ES2949210T3 - Artículo generador de aerosol que comprende un elemento de soporte tubular hueco - Google Patents
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Abstract
Un artículo generador de aerosol (10) que tiene un extremo aguas arriba (11) y un extremo aguas abajo (12), definiendo el artículo generador de aerosol (10) una dirección longitudinal entre el extremo aguas arriba (11) y el extremo aguas abajo (12), comprendiendo el artículo generador de aerosol (10) un sustrato formador de aerosol (13) y un elemento de soporte tubular hueco (14) dispuesto aguas abajo del sustrato formador de aerosol (13) y que se extiende a lo largo de la dirección longitudinal; en el que el elemento de soporte tubular hueco (14) define una abertura (16) que se extiende en la dirección longitudinal y está adaptada para que el aerosol fluya hacia el extremo aguas abajo (12); en el que la dureza del artículo generador de aerosol (10) en el elemento de soporte tubular hueco (14) es al menos aproximadamente 60 % y, preferiblemente, entre aproximadamente 80 % y aproximadamente 90 %. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Artículo generador de aerosol que comprende un elemento de soporte tubular hueco
La presente invención se refiere a artículos generadores de aerosol que comprenden un sustrato formador de aerosol para generar un aerosol inhalable cuando se calienta.
Se conocen en la técnica los artículos generadores de aerosol en los cuales un sustrato formador de aerosol, tal como un sustrato que contiene tabaco, se calienta en lugar de combustionarse. El objetivo de estos artículos generadores de aerosol calentado es reducir los conocidos constituyentes de los humos dañinos producidos por la combustión y degradación pirolítica del tabaco en los cigarrillos combustibles.
Un cigarrillo combustible se enciende cuando un usuario aplica una llama en un extremo del cigarrillo y aspira aire a través del otro extremo. El calor localizado proporcionado por la llama y el oxígeno en el aire aspirado a través del cigarrillo provoca que el extremo del cigarrillo se encienda, y la combustión resultante genera un humo inhalable. En los artículos generadores de aerosol calentados, un aerosol inhalable se genera típicamente mediante la transferencia de calor desde un elemento de calentamiento hacia un sustrato o material formador de aerosol físicamente separado, que puede estar ubicado dentro, alrededor o corriente abajo del elemento de calentamiento. Durante el calentamiento, los compuestos volátiles se liberan del sustrato formador de aerosol y se mezclan con el aire aspirado a través del artículo generador de aerosol. Por ejemplo, los compuestos volátiles pueden quedar atrapados en el aire aspirado a través, sobre, alrededor o dentro de la cercanía del artículo generador de aerosol. A medida que los compuestos liberados se enfrían, se condensan para formar un aerosol que puede ser inhalado por el consumidor. El aerosol puede contener aromas, sabores, nicotina y otros elementos deseados. Normalmente, los elementos de calentamiento están presentes en un dispositivo generador de aerosol.
Algunos artículos generadores de aerosol se configuran para calentarse mediante un elemento de calentamiento interno. Los elementos de calentamiento internos, tales como las cuchillas de calentamiento, se configuran para insertarse en el sustrato formador de aerosol. El elemento de calentamiento interno puede perforar el sustrato de aerosol. El elemento de calentamiento interno también puede recibirse en una cavidad interior del sustrato formador de aerosol. Cuando el elemento de calentamiento interno genera calor, el sustrato formador de aerosol se calienta hasta una temperatura a la que los compuestos volátiles se liberan del sustrato. Los compuestos volátiles liberados se enfrían y se condensan para formar un aerosol que puede ser inhalado por el consumidor.
El documento KR 2018 0070516 A describe un sistema para generar un aerosol que incluye un contenedor que genera un aerosol al calentar un cigarrillo; y una base que incluye un espacio interno en el que se inserta el contenedor, en donde el contenedor se inserta en el espacio interno de la base e inclina para generar el aerosol. De conformidad con KR 2018 0070516, el soporte incluye un calentador, y el soporte calienta el calentador a una temperatura suficientemente alta y mantiene la temperatura durante un período predeterminado para generar un efecto de limpieza a través de sustancias evaporantes en el calentador.
En los artículos generadores de aerosol configurados para calentarse mediante un elemento de calentamiento interno, un elemento de soporte puede incluirse corriente abajo del sustrato formador de aerosol. El elemento de soporte se proporciona a menudo en forma de un tubo en forma de anular de material de filtración, a menudo denominado tubo hueco de acetato. Dicho elemento de soporte tubular hueco está configurado para resistir el movimiento corriente abajo del sustrato formador de aerosol durante la inserción del elemento de calentamiento en el sustrato formador de aerosol. El espacio vacío dentro del elemento de soporte tubular hueco puede proporcionar una abertura para que el aerosol fluya desde el sustrato formador de aerosol hacia un extremo del lado de la boca del artículo generador de aerosol.
Los elementos de soporte tubular huecos pueden requerir la presencia de elementos adicionales en el artículo generador de aerosol. El elemento de enfriamiento de aerosol puede localizarse corriente abajo del sustrato formador de aerosol, por ejemplo, un elemento de enfriamiento de aerosol puede localizarse inmediatamente corriente abajo de un elemento de soporte, y puede colindar con el elemento de soporte.
Como se usa en la presente descripción, "elemento de enfriamiento de aerosol" se refiere a un componente de un artículo generador de aerosol ubicado corriente abajo del sustrato formador de aerosol de manera que, en uso, un aerosol formado por compuestos volátiles liberados del sustrato formador de aerosol pasa a través y es enfriado por el elemento de enfriamiento de aerosol antes de ser inhalado por el consumidor. Preferentemente, el elemento de enfriamiento de aerosol se posiciona entre el sustrato formador de aerosol y una boquilla. Un elemento de enfriamiento de aerosol tiene una gran área superficial, pero provoca una caída de presión baja. Los filtros y otras boquillas que producen una caída de presión alta, por ejemplo, los filtros formado de conjuntos de fibras, no se consideran para ser elementos de enfriamiento de aerosol. Las cámaras y las cavidades dentro de un artículo generador de aerosol no se consideran tampoco que sean elementos de enfriamiento de aerosol.
La existencia de un elemento de enfriamiento de aerosol puede requerirse en artículos generadores de aerosol que comprenden un elemento de soporte tubular hueco para minimizar el riesgo de que el aerosol generado fluya a lo
largo de la abertura del elemento de soporte tubular hueco alcance el extremo corriente abajo, es decir, el extremo del lado de la boca del artículo generador de aerosol con una temperatura que puede no adaptarse a las preferencias del consumidor.
El elemento adicional también puede ser necesario para reducir el riesgo de que el artículo generador de aerosol sea frágil o propenso a dañarse durante la experiencia del consumidor.
Sin embargo, la existencia de un elemento adicional, tal como un elemento de enfriamiento de aerosol, puede hacer que la fabricación del artículo generador de aerosol sea más compleja y costosa. Del mismo modo, el elemento adicional puede formarse al rizarse o mediante otros procesos de fabricación que pueden evitar que el elemento sea uniforme en su composición u otras propiedades. Esto puede provocar incoherencias en la experiencia del consumidor.
