ES2924804T3 - Mecha térmica para vaporizadores electrónicos - Google Patents

Abstract

Se proporcionan vaporizadores que tienen una mecha térmica. Una mecha térmica puede incluir una combinación de un material de mecha poroso eléctricamente aislante que rodea, encierra, cubre o incrusta dentro de un material térmicamente conductor. El material térmicamente conductor tiene una conductancia térmica mayor que la del material poroso absorbente. La mecha térmica reduce la viscosidad del material vaporizable al transferir calor a través de la mecha y calentar el material vaporizable y proporcionar un alto volumen vacío. La mecha térmica permite masas de partículas totales sustancialmente más altas de material vaporizable que las mechas tradicionales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Mecha térmica para vaporizadores electrónicos

Campo

Los aparatos y métodos descritos en la presente memoria se refieren a cigarrillos electrónicos ("vaporizadores").

Antecedentes

Los vaporizadores electrónicos (p. ej., vaporizadores, incluidos los cigarrillos electrónicos/vaporizadores de cartucho de aceite de cannabis) suelen utilizar un sistema de atomización básico que incluye un elemento de absorción de tipo mecha con un elemento calefactor resistivo que envuelve al elemento de absorción o está colocado dentro de un elemento de absorción hueco. El elemento de absorción sirve al menos para dos propósitos: extraer líquido de un depósito al atomizador donde puede ser vaporizado por la bobina, y permitir que entre aire en el depósito para reemplazar el volumen de líquido eliminado. Cuando un usuario inhala en el vaporizador, el calentador de bobina puede activarse y el aire entrante puede pasar sobre el conjunto de bobina/mecha saturada, sacando vapor, que se condensa y entra en los pulmones del usuario. Durante y/o después de la calada, la acción capilar atrae más líquido a la mecha y vuelve aire al depósito a través de la mecha.

La patente GB2504076 A describe un dispositivo electrónico para fumar que comprende una celda de potencia, un vaporizador y un depósito de líquido, donde el vaporizador comprende un elemento calefactor y un soporte del elemento calefactor en donde el depósito de líquido comprende un material poroso. El material poroso es preferentemente un material cerámico. El depósito de líquido está formado preferentemente por el propio soporte del elemento calefactor. El elemento calefactor es preferiblemente un alambre enrollado y puede estar dispuesto en la superficie externa del soporte del elemento calefactor o en la superficie interna del soporte del elemento calefactor.

La patente europea EP3078281 A1 describe un cigarrillo electrónico que incluye un atomizador que tiene un elemento calefactor sin bobina con una sección calefactora conectada a una fuente de energía eléctrica y dos secciones de extremo en contacto con un suministro de líquido. El elemento calefactor está hecho de uno o más tubos de fibra tejida que tienen un interior hueco de modo que el líquido puede transportarse desde el suministro de líquido a la sección calefactora a través del interior hueco a lo largo de los tubos de fibra tejida o a través de los materiales de fibra por acción capilar.

La patente US2013213419 A1 describe un cigarrillo electrónico que incluye un suministro de líquido que incluye material líquido, un calentador que funciona para calentar el material líquido a una temperatura suficiente para vaporizar el material líquido y formar un aerosol, y una mecha en comunicación con el material líquido y en comunicación con el calentador de tal manera que la mecha entregue el material líquido al calentador. El calentador está formado por un material de malla.

Compendio

En las reivindicaciones independientes se definen un cartucho para un dispositivo de vaporización y un método para vaporizar un material vaporizable según la presente invención. Las características preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. A continuación se describen aspectos e implementaciones útiles para comprender la presente invención. Los aspectos de la materia objeto actual se relacionan con una mecha térmica para el usuario en un dispositivo vaporizador. Una configuración de mecha térmica coherente con las implementaciones descritas en la presente memoria mejora el rendimiento de un vaporizador al vaporizar un material vaporizable. Una mayor conductividad térmica de la mecha (debida a la adición de un material térmicamente conductor) permite que toda la mecha alcance temperaturas más altas. Este aumento de temperatura reduce la viscosidad del fluido en la mecha y en el depósito. Esta viscosidad reducida a su vez permite que la acción capilar/flujo total a través de la mecha se produzca a un ritmo más rápido y permite que el aire regrese al depósito a través de la mecha con una caída de presión menor.

De acuerdo con una implementación de la materia objeto actual, un cartucho para un dispositivo de vaporización incluye una boquilla, un depósito configurado para contener un material vaporizable, una mecha configurada para extraer el material vaporizable del depósito a una región de vaporización y un elemento calefactor dispuesto cerca de la región de vaporización y configurado para calentar el material vaporizable extraído del tanque. La mecha incluye un núcleo térmicamente conductor y un material poroso absorbente que rodea al menos una parte del núcleo térmicamente conductor, siendo el núcleo térmicamente conductor más térmicamente conductor que el material poroso absorbente.

De acuerdo con otra implementación de la materia objeto actual, un método incluye extraer, a través de una mecha, un material vaporizable desde un depósito de un dispositivo de vaporización hasta una región de vaporización. La región de vaporización se calienta con un elemento calefactor dispuesto cerca de la región de vaporización para provocar la vaporización del material vaporizable, resultando el calentamiento en una mayor transferencia de calor a través de la mecha que provoca una disminución de la viscosidad del material vaporizable. El material vaporizable vaporizado es arrastrado en un flujo de aire hacia una boquilla del dispositivo de vaporización. La mecha incluye un núcleo térmicamente conductor y un material poroso absorbente que rodea al menos una parte del núcleo térmicamente conductor, siendo el núcleo térmicamente conductor más térmicamente conductor que el material poroso absorbente.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en, y constituyen parte de esta memoria descriptiva, muestran ciertos aspectos de la materia objeto descrita en la presente memoria y, junto con la descripción, ayudan a explicar algunos de los principios asociados con las implementaciones descritas. En los dibujos:

la Figura 1 ilustra una representación esquemática de un aparato en el que puede estar incorporada una mecha coherente con implementaciones de la materia objeto actual;

la Figura 2 ilustra, a través de una vista en perspectiva, un cartucho en el que puede estar incorporada una mecha coherente con implementaciones de la materia objeto actual;

la Figura 3 ilustra, a través de una vista en sección transversal, el cartucho de la Figura 2, mostrando la mecha y otros componentes internos;

la Figura 4 ilustra, a través de una vista en sección transversal, características de una mecha coherente con implementaciones de la materia objeto actual;

las Figuras 5A, 5B a 9A, 9B ilustran, a través de vistas en perspectiva y en sección transversal, características de varias mechas coherentes con implementaciones de la materia objeto actual;

la Figura 10 ilustra, a través de un gráfico, la masa total de partículas (TPM, por sus siglas en inglés) de material vaporizable vaporizado con una mecha de sílice tradicional;

las Figuras 11 a 15 ilustran, a través de gráficos, la TPM de un material vaporizable vaporizado con mechas coherentes con varias implementaciones de la materia objeto actual;

la Figura 16 ilustra una representación esquemática de un aparato en el que puede estar incorporada una mecha coherente con implementaciones adicionales de la materia objeto actual; y

la Figura 17 muestra un diagrama de flujo del proceso, que ilustra características de un método para extraer un material vaporizable y provocar la vaporización del material vaporizable en un dispositivo de vaporización coherente con implementaciones de la materia objeto actual.

