ES2966547T3

ES2966547T3 - Dispositivo de calentamiento sin combustión y método

Info

Publication number: ES2966547T3
Application number: ES19736197T
Authority: ES
Inventors: Alexander Chinhak Chong; William Bartkowski; David Crosby; David Wayne
Original assignee: CQENS Technologies Inc
Current assignee: CQENS Technologies Inc
Priority date: 2018-01-03
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2024-04-22
Anticipated expiration: 2039-01-03
Also published as: JP7093919B2; WO2019136165A1; MX2020007035A; KR102481290B1; US20230091696A1; JP7373867B2; US20190200677A1; CN112136360A; JP2024012329A; BR112020013602A2; KR20220132018A; US10750787B2; EP4266831A2; PL3732936T3; EP3732936A1; EP3732936B1; HUE064211T2; JP2022137015A; PT3732936T; US20200383377A1

Abstract

Un dispositivo para convertir un consumible en un aerosol con calor elevado sin quemar el consumible empaquetando el consumible que contiene un susceptor interno dentro de una carcasa que tiene una pluralidad de orificios con un elemento de calentamiento por inducción envuelto alrededor del paquete que contiene el consumible para calentar el susceptor usando un Campo magnético generado por el elemento calefactor por inducción. La combustión del paquete que contiene consumibles se minimiza limitando el aire dentro del paquete que contiene consumibles recubriendo el material de revestimiento que se funde a altas temperaturas. El recubrimiento también puede incluir un saborizante. La eficiencia del dispositivo se puede mejorar con un oscilador autorresonante, bobinas móviles, susceptores de múltiples puntas, sensores, disipación de calor, control del flujo de aire, mecanismos de alineación y similares. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de calentamiento sin combustión y método

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos usados como alternativas a los productos para fumar convencionales, tales como cigarrillos electrónicos, sistemas de vapeo y, en particular, dispositivos de calentamiento sin combustión. Antecedentes de la invención

Los dispositivos de calentamiento sin combustión (HNB, por sus siglas en inglés de "Heat-not-burn") calientan el tabaco a temperaturas menores que las que producen la combustión para crear un aerosol inhalable que contiene nicotina y otros constituyentes del tabaco, que luego está disponible para el usuario del dispositivo. A diferencia de los cigarrillos tradicionales, el objetivo no es quemar el tabaco, sino calentar el tabaco lo suficiente para liberar la nicotina y otros constituyentes mediante la producción de aerosol. Encender y quemar el cigarrillo crea toxinas no deseadas que pueden evitarse con el dispositivo de HNB. Sin embargo, hay un delicado equilibrio entre proporcionar suficiente calor para liberar eficazmente los constituyentes del tabaco en forma de aerosol y no quemar o encender el tabaco. Los dispositivos de HNB actuales no encontraron ese equilibrio, y calientan el tabaco a temperaturas que producen una cantidad inadecuada de aerosol o calientan de más el tabaco y producen un perfil de sabor desagradable o "quemado". Además, la metodología actual deja a los componentes internos del dispositivo de HNB tradicional sucios con los subproductos de la quema de tabaco y los subproductos de la combustión accidental. Por las razones anteriores, se necesita un dispositivo productor de aerosol que proporcione a su usuario la capacidad de controlar la potencia del dispositivo, lo que afectará la temperatura a la que se calienta el tabaco a través del método inductivo para reducir el riesgo de combustión, incluso a una temperatura que, por lo demás, sería suficiente para el encendido, mientras aumenta la eficacia y el perfil de sabor del aerosol producido.

El documento EP 3 183 979 A1 se refiere a un cartucho para su uso en un sistema generador de aerosol y un sistema generador de aerosol que comprende tal cartucho. El documento WO 2017/068094 A1 describe un artículo generador de aerosol, un sistema generador de aerosol y un método para fabricar un artículo generador de aerosol. El documento WO 2015/070405 A1 divulga un atomizador, un cigarrillo electrónico y un método de control de suministro de aceite para aquellos. WO 2017/191176 A1 se refiere a sistemas generadores de aerosol y particularmente a un cartucho para su uso con un sistema generador de aerosol.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo para generar un aerosol de acuerdo con la reivindicación 1, un método de uso de tal dispositivo de acuerdo con la reivindicación 19, y un método de fabricación de un dispositivo para generar un aerosol de acuerdo con la reivindicación 21.

