ES2934337T3 - Sistema generador de aerosol que comprende un cartucho que contiene gel y un dispositivo para calentar el cartucho - Google Patents

Sistema generador de aerosol que comprende un cartucho que contiene gel y un dispositivo para calentar el cartucho Download PDF

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Abstract

Un sistema generador de aerosol que comprende: un dispositivo que comprende una fuente de alimentación y un calentador eléctrico conectado a la fuente de alimentación; y un cartucho de sustrato que contiene un sustrato formador de aerosol en forma de gel termorreversible que es sólido a temperatura ambiente; en el que el cartucho de sustrato está configurado para insertarse o conectarse al dispositivo antes del uso y retirarse o desconectarse del dispositivo después del uso. La provisión del formador de aerosol en un gel es ventajoso tanto para el almacenamiento y transporte del formador de aerosol como durante el uso. El gel es sólido a temperatura ambiente, por lo que los derrames no son un problema durante el almacenamiento y la manipulación. La provisión del calentador dentro del dispositivo, no en el cartucho, permite la producción de cartuchos simples y económicos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema generador de aerosol que comprende un cartucho que contiene gel y un dispositivo para calentar el cartucho
La presente invención se refiere a un sistema generador de aerosol que calienta un sustrato formador de aerosol para generar un aerosol. En particular, la invención se refiere a un sistema generador de aerosol que calienta un gel para formar un aerosol.
Los sistemas generadores de aerosol, como los cigarrillos electrónicos, que funcionan calentando una formulación líquida para generar un aerosol para inhalación por parte de los usuarios, son ampliamente utilizados. Típicamente, comprenden una porción del dispositivo y un cartucho. En algunos sistemas, la porción del dispositivo contiene un suministro de energía y circuitos electrónicos de control y el cartucho contiene un depósito de líquido que contiene la formulación líquida, un calentador para vaporizar la formulación líquida y una mecha que transporta el líquido desde el depósito de líquido hasta el calentador. Si bien este tipo de sistema se ha vuelto popular, tiene desventajas. Una desventaja es la posibilidad de fuga del líquido del depósito de líquido tanto durante el transporte como durante el almacenamiento, y cuando el cartucho está conectado a la porción del dispositivo. El uso de una mecha para transportar el líquido desde el depósito hasta el calentador puede añadir complejidad al sistema.
El documento US2014/0060554 divulga un artículo para fumar electrónico que comprende una serie de microcalentadores para la vaporización de una composición precursora de aerosol. La composición precursora de aerosol está comprendida en un sustrato que se puede colocar en una cavidad en el artículo para fumar electrónico de manera que las superficies superior e inferior del sustrato estén en contacto con los microcalentadores. La composición precursora de aerosol puede tener una variedad de formas en condiciones ambientales. La composición precursora de aerosol puede ser un líquido, un gel o un sólido en condiciones ambientales.
En un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema generador de aerosol que comprende:
un dispositivo que comprende un suministro de energía y un calentador eléctrico conectado al suministro de energía; y
un cartucho de sustrato que contiene un sustrato formador de aerosol en forma de gel termorreversible que es sólido a temperatura ambiente;
en donde el cartucho de sustrato está configurado para insertarse o conectarse al dispositivo antes del uso y retirarse o desconectarse del dispositivo después del uso.
En este contexto, un sustrato formador de aerosol es un material o mezcla de materiales capaces de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. La provisión del sustrato formador de aerosol en forma de gel puede ser ventajoso para el almacenamiento y transporte, o durante el uso. Al proporcionar el sustrato formador de aerosol en un gel, se puede reducir el riesgo de fugas del dispositivo. También se puede mejorar la reposición del dispositivo con sustrato formador de aerosol cuando se agota o agota, por ejemplo, reduciendo el riesgo de fugas o derrames.
La provisión del calentador dentro del dispositivo, no en el cartucho, permite la producción de cartuchos relativamente simples en comparación con la integración del calentador en el cartucho. Ventajosamente, el sistema no comprende un mecanismo de transporte para transportar el gel al calentador eléctrico. El contenido del cartucho de sustrato se calienta ventajosamente in situ para generar un aerosol deseado. En este contexto in situ significa en la misma posición dentro del cartucho de sustrato que el contenido se mantiene antes de su uso. No se requiere una mecha capilar o una bomba. El calentador eléctrico puede configurarse para calentar el cartucho para generar un vapor dentro del cartucho a partir del gel.
El cartucho se puede desechar y reemplazar fácilmente cuando se haya consumido el gel.
El contenedor de sustrato puede contener otros materiales además del gel.
El gel es sólido a temperatura ambiente. "Sólido" en este contexto significa que el gel tiene un tamaño y una forma estables y no fluye. La temperatura ambiente en este contexto significa 25 grados centígrados.
El gel puede comprender un formador de aerosol. Como se usa en la presente descripción, el término "formador de aerosol" se refiere a cualquier compuesto conocido adecuado o mezcla de compuestos que, durante el uso, facilita la formación de un aerosol denso y estable. Un formador de aerosol es esencialmente resistente a la degradación térmica a la temperatura de operación del cartucho. Los formadores de aerosol adecuados se conocen bien en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: los alcoholes polihídricos, tales como el trietilenglicol, 1,3-butanoidol y la glicerina; los ésteres de alcoholes polihídricos, tales como el mono-, di- o triacetato de glicerol; y los ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o policarboxílicos, tales como el dodecanodioato de dimetilo y el tetradecanodioato de dimetilo. Los formadores de aerosol preferidos son alcoholes poliédricos o sus mezclas, tales como trietilenglicol, 1,3-butanodiol y, con la máxima preferencia, glicerina o polietilenglicol.
El gel puede comprender un agente gelificante. Preferentemente, el gel comprende agar o agarosa o alginato de sodio. El gel puede comprender goma Gellan.
El gel comprende un gel termorreversible. Esto significa que el gel se volverá fluido cuando se caliente a una temperatura de fusión y volverá a formar un gel a una temperatura de congelación. La temperatura de congelación es preferentemente igual o superior a la temperatura ambiente y la presión atmosférica. Presión atmosférica significa una presión de 1 atmósfera. La temperatura de fusión es preferentemente más alta que la temperatura de congelación. Preferentemente, la temperatura de fusión del gel es superior a 50 grados centígrados, o 60 grados centígrados, o 70 grados centígrados, y con mayor preferencia superior a 80 grados centígrados. La temperatura de fusión en este contexto significa la temperatura a la que el gel ya no es sólido y comienza a fluir. El gel puede comprender un agente gelificante. Preferentemente, el gel comprende agar o agarosa o alginato de sodio. El gel puede comprender goma Gellan. El gel puede comprender una mezcla de materiales. El gel puede comprender agua.