Descripción detallada

Las implementaciones de la materia objeto actual incluyen dispositivos relacionados con la vaporización de uno o más materiales para su inhalación por parte de un usuario. El término "vaporizador" se usa genéricamente en la siguiente descripción y se refiere a un dispositivo vaporizador. Los ejemplos de vaporizadores coherentes con implementaciones de la materia objeto actual incluyen vaporizadores electrónicos, cigarrillos electrónicos, e-cigarrillos o similares. En general, dichos vaporizadores suelen ser dispositivos portátiles, frecuentemente de mano, que calientan un material vaporizable para proporcionar una dosis inhalable del material.

Más específicamente, las implementaciones de la materia objeto actual incluyen una mecha calentada o térmica, o una mecha que combina un elemento calefactor resistivo y un material absorbente fibroso. Dichas mechas se denominan en la presente memoria mechas térmicas, mechas híbridas, mechas calefactoras o similares.

Tradicionalmente, los dispositivos vaporizadores han utilizado una mecha típicamente formada por un material de sílice o algodón. El material de mecha tradicional de sílice se forma agrupando juntos filamentos finos y continuos de vidrio de sílice o fibras de algodón, primero en hilos, que luego se agrupan juntos para formar el cordón o la cuerda que se utiliza como mecha. El cordón normalmente se puede especificar mediante el diámetro exterior nominal, el número de hilos y/o un valor TEX que indica una densidad lineal.

Esta disposición absorbente, sin embargo, tiene una serie de inconvenientes. La tasa de flujo capilar, una tasa a la que el líquido es extraído al interior y a lo largo de la longitud de la mecha, no es tan alta con esta disposición de mecha tradicional como desean algunos usuarios. Es decir, durante el uso de un dispositivo vaporizador, es posible que el líquido no se reponga tan rápido como desea el usuario, ya que el líquido se evapora de una región calentada de la mecha y es necesario que se desplace más líquido a lo largo de la mecha para reponerse. Esto puede ser particularmente cierto con fluidos más viscosos, como el aceite de cannabis, por ejemplo. Las soluciones de alta viscosidad pueden reducir aún más la tasa de flujo capilar hacia la mecha y también reducir la tasa a la que el aire puede regresar al depósito, lo que reduce aún más la tasa de flujo capilar.

Una mecha térmica coherente con las implementaciones de la materia objeto actual tiene una tasa de flujo capilar mejorada a la mecha térmica y un aumento en la masa total de partículas (TPM, por sus siglas en inglés), en comparación con una mecha con el material de mecha tradicional de sílice o algodón. Esto permite una rápida saturación de la mecha y un rápido intercambio de aire. Debido a esto, un usuario puede dar largas caladas sucesivas sin notar mucha diferencia en la producción de vapor ya que el líquido se repone rápidamente (por ejemplo, en segundos) en la mecha térmica.

Además, una mecha térmica coherente con las implementaciones de la materia objeto actual distribuye el exceso de temperatura a lo largo de la mecha, reduciendo o eliminando los puntos calientes y fríos que son comunes en una mecha hecha con el material de mecha tradicional de sílice o algodón. La mecha térmica también tiene un mayor tiempo de calentamiento en comparación con la mecha tradicional de sílice o algodón.

La Figura 1 ilustra una representación esquemática de un cartucho 100 en el que puede estar incorporada una mecha térmica 103 coherente con las implementaciones de la materia objeto actual. El cartucho 100 incluye un tanque o depósito 106 para contener un material vaporizable 104 tal como un material vaporizable líquido, en gel, sólido, semisólido o de cera que incluya, pero no se limite a, aceite de cannabis, glicerol, glicerina vegetal, glicol, propilenglicol, agua, saborizantes, aditivos y/o similares. El material vaporizable 104 puede incluir uno o más agentes activos, incluidos cannabinoides, terpenos o cualquier combinación de los mismos.

En la Figura 1, el tanque 106 se muestra en dos partes (izquierda y derecha); las dos partes pueden estar conectadas y ser continuas, o pueden usarse mitades separadas (por ejemplo, que contengan diferentes componentes del material vaporizable). Un camino 105 de aire se extiende a través del cartucho 100, y en particular a través del tanque 106 del cartucho 100. Como se muestra, el aire puede ser aspirado desde la parte inferior o base del cartucho 100 por una entrada 101 de aire y empujado sobre y/o alrededor de un elemento calefactor 102 y la mecha térmica 103. El elemento calefactor vaporizador/atomizador (por ejemplo, una bobina calefactora resistiva) 102 puede envolver a, o estar embebido en, la mecha térmica 103. Aunque un material térmicamente conductor de la mecha térmica 103 está típicamente aislado eléctricamente del elemento calefactor 102 por un material absorbente poroso de la mecha térmica 103 que tiene una conductividad térmica más baja, cuando se aplica energía al elemento calefactor 102 para vaporizar el material vaporizable, la mecha térmica 103 se calienta por conducción y/o convección. La mecha térmica 103 se puede calentar a una temperatura que está por debajo de la temperatura de vaporización.

El camino 105 de aire a través del cartucho 100 pasa a través del tanque 106, y en el extremo proximal del tanque 106 puede estar presente una boquilla (no mostrada en la Figura 1). Una cámara calefactora, que contiene la mecha térmica 103 y el elemento/bobina calefactor/a 102, puede ser una cámara interna (por ejemplo, rodeada, 360°, en los lados por el tanque 106) a través de la cual pasa el flujo de aire.

La mecha térmica 103 extrae el material vaporizable 104 del depósito 106, axialmente desde ambos extremos de la mecha térmica 103, donde puede ser retenido por la tensión superficial y la presión atmosférica. Cuando un usuario da caladas a una boquilla del cartucho 100, fluye aire dentro de la entrada 101. Simultáneamente o casi simultáneamente, la bobina calentadora 102 puede activarse, por ejemplo, mediante un sensor de presión, un botón pulsador u otros medios. El aire entrante fluye sobre la mecha/bobina calentada, sacando aceite vaporizado, donde se condensa y sale como aerosol del camino 105 de aire.

En algunas variaciones de la materia objeto actual, la mecha térmica 103 puede funcionar independientemente de la bobina calefactora/vaporizadora 102. En algunas variaciones, la mecha térmica 103 es calentada pasivamente por la bobina calefactora 102. En algunas variaciones, la mecha térmica 103 puede calentarse por separado o adicionalmente desde la bobina calefactora/vaporizadora 102, y puede calentarse, por ejemplo, mediante un calentador separado o una región de la bobina vaporizadora. Por lo tanto, un calentador separado (típicamente de menor temperatura/calentamiento), que también se denomina en la presente memoria calentador de mecha, puede estar conectado térmicamente a la/s parte/s térmicamente conductora/s de la mecha térmica 103, y este calentador separado puede estar apartado de un circuito calefactor separado de la bobina calefactora/vaporizadora 102. Alternativamente, el calentador de mecha (calentador de calentamiento) puede ser accionado desde el mismo circuito de control de la bobina calefactora 102 (o, por ejemplo, estar conectado en serie o en paralelo al circuito de control y/o a la bobina calefactora). Así, en algunas variaciones, la mecha térmica 103 puede calentarse mientras el dispositivo está "encendido", incluso cuando la bobina calefactora del vaporizador/atomizador 102 no está activa.

La Figura 2 ilustra, a través de una vista en perspectiva, y la Figura 3 ilustra, a través de una vista en sección transversal, un cartucho 200 en el que puede estar incorporada una mecha térmica 203 coherente con las implementaciones de la materia objeto actual.

