas implementaciones, al menos las púas 502 (como dentro de la parte de calentamiento 504) pueden incluir un material que tiene alta conductividad y resistencia al calor.
El elemento de calentamiento 500 puede metalizarse total o selectivamente con uno o más materiales. Dado que el elemento de calentamiento 500 se hace de un material conductor térmico y/o eléctrico, como acero inoxidable, nicromo u otra aleación conductora térmica y/o eléctrica, el elemento de calentamiento 500 puede experimentar pérdidas eléctricas o de calentamiento en el camino entre el cartucho contactos 124 y las púas 502 en la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500. Para ayudar a reducir las pérdidas eléctricas y/o de calentamiento, al menos una parte del elemento de calentamiento 500 se puede metalizar con uno o más materiales para reducir la resistencia en el camino eléctrico que conduce a la parte de calentamiento 504. En algunas implementaciones congruentes con el tema actual, es beneficioso que la parte de calentamiento 504 (por ejemplo, las púas 502) permanezcan sin metalizar, con al menos una parte de las patas 506 y/o los contactos de cartucho 124 están metalizados con un material de metalización que reduce la resistencia (p. ej., tanto la voluminosidad como la resistencia de contacto) en esas partes.
Por ejemplo, el elemento de calentamiento 500 puede incluir diversas partes que se metalizan con diferentes materiales. En otro ejemplo, el elemento de calentamiento 500 puede metalizarse con materiales en capas. Revestir al menos una parte del elemento de calentamiento 500 ayuda a concentrar la corriente que fluye hacia la parte de calentamiento 504 para reducir las pérdidas eléctricas y/o de calor en otras partes del elemento de calentamiento 500. En algunas implementaciones, es deseable mantener una resistencia baja en la ruta eléctrica entre los contactos de cartucho 124 y las púas 502 del elemento de calentamiento 500 para reducir las pérdidas eléctricas y/o de calor en la ruta eléctrica y para compensar la caída de tensión que se concentra en la parte de calentamiento 504.
En algunas implementaciones, los contactos de cartucho 124 pueden metalizarse selectivamente. Metalizar selectivamente los contactos de cartucho 124 con ciertos materiales puede minimizar o eliminar la resistencia de contacto en el punto donde se toman las medidas y se realiza el contacto eléctrico entre los contactos de cartucho 124 y los contactos del receptáculo. Proporcionar una baja resistencia en los contactos de cartucho 124 puede proporcionar mediciones y lecturas más precisas de tensión, corriente y/o resistencia, lo que puede ser beneficioso para determinar con precisión la temperatura real actual de la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500.
En algunas implementaciones, al menos una parte de los contactos de cartucho 124 y/o al menos una parte de las patas 506 pueden metalizarse con uno o más materiales de metalización exterior 550. Por ejemplo, al menos una parte de los contactos de cartucho 124 y/o al menos una parte de las patas 506 se puede metalizar con al menos oro u otro material que proporcione una baja resistencia al contacto, como platino, paladio, plata, cobre o similar.
En algunas implementaciones, para que el material de metalización exterior de baja resistencia se asegure al elemento de calentamiento 500, una superficie del elemento de calentamiento 500 se puede metalizar con un material de metalización adherente. En tales configuraciones, el material de metalización adherente se puede depositar sobre la superficie del elemento de calentamiento 500 y el material de metalización exterior se puede depositar sobre el material de metalización adherente, definiendo capas de metalización primera y segunda, respectivamente. El material de metalización adherente incluye un material con propiedades adhesivas cuando el material de metalización exterior se deposita sobre el material de metalización adherente. Por ejemplo, el material de metalización adherente puede incluir níquel, zinc, aluminio, hierro, aleaciones de los mismos o similares. Las Figuras 79-81 ilustran ejemplos del elemento de calentamiento 500 en donde los contactos de cartucho 124 se han metalizado selectivamente con el material de metalización adherente y/o el material de metalización exterior.
En algunas implementaciones, la superficie del elemento de calentamiento 500 se puede imprimar para que el material de metalización exterior se deposite sobre el elemento de calentamiento 500 utilizando imprimación sin metalización, en lugar de recubrir la superficie del elemento de calentamiento 500 con el material de metalización adherido. Por ejemplo, la superficie del elemento de calentamiento 500 se puede imprimar mediante grabado en lugar de depositar el material de metalización adherente.
En algunas implementaciones, la totalidad o una parte de las patas 506 y los contactos de cartucho 124 pueden metalizarse con el material de metalización adherente y/o el material de metalización exterior. En algunos ejemplos, los contactos de cartucho 124 pueden incluir al menos una parte que tiene un material de metalización exterior que tiene un mayor grosor en relación con las partes restantes de los contactos de cartucho 124 y/o las patas 506 del elemento de calentamiento 500. En algunas implementaciones, los contactos de cartucho 124 y/o las patas 506 pueden tener un grosor mayor en relación con las púas 502 y/o la parte de calentamiento 504.
En algunas implementaciones, en lugar de formar el elemento de calentamiento 500 de un solo material de sustrato y recubrir el material de sustrato, el elemento de calentamiento 500 se puede formar por diversos materiales que se acoplan entre sí (por ejemplo, mediante soldadura láser, procesos de difusión, etc.). Los materiales de cada parte del elemento de calentamiento 500 que se acopla entre sí se pueden seleccionar para proporcionar una resistencia baja o nula en los contactos de cartucho 124 y una resistencia alta en las púas 502 o la parte de calentamiento 504 en relación con las otras partes del elemento de calentamiento 500.
En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 500 puede galvanizarse con tinta de plata y/o recubrirse por pulverización con uno o más materiales de metalización, como el material de metalización adherente y el material de metalización exterior.
Como se ha mencionado anteriormente, el elemento de calentamiento 500 puede incluir diversas formas, tamaños y geometrías para calentar más eficientemente la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500 y vaporizar más eficientemente el material vaporizable.
Las Figuras 49-53 ilustran un ejemplo de un elemento de calentamiento 500 congruente con las implementaciones del tema actual. Como se muestra, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, una o más patas 506 que se extienden desde las púas 502, los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema de cada una o más patas 506, y los escudos térmicos 518 que se extienden desde una o más patas 506. En este ejemplo, cada una de las púas 502 tiene la misma o similar forma y tamaño. Las púas 502 tienen un borde exterior cuadrado y/o plano 503. En las Figuras 49-52, las púas 502 han sido engarzadas alrededor de un elemento absorbente 162 (por ejemplo, una almohadilla plana) para asegurar el elemento absorbente 162 dentro del bolsillo de las púas 502.
Las Figuras 54-55 ilustran otro ejemplo de un elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual en una posición no doblada (Figura 54) y una posición doblada (Figura 55). Como se muestra, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, una o más patas 506 que se extienden desde las púas 502, los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema de cada una o más patas 506, y los escudos térmicos 518 que se extienden desde una o más patas 506. En este ejemplo, cada una de las púas 502 tiene la misma forma y tamaño o similar y las púas 502 tienen un borde exterior redondeado y/o semicircular 503.
La Figura 56 ilustra otro ejemplo de un elemento de calentamiento 500 en una posición doblada congruente con implementaciones del tema actual que es similar al elemento de calentamiento 500 de ejemplo que se muestra en las Figuras 54-55, pero en este ejemplo, cada una de las púas 502 tiene la misma forma y tamaño o similar y las púas 502 tienen un borde exterior cuadrado y/o plano 503.
Las Figuras 57-62 ilustran otros ejemplos del elemento de calentamiento 500 en donde al menos una de las púas 502 tiene un tamaño, una forma o una posición diferentes de las púas restantes 502. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 57-58, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, la una o más patas 506 que se extienden desde las púas 502, y los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema de cada una de la una o más patas 506. En este ejemplo, las púas 502 incluyen un primer juego de púas 505A y un segundo juego de púas 505B. Los juegos primero y segundo de púas 505A, 505B están desplazados entre sí. Por ejemplo, los bordes exteriores 503 de los juego de púas primero y segundo 505A, 505B no están alineados entre sí. Como se muestra en la Figura 58, cuando la parte de calentamiento 504 está en la posición doblada, el primer juego de púas 505A parece ser más corto que el segundo juego de púas 505B en la primera parte del elemento de calentamiento 500, y el primer juego de púas 505A parece ser más largo que el segundo juego de púas 505B en la segunda parte del elemento de calentamiento 500.
Como se muestra en las Figuras 59-60, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, la una o más patas 506 se extienden desde las púas 502, y los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema de cada una de la una o más patas 506. En este ejemplo, las púas 502 incluyen un primer juego de púas 509A y un segundo juego de púas 509B. Los juegos primero y segundo de púas 509A, 509B están desplazados entre sí. Por ejemplo, los bordes exteriores 503 de los juego primero y segundo de púas 509A, 509B no están alineados entre sí. Aquí, el segundo juego de púas 509B incluye una única púa más exterior 502A. Como se muestra en las Figuras 59-60, cuando la parte de calentamiento 504 está en la posición doblada, el primer juego de púas 509A parece ser más largo que el segundo juego de púas 509B. Además, en las Figuras 59-60, las púas 502 no están dobladas. Más bien, las púas 502 se ubican en una primera parte y una segunda parte del elemento de calentamiento 500 que se coloca aproximadamente paralelo y opuesto a la primera parte. El primer juego de púas colocadas en la primera parte del elemento de calentamiento 500 se separa del segundo juego de púas colocadas en la segunda parte del elemento de calentamiento 500 por una parte de plataforma 530 que se coloca entre el primer y el segundo juego de púas y se espacia de ambos. La parte de plataforma 530 se configura para hacer contacto con un extremo del elemento absorbente 162. La parte de plataforma 530 incluye una parte recortada 532. La parte recortada 532 puede proporcionar bordes adicionales a lo largo de los cuales el material vaporizable puede vaporizarse cuando se activa el elemento de calentamiento 500.
Como se muestra en las Figuras 61-62, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, la una o más patas 506 se extienden desde las púas 502, y los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema de cada una de la una o más patas 506. En este ejemplo, las púas 502 incluyen un primer juego de púas 509A y un segundo juego de púas 509B. Los juegos primero y segundo de púas 509A, 509B están desplazados entre sí. Por ejemplo, los bordes exteriores 503 de los juego primero y segundo de púas 509A, 509B no están alineados entre sí. Aquí, cada uno de los juegos primero y segundo de púas 509A, 509B incluye dos púas 502. Como se muestra en las Figuras 61-62, cuando la parte de calentamiento 504 está en la posición doblada, el primer juego de púas 509A parece ser más corto que el segundo juego de púas 509B. Además, en las Figuras 61 -62, las púas 502 no están dobladas. Más bien, las púas 502 se ubican en una primera parte y una segunda parte (que es paralela y opuesta a la primera parte) del elemento de calentamiento 500. El primer juego de púas colocado en la primera parte está separado del segundo juego de púas colocado en la segunda parte por una parte de la plataforma que se coloca entre el primer y el segundo juego de púas y espaciado de ambos. La parte de la plataforma se configura para hacer contacto con un extremo del elemento absorbente 162. La parte de la plataforma incluye una parte recortada. La parte recortada puede proporcionar bordes adicionales a lo largo de los cuales el material vaporizable puede vaporizarse cuando se activa el elemento de calentamiento 500.