La presente divulgación se refiere a un sistema y un método con los cuales un componente de tabaco consumible se calienta rápidamente y de manera creciente por inducción, de modo de producir un aerosol que contiene una cantidad determinada de sus constituyentes pero no los subproductos asociados con mayor frecuencia con la combustión, por ejemplo, humo, ceniza, alquitrán y ciertos otros químicos potencialmente dañinos. La presente invención implica ubicar y hacer avanzar de manera creciente el calor a lo largo de un componente de tabaco consumible con el uso de un elemento de calentamiento por inducción que proporciona un campo electromagnético alterno alrededor del componente.

Un objeto de la presente invención es un dispositivo en el que se proporciona una fuente de calentamiento por inducción para su uso para calentar un componente de tabaco consumible.

Otro objeto de la presente invención es un componente de tabaco consumible compuesto de varios recipientes recubiertos, herméticos, individuales y sellados que contienen una preparación de tabaco consumible, y una fuente de calentamiento por inducción. El recipiente puede ser una cubierta de aluminio con aberturas prearmadas. Los recipientes pueden recubrirse con un gel que sella las aberturas hasta que un proceso de calentamiento inductivo funda el gel, lo que despeja las aberturas. En algunas formas de realización, el gel puede incluir un agente saborizante que pueda agregar sabor al aerosol de tabaco o mejorar su sabor.

En algunas formas de realización, se apilan múltiples recipientes dentro de un tubo de papel con espacios intermedios, formado por un exceso de envoltorio de aluminio en el fondo de cada recipiente y con canales a cada lado para permitir la producción de aerosol. Cuando se activa la fuente de calentamiento inductivo, se despejan las aberturas prearmadas, y el sabor se combina con el aerosol para su desplazamiento a través del tubo y queda disponible para el usuario del dispositivo.

Con estos métodos y aparatos, el dispositivo necesita calentar menos masa, puede calentarse inmediatamente, enfriarse rápidamente y conservar energía, lo que permite un mayor uso entre sesiones de recarga. Esto se diferencia de los dispositivos de calentamiento sin combustión disponibles en el comercio actuales y conocidos. Otro objeto de la presente invención es un componente consumible que contiene tabaco compuesto de varios recipientes recubiertos, herméticos, individuales y sellados y una fuente de calentamiento por inducción. Los recipientes luego se recubren con un gel que los sella hasta que un proceso de calentamiento inductivo pueda fundir el gel, lo que despeja las aberturas. En algunas formas de realización, el gel puede incluir un agente saborizante que pueda agregar sabor al componente de tabaco consumible o mejorar su sabor.

Otro objetivo de la presente invención es crear un paquete que contiene un producto consumible que sea fácil de reemplazar y minimice el ensuciamiento del interior de la caja durante el uso para reducir el trabajo de limpieza de la caja.

Otro objetivo de la presente invención es mover el elemento de calentamiento con respecto al susceptor o el producto consumible para calentar segmentos del producto consumible de manera independiente de otros segmentos.

Otro objetivo de la invención es maximizar la eficacia del uso de energía en el dispositivo para generar aerosol. Otro objetivo de la invención es controlar el calor del elemento de calentamiento para maximizar la longevidad del dispositivo.

Otro objetivo es generar la capacidad para cambiar el flujo de aire a través del dispositivo para cambiar el sabor o la dosis de un producto consumible.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una vista lateral dentro de una forma de realización de la presente invención.

La figura 2A muestra una vista en perspectiva de una forma de realización de la presente invención con partes retiradas para mostrar el interior de la forma de realización.

La figura 2B muestra una vista en perspectiva de la forma de realización mostrada en la figura 2A con partes cortadas y/o retiradas para revelar componentes internos.

La figura 2C muestra una vista en sección transversal de la forma de realización mostrada en la figura 2A cortada a lo largo de la línea 2C-2C. La figura 2D muestra una vista en despiece de la forma de realización mostrada en la figura 2A.

La figura 2E muestra una vista en perspectiva de otra forma de realización de la presente invención con partes cortadas y/o retiradas para revelar componentes internos.

La figura 3A muestra una vista en perspectiva de otra forma de realización de la presente invención. La figura 3B muestra una vista en despiece parcial de la forma de realización mostrada en la figura 3A.

La figura 3C muestra una vista en perspectiva de la forma de realización mostrada en la figura 3A con partes cortadas y/o retiradas para revelar componentes internos.

La figura 3D muestra una vista en perspectiva y en primer plano de una unidad que contiene un producto consumible mostrada en la figura 3A.

Las figuras 4A y 4B muestran vistas en despiece de formas de realización de una unidad que contiene un producto consumible.

La figura 5A muestra una vista en perspectiva de otra forma de realización de la presente invención.

La figura 5B muestra una vista en sección transversal de la forma de realización mostrada en la figura 5A a lo largo de la línea 5B-5B.