El cartucho 200 incluye un depósito o tanque 206, que puede ser, por ejemplo, transparente o translúcido, una boquilla proximal 209, un conjunto de conectores de clavija 213 en un extremo distal y aberturas 215 en una cámara 216 de fugas de desbordamiento (que puede incluir una o más almohadillas absorbentes 219 para absorber las fugas del material vaporizable), así como una mecha térmica 203. La mecha térmica 203 puede estar envuelta con un elemento calefactor resistivo (bobina 202), que puede estar conectado mediante cables conductores a las entradas de clavija. Un camino 205 de aire se extiende a través del tanque 206, como se muestra en la Figura 3.

Una mecha térmica, coherente con las implementaciones de la materia objeto actual, puede incluir una combinación de un material absorbente poroso eléctricamente aislante que rodea, encierra, cubre o está embebido dentro de un material térmicamente conductor.

El material absorbente poroso puede formar un manguito o cubierta exterior y puede estar hecho de cualquier material trenzado, hilado o amorfo que no sea eléctricamente conductor y que sea estable a las temperaturas de vaporización. El material absorbente poroso puede ser sílice, algodón, vidrio (por ejemplo, fibras de vidrio), fibra de vidrio, cerámica u otro material poroso. Según algunos aspectos de la materia objeto actual, el material absorbente poroso puede ser cualquier material poroso que aísle eléctricamente el material térmicamente conductor y/o que se caracterice por tener una pluralidad de vacíos o espacios a lo largo de su longitud para permitir la transferencia y el flujo de líquido a lo largo de su longitud. En algunas implementaciones, el material absorbente poroso puede ser un material perforado o tubo. El material absorbente poroso puede caracterizarse por tener una baja conductividad térmica, por ejemplo, los materiales con una conductividad térmica inferior a 3 W/mK (por ejemplo, a 25 °C o cerca de ellos) pueden denominarse materiales de baja conductividad térmica. Se pueden establecer otros umbrales para caracterizar un material como material de baja conductividad térmica.

El material térmicamente conductor puede ser un material calefactor resistivo y/o un material que tenga una alta conductividad térmica. El material térmicamente conductor puede caracterizarse como un material que tiene una conductancia térmica mayor que la del material absorbente poroso. Por ejemplo, la conductancia térmica del material térmicamente conductor puede ser al menos un 5% mayor que la del material absorbente poroso. La conductancia térmica del material térmicamente conductor puede ser mayor que la del material absorbente poroso en 3, 4, 5, 6, 7, 8 ó 9 W/mK. La conductividad térmica a temperatura ambiente o cercana a la temperatura ambiente del material térmicamente conductor de la mecha térmica puede ser mayor que 5, 10, 15, 20, etc. veces la conductividad térmica de los materiales de mecha estándares, como algodón, sílice, etc. Pueden establecerse otros umbrales para caracterizar un material como un material de alta conductividad térmica. Ejemplos de materiales térmicamente conductores incluyen, pero no se limitan a, cobre (que tiene una alta conductividad térmica de aproximadamente 385 W/mK), acero, acero inoxidable, aluminio, titanio, níquel o cualquier combinación metal/metal. En algunas implementaciones, el material térmicamente conductor es no-reactivo con el material vaporizable. En algunas implementaciones en las que el material térmicamente conductor es un material reactivo, también se puede incorporar un recubrimiento o chapado (por ejemplo, un chapado inerte).

Una mecha térmica, coherente con implementaciones de la materia objeto actual, se puede caracterizar como un volumen de material que tiene una conductividad térmica aumentada en comparación con las mechas tradicionales de sílice o algodón, y donde el volumen de material tiene la conductividad eléctrica necesaria para el aislamiento con el elemento calefactor. Por ejemplo, en una variación, la mecha térmica puede ser una mecha de cerámica (u otro material poroso) en forma de tubo o cilindro con partículas térmicamente conductoras (por ejemplo, escamas o trozos de cobre) embebidas o dispersas por toda ella.

El material térmicamente conductor puede considerarse como un "núcleo" de una mecha térmica, en la que el núcleo térmicamente conductor (que puede ser una pieza o una multitud de piezas) está rodeado o sustancialmente rodeado por un material absorbente poroso. En algunos aspectos, sustancialmente rodeado se refiere al material térmicamente conductor que está embebido o disperso dentro de un material absorbente poroso para proporcionar una mayor conductividad térmica en comparación con el material absorbente poroso solo y donde la mecha térmica proporciona suficiente aislamiento eléctrico del elemento calefactor.

Según las implementaciones de la materia objeto actual, la conductividad térmica como se emplea en la presente memoria se refiere a una conductancia térmica agregada de uno o más materiales, donde la conductividad térmica es una función de las propiedades del material/materiales así como de la geometría del material/materiales (por ejemplo, la conductancia térmica de un material puede ser diferente cuando se usa en diferentes configuraciones y geometrías).

Las Figuras 4 a 9B ilustran, a través de varias vistas, características de varias configuraciones de mechas térmicas coherentes con implementaciones de la materia objeto actual.

En la Figura 4, se muestra una sección transversal de una mecha térmica 403. La mecha térmica 403 incluye un material absorbente poroso 407, que puede ser un haz de fibras, como fibras de sílice. Un núcleo térmicamente conductor 408 puede formar una región de núcleo central de la mecha térmica 403. El material absorbente poroso 407 rodea o rodea sustancialmente el núcleo térmicamente conductor 408. Además, un manguito separado (por ejemplo, un manguito delgado) 410 hecho de un material absorbente poroso puede rodear las fibras de sílice que constituyen el material absorbente poroso 407. El manguito separado 410 no es necesario en todas las implementaciones.

Las fibras de sílice pueden, en algunas implementaciones de ejemplo, ser un haz de aproximadamente 17.000 fibras de sílice, cada una con un diámetro de aproximadamente 0,009 mm, con el haz restringido a un diámetro de ~2 mm y cortado a una longitud de aproximadamente 10 mm. La conductividad térmica axial del material absorbente poroso, en una implementación de ejemplo, es ~1,4 W/mK. El núcleo térmicamente conductor 408 puede estar hecho, por ejemplo, de un cable de acero inoxidable hecho de múltiples haces de alambre retorcidos, cada uno de los cuales contiene hilos de alambre individuales. En una implementación de ejemplo, los alambres tienen cada uno aproximadamente 0,15 mm de diámetro/hilo, y el diámetro total del cable es de aproximadamente 1,5 mm. El material absorbente poroso 407 puede ser un manguito de sílice trenzado. En una implementación de ejemplo, el diámetro exterior total de la mecha térmica 403 puede ser de ~2 mm, aunque se pueden usar otros diámetros, incluidos, por ejemplo, diámetros de 0,5 mm a 5 mm.

Como se muestra en la Figura 4, una parte mayoritaria de la mecha térmica 403 puede incluir las fibras de acero inoxidable que forman el núcleo térmicamente conductor 408. Esto aumenta en gran medida el volumen vacío y también aumenta la conductividad térmica del conjunto a, por ejemplo, ~15 w/mK. El manguito de sílice en este ejemplo puede tener un doble propósito: puede evitar que la bobina calefactora, que envuelve a la mecha térmica 403, haga un cortocircuito en el núcleo de metal, y también puede proporcionar un camino capilar para mitigar las fugas a través y alrededor del núcleo metálico.