Las Figuras 63-68 ilustran otro ejemplo de un elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual en una posición no doblada (Figura 63) y una posición doblada (Figuras 64-68). Como se muestra, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, una o más patas 506 que se extienden desde las púas 502, los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema de cada una o más patas 506, y los escudos térmicos 518 que se extienden desde una o más patas 506. En este ejemplo, el elemento de calentamiento 500 se configura para engarzarse y/o doblarse para recibir un elemento absorbente 162 de forma cilíndrica o un elemento absorbente 162 que tiene una sección circular. Cada una de las púas 502 incluye agujeros 540. Los agujeros 540 pueden proporcionar bordes adicionales a lo largo de los cuales el material vaporizable puede vaporizarse cuando se activa el elemento de calentamiento 500. Los agujeros 540 también reducen la cantidad de material utilizado para formar el elemento de calentamiento 500, reduciendo el peso del elemento de calentamiento 500 y la cantidad de material utilizado para el elemento de calentamiento 500, reduciendo así los costes de material.
Las Figuras 69-78 ilustran un elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual en donde el elemento de calentamiento 500 se presiona contra un lado del elemento absorbente 162. Como se muestra, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, la una o más patas 506 se extienden desde las púas 502, y los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema de cada una o más patas 506. En estos ejemplos, las patas 506 y los contactos de cartucho 124 se configuran para doblar en una tercera dirección, en lugar de en una primera-segunda dirección que es perpendicular a la tercera dirección. En tal configuración, las púas 502 de la parte de calentamiento 504 forman una plataforma plana que mira hacia fuera desde el elemento de calentamiento 500 y se configura para ser presionada contra el elemento absorbente 162 (por ejemplo, en un lado del elemento absorbente 162).
Las Figuras 71-74 ilustran diversos ejemplos del elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual que incluye púas 502 configuradas en diversas geometrías. Como se ha mencionado anteriormente, las púas 502 forman una plataforma plana que se presiona contra un lado del elemento absorbente 162 en uso. Las patas 506, en lugar de las púas 502, se doblan en la posición doblada.
La Figura 75 ilustra un ejemplo del elemento de calentamiento 500 mostrado en la Figura 71 ensamblado con un componente del cartucho de vaporizador 120, tal como un alojamiento de mecha (por ejemplo, el alojamiento de mecha 178) que aloja el elemento absorbente 162 y el elemento de calentamiento 500 y la Figura 76 ilustra el elemento de calentamiento 500 ensamblado con un ejemplo de cartucho de vaporizador 120 congruente con implementaciones del tema actual como se muestra, los contactos de cartucho 124 están doblados uno hacia otro en una dirección lateral.
Las Figuras 77 y 78 ilustran otro ejemplo del elemento de calentamiento 500 en donde las púas 502 forman una plataforma que se configura para ser presionada contra el elemento absorbente 162. Aquí, las patas 506 pueden formar estructuras similares a resortes que fuerzan a las púas 502 a ser presionadas contra el elemento absorbente 162 cuando se aplica una fuerza lateral hacia dentro a cada una de las patas 506. Por ejemplo, la Figura 78 ilustra un ejemplo de las púas 502 que se presionan contra el elemento absorbente 162 cuando se suministra energía (por ejemplo, una corriente) al elemento de calentamiento 500, como a través de los contactos de cartucho 124.
Las Figuras 82-86 ilustran otro ejemplo de un elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual. Como se muestra, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, la una o más patas 506 que se extienden desde las púas 502 y los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema y/o como parte de cada una de la una o más patas 506. En este ejemplo, cada una de las púas 502 tiene la misma o similar forma y tamaño, y se espacian entre sí a distancias iguales. Las púas 502 tienen un borde exterior redondeado 503.
Como se muestra en la Figura 85, las púas 502 han sido engarzadas alrededor de un elemento absorbente 162 (por ejemplo, una almohadilla plana) para asegurar el elemento absorbente 162 dentro del bolsillo formado por las púas 502. Por ejemplo, las púas 502 pueden plegarse y/o engarzarse para definir el bolsillo en donde reside el elemento absorbente 162. Las púas 502 incluyen una parte de púa de plataforma 524 y partes de púa laterales 526. La parte de púa de plataforma 524 se configura para hacer contacto con un lado del elemento absorbente 162 y las partes de púa laterales 526 se configuran para hacer contacto con otros lados opuestos del elemento absorbente 162. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 forman el bolsillo que tiene la forma de recibir el elemento absorbente 162 y/o se adapta a la forma de al menos una parte del elemento absorbente 162. El bolsillo permite que el elemento absorbente 162 sea asegurado y retenido por el elemento de calentamiento 500 dentro del bolsillo.
En algunas implementaciones, las partes de púa laterales 526 y la parte de púa de plataforma 524 retienen el elemento absorbente 162 mediante compresión (por ejemplo, al menos una parte del elemento absorbente 162 se comprime entre las partes de púa laterales opuestas 526 y/o la parte de púa de plataforma 524). La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 hacen contacto con el elemento absorbente 162 para proporcionar un contacto multidimensional entre el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162. El contacto multidimensional entre el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162 proporciona una transferencia más eficiente y/o más rápida del material vaporizable desde el depósito 140 del cartucho de vaporizador 120 a la parte de calentamiento 504 (a través del elemento absorbente 162) para ser vaporizado.
La una o más patas 506 del elemento de calentamiento 500 de ejemplo que se muestra en las Figuras 82-86 incluye cuatro patas 506. Cada una de las patas 506 puede incluir y/o definir un contacto de cartucho 124 que se configura para hacer contacto con un contacto de receptáculo correspondiente 125 del vaporizador 100. En algunas implementaciones, cada par de patas 506 (y los contactos de cartucho 124) pueden hacer contacto con un solo contacto de receptáculo 125. Las patas 506 pueden ser cargadas por resorte para permitir que las patas 506 mantengan contacto con los contactos de receptáculo 125. Las patas 506 pueden incluir una parte que se extiende a lo largo de las patas 506 que está curvado para ayudar a mantener el contacto con los contactos de receptáculo 125. La carga de resorte de las patas 506 y/o la curvatura de las patas 506 puede ayudar a aumentar y/o mantener una presión constante entre las patas 506 y los contactos de receptáculo 125. En algunas implementaciones, las patas 506 se acoplan con un soporte 176 que ayuda a aumentar y/o mantener una presión constante entre las patas 506 y los contactos de receptáculo 125. El soporte 176 puede incluir plástico, caucho u otros materiales para ayudar a mantener el contacto entre las patas 506 y los contactos de receptáculo 125. En algunas implementaciones, el soporte 176 se forma como parte de las patas 506.
Las patas 506 pueden hacer contacto con uno o más contactos de limpieza que se configuran para limpiar la conexión entre los contactos de cartucho 124 y otros contactos o fuente de energía. Por ejemplo, los contactos de limpieza incluirían al menos dos elevaciones paralelas, pero desplazadas, que se enganchan por fricción y se deslizan uno contra otro en una dirección paralela o perpendicular a la dirección de inserción.
Como se muestra en las Figuras 82-98, la una o más patas 506 del elemento de calentamiento 500 incluye cuatro patas 506. Las Figuras 91 -92, 97A-98B y 109-110 muestran ejemplos del elemento de calentamiento 500 en la posición no doblada. Como se muestra, el elemento de calentamiento 500 tiene forma de H, definida por las cuatro patas 506 y las púas 502. Esta configuración permite medir con mayor precisión la resistencia a través del calentador y reduce la variabilidad en las mediciones de resistencia, lo que permite más generación eficiente de aerosoles y generación de aerosoles de mayor calidad. El elemento de calentamiento 500 incluye dos pares de patas opuestas 506. Las púas 502 se acoplan (por ejemplo, se cruzan) con cada uno de los pares de patas opuestas 506 en o cerca del centro de cada uno de los pares de patas opuestas 506. La parte de calentamiento 504 se coloca entre los pares de patas opuestas 506.
La Figura 109 ilustra un ejemplo del elemento de calentamiento 500 antes de que el elemento de calentamiento 500 haya sido estampado y/o formado de otro modo a partir de un material de sustrato 577. El material de sustrato en exceso 577A puede acoplarse con el elemento de calentamiento 500 en una, dos o más ubicaciones de acoplamiento 577B. Por ejemplo, como se muestra, el exceso de material de sustrato 577A se puede acoplar con el elemento de calentamiento 500 en dos lugares de acoplamiento 577B, cerca de los extremos laterales opuestos 173 de la parte de plataforma del elemento de calentamiento y/o la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500. En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 500 se puede estampar primero del material de sustrato 577 y luego retirarse del material de sustrato sobrante 577A en las ubicaciones de acoplamiento 577B (p. ej., torciendo, tirando, estampando, cortando, etc. el elemento de calentamiento 500).
Como se ha indicado anteriormente, para engarzar el elemento de calentamiento 500, el elemento de calentamiento 500 se puede doblar o plegar de otro modo a lo largo de las líneas de pliegue 523, 522A, 522B, 520 acercándose o alejándose entre sí (véase, por ejemplo, la Figura 98A). Aunque las líneas de pliegue se ilustran en la Figura 98A, los elementos de calentamiento de ejemplo 500 descritos y mostrados en las Figuras 44A-115C también se puede engarzar, plegar o doblar de otro modo a lo largo de las líneas de pliegue. Plegar el elemento de calentamiento 500 a lo largo de las líneas de pliegue 520 forma una parte de púa de plataforma 524 definida por la región entre las líneas de pliegue 520 y/o entre las partes de púa laterales 526 definida por la región entre las líneas de pliegue 520 y los bordes exteriores 503 de las púas 502. La parte de púa de plataforma 524 puede hacer contacto con un extremo y/o soportar un extremo del elemento absorbente 162. Las partes de púa laterales 526 pueden hacer contacto con lados opuestos del elemento absorbente 162. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 definen un volumen interior del elemento de calentamiento que forma un bolsillo con forma para recibir el elemento absorbente 162 y/o se adapta a la forma de al menos una parte del elemento absorbente 162. El volumen interior permite que el elemento absorbente 162 sea asegurado y retenido por el elemento de calentamiento 500 dentro del bolsillo. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 hacen contacto con el elemento absorbente 162 para proporcionar un contacto multidimensional entre el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162. El contacto multidimensional entre el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162 proporciona una transferencia más eficiente y/o más rápida del material vaporizable desde el depósito 140 del cartucho de vaporizador 120 a la parte de calentamiento 504 (a través del elemento absorbente 162) para ser vaporizado.