El gel se puede proporcionar como un solo bloque o se puede proporcionar como una pluralidad de elementos de gel, por ejemplo, perlas o cápsulas. El uso de perlas o cápsulas puede permitir que el usuario final rellene de forma sencilla la primera (o la segunda) cámara. El uso de cápsulas o perlas también puede permitir que un usuario vea cuándo ya se ha usado un cartucho porque el gel no formará las mismas cápsulas o perlas en la gelificación después del calentamiento y posterior enfriamiento.
El gel puede comprender nicotina o un producto de tabaco u otro compuesto objetivo para administrarlo a un usuario. Cuando el aerosol resultante va a contener nicotina, es ventajoso que la nicotina esté contenida en el gel o en otra forma sólida en el contenedor del sustrato en lugar de en un líquido. La nicotina se puede incluir en el gel con un formador de aerosol. La nicotina irrita la piel y puede ser tóxica. Por lo tanto, es conveniente evitar cualquier posible fuga de nicotina bloqueando la nicotina en un gel a temperatura ambiente.
Los compuestos de sabor pueden estar contenidos en la segunda cámara en un gel. Alternativa o adicionalmente, el compuesto saborizante puede proporcionarse en otra forma. Por ejemplo, la segunda cámara puede contener un material de tabaco sólido que libera compuestos de sabor cuando se calienta. La segunda cámara puede contener, por ejemplo, uno o más de: polvo, gránulos, comprimidos, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas que contienen uno 0 más de: hoja de hierba, hoja de tabaco, fragmentos de costillas de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrusionado y tabaco expandido. El material de tabaco sólido en la segunda cámara puede estar en forma suelta. El tabaco puede estar contenido en un gel o líquido. La segunda cámara puede contener compuestos saborizantes volátiles de tabaco o no tabacos adicionales, que se liberarán al calentarse.
Cuando se usa agar como agente gelificante, el gel comprende preferentemente entre 0,5 y 5 % en peso (y con mayor preferencia entre 0,8 y 1 % en peso) de agar. El gel puede comprender además entre 0,1 y 2 % en peso de nicotina. El gel puede comprender además entre 30 % y 90 % en peso (y con mayor preferencia entre 70 y 90 % en peso) de glicerina. Un resto del gel puede comprender agua y cualquier saborizante.
Cuando se usa goma Gellan como agente gelificante, el gel comprende preferentemente entre 0,5 y 5 % en peso de goma Gellan. El gel puede comprender además entre 0,1 y 2 % en peso de nicotina. El gel puede comprender además entre 30 % y 99,4 % en peso de glicerina. Un resto del gel puede comprender agua y cualquier saborizante. En una modalidad, el gel comprende 2 % en peso de nicotina, 70 % en peso de glicerol, 27 % en peso de agua y 1 % en peso de agar. En una modalidad adicional, el gel comprende 65 % en peso de glicerol, 20 % en peso de agua, 14,3 % en peso de tabaco y 0,7 % en peso de agar.
Ventajosamente, el cartucho no comprende un elemento de transporte o mecanismo para transportar el formador de aerosol a una fuente de calor o calentador. El gel se calienta ventajosamente in situ para generar un aerosol deseado. En este contexto in situ significa en la misma posición dentro del cartucho. No se requiere una mecha capilar o una bomba. Ventajosamente, el sistema no comprende una estructura no volátil adicional dentro del cartucho de sustrato para contener o retener un líquido o gel en las proximidades del calentador.
El dispositivo puede comprender un alojamiento del dispositivo que tiene una cavidad para recibir el cartucho. La cavidad del dispositivo puede ser esencialmente cilíndrica. Preferentemente, la cavidad tiene un diámetro esencialmente igual o ligeramente mayor que el diámetro del cartucho.
El dispositivo puede comprender un cuerpo del dispositivo que contiene el suministro de energía y el calentador. El dispositivo generador de aerosol puede comprender además una boquilla separada del cuerpo del dispositivo. La boquilla puede estar configurada para acoplarse con el cuerpo del dispositivo. El cuerpo del dispositivo puede estar configurado para recibir el cartucho en una cavidad del cuerpo del dispositivo. Proporcionando una boquilla reutilizable, separada de la porción consumible, la construcción de la porción consumible puede ser simple.
Ventajosamente, al menos una pared del cartucho de sustrato está en contacto térmico con el calentador. La al menos una pared del cartucho de sustrato se puede colocar entre el calentador y el sustrato formador de aerosol. Preferentemente, la al menos una pared del cartucho de sustrato está en contacto directo con el calentador. El gel dentro del cartucho de sustrato se puede calentar por conducción a través de la pared externa. Ventajosamente, el cartucho de sustrato comprende al menos una pared externa impermeable a los líquidos y al vapor que define una cavidad ciega, en donde el sustrato formador de aerosol se mantiene en el cuerpo del dispositivo.
El cartucho puede tener cualquier forma adecuada.
Preferentemente, el cartucho es esencialmente cilíndrico. Como se usa en la presente descripción con referencia a la presente invención, los términos “cilindro” y “cilíndrico” se refieren esencialmente a un cilindro circular recto con un par de lados extremos opuestos esencialmente planos.
El cartucho puede tener cualquier tamaño adecuado.
El cartucho puede tener una longitud de, por ejemplo, entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 30 mm. En ciertas modalidades el cartucho puede tener una longitud de aproximadamente 12 mm.
El cartucho puede tener un diámetro de, por ejemplo, entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 10 mm. En ciertas modalidades el cartucho puede tener un diámetro de aproximadamente 7 mm.
El cartucho o cartucho de sustrato puede comprender un alojamiento. El alojamiento del cartucho puede estar formado por uno o más materiales. Los materiales adecuados incluyen, pero no se limitan a: metal, aluminio, polímero, polieteretercetona (PEEK), poliimidas, como Kapton®, tereftalato de polietileno (PET), polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), etileno propileno fluorado (FEP), politetrafluoroetileno (PTFE), resinas epoxi, resinas de poliuretano y resinas vinílicas.
El alojamiento del cartucho puede estar formado por uno o más materiales conductores térmicamente. El interior del cartucho se puede recubrir o tratar para que comprenda uno o más materiales conductores térmicamente. El uso de uno o más materiales conductores térmicamente para formar el cartucho o recubrir el interior del cartucho puede aumentar ventajosamente la transferencia de calor del calentador al gel. Los materiales conductores térmicamente adecuados incluyen, pero no se limitan a, metales tales como, por ejemplo, aluminio, cromo, cobre, oro, hierro, níquel y plata, aleaciones, tales como latón y acero y cerámica, o sus combinaciones. Ventajosamente, al menos una pared del alojamiento tiene una conductividad térmica superior a 10 vatios por metro por Kelvin a temperatura ambiente. En una modalidad preferida, el alojamiento comprende al menos una pared formada por aluminio.
En modalidades en las que el cartucho está configurado para calentarse por inducción, el alojamiento del cartucho puede comprender un susceptor, por ejemplo, una capa de susceptor. La capa susceptora puede, por ejemplo, formar una pared del alojamiento o puede ser un recubrimiento aplicado al interior o al exterior del alojamiento. Un susceptor puede estar ubicado dentro de una cámara en el cartucho. Por ejemplo, el gel puede comprender un material susceptor.