Por lo tanto, sería conveniente proporcionar un artículo generador de aerosol que sea más fácil de fabricar y que permita una experiencia del usuario más constante y predecible sin poner en peligro su robustez y la comodidad del usuario.
De conformidad con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo generador de aerosol que tiene como objetivo minimizar uno o más de los contratiempos anteriores.
El artículo generador de aerosol puede tener un extremo corriente arriba y un extremo corriente abajo, el artículo generador de aerosol define una dirección longitudinal entre el extremo corriente arriba y el extremo corriente abajo. El artículo generador de aerosol puede comprender un sustrato formador de aerosol. El artículo generador de aerosol puede comprender un elemento de soporte tubular hueco dispuesto corriente abajo del sustrato formador de aerosol y que se extiende a lo largo de la dirección longitudinal. El elemento de soporte tubular hueco puede definir una abertura que se extiende en la dirección longitudinal y adaptada para que el aerosol fluya hacia el extremo corriente abajo. La dureza del artículo generador de aerosol en el elemento de soporte tubular hueco puede ser al menos aproximadamente 80 %.
Preferentemente, el artículo generador de aerosol del primer aspecto de la invención tiene un extremo corriente arriba y un extremo corriente abajo, el artículo generador de aerosol define una dirección longitudinal entre el extremo corriente arriba y el extremo corriente abajo, el artículo generador de aerosol comprende:
un sustrato formador de aerosol;
un elemento de soporte tubular hueco dispuesto corriente abajo del sustrato formador de aerosol y que se extiende a lo largo de la dirección longitudinal;
en donde el elemento de soporte tubular hueco define una abertura que se extiende en la dirección longitudinal y se adapta para que el aerosol fluya hacia el extremo corriente abajo;
en donde la dureza del artículo generador de aerosol en el elemento de soporte tubular hueco es al menos 80 %. En la presente descripción, el término "artículo generador de aerosol" se usa para referirse a un artículo en donde un sustrato formador de aerosol puede calentarse para producir y suministrar un aerosol a un consumidor. Como se usa en la presente descripción, el término “sustrato generador de aerosol” denota un sustrato capaz de liberar compuestos volátiles al calentase para generar un aerosol.
El término "dureza" usado en toda esta descripción denota la resistencia a la deformación. La dureza se expresa generalmente como un porcentaje. La Figura 6 muestra un elemento 14 de un artículo generador de aerosol antes de aplicar una carga F y el elemento mientras se aplica la carga F. El elemento antes de que se haya aplicado la carga F tiene un diámetro Ds . Después de aplicar una carga establecida durante una duración establecida (pero manteniendo la carga aplicada), el elemento tiene un diámetro (reducido) Dd . La depresión es d = Ds - Dd. Con referencia a la Figura 6, la dureza está dada por:
donde Ds es el diámetro del cigarrillo (no presionado) original, y Dd es el diámetro presionado después de aplicar una carga establecida para una duración establecida. Mientras más duro sea el material, más cerca estará la dureza del 100 %.
Como se describe con más detalle a continuación, y como se sabe en general en la técnica, al determinar la dureza de una parte (como un elemento de soporte) de un artículo generador de aerosol, los artículos generadores de aerosol deben alinearse en paralelo en un plano y la misma porción de cada artículo generador de aerosol que se someterá a prueba debe someterse a una carga determinada durante un período determinado. Esta prueba se realiza utilizando un dispositivo densímetro DD60A conocido (fabricado y comercializado por Heinr. Borgwaldt GmbH, Alemania).
La carga se ejerce utilizando dos barras cilindricas de aplicación de carga, que se extienden a lo largo del diámetro de todos los artículos generadores de aerosol a la vez. De conformidad con el método de prueba estándar para este instrumento, la prueba debería realizarse de manera que se produzcan veinte puntos de contacto entre los artículos generadores de aerosol y las barras cilíndricas para aplicar la carga. En algunos casos, los elementos de soporte que se probarán pueden ser lo suficientemente largos como para que solo se necesiten diez artículos generadores de aerosol para formar veinte puntos de contacto, con cada artículo generador de aerosol en contacto con ambas barras de aplicación de carga (porque son lo suficientemente largas como para extenderse entre las barras). En otros casos, si los elementos de soporte son demasiado cortos para lograr esto, se deben usar veinte artículos generadores de aerosol para formar los veinte puntos de contacto, con cada artículo en contacto solo con una de las barras de aplicación de carga.
Dos barras cilíndricas estacionarias adicionales están situadas debajo de los artículos generadores de aerosol, para soportar los artículos y contrarrestar la carga aplicada por cada una de las barras cilíndricas de aplicación de carga. Para el procedimiento de funcionamiento estándar para tal aparato, se aplica una carga total de 2 kg por una duración de 20 segundos. Después de que hayan transcurrido 20 segundos (y con la carga aún aplicada a los artículos generadores de aerosol), se determina la depresión barras cilíndricas de aplicación de carga y luego se usa para calcular la dureza a partir de la ecuación anterior. La temperatura se mantiene en la región de 22 grados centígrados ± 2 grados. La prueba descrita anteriormente se denomina Prueba DD60A.
Se ha descubierto que una dureza de al menos 80 % en el segmento longitudinal del artículo generador de aerosol a lo largo del cual se dispone el elemento de soporte tubular hueco puede dotar al artículo de las propiedades mecánicas para soportar la experiencia de un consumidor estándar incluso cuando la longitud del elemento de soporte tubular hueco es mayor que la de la mayoría de los artículos de la técnica anterior. Tal elemento de soporte tubular hueco puede tener una capacidad térmica para reducir la temperatura del aerosol generado que fluye a lo largo de la abertura hasta una temperatura que es adecuada para las preferencias del consumidor. Por lo tanto, esto puede permitir un artículo generador de aerosol en el que puede no ser necesaria una parte adicional configurada para aumentar la robustez del artículo o para enfriar el aerosol generado. Tal artículo generado por aerosol puede traer una experiencia menos variable para el consumidor y puede fabricarse con menos etapas de producción. Como se usa en la presente descripción, la “capacidad calorífica” se define como la cantidad de calor requerida para cambiar la temperatura de una sustancia en un grado.
El elemento de soporte tubular hueco puede formarse de un material impermeable al aire. Esto significa que las partículas de aire y aerosol aspiradas a través del elemento de soporte durante el uso solo pueden fluir a través de la abertura. Debido a que la abertura tiene una ubicación bien definida dentro del artículo generador de aerosol y sección transversal predeterminada, al ajustar la geometría de la abertura es ventajosamente fácil controlar la contribución que el elemento de soporte tubular hueco hace a la resistencia a la extracción (RTD) general del artículo generador de aerosol. Sin desear estar limitado por la teoría, se espera que dicho elemento de soporte tubular hueco esencialmente no contribuya al RTD general del artículo generador de aerosol, que en última instancia depende del RTD de la barra del sustrato formador de aerosol y el RTD de otros componentes del artículo generador de aerosol.
La dureza del artículo generador de aerosol en el elemento de soporte tubular hueco puede estar entre aproximadamente 80 % y aproximadamente 90 %. Este intervalo puede mejorar además las propiedades mecánicas del artículo generador de aerosol para resistir la fuerza de inserción de un elemento de calentamiento interno.
