ES2941944T3

ES2941944T3 - Dispositivo de narguile con enfriamiento para mejorar las características del aerosol

Info

Publication number: ES2941944T3
Application number: ES19703187T
Authority: ES
Inventors: Robert Emmett; Jean-Pierre Schaller; Florez Ana Isabel Gonzalez; Jakub Bialek
Original assignee: Philip Morris Products SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: JP7317837B2; EP3740089A1; CN111542236A; RU2020126573A; EP3740089B1; CN111542236B; IL275819B1; WO2019138325A1; IL275819A; US20200337369A1; JP2021510505A; IL275819B2; US11918038B2

Abstract

Un dispositivo shisha comprende un elemento de enfriamiento (13) dispuesto a lo largo de un canal de flujo de aire para enfriar un aerosol. La unidad de elementos de enfriamiento utiliza enfriamiento activo y puede utilizar adicionalmente enfriamiento pasivo. El elemento de enfriamiento puede comprender un conducto (21) que comprende un material térmicamente conductor. El elemento de enfriamiento se puede formar integralmente con un elemento de aceleración (14) dispuesto a lo largo del canal de flujo de aire. El enfriamiento puede ocurrir antes o durante la aceleración del aerosol por el elemento acelerador. El enfriamiento puede contribuir a la condensación en el aerosol. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de narguile con enfriamiento para mejorar las características del aerosol

La presente descripción se refiere a dispositivos de narguile y, más particularmente, a dispositivos de narguile que calientan un sustrato formador de aerosol sin quemar el sustrato y que mejoran las características del aerosol generado.

Los dispositivos tradicionales de narguile se utilizan para fumar tabaco y están configurados de manera que el vapor y el humo pasan a través de un depósito de agua antes de que el consumidor los inhale. Los dispositivos de narguile pueden incluir una salida o más de una salida, de manera que el dispositivo pueda ser usado por más de un consumidor a la vez. El uso de dispositivos de narguile es considerado por muchos como una actividad de ocio y una experiencia social.

El tabaco usado en los dispositivos de narguile se puede mezclar con otros ingredientes para, por ejemplo, aumentar el volumen del vapor y el humo producidos, para alterar el sabor o ambos. Las píldoras de carbón se utilizan típicamente para calentar el tabaco en un dispositivo convencional de narguile, lo cual puede causar una combustión completa o parcial del tabaco u otros ingredientes.

Se han propuesto algunos dispositivos de narguile que utilizan fuentes de calor eléctricas para calentar o combustionar el tabaco para, por ejemplo, evitar los subproductos del carbón quemado o para mejorar la consistencia con la cual el tabaco se combustiona. Sin embargo, la sustitución de un calentador eléctrico por carbón puede resultar en una producción insatisfactoria de aerosol en términos de humo o aerosol visible, masa total de aerosol, o humo o aerosol visible y masa de aerosol.

El documento US 2016/295911 A se dirige a los pipas para fumar para aspirar el humo de un recipiente con material combustible, a través de una cámara de enfriamiento, y hacia una boquilla. Las pipas para fumar incluyen cada una un acoplador, un recipiente y una cámara de enfriamiento. El acoplador recibe de manera desmontable la cámara de enfriamiento y el recipiente. El material se quema en el recipiente y los gases resultantes se introducen en la cámara de enfriamiento y luego en la boquilla aplicando succión a la tobera. Las pipas para fumar pueden incluir difusores que se extienden hacia dentro de la cámara de enfriamiento desde la porción del acoplador en la que se inserta de manera desmontable la cámara de enfriamiento. Las cámaras de enfriamiento pueden ser capaces de contener líquido. Las pipas para fumar pueden incluir además un disco perforado que se coloca de manera desmontable entre la cámara de enfriamiento y el acoplador de manera que después de que el humo pasa a través de la cámara de enfriamiento, pasa a través del disco y hacia la boquilla.

Sería conveniente proporcionar un dispositivo de narguile que produzca una cantidad satisfactoria de uno o ambos de aerosol visible y masa total de aerosol con una resistencia a la aspiración lo suficientemente baja. Sería conveniente proporcionar un dispositivo de narguile que caliente un sustrato que no dé como resultado subproductos de la combustión.

Varios aspectos de la descripción se refieren a un dispositivo de narguile que comprende un elemento de enfriamiento dispuesto a lo largo de un canal de flujo de aire. El elemento de enfriamiento puede utilizar enfriamiento pasivo, enfriamiento activo, o ambos. El elemento de enfriamiento puede comprender un conducto que comprende un material conductor térmico. El enfriamiento puede mejorar la condensación del aerosol, para aumentar el aerosol visible, la masa total de aerosol (TAM), o el aerosol visible y TAM. El elemento de enfriamiento puede formarse integralmente con un elemento de aceleración, tal como una tobera, dispuesto a lo largo del canal de flujo de aire. La combinación de enfriamiento y aceleración del aerosol puede resultar en aumentos sustanciales en el aerosol visible, TAM, o aerosol visible y TAM. Además, la combinación de enfriamiento con aceleración permite el uso de toberas u otros elementos de aceleración adecuados que tienen diámetros internos que son suficientemente grandes para evitar una alta resistencia a la aspiración (RTD). Acelerar el aerosol puede resultar en una caída de presión y un efecto de siembra por pulverización, que puede explicarse por el efecto Venturi o el efecto Bernoulli y puede aumentar TAM.

De conformidad con la invención, un dispositivo de narguile comprende un recipiente que define un interior para alojar un volumen de líquido. El recipiente comprende una salida de espacio de cabeza. El dispositivo de narguile comprende además un elemento generador de aerosol para recibir un sustrato formador de aerosol. El elemento generador de aerosol está en comunicación continua con el interior del recipiente a través de un canal de flujo de aire. El canal de flujo de aire se extiende hacia el interior del recipiente desde el elemento generador de aerosol. El dispositivo de narguile comprende además un elemento de enfriamiento a lo largo del canal de flujo de aire entre el elemento generador de aerosol y el recipiente. El elemento de enfriamiento se configura para enfriar el aerosol en el canal de flujo de aire que fluye a través del elemento de enfriamiento y es acoplable a una fuente de energía para proporcionar enfriamiento activo para transferir el calor fuera del canal de flujo de aire, tal como fuera del recipiente. El dispositivo de narguile comprende un elemento de aceleración a lo largo del canal de flujo de aire entre el elemento generador de aerosol y el recipiente. El elemento de aceleración se configura para acelerar el aerosol en el canal de flujo de aire que fluye a través del elemento de aceleración.

En una o más modalidades, el dispositivo de narguile comprende además una cámara a lo largo del elemento de aceleración del canal de flujo de aire y el recipiente. La cámara se configura para recibir aerosol después de que el aerosol se ha enfriado y acelerado.

En una o más modalidades, al menos una porción del elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración forman integralmente una tobera.

En una o más modalidades, el dispositivo de narguile define una resistencia a la aspiración a lo largo del canal de flujo de aire de la columna de agua de 45 milímetros (mmWG) o menos.

En una o más modalidades, el elemento de enfriamiento se dispone al menos parcial o completamente entre la cámara y el elemento generador de aerosol.

En una o más modalidades, el elemento de enfriamiento se configura además para proporcionar enfriamiento pasivo. Por ejemplo, el elemento de enfriamiento puede comprender uno o ambos de un conducto que comprende un material conductor térmico y un disipador de calor.

En una o más modalidades, el elemento de enfriamiento comprende al menos uno de: una bomba de calor, un ventilador, un receptáculo de enfriamiento que tiene un volumen interior para líquido dispuesto adyacente al canal de flujo de aire, un bloque de agua, y una bomba de líquido. Se apreciará que el elemento de enfriamiento puede comprender cualquiera de una variedad de sus combinaciones.

En una o más modalidades, el conducto y el elemento de aceleración comprenden uno o más materiales que tienen difusividades térmicas de 10-6 m2/s o mayores

En una o más modalidades, el conducto y el elemento de aceleración comprenden uno o más materiales que tienen difusividades térmicas de 10-5 m2/s o mayores.

En una o más modalidades, el receptáculo de enfriamiento se configura para evaporar el líquido dispuesto en el volumen interior y transferir el líquido evaporado al exterior del recipiente.

En una o más modalidades, el elemento de enfriamiento comprende: el receptáculo de enfriamiento; y al menos uno del disipador de calor y el bloque de agua, en comunicación continua con el volumen interior del receptáculo de enfriamiento.

En una o más modalidades, el elemento de enfriamiento se configura para precalentar el aire que fluye hacia el elemento generador de aerosol.

En una o más modalidades, la cámara comprende una cámara principal en comunicación continua con el elemento de aceleración. La cámara principal puede dimensionarse o conformarse o dimensionarse y conformarse para permitir la desaceleración del aerosol en la cámara principal cuando el aerosol sale del elemento de aceleración y entra en la cámara principal.

En una o más modalidades, la cámara comprende una cámara principal en comunicación continua con el elemento de aceleración. La cámara principal puede dimensionarse o conformarse o dimensionarse y conformarse para permitir una reducción de la presión del aerosol en la cámara principal cuando el aerosol sale del elemento de aceleración y entra en la cámara principal.

En una o más modalidades, el elemento de aceleración comprende una primera abertura proximal al elemento generador de aerosol y una segunda abertura en una cámara principal. El aerosol fluye hacia el elemento de aceleración a través de la primera abertura y fuera de la segunda abertura hacia la cámara principal. Opcionalmente, la primera abertura tiene un diámetro mayor que la segunda abertura.

En una o más modalidades, el elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración se disponen de manera que el aerosol que fluye a través del elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración da como resultado un aumento en la masa total de aerosol que sale de una salida del espacio de cabeza del recipiente del dispositivo de narguile durante el uso del dispositivo de narguile en relación con una masa total de aerosol que sale de una salida del espacio de cabeza de un recipiente de un dispositivo de narguile que no comprende el elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración.

En una o más modalidades, el aumento en la masa total de aerosol es 1,5 veces o mayor con respecto a un dispositivo de narguile que no incluye el elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración.

En una o más modalidades, el elemento generador de aerosol se configura para calentar un sustrato formador de aerosol para causar la formación de aerosol sin quemar el sustrato formador de aerosol.

Ventajosamente, uno o más dispositivos de narguile descritos en la presente descripción pueden proporcionar una baja resistencia a la aspiración (RTD) mientras que aún logran una producción suficiente de aerosol controlando la temperatura dentro del elemento de enfriamiento. La temperatura dentro del elemento de enfriamiento puede ser una temperatura dentro de una cavidad del elemento de enfriamiento. La temperatura dentro del elemento de enfriamiento puede ser una temperatura dentro del canal de flujo de aire en una posición en la que se dispone el elemento de enfriamiento. En general, el enfriamiento de la cavidad del elemento de enfriamiento o del canal de flujo de aire puede permitir una mayor producción de aerosol en comparación con el uso de un dispositivo que no incorpora tal enfriamiento de aerosol, si se utiliza también o no un elemento de aceleración o una cámara de expansión. Cuando se usa un elemento de aceleración, enfriar la cavidad del elemento de enfriamiento o el canal de flujo de aire puede permitir que un diámetro en sección transversal del elemento de aceleración, que puede ser una tobera, sea de un tamaño suficiente para facilitar una RTD conveniente mientras se logra una mayor producción de aerosol en comparación con el uso de un dispositivo que no incorpora tal enfriamiento de aerosol. En general, un diámetro mayor da como resultado una RTD más baja. Uno o más dispositivos de narguile descritos en la presente descripción pueden producir esencialmente más aerosol visible, suministrar esencialmente más TAM, o producir esencialmente más aerosol visible y suministrar esencialmente más TAM que dispositivos similares que tienen una RTD similar pero no tienen un elemento de enfriamiento. Además, en lugar de simplemente ventilar el aire usado en el enfriamiento del aerosol, tal aire puede reutilizarse. Por ejemplo, el aire puede funcionar como aire precalentado, que es aire calentado antes de entrar en el elemento generador de aerosol. Esto puede proporcionar un calentamiento más homogéneo del sustrato, ahorros de energía durante el uso y una fabricación menos compleja. Además, un usuario del dispositivo puede tener una experiencia más típica de una experiencia asociada con un dispositivo de narguile convencional (en el que un sustrato formador de aerosol se calienta con un trozo de carbón que se quema o combustiona), particularmente en términos de producción de aerosol y RTD, pero sin combustión y por lo tanto sin subproductos de combustión del carbón. Además, si el dispositivo de narguile se configura para calentar suficientemente un sustrato formador de aerosol para producir un aerosol sin quemar el sustrato formador de aerosol, también pueden evitarse los subproductos de la combustión del sustrato formador de aerosol. Otras ventajas y beneficios serán evidentes para un experto en la técnica que tiene el beneficio de esta descripción.

Todos los términos científicos y técnicos usados en la presente descripción tienen significados que se usan comúnmente en la técnica a menos que se especifique de otra manera. Las definiciones proporcionadas en la presente descripción son para facilitar el entendimiento de ciertos términos usados frecuentemente en la presente descripción.

El término “sustrato formador de aerosol” se refiere a un dispositivo o sustrato que libera, al calentarse, compuestos volátiles que pueden formar un aerosol para ser inhalado por un usuario. El sustrato formador de aerosol adecuado puede incluir material de origen vegetal. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede incluir tabaco, o un material que contiene tabaco que contiene compuestos volátiles con sabor a tabaco, que se liberan del sustrato formador de aerosol al calentarse. El sustrato formador de aerosol puede incluir además o alternativamente un material que no contiene tabaco. El sustrato formador de aerosol puede incluir material de origen vegetal homogeneizado. El sustrato formador de aerosol incluye al menos aproximadamente formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol puede incluir otros aditivos e ingredientes, tales como saborizantes. En algunas modalidades, el sustrato formador de aerosol comprende un líquido a temperatura ambiente. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede comprender una solución líquida, suspensión, dispersión o similares. En algunas modalidades, el sustrato formador de aerosol comprende un sólido a temperatura ambiente. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede comprender tabaco o azúcar. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol comprende nicotina.

El término “material de tabaco” se refiere a un material o sustancia que comprende tabaco, que comprende mezclas de tabaco o tabaco saborizado, por ejemplo.

Como se usa en la presente descripción, el término “aerosol” como se usa cuando se discute un flujo de aerosol, puede referirse a aerosol, aerosol que contiene aire o vapor, o aire arrastrado por aerosol. El vapor que contiene aire puede ser un precursor del aerosol que contiene aire, por ejemplo, después de enfriarse o después de acelerarse.

Como se usa en la presente descripción, el término “enfriamiento” se refiere a una reducción de la energía interna en un sistema, que puede lograrse mediante transferencia de calor pero también mediante el trabajo realizado por el sistema.

Habiendo definido ciertos términos utilizados con frecuencia anteriormente, el dispositivo de narguile de la presente descripción se describirá en la presente descripción con más detalle. En general, un dispositivo de narguile comprende un elemento de enfriamiento dispuesto a lo largo de un canal de flujo de aire. El elemento de enfriamiento puede contribuir a proporcionar características de aerosol mejoradas, tales como más TAM tanto si se usa como si no un elemento de aceleración o cámara de expansión. En particular, el elemento de enfriamiento puede reducir la temperatura del aire arrastrado por aerosol para mejorar esencialmente el proceso de nucleación. En algunas modalidades, la temperatura medida dentro de la cavidad de una tobera puede reducirse a aproximadamente 10 °C usando el elemento de enfriamiento en comparación con, por ejemplo, 40 °C, cuando no se aplica enfriamiento.