Como se muestra en la Figura 4, el material absorbente poroso 407 menos térmicamente conductor rodea, en los lados radiales, al núcleo térmicamente conductor 408 para aislar eléctricamente y proteger la bobina calefactora contra cortocircuitos. El núcleo térmicamente conductor 408 puede estar expuesto en los extremos para ayudar en el calentamiento del material vaporizable.

Las Figuras 5A y 5B ilustran, a través de una perspectiva y una vista en sección transversal, respectivamente, características de una mecha térmica 503 coherente con una implementación adicional de la materia objeto actual.

Un núcleo térmicamente conductor 508 forma un núcleo que se extiende a lo largo de la mecha térmica 503, y está rodeado radialmente por un material que tiene una conductividad térmica más baja, el material absorbente poroso 507. Los extremos del núcleo térmicamente conductor 508 pueden estar expuestos, como se muestra en las Figuras 5A y 5B.

Las Figuras 6A y 6B ilustran, a través de una vista en sección transversal y en perspectiva, respectivamente, características de una mecha térmica 603 coherente con una implementación adicional de la materia objeto actual.

La mecha térmica 603 tiene una región de núcleo interior formada por componentes o hilos térmicamente conductores 608 y espacios o huecos 606 entre los hilos 608. Los espacios o huecos 606 pueden ser espacios de aire, por ejemplo. Un material absorbente poroso 607 rodea la región de núcleo interior de hilos térmicamente conductores 608 y huecos 606.

En las Figuras 5A a 6B, el material absorbente exterior 507, 607 puede estar formado como un manguito o cubierta que se extiende a lo largo de la mecha térmica 503, 603 para insertarse en el tanque de material vaporizable en ambos extremos.

Las Figuras 7A y 7B ilustran otro ejemplo de una mecha térmica 703 que incluye un núcleo 708 con un material de alta conductividad térmica (por ejemplo, alambres, trenzas, fibras, etc. de acero inoxidable, por ejemplo) que se extiende a través del volumen de la mecha térmica 703 y está rodeado por un material absorbente poroso 707 que tiene una conductividad térmica más baja y es conductor eléctrico. Como se muestra en las Figuras 7A y 7B, el material de alta conductividad térmica puede estar distribuido uniformemente o casi uniformemente a través del volumen de la mecha térmica 703. La mecha térmica 703 también puede incluir regiones internas de huecos o espacios (p. ej., alrededor del material de alta conductividad térmica). Los hilos individuales de material de alta conductividad térmica (como se muestra en la vista en sección/de extremo de la Figura 7B y en el extremo de la Figura 7A) pueden estar tejidos, trenzados o en contacto térmico de otro modo entre sí en varios puntos a lo largo de la longitud de la mecha térmica 703.

Las Figuras 8A y 8B ilustran otra mecha térmica ejemplar, la mecha térmica 803 que incluye una pluralidad de hilos, trenzas, alambres o similares 808 de alta conductividad térmica, dispuestos alrededor de una región periférica interior que está cubierta por el material exterior poroso de baja conductividad térmica 807 En este ejemplo, la región central puede ser del mismo material que el material absorbente exterior, proporcionando un área de sección transversal más grande para la absorción.

Las Figuras 9A y 9B ilustran otra mecha térmica ejemplar más, la mecha térmica 903. La Figura 9B es una vista en sección transversal interior de la mecha térmica 903. Un núcleo térmicamente conductor 908 está rodeado por un material absorbente poroso 907. El núcleo térmicamente conductor 908 es una cámara o tubo hueco en el que puede estar situado un fluido 914, como el agua. Los extremos de la mecha térmica pueden estar sellados o tapados con tapas 912, que pueden estar formadas del mismo material que el núcleo térmicamente conductor 908. Esta configuración da como resultado mejoras significativas en la transferencia de calor y tiene una masa térmica baja debido a la configuración hueca del núcleo 908.

Cualquiera de las mechas térmicas descritas en la presente memoria puede incluir huecos/espacios de aire dentro de la región del núcleo. Además, cualquiera de las regiones de núcleo que incluyen un material de alta conductividad térmica puede estar formada en un filamento, cuerda, haz, cadena, tejido, trenza o similar, y generalmente puede extenderse a lo largo de toda o la mayor parte de la longitud de la mecha térmica. Los extremos de la mecha térmica pueden estar abiertos (por ejemplo, exponiendo el material de alta conductividad térmica al material vaporizable en el depósito) o pueden estar cubiertos por el material absorbente exterior (por ejemplo, material de baja conductividad térmica o material aislante) o por otro material.

En cualquiera de las mechas térmicas descritas en la presente memoria, pueden extenderse soportes o tramos adicionales de materiales de alta conductividad térmica a lo largo de la mecha térmica; por ejemplo, en la Figura 8B, la región central puede incluir uno o más hilos, trenzas, etc. adicionales del material de alta conductividad térmica.

Como se mencionó, cualquiera de estas mechas térmicas puede incluir una pluralidad de huecos/espacios de aire dentro del volumen de la mecha térmica. Por ejemplo, el volumen puede incluir 2% o más, 3% o más, 4% o más, 5% o más, 7% o más, 10% o más, 12% o más, 14% o más, 15% o más, 20% o más, 22% o más, 25% o más, etc. de huecos/espacios de aire. Estos huecos/espacios de aire pueden estar cerca de, o ser adyacentes al material de alta conductividad térmica.

En general, las mechas térmicas descritas en la presente memoria pueden tener cualquier diámetro y longitud apropiados. Por ejemplo, la mecha térmica puede tener un diámetro de 0,5 mm a 10 mm y una longitud de entre 0,5 mm y 30 mm.

De acuerdo con aspectos adicionales de la materia objeto actual, una mecha térmica puede tener un núcleo que contenga entre 1 y 10.000 hilos en una variedad de orientaciones. Los diámetros de los hilos pueden oscilar, por ejemplo, entre 0,005 mm y 9,000 mm. El núcleo térmico también puede ser un tubo o tubos, por ejemplo, de 0,25 a 9,25 mm de diámetro exterior con una longitud de 0,5 a 30 mm. El o los tubos también pueden tener orificios o ranuras radiales para facilitar la transferencia de fluido fuera de o entre el o los tubos. El núcleo térmico también puede estar hecho de fibras absorbentes estándar, como sílice, que se entretejen con una fracción de fibras metálicas de un diámetro similar. Las fracciones de fibra metálica pueden oscilar entre un 1 y un 99%. Los 0,25 mm exteriores, por ejemplo, de este núcleo pueden estar hechos de material absorbente no conductor (por ejemplo, no metálico), incluidas fibras, para evitar que se produzca un cortocircuito en la bobina calefactora.

Otra variación de una mecha térmica según implementaciones de la materia objeto actual puede denominarse configuración de bobina de chimenea en la que toda la mecha térmica forma un tubo. El interior del tubo puede estar formado por una bobina calefactora. Un material absorbente (por ejemplo, sílice) pude estar colocado alrededor de esta bobina. Un material térmicamente conductor puede entonces estar colocado alrededor del elemento absorbente, y también puede estar en comunicación de fluido con el depósito de líquido y cualquier material vaporizable en el mismo.