La figura 5C muestra una vista en perspectiva de un paquete que contiene un producto consumible de la forma de realización mostrada en la figura 5A.

La figura 6A muestra una vista en perspectiva de otra forma de realización de la presente invención.

La figura 6B muestra una vista en despiece de la forma de realización mostrada en la figura 6A.

Las figuras 7A y 7B muestran vistas en perspectiva de otras formas de realización de la presente invención.

La figura 8A muestra una vista lateral de una forma de realización del elemento de calentamiento.

La figura 8B muestra una vista frontal del elemento de calentamiento mostrado en la figura 7A.

La figura 7C muestra otra forma de realización de la presente invención.

La figura 7D muestra una vista en despiece de la forma de realización de la figura 7C.

La figura 9A muestra una vista lateral de una forma de realización del dispositivo productor de aerosol. La figura 9B muestra una vista superior del dispositivo productor de aerosol mostrado en la figura 8A.

La figura 9C muestra un diagrama esquemático de una forma de realización del controlador y su conexión con otros componentes de la presente invención.

Las figuras 10A-10B muestran diagramas esquemáticos de formas de realización del controlador y su conexión con otros componentes de la presente invención.

La figura 11 muestra una vista en perspectiva de una forma de realización de un elemento de calentamiento móvil.

Las figuras 12A-12D muestran vistas en despiece, vistas en sección transversal y vistas en perspectiva de una forma de realización de la presente invención con el uso de un imán para alinear.

La figura 12E muestra una vista en perspectiva de otra forma de realización de un mecanismo de alineación.

Las figuras 13A-13B muestran vistas en perspectiva de un susceptor con múltiples puntas.

Las figuras 13C-D muestran vistas laterales en sección transversal de las formas de realización de las figuras 13A y 13B, respectivamente, cortadas a lo largo del eje longitudinal que muestran el susceptor con múltiples puntas retirado e insertado en el paquete que contiene un producto consumible.

Las figuras 14A-14C muestran vistas de extremo de una forma de realización del paquete que contiene un producto consumible, en donde el elemento de calentamiento gira alrededor del paquete que contiene un producto consumible.

Las figuras 15A-15C muestran vistas de extremo de una forma de realización del paquete que contiene un producto consumible que tiene otro susceptor de tres puntas, en donde el elemento de calentamiento gira alrededor del paquete que contiene un producto consumible.

Las figuras 16A-16D muestran vistas de extremo de una forma de realización del paquete que contiene un producto consumible que tiene un susceptor de cuatro puntas, en donde el elemento de calentamiento gira alrededor del paquete que contiene un producto consumible.

Las figuras 17A-17B muestran vistas en perspectiva de una forma de realización de un mecanismo para girar el elemento de calentamiento a lo largo de una trayectoria excéntrica alrededor del paquete que contiene un producto consumible.

Las figuras 18A-18B muestran vistas de extremo de la forma de realización de las figuras 17A-17B de un mecanismo para girar el elemento de calentamiento a lo largo de una trayectoria excéntrica alrededor del paquete que contiene un producto consumible.

La figura 19 muestra una vista en perspectiva de una forma de realización de un mecanismo para girar el elemento de calentamiento a lo largo de una trayectoria excéntrica y trasladar el elemento de calentamiento por el paquete que contiene un producto consumible.

La figura 20 muestra una vista en perspectiva de una forma de realización de un mecanismo para mover el elemento de calentamiento con respecto al paquete que contiene un producto consumible.

La figura 21 muestra un diagrama esquemático de una forma de realización del controlador y su conexión con otros componentes de la presente invención.

La figura 22 muestra una forma de realización de un disipador de calor unido al elemento de calentamiento, con partes del disipador de calor retiradas para mostrar el elemento de calentamiento.

La figura 23 muestra una vista en sección transversal de un controlador de flujo de aire unido al paquete que contiene un producto consumible.

La figura 24A muestra una vista en perspectiva y en despiece de otra forma de realización de la presente invención.

La figura 24B muestra una vista de extremo de la forma de realización de la figura 24A.

La figura 24C muestra una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 24C-24C mostrada en la figura 24B.

Las figuras 25A-B muestran vistas en corte parcial del paquete que contiene un producto consumible en perspectiva con el susceptor retirado para mostrar una configuración dentro del paquete que contiene un producto consumible que usa un susceptor de punta hueca.

Las figuras 25C-D muestran vistas en corte parcial de las formas de realización de las figuras 25A-B, respectivamente, con el susceptor de punta hueca incorporado en un paquete que contiene un producto consumible.