El elemento de soporte tubular hueco puede disponerse inmediatamente corriente abajo del sustrato formador de aerosol.
Dado que el elemento de soporte tubular hueco puede configurarse para resistir el movimiento corriente abajo del sustrato formador de aerosol durante la inserción del elemento de calentamiento en el sustrato formador de aerosol, esta configuración en la que no se disponen partes intermedias entre el sustrato formador de aerosol y el elemento de soporte puede ser beneficiosa para garantizar que se resista el movimiento corriente abajo.
El artículo generador de aerosol puede comprender un filtro dispuesto corriente abajo del elemento de soporte tubular hueco en la dirección longitudinal.
El término “filtro” se usa para indicar una sección del artículo generador de aerosol que se configura para eliminar al menos parcialmente constituyentes de fase gaseosa o fase particulada o tanto constituyentes de fase gaseosa como de fase particulada del aerosol de la corriente principal aspirado a través del filtro.
El filtro puede disponerse inmediatamente corriente abajo del elemento de soporte tubular hueco en la dirección longitudinal.
Como el elemento de soporte tubular hueco puede enfriar el aerosol formado hasta una temperatura adecuada para las preferencias del usuario, el filtro puede disponerse inmediatamente corriente abajo del elemento de soporte tubular hueco, es decir, sin un elemento de enfriamiento de aerosol intermedio. Por lo tanto, el artículo generador de aerosol puede lograr una reducción de los constituyentes de la fase de gas y partículas mientras que necesita menos etapas de producción y permite una experiencia más consistente.
El sustrato formador de aerosol puede ser un sustrato que contiene tabaco.
El sustrato formador de aerosol puede tener una forma tubular hueca. Por lo tanto, un elemento de calentamiento interno puede recibirse en una cavidad interna del sustrato formador de aerosol sin perforar el sustrato.
El elemento de soporte tubular hueco puede comprender:
una porción periférica tubular hueca que define un volumen interno;
una estructura longitudinal que se extiende en la dirección longitudinal dentro del volumen interno;
una estructura radial que se extiende radialmente dentro del volumen interno desde la porción periférica tubular hueca a la estructura longitudinal, de manera que al menos dos pasajes se definen por la porción periférica tubular hueca y la estructura radial, los al menos dos pasajes que se extienden en la dirección longitudinal;
en donde la abertura comprende los al menos dos pasajes.
En esta disposición, la porción periférica tubular hueca y la estructura radial dispuestas entre la estructura longitudinal y la porción periférica tubular hueca forman al menos dos pasajes. Los pasajes constituyen la abertura que permite que el aerosol fluya desde el sustrato formador de aerosol hacia el extremo corriente abajo del artículo. Del mismo modo, la estructura longitudinal, la estructura radial y la porción periférica tubular hueca también pueden ser beneficiosas para proporcionar al artículo generador de aerosol la robustez y capacidad de calor requeridas. La porción periférica tubular hueca puede tener una forma esencialmente anular, que puede mejorar tales beneficios y puede permitir una fabricación más fácil.
La estructura radial puede comprender al menos una primera y una segunda paredes radiales planas que se extienden radialmente desde la estructura longitudinal a la porción periférica tubular hueca.
Las primera y segunda paredes radiales planas pueden ser una estructura radial conveniente ya que pueden fabricarse fácilmente y pueden ayudar a lograr la robustez y rigidez deseadas.
El elemento de soporte tubular hueco puede ser esencialmente simétrico en una sección transversal del mismo. La disposición de sección transversal simétrica también puede ser ventajosa mecánica y térmicamente.
El elemento de soporte tubular hueco puede comprender un rebaje adaptado para alojar un elemento de calentamiento. Dado que un calentador interno se inserta en el sustrato formador de aerosol para generar aerosol, puede existir el riesgo de que el elemento de calentamiento vaya más allá de un borde corriente abajo del sustrato formador de aerosol, alcanzando así la parte del artículo generador de aerosol corriente abajo del sustrato formador de aerosol. La provisión del rebaje puede disminuir el riesgo de dañar el elemento de soporte tubular hueco.
El elemento de soporte tubular hueco puede comprender un polímero, preferentemente ácido poliláctico (PLA), acetato de celulosa (CA), almidón, polihidroxialcanoato (PHA), polipropileno (PP), polietileno (PE), poliestireno (PS) o una de sus combinaciones. Estos materiales pueden ser ventajosos para que el artículo generador de aerosol alcance la capacidad de calor requerida en el elemento de soporte tubular hueco. El ácido poliláctico (PLA), acetato de celulosa (CA), almidón, polihidroxialcanoato (PHA) o una combinación de estos es aún más preferidos para lograr dicha capacidad térmica requerida.
El elemento de soporte tubular hueco puede fabricarse mediante fabricación aditiva.
La expresión “fabricación de aditivos” se usa para referirse a una técnica de fabricación que se emplea para depositar secuencialmente material para formar un elemento tridimensional capa por capa bajo control informático. Esta expresión se usa típicamente, en particular, para referirse a la impresión tridimensional (impresión 3D), que es el proceso mediante el cual una serie de capas de un material se establecen de manera muy similar a la de una impresora de inyección de tinta, en la que múltiples pasadas de un cabezal de impresión construirán el elemento. Sin embargo, se apreciará que está disponible una variedad más amplia de procesos de fabricación de aditivos modificados, que incluyen procesos basados en la extrusión y sinterización, y la expresión “fabricación de aditivos” se interpretará como que también abarca tales técnicas alternativas, incluso si, en la presente solicitud, es particularmente preferible que la fabricación de aditivos esté en forma de impresión 3D.
El elemento de soporte tubular hueco fabricado por fabricación de aditivos puede tener ventajosamente formas complejas. También puede estar formado por una amplia gama de materiales, al tiempo que mantiene bajos los
costes de fabricación. El uso de la fabricación aditiva para fabricar al menos parte del elemento de soporte tubular hueco puede facilitar ventajosamente la formación de elementos de soporte tubular huecos con capacidad térmica y propiedades estructurales optimizadas.
El elemento de soporte tubular hueco puede fabricarse mediante moldeo por inyección.
El moldeo por inyección puede ser adecuada para fabricar el elemento de soporte tubular hueco con la forma prevista, la capacidad térmica o las propiedades estructurales.
El sustrato formador de aerosol puede ser una barra que comprende una pluralidad de elementos tubulares alargados. Los elementos tubulares alargados pueden contener material de tabaco. Al ajustar el número, diámetro y grosor equivalentes de los elementos tubulares alargados en la barra, puede ser ventajosamente posible ajustar la densidad y porosidad de la barra. En general, los sustratos formadores de aerosol que comprenden una pluralidad de elementos tubulares alargados de tabaco homogeneizado pueden ventajosamente exhibir densidades más uniformes que los sustratos formadores de aerosol que comprenden fragmentos de material de tabaco. La geometría de los elementos tubulares alargados puede ser tal que se proporcionan canales particularmente estables para el flujo de aire a lo largo de la barra. Esto puede permitir ventajosamente un ajuste fino consistente de RTD, de manera que los sustratos formadores de aerosol que tienen un RTD predeterminado pueden fabricarse de manera consistente y con gran precisión.