En algunas variaciones, la mecha térmica también puede actuar como calentador. Esta mecha/calentador puede estar compuesta por una estructura metálica porosa abierta con dimensiones generales similares a las de una mecha de sílice estándar. El elemento poroso puede estar formado mediante sinterización de partículas de metal en polvo del tamaño y la composición apropiados, de modo que la mecha/calentador tenga características de absorción deseables y resistencia apropiada para la fuente de alimentación/salida de energía deseada. Por ejemplo, un calentador/mecha de metal poroso, de 1 x 10 mm, puede estar compuesto de cromo-níquel con una porosidad del 50% y una resistencia de 0,2 ohmios. Las conexiones eléctricas se pueden hacer soldando directamente los cables a la parte de "calentador" de la mecha. Los extremos de la mecha pueden prolongarse más allá de los cables eléctricos para transferir energía térmica al depósito de líquido.

La Figura 10 ilustra, a través de un gráfico 1000, la masa total de partículas (TPM, por sus siglas en inglés) de material vaporizable vaporizado con una mecha de sílice tradicional, y las Figuras 11 a 15 ilustran, a través de los gráficos 1100-1500, la TPM de un material vaporizable vaporizado con mechas térmicas coherentes con varias implementaciones de la materia objeto actual.

En las Figuras 10 y 11, se compara una mecha térmica que tiene un núcleo de cobre (gráfico 1100 de la Figura 11) con una mecha de sílice estándar (gráfico 1000 de la Figura 10). La mecha de sílice estándar no incluye un material de alta conductividad térmica. El núcleo de cobre de la mecha para la que se muestran los datos de la Figura 11 es un haz de 26 hilos de alambre de cobre niquelado, cada uno de ~0,2 mm de diámetro. El cartucho utilizado para los resultados es similar al que se muestra en las Figuras 2 y 3 y fue insertado en un vaporizador que proporciona energía a los electrodos que calientan la bobina resistiva. Se usó el mismo dispositivo para las pruebas de las Figuras 10 a 15 y las pruebas se realizaron a 420 °C. Cada punto de datos representa la TPM promedio de aceite vaporizado durante 10 caladas. El volumen/velocidad de cada calada fue controlado con precisión mediante una máquina de fumar accionada por pistón. Cada cartucho se llenó con aproximadamente 0,5 g del mismo aceite. Como se muestra en la Figura 10, la TPM/calada para la mecha de sílice a lo largo del tiempo varió entre aproximadamente 0,6 y 1,8 mg, con un promedio total de aproximadamente 1 mg/calada. Por el contrario, cuando se utilizó una mecha térmica (que tiene un núcleo de un material de cobre, como se describió anteriormente, rodeado por un manguito de sílice) con parámetros idénticos, la TPM/calada varió entre 1 y 3,2 mg, con un promedio total de alrededor de 1,9 mg/calada. Esta comparación muestra que hay un aumento de casi el doble en la producción de vapor de la mecha térmica de cobre en comparación con una mecha estándar. En uso, esto puede traducirse en un mayor volumen de vapor y/o una experiencia de succión más fácil para que el usuario inhale cantidades equivalentes de vapor.

De manera similar, las Figuras 12 y 13 muestran una mejora similar cuando se utilizan mechas térmicas que incluyen un núcleo de cobre formado por un material trenzado diferente (gráfico 1200 de la Figura 12) o un núcleo de cobre macizo (gráfico 1300 de la Figura 13). Como antes, se usó el mismo sistema de vaporizador y las pruebas se realizaron a 320 °C. Cada punto de datos representa la TPM promedio de aceite vaporizado durante 10 caladas. El volumen/velocidad de cada calada fue controlado con precisión mediante una máquina de fumar accionada por pistón. Los cartuchos se llenaron con aproximadamente 0,5 g del mismo aceite. En la Figura 12, un núcleo de cobre de 49 hilos (un análogo a la variación mostrada en la Figura 11), tuvo una TPM promedio total de 3,2 mg/calada. Cuando en su lugar se usó una varilla de cobre de 1,5 mm, rodeada por el material absorbente de sílice, como se muestra en la Figura 13, la TPM promedio total fue de 2,2 mg/calada.

Aunque el núcleo de varilla de cobre maciza (Figura 13) tiene el mismo diámetro exterior (DE) que el cable de cobre (Figura 12), con una conductividad térmica axial y una masa similares, la mecha térmica que tiene la varilla de cobre maciza tiene una disminución del 31%. en el rendimiento (promedio de 2,2 mg/calada) en comparación con el cable de cobre. Por lo tanto, la conductividad térmica aumentada puede ser solo una parte del mecanismo por el cual la mecha térmica aumenta el rendimiento. La geometría del núcleo térmico, en lo que se refiere al volumen vacío/capacidad de transporte, también se puede considerar para maximizar el rendimiento.

Se lograron resultados similares con diferentes materiales de alta conductividad térmica, como el acero inoxidable. Por ejemplo, las Figuras 14 y 15 muestran pruebas realizadas como antes, en las que la mecha térmica incluía una cubierta exterior de sílice y un núcleo interior formado por acero inoxidable 316. En el gráfico 1400 de la Figura 14, con el cable de acero inoxidable (por ejemplo, acero inoxidable 316 de 40 hilos existente comercialmente) formando la mecha térmica, la TPM promedio total promedio fue de 2,9 mg/calada. En el gráfico 1500 de la Figura 15, la mecha térmica ensayada estaba formada por un cable de acero inoxidable con 7 hilos (acero inoxidable 316 de 7 hilos existente comercialmente), y la TPM promedio total fue de 2,1 mg/calada.

Como se muestra en la Figura 14, sorprendentemente, una mecha térmica formada a partir de un núcleo de cable de acero inoxidable 316 de 49 hilos existente comercialmente tuvo un rendimiento similar al del cable de cobre (por ejemplo, mostró solo una disminución del 9% en el rendimiento en comparación con el cable de cobre). Como la conductividad térmica del acero inoxidable 316 es un 96% menor que la del cobre, esto indica que es probable que la geometría vacía y la capacidad de transporte del núcleo trenzado contribuyan significativamente al rendimiento de la mecha térmica. Esto se corrobora aún más por el rendimiento del núcleo de cable de acero inoxidable 316 de 7 hilos existente comercialmente, que funcionó un 34% peor que el cable de cobre y un 28% peor que el cable de acero inoxidable de 49 hilos. El cable de 7 hilos (Figura 15) está hecho de 7 alambres grandes, mientras que el cable de 49 hilos (Figura 14 para acero inoxidable y Figura 12 para cobre) está hecho de 7 haces grandes de 7 hilos más pequeños cada uno. Entonces, mientras que las dimensiones generales son aproximadamente las mismas, el cable de 7 hilos tiene aproximadamente un 18% más de masa que el cable de 49 hilos, pero el cable de 49 hilos tiene una capacidad de transporte significativamente mayor entre los hilos individuales. Por lo tanto, no es sólo la mayor masa térmica del cable de 7 hilos lo que disminuye su rendimiento en relación con el cable de acero inoxidable de 49 hilos, sino también su reducida porosidad/capacidad de transporte.

Todas las configuraciones de mecha térmica probadas anteriormente funcionaron mejor que la mecha estándar, como se ilustra claramente en las Figuras 10 a 15. Como se muestra, un material de mayor conductividad térmica que tiene un mayor volumen vacío/capacidad de transporte maximiza el rendimiento de una mecha térmica. Estos atributos disminuyen la viscosidad del fluido dentro y en torno a la mecha, lo que aumenta la tasa de absorción y permite el intercambio de aire con menos diferencial de presión.