Los cartuchos para su uso en sistemas generadores de aerosol de conformidad con la presente invención pueden formarse por cualquier método adecuado. Los métodos adecuados incluyen, pero no se limitan a, embutición profunda, moldeo por inyección, formación de ampollas, formación por soplado y extrusión.
El cartucho puede comprender una boquilla configurada para permitir que un usuario sople la boquilla para aspirar el aerosol hacia la boca o los pulmones. Cuando el cartucho comprende una boquilla, la boquilla puede comprender un filtro. El filtro puede tener una baja eficiencia de filtración de partículas o una muy baja eficiencia de filtración de partículas. Alternativamente, la boquilla puede comprender un tubo hueco. La boquilla puede comprender un modificador de flujo de aire, por ejemplo, un limitador.
El cartucho puede proporcionarse dentro de un tubo de boquilla. El tubo de boquilla puede comprender una cámara formadora de aerosol. El tubo de boquilla puede comprender un limitador de flujo de aire. El tubo de boquilla puede comprender un filtro. El tubo de la boquilla puede comprender un alojamiento de cartón. El tubo de boquilla puede comprender uno o más elementos impermeables al vapor dentro del tubo de cartón. El tubo de la boquilla puede tener un diámetro similar a un cigarrillo convencional, por ejemplo, alrededor de 7 mm. El tubo de boquilla puede tener un extremo del lado de la boca configurado para colocarse en la boca de un usuario para la inhalación de aerosol a través del mismo. El cartucho puede sujetarse en el tubo de la boquilla, por ejemplo, en un extremo opuesto al extremo del lado de la boca.
Un extremo abierto del cartucho de sustrato puede sellarse mediante uno o más elementos de sellado frágiles. La una o más barreras frágiles pueden formarse a partir de cualquier material adecuado. Por ejemplo, la una o más barreras frágiles pueden formarse a partir de una lámina o película, que comprende, por ejemplo, un metal. Cuando el cartucho comprende una o más barreras frágiles que sellan una o ambas de la primera cámara y la segunda cámara, el cuerpo del dispositivo preferentemente comprende además un miembro perforador configurado para romper la una o más barreras frágiles.
Alternativa o adicionalmente, el contenedor de sustrato puede sellarse mediante una o más barreras removibles. Por ejemplo, el contenedor de sustrato puede sellarse mediante uno o más sellos desprendibles.
La una o más barreras desmontables pueden formarse a partir de cualquier material adecuado. Por ejemplo, la una o más barreras removibles se pueden formar a partir de una lámina o película. por ejemplo, que comprende un metal.
Un extremo abierto del contenedor de sustrato puede sellarse mediante un elemento permeable al vapor, por ejemplo, una membrana o malla configurada para permitir el escape de vapor del contenedor de sustrato a través de la membrana o malla. Alternativamente, el contenedor de sustrato puede sellarse mediante una válvula activada por presión que permite la liberación de vapor a través de la válvula cuando una diferencia de presión a través de la válvula excede una diferencia de presión umbral.
El contenedor de sustrato puede comprender una primera cámara que contiene el gel y una segunda cámara separada de la primera cámara. La segunda cámara puede contener el mismo gel que la primera cámara o puede contener un gel diferente o un material diferente al de la primera cámara.
Las cámaras primera y segunda pueden estar unidas de forma permanente o pueden ser separables entre sí. La primera y la segunda cámara pueden proporcionarse por separado y fijarse juntas por un usuario utilizando un enclavamiento mecánico adecuado, como un ajuste a presión o un ajuste de tornillo. Alternativamente, las cámaras primera y segunda pueden permanecer separadas durante el uso.
Proporcionando las cámaras primera y segunda por separado, se puede poner a disposición de un usuario un conjunto de opciones de tipo "mezclar y combinar". El contenido de la primera cámara puede proporcionar una dosis particular de un compuesto objetivo para administrar a un usuario, como la nicotina, y puede proporcionar una densidad particular de aerosol, y se puede poner a disposición del usuario una gama de opciones. El contenido de la segunda cámara puede proporcionar principalmente compuestos de sabor, y el usuario puede disponer de una gama de opciones para la segunda cámara. El usuario puede elegir una cámara de la gama de primeras cámaras y una cámara de la gama de segundas cámaras y puede unirlas para formar un cartucho completo.
Incluso cuando la primera y la segunda cámara se proporcionan juntas y se fijan permanentemente entre sí, un fabricante puede adoptar el mismo enfoque de combinación y combinación para proporcionar una gama de cartuchos diferentes.
Las cámaras primera y segunda pueden tener el mismo tamaño y forma entre sí o pueden tener un tamaño o forma diferente entre sí. El tamaño y la forma de la primera y la segunda cámara pueden elegirse para adaptarse a su contenido y para proporcionar una tasa de calentamiento particular durante el uso.
También es posible tener más de dos cámaras. Puede ser conveniente tener tres o más cámaras en el cartucho, teniendo al menos dos de las cámaras contenido diferente.
Las cámaras primera y segunda pueden contener ventajosamente composiciones diferentes. Tanto la primera como la segunda cámara pueden contener un gel. Ventajosamente, ni la primera cámara ni la segunda cámara contienen líquido a temperatura ambiente. Ventajosamente, ni la primera cámara ni la segunda cámara comprenden un material de retención de líquidos o un material capilar.
Las cámaras primera y segunda pueden colocarse una al lado de la otra o una dentro de la otra o pueden disponerse en serie de manera que un flujo de aire pueda pasar primero a través de una cámara y luego a través de la otra.
El cartucho puede comprender una ranura entre la primera y la segunda cámara. La ranura puede estar configurada para recibir un elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento puede recibirse en la ranura, por ejemplo, cuando el cartucho está instalado en un dispositivo formador de aerosol. La provisión de una ranura en donde se recibe un elemento de calentamiento puede proporcionar un calentamiento eficiente al facilitar que la energía térmica del elemento de calentamiento pase directamente al interior del contenedor del sustrato en lugar de, por ejemplo, calentar otros elementos del sistema o el aire ambiente. Ventajosamente, la ranura es una ranura ciega. Ciego en este contexto significa cerrado en un extremo. La provisión de una ranura ciega permite proteger el elemento de calentamiento del vapor o aerosol generado por el sistema y puede ayudar a prevenir la acumulación de condensados en el calentador.
Cuando el sustrato comprende cámaras primera y segunda, la ranura se puede proporcionar entre la primera y la segunda cámara. Por ejemplo, la ranura puede proporcionarse dentro de una pared que separa la primera y la segunda cámara.
El calentador eléctrico puede comprender un calentador resistivo. El calentador eléctrico puede comprender uno o más elementos de calentamiento.
El elemento de calentamiento eléctrico puede comprender uno o más elementos de calentamiento externos, uno o más elementos de calentamiento internos, o uno o más elementos de calentamiento externos y uno o más elementos de calentamiento internos. En este contexto, medios externos fuera de la cavidad y medios internos dentro de la cavidad del cuerpo del dispositivo.