La figura 25E muestra una vista en sección transversal de la forma de realización mostrada en las figuras 25A-D cortada a lo largo de su eje longitudinal para mostrar el flujo de aire durante su uso.

La figura 26A muestra una vista en perspectiva de otra forma de realización del paquete que contiene un producto consumible antes de la inserción de un susceptor.

Las figuras 26B-C muestran vistas en corte parcial de la forma de realización mostrada en la figura 26A para mostrar la relación de los componentes internos antes de la inserción del susceptor.

La figura 26D muestra una vista en sección transversal de la forma de realización del paquete que contiene un producto consumible mostrado en las figuras 26A-C cortada a lo largo de su eje longitudinal.

La figura 26E muestra una vista en corte parcial de la forma de realización mostrada en la figura 26A después de la inserción del susceptor.

La figura 26F muestra la vista en corte parcial mostrada en la figura 26E con un elemento de calentamiento dispuesto como envoltura alrededor del paquete que contiene un producto consumible.

La figura 26G muestra una vista en sección transversal de la forma de realización del paquete que contiene un producto consumible mostrado en las figuras 26F cortada a lo largo de su eje longitudinal.

Descripción detallada de la invención

La descripción detallada establecida a continuación en relación con los dibujos adjuntos pretende ser una descripción de las formas de realización preferidas actualmente de la invención, y no pretende representar las únicas formas en las que se puede construir o utilizar la presente invención. La descripción establece las funciones y la secuencia de etapas para construir y operar la invención en conexión con las formas de realización ilustradas. La invención de la presente solicitud se refiere a un dispositivo para generar aerosoles a partir de un producto que contiene un producto consumible para su inhalación de una manera que utiliza un calor relativamente alto con quema mínima del producto que contiene un producto consumible. A los fines de la presente solicitud, la expresión "producto consumible" debe interpretarse de manera amplia como que incluye cualquier tipo de agente farmacéutico, fármaco, compuesto químico, agente activo, constituyente y similares, independientemente de si el producto consumible se usa para tratar una afección o enfermedad, tiene fines de nutrición, es un suplemento, o se usa con fines recreativos. Solo a modo de ejemplo, un producto consumible puede incluir productos farmacéuticos, suplementos nutricionales, medicamentos de venta libre, tabaco, cannabis y similares.

Con referencia a las figuras 1, el dispositivo 100 comprende un paquete que contiene un producto consumible 102 y un dispositivo productor de aerosol 200. El dispositivo 100 genera aerosoles a través de un proceso de calentamiento sin combustión en el que una unidad que contiene un producto consumible 104 se calienta hasta una temperatura que no quema la unidad que contiene un producto consumible 104, pero sí libera el producto consumible de la unidad que contiene un producto consumible en forma de un producto de aerosol que puede inhalarse. Por lo tanto, una unidad que contiene un producto consumible 104 es cualquier producto que contenga un producto consumible que pueda ser liberado en forma de aerosol cuando se calienta hasta la temperatura adecuada. La presente solicitud analiza la aplicación de la invención en un producto de tabaco para proporcionar un ejemplo concreto. Sin embargo, la invención no se limita al uso con productos de tabaco.

Paquete que contiene un producto consumible

Con referencia a las figuras 2A-6B, el paquete que contiene un producto consumible 102 es el componente que se calienta para liberar el producto consumible en forma de aerosol. El paquete que contiene un producto consumible 102 comprende una unidad que contiene un producto consumible 104, un metal (también denominado susceptor) 106 para calentar la unidad que contiene un producto consumible 104 a través de un sistema de calentamiento inductivo, y un recipiente 108 para contener la unidad que contiene un producto consumible 104 y el susceptor 106. En qué medida el paquete que contiene un producto consumible 102 se calienta correctamente depende de la consistencia del producto. La consistencia del producto toma en consideración diversos factores, tales como la posición, forma, orientación, composición y otras características de la unidad que contiene un producto consumible 104. Otras características de la unidad que contiene un producto consumible 104 pueden incluir la cantidad de oxígeno contenido en la unidad. El objetivo es maximizar la consistencia del producto al mantener consistente cada uno de estos factores en el proceso de fabricación.

Si la forma de la unidad que contiene un producto consumible 104 está en contacto físico directo con el susceptor 106 con un área de contacto máxima entre cada uno, puede inferirse que la energía térmica inducida en el susceptor 106 se transferirá en gran medida a la unidad que contiene un producto consumible 104. Como tal, la forma y la disposición de la unidad que contiene un producto consumible 104 con respecto al susceptor 106 son factores importantes. En algunas formas de realización, la unidad que contiene un producto consumible 104 tiene una forma generalmente cilíndrica. Como tal, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede tener una sección transversal con forma circular u ovalada.