En algunas implementaciones, partes de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 también pueden doblarse a lo largo de las líneas de pliegue 522A, 522B. Al plegar las partes de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 a lo largo de las líneas de pliegue 522 alejada entre sí, se colocan las patas 506 en una posición espaciada de la parte de calentamiento 504 (y las púas 502) del elemento de calentamiento 500 en una primera y/o segunda dirección opuesta a la primera dirección (por ejemplo, en el mismo plano). Por lo tanto, plegar las partes de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 a lo largo de las líneas de pliegue 522 alejándolas entre sí espacia la parte de calentamiento 504 del cuerpo del cartucho de vaporizador 120. Al plegar las partes de las patas 506 a lo largo de las líneas de pliegue 522A, 522B se forma un puente 585. En algunas implementaciones, el puente 585 ayuda a reducir o eliminar el desbordamiento de material vaporizable desde la parte de calentamiento 504, como por ejemplo debido a la acción capilar. El puente 585 también ayuda a aislar la parte de calentamiento 504 de las patas 506, de modo que el calor generado en la parte de calentamiento 504 no llegue a las patas 506. Esto también ayuda a localizar el calentamiento del elemento de calentamiento 500 dentro de la parte de calentamiento 504.
En algunas implementaciones, el elemento de calentamiento 500 también se puede doblar a lo largo de las líneas de pliegue 523 para definir los contactos de cartucho 124. Los contactos de cartucho 124 se pueden exponer al medio ambiente o pueden ser accesibles de otro modo (y pueden colocarse dentro del interior de una parte del cartucho, como la cubierta exterior) para hacer contacto con los contactos del receptáculo, mientras que otras partes, como la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500, se colocan dentro de una parte inaccesible del cartucho de vaporizador 120, como el alojamiento de mecha.
En algunas implementaciones, las patas 506 incluyen partes de retención 180 que se configuran para doblarse alrededor de al menos una parte de un alojamiento de mecha 178 que rodea al menos una parte del elemento absorbente 162 y el elemento de calentamiento 500 (como la parte de calentamiento 504). Las partes de retención 180 forman un extremo de las patas 506. Las partes de retención 180 ayudan a asegurar el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162 al alojamiento de mecha 178 (y el cartucho de vaporizador 120). Las partes de retención 180 se pueden doblar alternativamente alejándose de al menos una parte del alojamiento de mecha 178.
Las Figuras 87-92 ilustran otro ejemplo de un elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual. Como se muestra, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, la una o más patas 506 que se extienden desde las púas 502 y los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema y/o como parte de cada una de la una o más patas 506.
Las púas 502 se pueden plegar y/o engarzar para definir el bolsillo en donde reside un elemento absorbente 162 (por ejemplo, una almohadilla plana). Las púas 502 incluyen una parte de púa de plataforma 524 y partes de púa laterales 526. La parte de púa de plataforma 524 se configura para hacer contacto con un lado del elemento absorbente 162 y las partes de púa laterales 526 se configuran para hacer contacto con otros lados opuestos del elemento absorbente 162. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 forman el bolsillo que tiene la forma de recibir el elemento absorbente 162 y/o se adapta a la forma de al menos una parte del elemento absorbente 162. El bolsillo permite que el elemento absorbente 162 sea asegurado y retenido por el elemento de calentamiento 500 dentro del bolsillo.
En este ejemplo, las púas 502 tienen diversas formas y tamaños, y se espacian entre sí a la misma distancia o a distancias variables. Por ejemplo, como se muestra, cada una de las partes de púa laterales 526 incluye al menos cuatro púas 502. En un primer par 570 de púas adyacentes 502, cada una de las púas adyacentes 502 se espacia a la misma distancia de una región interior 576 colocada cerca la parte de púa de plataforma 524 a una región exterior 578 colocada cerca del borde exterior 503. En un segundo par 572 de las púas adyacentes 502, las púas adyacentes 502 están espaciadas por una distancia variable desde la región interior 576 a la región exterior 578. Por ejemplo, las púas adyacentes 502 del segundo par 572 se espacian por una anchura que es mayor en la región interior 576 que en la región exterior 578. Estas configuraciones pueden ayudar a mantener una temperatura constante y uniforme a lo largo de las púas 502 de la parte de calentamiento 504. Mantener una temperatura constante a lo largo de las púas 502 puede proporcionar un aerosol de mayor calidad, ya que la temperatura máxima se puede mantener de manera más uniforme en toda la parte de calentamiento 504.
Como se ha indicado anteriormente, cada una de las patas 506 puede incluir y/o definir un contacto de cartucho 124 que se configura para hacer contacto con un contacto de receptáculo correspondiente 125 del vaporizador 100. En algunas implementaciones, cada par de patas 506 (y los contactos de cartucho 124) pueden hacer contacto con un solo contacto de receptáculo 125. En algunas implementaciones, las patas 506 incluyen partes de retención 180 que se configuran para doblarse y generalmente se extienden lejos de la parte de calentamiento 504. Las partes de retención 180 se configuran para colocarse dentro de un rebaje correspondiente en el alojamiento de mecha 178. Las partes de retención 180 forman un extremo de las patas 506. Las partes de retención 180 ayudan a asegurar el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162 al alojamiento de mecha 178 (y el cartucho de vaporizador 120). Las partes de retención 180 pueden tener una parte de punta 180A que se extiende desde un extremo de la parte de retención 180 hacia la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500. Esta configuración reduce la probabilidad de que la parte de retención entre en contacto con otra parte del cartucho de vaporizador 120, o un dispositivo de limpieza para limpiar el cartucho de vaporizador 120.
El borde exterior 503 de las púas 502 en la parte de calentamiento 504 puede incluir una pestaña 580. La pestaña 580 puede incluir una, dos, tres, cuatro o más pestañas 580. La pestaña 580 puede extenderse hacia fuera desde el borde exterior 503 y extenderse lejos del centro del elemento de calentamiento 500. Por ejemplo, la pestaña 580 puede colocarse a lo largo de un borde del elemento de calentamiento 500 que rodea un volumen interno definido por al menos las partes de púa laterales 526 para recibir el elemento absorbente 162. La pestaña 580 puede extenderse alejándose del volumen interno del elemento absorbente 162. La pestaña 580 también puede extenderse en una dirección opuesta a la parte de púa de plataforma 524. En algunas implementaciones, las pestañas 580 colocadas en lados opuestos del volumen interno del elemento absorbente 162 pueden extenderse alejándose entre sí. Esta configuración ayuda a ensanchar la abertura que conduce al volumen interno del elemento absorbente 162, lo que ayuda a reducir la probabilidad de que el elemento absorbente 162 se enganche, rasque y/o se dañe cuando se ensambla con el elemento de calentamiento 500. Debido al material del elemento absorbente 162, el elemento absorbente 162 puede cogerse, rasgarse y/o dañarse de otro modo fácilmente cuando se ensambla (por ejemplo, se coloca dentro o se inserta) con el elemento de calentamiento 500. El contacto entre el elemento absorbente 162 y el borde exterior 503 de las púas 502 también pueden dañar el elemento de calentamiento. La forma y/o el posicionamiento de la pestaña 580 pueden permitir que el elemento absorbente 162 se coloque más fácilmente dentro o en el interior del bolsillo (por ejemplo, el volumen interno del elemento de calentamiento 500) formado por las púas 502, evitando o reduciendo así la probabilidad de que el elemento absorbente 162 y/o el elemento de calentamiento resulten dañados. Por lo tanto, las pestañas 580 ayudan a reducir o prevenir el daño provocado al elemento de calentamiento 500 y/o al elemento absorbente 162 al entrar el elemento absorbente 162 en contacto térmico con el elemento de calentamiento 500. La forma de la pestaña 580 también ayuda a minimizar el impacto en la resistencia de la parte de calentamiento 504.
En algunas implementaciones, al menos una parte de los contactos de cartucho 124 y/o al menos una parte de las patas 506 pueden metalizarse con uno o más materiales de metalización exterior 550 para reducir la resistencia de contacto en el punto donde el elemento de calentamiento 500 entra en contacto con el receptáculo contactos 125.
Las Figuras 93A-98B ilustran otro ejemplo de un elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual. Como se muestra, el elemento de calentamiento 500 incluye una o más púas 502 ubicadas en la parte de calentamiento 504, la una o más patas 506 que se extienden desde las púas 502 y los contactos de cartucho 124 formados en la parte extrema y/o como parte de cada una de la una o más patas 506.
Las púas 502 se pueden plegar y/o engarzar para definir el bolsillo en donde reside un elemento absorbente 162 (por ejemplo, una almohadilla plana). Las púas 502 incluyen una parte de púa de plataforma 524 y partes de púa laterales 526. La parte de púa de plataforma 524 se configura para hacer contacto con un lado del elemento absorbente 162 y las partes de púa laterales 526 se configuran para hacer contacto con otros lados opuestos del elemento absorbente 162. La parte de púa de plataforma 524 y las partes de púa laterales 526 forman el bolsillo que tiene la forma de recibir el elemento absorbente 162 y/o se adapta a la forma de al menos una parte del elemento absorbente 162. El bolsillo permite que el elemento absorbente 162 sea asegurado y retenido por el elemento de calentamiento 500 dentro del bolsillo.
En este ejemplo, las púas 502 tienen la misma forma y tamaño y se espacian entre sí a distancias iguales. Aquí, las púas 502 incluyen una primera parte de púa lateral 526A y una segunda parte de púa lateral 526B que están espaciadas por la parte de púa de plataforma 524. Cada una de las partes de púa lateral primera y segunda 526A, 526B incluye una región interior 576 colocada cerca de la parte de púa de plataforma 524 a una región exterior 578 colocada cerca del borde exterior 503. En la región exterior 578, la primera parte lateral de púa 526A se coloca aproximadamente paralela a la segunda parte de púa 526A. En la región interior 576, la primera parte de púa lateral 526A se coloca desplazada de la segunda parte de púa 526B y las partes de púa laterales primera y segunda 526A, 526B no son paralelas. Esta configuración puede ayudar a mantener una temperatura constante y uniforme a lo largo de las púas 502 de la parte de calentamiento 504. Mantener una temperatura constante a lo largo de las púas 502 puede proporcionar un aerosol de mayor calidad, ya que la temperatura máxima se puede mantener de manera más uniforme en toda la parte de calentamiento 504.