Uno o más elementos de calentamiento externos pueden comprender una serie de elementos de calentamiento externos dispuestos alrededor de la superficie interna de la cavidad. En ciertos ejemplos, los elementos de calentamiento externos se extienden a lo largo de la dirección longitudinal de la cavidad. Con esta disposición, los elementos de calentamiento pueden extenderse a lo largo de la misma dirección en la que el cartucho se inserta y se retira de la cavidad. Esto puede reducir la interferencia entre los elementos calentadores y el cartucho. En algunas modalidades, los elementos de calentamiento externos se extienden a lo largo de la dirección longitudinal de la cavidad y están separados en la dirección circunferencial. Cuando el elemento de calentamiento comprende uno o más elementos de calentamiento internos, uno o más elementos de calentamiento internos pueden comprender cualquier número adecuado de elementos de calentamiento. Por ejemplo, el elemento de calentamiento puede comprender un único elemento de calentamiento interno. El único elemento de calentamiento interno puede extenderse a lo largo de la dirección longitudinal de la cavidad.
El elemento de calentamiento eléctrico puede comprender un material eléctricamente resistivo. Los materiales eléctricamente resistivos adecuados incluyen, pero no se limitan a: semiconductores tales como cerámicas dopadas, cerámicas eléctricamente “conductoras” (tales como, por ejemplo, disiliciuro de molibdeno), carbono, grafito, metales, aleaciones de metal y materiales compuestos fabricados de un material cerámico y un material metálico. Tales materiales compuestos pueden comprender cerámicas dopadas o sin dopar. Ejemplos de cerámicas dopadas adecuadas incluyen carburos de silicio dopados. Ejemplos de metales adecuados incluyen titanio, zirconio, tantalio y metales del grupo del platino. Ejemplos de aleaciones de metal adecuadas incluyen acero inoxidable, constantán, aleaciones que contienen níquel-, cobalto-, cromo-, aluminio-titanio-zirconio, hafnio-, niobio-, molibdeno-, tántalo-, tungsteno-, estaño-, galio-, manganeso- y aleaciones que contienen hierro, y superaleaciones basadas en níquel, hierro, cobalto, acero inoxidable, Timetal®, aleaciones basadas en hierro-aluminio y aleaciones basadas en hierromanganeso-aluminio. Timetal® es una marca registrada de Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver Colorado. En materiales compuestos, el material eléctricamente resistivo puede opcionalmente incrustarse, encapsularse o recubrirse con un material aislante o viceversa, en dependencia de la cinética de la transferencia de energía y las propiedades fisicoquímicas externas requeridas. El elemento de calentamiento puede comprender una lámina metálica grabada aislada entre dos capas de un material inerte. En ese caso, el material inerte puede comprender Kapton®, lámina de mica o todo poliimida. Kapton® es una marca registrada de E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Wilmington, Delaware 19898, Estados Unidos de América. Un elemento de calentamiento flexible de este tipo puede adaptarse a la forma de la cavidad y puede extenderse alrededor de la periferia de la cavidad.
El elemento de calentamiento eléctrico puede formarse mediante el uso de un metal que tiene una relación definida entre temperatura y resistividad. En tales modalidades, el metal puede formarse como una pista entre dos capas de materiales aislantes adecuados. Un elemento de calentamiento eléctrico formado de esta manera puede usarse tanto como un calentador como un sensor de temperatura.
Cuando el elemento de calentamiento eléctrico comprende un susceptor, el cuerpo del dispositivo generador de aerosol preferentemente comprende un inductor dispuesto para generar un campo electromagnético fluctuante dentro de la cavidad y un suministro de energía eléctrica conectado al inductor. El inductor puede comprender una o más bobinas que generan un campo electromagnético fluctuante. La bobina o bobinas pueden rodear la cavidad. Preferentemente, el cuerpo del dispositivo es capaz de generar un campo electromagnético fluctuante de entre 1 y 30 MHz, por ejemplo, entre 2 y 10 MHz, por ejemplo, entre 5 y 7 MHz. Preferentemente, el cuerpo del dispositivo es capaz de generar un campo electromagnético fluctuante que tiene una intensidad de campo (campo H) de entre 1 y 5 kA/m, por ejemplo, entre 2 y 3 kA/m, por ejemplo, aproximadamente de 2,5 kA/m.
El sistema generador de aerosol de conformidad con la presente invención puede comprender un solo calentador. Esto proporciona ventajosamente una construcción simple del dispositivo. El calentador único puede configurarse como un calentador externo que, durante el uso, se coloca en el exterior de la cavidad. Alternativamente, el calentador único puede configurarse como un calentador interno que, durante el uso, se coloca internamente en la cavidad y se recibe en una ranura en el cartucho. Preferentemente, el calentador único está configurado como un calentador interno.
Cuando el calentador único está configurado como un calentador interno, el dispositivo generador de aerosol puede comprender ventajosamente medios de guía para facilitar la alineación adecuada del calentador interno con el cartucho.
Preferentemente, el calentador único es un elemento de calentamiento eléctrico que comprende un material eléctricamente resistivo. El elemento de calentamiento eléctrico puede comprender un material no elástico, por ejemplo, un material cerámico sinterizado, tal como vidrio, alúmina (AhOa) y nitruro de silicio (Si3 N4), o placa de circuito impreso o caucho de silicona. Alternativamente, el elemento de calentamiento eléctrico puede comprender un material metálico, elástico, por ejemplo, una aleación de hierro o una aleación de níquel-cromo.
El calentador único puede tener cualquier forma adecuada para calentar el cartucho. El calentador eléctrico puede colocarse entre la primera y la segunda cámara del cartucho cuando el cartucho está conectado o recibido en el cuerpo del dispositivo. Preferentemente, el calentador no sobresale del dispositivo generador de aerosol.
El calentador eléctrico puede rodear el cartucho de sustrato. El calentador eléctrico puede comprender una o más pistas eléctricamente resistivas sobre un sustrato flexible. Preferentemente, el calentador eléctrico comprende una o más pistas eléctricamente resistivas sobre un material de sustrato rígido. Preferentemente, el calentador eléctrico sobresale en la cavidad del dispositivo.
El sistema generador de aerosol de la presente invención puede comprender además uno o más sensores de temperatura configurados para sensar la temperatura de al menos uno de los elementos calentadores eléctricos. En dichas modalidades, el sistema puede comprender un controlador y el controlador puede configurarse para controlar un suministro de energía al calentador eléctrico en base a la temperatura sensada. Ventajosamente, el controlador está configurado para suministrar energía al calentador continuamente después de la activación del sistema en lugar de responder a las bocanadas sensadas por el usuario.
El sistema puede comprender circuitos electrónicos para controlar el suministro de energía al calentador eléctrico. El circuito electrónico puede ser un simple interruptor. Alternativamente, el circuito electrónico puede comprender uno o más microprocesadores o microcontroladores. Los circuitos electrónicos pueden ser programables.