Durante el uso, el canal de flujo de aire puede estar en comunicación continua con la salida del espacio de cabeza a través de algún líquido. El canal de flujo de aire puede comenzar cerca, o adyacente, a un sustrato formador de aerosol. El canal de flujo de aire puede terminar en un interior de un recipiente. En particular, el extremo del canal de flujo de aire puede extenderse hacia un volumen de líquido en el interior del recipiente durante el uso del dispositivo de narguile. Sin embargo, el canal de flujo de aire no necesariamente necesita terminar en el interior del recipiente. El elemento de enfriamiento puede usarse en combinación con un elemento de aceleración del aire. El elemento de aceleración del aire puede formarse integralmente con al menos uno del elemento de enfriamiento o una cámara. La cámara puede ser una cámara de desaceleración para aerosol. En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento se configura para enfriar el aerosol antes o durante la aceleración por el elemento de aceleración. El dispositivo de narguile puede comprender un elemento generador de aerosol. El elemento generador de aerosol puede usarse con un sustrato formador de aerosol para producir aerosol. En particular, el elemento generador de aerosol puede calentar el sustrato formador de aerosol para generar aerosol. El sustrato formador de aerosol puede calentarse, pero no quemarse, por el elemento generador de aerosol. El elemento generador de aerosol puede comprender un elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento puede comprender un calentador eléctrico.

Un dispositivo de narguile puede comprender un recipiente. El recipiente puede definir un interior. El recipiente puede configurarse para contener líquido. En particular, el interior del recipiente puede contener un volumen de líquido.

El aire puede fluir a través del elemento generador de aerosol para aspirar el aerosol del elemento generador de aerosol a través del canal de flujo de aire. La fuente del flujo de aire puede ser la succión o la toma de bocanada de un usuario. En respuesta, el aerosol puede aspirarse a través del líquido contenido en el interior del recipiente. El aerosol, que puede alterarse al pasar a través del líquido, puede salir del dispositivo de narguile a través de una salida del espacio de cabeza del recipiente. El usuario puede succionar una boquilla en comunicación continua con la salida del espacio de cabeza.

El elemento generador de aerosol está en comunicación continua con el interior del recipiente. En particular, el canal de flujo de aire puede definir al menos parcialmente la comunicación continua desde el elemento generador de aerosol al interior del recipiente. Diversos componentes pueden disponerse a lo largo del canal de flujo de aire que puede mejorar las características del aerosol que fluye a través de la salida del espacio de cabeza hacia el usuario. El término “corriente abajo” se refiere a una dirección a lo largo del canal de flujo de aire hacia el interior del recipiente desde el elemento generador de aerosol. El término “corriente arriba” se refiere a una dirección opuesta a la dirección corriente abajo, o una dirección a lo largo del canal de flujo de aire hacia el elemento generador de aerosol desde el interior del recipiente.

El dispositivo de narguile comprende un elemento de enfriamiento. El elemento de enfriamiento puede disponerse a lo largo del canal de flujo de aire. El elemento de enfriamiento puede formar parte integral del canal de flujo de aire. El elemento de enfriamiento se configura para enfriar el aerosol en el canal de flujo de aire, particularmente el aire que fluye a través del elemento de enfriamiento. El elemento de enfriamiento puede disponerse corriente abajo del elemento generador de aerosol a lo largo del canal de flujo de aire. En particular, el elemento de enfriamiento puede disponerse entre el elemento generador de aerosol y el extremo del canal de flujo de aire, o al menos entre el elemento generador de aerosol y el recipiente. El elemento de enfriamiento puede estar al menos parcial o completamente dispuesto corriente arriba de la cámara.

El dispositivo de narguile puede comprender un elemento de aceleración. El elemento de aceleración puede disponerse a lo largo del canal de flujo de aire. El elemento de aceleración puede formar parte integral del canal de flujo de aire. El elemento de aceleración puede configurarse para acelerar el aerosol en el canal de flujo de aire, particularmente el aire que fluye a través del elemento de aceleración. El elemento de aceleración puede disponerse corriente abajo del elemento generador de aerosol a lo largo del canal de flujo de aire. El elemento de aceleración puede disponerse entre el elemento generador de aerosol y el recipiente. El elemento de aceleración también puede disponerse corriente abajo del elemento de enfriamiento. El elemento de aceleración puede disponerse entre el elemento de enfriamiento y el recipiente. El elemento de aceleración puede recibir aerosol enfriado.

El elemento de aceleración puede ser de cualquier forma adecuada para proporcionar aceleración del aerosol, tal como una forma de tobera. La tobera puede ahusarse para facilitar la aceleración del aerosol, o del aire arrastrado por aerosol, a través de una abertura de pequeño diámetro. El elemento de aceleración puede formarse de cualquier material adecuado capaz de formarse para proporcionar aceleración, tal como una resina epoxi o aluminio. La resina epoxi puede ser una resina epoxi de alta temperatura.

El elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración pueden ser una pieza integral o unitaria. Sin embargo, el elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración también pueden ser piezas separadas. El elemento de enfriamiento puede acoplarse operativamente al elemento de aceleración para permitir que el aire en el canal de flujo de aire fluya a través de ambos elementos. El elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración juntos pueden formar un conducto. El conducto puede describirse como una tobera.

Una cámara puede disponerse a lo largo del canal de flujo de aire. La cámara puede configurarse para desacelerar el aire. El aerosol puede formarse en respuesta a la desaceleración del aire arrastrado por el aerosol. La cámara puede disponerse corriente abajo del elemento generador de aerosol. En particular, la cámara puede disponerse entre el elemento generador de aerosol y el recipiente, o más particularmente, entre el elemento de aceleración y el recipiente.

La cámara puede disponerse corriente abajo del elemento de enfriamiento. La cámara también puede disponerse corriente abajo del elemento de aceleración. El elemento de aceleración puede disponerse al menos parcial o completamente en la cámara. En algunas modalidades, el elemento de aceleración forma una entrada de la cámara. El elemento de aceleración puede formarse integralmente con la cámara. El elemento de enfriamiento puede estar al menos parcial o completamente dispuesto corriente arriba de la cámara. En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento puede formarse integralmente con el elemento de aceleración para formar una tobera, que puede extenderse al menos parcialmente hacia dentro de la cámara.

Uno o más componentes del dispositivo de narguile que forma el canal de flujo de aire pueden tener una resistencia a la aspiración (RTD). La RTD puede estar relacionada con la facilidad con la que el usuario puede aspirar el aerosol a través del canal de flujo de aire del dispositivo de narguile. La RTD del elemento de aceleración puede contribuir al menos parcialmente a la RTD del canal de flujo de aire. El elemento de aceleración puede definir un diámetro de sección transversal más restrictivo a través del canal de flujo de aire, por ejemplo, en comparación con la cámara y el elemento de enfriamiento. El elemento de aceleración puede definir la RTD del canal de flujo de aire. En particular, la RTD puede ser menor que o igual a aproximadamente 45 milímetros, de columna de agua (mmWG), preferentemente igual a aproximadamente 38 milímetros de columna de agua o menos.

En general, el elemento de enfriamiento puede funcionar al calentarse por el aerosol mediante convección y transfiriendo el calor alejándolo del aire. El elemento de enfriamiento puede hacer uso de varias técnicas pasivas o activas para lograr el enfriamiento del aerosol.

Como se usa en la presente descripción, el término “enfriamiento pasivo” se refiere al enfriamiento sin consumo de energía adicional o fuente de energía. El término “enfriamiento activo” se refiere al enfriamiento mediante el uso de un consumo de energía adicional o una fuente de energía. El elemento de enfriamiento puede acoplarse operativamente a la fuente de energía, tal como un suministro de energía o batería, para proporcionar enfriamiento activo. La efectividad del enfriamiento, especialmente el enfriamiento pasivo, puede verse afectada por ciertas condiciones, tales como temperatura ambiente, gradiente de temperatura, capacidad de transferencia de calor, humedad y ventilación.

El elemento de enfriamiento comprende uno o más elementos de enfriamiento activos y puede comprender además uno o más elementos de enfriamiento pasivos.

Los componentes del elemento de enfriamiento pueden comprender al menos uno de: un conducto que comprende un material conductor térmico, un disipador de calor, una bomba de calor, un ventilador, un receptáculo de enfriamiento que tiene un volumen interior para líquido dispuesto fuera del canal de flujo de aire, un bloque de agua, y una bomba de líquido. Los componentes pasivos pueden comprender al menos uno del conducto, el disipador de calor, el receptáculo de enfriamiento y el bloque de agua. Los componentes activos pueden comprender la bomba de calor, el ventilador y la bomba de líquido. Cada componente puede acoplarse térmicamente al aerosol que fluye a través del elemento de enfriamiento. Más de uno de estos componentes pueden usarse juntos para mejorar aún más el enfriamiento.

El conducto del elemento de enfriamiento puede comprender un material configurado para facilitar el enfriamiento pasivo del aerosol que fluye a través de una cavidad del conducto. El conducto puede comprender un material conductor térmico, que puede usarse para extraer el calor del aerosol. El conducto puede calentarse por el aerosol. La difusividad térmica del material puede ser igual o mayor que aproximadamente 10-6 m2/s, 10-5 m2/s, aproximadamente 5 x 10-5 m2/s, o incluso aproximadamente 10-4 m2/s.

Los ejemplos no limitantes de material conductor térmico incluyen aluminio, que tiene una difusividad térmica de 9,7 x 10-5 m2/sTM, y cobre.

En algunas modalidades, una porción del conducto forma el elemento de aceleración. Por ejemplo, el conducto puede ser una tobera que comprende el elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración.

El aire fuera del canal de flujo de aire que fluye más allá del conducto puede extraer el calor del conducto. Este flujo de aire de enfriamiento puede proporcionarse por el diseño del dispositivo de narguile. El dispositivo de narguile puede comprender un canal de flujo de aire de enfriamiento que se extiende desde una fuente de aire ambiente (por ejemplo, el entorno ambiente) al elemento de enfriamiento. En un ejemplo, el elemento de enfriamiento puede calentar el aire que sube hacia arriba y provoca un flujo del aire ambiente a través del canal de flujo de aire de enfriamiento y más allá del elemento de enfriamiento. El diseño de ventilación adecuado del dispositivo de narguile puede facilitar este flujo de aire y puede proporcionar un ventilador pasivo. En otra modalidad, el flujo de aire de enfriamiento puede facilitarse por la toma de bocanadas del usuario. El canal de flujo de aire de enfriamiento puede diseñarse para extenderse a la boquilla. La toma de bocanada del usuario puede facilitar que el aire ambiente fluya a través del canal de flujo de aire de enfriamiento y más allá del elemento de enfriamiento. La misma toma de bocanada del usuario para generar el flujo de aire de enfriamiento también puede aspirar el aerosol a través del canal de flujo de aire, y viceversa.

El aire calentado por el elemento de enfriamiento puede usarse para proporcionar aire precalentado al elemento generador de aerosol, que puede facilitar el funcionamiento mejorado del elemento generador de aerosol. Por ejemplo, el aire ambiente puede estar en comunicación continua con el elemento de enfriamiento a través del canal de flujo de aire de enfriamiento. El elemento de enfriamiento puede calentar el aire ambiente al enfriar el aerosol. El aire calentado puede estar en comunicación continua con el elemento generador de aerosol. En particular, el aire calentado puede aspirarse a través del elemento generador de aerosol para producir más aerosol, que luego puede aspirarse hacia el canal de flujo de aire.

Típicamente, los calentadores aumentan la temperatura del sustrato desde el exterior al interior, lo que puede tomar mucho tiempo y puede producir un termogradiente a través del sustrato. Al pasar una masa de aire caliente a lo largo del sustrato, la temperatura del sustrato puede aumentar más rápidamente y puede aplanar el termogradiente. El uso de material conductor térmico no puede limitarse al elemento de enfriamiento. Por ejemplo, el elemento de aceleración puede formarse del material conductor térmico. En algunas modalidades, tanto el conducto como el elemento de aceleración se forman de material conductor térmico. Por ejemplo, el conducto y el elemento de aceleración pueden formarse integralmente juntos.

En algunas modalidades, el conducto del elemento de enfriamiento puede formarse de un material que no es conductor térmico o tiene una baja conductividad térmica. Por ejemplo, el conducto puede formarse de una resina epoxi. Otros componentes del elemento de enfriamiento pueden usarse para proporcionar el efecto de enfriamiento. Pueden usarse varios tipos de disipadores de calor. El disipador de calor puede formarse de material conductor térmico. El disipador de calor puede ser un disipador de calor rayado. Por ejemplo, el disipador de calor rayado puede incluir una pluralidad de aletas. Una o más aletas pueden tener un área superficial de al menos 225 mm2. Las aletas pueden ser relativamente finas. Una o más de las aletas pueden tener un grosor de como máximo 0,5 mm. El flujo de aire de enfriamiento fuera del canal de flujo de aire puede extraer el calor del disipador de calor. El disipador de calor puede ser una tubería de calor. La tubería de calor puede incluir un fluido de trabajo que puede estar sometido a vaporización y luego condensación.

El disipador de calor puede usarse en combinación con el conducto. En particular, el disipador de calor puede acoplarse térmicamente al aerosol a través del conducto. El disipador de calor puede disponerse fuera del conducto. Por ejemplo, el disipador de calor puede rodear al menos parcial o completamente una porción del conducto. El disipador de calor puede extraer el calor del conducto.

Puede usarse cualquier bomba de calor adecuada. En un ejemplo, la bomba de calor puede incluir un elemento termoeléctrico que puede usar energía eléctrica para accionar el enfriamiento. El elemento termoeléctrico puede ser particularmente adecuado para su uso con una fuente de energía eléctrica. En algunas modalidades, el elemento termoeléctrico es un elemento Peltier. La bomba de calor puede tener un lado calentado y un lado enfriado y configurarse para transferir calor desde el lado enfriado al lado calentado en una dirección lejos del aerosol. El flujo de aire de enfriamiento fuera del canal de flujo de aire puede extraer el calor del lado calentado de la bomba de calor.

La bomba de calor puede usarse en combinación con al menos uno del conducto y el disipador de calor. Por ejemplo, la bomba de calor puede acoplarse al conducto, al disipador de calor o a ambos. En particular, el lado enfriado de la bomba de calor puede disponerse adyacente al disipador de calor para enfriar el aire ambiente. El aire enfriado puede entonces pasar flujo más allá del disipador de calor, por ejemplo, a través de las aletas para proporcionar un enfriamiento eficiente.

Se puede usar cualquier ventilador adecuado. El ventilador puede facilitar el movimiento del flujo de aire de enfriamiento fuera del canal de flujo de aire. El ventilador puede alimentarse mediante una fuente de energía eléctrica. El ventilador puede usarse además de, o como una alternativa a, generar el flujo de aire de enfriamiento usando la toma de bocanada del usuario.

El ventilador puede usarse en combinación con al menos uno del conducto, el disipador de calor y la bomba de calor. En un ejemplo, el ventilador puede dirigir el flujo de aire de enfriamiento más allá del disipador de calor, por ejemplo, a través de la pluralidad de aletas acopladas al conducto. En otro ejemplo, el ventilador puede activarse selectivamente. El dispositivo de narguile puede incluir un sensor de temperatura y un controlador. El sensor de temperatura puede acoplarse térmicamente al lado calentado de la bomba de calor. El ventilador puede activarse en respuesta a la temperatura detectada que excede un umbral de temperatura. La activación selectiva del ventilador puede proporcionar una temperatura mejorada. Por ejemplo, la activación selectiva puede ayudar a mejorar el enfriamiento solo cuando sea necesario (por ejemplo, para ahorrar energía) o puede ayudar a evitar el sobrecalentamiento del elemento generador de aerosol (por ejemplo, para evitar la quema del sustrato formador de aerosol).