El peso de un sustrato formador de aerosol que comprende elementos tubulares alargados del tabaco homogeneizado puede determinarse por el número, tamaño, densidad y separación de los elementos tubulares. Esto puede reducir las inconsistencias en el peso entre los sustratos formadores de aerosol de las mismas dimensiones y, por lo tanto, dar como resultado una velocidad de rechazo más baja de los sustratos formadores de aerosol cuyo peso cae fuera de un rango de aceptación seleccionado en comparación con el sustrato formador de aerosol que comprende fragmentos de material de tabaco.
Las variaciones en el grosor de los elementos tubulares alargados en la barra también pueden usarse ventajosamente para ajustar el contenido de tabaco homogeneizado en la barra. Por ejemplo, en un elemento tubular formado a partir de una tira enrollada de trama de tabaco homogeneizado, puede lograrse un ajuste del grosor del elemento tubular al variar el número de convoluciones de la tira alrededor del eje longitudinal o al variar el grosor de la propia trama de tabaco homogeneizado. Esto puede impartir una mayor flexibilidad de diseño en comparación con los artículos generadores de aerosol que comprenden fragmentos de material de tabaco.
El tamaño, geometría y disposición de los elementos tubulares alargados en la barra puede adaptarse fácilmente para facilitar la inserción de un elemento de calentamiento en las barras de los artículos generadores de aerosol. Debido a que los elementos tubulares se encuentran esencialmente rectos dentro de la barra y se extienden longitudinalmente, puede facilitarse la inserción de un elemento de calentamiento interno que se extiende longitudinalmente, tal como una lámina de calentamiento. La disposición regular de los elementos tubulares alargados en la barra también puede favorecer ventajosamente la optimización de la transferencia de calor desde el elemento de calentamiento a través de la barra.
La inserción (y extracción) de un elemento calentador de un dispositivo generador de aerosol en (desde) un sustrato formador de aerosol que comprende fragmentos de material de tabaco puede tender a desplazar fragmentos de material de tabaco del sustrato formador de aerosol. Esto puede dar como resultado desventajosamente a la necesidad de una limpieza más frecuente del elemento calentador y otras partes del dispositivo generador de aerosol para remover los fragmentos desprendidos. Por el contrario, la inserción y extracción de un elemento calentador de un dispositivo generador de aerosol dentro y desde un sustrato formador de aerosol que comprende una pluralidad de elementos tubulares alargados del material de tabaco homogeneizado puede tener ventajosamente una tendencia significativamente reducida a desplazar el material.
Las barras que comprenden una pluralidad de elementos tubulares alargados pueden fabricarse en un proceso continuo que puede llevarse a cabo eficientemente a alta velocidad, y pueden incorporarse convenientemente en líneas de producción existentes para la fabricación de artículos generadores de aerosol.
La barra de sustrato formador de aerosol tiene preferentemente un diámetro externo que es aproximadamente igual al diámetro externo del artículo generador de aerosol.
La barra de sustrato formador de aerosol puede tener un diámetro externo de al menos 5 milímetros. La barra de sustrato formador de aerosol puede tener un diámetro externo de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 12 milímetros, por ejemplo, de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 10 milímetros o de entre aproximadamente 6 milímetros y aproximadamente 8 milímetros. En una modalidad preferida, la barra de sustrato formador de aerosol puede tener un diámetro externo de 7,2 milímetros, con una precisión del 10 por ciento.
La barra de sustrato formador de aerosol puede tener una longitud de entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 100 mm. Preferentemente, la barra de sustrato generador de aerosol tiene una longitud de al menos aproximadamente 5 milímetros, con mayor preferencia de al menos aproximadamente 7 milímetros. Adicional o alternativamente, la barra de sustrato generador de aerosol tiene preferentemente una longitud de menos de aproximadamente 80 milímetros, con mayor preferencia menos de aproximadamente 65 milímetros, incluso con mayor preferencia menos de aproximadamente 50 milímetros. En modalidades particularmente preferidas, la barra del sustrato generador de aerosol tiene una longitud de menos de aproximadamente 35 milímetros, con mayor preferencia de menos de 25 milímetros, aún con mayor preferencia de menos de aproximadamente 20 milímetros. La barra del sustrato formador de aerosol puede tener una longitud de aproximadamente 10 milímetros; la barra del sustrato formador de aerosol puede tener una longitud de aproximadamente 12 milímetros.
La barra de sustrato formador de aerosol puede tener una sección transversal esencialmente uniforme a lo largo de la longitud de la barra. La barra de sustrato formador de aerosol puede tener preferentemente una sección transversal esencialmente circular.
La barra que comprende elementos tubulares alargados puede circunscribirse por una envoltura. Los elementos tubulares alargados pueden ensamblarse de manera que los elementos tubulares alargados se extiendan en la dirección longitudinal.
Como se usa en la presente descripción, el término “barra” se usa para denotar un elemento generalmente cilíndrico de sección transversal esencialmente circular, ovalada o elíptica.
La pluralidad de elementos tubulares alargados de la barra de los artículos generadores de aerosol de conformidad con la invención puede formarse de un material de tabaco homogéneo, que puede comprender tabaco en forma de partículas obtenido por molienda. La pluralidad de elementos tubulares alargados puede tener todos esencialmente la misma composición entre sí. Alternativamente, la pluralidad de elementos tubulares alargados puede incluir elementos tubulares de al menos dos composiciones diferentes.
Al menos un elemento tubular alargado en la barra puede comprender una tira enrollada cortada de una lámina o trama de material de tabaco homogeneizado.
Las láminas o tramas de material de tabaco homogeneizado pueden tener un contenido de tabaco de al menos alrededor del 40 por ciento en peso sobre la base del peso seco, con mayor preferencia de al menos alrededor del 60 por ciento en peso sobre la base del peso seco, con mayor preferencia o al menos alrededor del 70 por ciento en peso sobre base seca y lo con la máxima preferencia al menos aproximadamente 90 por ciento en peso sobre base de peso seco.
Las láminas o tramas de material de tabaco homogeneizado para usar en el sustrato formador de aerosol pueden comprender uno o más aglutinantes intrínsecos, es decir, aglutinantes endógenos del tabaco, uno o más aglutinantes extrínsecos, es decir, aglutinantes exógenos del tabaco, o una de sus combinaciones para ayudar aglomerar las partículas de tabaco. Alternativa o adicionalmente, las láminas de material de tabaco homogeneizado para usar en el sustrato formador de aerosol pueden comprender otros aditivos que incluyen, pero no se limitan a, fibras de tabaco y otras fibras, formadores de aerosol, humectantes, plastificantes, saborizantes, rellenos, soluciones acuosas y disolventes no acuosos y sus combinaciones.
Los aglutinantes extrínsecos adecuados para su inclusión en láminas o bandas de material de tabaco homogeneizado para su uso en el sustrato formador de aerosol son conocidos en la técnica incluyen, pero no se limitan a: gomas tales como, por ejemplo, goma guar, goma xantana, goma arábiga y goma de algarrobo; aglutinantes celulósicos tales como, por ejemplo, hidroxipropilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, metilcelulosa y etilcelulosa; polisacáridos tales como, por ejemplo, almidones, ácidos orgánicos, tales como ácido algínico, sales de bases conjugadas de ácidos orgánicos, tales como alginato de sodio, agar y pectinas; y sus combinaciones.