El suministro de energía eléctrica puede ser una fuente de voltaje de CC. En las modalidades preferidas, el suministro de energía es una batería. Por ejemplo, el suministro de energía puede ser una batería de hidruro de níquel metálico, una batería de níquel cadmio, o una batería a base de litio, por ejemplo, una batería de litio-cobalto, una de litio-hierro-fosfato o una de litio-polímero. Alternativamente el suministro de energía puede ser otra forma de dispositivo de almacenamiento de carga tal como un condensador. El suministro de energía puede requerir recargarse y puede tener una capacidad que permita el almacenamiento de suficiente energía para el uso del dispositivo generador de aerosol con uno o más artículos generadores de aerosol.
Preferentemente, el sistema generador de aerosol está configurado para generar un aerosol para inhalación por parte del usuario. El sistema generador de aerosol puede ser un sistema portátil y puede comprender una boquilla en donde un usuario succiona o aspira durante el uso.
Ventajosamente, el sistema no comprende un mecanismo de transporte para transportar el formador de aerosol al calentador. El contenido del cartucho se calienta ventajosamente in situ para generar un aerosol deseado. En este contexto in situ medios en la misma posición dentro de las cámaras primera y segunda que se mantienen los contenidos antes de su uso. No se requiere una mecha capilar o una bomba.
Preferentemente, el dispositivo generador de aerosol es un dispositivo generador de aerosol portátil o de mano que es cómodo para que un usuario lo sujete entre los dedos de una sola mano.
El dispositivo generador de aerosol puede ser en forma esencialmente cilíndrica. El dispositivo generador de aerosol puede tener una longitud de entre aproximadamente 70 milímetros y aproximadamente 120 milímetros.
En otro aspecto de la invención, se proporciona un cartucho para un sistema generador de aerosol, el sistema generador de aerosol que comprende un calentador, el cartucho que comprende:
un cartucho de sustrato que contiene un sustrato formador de aerosol en forma de un gel termorreversible que es sólido a temperatura ambiente, en donde el cartucho está configurado para conectarse de manera desmontable o ser recibido en un cuerpo del sistema generador de aerosol y en donde el cartucho comprende una ranura configurada para recibir el calentador.
Las características del cartucho de sustrato y el cartucho descrito en relación con el primer aspecto de la invención pueden aplicarse al cartucho del segundo aspecto de la invención. En particular, el cartucho de sustrato puede comprender al menos una pared externa impermeable a líquidos y vapores que define una cavidad ciega, en donde el sustrato formador de aerosol está contenido en la cavidad ciega. "Ciego" en este contexto significa cerrado en un extremo. El cartucho puede comprender un tubo de boquilla, en donde el cartucho de sustrato se mantiene en el tubo de boquilla. El tubo de boquilla puede tener un extremo del lado de la boca para insertarlo en la boca de un usuario. El tubo de la boquilla puede comprender un modificador de flujo de aire, como un limitador.
La invención se describirá ahora adicionalmente con referencia a los dibujos acompañantes los cuales ilustran adicionalmente las modalidades de conformidad con la presente invención y en los cuales:
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema generador de aerosol de acuerdo con una primera modalidad de la invención;
la Figura 2a es una vista en perspectiva de una porción de boquilla de acuerdo con una primera modalidad de la invención;
la Figura 2b es una vista en perspectiva inferior de un alojamiento de cartucho de acuerdo con una primera modalidad de la invención;
la Figura 2c es una vista superior en perspectiva del cartucho de la Figura 2b;
la Figura 2d es una vista en sección transversal del cartucho de la Figura 2b;
la Figura 3 ilustra una modalidad en donde una porción de boquilla perfora un sello frágil en un cartucho de acuerdo con la invención;
la Figura 4 es una ilustración esquemática de un sistema generador de aerosol de acuerdo con una modalidad adicional de la invención;
la Figura 5a es una ilustración esquemática de un cartucho sostenido dentro de un tubo de boquilla de acuerdo con una modalidad adicional de la invención;
la Figura 5b es una vista en despiece de los elementos dentro del tubo de la boquilla de la Figura 5a;
la Figura 6 es una ilustración del flujo de aire a través del tubo de la boquilla de la Figura 6a;
la Figura 7a es una ilustración esquemática de un dispositivo generador de aerosol de acuerdo con una modalidad adicional de la invención;
la Figura 7b muestra el dispositivo de la Figura 7a con un cartucho recibido en una cavidad del dispositivo; y la Figura 8 muestra el cartucho de la Figura 7b en detalle.
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema generador de aerosol de acuerdo con una primera modalidad de la invención. El sistema comprende un dispositivo generador de aerosol 10 y un cartucho reemplazable 20. El dispositivo generador de aerosol comprende un cuerpo del dispositivo 12 y una porción de boquilla 14.
El cuerpo del dispositivo 12 comprende un suministro de energía, que es una batería de iones de litio 16 y un circuito de control electrónico 18. El cuerpo del dispositivo también incluye el calentador 22, que tiene la forma de una lámina que se proyecta hacia el interior de una cavidad 24 en el alojamiento del cuerpo del dispositivo. El calentador es un calentador eléctrico que comprende una pista eléctricamente resistiva sobre un material de sustrato de cerámica. El circuito de control está configurado para controlar el suministro de energía desde la batería 16 al calentador eléctrico 22.
La porción de boquilla 14 se acopla al cuerpo del dispositivo mediante un simple ajuste a presión, aunque se puede utilizar cualquier tipo de conexión, como un ajuste a presión o un ajuste roscado. La porción de boquilla en esta modalidad es simplemente un tubo hueco ahusado, sin ningún elemento de filtro, y se muestra con más detalle en la figura 2a. Sin embargo, es posible incluir uno o más elementos de filtro en la porción de boquilla. La porción de boquilla comprende orificios de entrada de aire 42 y encierra una cámara formadora de aerosol 40 (mostrada en la figura 1) en donde el vapor puede condensarse en un flujo de aire antes de entrar en la boca del usuario.
El cartucho 20 comprende un alojamiento que define dos cámaras ciegas. Las dos cámaras 30, 32 están abiertas en el extremo de boquilla. Una membrana 37 (mostrada en la Figura 1) sella el extremo abierto de las cámaras. Se puede proporcionar un sello removible sobre la membrana que un usuario retira antes del uso. Se proporciona una ranura ciega 34 entre las dos cámaras para recibir el calentador 22. La ranura ciega 34 está cerrada en el extremo de boquilla. Una primera cámara 30 contiene un primer gel que contiene nicotina y formador de aerosol, y la segunda cámara 32 contiene un segundo gel que contiene hojas de tabaco picadas.