Como se ha indicado anteriormente, cada una de las patas 506 puede incluir y/o definir un contacto de cartucho 124 que se configura para hacer contacto con un contacto de receptáculo correspondiente 125 del vaporizador 100. En algunas implementaciones, cada par de patas 506 (y los contactos de cartucho 124) pueden hacer contacto con un solo contacto de receptáculo 125. En algunas implementaciones, las patas 506 incluyen partes de retención 180 que se configuran para doblarse y generalmente se extienden lejos de la parte de calentamiento 504. Las partes de retención 180 se configuran para colocarse dentro de un rebaje correspondiente en el alojamiento de mecha 178. Las partes de retención 180 forman un extremo de las patas 506. Las partes de retención 180 ayudan a asegurar el elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162 al alojamiento de mecha 178 (y el cartucho de vaporizador 120). Las partes de retención 180 pueden tener una parte de punta 180A que se extiende desde un extremo de la parte de retención 180 hacia la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500. Esta configuración reduce la probabilidad de que la parte de retención entre en contacto con otra parte del cartucho de vaporizador 120, o un dispositivo de limpieza para limpiar el cartucho de vaporizador 120.
El borde exterior 503 de las púas 502 en la parte de calentamiento 504 puede incluir una pestaña 580. La pestaña 580 puede extenderse hacia fuera desde el borde exterior 503 y extenderse lejos del centro del elemento de calentamiento 500. La pestaña 580 puede tener una forma que permita el elemento absorbente 162 ser colocado más fácilmente dentro del bolsillo formado por las púas 502, evitando o reduciendo así la probabilidad de que el elemento absorbente 162 quede atrapado en el borde exterior 503. La forma de la pestaña 580 ayuda a minimizar el impacto en la resistencia de la parte de calentamiento 504.
En algunas implementaciones, al menos una parte de los contactos de cartucho 124 y/o al menos una parte de las patas 506 pueden metalizarse con uno o más materiales de metalización exterior 550 para reducir la resistencia de contacto en el punto donde el elemento de calentamiento 500 entra en contacto con el receptáculo contactos 125.
Las Figuras 99-100 ilustran un ejemplo del conjunto atomizador 141, con el elemento de calentamiento 500 ensamblado con el alojamiento de mecha 178, y la Figura 101 ilustra una vista en despiece ordenado del conjunto atomizador 141, congruente con implementaciones del tema actual. El alojamiento de mecha 178 se puede hacer de plástico, polipropileno y similares. El alojamiento de mecha 178 incluye cuatro rebajes 592 en los que al menos una parte de cada una de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 puede colocarse y fijarse. Como se muestra, el alojamiento de mecha 178 también incluye una abertura 593 que proporciona acceso a un volumen interno 594, en donde se coloca al menos la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162.
El alojamiento de mecha 178 también puede incluir un escudo térmico separado 518A, que se muestra en la Figura 102. El escudo térmico 518A se coloca dentro del volumen interno 594 dentro del alojamiento de mecha 178 entre las paredes del alojamiento de mecha 178 y el elemento de calentamiento 500. El escudo térmico 518A tiene forma para rodear al menos parcialmente la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500 y para separar el elemento de calentamiento 500 de las paredes laterales del alojamiento de mecha 178. El escudo térmico 518A puede ayudar a aislar la parte de calentamiento 504 del cuerpo del cartucho de vaporizador 120 y/o el alojamiento de mecha 178. El escudo térmico 518A ayuda a minimizar los efectos del calor que emana de la parte de calentamiento 504 sobre el cuerpo del cartucho de vaporizador 120 y/o el alojamiento de mecha 178 para proteger la integridad estructural del cuerpo del cartucho de vaporizador 120 y/o el alojamiento de mecha 178 y para evitar la fusión u otra deformación del cartucho de vaporizador 120 y/o el alojamiento de mecha 178. El escudo térmico 518A también puede ayudar a mantener una temperatura constante en la parte de calentamiento 504 reteniendo calor dentro de la parte de calentamiento 504, evitando o limitando así las pérdidas de calor.
El escudo térmico 518A incluye una o más ranuras 590 (por ejemplo, tres ranuras) en un extremo que se alinean con una o más ranuras (por ejemplo, una, dos, tres, cuatro, cinco, seis o siete o más ranuras) 596 formadas en una parte del alojamiento de mecha 178 opuesta a la abertura 593, como una base del alojamiento de mecha 178 (véanse las Figuras 100 y 112). Las una o más ranuras 590, 596 permiten el escape de la presión provocado por el flujo de material vaporizable líquido dentro de la parte de calentamiento 504 y la vaporización del material vaporizable, sin afectar al flujo de líquido del material vaporizable.
En algunas implementaciones, puede ocurrir inundación entre el elemento de calentamiento 500 (por ejemplo, las patas 506) y una pared exterior del alojamiento de mecha 178 (o entre partes del elemento de calentamiento 500). Por ejemplo, el material vaporizable líquido puede acumularse debido a la presión capilar entre las patas 506 del elemento de calentamiento 500 y la pared exterior del alojamiento de mecha 178, como lo indica la ruta de líquido 599. En tales casos, puede haber suficiente presión capilar para atraer el material vaporizable líquido del depósito y/o la parte de calentamiento 504. Para ayudar a limitar y/o evitar que el material vaporizable líquido se escape del volumen interno del alojamiento de mecha 178 (o la parte de calentamiento 504), el alojamiento de mecha 178 y/o el elemento de calentamiento 500 puede incluir una característica capilar que provoca un cambio abrupto en la presión capilar, formando así una barrera líquida que evita que el material vaporizable líquido pase la característica sin el uso de un sello adicional (por ejemplo, un sello hermético). La característica capilar puede definir una ruptura capilar, formada por una punta afilada, un doblez, una superficie curvada u otra superficie en el alojamiento de mecha 178 y/o el elemento de calentamiento 500. La característica capilar permite que un elemento conductor (por ejemplo, el elemento de calentamiento 500) para colocarse dentro de una región húmeda y seca.
La característica capilar puede colocarse encima y/o formar parte del elemento de calentamiento 500 y/o el alojamiento de mecha 178 y provoca un cambio abrupto en la presión capilar. Por ejemplo, la característica capilar puede incluir un doblez, una punta afilada, una superficie curvada, una superficie en ángulo u otra característica de superficie que provoque un cambio abrupto en la presión capilar entre el elemento de calentamiento y el alojamiento de mecha, a lo largo del elemento de calentamiento, u otro componente del cartucho de vaporizador. La característica capilar también puede incluir una protuberancia u otra parte del elemento de calentamiento y/o el alojamiento de mecha que ensancha un canal capilar, como un canal capilar formado entre partes del elemento de calentamiento, entre el elemento de calentamiento y el alojamiento de mecha, y similares, que es suficiente para reducir la presión capilar dentro del canal capilar (p. ej., la característica capilar espacia el elemento de calentamiento del alojamiento de mecha) de modo que el canal capilar no succione líquido hacia el canal capilar. Por tanto, la característica capilar evita o limita el flujo de líquido a lo largo de una ruta de líquido más allá de la característica capilar, debido al menos en parte al cambio brusco y/o reducción en la presión capilar. El tamaño y/o la forma de la característica capilar (p. ej., el doblez, la punta afilada, la superficie curvada, la superficie en ángulo, la protuberancia y similares) pueden ser una función del ángulo de humectación formado entre los materiales, como el elemento de calentamiento y el alojamiento de mecha, u otras paredes de un canal capilar formado entre componentes, puede ser una función de un material del elemento de calentamiento y/o el alojamiento de mecha u otro componente, y/o puede ser una función del tamaño de una holgura formada entre dos componentes, como el elemento de calentamiento y/o el alojamiento de mecha que definen el canal capilar, entre otras propiedades.
Como ejemplo, las Figuras 103A y 103B ilustran el alojamiento de mecha 178 que tiene una característica capilar 598 que provoca un cambio abrupto en la presión capilar. La característica capilar 598 evita o limita el flujo de líquido a lo largo de la ruta de líquido 599 más allá de la característica capilar 598, y ayuda a evitar que el líquido se acumule entre las patas 506 y el alojamiento de mecha 178. La característica capilar 598 en el alojamiento de mecha 178 espacia el elemento de calentamiento 500 (por ejemplo, un componente hecho de metal, etc.) lejos del alojamiento de mecha 178 (por ejemplo, un componente hecho de plástico, etc.), reduciendo así la fuerza de capilaridad entre los dos componentes. La característica capilar 598 que se muestra en las Figuras 103A y 103B también incluye un borde afilado en un extremo de una superficie en ángulo del alojamiento de mecha que limita o evita que el líquido fluya más allá de la característica capilar 598.
Como se muestra en la Figura 103B, las patas 506 del elemento de calentamiento 500 también pueden estar inclinadas hacia dentro hacia el volumen interior del elemento de calentamiento 500 y/o el alojamiento de mecha 178. Las patas anguladas 506 pueden formar una característica capilar que ayuda a limitar o evitar que el líquido se desborde sobre una superficie exterior del elemento de calentamiento y a lo largo de las patas 506 del elemento de calentamiento 500.
Como otro ejemplo, el elemento de calentamiento 500 puede incluir una característica capilar (p. ej., un puente 585) que se forma con una o más patas 506 y espacia las patas 506 alejándolas de la parte de calentamiento 504 (véanse las Figuras 82-98). El puente 585 se puede formar al plegar el elemento de calentamiento 500 a lo largo de las líneas de pliegue 520, 522. En algunas implementaciones, el puente 585 ayuda a reducir o eliminar el desbordamiento de material vaporizable desde la parte de calentamiento 504, como por ejemplo debido a la acción capilar. En algunos ejemplos, como los elementos de calentamiento 500 de ejemplo mostrados en las Figuras 93A-98B, el puente 585 está inclinado y/o incluye una curva para ayudar a limitar el flujo de fluido fuera de la parte de calentamiento 504.
Como otro ejemplo, el elemento de calentamiento 500 puede incluir una característica capilar 598 que define una punta afilada para provocar un cambio abrupto en la presión capilar, evitando así que el material vaporizable líquido fluya más allá de la característica capilar 598. La Figura 104 muestra un ejemplo del elemento de calentamiento 500 que tiene la característica capilar 598, congruente con implementaciones del tema actual. Como se muestra en la Figura 104, la característica capilar 598 puede formar un extremo del puente 585 que se extiende hacia fuera alejándose de la parte de calentamiento por una distancia mayor que la distancia entre las patas 506 y la parte de calentamiento 504. El extremo del puente 585 puede ser un borde afilado para ayudar a evitar que el material vaporizable líquido pase a las patas 506 y/o salga de la parte de calentamiento 504, reduciendo así las fugas y aumentando la cantidad de material vaporizable que permanece dentro de la parte de calentamiento 504.