La Figura 16 ilustra una representación esquemática de un cartucho 1600 en el que puede estar incorporada una mecha térmica coherente con implementaciones adicionales de la materia objeto actual. En esta configuración de ejemplo, el cartucho 1600 puede llenarse con un material vaporizable 1604 que no fluye (a temperatura ambiente), como una cera. Una mecha térmica mostrada en la Figura 16 puede tener una configuración similar a las diversas realizaciones descritas anteriormente. Una posible diferencia puede ser que la región exterior (p. ej., un manguito no conductor, como un manguito de sílice) 1607 puede tener una longitud más corta que el material 1608 del núcleo interior, que puede extenderse más allá del manguito en ambos extremos para llenar o prolongarse en al menos al menos una parte del depósito 1606. Cuando se activa la bobina calentadora 1602, el calor puede transferirse a lo largo de los hilos 1608 del núcleo a través de todo el material de la mecha térmica y en el depósito 1606. Para materiales muy viscosos, el simple calentamiento bajo demanda de esta bobina puede no proporcionar suficiente calor en el depósito para reducir la viscosidad lo suficiente para la absorción. Sin embargo, en cualquiera de los aparatos y métodos descritos en la presente memoria, se puede utilizar un modo de precalentamiento junto con las implementaciones descritas para permitir una rápida absorción del material vaporizable. Durante un modo de precalentamiento, la bobina se puede precalentar a una temperatura por debajo de la temperatura de vaporización deseada, p. ej. 100 °C - 200 °C. Después de una breve espera (por ejemplo, entre 5 segundos y 2 minutos, entre 30 y 60 segundos, etc.), el núcleo de metal puede haber transferido suficiente calor al depósito 1606 como para que el material se absorba fácilmente y el usuario pueda dar una calada. Cuando el dispositivo detecta una calada (utilizando un sensor de labios, un sensor de caladas o similar), la bobina 1602 puede calentarse hasta la temperatura de vaporización, p. ej. 350°C (p. ej., entre 250 °C y 500 °C). Una vez que se detiene la calada, la bobina 1602 puede volver a su temperatura de precalentamiento más baja para que la mecha permanezca saturada para caladas posteriores. Si no se da una calada durante un período de tiempo significativo, la bobina 1602 puede apagarse por completo para conservar energía. Las variaciones alternativas de este diseño pueden incluir un manguito de sílice que se extiende por toda la longitud del núcleo de metal. En algunas variaciones, el aparato puede incluir un control (p. ej., un botón) para el precalentamiento manual (como mantener presionado un botón durante un período de tiempo antes de dar una calada).

La operación y el modo de precalentamiento pueden implementarse con cualquiera de las mechas térmicas y cartuchos/dispositivos descritos en la presente memoria.

Se encuentra que la configuración de mecha térmica coherente con las implementaciones descritas en la presente memoria mejora el rendimiento del vaporizador al vaporizar un material vaporizable. El aumento de la conductividad térmica de la mecha (debido al material térmicamente conductor) permite que la longitud de la mecha alcance temperaturas más altas. Este aumento de temperatura reduce la viscosidad del fluido en la mecha y en el depósito, principalmente en la parte del depósito cerca de los extremos de la mecha. Esta viscosidad reducida a su vez permite que la acción capilar/flujo total a través de la mecha se produzca a un ritmo más rápido y permite que el aire vuelva al depósito a través de la mecha con menos caída de presión. Los hilos metálicos grandes de la mecha también pueden proporcionar un mayor volumen vacío en la mecha. Este mayor volumen vacío significa más capacidad de transporte de aceite cerca del calentador, por lo que se puede dar una calada más larga antes de agotar el fluido en las proximidades del calentador. Además, los huecos/canales más grandes permiten que se produzca un intercambio de aire axial con menos caída de presión.

Con referencia a la Figura 17, un diagrama 1700 de flujo del proceso ilustra características de un método, que puede incluir opcionalmente algunos de entre, o todos los siguientes. En 1710, un material vaporizable es extraído, a través de una mecha, desde un tanque de un dispositivo de vaporización hasta una región de vaporización. En 1720, la región de vaporización se calienta con un elemento calefactor dispuesto cerca de la región de vaporización. El calentamiento provoca la vaporización del material vaporizable en la región de vaporización. En 1730, el material vaporizable vaporizado es arrastrado en un flujo de aire a una boquilla del dispositivo de vaporización.

Los aparatos (dispositivos, sistemas, componentes, cartuchos, etc.) que incluyen vaporizadores, cartuchos de vaporizador y métodos descritos en la presente memoria pueden usarse para generar un vapor inhalable y, en particular, pueden generar una mayor cantidad de producción de vapor en comparación con los dispositivos actualmente disponibles. Por tanto, en la presente memoria se describen aparatos y métodos para modificar (por ejemplo, reducir) la viscosidad calentando un material vaporizable de aceite (o cera) antes de entrar y/o al entrar en la mecha desde la que puede vaporizarse. Estos aparatos pueden ser particularmente útiles como dispositivos de aceite de cannabis, por ejemplo, aparatos para vaporizar aceites de cannabis. En cualquiera de los aparatos y métodos descritos en la presente memoria, se puede incluir o incorporar un núcleo térmicamente conductor como parte de una mecha atomizadora, que puede reducir la viscosidad del material vaporizable (por ejemplo, un aceite que incluya aceites de cannabis) que se va a vaporizar.

Por ejemplo, en la presente memoria se describen dispositivos vaporizadores que tienen una mecha térmicamente conductora, comprendiendo el dispositivo: un depósito configurado para contener un material vaporizable; una mecha térmica alargada que tiene una longitud, comprendiendo la mecha térmica alargada: un primer material que es poroso y un segundo material que tiene una conductividad térmica que es más de 5 veces mayor que la conductividad térmica del primer material; y un calentador resistivo que envuelve al menos parcialmente la mecha térmica alargada, en donde el primer material aísla eléctricamente al segundo material del calentador resistivo; además, en donde la mecha térmica alargada se prolonga al interior del depósito de modo que el material vaporizable del depósito pueda ser absorbido por la mecha térmica alargada.

Tanto el segundo como el primer material pueden prolongarse a lo largo de la mecha térmica. El primer material puede ser una cubierta o un manguito que esté radialmente alrededor del segundo material.

La mecha térmica generalmente puede tener una forma cilíndrica alargada y puede tener una capa exterior del primer material que encierre al segundo material. El segundo material puede estar expuesto en los extremos de la mecha térmica.

El primer material puede ser uno o más de entre sílice, algodón y/o cerámica. El primer material puede comprender un material fibroso. El segundo material puede ser un metal o una aleación. El segundo material puede ser, por ejemplo, cobre o una aleación de cobre y/o acero inoxidable. El segundo material puede tener una conductividad térmica de 4 W/mK o superior, a 25 °C, o una conductividad térmica de 10 W/mK o superior, a 25 °C. El segundo material puede ser un material trenzado.

En cualquiera de estos dispositivos, la mecha térmica puede tener una pluralidad de huecos/espacios de aire a través del volumen de la mecha térmica. Por ejemplo, la mecha térmica puede tener un volumen vacío del 2% o más (por ejemplo, 3% o más, 4% o más, 5% o más, 6% o más, 7% o más, 8% o más, 9% o más, 10% o más, etc.) del volumen de la mecha térmica.

El calentador resistivo generalmente está en comunicación térmica con la mecha térmica de modo que calentar el calentador resistivo calienta el segundo material. Por ejemplo, el calentador resistivo puede ser una bobina que está enrollada en, o embebida dentro de, la mecha térmica.

Cualquiera de los dispositivos descritos en la presente memoria puede estar configurado como cartuchos para usar con un cuerpo vaporizador que tenga una batería y un circuito de control.