La Figura 2b es una vista en perspectiva inferior del alojamiento del cartucho. La Figura 2c es una vista en perspectiva del alojamiento del cartucho. El cartucho 20 tiene una forma generalmente cilindrica. Las cámaras primera y segunda son del mismo tamaño y forma y están separadas por una pared divisoria 36. La ranura ciega 34 está dentro de la pared divisoria 36. Se proporciona un canal 38 en una pared del alojamiento del cartucho para enganchar una nervadura correspondiente en la cavidad 24. Esto asegura que el cartucho solo se pueda insertar en la cavidad 24 en una orientación, en donde la lámina de calentamiento se recibe en la ranura 34.
La Figura 2d es una sección transversal del alojamiento del cartucho de las Figuras 2b y 2c que muestra la forma de la ranura ciega 34. La forma de la ranura coincide con la forma de la lámina del calentador.
El primer gel de la primera cámara 30 comprende uno o dos formadores de aerosol, como glicerina y polietilenglicol. La concentración relativa de los formadores de aerosol se puede adaptar a los requisitos particulares del sistema. En esta modalidad, el gel de la primera cámara 30 comprende (en peso): 2 % de nicotina, 70 % de glicerina, 27 % de agua, 1 % de agar.
El agente gelificante es preferentemente agar. Tiene la propiedad de fundirse a temperaturas superiores a los 85 °C y volver a gelificarse alrededor de los 40 °C. Esta propiedad lo hace adecuado para ambientes calurosos. El gel no se derretirá a 50 °C, lo cual es útil si el sistema se deja en un automóvil caliente bajo el sol, por ejemplo. Una transición de fase a líquido a alrededor de 85 °C significa que el gel solo necesita calentarse a una temperatura relativamente baja para inducir la aerosolización, lo que permite un bajo consumo de energía. Puede ser beneficioso usar solo agarosa, que es uno de los componentes del agar, en lugar de agar.
El segundo gel de la segunda cámara 32 comprende (en peso): 65 % de glicerina, 20 % de agua, 14,3 % de tabaco en polvo sólido, 0,7 % de agar.
Se pueden añadir sabores adicionales o diferentes, como mentol, en agua o en propilenglicol o glicerina antes de la formación de cualquiera de los geles.
La cantidad de gel proporcionada en cada cartucho también se puede elegir para satisfacer necesidades particulares. Cada cartucho puede contener suficiente gel para proporcionar una sola dosis o sesión de uso para un usuario o puede contener suficiente gel para varias o muchas dosis o sesiones de uso.
En funcionamiento, el sistema está configurado para funcionar en un modo de calentamiento continuo. Esto significa que el calentador 22 calienta el cartucho a lo largo de una sesión operativa en lugar de responder a las bocanadas del usuario sensadas. El usuario enciende el sistema usando un interruptor simple (no mostrado) y el calentador calienta el cartucho. Se puede incluir un sensor de temperatura en el sistema de manera que se pueda proporcionar al usuario una indicación de cuándo se ha alcanzado una temperatura de operación a la que se genera el aerosol. Los geles se vuelven líquidos al calentarse por encima de 85oC. El aerosol que contiene nicotina y glicerina se genera a temperaturas entre 180 °C y 250 °C. Durante el funcionamiento, el calentador funciona a aproximadamente 250 °C. El calentador puede funcionar durante un período de tiempo fijo después de la activación, digamos 6 minutos, o puede funcionar hasta que el usuario apague el sistema. El tiempo de funcionamiento puede depender de la cantidad de gel que contenga el cartucho.
El alojamiento del cartucho está hecho de aluminio, que es un buen conductor térmico. El calentador nunca está en contacto con el gel o cualquier vapor o aerosol generado. Se mantiene en la ranura ciega 34 y así se aísla del aerosol generado. Esto garantiza que no se acumulen condensados en el calentador, lo que podría dar lugar a la generación de compuestos inconvenientes durante el funcionamiento.
La Figura 3 ilustra una modalidad en donde las cámaras del cartucho están selladas por un elemento de sellado frangible. La porción de boquilla se usa para perforar el elemento de sellado para permitir que el vapor generado en las cámaras escape de las dos cámaras.
La Figura 3a ilustra la inserción del cartucho 20 en el dispositivo 12. Como en la Figura 1, el cartucho comprende cámaras primera y segunda 30, 32 y una ranura ciega 34 entre las cámaras. Las cámaras están selladas por el elemento de sellado 50.
La Figura 3b muestra el cartucho insertado en el dispositivo, con el calentador 22 recibido en la ranura 34 entre las cámaras. A continuación, se conecta una porción de boquilla 14 a la porción del cuerpo del dispositivo 12. La Figura 3b ilustra la dirección de inserción de la porción de boquilla. La porción de boquilla está provista de elementos de perforación 52 que actúan para perforar el elemento de sellado frágil y proporcionan un paso de escape 54 para el vapor generado en la primera y segunda cámaras.
La Figura 3c muestra la porción de boquilla 14 en una posición completamente insertada, con los elementos de perforación 52 que se extienden hacia la primera y la segunda cámara y permiten que el vapor escape de la primera y la segunda cámara 30, 32 hacia una cámara formadora de aerosol en la porción de boquilla. . El vapor se enfría y se arrastra en un flujo de aire en la porción de boquilla para formar un aerosol, antes de ser inhalado por el usuario. Como en la forma de modalidad de la Figura 1, la porción de boquilla puede estar provista de entradas de aire. Alternativa o adicionalmente, se puede proporcionar a través del dispositivo una trayectoria de flujo de aire hacia la porción de boquilla. Alternativa o adicionalmente, se puede proporcionar una trayectoria de flujo de aire a través de las cámaras primera y segunda.
La Figura 4 es una ilustración esquemática de un sistema generador de aerosol de acuerdo con aún una modalidad adicional de la invención. La modalidad de la Figura 4 funciona utilizando calentamiento por inducción en lugar de utilizar calentamiento resistivo. En lugar de usar un calentador resistivo alrededor o dentro de la cavidad en donde se recibe el cartucho, el cuerpo del dispositivo comprende una bobina inductora que rodea la cavidad y se proporciona un susceptor en la cavidad, en este ejemplo como parte del cartucho.
El cuerpo del dispositivo 212 comprende un suministro de energía, que es una batería de iones de litio 216 y un circuito de control electrónico 218. El cuerpo del dispositivo también incluye una bobina de inducción 224, que se extiende alrededor de una cavidad en el alojamiento del cuerpo del dispositivo. El cuerpo del dispositivo también comprende un circuito electrónico 220 para generar una señal de CA que se proporciona a la bobina de inducción 224.
La porción de boquilla 214 es similar a la porción de boquilla que se muestra en la Figura 1 y encierra una cámara formadora de aerosol 240. En este ejemplo, se proporcionan entradas de aire 242 en la unión de la porción de boquilla y el cuerpo del dispositivo.