Las fibras que no son de tabaco adecuadas para su inclusión en láminas o bandas de material de tabaco homogeneizado para su uso en el sustrato formador de aerosol son conocidas en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: fibras celulósicas; fibras de madera blanda; fibras de madera dura; fibras de yute y sus combinaciones. Antes de la inclusión en láminas de material de tabaco homogeneizado para su uso en el sustrato formador de aerosol, las fibras que no son de tabaco pueden tratarse mediante procesos adecuados conocidos en la técnica que incluyen, pero no se limitan a: desfibrado mecánico; refinación; desfibrado químico; blanqueamiento; pulpado al sulfato; y sus combinaciones.
Las láminas o tramas de material de tabaco homogeneizado pueden comprender un formador de aerosol. Como se usa en la presente descripción, el término “formador de aerosol” describe cualquier compuesto o mezcla de compuestos conocidos adecuados que, durante el uso, facilitan la formación de un aerosol y que es esencialmente resistente a la degradación térmica a la temperatura de operación del artículo generador de aerosol.
Los formadores de aerosol adecuados se conocen en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: alcoholes poliédricos, tales como propilenglicol, trietilenglicol, 1,3-butanodiol y glicerina; ésteres de alcoholes poliédricos, tales como glicerol mono-, di- o triacetato; y ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o policarboxílicos, tales como dodecanodioato de metilo y tetradecanodioato de dimetilo.
Los formadores de aerosol preferidos son los alcoholes poliédricos o sus mezclas, tales como propilenglicol, trietilenglicol, 1,3-butanodiol y, con la máxima preferencia, glicerina.
Las láminas o tramas de material de tabaco homogeneizado pueden comprender un único formador de aerosol. Alternativamente, las láminas o tramas de material de tabaco homogeneizado pueden comprender una combinación de dos o más formadores de aerosol.
Las láminas o tramas de material de tabaco homogeneizado pueden tener un contenido de formador de aerosol superior al 5 por ciento en base de peso seco. Las láminas de material de tabaco homogeneizado pueden tener un contenido de formador de aerosol de entre aproximadamente 5 por ciento y aproximadamente 30 por ciento sobre una base de peso seco. En una modalidad preferida, las láminas de material de tabaco homogeneizado tienen un contenido de formador de aerosol de aproximadamente 20 por ciento sobre una base de peso seco.
Las láminas o bandas de tabaco homogeneizado para uso en el artículo generador de aerosol de la presente invención pueden fabricarse mediante métodos conocidos en la técnica, por ejemplo, los métodos descritos en la solicitud de patente internacional WO-A-2012/164009 A2. Las láminas de material de tabaco homogeneizado para su uso en el artículo generador de aerosol pueden formarse a partir de una suspensión que comprende tabaco en partículas, goma guar, fibras celulósicas y glicerina mediante un proceso de moldeado.
Como alternativa, los elementos tubulares alargados del material de tabaco homogeneizado para su uso en un sustrato formador de aerosol de conformidad con la invención pueden formarse por extrusión. A manera de ejemplo, una suspensión que comprende tabaco en forma de partículas obtenido al triturar o de cualquier otra manera triturar la lámina de lámina de tabaco puede empujarse a través de un troquel de la sección transversal deseada. Como alternativa adicional, la fabricación aditiva también puede usarse para fabricar elementos tubulares de material de tabaco homogeneizado.
El elemento tubular alargado puede tener un diámetro equivalente de aproximadamente 0,03 milímetros a aproximadamente 3 milímetros. Preferentemente, el elemento tubular alargado puede tener un diámetro equivalente de al menos aproximadamente 0,1 milímetros. Con mayor preferencia, el elemento tubular alargado puede tener un diámetro equivalente de al menos aproximadamente 0,3 milímetros.
Adicional o alternativamente, el elemento tubular alargado puede tener preferentemente un diámetro equivalente de menos de aproximadamente 2 milímetros. Con mayor preferencia, el elemento tubular alargado puede tener un diámetro equivalente de menos de aproximadamente 1 milímetro.
El elemento tubular alargado puede tener un diámetro equivalente de aproximadamente 0,7 milímetros a aproximadamente 2,7 milímetros; el elemento tubular alargado puede tener un diámetro equivalente de aproximadamente 0,3 milímetros a aproximadamente 1,1 milímetros.
Cuando el elemento tubular se forma al hacer rodar una tira de material de tabaco homogeneizado, la tira puede tener un ancho de al menos aproximadamente 1 milímetro. Preferentemente, la tira de material de tabaco homogeneizado puede tener un ancho de al menos aproximadamente 2 milímetros. Con mayor preferencia, la tira de material homogeneizado puede tener un ancho de al menos aproximadamente 3 milímetros.
La tira de material de tabaco homogeneizado puede tener un ancho de aproximadamente 1 milímetro a aproximadamente 3,5 milímetros; la tira de material de tabaco homogeneizado puede tener un ancho de aproximadamente 2,4 milímetros a aproximadamente 8,2 milímetros.
La tira de material de tabaco homogeneizado puede cortarse de una lámina o trama que tiene un grosor de al menos aproximadamente 40 micras, con mayor preferencia al menos aproximadamente 60 micras, con mayor preferencia al menos aproximadamente 80 micras y con la máxima preferencia al menos aproximadamente 100 micras. Alternativa o adicionalmente, la tira de material de tabaco homogeneizado puede cortarse de una lámina o trama que tiene un grosor de no más de aproximadamente 5000 micras, con mayor preferencia no más de aproximadamente 2000 micras, con mayor preferencia no más de aproximadamente 1000 micras y con la máxima preferencia no más de aproximadamente 500 micras. Por ejemplo, el grosor de la lámina o la red puede estar entre aproximadamente 40 micras y aproximadamente 5000 micras, con mayor preferencia entre aproximadamente 60 micras y aproximadamente 2000 micras, con mayor preferencia entre aproximadamente 80 micras y aproximadamente 1000 micras, y lo con la máxima preferencia entre aproximadamente 100 micras y aproximadamente 500 micras.
Un grosor del elemento tubular alargado puede ser al menos aproximadamente 40 micras, con mayor preferencia al menos aproximadamente 80 micras, con mayor preferencia al menos aproximadamente 120 micras y con la máxima
preferencia al menos aproximadamente 160 mieras. Adicional o alternativamente, un grosor del elemento tubular alargado puede ser de menos de aproximadamente 5000 micras, con mayor preferencia menor que aproximadamente 2500 micras, y con la máxima preferencia menor que aproximadamente 1000 micras.
Los elementos tubulares pueden formarse de un material de tabaco poroso, de manera que el aire fluye a través de la pared del elemento tubular; es decir, no se impide el flujo de aire a lo largo de una dirección esencialmente radial en la barra. Cuando el elemento tubular se forma al hacer rodar una tira de material de tabaco homogeneizado, la propia tira puede formarse de un material de tabaco poroso.