Pueden usarse varios tipos de receptáculos de enfriamiento. El volumen interior del receptáculo de enfriamiento puede configurarse para contener líquido. El líquido puede disponerse adyacente al canal de flujo de aire. En particular, el líquido en el receptáculo de enfriamiento no puede disponerse en la trayectoria del aerosol desde el elemento generador de aerosol hasta la salida del espacio de cabeza. El volumen interior del receptáculo de enfriamiento puede no estar en comunicación continua con el interior del recipiente. Sin embargo, en una o más modalidades, el volumen interior puede estar en comunicación continua con el interior del recipiente.

El volumen interior del receptáculo de enfriamiento puede ser mayor o igual a aproximadamente 250 ml. Los ejemplos no limitantes de líquido que se usan en el receptáculo de enfriamiento incluyen agua y etilenglicol.

El usuario puede desechar manualmente el líquido en el volumen interior. El volumen interno también puede llenarse mediante el uso de otras técnicas, tales como el uso de la bomba de líquido o a través de la acción capilar, mediante el uso de líquido de otra fuente, tal como el recipiente. El uso de tales técnicas puede simplificar el funcionamiento del dispositivo de narguile. El usuario puede necesitar llenar solo el recipiente, que también proporcionará líquido al receptáculo de enfriamiento. La acción capilar puede permitir el llenado sin consumo de energía adicional.

En general, el receptáculo de enfriamiento puede ser el aerosol cuando el aerosol calienta el líquido. El receptáculo de enfriamiento puede entonces transferir calor lejos del líquido de varias maneras.

Un tipo de receptáculo de enfriamiento puede incluir uno o más puertos para permitir que el líquido fluya dentro o fuera del volumen interior. El líquido frío puede pasar al volumen interior desde una fuente externa. El líquido calentado puede salirse del volumen interior.

Otro tipo de receptáculo de enfriamiento puede incluir una pared conductora térmica alrededor del volumen interior. La pared conductora térmica puede formarse de material conductor térmico. El flujo de aire de enfriamiento fuera del canal de flujo de aire puede extraer el calor de la pared conductora térmica.

Sin embargo, otro tipo de receptáculo de enfriamiento puede ser al menos parcialmente poroso. El receptáculo de enfriamiento puede incluir una pared porosa que permite que el líquido se evapore a través de la pared. Los ejemplos no limitantes de material poroso incluyen arcilla porosa y sílice espumada.

Aún otro tipo de receptáculo de enfriamiento puede describirse como un receptáculo de enfriamiento “olla en olla”, que también permite que el líquido se evapore. El receptáculo de enfriamiento de olla en olla puede incluir una pared interna y una pared externa. La pared externa puede definir el volumen interior para contener líquido y una abertura para permitir el escape de vapor. La pared interna puede ser porosa, formada de material poroso, y estar dispuesta dentro de la pared externa. La primera pared porosa puede permitir la evaporación del líquido a través de una superficie de la pared interna, que puede escapar del receptáculo de enfriamiento como vapor a través de la abertura definida por la pared externa.

La eficacia del receptáculo de enfriamiento de olla en olla puede depender de la temperatura y la humedad del entorno. En algunos entornos con altas temperaturas y baja humedad, el receptáculo de enfriamiento para olla en olla puede enfriar el líquido hasta 4,5 °C.

El receptáculo de enfriamiento puede usarse en combinación con al menos uno del conducto, el disipador de calor, la bomba de calor y el ventilador. En un ejemplo, el líquido puede rodear una porción del conducto. En particular, el líquido puede rodear completamente una porción del conducto. En algunas modalidades, una combinación de al menos el receptáculo de enfriamiento y la bomba de calor puede proporcionar hasta aproximadamente 60 °C de una caída de temperatura en comparación con un dispositivo sin el elemento de enfriamiento. El lado enfriado de la bomba de calor puede acoplarse o estar en contacto con el receptáculo de enfriamiento. El disipador de calor puede disponerse al menos parcialmente en el volumen interior del receptáculo de enfriamiento en comunicación continua con el líquido en el receptáculo de enfriamiento. El disipador de calor puede acoplarse o estar en contacto con el lado enfriado de la bomba de calor.

Puede usarse cualquier tipo de bloque de agua que se configura para enfriar el líquido que fluye a través del bloque de agua. El bloque de agua puede usarse con cualquier líquido adecuado, tal como agua. El bloque de agua puede formarse de un material conductor térmico que tiene al menos una luz formada en este para que el líquido fluya a través de este. El calor del aerosol puede calentar el líquido y luego transferirse lejos del líquido por el material conductor térmico. El flujo de aire de enfriamiento fuera del canal de flujo de aire puede extraer el calor del bloque de agua.

El bloque de agua puede usarse en combinación con al menos uno del conducto, el disipador de calor, la bomba de calor, el ventilador y el receptáculo de enfriamiento. En un ejemplo, el receptáculo de enfriamiento puede incluir uno o más puertos en comunicación continua con la al menos una luz del bloque de agua. El líquido contenido en el receptáculo de enfriamiento puede calentarse por el aerosol, por ejemplo, a través del conducto. El líquido calentado puede enfriarse en respuesta al flujo a través del bloque de agua. El líquido puede conectarse en un circuito para permitir que el líquido enfriado regrese al receptáculo de enfriamiento. En algunas modalidades, el lado enfriado de la bomba de calor puede acoplarse, o estar en contacto con el bloque de agua, para mejorar aún más el enfriamiento del líquido calentado. Un ventilador también puede posicionarse para facilitar el flujo de aire que pasa por el lado calentado de la bomba de calor.

La bomba de líquido puede ser de cualquier tipo adecuado. En un ejemplo, la bomba de líquido puede usar energía eléctrica para mover, o circular, líquido. En otro ejemplo, la bomba de líquido puede usar, o soportarse por, la succión del usuario durante la toma de una bocanada. En este caso, las características de la bomba de líquido pueden usarse para ajustar la RTD. Es posible que la bomba de líquido no proporcione enfriamiento por sí misma. Cuando se usa con otros componentes, la bomba de líquido puede considerarse un dispositivo activo que facilita el enfriamiento. La bomba puede usarse en combinación con al menos uno del conducto, el disipador de calor, la bomba de calor, el ventilador, el receptáculo de enfriamiento y el bloque de agua. En un ejemplo, la bomba de líquido puede usarse para hacer fluir líquido a través del bloque de agua y el depósito. En particular, la bomba puede hacer fluir líquido calentado desde el depósito al bloque de agua para enfriamiento.

En algunas modalidades, una combinación de al menos la bomba de líquido y el receptáculo de enfriamiento puede proporcionar un enfriamiento mejorado sobre el uso del receptáculo de enfriamiento sin la bomba de líquido. La bomba de líquido puede reducir la cantidad de tiempo que el líquido está en contacto con el conducto antes de enfriarse. Un flujo de bombeo más alto puede proporcionar más enfriamiento para la misma cantidad de líquido. Como resultado, el volumen interior puede ser menor que el volumen interior de un receptáculo de enfriamiento sin la bomba de líquido. Esto puede permitir que el dispositivo de narguile tenga un tamaño que sea más comparable al tamaño de un dispositivo de narguile tradicional.

El dispositivo de narguile puede incluir una cámara que tiene una entrada de aceleración del aire. La cámara puede estar entre el elemento generador de aerosol y el recipiente en una trayectoria de flujo de aire del dispositivo de narguile. El aerosol que se desplaza desde el elemento generador de aerosol, o desde una zona proximal al elemento generador de aerosol al recipiente puede pasar a través de la cámara. La cámara puede incluir una entrada que acelera el aerosol a medida que entra en la cámara. El aerosol que sale de la entrada puede desacelerar, lo que puede mejorar el proceso de nucleación del aerosol y causar un aumento en el aerosol visible con respecto a los dispositivos que no incluyen una cámara que tiene una entrada de aceleración del aire. La cantidad de aerosol visible puede aumentarse en la cámara principal de la unidad, en el espacio de cabeza del recipiente, o tanto en la cámara principal como en el recipiente. Además, o alternativamente, la masa total de aerosol suministrada por el dispositivo de narguile puede aumentarse en relación con los dispositivos que no incluyen una cámara que tiene una entrada de aceleración del aire. Por ejemplo, la masa total de aerosol puede aumentar aproximadamente 1,5 veces o más o aproximadamente 2 veces o más, tal como aproximadamente 3 veces.

El elemento de aceleración puede incluir, o formarse como, la entrada de la cámara. La descripción en la presente descripción de la entrada puede aplicarse a una tobera que se forma al menos parcialmente por el elemento de aceleración. En algunas modalidades, la tobera formada por el elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración también sirve como entrada.

La trayectoria de flujo de aire puede incluir el canal de flujo de aire. La trayectoria de flujo de aire puede extenderse al menos, por ejemplo, desde un canal de entrada de aire a la salida del espacio de cabeza.

La cámara puede tener una cámara principal en comunicación continua con la entrada. La cámara principal tiene el tamaño y la forma necesarios para permitir la desaceleración del aerosol en la cámara principal cuando el aerosol sale de la entrada y entra en la cámara principal. La cámara principal puede tener cualquier tamaño y forma adecuada que permita la desaceleración del aerosol. Preferentemente, la cámara principal es esencialmente cilíndrica, pero puede tener cualquier otra forma adecuada.

La cámara principal puede tener cualquier diámetro adecuado. A los efectos de la presente descripción, a menos que se especifique lo contrario, “diámetro” es una distancia transversal máxima desde un primer extremo del objeto hasta un segundo extremo del objeto opuesto al primer extremo. A modo de ejemplo, el “diámetro” puede ser un diámetro de un objeto que tiene una sección transversal circular o puede ser un ancho de un objeto que tiene una sección transversal rectangular. En algunos ejemplos, la cámara principal tiene un diámetro de al menos aproximadamente 10 mm. Por ejemplo, el diámetro de la cámara principal puede ser de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 50 mm, tal como aproximadamente 30 mm.

La cámara principal puede tener cualquier longitud adecuada. En algunos ejemplos, la cámara principal tiene una longitud de al menos aproximadamente 10 mm. Por ejemplo, la longitud de la cámara principal puede ser de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 100 mm, tal como aproximadamente 40 mm.

Preferentemente, la entrada sobresale en la cámara principal. Por ejemplo, un primer extremo de la entrada puede formarse en una superficie externa de un alojamiento de la cámara, y un segundo extremo de la entrada puede extenderse hacia dentro de la cámara principal.

Puede usarse cualquier entrada adecuada que acelere el aire que transporta el aerosol. Una entrada adecuada puede incluir guías que definen una sección transversal de flujo de aire constreñido, que obligará al aire a acelerar esencialmente en la dirección axial. En algunos ejemplos, la entrada tiene una primera abertura cerca del elemento generador de aerosol y una segunda abertura cerca de la cámara principal. El aerosol del elemento generador de aerosol fluye hacia la entrada a través de la primera abertura y fuera de la segunda abertura hacia la cámara principal. La primera abertura tiene un diámetro mayor que la segunda abertura.

La primera abertura puede tener cualquier forma adecuada. Por ejemplo, la primera abertura de la entrada puede tener un diámetro en un intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 10 mm, tal como de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 9 mm, o aproximadamente 7 mm.

La segunda abertura de la entrada puede tener cualquier dimensión adecuada. Por ejemplo, la segunda abertura puede tener un diámetro en un intervalo de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 4 mm, tal como de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 2 mm, o aproximadamente 1 mm.

La entrada puede tener cualquier longitud adecuada. Por ejemplo, la longitud de la entrada desde la primera abertura a la segunda abertura puede ser de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 30 mm, tal como de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 20 mm o de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 30 mm, tal como aproximadamente 20 mm.

Preferentemente, la entrada tiene una forma troncocónica. Por ejemplo, la entrada puede tener una forma de una tobera. Una entrada que tiene una forma troncocónica puede permitir una aceleración eficiente del aerosol a medida que el aerosol se aspira a través de la entrada.

La cámara puede tener cualquier número adecuado de entradas de aceleración del aire. Por ejemplo, la cámara puede tener una o más entradas de aceleración del aire. En algún ejemplo, la cámara puede tener 2, 3, 4, o 5 o más entradas de aceleración del aire.

La cámara puede incluir una o más partes. Por ejemplo, la cámara principal y la una o más entradas pueden formarse a partir de la misma parte o a partir de diferentes partes. Preferentemente, la cámara principal se forma a partir de material que permite a un usuario observar el aerosol dentro de la cámara. Por ejemplo, la cámara principal puede formarse de material ópticamente transparente u opaco.

La cámara puede posicionarse en una trayectoria de flujo de aire entre el elemento generador de aerosol y el recipiente configurado para contener el líquido. Un conducto puede conectar la cámara a una salida del elemento generador de aerosol. Alternativamente, la entrada de la cámara puede ser la salida del elemento generador de aerosol.

El dispositivo de narguile puede incluir un conducto principal que se extiende desde la cámara hasta el recipiente. Preferentemente, el conducto principal se extiende hacia dentro del recipiente por debajo de un nivel de llenado de líquido del recipiente. En algunos ejemplos, la cámara principal de la cámara se conecta fluidamente al conducto principal. En otros ejemplos, el conducto principal que se extiende hacia dentro del recipiente forma la cámara principal de la cámara.

Un dispositivo de narguile de la presente invención puede tener cualquier elemento generador de aerosol adecuado para calentar un sustrato formador de aerosol para producir un aerosol. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol se calienta por un elemento de calentamiento eléctrico. El elemento generador de aerosol contiene un receptáculo para contener el sustrato formador de aerosol que se calentará por el elemento de calentamiento. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol está en un cartucho cuando se calienta por el elemento de calentamiento, y, por lo tanto, el elemento generador de aerosol comprende un receptáculo del cartucho configurado para recibir el cartucho. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol que no está en un cartucho puede colocarse en el receptáculo.

El elemento generador de aerosol comprende una entrada de aire y una salida de aerosol. Cuando un usuario aspira en el dispositivo de narguile, el aire ambiente puede entrar en la entrada de aire, pasar sobre o a través del sustrato formador de aerosol, y salir de la salida de aerosol para entrar en la entrada de la cámara. En algunos ejemplos, la salida de aerosol del elemento generador de aerosol es, o forma al menos una parte de, la entrada de la cámara.

Preferentemente, el elemento de calentamiento del elemento generador de aerosol define al menos una superficie del receptáculo para contener el sustrato formador de aerosol o el cartucho. Con mayor preferencia, el elemento de calentamiento define al menos dos superficies del receptáculo. Por ejemplo, el elemento de calentamiento puede formar al menos una porción de dos o más de una superficie superior, una superficie lateral y una superficie inferior. Preferentemente, el elemento de calentamiento define al menos una porción de la superficie superior y al menos una porción de una superficie lateral. Con mayor preferencia, el elemento de calentamiento forma toda la superficie superior y toda una superficie de la pared lateral del receptáculo. El elemento de calentamiento puede disponerse sobre una superficie interna o una superficie externa del receptáculo.