Las Figuras 105-106 ilustran una variación del elemento de calentamiento 500 mostrado en las Figuras 87-92. En esta variación del elemento de calentamiento 500, las patas 506 del elemento de calentamiento 500 incluyen una curva en una región de inflexión 511. La curva en las patas 506 puede formar una característica capilar 598, que ayuda a evitar que el material vaporizable líquido fluya más allá de la característica capilar 598. Por ejemplo, la curva puede crear un cambio abrupto en la presión capilar, lo que también puede ayudar a limitar o evitar que el material vaporizable líquido fluya más allá de la curva y/o se acumule entre las patas 506 y el alojamiento de mecha 178, y puede ayudar a limitar o evitar que el material vaporizable líquido fluya fuera de la parte de calentamiento 504.
Las Figuras 107-108 ilustran una variación de los elementos de calentamiento 500 mostrados en las Figuras 93A-98B. En esta variación del elemento de calentamiento 500, las patas 506 del elemento de calentamiento 500 incluyen una curva en una región de inflexión 511. La curva en las patas 506 puede formar una característica capilar 598, que ayuda a evitar que el material vaporizable líquido fluya más allá de la característica capilar 598. Por ejemplo, la curva puede crear un cambio abrupto en la presión capilar, lo que también ayuda a limitar o evitar que el material vaporizable líquido fluya más allá de la curva y/o se acumule entre las patas 506 y el alojamiento de mecha 178, y puede ayudar a limitar o evitar que el material vaporizable líquido fluya fuera de la parte de calentamiento 504.
Las Figuras 111A-112 ilustran otro ejemplo del conjunto atomizador 141, con el elemento de calentamiento 500 ensamblado con el alojamiento de mecha 178 y el escudo térmico 518A, y la Figura 113 ilustra una vista en despiece ordenado del conjunto atomizador 141, congruente con implementaciones del tema actual. El alojamiento de mecha 178 se puede hacer de plástico, polipropileno y similares. El alojamiento de mecha 178 incluye cuatro rebajes 592 en los que al menos una parte de cada una de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 puede colocarse y fijarse. Dentro de los rebajes 592, el alojamiento de mecha 178 puede incluir una o más características de retención de alojamiento de mecha 172 (véase la Figura 115A) que ayudan a asegurar el elemento de calentamiento 500 al alojamiento de mecha 178, como, por ejemplo, un enganche de encaje por salto elástico entre al menos una parte de las patas 506 del elemento de calentamiento 500 y las características de retención de alojamiento de mecha 172. Las características de retención de alojamiento de mecha 172 también pueden ayudar a espaciar el elemento de calentamiento 500 de la superficie de alojamiento de mecha 178, para ayudar a evitar que actúa calor sobre el alojamiento de mecha y funda una parte del alojamiento de mecha 178.
Como se muestra, el alojamiento de mecha 178 también incluye una abertura 593 que proporciona acceso a un volumen interno 594, en donde se coloca al menos la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500 y el elemento absorbente 162.
El alojamiento de mecha 178 también puede incluir uno o más recortes que ayuden a espaciar el elemento de calentamiento 500 de una superficie del alojamiento de mecha 178 para reducir la cantidad de calor que entra en contacto con la superficie del alojamiento de mecha 178. Por ejemplo, el alojamiento de mecha 178 puede incluir recortes 170. Los recortes 170 pueden formarse a lo largo de una superficie exterior del alojamiento de mecha 178 cerca de la abertura 593. Los recortes 170 también pueden incluir una característica capilar, como la característica capilar 598. La característica capilar de los recortes 170 puede definir una superficie (por ejemplo, una superficie curvada) que rompe puntos de tangencia entre paredes adyacentes (o que se cruzan) (como las paredes del alojamiento de mecha). La superficie curvada puede tener un radio que sea suficiente para reducir o eliminar la capilaridad formada entre las paredes exteriores adyacentes del alojamiento de mecha.
Haciendo referencia a las Figuras 111A-112, el alojamiento de mecha 178 puede incluir una pestaña 168. La pestaña 168 puede ayudar a colocar y/u orientar correctamente el alojamiento de mecha durante el ensamblaje del cartucho de vaporizador, con respecto a uno o más componentes del cartucho de vaporizador. Por ejemplo, el material añadido que forma la pestaña 168 desplaza el centro de masa del alojamiento de mecha 178. Debido al centro de masa desplazado, el alojamiento de mecha 178 puede girar o deslizarse en cierta orientación para alinearse con una característica correspondiente de otro componente del cartucho de vaporizador durante el ensamblaje.
La Figuras 114A-114C ilustran un método de ejemplo para formar el conjunto atomizador 141 del cartucho de vaporizador 120, que incluye el alojamiento de mecha 178, el elemento absorbente 162 y el elemento de calentamiento 500, congruente con implementaciones del tema actual. Como se muestra en la Figura 114A, el elemento absorbente 162 puede insertarse en el bolsillo formado en el elemento de calentamiento 500 (p. ej., formado por las partes de púa laterales 526 y la parte de púa de plataforma 524). En algunas implementaciones, el elemento absorbente 162 se expande después de ser asegurado al calentador 500, cuando se introduce material vaporizable en el elemento absorbente 162.
La Figura 114B muestra el elemento absorbente 162 y el elemento de calentamiento 500 acoplados al alojamiento de mecha 178 y la Figura 114C muestra un ejemplo del elemento absorbente 162 y el elemento de calentamiento 500 ensamblados con el alojamiento de mecha 178. Al menos una parte del elemento de calentamiento 500, como la parte de calentamiento 504, puede colocarse dentro del volumen interno del alojamiento de mecha 178. Las patas 506 (por ejemplo, las partes de retención 180) del elemento de calentamiento 500 pueden acoplarse con las paredes exteriores del alojamiento de mecha 178 mediante, por ejemplo, una disposición de encaje por salto elástico. En particular, las partes de retención 180 de las patas 506 pueden acoplarse y colocarse al menos parcialmente dentro de los rebajes en el alojamiento de mecha 178.
Las Figuras 115A-115C ilustran otro método de ejemplo para formar el conjunto atomizador 141 del cartucho de vaporizador 120, que incluye el alojamiento de mecha 178, el elemento absorbente 162 y el elemento de calentamiento 500, congruente con implementaciones del tema actual. Como se muestra en la Figura 115A, el elemento de calentamiento 500 se puede acoplar al alojamiento de mecha 178, por ejemplo, insertando o posicionando al menos una parte del elemento de calentamiento 500, como la parte de calentamiento 504 dentro del volumen interno del alojamiento de mecha 178. Las patas 506 (por ejemplo, las partes de retención 180) del elemento de calentamiento 500 pueden acoplarse con las paredes exteriores del alojamiento de mecha 178 mediante, por ejemplo, una disposición de encaje por salto elástico. En particular, las partes de retención 180 u otra parte de las patas 506 pueden acoplarse y colocarse al menos parcialmente dentro de los rebajes en el alojamiento de mecha 178, por ejemplo, al acoplarse con las características de retención del alojamiento de mecha 172.
Como se muestra en la Figura 115B, el elemento absorbente 162 puede insertarse en el bolsillo formado en el elemento de calentamiento 500 (p. ej., formado por las partes de púa laterales 526 y la parte de púa de plataforma 524). En algunas implementaciones, el elemento absorbente 162 se comprime conforme el elemento absorbente 162 se acopla con el elemento de calentamiento 500. En algunas implementaciones, el elemento absorbente 162 encaja dentro del elemento de calentamiento 500 y se expande después de ser asegurado al elemento de calentamiento 500, cuando se introduce material vaporizable en el elemento absorbente 162.
La Figura 115C muestra un ejemplo del elemento absorbente 162 y el elemento de calentamiento 500 ensamblados con el alojamiento de mecha 178 para formar el conjunto atomizador 141.
La Figura 116 ilustra un proceso de ejemplo 3600 para ensamblar el elemento de calentamiento 500 congruente con implementaciones del tema actual. El diagrama de flujo de proceso 3600 ilustra las características de un método, que puede incluir opcionalmente algunos o todos los siguientes. En el bloque 3610, se proporciona un sustrato plano que tiene propiedades de calentamiento por resistencia. En el bloque 3612, el sustrato plano se puede cortar y/o estampar hasta la geometría deseada. En el bloque 3614, al menos una parte del elemento de calentamiento 500 puede metalizarse. Por ejemplo, como se ha mencionado anteriormente, se puede depositar una o más capas de un material de metalización (por ejemplo, un material de metalización adherente y/o un material de metalización exterior) sobre al menos una parte de una superficie exterior del elemento de calentamiento 500. En el bloque 3616, la parte de calentamiento 504 (p. ej., las púas 502) se puede doblar y/o engarzar de otro modo alrededor de un elemento absorbente para que coincida con la forma del elemento absorbente y asegurar el elemento absorbente al elemento de calentamiento. En el bloque 3618, los contactos de cartucho 124, que en algunas implementaciones forman una parte extrema de las patas 506 del elemento de calentamiento 500, pueden doblarse en una primera o segunda dirección a lo largo de un plano o una tercera dirección que es perpendicular a la primera o segunda dirección. En el bloque 3620, el elemento de calentamiento 500 puede montarse en un cartucho de vaporizador 120 y puede provocarse una comunicación de fluidos entre el elemento absorbente 162 y un depósito de material vaporizable. En 3622, el material vaporizable puede atraerse adentro del elemento absorbente 162, que puede colocarse en contacto con al menos dos superficies de la parte de calentamiento 504 del elemento de calentamiento 500. En el bloque 3624, se puede proporcionar un medio de calentamiento a los contactos de cartucho 124 del elemento de calentamiento para calentar el elemento de calentamiento 500 al menos la parte de calentamiento 504. El calentamiento provoca la vaporización del material vaporizable. En el bloque 3626, el material vaporizable vaporizado es arrastrado en un flujo de aire hacia una boquilla del cartucho de vaporización en donde se coloca el elemento de calentamiento.
Realizaciones de control, recogida y reciclaje de condensados
Las Figuras 117-119C ilustran realizaciones de un cartucho de vaporizador que incluye una o más características para controlar, recoger y/o reciclar condensado en un dispositivo vaporizador. Mientras que las características descritas y mostradas con respecto a las Figuras 117-119C pueden incluirse en las diversas realizaciones de los cartuchos de vaporizador descritos anteriormente y/o pueden incluir una o más características de las diversas realizaciones de los cartuchos de vaporizador descritos anteriormente, las características de los cartuchos de vaporizador descritas y mostradas con respecto a las Figuras 117-119C pueden incluirse adicional y/o alternativamente en una o más realizaciones de ejemplo de cartuchos de vaporizador, como los que se describen a continuación.