Como se usa en la presente descripción con referencia a un material de tabaco homogeneizado, el término “poroso” puede indicar que el material de tabaco se ha producido dentro de una porosidad inherente de manera que se proporcionan suficientes poros o intersticios dentro de la estructura de una lámina o trama tal como para permitir el flujo de aire a través de la lámina o trama en una dirección transversal a una superficie de la lámina o trama. Alternativa o adicionalmente, el término “poroso” puede indicar que cada lámina o trama de material de tabaco comprende una pluralidad de agujeros de flujo de aire para proporcionar la porosidad deseada. Por ejemplo, una lámina de material de tabaco puede perforarse con un patrón de agujeros de flujo de aire antes de someterse a la operación de enrollado que produce los elementos tubulares alargados de la barra del sustrato formador de aerosol. Los orificios de flujo de aire pueden perforarse aleatoria o uniformemente sobre la lámina. El patrón de agujeros de flujo de aire puede cubrir esencialmente toda la superficie de la lámina, o puede cubrir una o más áreas específicas de la lámina, con las áreas restantes libres de agujeros de flujo de aire.
La tira de material de tabaco homogeneizado a partir del cual puede formarse el elemento tubular alargado puede texturizarse. Como se usa en la presente descripción, el término "texturizado" se refiere a una lámina o trama que ha sido rizada, grabada al relieve, estampada, perforada o deformada localmente de otro modo. Por ejemplo, la lámina o trama a partir de la cual se corta la tira puede comprender una pluralidad de indentaciones, protuberancias, perforaciones separadas o una combinación de las mismas. La textura puede proporcionarse en un lado de cada lámina, o en ambos lados de cada lámina.
Tal como se usa en la presente descripción, el término "rizado" denota una lámina o trama o parte de la misma que tiene una pluralidad de nervaduras u ondulaciones esencialmente paralelas. La inclusión de uno o más elementos tubulares formados a partir de una tira rizada puede ayudar a proporcionar y retener cierta separación entre elementos tubulares adyacentes dentro de la barra.
Alternativa o adicionalmente de la provisión de textura en la superficie de al menos uno de la pluralidad de elementos tubulares, un aditivo puede aplicarse a al menos una parte de una superficie de al menos uno de la pluralidad de elementos tubulares. El aditivo puede ser un aditivo sólido, un aditivo líquido o una combinación de un aditivo sólido y un aditivo líquido. Los aditivos sólidos y líquidos adecuados para usar en la invención son conocidos en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: saborizantes, como por ejemplo mentol; adsorbentes, como por ejemplo carbón activado; rellenos, como por ejemplo carbonato de calcio; y aditivos botánicos.
Para formar un elemento esencialmente tubular, la tira de material de tabaco homogeneizado puede enrollarse alrededor del eje longitudinal en al menos aproximadamente 345 grados. Preferentemente, la tira de material de tabaco homogeneizado se enrolla alrededor del eje longitudinal en al menos aproximadamente 360 grados. Con mayor preferencia, la tira de material de tabaco homogeneizado se enrolla alrededor del eje longitudinal en al menos aproximadamente 540 grados. Adicional o alternativamente, la tira de material de tabaco homogeneizado se enrolla preferentemente alrededor del eje longitudinal en menos de aproximadamente 1800 grados. Con mayor preferencia, la tira de material de tabaco homogeneizado se enrolla alrededor del eje longitudinal en menos de aproximadamente 900 grados. En algunas modalidades preferidas, la tira de material de tabaco homogeneizado se enrolla alrededor del eje longitudinal en aproximadamente 345 a aproximadamente 540 grados.
Cada elemento tubular alargado puede tener una longitud esencialmente igual a la longitud de la barra del sustrato formador de aerosol. Cada elemento tubular puede tener una longitud de aproximadamente 10 milímetros; cada elemento tubular puede una longitud de aproximadamente 12 milímetros.
La barra del sustrato formador de aerosol puede comprender menos de aproximadamente 200 elementos tubulares alargados de material de tabaco homogeneizado. Con mayor preferencia, la barra del sustrato formador de aerosol comprende menos de aproximadamente 150 elementos tubulares. Incluso con mayor preferencia, la barra del sustrato formador de aerosol comprende menos de aproximadamente 100 elementos tubulares.
Adicional o alternativamente, la barra de sustrato formador de aerosol puede comprender al menos aproximadamente 15 elementos tubulares de material de tabaco homogeneizado. Con mayor preferencia, la barra del sustrato formador de aerosol comprende al menos aproximadamente 30 elementos tubulares. Incluso con mayor preferencia, la barra del sustrato formador de aerosol comprende al menos aproximadamente 40 elementos tubulares. La barra del sustrato formador de aerosol puede comprender de aproximadamente 15 a aproximadamente 100 hebras de material que no es de tabaco.
En la barra del sustrato formador de aerosol, los elementos tubulares alargados pueden alinearse esencialmente paralelos entre sí.
Los elementos tubulares alargados del material de tabaco homogeneizado pueden tener una sección transversal esencialmente ovalada; pueden tener una sección transversal esencialmente elíptica; pueden tener una sección transversal esencialmente circular. Como se describió anteriormente, los elementos tubulares para su uso en artículos generadores de aerosol pueden formarse efectivamente al enrollar una tira de material de tabaco homogeneizado alrededor de su eje longitudinal en un poco menos de 360 grados. Esto da como resultado que un elemento tenga efectivamente una sección transversal en forma de C, en donde una ranura se extiende longitudinalmente sobre toda la longitud del elemento tubular.
La pluralidad de elementos tubulares alargados que forman la barra del sustrato formador de aerosol puede circunscribirse por una envoltura. La envoltura puede formarse por un material tipo lámina poroso o no poroso. La envoltura puede formarse de cualquier material o combinación de materiales adecuados. La envoltura puede ser una envoltura de papel. La envoltura puede adherirse opcionalmente a los bordes externos de la pluralidad de elementos tubulares. Por ejemplo, al menos una de la superficie interna de la envoltura y los bordes externos de la pluralidad de elementos tubulares pueden humedecerse durante el proceso de producción de manera que la envoltura interna se adhiere a los bordes de los elementos tubulares durante el proceso de envoltura. Alternativamente, un adhesivo puede aplicarse a al menos una de la superficie interna de la envoltura y los bordes exteriores de la pluralidad de elementos tubulares corriente arriba de la etapa de envoltura. La adhesión de la pluralidad de elementos tubulares y la envoltura puede ayudar ventajosamente a retener la posición y separación de la pluralidad de elementos tubulares dentro de la barra.
La envoltura puede plegarse al menos parcialmente sobre los elementos tubulares en los extremos corriente arriba y corriente abajo de la barra para retener la pluralidad de elementos tubulares dentro de la barra. La envoltura puede cubrir la periferia de la pluralidad de elementos tubulares en los extremos corriente arriba y corriente abajo de la barra de manera que el resto de los elementos tubulares quede expuesto. La envoltura puede cubrir todos los extremos corriente arriba y corriente abajo de la barra.
Como alternativa al plegado de los extremos de la envoltura sobre los extremos corriente arriba y corriente abajo de los elementos tubulares, una sección de borde separada de papel u otro material puede unirse a la envoltura para cubrir al menos la periferia de los extremos corriente arriba y corriente abajo de los elementos tubulares, como se describió anteriormente. Cuando la envoltura se dobla sobre los extremos de la barra, o cuando se proporciona una sección de borde separada, puede proporcionarse una envoltura externa adicional que cubre la envoltura que circunscribe la pluralidad de elementos tubulares.