Cualquier elemento de calentamiento adecuado se puede emplear. Por ejemplo, el elemento de calentamiento puede incluir uno o ambos componentes de calentamiento eléctricamente resistivo e inductivo. Preferentemente, el elemento de calentamiento tiene un componente de calentamiento eléctricamente resistivo. Por ejemplo, el elemento de calentamiento puede tener uno o más cables eléctricamente resistivos u otros elementos resistivos. Los cables resistivos pueden estar en contacto con un material conductor térmico para distribuir el calor producido sobre un área más amplia. Los ejemplos de materiales conductores térmicos adecuados incluyen aluminio, cobre, zinc, níquel, plata y sus combinaciones. Para los fines de esta descripción, si los cables eléctricamente resistivos están en contacto con un material conductor térmico, tanto los cables eléctricamente resistivos como el material conductor térmico son parte del elemento de calentamiento que forma al menos una porción de la superficie del receptáculo del cartucho.

En algunos ejemplos, un elemento de calentamiento comprende un elemento de calentamiento inductivo. Por ejemplo, el elemento de calentamiento puede tener un material susceptor que forma una superficie del receptáculo del cartucho.

Tal como se usa en la presente descripción, el término "susceptor" se refiere a un material que es capaz de convertir energía electromagnética en calor. Cuando se encuentra en un campo electromagnético alterno, típicamente se inducen corrientes parásitas y pueden producirse pérdidas por histéresis en el susceptor, lo que provoca el calentamiento del susceptor. Como el susceptor está situado en contacto térmico o en estrecha proximidad térmica con el sustrato formador de aerosol, el susceptor calienta el sustrato de manera que se forma un aerosol. Preferentemente, el susceptor está dispuesto al menos parcialmente en contacto físico directo con el sustrato formador de aerosol.

El susceptor puede formarse de cualquier material que pueda calentarse por inducción a una temperatura suficiente para generar un aerosol desde el sustrato formador de aerosol. Preferentemente, el susceptor comprende un metal o carbono. Un susceptor preferido puede incluir un material ferromagnético, por ejemplo, hierro ferrítico, una aleación ferromagnética, tal como acero ferromagnético o acero inoxidable, y ferrita. Un susceptor adecuado puede ser de, o incluir, aluminio.

Los susceptores preferidos son susceptores metálicos, por ejemplo, acero inoxidable. Sin embargo, los materiales susceptores también pueden incluir o estar hechos de grafito, molibdeno, carburo de silicio, aluminio, niobio, aleaciones de Inconel (superaleaciones a base de níquel-cromo austenita), películas metalizadas, cerámicas como, por ejemplo, zirconia, metales de transición como, por ejemplo, Fe, Co, Ni, o componentes metaloides como por ejemplo B, C, Si, P, Al.

Un susceptor comprende preferentemente más del 5 %, preferentemente más del 20 %, preferentemente más del 50 % o 90 % de materiales ferromagnéticos o paramagnéticos. Los susceptores preferidos pueden calentarse a una temperatura en exceso de 250 grados centígrados. Los susceptores adecuados pueden tener un núcleo no metálico con una capa de metal dispuesta sobre el núcleo no metálico, por ejemplo pistas metálicas formadas sobre una superficie de un núcleo cerámico.

En el sistema de conformidad con la invención, al menos una superficie del receptáculo o de un cartucho que contiene sustrato formador de aerosol para su colocación en el receptáculo puede incluir material susceptor. Preferentemente, al menos dos superficies del receptáculo tienen material susceptor. Por ejemplo, la base y al menos una pared lateral del receptáculo pueden incluir material susceptor. Ventajosamente, al menos porciones de una superficie externa del receptáculo del cartucho están hechas de material susceptor. Sin embargo, además, al menos porciones de un lado interno del receptáculo del cartucho pueden recubrirse o revestirse con material susceptor. Preferentemente, un revestimiento se une o se fija a la cubierta tal como para formar una parte integral de la cubierta.

Además, o alternativamente, el cartucho puede tener un material susceptor.

El dispositivo de narguile también puede incluir una o más bobinas de inducción configuradas para inducir corrientes parásitas y/o pérdidas por histéresis en un material susceptor, lo que da como resultado el calentamiento del material susceptor. También se puede posicionar un material susceptor en el cartucho que contiene el sustrato formador de aerosol. Un elemento susceptor que comprende el material susceptor puede tener cualquier material adecuado, como los descritos, por ejemplo, en las solicitudes de patente publicadas PCT WO 2014/102092 y WO 2015/177255.

El dispositivo de narguile puede incluir circuitos electrónicos de control acoplados operativamente al elemento de calentamiento resistivo o bobina de inducción. Los circuitos electrónicos de control están configurados para controlar el calentamiento del elemento de calentamiento.

Los circuitos electrónicos de control pueden proporcionarse de cualquier forma adecuada y pueden incluir, por ejemplo, un controlador o una memoria y un controlador. Los circuitos electrónicos de control pueden incluir una memoria que contiene instrucciones que provocan que uno o más componentes lleven a cabo una función o aspecto de los circuitos electrónicos de control . Las funciones atribuibles a los circuitos electrónicos de control en esta descripción se pueden incorporar como uno o más de un software, un microprograma, y un hardware.

En particular, uno o más de los componentes, tales como controladores, descritos en la presente descripción pueden incluir un procesador, tal como una unidad de procesamiento central (CPU), ordenador, matriz lógica, u otro dispositivo capaz de dirigir los datos que entran o salen de los circuitos electrónicos de control. El controlador puede incluir uno o más dispositivos informáticos que tienen memoria, procesamiento y hardware de comunicación. El controlador puede incluir circuitos usados para acoplar varios componentes del controlador juntos o con otros componentes acoplados operativamente al controlador. Las funciones del controlador pueden realizarse por hardware y/o como instrucciones informáticas en un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio. El procesador del controlador puede incluir uno o más de un microprocesador, un microcontrolador, un procesador de señales digitales (DSP), un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programables en campo (FPGA), y/o circuitos lógicos discretos o integrados equivalentes. En algunos ejemplos, el procesador puede incluir múltiples componentes, tales como cualquier combinación de uno o más microprocesadores, uno o más controladores, uno o más DSP, uno o más ASIC, y/o uno o más FPGA, así como otros circuitos lógicos discretos o integrados. Las funciones atribuidas al controlador o procesador en la presente descripción pueden llevarse a la práctica como software, microprograma, hardware o cualquiera de sus combinaciones. Si bien se describe en la presente descripción como un sistema basado en procesador, un controlador alternativo podría utilizar otros componentes tales como relés y temporizadores para lograr los resultados deseados, ya sea solo o en combinación con un sistema basado en microprocesador.

En una o más modalidades, los sistemas, métodos e interfaces ilustrativos pueden implementarse mediante el uso de uno o más programas informáticos mediante el uso de un aparato informático, que puede incluir uno o más procesadores y/o memoria. El código de programa y/o la lógica descritos en la presente descripción pueden aplicarse a los datos/información de entrada para realizar la funcionalidad descrita en la presente descripción y generar los datos/información de salida deseados. Los datos/información de salida pueden aplicarse como una entrada a uno o más dispositivos y/o métodos como se describe en la presente descripción o como se aplicaría de una manera conocida. En vista de lo anterior, será fácilmente evidente que la funcionalidad del controlador como se describe en la presente descripción puede implementarse de cualquier manera conocida por un experto en la técnica.

En algunas modalidades, los circuitos electrónicos de control pueden incluir un microprocesador, que puede ser un microprocesador programable. Los circuitos electrónicos se pueden configurar para regular un suministro de energía. La energía se puede suministrar al elemento calentador o a la bobina de inducción en forma de pulsos de corriente eléctrica.

Si el elemento de calentamiento es un elemento de calentamiento resistivo, los circuitos electrónicos de control pueden configurarse para monitorear la resistencia eléctrica del elemento de calentamiento y para controlar el suministro de energía al elemento de calentamiento en dependencia de la resistencia eléctrica del elemento de calentamiento. De esta manera, los circuitos electrónicos de control pueden regular la temperatura del elemento resistivo.

Si los componentes de calefacción incluyen una bobina de inducción y el elemento de calentamiento comprende un material susceptor, los circuitos electrónicos de control pueden configurarse para monitorear el aspecto de la bobina de inducción y para controlar el suministro de energía a la bobina de inducción en dependencia de los aspectos de la bobina como se describe en, por ejemplo, el documento WO 2015/177255. De esta manera, los circuitos electrónicos de control pueden regular la temperatura del material susceptor.

El dispositivo de narguile puede tener un sensor de temperatura, como un termopar. El sensor de temperatura puede acoplarse operativamente a los circuitos electrónicos de control para controlar la temperatura de los elementos de calentamiento. El sensor de temperatura se puede posicionar en cualquier localización adecuada. Por ejemplo, el sensor de temperatura puede estar configurado para insertarse en el sustrato formador de aerosol o un cartucho recibido dentro del receptáculo para monitorear la temperatura del sustrato formador de aerosol que se está calentando. Además o alternativamente, el sensor de temperatura puede estar en contacto con el elemento de calentamiento. Además o alternativamente, el sensor de temperatura puede posicionarse para detectar la temperatura en una salida de aerosol del dispositivo de narguile, tal como la salida de aerosol del elemento generador de aerosol. Además o alternativamente, el sensor de temperatura puede estar en contacto con el elemento de calentamiento, tal como el lado calentado de la bomba de calor. El sensor puede transmitir señales relativas a la temperatura censada a los circuitos electrónicos de control, que puede ajustar el calentamiento de los elementos calefactores para lograr una temperatura adecuada en el sensor.

Puede usarse cualquier termopar adecuado, tal como un termopar de tipo K. El termopar puede colocarse en el cartucho donde la temperatura es más baja. Por ejemplo, el termopar puede colocarse en el centro, o en el medio, del cartucho. En algunos dispositivos de narguile, el termopar puede colocarse debajo del sustrato formador de aerosol (tal como melaza), por ejemplo, colocando el termopar entre el receptáculo del sustrato y el elemento de calentamiento (tal como carbón) y luego colocando el sustrato encima.

Independientemente de si el dispositivo de narguile comprende un sensor de temperatura, el dispositivo está preferentemente configurado para calentar un sustrato formador de aerosol recibido en el receptáculo en una medida suficiente para generar un aerosol sin quemar el sustrato formador de aerosol.

Los circuitos electrónicos de control pueden acoplarse operativamente a un suministro de energía. El dispositivo de narguile puede incluir cualquier suministro de energía adecuado. Por ejemplo, un suministro de energía de un dispositivo de narguile puede ser una batería o un conjunto de baterías (tal como un paquete de baterías). En algunos ejemplos, uno o más de un componente de la batería, tales como los elementos cátodo y ánodo, o incluso la batería completa puede adaptarse para coincidir con las geometrías de una porción de un dispositivo de narguile en el que están dispuestos. En algunos casos, la batería o el componente de batería pueden adaptarse rodando o ensamblando para que coincidan con las geometrías. Las baterías de la unidad de suministro de energía se pueden recargar, así como también pueden ser desmontables y reemplazables. Se puede utilizar cualquier batería adecuada. Por ejemplo, las baterías de tipo de alta resistencia o las estándar existentes en el mercado, como las que se usan para herramientas industriales de energía eléctrica de alta resistencia. Alternativamente, la unidad de suministro de energía puede ser cualquier tipo de suministro de energía eléctrica que comprende un súper o hipercondensador. Alternativamente, el dispositivo se puede energizar conectado a una fuente de energía eléctrica externa, y se diseña eléctrica y electrónicamente para tal propósito. Independientemente del tipo de suministro de energía empleado, el suministro de energía preferentemente proporciona suficiente energía para el funcionamiento normal del dispositivo durante aproximadamente 70 minutos de operación continua del dispositivo, antes de ser recargado o que necesite conectarse a una fuente de energía eléctrica externa.

El dispositivo de narguile comprende un canal de entrada de aire en comunicación continua con el receptáculo para contener el sustrato formador de aerosol. El aire ambiente fluye a través del canal de entrada de aire al receptáculo y al sustrato dispuesto en el receptáculo para transportar el aerosol generado desde el sustrato formador de aerosol a la salida de aerosol cuando el dispositivo de narguile está en uso. Preferentemente, al menos una porción del canal de entrada de aire se forma por un elemento de calentamiento para precalentar el aire antes de entrar en el receptáculo. Preferentemente, una porción del elemento de calentamiento que forma una superficie del receptáculo forma una porción del canal de entrada de aire. Preferentemente, el canal de entrada de aire se forma a partir de uno o ambos de la superficie superior del receptáculo y una pared lateral del receptáculo que se forma por el elemento de calentamiento. Preferentemente, el canal de entrada de aire está formado tanto por la superficie superior del receptáculo como por una pared lateral del receptáculo que se forma por el elemento de calentamiento. Preferentemente, el elemento de calentamiento puede incluir, o formarse de, una parte del elemento de enfriamiento configurado para precalentar el aire.

Cualquier porción adecuada del canal de entrada de aire puede formarse por el elemento de calentamiento. Preferentemente, aproximadamente 50 % o más de la longitud del canal de entrada de aire se forma por el elemento de calentamiento. En muchos ejemplos, el elemento de calentamiento formará el 95 % o menos de la longitud del canal de entrada de aire.

El aire que fluye a través del canal de entrada de aire puede calentarse en cualquier cantidad adecuada por el elemento de calentamiento. En algunos ejemplos, el aire se calentará lo suficiente para hacer que se forme un aerosol cuando el aire caliente fluya a través del sustrato formador de aerosol o un cartucho que contiene sustrato formador de aerosol. En algunos ejemplos, el aire no se calienta lo suficiente como para provocar la formación de aerosol por sí mismo, pero facilita el calentamiento del sustrato por el elemento de calentamiento. Preferentemente, la cantidad de energía suministrada al elemento de calentamiento para calentar el sustrato y provocar la formación de aerosol se reduce en 5 % o más, tal como 10 % o más, o 15 % o más, cuando el aire se precalienta de acuerdo con la presente invención, con relación a diseños en los que no se precalienta el aire. Típicamente, el ahorro de energía será inferior al 75 %.

El sustrato se calienta preferentemente, mediante, por ejemplo, una combinación del aire precalentado y el calentamiento de los elementos de calentamiento, a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 150 °C a aproximadamente 250 °C; con mayor preferencia de aproximadamente 180 °C a aproximadamente 230 °C o de aproximadamente 200 °C a aproximadamente 230 °C.

Preferentemente, al menos una porción de la trayectoria de flujo de aire se forma entre el elemento de calentamiento y una protección térmica. Preferentemente, de manera esencial toda la porción del canal de entrada de aire que se forma por el canal de entrada de aire también se forma por la protección térmica. La protección térmica y el elemento de calentamiento pueden formar superficies opuestas del canal de entrada de aire, de manera que el aire fluya entre la protección térmica y el elemento de calentamiento. Preferentemente, la protección térmica se posiciona en el exterior a un interior formado por el receptáculo.

Se puede emplear cualquier material de protección térmica adecuado. Preferentemente, el material de protección térmica comprende una superficie que es térmicamente reflectante. La superficie térmicamente reflectante puede estar respaldada con un material aislante. En algunos ejemplos, el material térmicamente reflectante comprende una película metalizada de aluminio u otro material térmicamente reflectante adecuado. En algunos ejemplos, el material aislante comprende un material cerámico. En algunos ejemplos, la protección térmico comprende una película metalizada de aluminio y un respaldo de material cerámico.

El canal de entrada de aire puede comprender una o más aberturas a través del receptáculo de manera que el aire ambiente del exterior del dispositivo de narguile pueda fluir a través del canal de entrada de aire y hacia el receptáculo a través de las aberturas. Si un canal de entrada de aire comprende más de una abertura, el canal de entrada de aire puede incluir un colector para dirigir el aire que fluye a través del canal de entrada de aire hacia cada abertura. Preferentemente, el dispositivo de narguile comprende dos o más canales de entrada de aire.