Además, cualquiera de estos dispositivos puede incluir el material vaporizable, como aceite y/o cera de cannabis.

Por ejemplo, un dispositivo vaporizador que tenga una mecha térmicamente conductora puede incluir: un depósito configurado para contener un material vaporizable; una mecha térmica alargada que tiene una longitud, comprendiendo la mecha térmica alargada: un primer material que es poroso y tiene una conductividad térmica inferior a 3 W/mK a 25 °C, y un segundo material que tiene una conductividad térmica superior a 5 W/mK a 25 °C; y una bobina calefactora resistiva enrollada en la mecha térmica alargada, en donde el primer material aísla eléctricamente el calentador resistivo del segundo material; además, en donde la mecha térmica alargada se prolonga al interior del depósito para que el material vaporizable del depósito pueda ser calentado por el segundo material cuando se calienta la bobina calefactora resistiva y en donde el material vaporizable puede ser absorbido por la mecha térmica alargada.

También se describen en la presente memoria métodos para usar cualquiera de los vaporizadores descritos en la presente memoria. Por ejemplo, un método para vaporizar un material vaporizable usando un vaporizador que tiene una mecha térmica que comprende un material absorbente poroso y un material de alta conductividad térmica puede incluir: aplicar energía a un calentador resistivo a una temperatura de vaporización; conducir calor desde el calentador resistivo hasta un depósito del vaporizador a través del material de alta conductividad térmica que está aislado eléctricamente del calentador resistivo por el material absorbente poroso para reducir la viscosidad del material vaporizable, en donde el material de alta conductividad térmica tiene una conductividad térmica que es al menos 5 veces mayor que la conductividad térmica del material absorbente poroso; y vaporizar el material vaporizable.

Cualquiera de estos métodos puede incluir aplicar energía al calentador resistivo aplicando energía a una bobina resistiva enrollada en la mecha térmica.

Cualquiera de estos métodos puede incluir conducir calor desde el calentador resistivo conduciendo calor a través de un núcleo trenzado del material de alta conductividad térmica que se prolonga a lo largo de la mecha térmica, y/o conduciendo calor a través de un acero inoxidable, cobre y/o aleación de cobre trenzado/s que se prolonga/n a lo largo de la mecha térmica. Como alternativa o adicionalmente, conducir calor desde el calentador resistivo puede comprender conducir calor a través del material absorbente poroso al material de alta conductividad térmica del núcleo de la mecha térmica, en donde el material absorbente poroso comprende uno o más de entre: sílice, algodón, y cerámica.

Cuando se hace referencia en la presente memoria a un elemento o componente como estando "sobre" otro elemento o componente, puede estar directamente sobre el otro elemento o componente o también pueden estar presentes elementos y/o componentes intermedios. Por el contrario, cuando se hace referencia a un elemento o componente como estando "directamente sobre" otro elemento o componente, no hay elementos o componentes intermedios presentes. También se entenderá que, cuando se hace referencia a un elemento o componente como "conectado", "fijado" o "acoplado" a otro elemento o componente, puede estar directamente conectado, fijado o acoplado al otro elemento o componente o pueden estar presentes elementos o componentes intermedios. Por el contrario, cuando se hace referencia a un elemento o componente como estando "conectado directamente", "fijado directamente" o "acoplado directamente" a otro elemento o componente, no hay elementos o componentes intermedios presentes.

Aunque se describen o muestran con respecto a una realización, los elementos y componentes así descritos o mostrados pueden aplicarse a otras realizaciones. Los expertos en la técnica también apreciarán que las referencias a una estructura o elemento que está dispuesto de forma "adyacente" a otro elemento pueden tener partes que se superponen o subyacen al elemento adyacente.

La terminología utilizada en la presente memoria tiene el propósito de describir realizaciones e implementaciones particulares únicamente y no pretende ser limitativa. Por ejemplo, como se emplean en la presente memoria, las formas singulares "un", "una", "el" y "la" pretenden 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 emplean en esta especificación, 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. Como se emplea en la presente memoria, el término "y/o" incluye todas y cada una de las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados y puede estar abreviado como "/".

En las descripciones anteriores y en las reivindicaciones, pueden aparecer frases como "al menos uno de entre" o "uno o más de" seguidas de una lista conjunta de elementos o características. El término "y/o" también puede aparecer en una lista de dos o más elementos o características. A menos que el contexto en el que se use lo contradiga de manera implícita o explícita, dicha frase pretende significar cualquiera de los elementos o características enumerados individualmente o cualquiera de los elementos o características enumerados en combinación con cualquiera de los otros elementos o características enumerados. Por ejemplo, las frases "al menos uno de entre A y B"; "uno o más de entre A y B;" y "A y/o B" pretenden significar cada una "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 entre A, B y C"; "uno o más de entre A, B y C;" y "A, B y/o C" significan "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 empleo del término "basado en", anteriormente y en las reivindicaciones pretende significar "basado al menos en parte en", de modo que también se permite una característica o elemento no mencionado.

Los términos relativos espacialmente, como "debajo", "abajo", "inferior", "sobre", "superior" y similares, se pueden emplear en la presente memoria para facilitar la descripción para describir la relación de un componente o elemento con otro/s componente/s o elemento/s como se ilustra en las figuras. Se entenderá que los términos relativos espacialmente pretenden abarcar diferentes orientaciones del dispositivo en uso o funcionamiento además de la orientación representada en las figuras. Por ejemplo, si un dispositivo en las figuras está invertido, los componentes descritos como "debajo" o "por debajo" de otros componentes o elementos estarían entonces orientados "sobre" los otros componentes o elementos. Por lo tanto, el término ejemplar "debajo" puede abarcar tanto una orientación de encima como de debajo. El dispositivo puede estar orientado de otro modo (girado 90 grados o en otras orientaciones) y los descriptores relativos espacialmente empleados en la presente memoria interpretados en consecuencia. De manera similar, los términos "hacia arriba", "hacia abajo", "vertical", "horizontal" y similares se emplean en la presente memoria solo con fines explicativos a menos que se indique específicamente lo contrario.

Aunque los términos "primero" y "segundo" pueden emplearse en la presente memoria para describir varias características/elementos (incluidas las etapas), estas características/elementos no deben estar limitadas/os 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, un/a primer/a característica/elemento analizada/o a continuación podría denominarse segunda/o característica/elemento y, de manera similar, un/a segunda/o característica/elemento analizada/o a continuación podría denominarse primer/a característica/elemento sin apartarse de las enseñanzas proporcionadas en la presente memoria.