El cartucho de la Figura 4 es similar al cartucho que se muestra en la Figura 1. La composición de los geles en las dos cámaras del cartucho puede ser la misma que en la modalidad de la Figura 1. Sin embargo, en lugar de tener una cavidad ciega para recibir un calentador, la pared del cartucho que separa las dos cámaras comprende un material susceptor 222, como una capa de hierro, que se calienta en el campo magnético alterno. El material susceptor en este ejemplo se proporciona como parte del cartucho en lugar de como parte del cuerpo del dispositivo, pero es posible que el material susceptor se proporcione como parte del cuerpo del dispositivo o tanto en el cartucho como en el cuerpo del dispositivo. El cartucho completo se puede formar a partir de un material susceptor, o se puede proporcionar un material susceptor como un recubrimiento en una o más superficies del cartucho. También es posible proporcionar material susceptor dentro de las cámaras primera y segunda, suspendido en el gel u otro material contenido allí.
Se proporciona un elemento de sellado para sellar la primera y la segunda cámara de la misma manera que se describe con referencia a la Figura 1. Se puede usar una disposición de perforación de cartuchos similar a la que se muestra en la figura 3 para abrir el cartucho usando la porción de boquilla 114, con las adaptaciones adecuadas hechas para las diferentes trayectorias de flujo de aire. Alternativamente, se puede usar un sello despegable simple y proporcionar una membrana permeable al vapor a lo largo del extremo abierto de las cámaras primera y segunda 230, 232.
En funcionamiento, el sistema está configurado para operar en un modo de calentamiento continuo como en la modalidad de la Figura 1. Esto significa que cuando un usuario enciende el dispositivo, el dispositivo suministra una señal de CA a la bobina de inducción para generar un campo magnético alterno en la cavidad. Esto induce un flujo de corriente en el susceptor que da como resultado un calentamiento del susceptor. Si se utiliza un material ferromagnético como susceptor, las pérdidas por histéresis también pueden contribuir al calentamiento. La bobina de inducción se puede describir como un calentador de inducción en este contexto. Al controlar la magnitud y la frecuencia de la señal de CA, se puede controlar la temperatura dentro de las cámaras primera y segunda. Puede proporcionarse un sensor de temperatura dentro de la cavidad y usarse un bucle de control de retroalimentación. De nuevo, el calentador de inducción puede funcionar durante un período de tiempo fijo después de la activación, digamos 6 minutos, o puede funcionar hasta que un usuario apague el sistema.
La Figura 5a es una ilustración esquemática de una modalidad adicional de la invención. En la modalidad de la Figura 5a, el cartucho 330 se mantiene dentro de un tubo de boquilla 300. Un limitador de flujo 350 y los tubos de recubrimiento 340, 360, 370 también se mantienen dentro del tubo de la boquilla. Los componentes sostenidos dentro del tubo de la boquilla 330 se muestran en una vista en despiece en la Figura 5b.
El cartucho 330 es similar al cartucho que se muestra en la Figura 2c. Sin embargo, el cartucho 330 no tiene membrana ni elemento de sellado, pero incluye canales de flujo de aire 335 formados en las paredes del cartucho y entradas de aire 334 en la porción superior de los canales de flujo de aire para permitir que entre aire en los extremos abiertos de la primera y segunda cámara.
El tubo de la boquilla está hecho de cartón y tiene un diámetro de 6,6 mm y una longitud de 45 mm. Los tubos de recubrimiento 340 están hechos de polieteretercetona (PEEK) y se proporcionan para evitar que el tubo de cartón de la boquilla absorba la humedad del interior del tubo de la boquilla. Los tubos de recubrimiento se pueden hacer muy delgados, teniendo en esta modalidad un grosor de 0,3 mm. Se proporciona un limitador 350 para restringir el flujo de aire para asegurar la mezcla del aire con el vapor del cartucho y asegurar la generación de un aerosol dentro del espacio que sigue al limitador, en el tubo de recubrimiento 360.
La Figura 6 ilustra el flujo de aire dentro del tubo de la boquilla de la Figura 5a durante el funcionamiento. El tubo de la boquilla se muestra dentro de la cavidad 24 de un dispositivo 12 del tipo que se muestra en la figura 1. Pero el dispositivo 12 de la Figura 6 no tiene boquilla 14. La Figura 6 ilustra únicamente el extremo del dispositivo que recibe el tubo de la boquilla. La batería y el circuito de control no se muestran. El dispositivo incluye entradas de aire del dispositivo 355 que permiten que entre aire en un pasaje de flujo de aire interno 365 formado en el dispositivo alrededor de la periferia de la cavidad 24. Se coloca un elemento separador 352 en una base de la cavidad para permitir que el aire fluya desde el paso de flujo de aire interno 365 hacia la cavidad 24 y luego hacia los canales de flujo de aire 335 en el cartucho 330 y a través de las entradas de aire 334 hacia el interior de la boquilla. tubo.
El cartucho que se muestra en las Figuras 5a y 5b puede calentarse mediante un calentador del tipo que se muestra en la Figura 1 o del tipo que se muestra en las Figuras 4 o 7a (descrito a continuación). En funcionamiento, el sistema está configurado para operar en un modo de calentamiento continuo como en la Figura 1. Esto significa que el calentador calienta el cartucho durante una sesión de operación en lugar de responder a las bocanadas sensadas por el usuario. El usuario enciende el sistema usando un interruptor simple (no mostrado) y el calentador calienta el cartucho. Los geles en las cámaras primera y segunda se vuelven líquidos al calentarse y se genera vapor que contiene nicotina y glicerina a temperaturas entre 180 °C y 250 °C.
Cuando el sistema está a la temperatura de operación, el usuario succiona el extremo del lado de la boca del tubo de la boquilla para aspirar aire a través del tubo de la boquilla. El aire se introduce en un extremo distal del tubo de la boquilla, opuesto al extremo de boquilla desde el paso interno 365. El aire sube por los canales de flujo de aire 335 y a través de las entradas de aire 334 hacia el espacio 345. El aire se mezcla en el espacio 345 con el vapor de las cámaras primera y segunda. La mezcla de aire y vapor luego pasa a través del limitador 350, después de lo cual se enfría para formar un aerosol antes de ser aspirado a la boca del usuario. Después de la operación, el tubo de la boquilla, incluido el cartucho, puede retirarse del dispositivo y desecharse. Los tubos de boquilla de este tipo se pueden vender en paquetes para proporcionar múltiples operaciones del sistema.
La Figura 7a es una ilustración esquemática de un dispositivo generador de aerosol de acuerdo con una modalidad adicional de la invención. La Figura 7a muestra una vista en sección transversal de un dispositivo generador de aerosol 400 para usar con un contenedor o cartucho 500 como se muestra en la Figura 8. El dispositivo generador de aerosol comprende un alojamiento externo 402 que contiene un suministro de energía 404, como una batería recargable y un circuito de control 406. El alojamiento 402 comprende además una cavidad 408 configurada para recibir un contenedor 500. Un calentador 410 se extiende alrededor de la periferia de la cavidad 108. El circuito de control está conectado al calentador 410. El calentador está formado por una o más pistas de calentamiento metálicas intercaladas entre dos capas de material de sustrato termoestable y flexible, como la poliimida. El dispositivo generador de aerosol 400 comprende además una boquilla 412 acoplable a un extremo proximal del alojamiento del dispositivo generador de aerosol 402 mediante un ajuste a presión o ajuste con tornillo. La boquilla comprende una porción de perforación 414, entradas de aire 418 y una salida de aire 416.