El receptáculo puede incluir cualquier número adecuado de aberturas en comunicación con uno o más canales de entrada de aire. Por ejemplo, el receptáculo puede incluir de 1 a 1000 aberturas, tal como de 10 a 500 aberturas. Las aberturas pueden ser de tamaño uniforme o de tamaño no uniforme. Las aberturas pueden estar distribuidas uniformemente o no uniformemente distribuidas. Las aberturas se pueden formar en el receptáculo del cartucho en cualquier localización adecuada. Por ejemplo, las aberturas se pueden formar en una o ambas paredes superiores o laterales del receptáculo. Preferentemente, las aberturas se forman en la parte superior del receptáculo.

El receptáculo tiene preferentemente la forma y el tamaño para permitir el contacto entre una o más paredes o el techo del receptáculo y el sustrato formador de aerosol o un cartucho que contiene el sustrato formador de aerosol cuando el sustrato o cartucho es recibido por el receptáculo para facilitar el calentamiento conductivo del sustrato formador de aerosol por el elemento de calentamiento que forma una superficie del receptáculo. En algunos ejemplos, se puede formar un espacio de aire entre al menos una porción del cartucho que contiene el sustrato formador de aerosol y una superficie del receptáculo, donde los espacios de aire sirven como una porción del canal de entrada de aire.

Preferentemente, el interior del receptáculo y el exterior del cartucho que contiene el sustrato formador de aerosol son de tamaño y dimensiones similares. Preferentemente, el interior del receptáculo y el exterior del cartucho tienen una relación entre la altura y el ancho (o diámetro) de la base superior a aproximadamente 1,5 a 1. Tales relaciones pueden permitir un agotamiento más eficiente del sustrato formador de aerosol dentro del cartucho durante el uso al permitir que el calor de los elementos de calentamiento penetre hasta el centro del cartucho. Por ejemplo, el receptáculo y el cartucho pueden tener un diámetro de base (o anchura) de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 5 veces la altura, o de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 4 veces la altura, o de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 3 veces la altura. De manera similar, el receptáculo y el cartucho pueden tener una altura de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 5 veces el diámetro (o ancho) de la base, o de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 4 veces el diámetro (o ancho) de la base, o de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 3 veces el diámetro de la base ( o ancho). Preferentemente, el receptáculo y el cartucho tienen una relación entre la altura y el diámetro de la base o entre el diámetro de la base y la altura de aproximadamente 1,5 a 1 a aproximadamente 2,5 a 1.

En algunos ejemplos, el interior del receptáculo y el exterior del cartucho tienen una altura en un intervalo de aproximadamente 15 mm a aproximadamente 25 mm, y un diámetro de base en un intervalo de aproximadamente 40 mm a aproximadamente 60 mm.

El receptáculo puede formarse a partir de una o más partes. Preferentemente, el receptáculo está formado por dos o más partes. Preferentemente, al menos una parte del receptáculo es móvil con respecto a otra parte para permitir el acceso al interior del receptáculo para insertar el cartucho en el receptáculo. Por ejemplo, una parte puede unirse de manera desmontable a otra parte para permitir la inserción del sustrato formador de aerosol o del cartucho que contiene el sustrato formador de aerosol cuando se separan las partes. Las partes se pueden unir de cualquier manera adecuada, como por acoplamiento roscado, ajuste de interferencia, ajuste a presión o similar. En algunos ejemplos, las partes se unen entre sí a través de una bisagra. Cuando las partes se unen a través de una bisagra, las partes también pueden incluir un mecanismo de bloqueo para asegurar las partes una con relación a la otra cuando el receptáculo está en una posición cerrada. En algunos ejemplos, el receptáculo comprende un cajón que puede deslizarse para abrirse para permitir que el sustrato o cartucho formador de aerosol se coloque en el cajón y pueda deslizarse hasta cerrarse para permitir el uso del dispositivo de narguile.

Cualquier cartucho formador de aerosol adecuado puede utilizarse con un dispositivo de narguile como el descrito en la presente descripción. Preferentemente, el cartucho comprende un alojamiento conductor térmico. Por ejemplo, el alojamiento puede estar formada por aluminio, cobre, zinc, níquel, plata y sus combinaciones. Preferentemente, el alojamiento está formado por aluminio. En algunos ejemplos, el cartucho está formado por uno o más materiales menos conductores térmicos que el aluminio. Por ejemplo, el alojamiento se puede formar a partir de cualquier material polimérico térmicamente estable adecuado. Si el material es suficientemente delgado, se puede transferir suficiente calor a través del alojamiento a pesar de que el alojamiento está formado por un material que no es particularmente conductor térmico.

El cartucho comprende una o más aberturas formadas en la parte superior e inferior del alojamiento para permitir el flujo de aire a través del cartucho cuando está en uso. Si la parte superior del receptáculo comprende una o más aberturas, al menos algunas de las aberturas en la parte superior del cartucho pueden alinearse con las aberturas en la parte superior del receptáculo. El cartucho puede incluir una característica de alineación configurada para acoplarse con una característica de alineación complementaria del receptáculo para alinear las aberturas del cartucho con las aberturas del receptáculo cuando el cartucho se inserta en el receptáculo. Las aberturas en el alojamiento del cartucho pueden cubrirse durante el almacenamiento para evitar que el sustrato formador de aerosol almacenado en el cartucho se derrame fuera del cartucho. Además o alternativamente, las aberturas en el alojamiento pueden tener dimensiones suficientemente pequeñas para evitar o inhibir que el sustrato formador de aerosol salga del cartucho. Si las aberturas están cubiertas, un consumidor puede desmontar la cubierta antes de insertar el cartucho en el receptáculo. En algunos ejemplos, el receptáculo está configurado para perforar el cartucho para formar aberturas en el cartucho. Preferentemente, el receptáculo está configurado para perforar la parte superior del cartucho.

El cartucho puede tener cualquier forma adecuada. Preferentemente, el cartucho tiene una forma cilíndrica o troncocónica.

Cualquier sustrato formador de aerosol adecuado se puede colocar en un cartucho para usar con los dispositivos de narguile de la invención o puede colocarse en el receptáculo de la unidad generadora de aerosol. El sustrato formador de aerosol es preferentemente un sustrato capaz de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Los compuestos volátiles pueden liberarse mediante el calentamiento del sustrato formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol puede ser sólido o líquido, o puede incluir componentes tanto sólidos como líquidos. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol es sólido.

El sustrato formador de aerosol puede incluir nicotina. El sustrato formador de aerosol que contiene nicotina puede incluir una matriz de sal de nicotina. El sustrato formador de aerosol puede incluir material de origen vegetal. El sustrato formador de aerosol puede incluir tabaco, y preferentemente el material que contiene tabaco contiene compuestos saborizantes volátiles de tabaco, los cuales se liberan del sustrato formador de aerosol con el calentamiento.

El sustrato formador de aerosol puede incluir material de tabaco homogeneizado. El material de tabaco homogeneizado puede formarse por aglomeración de partículas de tabaco. Cuando esté presente, el material de tabaco homogeneizado puede tener un contenido de formador de aerosol igual o superior al 5 % en base de peso seco, y preferentemente entre más del 30 % en peso en una base de peso seco. El contenido de formadores de aerosoles puede ser menos de aproximadamente el 95 % en base de peso seco.

El sustrato formador de aerosol puede incluir alternativa o adicionalmente un material que no contiene tabaco. El sustrato formador de aerosol puede incluir material de origen vegetal homogeneizado.

El sustrato formador de aerosol puede comprender, por ejemplo, uno o más de: polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas que contienen uno o más de: hoja de hierba, hoja de tabaco, fragmentos de costillas de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogeneizado, tabaco extrusionado y tabaco expandido.

El sustrato formador de aerosol incluye al menos un formador de aerosol. El formador de aerosol puede ser cualquier compuesto o mezcla de compuestos conocidos adecuados que, durante el uso, facilitan la formación de un aerosol denso y estable que es esencialmente resistente a la degradación térmica en la temperatura de operación del elemento generador de aerosol. Los formadores de aerosol adecuados se conocen bien en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: los alcoholes polihídricos, tales como el trietilenglicol, 1,3-butanoidol y la glicerina; los ésteres de alcoholes polihídricos, tales como el mono-, di- o triacetato de glicerol; y los ésteres alifáticos de ácidos mono-, di o policarboxílicos, tales como el dodecanodioato de dimetilo y el tetradecanodioato de dimetilo. Particularmente, los formadores de aerosol preferidos son los alcoholes polihídricos o sus mezclas, tales como el trietilenglicol, 1,3-butanodiol y, la más preferida, la glicerina. El sustrato formador de aerosol puede incluir otros aditivos e ingredientes, tales como saborizantes. El sustrato formador de aerosol puede comprender preferentemente nicotina y al menos un formador de aerosol. En una modalidad particularmente preferida, el formador de aerosol es la glicerina.

Opcionalmente, el sustrato sólido formador de aerosol se puede proporcionar o incorporar en un portador térmicamente estable. El portador puede comprender una capa delgada sobre la que se deposita el sustrato sólido sobre una primera superficie principal, sobre una segunda superficie externa principal o sobre la primera y la segunda superficies principales. El portador puede estar formado, por ejemplo, por un papel o material similar al papel, una estera de fibra de carbono no tejida, un tamiz metálico de malla abierta de masa baja o una lámina metálica perforada o cualquier otra matriz polimérica térmicamente estable. Alternativamente, el portador puede tener la forma de polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, espaguetis, tiras o láminas. El portador puede ser un conjunto de fibras o tejido no tejido en el cual se han incorporado los componentes del tabaco. El conjunto de fibras o tejido no tejido puede incluir, por ejemplo, fibras de carbón, fibras celulósicas naturales, o fibras de derivados de celulosa.

En algunos ejemplos, el sustrato formador de aerosol está en forma de suspensión. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede tener la forma de una suspensión gruesa, similar a la melaza.

El aire que entra en el cartucho fluye a través del sustrato formador de aerosol, arrastra el aerosol y sale del cartucho y del receptáculo a través de la salida del receptáculo. Desde la salida del aerosol, el aire que transporta el aerosol entra en un recipiente.

El dispositivo de narguile puede incluir cualquier recipiente adecuado que defina un volumen interior configurado para contener un líquido y que defina una salida en el espacio de cabeza por encima de un nivel de llenado de líquido. El recipiente puede incluir un alojamiento ópticamente transparente u opaca para permitir que un consumidor observe los contenidos en el recipiente. El recipiente puede incluir una demarcación de llenado de líquido, tal como una línea de llenado de líquido. El alojamiento del recipiente puede estar formado por cualquier material adecuado. Por ejemplo, el alojamiento del recipiente puede incluir vidrio o material plástico rígido adecuado. Preferentemente, el recipiente se puede retirar de una porción del dispositivo de narguile que tiene el elemento de generación de aerosol para permitir que un consumidor llene o limpie el recipiente.

El recipiente puede ser llenado hasta un nivel de líquido por un consumidor. El líquido comprende preferentemente agua, que opcionalmente puede estar infundida con uno o más colorantes, saborizantes o colorante y saborizantes. Por ejemplo, el agua se puede infundir con una o ambas infusiones botánicas o hierbales.

El aerosol arrastrado por el aire que sale por la cámara puede desplazarse a través de un conducto principal posicionado en el recipiente. El conducto principal puede tener una abertura por debajo del nivel de llenado de líquido del recipiente, de manera que el aerosol que fluye a través del recipiente fluya a través de la abertura del conducto principal, luego a través del líquido, hacia el espacio de cabeza del recipiente y salga a la salida del espacio de cabeza para el suministro a un consumidor.

La salida del espacio de cabeza puede acoplarse a una manguera que comprende una boquilla para suministrar el aerosol a un consumidor. La boquilla puede incluir un interruptor activable por un usuario o un sensor de bocanadas acoplado operativamente a los circuitos electrónicos de control del dispositivo de narguile. Preferentemente, el interruptor o sensor de bocanadas está acoplado de forma inalámbrica a los circuitos electrónicos de control. La activación de un interruptor o sensor de bocanadas puede hacer que los circuitos electrónicos de control activen el elemento de calentamiento, en lugar de suministrar energía constantemente al elemento de calentamiento. En consecuencia, el uso de un interruptor o sensor de bocanadas puede servir para ahorrar energía con respecto a los dispositivos que no emplean dichos elementos para proporcionar calefacción según demanda en lugar de calefacción constante.

A efectos de ejemplo, un método para usar un dispositivo de narguile como se describe en la presente descripción se proporciona más abajo en orden cronológico. El recipiente puede separarse de otros componentes del dispositivo de narguile y llenarse con agua. Se pueden añadir uno o más de zumos de frutas naturales, ingredientes botánicos e infusiones herbáceas al agua para el sabor. La cantidad de líquido agregado debe cubrir una porción del conducto principal, pero no debe exceder una marca de nivel de llenado que puede existir opcionalmente en el recipiente. Luego, el recipiente se vuelve a montar en el dispositivo de narguile. Una porción del elemento generador de aerosol puede retirarse o abrirse para permitir que el sustrato o el cartucho formador de aerosol se inserten en el receptáculo. A continuación, el elemento generador de aerosol se vuelve a montar o se cierra. A continuación, se puede encender el dispositivo. Un usuario puede soplar desde una boquilla hasta que se produce un volumen deseado de aerosol para llenar la cámara que tiene la entrada de aceleración del aire. El usuario puede tomar una bocanada de la pieza bucal como desee. El usuario puede continuar usando el dispositivo hasta que no se vea más aerosol en la cámara. Preferentemente, el dispositivo se apagará automáticamente cuando el cartucho o sustrato se agote de sustrato formador de aerosol utilizable. Alternativa o adicionalmente, el consumidor puede rellenar el dispositivo con sustrato formador de aerosol nuevo o un cartucho nuevo después de, por ejemplo, recibir la señal del dispositivo de que los consumibles están agotados o casi agotados. Si se rellena con sustrato nuevo o con un cartucho nuevo, el dispositivo puede seguir utilizándose. Preferentemente, el consumidor puede apagar el dispositivo de narguile en cualquier momento, por ejemplo, apagando el dispositivo.

En algunos ejemplos, un usuario puede activar uno o más elementos de calentamiento usando un elemento de activación en, por ejemplo, la boquilla. El elemento de activación puede estar, por ejemplo, en comunicación inalámbrica con los circuitos electrónicos de control y puede enviar una señal a los circuitos electrónicos de control para activar el elemento de calentamiento desde el modo de espera hasta el calentamiento total. Preferentemente, dicha activación manual solo se habilita mientras el usuario toma una bocanada en la boquilla para evitar el sobrecalentamiento o el calentamiento innecesario del sustrato formador de aerosol en el cartucho.

En algunos ejemplos, la boquilla comprende un sensor de bocanadas en comunicación inalámbrica con los circuitos electrónicos de control y la toma de una bocanada en la boquilla por parte de un consumidor provoca la activación de los elementos de calentamiento desde un modo de espera hasta el calentamiento completo.