Un enfoque típico mediante el que un dispositivo vaporizador genera un aerosol inhalable a partir de un material vaporizable implica calentar el material vaporizable en una cámara de vaporización (o una cámara calentadora) para hacer que el material vaporizable se convierta en fase gaseosa (o vapor). Una cámara de vaporización generalmente se refiere a un área o volumen en el dispositivo vaporizador dentro del cual una fuente de calor (p. ej., conductiva, convectiva y/o radiativa) provoca el calentamiento de un material vaporizable para producir una mezcla de aire y vaporizador vaporizado para formar un vapor para la inhalación por parte de un usuario del dispositivo de vaporización.
Desde la introducción de dispositivos vaporizadores en el mercado, los cartuchos de vaporizador que contienen líquido libre (es decir, el líquido contenido en un depósito y no retenido por material poroso) han ganado popularidad. Los productos en el mercado pueden tener almohadillas de algodón o ninguna función en absoluto para recoger el condensado producido por la generación de vapor en un dispositivo vaporizador.
El líquido de la condensación puede formar una película en las paredes de una vía de aire y se puede trasladar hasta la boquilla con el potencial de fugarse a la boca del usuario, lo que puede provocar una experiencia desagradable. Incluso si la película de pared no fuga de la boquilla, puede ser arrastrada por el flujo de aire creando gotas grandes que pueden ser atraídas hacia la boca y la garganta del usuario, lo que resulta en una experiencia desagradable para el usuario. Problemas con el uso de una almohadilla de algodón para absorber dicho condensado incluyen la ineficacia así como el coste adicional de fabricación y ensamblaje de integrar la almohadilla de algodón en una parte de un dispositivo vaporizador. Además, la acumulación y pérdida de condensado y/o material vaporizable no vaporizado puede resultar en última instancia en la incapacidad de atraer todo el material vaporizable a la cámara de vaporización, desperdiciando así material vaporizable. Como tales, se desean dispositivos de vaporización y/o cartuchos de vaporización mejorados.
La vaporización de material vaporizable en un aerosol, como se describe con mayor detalle a continuación, puede provocar la acumulación de condensado a lo largo de uno o más canales internos y salidas (p. ej., a lo largo de una boquilla) de algunos vaporizadores. Por ejemplo, dicho condensado puede incluir material vaporizable que se ha atraído de un depósito, se ha transformado en un aerosol y se ha condensado hasta formar condensado antes de salir del vaporizador. Además, el material vaporizable que ha eludido el proceso de vaporización también puede acumularse a lo largo de uno o más canales internos y/o salidas de aire. Esto puede dar como resultado que el condensado y/o el material vaporizable no vaporizado salga por la salida de la boquilla y se deposite en la boca del usuario, creando así una experiencia desagradable para el usuario y reduciendo la cantidad de aerosol inhalable disponible de otro modo. Además, la acumulación y la pérdida de condensado pueden resultar en última instancia en la incapacidad de atraer todo el material vaporizable del depósito a la cámara de vaporización, desperdiciando así material vaporizable. Por ejemplo, a medida que partículas de material vaporizable se acumulan en los canales internos de un tubo de aire aguas abajo de una cámara de vaporización, el área de sección transversal efectiva del pasadizo de flujo de aire se estrecha, lo que aumenta el caudal del aire y, por lo tanto, aplica fuerzas de arrastre sobre el fluido acumulado amplificando en consecuencia el potencial de arrastrar fluido desde los canales internos y a través de la salida de la boquilla. A continuación se describen diversas características y dispositivos que mejoran o superan estos problemas.
Como se ha mencionado anteriormente, atraer material vaporizable del depósito y vaporizar el material vaporizable en un aerosol puede dar como resultado que el condensado del material vaporizable se acumule adyacente y/o dentro de una o más salidas formadas en la boquilla. Esto puede dar como resultado que el condensado salga por las salidas y se deposite en la boca del usuario, creando así una experiencia desagradable para el usuario y reduciendo la cantidad de vapor consumible disponible de otro modo. A continuación se describen diversas características del dispositivo vaporizador que mejoran o superan estos problemas. Por ejemplo, en esta memoria se describen diversas características para controlar el condensado en un dispositivo vaporizador, que pueden proporcionar ventajas y mejoras en relación con los enfoques existentes, al mismo tiempo que introducen beneficios adicionales como se describe en esta memoria. Por ejemplo, se describen características del dispositivo vaporizador que se configuran para recoger y contener el condensado que se forma o recoge adyacente a una salida de la boquilla evitando así que el condensado salga por la salida.
Alternativamente o además, atraer el material vaporizable 102 del depósito 140 y vaporizar el material vaporizable en un aerosol puede resultar en la acumulación de condensado dentro de uno o más tubos o canales internos (como un tubo de aire) de un dispositivo vaporizador. Como se describirá con mayor detalle a continuación, se describen características del dispositivo vaporizador que se configuran para atrapar el condensado y evitar que las partículas de material vaporizable salgan por la salida de aire del cartucho de vaporizador.
La Figura 117 ilustra una realización de un cartucho de vaporizador 120 que incluye un colector de condensado con aletas 352 configurado para recoger y contener el condensado que se forma o recoge adyacente a una salida de la boquilla u otra región del cartucho de vaporizador 120 evitando así que el condensado salga por la salida. Como se muestra en la Figura 117, el colector de condensado con aletas 352 se puede disponer en una cámara próxima a la salida 136 en una boquilla 130 de manera que el aerosol pase a través del colector de condensado con aletas 352 antes de salir por la salida 136.
La Figura 118 ilustra una realización de una boquilla 330 que incluye una realización de un colector de condensado con aletas 352 que tiene una pluralidad de aletas microfluídicas 354. La boquilla 330 puede configurarse para un cartucho de vaporizador (como el cartucho de vaporizador 120) y/o un dispositivo vaporizador (como vaporizador 100) con las aletas microfluídicas 354 alojadas en el colector de condensado con aletas 352 para mejorar la recogida y contención del condensado en el cartucho de vaporizador. Como se muestra en la Figura 118, las aletas microfluídicas 354 incluyen un conjunto de paredes 355 u otras protuberancias y surcos estrechos 353 que tienen propiedades microfluídicas. En una realización de ejemplo, cada pared del conjunto de paredes 355 puede colocarse paralela o sustancialmente paralela entre sí de manera que el espacio entre cada pared crea los surcos 353, que definen los canales capilares. Las paredes 355 definen o forman uno o más canales capilares o surcos que se configuran para recoger fluido u otro condensado.
La boquilla 330 ilustrada en la Figura 118 puede mejorar o modificar la recogida y contención del condensado dentro del depósito de tal manera que el condensado que fluye saliendo por la salida de tubo de aire 332 (como un tubo de aire o cánula 128 como se muestra en la Figura 117) puede quedar atrapado o acumularse de otro modo entre las aletas microfluídicas 354 cuando un usuario inhala en el dispositivo vaporizador. Como se ha mencionado, las aletas microfluídicas definen uno o más canales capilares a través de los cuales se recoge el fluido a través de una fuerza capilar formada cuando el fluido se coloca dentro del/de los canal(es) capilar(es). Para mantener el fluido atrapado por el colector de condensado con aletas 352 sin ser extraído por la fuerza de arrastre del flujo de aire, la fuerza capilar de las aletas microfluídicas puede ser mayor que la fuerza de arrastre del flujo de aire al proporcionar surcos o canales estrechos en los que se coloca el fluido. Por ejemplo, una anchura de surco efectiva puede ser de 0,3 mm y/o oscilar entre aproximadamente 0,1 mm y aproximadamente 0,8 mm.
Un beneficio de esta configuración es que elimina la necesidad de fabricar piezas adicionales, lo que reduce el número de piezas sin pérdida de función. En una realización, el colector de condensado con aletas y la boquilla se pueden fabricar como un cuerpo monolítico utilizando un molde (por ejemplo, un molde de plástico). Además, el colector de condensado con aletas y la boquilla pueden ser estructuras separadas que se sueldan juntas para formar colectivamente el colector de condensado con aletas. Otros métodos y materiales de fabricación están dentro del alcance de esta divulgación.
En otras realizaciones, las aletas microfluídicas se pueden formar como una pieza separada y encajar en la boquilla. Por ejemplo, las aletas microfluídicas pueden formarse en cualquier parte del dispositivo vaporizador o cartucho de vaporizador para recoger y contener el condensado. Las aletas microfluídicas se pueden formar con la boquilla o se pueden formar como una segunda pieza de plástico y encajar en la boquilla.
Además de acumularse en la boquilla, el condensado de material vaporizable puede acumularse dentro de uno o más pasadizos de flujo de aire o canales internos de un dispositivo vaporizador. A continuación se describen diversas características y dispositivos que mejoran o superan estos problemas.
Por ejemplo, en esta memoria se describen diversas características para reciclar condensado en un dispositivo vaporizador, como realizaciones de un sistema reciclador de condensado, como se describirá con mayor detalle a continuación.
Las Figuras 119A-119C ilustran una realización de un sistema reciclador de condensado 360 de un cartucho de vaporizador (tal como el cartucho de vaporizador 120) y/o el dispositivo vaporizador (tal como el vaporizador 100). El sistema reciclador de condensado 360 puede configurarse para recoger condensado de material vaporizable y dirigir el condensado de vuelta a la mecha para su reutilización.
El sistema reciclador de condensado 360 puede incluir un tubo de aire con surcos internos 334 que crea un pasadizo de flujo de aire 338 que se extiende desde la boquilla hacia la cámara de vaporización 342 y puede configurarse para recoger cualquier condensado de material vaporizable y dirigirlo (a través de la acción capilar) de regreso a la mecha para reutilización.
Una función de los surcos puede incluir que el condensado de material vaporizable quede atrapado o se coloque de otro modo dentro de los surcos. El condensado, una vez colocado dentro de los surcos, drena hacia la mecha debido a la acción capilar creada por el elemento absorbente. El drenaje del condensado dentro de los surcos puede lograrse, al menos parcialmente, mediante acción capilar. Si existe condensación dentro del tubo de aire, las partículas de material vaporizable llenan los surcos en lugar de formar o construir una pared de condensado dentro del tubo de aire si los surcos no estuvieran presentes. Cuando los surcos se llenan lo suficiente para establecer una comunicación de fluidos con la mecha, el condensado drena a través y desde los surcos y puede reutilizarse como material vaporizable. En algunas realizaciones, los surcos pueden ser en disminución de manera que los surcos sean más estrechos hacia la mecha y más anchos hacia la boquilla. Tal disminución puede fomentar el movimiento del fluido hacia la cámara de vaporización a medida que se recoge más condensado en los surcos a través de una mayor acción capilar en el punto más estrecho.