Como se emplea en la presente memoria en la especificación y las reivindicaciones, incluso como se emplea en los ejemplos y a menos que se especifique lo contrario, todos los números pueden leerse como si estuvieran precedidos por la palabra "alrededor de" o "aproximadamente", incluso si el término no aparece expresamente. La frase "alrededor de" o "aproximadamente" se puede utilizar al describir magnitud y/o posición para indicar que el valor y/o la posición descrito 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 la presente memoria debe también entenderse que incluye alrededor o aproximadamente ese valor, a menos que el contexto indique lo contrario. Por ejemplo, si se describe el valor "10", entonces también se describe "alrededor de 10". Cualquier intervalo numérico citado en la presente memoria pretende incluir todos los sub-intervalos incluidos en él. También se entiende que cuando se describe un valor que "menor o igual que" el valor, "mayor o igual que el valor" y los posibles intervalos entre valores también se describen, como el experto en la técnica entiende apropiadamente. Por ejemplo, si se describe el valor "X", también se describe "menor o igual que X" y "mayor o igual que X" (por ejemplo, donde X es un valor numérico). También se entiende que a lo largo de la solicitud, los datos se proporcionan 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 se describe un punto de datos particular "10" y un punto de datos particular "15", se entiende que mayor que, mayor o igual que, menor que, menor o igual que e igual a 10 y 15 se consideran descritos así como entre 10 y 15. También se entiende que cada unidad entre dos unidades particulares también se describe. Por ejemplo, si se describen 10 y 15, también se describen 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 la presente memoria. Por ejemplo, el orden en el que se realizan varias etapas descritas del método 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 varias 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 de la materia objeto descrita en la presente memoria se pueden realizar en circuitos electrónicos digitales, circuitos integrados, circuitos integrados específicos de aplicaciones (ASIC, por sus siglas en inglés) especialmente diseñados, matrices de puertas lógicas programables en campo (FPGA, por sus siglas en inglés), hardware, firmware, software y/o combinaciones de los mismos. Estos diversos aspectos o características pueden incluir la implementación en uno o más programas de ordenador que son 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, y para transmitir datos e instrucciones a, un sistema de almacenamiento, al menos un dispositivo de entrada y al menos un dispositivo de salida. El sistema programable o sistema informático puede incluir clientes y servidores. Un cliente y un servidor generalmente están alejados entre sí y normalmente interactúan 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. Como se emplea en la presente 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, por sus siglas en inglés), utilizados para proporcionar instrucciones de máquina y/o datos a un procesador programable, incluido un medio legible por máquina que reciba 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 la presente memoria muestran, a modo de ilustración y no de limitación, realizaciones específicas en las que se puede llevar a cabo la materia objeto. Como se mencionó, se pueden utilizar y derivar de ellas otras realizaciones, de modo que se puedan realizar sustituciones y cambios estructurales y lógicos sin apartarse del alcance de esta descripción. Dichas realizaciones de la materia inventiva pueden ser denominadas en la presente memoria individual o colectivamente con el término "invención" simplemente por conveniencia y sin la intención de limitar voluntariamente el alcance de esta solicitud a una sola invención o concepto inventivo, si hay más de uno, de hecho, descrito. Por lo tanto, aunque en la presente memoria se han ilustrado y descrito realizaciones específicas, las realizaciones específicas mostradas pueden sustituirse por cualquier disposición calculada para lograr el mismo propósito. Esta descripción pretende cubrir todas y cada una de las adaptaciones o variaciones de diversas realizaciones. Para los expertos en la técnica serán evidentes, al revisar la descripción anterior, combinaciones de las realizaciones anteriores y otras realizaciones no descritas específicamente en la presente memoria.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un cartucho (100, 200, 1600) para un dispositivo de vaporización, comprendiendo el cartucho: una boquilla (209);

un depósito (106, 206, 1606) configurado para contener un material vaporizable (104, 1604);

una mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) configurada para extraer al menos una parte del material vaporizable (104, 1604) del depósito (106, 206, 1606) a una región de vaporización de la mecha, comprendiendo la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) un núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608) y un material absorbente poroso (407, 507, 607, 707, 807, 907, 1607) que rodea al menos una parte del núcleo térmicamente conductor, siendo el núcleo térmicamente conductor más térmicamente conductor que el material absorbente poroso; y

un elemento calefactor (102, 202, 1602) dispuesto cerca de la región de vaporización de la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) y configurado para calentar al menos una parte del material vaporizable (104, 1604) extraído del depósito (106, 206, 1606).

2. El cartucho de la reivindicación 1, en donde el elemento calefactor (102, 202, 1602) rodea al menos parcialmente al menos una parte de la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903), y en donde el material absorbente poroso (407, 507, 607, 707, 807, 907, 1607) aísla eléctricamente el núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608) del elemento calefactor (102, 202, 1602).

3. El cartucho de la reivindicación 1 ó 2, en donde la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) comprende además uno o más huecos (611) intercalados en una o más regiones adyacentes al núcleo térmicamente conductor.

4. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) comprende un volumen vacío de al menos el 5% del volumen total de la mecha.

5. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde al menos una parte del núcleo térmicamente conductor (1608) se prolonga más allá de al menos un borde exterior del material absorbente poroso (1607) en el depósito (1606).

6. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material absorbente poroso (407) comprende un manguito (410) que rodea radialmente el núcleo térmicamente conductor (408).

7. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el núcleo térmicamente conductor está expuesto en uno o más extremos de la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903).

8. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608) comprende una pluralidad de hilos térmicamente conductores.

9. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608) comprende una varilla térmicamente conductora.

10. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento calefactor (102, 202, 1602) está en comunicación térmica con la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) de modo que el elemento calefactor aumenta la temperatura del núcleo térmicamente conductor.

11. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un paso (105, 205, 1605) de aire configurado para dirigir un flujo de aire sobre al menos la región de vaporización de la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703), 803, 903) de manera que cuando se activa el elemento calefactor (102, 202, 1602), el material vaporizable (104) extraído por la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) a la región de vaporización se evapora en el flujo de aire.

12. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la boquilla (209) está dispuesta en un primer extremo del cuerpo del cartucho (100) y el elemento calefactor (102, 202, 1602) está dispuesto en un segundo extremo del cuerpo, el segundo extremo opuesto al primer extremo.

13. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un segundo elemento calefactor conectado al núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608) y configurado para controlar la temperatura del núcleo térmicamente conductor.

14. El cartucho de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde al menos uno de entre el elemento calefactor (102, 202, 1602) o un segundo elemento calefactor está configurado para provocar el calentamiento de la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903); y en donde la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) está configurada de manera que, al calentar la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903), la conductividad térmica del núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608) permite que la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) alcance una temperatura que reduce la viscosidad de la al menos una parte del material vaporizable (104, 1604), viscosidad reducida que aumenta la tasa de flujo total y/o acción capilar a través de la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) del material vaporizable.

15. Un método para vaporizar un material vaporizable (104, 1604), comprendiendo el método:

extraer, a través de una mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903), el material vaporizable (104, 1604) de un depósito (106, 206, 1606) de un dispositivo (100, 200, 1600) de vaporización a una región de vaporización, comprendiendo la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) un núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608) y un material absorbente poroso (407, 507, 607, 707, 807, 907, 1607) que rodea al menos una parte del núcleo térmicamente conductor, siendo el núcleo térmicamente conductor más térmicamente conductor que el material absorbente poroso;

calentar la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903) que comprende el núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608), en donde al calentar la mecha (103 , 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903), la conductividad térmica del núcleo térmicamente conductor (408, 508, 608, 708, 808, 908, 1608) permite que la mecha alcance una temperatura que reduce la viscosidad de al menos una parte del material vaporizable (104, 1604), viscosidad reducida que aumenta la tasa de flujo capilar del material vaporizable (104, 1604) a través de la mecha (103, 203, 403, 503, 603, 703, 803, 903);

calentar el material vaporizable (104, 1604) de dentro de la región de vaporización con un elemento calefactor (102, 202, 1602) dispuesto cerca de la región de vaporización para provocar la vaporización de al menos una parte del material vaporizable (104, 1604); y

hacer que al menos una parte del material vaporizable (104, 1604) sea arrastrada en un flujo de aire a una boquilla (209) del dispositivo (100, 200, 1600) de vaporización.