Un dispositivo de narguile de la invención puede tener cualquier gestión de aire adecuada. En un ejemplo, la acción de tomar una bocanada del usuario creará un efecto de succión que causará una baja presión dentro del dispositivo que hará que el aire externo fluya a través de una entrada de aire del dispositivo, hacia el canal de entrada de aire y hacia el receptáculo del elemento generador de aerosol. El aire puede fluir a través del sustrato formador de aerosol o un cartucho que contiene el sustrato en el receptáculo para llevar el aerosol a través de la salida de aerosol del receptáculo. El aerosol puede fluir hacia una primera abertura de la entrada de aceleración del aire de la cámara (a menos que la salida del elemento generador de aerosol también sirva como la entrada de aceleración del aire de la cámara). A medida que el aire fluye a través de la entrada de la cámara, el aire se acelera. El aire acelerado sale de la entrada a través de una segunda abertura para entrar en la cámara principal de la cámara, donde el aire se desacelera. La desaceleración en la cámara principal puede mejorar la nucleación, lo que conduce a un aerosol visible mejorado en la cámara. El aire aerosolizado puede salir de la cámara y fluir a través del conducto principal (a menos que el conducto principal sea la cámara principal de la cámara) hacia el líquido dentro del recipiente. A continuación, el aerosol burbujeará fuera del líquido y entrará en el espacio de cabeza del recipiente por encima del nivel del líquido, saldrá por la salida del espacio de cabeza ya través de la manguera y la boquilla para su entrega al consumidor. El flujo de aire externo y el flujo del aerosol dentro del dispositivo de narguile pueden ser impulsados por la acción de tomar una bocanada por parte del usuario.

Preferentemente, el ensamble de todas las partes principales de un dispositivo de narguile de la invención asegura el funcionamiento hermético del dispositivo. La función hermética debe garantizar que ocurra una gestión adecuada del flujo de aire. El funcionamiento hermético se puede lograr de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, los sellos como anillos de sellado y arandelas se pueden usar para asegurar el sellado hermético.

Los anillos de sellado y las arandelas de sellado u otros elementos de sellado pueden estar hechos de cualquier material o materiales adecuados. Por ejemplo, los sellos pueden comprender uno o más compuestos de grafeno y compuestos de silicio. Preferentemente, los materiales están aprobados para su uso en humanos por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos.

Las partes principales, tal como la cámara, el conducto principal de la cámara, una cubierta del alojamiento del receptáculo y el recipiente pueden estar hechos de cualquier material o materiales adecuados. Por ejemplo, estas partes pueden fabricarse de manera independiente de vidrio, compuestos a base de vidrio, polisulfona (PSU), polietersulfona (PES) o polifenilsulfona (PPSU). Preferentemente, las partes se forman de materiales adecuados para su uso en las máquinas de lavado de platos estándar.

En algunos ejemplos, una boquilla de la invención incorpora una característica de acoplamiento rápido macho/hembra para conectarse a una unidad de manguera.

En general, el dispositivo de narguile electrónico puede funcionar de la siguiente manera. Un cartucho lleno con un sustrato formador de aerosol puede calentarse eléctricamente. Una superficie interna del elemento de calentamiento en contacto con el cartucho puede usarse para calentar la sustancia generadora de aerosol. El elemento de calentamiento puede configurarse de manera que la temperatura proporcionada sea suficiente para generar un aerosol sin combustionar, o quemar, el sustrato formador de aerosol. Un usuario puede aspirar aire del narguile eléctrico, el aire puede entrar a través de un canal de entrada de aire, pasar al elemento de enfriamiento, ir a lo largo de un cartucho, luego hacia un fondo del cartucho, luego hacia un fondo del receptáculo. El aerosol generado puede acelerarse mientras pasa a través de un elemento de aceleración. Antes o durante la aceleración, el aerosol generado puede enfriarse por el elemento de enfriamiento para aumentar la condensación en el aerosol. El aerosol puede experimentar un cambio de presión al entrar en una cámara y expandirse dentro de la cámara, lo que puede desacelerar el aerosol, antes de pasar a través de un conducto principal, o vástago, que se sumerge parcialmente en agua en un volumen inferior de un recipiente. El aerosol generado pasa a través del agua y se expande en un volumen superior del recipiente antes de extraerse por una manguera.

Aunque la descripción no es tan limitada, se obtendrá una apreciación de varios aspectos de la descripción a través de una discusión de las modalidades ilustrativas, dibujos y ejemplos específicos proporcionados a continuación, que proporcionan dispositivos de narguile con características de aerosol mejoradas usando un elemento de enfriamiento en la trayectoria de flujo de aire del dispositivo de narguile. Varias modificaciones, así como modalidades adicionales de la descripción, serán evidentes en la presente descripción para un experto en la técnica.

Al referirse a los dibujos, se entenderá que otros aspectos no representados en los dibujos entran dentro del alcance y el espíritu de esta descripción. Los mismos números usados en las figuras se refieren a los mismos componentes, etapas y similares. Sin embargo, se entenderá que el uso de un número para referirse a un componente en cada figura no pretende limitar el componente en otra figura etiquetada con el mismo número. Adicionalmente, el uso de números diferentes para referirse a los componentes en las diferentes figuras no se prevé que indique que los componentes numerados diferentes no puedan ser los mismos o similares a otros componentes numerados. Las figuras se presentan con fines de ilustración y no de limitación. Los dibujos esquemáticos presentados en las figuras no están necesariamente a escala.

En una modalidad ilustrativa, el dispositivo de narguile comprende un elemento de enfriamiento formado por un material conductor térmico (aluminio) además de uno o más componentes que forman la trayectoria de flujo de aire entre al menos un canal de entrada de aire y la salida de espacio de cabeza. En particular, al menos un conducto del elemento de enfriamiento se forma del material conductor térmico. El elemento de enfriamiento puede incluir un disipador de calor (pluralidad de aletas) acoplado al conducto. El disipador de calor puede rodear el conducto. El elemento de enfriamiento puede incluir además una bomba de calor (elemento Peltier) puede acoplarse al disipador de calor y puede acoplarse operativamente a una fuente de energía eléctrica. El dispositivo de narguile puede proporcionar un flujo de aire de enfriamiento adecuado a uno o más de los componentes del elemento de enfriamiento con un diseño de ventilación. El elemento de enfriamiento puede incluir un ventilador para facilitar el flujo de aire de enfriamiento. El aire del flujo de aire de enfriamiento puede calentarse por el elemento de enfriamiento. Este aire precalentado puede dirigirse mediante el diseño de ventilación del dispositivo de narguile hacia el elemento generador de aerosol para facilitar la generación de aerosol.

En una o más modalidades, el tamaño total del elemento de enfriamiento puede ser lo suficientemente pequeño como para caber dentro de un dispositivo de narguile. En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento puede tener una altura de aproximadamente 100 mm, que puede incluir un elemento de aceleración. Las bombas de calor pueden disponerse a lo largo del lado del conducto. La superficie calentada o enfriada de la bomba de calor puede extenderse en la misma dirección que la dirección del canal de flujo de aire. Cada superficie puede tener un área superficial de aproximadamente 30 mm por aproximadamente 30 mm.

En otra modalidad ilustrativa, el dispositivo de narguile comprende un elemento de enfriamiento formado por un receptáculo de enfriamiento. En particular, el receptáculo de enfriamiento puede rodear un conducto del elemento de enfriamiento. El conducto puede formarse de material conductor térmico. El receptáculo de enfriamiento puede formarse de un material poroso, que puede utilizar un diseño de olla en olla. El dispositivo de narguile puede proporcionar un flujo de aire de enfriamiento adecuado al receptáculo de enfriamiento, particularmente el exterior del receptáculo de enfriamiento, con un diseño de ventilación. El elemento de enfriamiento puede incluir un ventilador para facilitar el flujo de aire de enfriamiento. El aire del flujo de aire de enfriamiento puede calentarse por el elemento de enfriamiento. Este aire precalentado puede dirigirse mediante el diseño de ventilación del dispositivo de narguile hacia el elemento generador de aerosol para facilitar la generación de aerosol.

En todavía otra modalidad ilustrativa, el dispositivo de narguile comprende un elemento de enfriamiento formado por un receptáculo de enfriamiento, un disipador de calor y una bomba de calor. En particular, el receptáculo de enfriamiento puede rodear un conducto del elemento de enfriamiento. El conducto puede formarse de un material conductor térmico. El disipador de calor está al menos parcialmente en el volumen interior del receptáculo de enfriamiento. El disipador de calor puede acoplarse al receptáculo de enfriamiento. Preferentemente, el disipador de calor está en contacto con líquido dentro del receptáculo. La bomba de calor se acopla a o está en contacto con el receptáculo o el disipador de calor. En particular, el lado enfriado de la bomba de calor puede estar en contacto con el receptáculo o el disipador de calor. El dispositivo de narguile puede proporcionar un flujo de aire de enfriamiento adecuado al receptáculo de enfriamiento, particularmente el lado calentado de la bomba de calor, con un diseño de ventilación. El elemento de enfriamiento puede incluir un ventilador para facilitar el flujo de aire de enfriamiento. El aire del flujo de aire de enfriamiento puede calentarse por el elemento de enfriamiento. Este aire precalentado puede dirigirse mediante el diseño de ventilación del dispositivo de narguile hacia el elemento generador de aerosol para facilitar la generación de aerosol.

En aún otra modalidad ilustrativa, el dispositivo de narguile comprende un elemento de enfriamiento formado por un receptáculo de enfriamiento, un bloque de agua, una bomba de líquido y una bomba de calor. En particular, el receptáculo de enfriamiento puede rodear un conducto del elemento de enfriamiento. El conducto puede formarse de un material conductor térmico. El bloque de agua puede estar en comunicación continua con líquido dentro del receptáculo de enfriamiento. La bomba de líquido puede estar en comunicación continua con el líquido del bloque de agua y el receptáculo de enfriamiento para hacer circular agua desde el receptáculo de enfriamiento al bloque de agua para enfriar y volver al receptáculo de enfriamiento para enfriar el conducto. La bomba de calor puede acoplarse a o estar en contacto con el bloque de agua. En particular, el lado enfriado de la bomba de calor puede estar en contacto con el bloque de agua. El dispositivo de narguile puede proporcionar un flujo de aire de enfriamiento adecuado al receptáculo de enfriamiento, particularmente el lado calentado de la bomba de calor, con un diseño de ventilación. El elemento de enfriamiento puede incluir un ventilador para facilitar el flujo de aire de enfriamiento. El aire del flujo de aire de enfriamiento puede calentarse por el elemento de enfriamiento. Este aire precalentado puede dirigirse mediante el diseño de ventilación del dispositivo de narguile hacia el elemento generador de aerosol para facilitar la generación de aerosol.

La Figura 1 es una ilustración esquemática de un dispositivo de narguile de conformidad con una modalidad de la invención;

La Figura 2 es una ilustración esquemática de una porción del dispositivo de narguile de la Figura 1 para generar aerosol;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un elemento de enfriamiento para un dispositivo de narguile, de conformidad con una modalidad de la invención;

La Figura 4 es una vista en perspectiva del elemento de enfriamiento para un dispositivo de narguile de conformidad con otra modalidad de la invención;

La Figura 5 es una vista en sección de un elemento de enfriamiento para un dispositivo de narguile de conformidad con otra modalidad de la invención;

La Figura 6 es una vista en sección de un elemento de enfriamiento para un dispositivo de narguile de conformidad con aún otra modalidad de la invención.

La Figura 7 es una vista en sección de parte del dispositivo de narguile de la Figura 1.

La Figura 8 es una vista en sección esquemática de la cámara de un dispositivo de narguile de la Figura 7.

La Figura 9 es una vista en sección de la cámara de la Figura 8 acoplada al dispositivo de narguile de la Figura 7. La Figura 10 es un gráfico que muestra la temperatura de un dispositivo de narguile que tiene un elemento de enfriamiento pasivo en comparación con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento.

La Figura 11 es un gráfico que muestra la masa total de aerosol para un dispositivo de narguile que tiene un elemento de enfriamiento pasivo en comparación con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento. La Figura 12 es un gráfico que muestra la temperatura de un dispositivo de narguile que tiene un elemento de enfriamiento en comparación con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento.

La Figura 13 es un gráfico que muestra la masa total de aerosol para un dispositivo de narguile que tiene un elemento de enfriamiento en comparación con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento.

La Figura 1 muestra una modalidad de un dispositivo de narguile 10 de conformidad con una modalidad de la invención. El dispositivo de narguile comprende un elemento generador de aerosol 11 configurado para recibir un sustrato formador de aerosol 12. El elemento generador de aerosol 11 puede calentar el sustrato formador de aerosol 12, por ejemplo por medio de un calentador eléctrico (no mostrado), para generar un aerosol. Durante el uso, el aerosol generado fluye a través de un elemento de enfriamiento 13 y un elemento de aceleración 14. El elemento de enfriamiento 13 se acopla al elemento de aceleración 14. El aerosol enfriado y acelerado se expulsa a la cámara 16, lo que permite que el aerosol se desacelere. La cámara 16 está en comunicación continua con un recipiente 17. De hecho, el elemento generador de aerosol 11 está en comunicación continua con la cámara 16 y un recipiente 17, por medio de un conducto principal 21, como se ilustra en el ejemplo mostrado en la Figura 1. Por lo tanto, se define un canal de flujo de aire entre el elemento generador de aerosol 11 y un interior del recipiente 17. El interior del recipiente 17 comprende un volumen superior 18 para el espacio de cabeza y un volumen inferior 19 para el líquido. Una manguera 20 está en comunicación continua con el volumen superior 18 a través de una salida de espacio de cabeza 15 formada en un lado del recipiente 17 por encima de una línea de líquido.

El aerosol generado puede fluir a través del elemento generador de aerosol 11, a través del canal de flujo de aire a través del elemento de enfriamiento 13, el elemento de aceleración 14, la cámara 16 y el conducto principal 21 en el volumen inferior 19. El aerosol puede pasar a través del líquido en el volumen inferior 19 y elevarse hacia el volumen superior 18. La toma de una bocanada por parte de un usuario en una boquilla de la manguera 20 puede aspirar el aerosol en el volumen superior 18 a través de la salida del espacio de cabeza 15, hacia la manguera 20 para su inhalación. El elemento de enfriamiento 13 se dispone para enfriar un aerosol generado por el elemento generador de aerosol 11 a medida que el aerosol fluye a través del canal de flujo de aire. El elemento de enfriamiento 13 se dispone para enfriar el aerosol a medida que el aerosol fluye a través del elemento de enfriamiento 13 o a través de una porción de un conducto principal 21 conectado o rodeado por el elemento de enfriamiento 13. El elemento de enfriamiento 13 puede acoplarse alrededor del conducto principal 21. El elemento de enfriamiento 13 puede formarse integralmente con el conducto principal 21.

La Figura 2 muestra una porción del dispositivo de narguile 10. El elemento generador de aerosol 11 comprende un elemento de calentamiento 60, que puede comprender un elemento de calentamiento eléctrico (no mostrado), para calentar el sustrato formador de aerosol 12. El elemento de calentamiento 60 puede funcionar además para precalentar el aire 22 antes de que el aire 22 fluya a través del sustrato formador de aerosol 60. En algunas modalidades, por ejemplo, la modalidad ilustrada en la Figura 2, el aire 22 se precalienta pasando el elemento de enfriamiento 13 antes de entrar en el elemento generador de aerosol 11 por el diseño del dispositivo de narguile 10. El aire 22 puede ser un flujo de aire de enfriamiento que también se ha usado para enfriar el elemento de enfriamiento 13. Esto puede promover la eficiencia energética. El aire precalentado 22 fluye hacia el sustrato formador de aerosol 12 para facilitar la generación de aerosol. El aerosol generado fluye entonces a través del elemento de enfriamiento 13, el elemento de aceleración 14, y la cámara 16.