La Figura 119A muestra una vista en sección transversal del tubo de aire 334. El tubo de aire 334 incluye un pasadizo de flujo de aire 338 y una o más surcos internos que tienen un diámetro hidráulico decreciente hacia la cámara de vaporización 342. Los surcos tienen un tamaño y forma tal que el fluido (como condensado) dispuesto dentro de los surcos puede ser transportado desde una primera ubicación a una segunda ubicación a través de acción capilar. Los surcos internos incluyen surcos de tubo de aire 364 y surcos de cámara 365. Los surcos de tubo de aire 364 se pueden disponer dentro del tubo de aire 334 y pueden ser en disminución de tal manera que la sección transversal de los surcos de tubo de aire 364 en un primer extremo de tubo de aire 362 puede ser mayor que la sección transversal de los surcos de tubo de aire 364 en un segundo extremo de tubo de aire 363. Los surcos de cámara 365 se pueden disponer próximos al segundo extremo de tubo de aire 363 y acoplarse con los surcos de tubo de aire 364. Los surcos internos pueden estar en comunicación de fluidos con la mecha y configurarse para permitir que la mecha drene continuamente material vaporizable condensado de los surcos internos, evitando así la acumulación de una película de condensado en el pasadizo de flujo de aire 338. El condensado puede entrar preferentemente en los surcos internos debido a la impulsión capilar de los surcos internos. El gradiente de impulsión capilar en los surcos internos dirige la migración de fluido hacia el alojamiento de mecha 346, donde el condensado del material vaporizable se recicla volviendo a saturar la mecha.
Las Figuras 119B y 119C muestran una vista interna del sistema reciclador de condensado 360 visto desde el primer extremo de tubo de aire 362 y el segundo extremo de tubo de aire 363, respectivamente. El primer extremo del tubo de aire 362 puede disponerse próximo a la boquilla y/o salida de aire. El segundo extremo de tubo de aire 363 puede disponerse próximo a la cámara de vaporización 342 y/o al alojamiento de mecha 346, y puede estar en comunicación de fluidos con los surcos de cámara 365 y/o la mecha. Los surcos de tubo de aire 364 pueden tener un primer diámetro 366 y un segundo diámetro 368. El segundo diámetro 368 puede ser más estrecho que el primer diámetro 366.
Como se ha discutido anteriormente, a medida que se estrecha la sección transversal efectiva del pasadizo de flujo de aire, ya sea por la acumulación de condensado en el pasadizo de flujo de aire o por el diseño, como se discute en esta memoria, aumenta el caudal del aire que se mueve a través del tubo de aire, aplicando fuerzas de arrastre en el fluido acumulado (por ejemplo, condensado). El fluido sale por la salida de aire cuando las fuerzas de arrastre que empujan el fluido hacia el usuario (por ejemplo, en respuesta a la inhalación en el vaporizador) son mayores que las fuerzas capilares que empujan el fluido hacia la mecha.
Para superar este problema y fomentar que el condensado se aleje de la salida de boquilla y regrese hacia la cámara de vaporización 342 y/o la mecha, se proporciona un pasadizo de flujo de aire en disminución de tal manera que una sección transversal de los surcos de tubo de aire 364 próximos a la cámara de vaporización 342 es más estrecha que una sección transversal de los surcos de tubo de aire 364 próximos a la boquilla. Además, cada uno de los surcos internos se estrecha de tal manera que la anchura de los surcos internos próximos al primer extremo 362 del tubo de aire puede ser más ancha que la anchura de los surcos internos próximos al segundo extremo de tubo de aire 363. Como tal, el pasadizo estrechado aumenta la impulsión capilar de los surcos de tubo de aire 364 y fomenta el movimiento fluido del condensado hacia los surcos de cámara 365. Además, los surcos de cámara 365 próximos al segundo extremo del tubo de aire 363 pueden ser más anchos que la anchura de los surcos de cámara 365 próximos a la mecha. Es decir, cada canal de surco se estrecha progresivamente acercándose a la mecha además de que el propio pasadizo de flujo de aire se estrecha hacia el extremo de mecha.
Para maximizar la eficacia de la acción capilar proporcionada por el diseño del sistema reciclador de condensado, se puede considerar el tamaño de la sección transversal del tubo de aire en relación con el tamaño de surco. Si bien la impulsión capilar puede aumentar a medida que se reduce la anchura del surco, los tamaños de surco más pequeños pueden provocar que el condensado se desborde de los surcos y obstruya el tubo de aire. Como tal, la anchura de surco puede oscilar entre aproximadamente 0,1 mm y aproximadamente 0,8 mm.
En algunas realizaciones, la geometría o el número de surcos pueden variar. Por ejemplo, los surcos pueden no tener necesariamente un diámetro hidráulico decreciente hacia la mecha. En algunas realizaciones, un diámetro hidráulico decreciente hacia la mecha puede mejorar el rendimiento de la impulsión capilar, pero se pueden considerar otras realizaciones. Por ejemplo, los surcos y los canales internos pueden tener una estructura sustancialmente recta, una estructura en disminución, una estructura helicoidal y/u otras disposiciones.
En algunas realizaciones, las características requeridas para crear la impulsión capilar pueden ser integrales con la estructura de alojamiento de la unidad de generación de aerosol (por ejemplo, la cámara de vaporización), la boquilla y/o parte de una pieza de plástico separada (como el colector de condensación con aletas discutido en esta memoria).
Terminología
Cuando en esta memoria se hace referencia a una característica o elemento como si estuviera "sobre" otra característica o elemento, puede estar directamente sobre la otra característica o elemento o también pueden estar presentes características y/o elementos intermedios. Por el contrario, cuando se hace referencia a una característica o elemento como "directamente sobre" otra característica o elemento, es posible que no haya presentes características o elementos intermedios. También se entenderá que, cuando se hace referencia a una característica o elemento como "conectado", "unido" o "acoplado" a otra característica o elemento, puede estar directamente conectado, unido o acoplado a la otra característica o elemento o pueden estar presentes características o elementos intermedios. Por el contrario, cuando se hace referencia a una característica o elemento como "directamente conectado", "directamente adjunto" o "directamente acoplado" a otra característica o elemento, es posible que no haya presentes características o elementos intermedios.
Aunque se describen o muestran con respecto a una realización, las características y elementos así descritos o mostrados pueden aplicarse a otras realizaciones. Los expertos en la técnica también apreciarán que las referencias a una estructura o característica que está dispuesta "adyacente" a otra característica pueden tener partes que se superponen o subyacen a la característica adyacente.
La terminología utilizada en esta memoria tiene el propósito de describir realizaciones e implementaciones particulares únicamente y no pretende ser limitativa. Por ejemplo, como se usa en esta memoria, las formas singulares "un", "una", "el" y "la" pueden tener la intención de incluir también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se usan en esta memoria descriptiva, especifican la presencia de características, etapas, operaciones, elementos y/o componentes establecidos, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos. Tal como se utiliza en esta memoria, el término "y/o" incluye todas y cada una de las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados y puede abreviarse como "/".
En las descripciones anteriores y en las reivindicaciones, pueden aparecer frases como "al menos uno de" o "uno o más de" seguidas de una lista conjunta de elementos o características. El término “y/o” también puede ocurrir en una lista de dos o más elementos o rasgos. A menos que se contradiga de otro modo implícitamente o explícitamente por el contexto en la que se usa, este tipo de frase pretende significar cualquiera de los elementos o rasgos enumerados individualmente o cualquiera de los elementos o rasgos mencionados en combinación con cualquiera de los otros elementos o rasgos mencionados. Por ejemplo, las frases "al menos uno de A y B", "uno o más de A y B" y "A y/o B" tienen la intención de significar "A solo, B solo, o A y B juntos". También se pretende una interpretación similar para las listas que incluyen tres o más elementos. Por ejemplo, las frases “al menos uno de A, B, y C” ; “uno o más de A, B, y C;” y “A, B, y/o C” pretenden significar “A solo, B solo, C solo, A y B juntos, A y C juntos, B y C juntos, o A y B y C juntos”. El uso del término “basado en”, arriba y en las reivindicaciones pretende significar, “basado al menos en parte en”, tal que una característica o elemento no mencionado también es permisible.
Los términos espacialmente relativos, como "hacia delante", "hacia atrás", "debajo", "abajo", "más bajo", "sobre", "superior" y similares, pueden usarse en esta memoria para facilitar la descripción para describir un elemento o la relación de la característica con otro(s) elemento(s) o característica(s) como se ilustra en las figuras. Se entenderá que los términos espacialmente relativos pretenden abarcar diferentes orientaciones del dispositivo en uso u operación además de la orientación representada en las figuras. Por ejemplo, si un dispositivo en las figuras está invertido, los elementos descritos como "debajo" o "bajo" otros elementos o características estarían orientados "sobre" los otros elementos o características. Así, el término ejemplar "bajo" puede abarcar una orientación tanto por encima como por debajo. El dispositivo se puede orientar de otro modo (girado 90 grados o en otras orientaciones) y los descriptores espacialmente relativos usados en esta memoria ser interpretados en consecuencia. De manera similar, los términos "hacia arriba", "hacia abajo", "vertical", "horizontal" y similares se pueden usar en esta memoria solo con fines explicativos, a menos que se indique específicamente lo contrario.
Aunque los términos "primero" y "segundo" pueden usarse en esta memoria para describir diversas características/elementos (incluidos las etapas), estas características/elementos no deben estar limitados por estos términos, a menos que el contexto indique lo contrario. Estos términos pueden usarse para distinguir una característica/elemento de otra característica/elemento. Por lo tanto, una primera característica/elemento discutido a continuación podría denominarse segunda característica/elemento y, de manera similar, una segunda característica/elemento discutido a continuación podría denominarse primera característica/elemento sin apartarse de las enseñanzas proporcionadas en esta memoria.
Como se usa en esta memoria en la memoria descriptiva y las reivindicaciones, incluso como se usa en los ejemplos y a menos que se especifique lo contrario, todos los números pueden entenderse como si estuvieran precedidos por la palabra "aproximadamente" o "alrededor de", incluso si el término no aparece expresamente. La frase "alrededor de" o "aproximadamente" se puede utilizar al describir la magnitud y/o la posición para indicar que el valor y/o la posición descrita se encuentra dentro de un intervalo esperado razonable de valores y/o posiciones. Por ejemplo, un valor numérico puede tener un valor que sea /- 0,1 % del valor establecido (o intervalo de valores), /- 1 % del valor establecido (o intervalo de valores), /- 2 % del valor establecido (o intervalo de valores), /- 5 % del valor establecido (o intervalo de valores), /- 10 % del valor establecido (o intervalo de valores), etc. Cualquier valor numérico dado en esta memoria debe también debe entenderse que incluye alrededor o aproximadamente ese valor, a menos que el contexto indique lo contrario.