Una barra para usar en un artículo generador de aerosol como se describió anteriormente puede fabricarse mediante un método como se establece más abajo. En una primera etapa del método, puede proporcionarse una lámina o trama de material de tabaco homogeneizado. En una segunda etapa, una tira alargada que tiene un eje longitudinal puede cortarse de la lámina o trama de material de tabaco homogeneizado. La operación de corte puede llevarse a cabo alimentando la lámina o trama desde un rollo o bobina y moviéndola de manera continua a lo largo de una dirección predeterminada. Los medios de corte pueden proporcionarse en una estación de corte a la que se alimenta la trama o lámina. Para este fin, se pueden utilizar cortadoras mecánicas. Como alternativa, también se pueden utilizar láseres.
En una tercera etapa, la tira puede enrollarse, es decir, enrollarse alrededor del eje longitudinal para formar un elemento alargado esencialmente tubular. Esto puede lograrse al alimentar la tira a lo largo de una dirección predeterminada a un elemento en forma de embudo, de manera que la tira se enrolla y forma en un elemento esencialmente tubular enrollado. Varios elementos tubulares esencialmente enrollados individuales pueden fabricarse en paralelo.
En una cuarta etapa, una pluralidad de elementos tubulares esencialmente alargados obtenidos al final de la tercera etapa puede intercalarse y ensamblarse de manera que los elementos tubulares alargados se extiendan en la dirección longitudinal. Esto puede lograrse al alimentar la pluralidad de elementos tubulares esencialmente alargados a través de otro elemento de embudo de manera que se agrupen en un grupo esencialmente cilíndrico. En una quinta etapa, los elementos tubulares ensamblados pueden circunscribirse con una envoltura para formar una barra continua. En una sexta etapa, la barra continua puede dividirse en una pluralidad de barras discretas. Este método puede comprender una etapa adicional de aplicar al menos un formador de aerosol a la lámina o trama de material homogeneizado antes de la etapa de cortar la lámina o trama para obtener la tira. El método puede comprender alternativamente una etapa adicional de aplicar al menos un formador de aerosol a los elementos tubulares alargados antes de la etapa de cotejar y ensamblar la pluralidad de miembros tubulares alargados.
En una alternativa adicional, el método puede comprender una etapa adicional de aplicar al menos un formador de aerosol a la pluralidad de elementos tubulares alargados después de que se hayan intercalado y ensamblado. Como
una alternativa adicional, el método puede comprender una etapa de aplicar al menos un formador de aerosol a la pluralidad de elementos tubulares alargados después de la etapa de cortar la barra continua en barras discretas. El método puede comprender además una etapa de secar el material de tabaco homogeneizado después de la etapa de aplicar el al menos un formador de aerosol.
De conformidad con un segundo aspecto inventivo de la invención, se proporciona un sistema generador de aerosol, el sistema que comprende:
el artículo generador de aerosol como se describió anteriormente, y
un dispositivo generador de aerosol que comprende un elemento de calentamiento configurado para ser insertado en el sustrato formador de aerosol del artículo generador de aerosol.
El sistema de conformidad con el segundo aspecto de la invención es ventajoso por las mismas razones que se detallaron anteriormente para los artículos del primer aspecto de la invención.
En particular, el elemento de soporte tubular hueco puede soportar la fuerza ejercida sobre el artículo generador de aerosol cuando el elemento de calentamiento interno se inserta en el sustrato formador de aerosol del artículo generador de aerosol.
El elemento de calentamiento interno puede ser un elemento de calentamiento en forma de lámina configurado para perforar el sustrato formador de aerosol. Alternativamente, puede proporcionarse un sustrato tubular hueco formador de aerosol, el sustrato tubular hueco formador de aerosol define una cavidad interior en la que puede insertarse el elemento de calentamiento interno. El elemento de calentamiento interno puede conectarse eléctricamente a un suministro de alimentación. Cuando el elemento de calentamiento recibe energía eléctrica del suministro de energía y se inserta en el sustrato formador de aerosol, el sustrato formador de aerosol se calienta hasta una temperatura a la que se forma un aerosol.
El aerosol formado fluye a lo largo de la abertura definida por el elemento de soporte tubular hueco, que puede enfriar el aerosol a una temperatura adecuada para las preferencias del consumidor antes de que el aerosol llegue al extremo corriente abajo, a través del cual el consumidor puede inhalar el aerosol.
Como se usa en la presente descripción, el término "dispositivo generador de aerosol" se refiere a un dispositivo que comprende un elemento de calentamiento que interactúa con el sustrato formador de aerosol del artículo generador de aerosol para generar un aerosol.
Estas y otras características y ventajas de la invención resultarán más evidentes a la luz de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas, que se dan únicamente a modo de ejemplo ilustrativo y no limitativo, en referencia a las figuras adjuntas:
La Figura 1 representa una sección longitudinal de un artículo generador de aerosol que comprende un elemento de soporte tubular hueco.
La Figura 2 ilustra un elemento de soporte tubular hueco que comprende cuatro paredes radiales planas.
En la figura 3, se representa una sección transversal del elemento de soporte tubular hueco de la figura 2.
La Figura 4 muestra una sección longitudinal de los elementos de soporte tubular huecos de la Figura 2.
La Figura 5 representa un sistema generador de aerosol que comprende un artículo generador de aerosol y un dispositivo generador de aerosol a su vez que comprende un elemento de calentamiento interno.
La Figura 6 ilustra la prueba para calcular la dureza del elemento de soporte tubular hueco, como se describió anteriormente en la presente descripción.
La Figura 1 representa una sección longitudinal de un artículo generador de aerosol 10 que tiene un extremo corriente arriba 11 y un extremo corriente abajo 12, el artículo generador de aerosol 10 define una dirección longitudinal entre el extremo corriente arriba 11 y el extremo corriente abajo 12. El artículo 10 comprende un sustrato formador de aerosol 13. En la modalidad de la figura 1, un elemento de soporte tubular hueco 14 se dispone inmediatamente corriente abajo del sustrato formador de aerosol 13 y se extiende a lo largo de la dirección longitudinal. El elemento de soporte tubular hueco 14 define una abertura 16 que se extiende en la dirección longitudinal y se adapta para que el aerosol fluya hacia el extremo corriente abajo 12.
En la modalidad de la figura 1, un filtro 15 se dispone inmediatamente corriente abajo del elemento de soporte tubular hueco 14 en la dirección longitudinal.
La dureza del artículo generador de aerosol 10 en el elemento de soporte tubular hueco 14 es al menos aproximadamente 80 % y, preferentemente, entre aproximadamente 80 % y aproximadamente 90 %.
El artículo generador de aerosol 10 de la figura 1 puede lograr una reducción deseada de ciertos constituyentes, debido al efecto del filtro 15, y puede tener las propiedades deseadas en términos de resistencia estructural y capacidad térmica al proporcionar el elemento de soporte tubular hueco 14, sin comprender necesariamente un
elemento de enfriamiento de aerosol adicional o un elemento de soporte adicional. Por lo tanto, el artículo generador de aerosol 10 puede fabricarse más fácilmente y puede evitar las desventajas de que los elementos de enfriamiento de aerosol o similares pueden conducir, tal como una experiencia incoherente para el consumidor.