La Figura 3 muestra un elemento de enfriamiento 30 de conformidad con una modalidad de la invención. El elemento de enfriamiento 30 se acopla a un elemento de aceleración 31. El elemento de aceleración 31 comprende una tobera. El elemento de enfriamiento 30 comprende un conducto 32 que comprende un material conductor térmico, que tiene preferentemente una difusividad térmica relativamente alta, tal como aluminio. Un disipador de calor 33, tal como un disipador de calor rayado que comprende una pluralidad de aletas, se acopla al conducto 32 para extraer el calor del conducto 32. Las aletas pueden invertirse y apilarse alrededor del canal de flujo de aire. Cada aleta puede comprender un área superficial de al menos 225 mm2. Cada aleta puede comprender un grosor de al menos 0,5 mm. El conducto 32 y el disipador de calor 33 por lo tanto proporcionan enfriamiento pasivo de un aerosol que fluye a través del elemento de enfriamiento 30 o a través de una porción del conducto principal 21 al cual se acopla el elemento de enfriamiento 30. El elemento de enfriamiento 30 puede comprender adicionalmente uno o más medios de enfriamiento activos, tales como una o más bombas de calor 34. En algunas modalidades, tales como el ejemplo mostrado en la Figura 3, la una o más bombas de calor 34 comprenden elementos Peltier. La una o más bombas de calor 34 se acoplan al disipador de calor 33 (en la dirección indicada por las flechas entre el disipador de calor y cada bomba de calor). En particular, un lado enfriado 35 de cada bomba de calor 34 se acopla al disipador de calor 33. Un lado calentado 36 de cada bomba de calor 34 puede enfriarse mediante un flujo de aire de enfriamiento 22 desde un entorno. Esto puede usarse para precalentar el aire ambiente que entra al elemento generador de aerosol 11. El aire ambiente puede enfriarse por el lado enfriado 35 de la bomba de calor 34 y puede pasar posteriormente a través de espacios entre las aletas, proporcionando así una disipación del calor más eficiente.

El elemento de enfriamiento 30 comprende una altura 37 adecuada para su uso en un dispositivo de narguile, tal como aproximadamente 100 mm. Cada superficie respectiva calentada y enfriada 35, 36 de la bomba de calor 34 comprende una altura 38 y un ancho 39 que definen un área superficial adecuada para su uso en un dispositivo de narguile. La altura 38 y el ancho 39 pueden comprender cada uno aproximadamente 30 mm.

Un ventilador (no mostrado) puede colocarse proximal al lado calentado 36 de la bomba de calor 34 para proporcionar una ventilación adecuada del elemento de enfriamiento 30. El ventilador puede disponerse para activarse cuando una temperatura del lado calentado 36 excede un valor máximo preseleccionado.

La Figura 4 muestra un elemento de enfriamiento 40 de conformidad con otra modalidad de la invención. El elemento de enfriamiento 40 se acopla a un elemento de aceleración 41. El elemento de enfriamiento 40 comprende un conducto 42 que comprende un material conductor térmico, que tiene preferentemente una difusividad térmica relativamente alta, tal como aluminio. El elemento de enfriamiento 40 comprende un receptáculo de enfriamiento 43. El receptáculo de enfriamiento 43 se acopla al conducto 42. En particular, el receptáculo de enfriamiento 43 rodea el conducto 42. Un líquido de enfriamiento 44, tal como agua o etilenglicol, se dispone dentro del receptáculo de enfriamiento 43. El líquido de enfriamiento 44 puede comprender un volumen de al menos 250 ml. Una pared 46 del receptáculo de enfriamiento 43 comprende un material poroso, tal como una arcilla porosa o sílice espumada, para facilitar la evaporación del líquido de enfriamiento 44. El líquido de enfriamiento 44 también está en comunicación continua con una fuente de líquido externa o un componente de enfriamiento, tal como un bloque de agua, a través de uno o más puertos 45a, 45b. El uno o más puertos, tales como un puerto de entrada 45a y un puerto de salida 45b pueden canalizar el líquido de enfriamiento 44 hacia dentro o fuera del receptáculo 43 mediante acción capilar. Un flujo de aire de enfriamiento 22 puede usarse para facilitar la evaporación del líquido 44 a través de la pared porosa 46 del receptáculo 43 para transferir el calor lejos del interior del receptáculo de enfriamiento 43 y por lo tanto lejos de un aerosol que fluye a través del canal de flujo de aire más allá del elemento de enfriamiento 40. El receptáculo de enfriamiento 43 se proporciona con una geometría que alienta tal flujo de aire de enfriamiento 22 para que actúe como un ventilador natural. En tal modalidad, el aire ambiente puede ventilar una superficie externa calentada del receptáculo de enfriamiento 43 con cada bocanada de un usuario.

Opcionalmente, un ventilador (no mostrado) puede colocarse en la proximidad de la superficie externa calentada del receptáculo de enfriamiento 43 para proporcionar una ventilación apropiada del elemento de enfriamiento 40. El ventilador puede disponerse para activarse cuando una temperatura de la superficie externa calentada excede un valor máximo preseleccionado.

La Figura 5 muestra otra modalidad de un elemento de enfriamiento 50. El elemento de enfriamiento 50 se acopla a un elemento de aceleración 51. El elemento de enfriamiento 50 comprende un conducto 52 que comprende un material conductor térmico, que tiene preferentemente una difusividad térmica relativamente alta, tal como aluminio. El elemento de enfriamiento 50 comprende un receptáculo de enfriamiento 53. El receptáculo de enfriamiento 53 se acopla al conducto 52. En particular, el receptáculo de enfriamiento 53 rodea el conducto 52. Un líquido de enfriamiento 54, tal como agua o etilenglicol, se dispone dentro del receptáculo de enfriamiento 53. El líquido de enfriamiento 54 puede comprender un volumen de al menos 250 ml. Uno o más disipadores de calor 55 están dispuestos al menos parcialmente en el receptáculo 53. El uno o más disipadores de calor 55 se acopla al receptáculo 53. El disipador de calor 55 aleja el calor del líquido de enfriamiento 54. El disipador de calor 55 puede estar en contacto con el líquido de enfriamiento 54. El disipador de calor 55 puede comprender un disipador de calor rayado que comprende una pluralidad de aletas. Las aletas pueden invertirse, y cada aleta puede comprender un área superficial de al menos 225 mm2 Cada aleta puede comprender un grosor de al menos 0,5 mm. El conducto 52 y el disipador de calor 55, por lo tanto, proporcionan enfriamiento pasivo de un aerosol que fluye a través del conducto 52. El elemento de enfriamiento 50 comprende adicionalmente uno o más medios de enfriamiento activos, como se describirá ahora. Una o más bombas de calor 56, tal como un elemento de enfriamiento termoeléctrico, tal como un elemento Peltier, se acopla al receptáculo de enfriamiento 53 o a los disipadores de calor 55 para extraer el calor de los disipadores de calor 55. En particular, un lado enfriado de la bomba de calor 56 está en contacto con el receptáculo 53 o el disipador de calor 55. Un lado calentado de la bomba de calor 56 se expone a un flujo de aire de enfriamiento 22 que fluye a través de un canal de flujo de aire de enfriamiento (no se muestra) para extraer el calor de la bomba de calor 56. Un ventilador 57 se proporciona adyacente al lado calentado de la bomba de calor 56 para facilitar el flujo de aire de enfriamiento 22. El ventilador 57 puede acoplarse a la bomba de calor 56. Durante el uso, el aerosol 58 generado por el elemento generador de aerosol 11 fluye a través de un canal de flujo de aire definido al menos parcialmente por el elemento de enfriamiento 50 y el elemento de aceleración 51. Por lo tanto, el elemento de enfriamiento 50 se dispone para enfriar el aerosol 58 a medida que el aerosol 58 fluye a través del elemento de enfriamiento 50.

La Figura 6 muestra otra modalidad de un elemento de enfriamiento 60. El elemento de enfriamiento 60 se acopla a un elemento de aceleración 61. El elemento de enfriamiento 60 comprende un conducto 62 que comprende un material conductor térmico, que tiene preferentemente una difusividad térmica relativamente alta, tal como aluminio. El elemento de enfriamiento 60 comprende un receptáculo de enfriamiento 63. El receptáculo de enfriamiento 63 se acopla al conducto 62. En particular, el receptáculo de enfriamiento 63 rodea el conducto 62. Un líquido de enfriamiento 64, tal como agua o etilenglicol, se dispone dentro del receptáculo de enfriamiento 63. El líquido de enfriamiento 64 puede comprender un volumen de al menos aproximadamente 100 ml, o incluso al menos aproximadamente 250 ml. El líquido de enfriamiento 64 está en comunicación continua con un volumen de líquido de un bloque de agua 65. El bloque de agua 65 funciona para extraer el calor del líquido de enfriamiento 64. El líquido de enfriamiento 64 circula por una bomba de líquido 66 desde el receptáculo de enfriamiento 63 al bloque de agua 65 para enfriar el líquido de enfriamiento 64. La bomba de líquido 66 devuelve el líquido de enfriamiento 64 al receptáculo de enfriamiento después de enfriarse en el bloque de agua 65. Una bomba de calor 67 se acopla al bloque de agua 65. En particular, un lado enfriado de la bomba de calor 67 está en contacto con el bloque de agua 65. Un lado calentado de la bomba de calor 67 se expone a un flujo de aire de enfriamiento 22 que fluye a través de un canal de flujo de aire de enfriamiento para extraer el calor de la bomba de calor 67. Un ventilador 68 se localiza adyacente al lado calentado de la bomba de calor 67 para facilitar el flujo de aire de enfriamiento 22. El ventilador 57 está acoplado a la bomba de calor 67. Esto puede usarse para precalentar el aire ambiente que entra al elemento generador de aerosol 11.

Con referencia ahora a la Figura 7, se muestra un dibujo en sección esquemático de un ejemplo de un dispositivo de narguile 100. El dispositivo 100 incluye un recipiente 117 que define un volumen interior configurado para contener líquido 119 y define una salida de espacio de cabeza 115 por encima de un nivel de llenado para el líquido 119. El líquido 119 preferentemente comprende agua, que se puede infusionar opcionalmente con uno o más colorantes, uno o más saborizantes, o uno o más colorantes o uno o más saborizantes. Por ejemplo, el agua se puede infusionar con una o ambas de infusiones botánicas o infusiones de hierbas.

El dispositivo 100 también comprende un elemento generador de aerosol 130. El elemento generador de aerosol 130 comprende un receptáculo 140 configurado para recibir un cartucho 150 que comprende un sustrato formador de aerosol (o recibir un sustrato formador de aerosol que no está en un cartucho). El elemento generador de aerosol 130 comprende además un elemento de calentamiento 160. El elemento de calentamiento 160 puede ser un elemento de calentamiento eléctrico. En algunas modalidades, tales como la modalidad ilustrada por la Figura 7, el elemento de calentamiento 160 forma al menos una superficie del receptáculo 140. En la modalidad representada, el elemento de calentamiento 160 define las superficies superior y lateral del receptáculo 140. El elemento generador de aerosol 130 comprende un canal de entrada de aire 170 que aspira aire ambiente hacia el dispositivo 100 a través de una entrada de aire 171. Como se ilustra, se muestran dos entradas de aire 171, pero puede usarse cualquier número de entradas de aire (una, tres, cuatro o más). Una, porción del canal de entrada de aire 170 se define por el elemento de calentamiento 160 para calentar el aire antes de que entre en el receptáculo 140. El aire precalentado luego entra en el cartucho 150, que también se calienta por el elemento de calentamiento 160. El aire se arrastra con el aerosol generado por el sustrato formador de aerosol. El aerosol fluye a través de una salida del elemento generador de aerosol 130 y entra en una cámara 200.

No todos los componentes (como un elemento de enfriamiento) se muestran con fines de brevedad y claridad. Sin embargo, un elemento de enfriamiento se incluye o se dispone entre cualquiera de los componentes corriente abajo del cartucho 150 y corriente arriba de la salida 195. En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento puede incluir al menos parcialmente, o disponerse cerca o adyacente a, la cámara 200.

El aerosol fluye desde la cámara 200 a través de un conducto 190 hacia el recipiente 117 a través de una salida 195 del conducto 190 por debajo del nivel del líquido 119. Por lo tanto, un canal de flujo de aire se define entre el elemento generador de aerosol 130 y el recipiente 117 y se define por al menos la cámara 200 y el conducto 190. El aerosol burbujea a través del líquido 119, se eleva hacia un espacio de cabeza en el recipiente por encima del líquido 119 y sale del recipiente 117 a través de la salida de espacio de cabeza 115 del recipiente 117. Una manguera 120 se puede conectar a la salida del espacio de cabeza 115 para llevar el aerosol a la boca de un usuario. La manguera 120 comprende una boquilla 125. La boquilla 125 puede acoplarse a la manguera 120 o puede formar una parte integral de la manguera 120.

Una trayectoria de flujo de aire del dispositivo, durante el uso, se representa con flechas gruesas en Figura 7.

En algunas modalidades, tales como la modalidad ilustrada por la Figura 7, la boquilla 125 comprende un elemento de activación 127. El elemento de activación 127 puede ser un interruptor, botón o similar, o puede ser un sensor de bocanadas o similar. El elemento de activación 127 puede colocarse en cualquier otra localización adecuada del dispositivo 100. El elemento de activación 27 puede estar en comunicación inalámbrica con los circuitos electrónicos de control 131. Por lo tanto, el usuario puede interactuar con el elemento de activación 127 para colocar el dispositivo 100 en condiciones de uso o para hacer que los circuitos electrónicos de control activen el elemento de calentamiento 160; por ejemplo, haciendo que el suministro de energía 132 energice el elemento de calentamiento 140.

Los circuitos electrónicos de control 131 y un suministro de energía 132 pueden localizarse en cualquier posición adecuada con relación al elemento generador de aerosol 130. En algunas modalidades, los circuitos electrónicos de control 131 y el suministro de energía 132 pueden proporcionarse en una porción inferior del elemento 130 como se representa en la Figura 7. Sin embargo, se apreciará que los circuitos electrónicos de control 131 y el suministro de energía 132 pueden proporcionarse en cualquiera de una variedad de otras localizaciones en el dispositivo 100.

La Figura 8 es una vista en sección esquemática de un ejemplo de una cámara 200. La cámara 200 comprende un alojamiento 210 que define una cámara principal 230. La cámara 200 comprende una entrada 220 que se extiende o sobresale en la cámara principal 230. Una entrada 220 a la cámara 200 comprende una primera abertura 223 y una segunda abertura 227. El aerosol generado por el elemento generador de aerosol entra en la entrada 220 a través de la primera abertura 223 y entra en la cámara principal 230 a través de la segunda abertura 227. La primera abertura 223 tiene un diámetro mayor que la segunda abertura 227 de manera que se acelera el aire, o de hecho el aerosol que fluye a través de la entrada 220 desde la primera abertura 223 a la segunda abertura 227. El aire acelerado sale de la segunda abertura 227 para entrar en la cámara principal 230. El aire o aerosol se desacelera a medida que sale de la segunda abertura 227 y entra en la cámara principal 230. El aire o aerosol desacelerado pasa a través de la cámara principal 230 antes de salir de la cámara principal 230 a través de una salida 240. La salida 240 está en comunicación continua con un conducto (tal como el conducto 190 representado en la Figura 1) para transportar el aerosol al recipiente 117. Aunque se representan dos aberturas 223, 227, se apreciará que cualquier forma de restricción del flujo de aire puede proporcionarse en la entrada 220.

No todos los componentes (como un elemento de enfriamiento) se muestran con fines de brevedad y claridad. Sin embargo, un elemento de enfriamiento se incluye corriente arriba de la cámara 230. En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento puede incluir al menos parcialmente, o disponerse cerca de o adyacente a, la entrada 220.