Por ejemplo, si se divulga el valor "10", entonces también se divulga "alrededor de 10". Cualquier intervalo numérico citado en esta memoria pretende incluir todos los subintervalos incluidos en él. También se entiende que cuando se divulga un valor, también se divulga "menor o igual que" el valor, "mayor o igual que el valor" y los posibles intervalos entre valores, como lo entiende apropiadamente el experto en la técnica. Por ejemplo, si se divulga el valor "X", también se divulga "menor o igual a X" y "mayor o igual a X" (por ejemplo, donde X es un valor numérico). También se entiende que a lo largo de la aplicación, se proporcionan datos en varios formatos diferentes, y que estos datos representan puntos finales y puntos de inicio, e intervalos para cualquier combinación de los puntos de datos. Por ejemplo, si un punto de datos particular "10" y un punto de datos particular "15" pueden divulgarse, se entiende que mayor que, mayor o igual que, menor que, menor o igual a e igual a 10 y 15 puede considerarse divulgados, así como entre 10 y 15. También se entiende que cada unidad entre dos unidades particulares también puede divulgarse. Por ejemplo, si se pueden divulgar 10 y 15, también se pueden divulgar 11, 12, 13 y 14.
Aunque anteriormente se han descrito diversas realizaciones ilustrativas, se puede realizar cualquiera de una serie de cambios en diversas realizaciones sin apartarse de las enseñanzas de esta memoria. Por ejemplo, el orden en donde se realizan diversas etapas del método descrito puede cambiarse a menudo en realizaciones alternativas, y en otras realizaciones alternativas, una o más etapas del método pueden omitirse por completo. Las características opcionales de diversas realizaciones de dispositivos y sistemas pueden incluirse en algunas realizaciones y no en otras. Por lo tanto, la descripción anterior se proporciona principalmente con fines de ejemplo y no debe interpretarse como una limitación del alcance de las reivindicaciones.
Uno o más aspectos o características del tema descrito en esta memoria pueden realizarse en circuitos electrónicos digitales, circuitos integrados, circuitos integrados específicos de aplicaciones (ASIC) especialmente diseñados, distribuciones de compuertas programables en campo (FPGA), hardware, firmware, software informáticos y/o combinaciones de los mismos. Estos diversos aspectos o características pueden incluir la implementación en uno o más programas informáticos que pueden ser ejecutables y/o interpretables en un sistema programable que incluye al menos un procesador programable, que puede ser de propósito especial o general, acoplado para recibir datos e instrucciones de un sistema de almacenamiento, al menos un dispositivo de entrada y al menos un dispositivo de salida, y para transmitir datos e instrucciones a estos. El sistema programable o sistema informático puede incluir clientes y servidores. Un cliente y un servidor pueden estar alejados entre sí y pueden interactuar a través de una red de comunicación. La relación de cliente y servidor surge en virtud de los programas informáticos que se ejecutan en los respectivos ordenadores y tienen una relación cliente-servidor entre sí.
Estos programas informáticos, que también pueden denominarse programas, software, aplicaciones de software, aplicaciones, componentes o código, incluyen instrucciones de máquina para un procesador programable y pueden implementarse en un lenguaje de procedimiento de alto nivel, un lenguaje de programación orientado a objetos, un lenguaje de programación funcional, un lenguaje de programación lógico y/o en lenguaje ensamblador/máquina.
Tal como se usa en esta memoria, el término "medio legible por máquina" se refiere a cualquier producto, aparato y/o dispositivo de programa informático, como por ejemplo discos magnéticos, discos ópticos, memoria y dispositivos lógicos programables (PLD), utilizados para proporcionar instrucciones de máquina y/o datos a un procesador programable, incluido un medio legible por máquina que recibe instrucciones de máquina como una señal legible por máquina.
El término "señal legible por máquina" se refiere a cualquier señal utilizada para proporcionar instrucciones y/o datos de máquina a un procesador programable. El medio legible por máquina puede almacenar dichas instrucciones de máquina de forma no transitoria, como por ejemplo como lo haría una memoria de estado sólido no transitoria o un disco duro magnético o cualquier medio de almacenamiento equivalente. El medio legible por máquina puede, alternativa o adicionalmente, almacenar dichas instrucciones de máquina de manera transitoria, como por ejemplo, como lo haría una caché de procesador u otra memoria de acceso aleatorio asociada con uno o más núcleos de procesador físicos.
Los ejemplos e ilustraciones incluidos en esta memoria muestran, a modo de ilustración y no de limitación, realizaciones específicas en las que se puede practicar el tema descrito. Como se ha mencionado, se pueden utilizar otras realizaciones y derivarse de ellas, de modo que se puedan realizar sustituciones y cambios estructurales y lógicos sin apartarse del alcance de esta divulgación. Dichas realizaciones del tema divulgado pueden denominarse en esta memoria en forma individual o colectiva mediante el término "invención" simplemente por conveniencia y sin pretender limitar voluntariamente el alcance de esta solicitud a una sola invención o concepto inventivo, si hay de hecho se divulga más de uno.
Por lo tanto, aunque en esta memoria se han ilustrado y descrito realizaciones específicas, las realizaciones específicas mostradas pueden sustituirse por cualquier disposición calculada para lograr el mismo propósito. Esta divulgación pretende cubrir todas y cada una de las adaptaciones o variaciones de diversas realizaciones. Las combinaciones de las realizaciones anteriores y otras realizaciones no descritas específicamente en esta memoria serán evidentes para los expertos en la técnica al revisar la descripción anterior.
El tema divulgado se ha proporcionado aquí con referencia a una o más características o realizaciones. Los expertos en la técnica reconocerán y apreciarán que, a pesar de la naturaleza detallada de las realizaciones ejemplares proporcionadas aquí, se pueden aplicar cambios y modificaciones a dichas realizaciones sin limitar o apartarse del alcance general previsto. Estas y otras diversas adaptaciones y combinaciones de las realizaciones proporcionadas aquí están dentro del alcance del tema divulgado como se define en las reivindicaciones.
Una parte de la divulgación de este documento de patente puede contener material que está sujeto a la protección de derechos de autor. El propietario no tiene ninguna objeción a la reproducción por facsímil del documento de patente o de la divulgación de patente, tal como aparece en el archivo o registro de patentes de la Oficina de Patentes y Marcas, pero se reserva todos los derechos de autor. Ciertas marcas a las que se hace referencia en esta memoria pueden ser marcas registradas o de derecho consuetudinario del solicitante, el cesionario o terceros afiliados o no afiliados al solicitante o al cesionario. El uso de estas marcas es para proporcionar y permitir una divulgación a modo de ejemplo y no debe interpretarse como una limitación exclusiva del alcance del tema divulgado al material asociado con dichas marcas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un vaporizador (100) que comprende:
un depósito (140, 1340) que contiene un material vaporizable líquido (1302), el depósito definido al menos parcialmente por al menos una pared, comprendiendo el depósito una cámara de almacenamiento (1342) y un volumen de desbordamiento (1344);
un pasadizo primario (1382) que proporciona una conexión de fluidos entre la cámara de almacenamiento (1342) y un atomizador (141) configurado para convertir el material vaporizable líquido a un estado de fase gaseosa; y un colector (1313, 352) dispuesto en el volumen de desbordamiento, comprendiendo el colector una estructura capilar configurada para retener un volumen del material vaporizable líquido en contacto fluido con la cámara de almacenamiento, comprendiendo la estructura capilar una característica microfluídica configurada para evitar que el aire y el líquido se eviten entre sí durante el llenado y vaciado del colector.
2. El vaporizador (100) de la reivindicación 1, en donde la estructura capilar comprende además una ventilación de control de aire (3902, 3904) configurada para permitir la entrada de aire ambiental.
3. El vaporizador de la reivindicación 2, en donde el pasadizo primario se forma a través de una estructura del colector.
4. El vaporizador (100) de cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en donde el pasadizo primario comprende un primer canal configurado para permitir que el material vaporizable líquido fluya desde la cámara de almacenamiento hacia un elemento absorbente (1362, 162) en el atomizador, el primer canal tiene una forma de sección transversal con al menos una irregularidad configurada para permitir que el líquido en el primer canal se desvíe de una burbuja de aire que bloquea el resto del primer canal.
5. El vaporizador (100) de la reivindicación 4, en donde la forma de sección transversal se asemeja a una cruz.
6. El vaporizador (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura capilar comprende un pasadizo secundario (1384) que comprende la característica microfluídica, y en donde la característica microfluídica se configura para permitir que el material vaporizable líquido se mueva a lo largo del pasadizo secundario solo con un menisco que cubre completamente un área de sección transversal del pasadizo secundario.
7. El vaporizador (100) de la reivindicación 6, en donde el área de sección transversal es lo suficientemente pequeña como para que, para un material a partir del que se forman las paredes del pasadizo secundario (1384) y una composición del material vaporizable líquido, el material vaporizable líquido (1302) humedece preferentemente el pasadizo secundario alrededor de todo el perímetro del pasadizo secundario.
8. El vaporizador (100) de cualquier reivindicación anterior, en donde la cámara de almacenamiento (1342) y el colector (1313, 352) se configuran para mantener una columna continua del material vaporizable líquido en el colector en contacto con el material vaporizable líquido en la cámara de almacenamiento de tal manera que una reducción en la presión en la cámara de almacenamiento en relación con la presión ambiental hace que la columna continua del material vaporizable líquido en el colector sea al menos parcialmente atraída hacia la cámara de almacenamiento.
9. El vaporizador (100) de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el pasadizo secundario (1384) comprende una pluralidad de puntos de constricción espaciados que tienen un área de sección transversal menor que partes del pasadizo secundario entre los puntos de constricción.
10. El vaporizador (100) de la reivindicación 9, en donde los puntos de constricción tienen una superficie más plana dirigida a lo largo del pasadizo secundario hacia el compartimento de almacenamiento y una superficie más redonda dirigida a lo largo del pasadizo secundario lejos del compartimento de almacenamiento.
11. El vaporizador (100) de cualquier reivindicación precedente, que comprende además una compuerta microfluídica entre el colector y el compartimento de almacenamiento.
12. El vaporizador (100) de la reivindicación 11, en donde la compuerta microfluídica comprende un borde de un agujero entre la cámara de almacenamiento y el colector que es más plano en un primer lado que mira hacia el compartimento de almacenamiento que un segundo lado más redondeado que mira hacia el colector.
13. El vaporizador (100) de cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, en donde la compuerta microfluídica comprende una pluralidad de aberturas que conectan la cámara de almacenamiento y el colector y un punto de estrangulamiento entre la pluralidad de aberturas, la pluralidad de aberturas comprende un primer canal y un segundo canal, en donde el primer canal tiene una impulsión capilar más alta que el segundo canal.
14. El vaporizador (100) de la reivindicación 12, en donde un menisco de material vaporizable aire-líquido que alcanza el punto de estrangulamiento se enruta al segundo canal debido a la mayor impulsión capilar en el primer canal, de modo que se forma una burbuja de aire para que escape al interior del material vaporizable líquido en la cámara de almacenamiento.
15. El vaporizador (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material vaporizable líquido comprende uno o más de propilenglicol y glicerina vegetal.
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