La Figura 2 representa un elemento de soporte tubular hueco 14 que comprende una porción periférica tubular hueca esencialmente anular 17 que define un volumen interno. Una estructura longitudinal 18 se extiende en la dirección longitudinal dentro del volumen interno. En la modalidad de la figura 2, una estructura radial formada por cuatro paredes radiales planas 19 se extiende radialmente desde la porción periférica tubular hueca 17 hasta la estructura longitudinal 18. Cuatro pasajes 21 se definen entre la porción periférica tubular hueca 17 y las cuatro paredes radiales planas 19, los cuatro pasajes 21 se extienden en la dirección longitudinal. Los cuatro pasajes 21 forman la abertura a lo largo de la cual el aerosol formado puede fluir hacia el extremo corriente abajo 12 del artículo generador de aerosol 10.
La Figura 3 representa una sección transversal de la modalidad de la Figura 2. El elemento de soporte tubular hueco 14 de esta modalidad es esencialmente simétrico de conformidad con dicha sección transversal, como se representa en la Figura 3. La estructura longitudinal 18 se dispone a lo largo del eje longitudinal de la porción periférica tubular hueca anular 17. En la modalidad de la figura 3, cada pared radial plana 19 se separa de la pared radial plana adyacente 19 por 90°. Por lo tanto, de conformidad con la sección transversal de la figura 3, cada uno de los cuatro pasajes 21 forma un cuarto de un círculo.
La Figura 4 muestra una sección longitudinal de las modalidades de las Figuras 2 y 3, dicha sección que contiene la estructura longitudinal 18 y dos de las cuatro paredes radiales planas 19. En esta figura, un rebaje 22 presente en el elemento de soporte tubular hueco 14 de esta modalidad puede apreciarse más claramente que en las Figuras 2 y 3. El rebaje 22 se configura para alojar el elemento de calentamiento 31 de un dispositivo generador de aerosol 30, que puede reducir el riesgo de que el elemento de soporte tubular hueco 14 se dañe por el elemento de calentamiento 31.
La figura 5 representa un sistema generador de aerosol 1 que comprende el artículo generador de aerosol 10 de la figura 1 y un dispositivo generador de aerosol 30 que comprende un elemento de calentamiento 31 insertado en el sustrato formador de aerosol 13 del artículo generador de aerosol 10. Más concretamente, el elemento de calentamiento 31 del sistema de la figura 5 es un elemento de calentamiento interno en forma de cuchilla 31 que perfora el sustrato formador de aerosol 13. Se dispone un suministro de energía 32 para proporcionar energía eléctrica al elemento de calentamiento 31. Cuando el elemento de calentamiento 31 perfora el sustrato formador de aerosol 13, como se muestra en la Figura 5, y el elemento de calentamiento 31 recibe energía eléctrica, generando así calor, el sustrato formador de aerosol 13 se calienta hasta una temperatura a la que se forma un aerosol 40 que puede inhalarse por un consumidor. El elemento de soporte tubular hueco 14 puede aumentar la resistencia del artículo generador de aerosol 10 para soportar las fuerzas generadas cuando el elemento de calentamiento 31 se inserta en el sustrato formador de aerosol 13. Del mismo modo, el elemento de soporte tubular hueco 14 puede enfriar suficientemente el aerosol formado 40 cuando el aerosol fluye a lo largo de la abertura 16 de manera que alcanza el filtro 15 con una temperatura que es adecuada para las preferencias del consumidor. El aerosol enfriado 40 fluye a través del filtro 15 y alcanza el extremo corriente abajo 12 del artículo generador de aerosol a través del cual el consumidor inhala el aerosol 40.
Claims (14)
1. Un artículo generador de aerosol (10) que tiene un extremo corriente arriba (11) y un extremo corriente abajo (12), el artículo generador de aerosol (10) que define una dirección longitudinal entre el extremo corriente arriba (11) y el extremo corriente abajo (12), el artículo generador de aerosol (10) que comprende:
un sustrato formador de aerosol (13);
un elemento de soporte tubular hueco (14) dispuesto corriente abajo del sustrato formador de aerosol (13) y que se extiende a lo largo de la dirección longitudinal;
en donde el elemento de soporte tubular hueco (14) define una abertura (16) que se extiende en la dirección longitudinal y se adapta para que el aerosol (40) fluya hacia el extremo corriente abajo (12);
en donde la dureza del artículo generador de aerosol (10) en el elemento de soporte tubular hueco (14) es al menos aproximadamente 80 %; y
en donde el artículo generador de aerosol (10) comprende además un filtro (15) dispuesto corriente abajo del elemento de soporte tubular hueco (14) en la dirección longitudinal,
en donde la dureza del artículo generador de aerosol (10) en el elemento de soporte tubular hueco (14) se determina por medio de la prueba DD60A.
2. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con la reivindicación 1, en donde la dureza del artículo generador de aerosol (10) en el elemento de soporte tubular hueco (14) es igual o menor que aproximadamente 90 %.
3. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de soporte tubular hueco (14) se dispone inmediatamente corriente abajo del sustrato formador de aerosol (13).
4. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el filtro (15) se dispone inmediatamente corriente abajo del elemento de soporte tubular hueco (14) en la dirección longitudinal.
5. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el sustrato formador de aerosol (13) es un sustrato que contiene tabaco.
6. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el sustrato formador de aerosol (13) tiene una forma tubular hueca.
7. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de soporte tubular hueco (14) comprende:
una porción periférica tubular hueca (17) que define un volumen interno;
una estructura longitudinal (18) que se extiende en la dirección longitudinal dentro del volumen interno; una estructura radial que se extiende radialmente dentro del volumen interno desde la porción periférica tubular hueca (17) a la estructura longitudinal (18), de manera que al menos dos pasajes (21) se definen por la porción periférica tubular hueca (17) y la estructura radial, los al menos dos pasajes (21) que se extienden en la dirección longitudinal;
en donde la abertura (16) comprende los al menos dos pasajes (21).
8. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con la reivindicación 7, en donde la porción periférica tubular hueca (17) tiene forma esencialmente anular.
9. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en donde la estructura radial comprende al menos una primera y una segunda paredes radiales planas (19) que se extienden radialmente desde la estructura longitudinal (18) hasta la porción periférica tubular hueca (17).
10. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de soporte tubular hueco (14) es esencialmente simétrico en una sección transversal del mismo.
11. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de soporte tubular hueco (14) comprende un rebaje (22) adaptado para alojar un elemento de calentamiento.
12. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de soporte tubular hueco (14) comprende un polímero, preferentemente ácido poliláctico (PLA), acetato de celulosa (CA), almidón, polihidroxialcanoato (PHA), polipropileno (PP), polietileno (PE), poliestireno (PS) o una de sus combinaciones.
13. El artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde al menos una parte del elemento de soporte tubular hueco (14) se fabrica mediante fabricación aditiva o moldeo por inyección.
14. Un sistema generador de aerosol (1) que comprende:
el artículo generador de aerosol (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior; y
un dispositivo generador de aerosol (30) que comprende un elemento de calentamiento (31) configurado para insertarse en el sustrato formador de aerosol (13) del artículo generador de aerosol (10).
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