La Figura 9 muestra una vista en sección esquemática de un ejemplo de una cámara 200 acoplada operativamente a un elemento generador de aerosol 130 y un conducto 190. En la modalidad ilustrada, el aire entra a través de las entradas de aire 171 en una parte superior 131 del elemento generador de aerosol 130, luego pasa a través de una protección térmica 165, luego sigue la superficie externa del elemento de calentamiento 160 y llega a la parte superior del elemento de calentamiento 160. El aire calentado luego pasa a través de una superficie superior de un alojamiento del cartucho 150, a través del sustrato formador de aerosol 155, y a través de un vacío en una parte inferior 133, hasta la salida de aerosol 180. El aire aerosolizado entra entonces en la entrada 220 de la cámara 200, a medida que el aire aerosolizado se desplaza a través de la entrada 220, se acelera. El aire acelerado sale de la entrada 220 a través de la segunda abertura 227 y entra en la cámara principal 230, donde se expande el aire acelerado. El aire desacelerado sale de la cámara 200 a través de la salida 240 y entra en el conducto 190 para entrar en el recipiente.

No todos los componentes (como un elemento de enfriamiento) se muestran con fines de brevedad y claridad. Sin embargo, un elemento de enfriamiento se incluye corriente arriba de la cámara 230. En algunas modalidades, el elemento de enfriamiento puede incluir al menos parcialmente, o disponerse cerca de o adyacente a, la parte inferior 133 o la entrada 220.

En la modalidad representada en la Figura 9, el aire se desplaza a lo largo de la superficie externa del elemento de calentamiento 160 y luego a través del elemento de calentamiento 160. En otras modalidades (no representadas), el aire puede desplazarse a lo largo de una superficie interna del elemento de calentamiento 160.

En el ejemplo representado en la Figura 9, la parte superior 131 del elemento generador de aerosol 130 puede retirarse de la parte inferior 133 para permitir que el cartucho 150 (o sustrato formador de aerosol que no está en un cartucho) se inserte o retire del receptáculo formado por el elemento de calentamiento 160 y la superficie superior de la parte inferior 131. Los cuerpos de la parte superior 131 y la parte inferior 133 pueden formarse a partir de material térmicamente aislante.

Los ejemplos del dispositivo de narguile se fabricaron y probaron para la producción de aerosol y se compararon con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento. Para probar la producción de aerosol usando TAM, se realizó la siguiente medición. Se proporcionó un cartucho que incluye un alojamiento de aluminio acoplado a un elemento de calentamiento de alambre enrollado. El elemento de alambre enrollado incluía un cilindro de cerámica que tenía un diámetro interno de 27,99 ± 0,01 mm, una longitud de 41,5 mm y un grosor de cerámica de 3 mm. La cerámica se obtuvo de Corning GmbH, Wiesbaden, Alemania, bajo la denominación comercial “MACOR”. El cartucho se llenó con 10 g de melaza Al-Fakher disponible comercialmente (sustrato formador de aerosol) se calentó mediante el uso del elemento de calentamiento de alambre enrollado (elemento generador de aerosol) establecido a una temperatura constante de 180 °C (Ejemplo 2) o 200 °C (Ejemplo 1). El aerosol generado se pasó a través de una tobera (elemento de aceleración). El aerosol generado se recogió mediante el uso de un total de 10 almohadillas de Cambridge cuyo peso se registró antes y después de la experiencia. Solo dos de las diez almohadillas de Cambridge recogieron el aerosol generado en un momento dado. La duración total del experimento se diseñó para corresponder a 105 bocanadas. Cada 20 bocanadas, una válvula de retención aseguró que el aerosol se desviaba al par correcto de almohadillas de Cambridge. Con el fin de simular la experiencia de tomar una bocanada deseada, se usaron de manera simultánea cuatro bombas programables de doble jeringa (PDSP) fabricadas por Mechatronic AG, Darmstadt, Alemania, para crear el siguiente régimen de toma de bocanadas:

- Volumen de la bocanada: 530 ml

- Duración de la bocanada: 2600 ms

- Duración entre bocanadas: 17 s

Para medir la temperatura, el elemento de calentamiento de alambre enrollado se operó a una temperatura de 200 °C. Se colocó un termopar (sensor de temperatura) en la tobera cerca del elemento de enfriamiento para aproximar la temperatura dentro de la cavidad de la tobera. El termopar era un termopar de tipo K. Las temperaturas se midieron en función del tiempo durante un intervalo de aproximadamente 38 minutos. Durante los primeros 4 minutos, descritos como el tiempo de precalentamiento, la temperatura del elemento de calentamiento se elevó, y la toma de una bocanada aún no se activó. Se observó que la temperatura dentro de la cavidad aumentaba rápidamente una vez que se activaba la toma de una bocanada y el aerosol pasaba a través de la tobera y disminuía una vez que el aerosol ya no estaba presente. Debido a la falta inherente de fiabilidad para medir la temperatura de un aerosol, las curvas de los gráficos de temperatura frente al tiempo se corrigieron para mostrar solo las lecturas de temperatura obtenidas cuando no se estaba inhalando aerosol.

En el Ejemplo 1, se probó el papel de la difusión. Dos toberas se fabricaron de diferentes materiales, uno de resina epoxi y el otro de aluminio (elemento de enfriamiento que tiene un conducto que comprende un material conductor térmico). La resina epoxi era una resina epoxi de alta temperatura obtenida de Formlabs, Berlín, Alemania. El aluminio tiene una difusividad térmica relativamente mayor que la resina epoxi. Las difusividades térmicas son de 107 m2/s para resina epoxi y 9,7 * 10-5 m2/s para aluminio. El diámetro de sección transversal más restrictivo de cada tobera fue de aproximadamente 1,6 mm, lo que dio como resultado una RTD de aproximadamente 46 mmWG para cada tobera. No se ha utilizado enfriamiento activo.

La Figura 10 muestra un gráfico 70 de temperatura en función del tiempo para un dispositivo de narguile que tiene un elemento de enfriamiento pasivo en comparación con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento. El calentador se operó a una temperatura de 200 °C. Para la tobera de aluminio, durante el tiempo de precalentamiento, la temperatura 71 dentro de la cavidad era de aproximadamente 23 °C. Una vez que se activó la bocanada, la temperatura 71 dentro de la cavidad era estable a aproximadamente 36 °C. Para la tobera hecha de resina epoxi, durante el tiempo de precalentamiento, la temperatura 72 dentro de la cavidad era de aproximadamente 20 °C. Entre bocanadas, la temperatura 72 dentro de la cavidad era estable a aproximadamente 40 °C. La diferencia de temperatura entre las dos toberas era aproximadamente 4 °C más fría para la tobera de aluminio en comparación con la tobera de resina epoxi, particularmente después de que se activó la toma de bocanadas.

La Figura 11 muestra un gráfico 74 de TAM promedio por bocanada en función de las tomas de bocanadas secuenciales para un dispositivo de narguile que tiene un elemento de enfriamiento pasivo en comparación con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento. El calentador se operó a una temperatura de 200 °C. La tobera de aluminio produjo un TAM promedio más alto por bocanada 75 de 1240 mg en comparación con el TAM promedio por bocanada 76 de 1120 mg para la resina epoxi, sobre las primeras 40 bocanadas. La tobera de aluminio también dio como resultado una mejora sustancial del TAM promedio por bocanada 75 durante las primeras 60 bocanadas de la experiencia. Después de la bocanada 60, el ^tA^mpromedio por bocanada 75 de la tobera de aluminio aumentó menos que el TAM promedio por bocanada 76 de la tobera de resina epoxi. Presumiblemente, después de la bocanada 60, se cree que la cantidad de melaza sobre la temperatura de volatilización es lo suficientemente grande como para que el efecto de la difusividad del material ya no sea determinante.

En el Ejemplo 2, se realizó una tobera (elemento de aceleración) de resina epoxi como se describió en el Ejemplo 1. Alrededor de la tobera, se colocó una camisa de enfriamiento (receptáculo de enfriamiento) con un diámetro de 30 mm y una altura de 30 mm llena de hielo seco (temperatura de aproximadamente -80 °C). Se colocó un termopar en la tobera debajo de la camisa de enfriamiento.

La Figura 12 muestra un gráfico 78 de temperatura como una función de tiempo para un dispositivo de narguile que tiene un elemento de enfriamiento activo en comparación con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento. La temperatura 79 del aire dentro del conducto enfriado era menor que la temperatura 80 del aire dentro del conducto que no se enfrió.

El elemento de calentamiento de alambre enrollado se operó a una temperatura de 200 °C. Las temperaturas se registraron con y sin camisa de enfriamiento en función del tiempo. Para la tobera con enfriamiento, durante el tiempo de precalentamiento, la temperatura 79 dentro de la cavidad era de aproximadamente -40 °C. Una vez que se activa la bocanada, la temperatura 79 era estable a aproximadamente 10 °C. Para la tobera sin enfriamiento, durante el tiempo de precalentamiento, la temperatura 80 dentro de la cavidad era de aproximadamente 20 °C. Se observó que durante los 17 segundos disponibles entre las bocanadas, la temperatura 80 dentro de la cavidad de la tobera era estable a aproximadamente 40 °C. La diferencia de temperatura entre las toberas era de aproximadamente 30 °C más fría para la tobera con enfriamiento en comparación con la tobera sin enfriamiento. La Figura 13 muestra un gráfico 82 de TAM promedio por bocanada en función de las bocanadas secuenciales para un dispositivo de narguile que tiene un elemento de enfriamiento activo en comparación con un dispositivo de narguile sin un elemento de enfriamiento. El calentador se operó a una temperatura de 180 °C. La tobera con enfriamiento produjo un TAM promedio por bocanada 83 de 850 mg, sobre las primeras 40 bocanadas. La tobera sin enfriamiento produjo un TAM promedio por bocanada 84 de 400 mg, sobre las primeras 40 bocanadas. En general, la tobera con enfriamiento proporcionó el TAM promedio más alto por bocanada 83 para las bocanadas de 20 a 105 en comparación con el TAM promedio por bocanada 84 para la tobera sin enfriamiento.

Las modalidades específicas descritas anteriormente se destinan a ilustrar la invención. Sin embargo, pueden fabricarse otras modalidades sin apartarse del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones, y debe entenderse que las modalidades específicas descritas anteriormente no pretenden ser limitantes.

Como se usa en la presente descripción, las formas singulares “un”, “una” y “el/la” abarcan modalidades que tienen referentes en plural, a menos que el contenido dicte claramente lo contrario.

Como se usa en la presente descripción, “o” se emplea generalmente en un sentido que incluye “y/o” a menos que el contenido claramente indique lo contrario. El término “y/o” implica uno o todos los elementos enumerados o una combinación de cualquiera de dos o más elementos enumerados.

Como se usa en la presente descripción, “tener”, “que tiene”, “incluye”, “que incluye”, “comprende”, “que comprende” o similares se usan en su sentido abierto y generalmente significan “que incluyen, pero no se limitan a”. Se entenderá que “que consiste esencialmente en”, “que consiste en” y similares se incluyen en “que comprende” y similares.

Las palabras “preferido” y “preferentemente” se refieren a modalidades de la invención que pueden lograr ciertos beneficios, bajo ciertas circunstancias. Sin embargo, otras modalidades pueden también preferirse, bajo la misma u otras circunstancias. Además, la enumeración de una o más modalidades preferidas no implica que otras modalidades no sean útiles, y no se prevé excluir otras modalidades del alcance de la descripción, que incluye las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de narguile (10) que comprende:

un recipiente (17, 117) que define un interior para alojar un volumen (19) de líquido, el recipiente comprende una salida del espacio de cabeza (15);

un elemento generador de aerosol (11, 130) para recibir un sustrato formador de aerosol (12, 155), el elemento generador de aerosol en comunicación continua con el interior del recipiente a través de un canal de flujo de aire, el canal de flujo de aire que se extiende hacia el interior del recipiente desde el elemento generador de aerosol;

un elemento de enfriamiento (13, 30, 40, 50, 60) a lo largo del canal de flujo de aire entre el elemento generador de aerosol y el recipiente, el elemento de enfriamiento configurado para enfriar el aerosol en el canal de flujo de aire que fluye a través del elemento de enfriamiento y se acopla a una fuente de energía para proporcionar enfriamiento activo para transferir el calor fuera del canal de flujo de aire; y un elemento de aceleración (14, 31, 41, 51, 61) a lo largo del canal de flujo de aire entre el elemento generador de aerosol y el recipiente, el elemento de aceleración configurado para acelerar el aerosol en el canal de flujo de aire que fluye a través del elemento de aceleración.

2. Un dispositivo de narguile de conformidad con la reivindicación 1, en donde al menos una porción del elemento de enfriamiento y el elemento de aceleración forman integralmente una tobera.

3. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo de narguile define una resistencia a la aspiración a lo largo del canal de flujo de aire de 45 mmWG o menos.

4. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 3, que comprende además una cámara (16, 200) a lo largo del canal de flujo de aire entre el recipiente y el elemento de aceleración, la cámara se configura para recibir aerosol después de acelerarse.

5. Un dispositivo de narguile de conformidad con la reivindicación 4, en donde el elemento de enfriamiento está al menos parcial o completamente dispuesto entre la cámara y el elemento generador de aerosol.

6. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de enfriamiento se configura además para proporcionar enfriamiento pasivo.

7. Un dispositivo de narguile de conformidad con la reivindicación 6, en donde el elemento de enfriamiento comprende uno o ambos de un material conductor térmico y un disipador de calor.

8. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de enfriamiento comprende al menos uno de: un conducto (32, 42, 52, 62) que comprende una bomba de calor (34, 56, 67), un ventilador (57), un receptáculo de enfriamiento (43, 53, 63) que tiene un volumen interior para líquido dispuesto adyacente al canal de flujo de aire, un bloque de agua (65), y una bomba de líquidos (66).

9. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el elemento de enfriamiento comprende un conducto (21, 32, 42, 52, 62), en donde el conducto y el elemento de aceleración comprenden uno o más materiales que tienen difusividades térmicas de 10-6 m2/s o mayores.

10. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7 o 9, en donde el elemento de enfriamiento comprende un receptáculo de enfriamiento (63), en donde el receptáculo de enfriamiento se configura para evaporar el líquido dispuesto en el volumen interior y transferir el líquido evaporado fuera del recipiente.

11. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7 o 9, en donde el elemento de enfriamiento comprende:

un receptáculo de enfriamiento; y

al menos uno de un disipador de calor y un bloque de agua, en donde uno o ambos del disipador de calor y el bloque de agua están en comunicación continua con el volumen interior de un receptáculo de enfriamiento.

12. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de enfriamiento se configura para precalentar el aire que fluye hacia el elemento generador de aerosol.

13. Un dispositivo de narguile de conformidad con la reivindicación 4, en donde la cámara comprende una cámara principal (230) en comunicación continua con el elemento de aceleración, en donde la cámara principal se dimensiona y forma para permitir la desaceleración del aerosol en la cámara principal cuando el aerosol sale del elemento de aceleración y entra en la cámara principal.

14. Un dispositivo de narguile de conformidad con la reivindicación 11, en donde el elemento de aceleración comprende una primera abertura (223) proximal al elemento generador de aerosol y una segunda abertura (227) entre la primera abertura y la cámara principal, en donde el aerosol fluye hacia el elemento de aceleración a través de la primera abertura y fuera de la segunda abertura hacia la cámara principal, en donde la primera abertura tiene un diámetro relativamente mayor que la segunda abertura.

15. Un dispositivo de narguile de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento generador de aerosol se configura para calentar un sustrato formador de aerosol para generar un aerosol a partir del sustrato formador de aerosol sin quemar el sustrato formador de aerosol.