El contenedor o cartucho 500 que el usuario coloca en la cavidad 408 del dispositivo, se muestra en la figura 8. El contenedor tiene un alojamiento 510 formada de aluminio, que es un buen conductor térmico. El alojamiento del contenedor tiene forma de copa, que define una cavidad ciega. El alojamiento 510 se puede fabricar utilizando técnicas conocidas adecuadas, como la embutición profunda. El contenedor contiene un gel 515. En esta modalidad, el gel comprende 2 % en peso de nicotina, 70 % en peso de glicerol, 27 % en peso de agua y 1 % en peso de agar. En una modalidad adicional, el gel comprende 65 % en peso de glicerol, 20 % en peso de agua, 14,3 % en peso de tabaco y 0,7 % en peso de agar. El gel se sella en la cavidad del contenedor mediante una lámina de sellado frangible 514. La lámina de sellado está soldada, termosellada o adherida a un labio 512 del alojamiento 510. Este tipo de contenedor se puede fabricar de forma muy económica.
La Figura 7b muestra una vista en sección transversal del dispositivo generador de aerosol 400 con un contenedor 500 recibido en la cavidad 408 del alojamiento. Durante el uso, un usuario inserta el contenedor 500 en la cavidad 108 del dispositivo generador de aerosol 400 y luego conecta la boquilla 412 al alojamiento 402. Al unir la boquilla, la porción de perforación 414 perfora la lámina de sellado 514 del contenedor y forma una trayectoria de flujo de aire 415 desde las entradas de aire 418, a través del contenedor hasta la salida de aire. El usuario luego presiona un botón (no se muestra) para activar el dispositivo. Después de activar el dispositivo, el calentador recibe energía de los circuitos electrónicos de control 406 desde el suministro de energía 404. El calentador luego calienta directamente la pared externa del cartucho. Cuando la temperatura del contenedor 500 alcanza la temperatura de operación de aproximadamente 250 grados centígrados, se informa al usuario por medio de un indicador (no mostrado) que el usuario puede aspirar en la boquilla en la salida 416. Cuando el usuario aspira en la boquilla, el aire ingresa a las entradas de aire 418, pasa a través de la boquilla y al contenedor 500, arrastra el gel vaporizado y luego sale a la boca del usuario a través de la salida de aire 416 en la boquilla. El calentador puede funcionar durante un período de tiempo fijo después de la activación, digamos 6 minutos, o puede funcionar hasta que un usuario apague el sistema.
Cuando se agota el gel del cartucho, el usuario puede retirar el cartucho y reemplazarlo por un cartucho nuevo.
Cada una de las modalidades descritas ha sido descrita como configurada para operar un esquema de calentamiento continuo, en donde el calentador se activa durante un período de tiempo predeterminado durante el cual un usuario puede dar varias bocanadas. Sin embargo, los sistemas descritos pueden configurarse para operar de diferentes maneras. Por ejemplo, se puede proporcionar energía al calentador o bobina de inducción solo durante la duración de cada bocanada del usuario, en función de las señales de un sensor de flujo de aire dentro del sistema. Alternativa o adicionalmente, la energía al calentador o a la bobina de inducción puede encenderse y apagarse en respuesta a la actuación del usuario de un botón o interruptor.
Las figuras muestran modalidades particulares de la invención. Pero debe quedar claro que se pueden realizar cambios en las modalidades descritas dentro de la invención como se define en las reivindicaciones. En particular, pueden proporcionarse diferentes disposiciones para el flujo de aire a través del sistema y pueden contemplarse diferentes disposiciones de calefacción, tales como calentadores no eléctricos.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema generador de aerosol que comprende:
un dispositivo (10) que comprende un suministro de energía (16) y un calentador eléctrico, el calentador eléctrico (22) conectado al suministro de energía (16); y
un cartucho de sustrato (20) que contiene un sustrato formador de aerosol en forma de gel termorreversible que es sólido a temperatura ambiente;
en donde el cartucho de sustrato (20) está configurado para insertarse o conectarse al dispositivo antes del uso y retirarse o desconectarse del dispositivo (10) después del uso.
2. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 1, en donde el calentador eléctrico (22) no entra en contacto con el sustrato formador de aerosol.
3. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde se proporciona al menos una pared del cartucho de sustrato (20) entre el calentador eléctrico (22) y el sustrato formador de aerosol.
4. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el calentador eléctrico (22) comprende una pista de calentamiento resistiva en o sobre un material de sustrato rígido.
5. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el calentador eléctrico (22) se aloja en una ranura (34) del cartucho.
6. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 5, en donde la ranura (34) es una ranura ciega.
7. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde al menos una pared del cartucho (20) está en contacto térmico con el calentador (22).
8. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el cartucho de sustrato (20) comprende al menos una pared externa impermeable a líquidos y vapores que define una cavidad ciega (34), en donde el sustrato formador de aerosol está contenido en la cavidad ciega (34).
9. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 8, en donde la cavidad ciega (34) está sellada por un elemento de sellado frágil, extraíble o permeable al vapor (50).
10. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo (10) comprende una porción de boquilla (14) separada del cartucho (20).
11. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el cartucho de sustrato (20) comprende una primera cámara (30) y una segunda cámara (32) separada de la primera cámara (30).
12. Un sistema generador de aerosol de conformidad con la reivindicación 11, en donde al menos una porción del calentador eléctrico (22) está situada entre la primera (30) y la segunda (32) cámaras.
13. Un sistema generador de aerosol de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el gel comprende una fuente de nicotina o un producto de tabaco.
14. Un cartucho para un sistema generador de aerosol, el sistema generador de aerosol que comprende un calentador (22), el cartucho que comprende:
un cartucho de sustrato (330) que contiene un sustrato formador de aerosol en forma de un gel termorreversible que es sólido a temperatura ambiente, en donde el cartucho está configurado para conectarse de manera desmontable o recibirse en un cuerpo del sistema generador de aerosol y en donde el cartucho comprende una ranura (34) configurada para recibir el calentador (22).
15. Un cartucho de conformidad con la reivindicación 14, en donde el cartucho de sustrato comprende al menos una pared externa impermeable a los líquidos y al vapor que define una cavidad ciega (30, 32), en donde el sustrato formador de aerosol está contenido en la cavidad ciega (30, 32).
16. Un cartucho de conformidad con la reivindicación 14 o 15, en donde el cartucho comprende un tubo de boquilla (300), en donde el cartucho de sustrato (330) se sujeta en el tubo de boquilla (300), y en donde el tubo de boquilla (300) tiene un extremo del lado de la boca para su inserción en la boca de un usuario.
17. Un cartucho de conformidad con la reivindicación 16, en donde el tubo de boquilla (300) comprende un limitador de flujo de aire (350).
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