Además, otro objetivo con respecto al diseño de la unidad que contiene un producto consumible 104 es minimizar la cantidad de aire a la que se expone la unidad que contiene un producto consumible 104. Esto elimina o mitiga el riesgo de oxidación o combustión durante el almacenamiento o durante el proceso de calentamiento. Como resultado, con ciertas configuraciones, es posible calentar la unidad que contiene un producto consumible 104 hasta temperaturas que, de lo contrario, producirían la combustión con el uso de dispositivos del estado de la técnica que permiten una mayor exposición al aire.

Como tal, en la forma de realización preferida, la unidad que contiene un producto consumible 104 está hecha con una forma en polvo del producto consumible que se comprime en un pélet o varilla. La compresión del producto consumible reduce el oxígeno atrapado dentro de la unidad que contiene un producto consumible 104. En algunas formas de realización, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede comprender además un aditivo, tal como un humectante, saborizante, agente de relleno para desplazar el oxígeno, o sustancia generadora de vapor, y similares. El aditivo puede ayudar además con la absorción y transferencia de la energía térmica, así como con la eliminación del oxígeno de la unidad que contiene un producto consumible 104. En una forma de realización alternativa, el producto consumible puede mezclarse con una sustancia que no interfiera con la función del dispositivo, pero que desplace el aire en los espacios intersticiales del producto consumible y/o rodee el producto consumible para aislarlo del aire. En aún otra forma de realización alternativa, el producto consumible podría tener la forma de pélets pequeños u otra forma que pueda encapsularse para reducir adicionalmente el aire disponible que el producto consumible tiene disponible.

Como se muestra en la figuras 2A-2D, en la forma de realización preferida, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede ser una unidad alargada que define un eje longitudinal L. Por ejemplo, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede ser un tubo o cilindro alargado que tiene una sección transversal circular o una sección transversal ovalada. Como tal, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede estar definida por dos extremos opuestos 105, 107 y una pared lateral 109 en el medio que se extiende desde el primer extremo 105 hasta el segundo extremo 107 y define la longitud de la unidad que contiene un producto consumible 104.

El susceptor 106 puede ser alargado de manera similar, estar incorporado en la unidad que contiene un producto consumible 104, preferentemente, a lo largo del eje longitudinal L, y extenderse sustancialmente por el largo y el ancho (es decir, el diámetro) de la unidad que contiene un producto consumible 104. En unidades que contienen un producto consumible 104 que tienen una sección transversal ovalada, diámetro se refiere al diámetro principal que define el eje largo del óvalo.

El susceptor 106 puede extruirse con máquina. Tras la extrusión, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede comprimirse alrededor del susceptor 106 a lo largo de toda la extensión del susceptor 106. Alternativamente, el susceptor 106 podría estamparse a partir de metal plano o cualquier otro método de fabricación adecuado antes de ensamblar la unidad que contiene un producto consumible 104 alrededor del susceptor 106. En algunas formas de realización, como se muestra en la figura 2E, el susceptor 106 puede estar hecho de lana de acero. Por ejemplo, el susceptor 106 puede estar formado de filamentos finos de lana de acero unidos en forma de almohadilla. Como tal, la almohadilla de lana de acero comprende numerosos bordes finos. En algunas formas de realización, la almohadilla de lana de acero puede sumergirse en el aditivo o empaparse o cargarse por completo con este, tal como un humectante, un saborizante, una sustancia generadora de vapor, una sustancia para retrasar la oxidación de la lana de acero (óxido) y/o un agente de relleno para eliminar el aire entre los filamentos de la lana de acero, y similares. Como se muestra en la figura 2E, puede haber recortes a lo largo de la almohadilla de lana de acero para dividir la unidad que contiene un producto consumible 104 en segmentos separados para su calentamiento individual, como se describe a continuación. Alternativamente, se pueden usar almohadillas de lana de acero individuales, separadas por espacios y/o producto consumible, de modo tal que cada almohadilla pueda calentarse individualmente durante el uso.

Las ventajas de la lana de acero incluyen, entre otras, que es fácilmente desechable desde el punto de vista ambiental, en el sentido de que comienza a oxidarse rápidamente después de su calentamiento; y, por ende, se vuelve friable y se degrada fácilmente sin bordes filosos peligrosos. Al estar hecha de hierro y carbono, es relativamente no tóxica.

El susceptor 106 puede estar hecho de cualquier material de metal que genere calor al exponerse a diversos campos magnéticos en el caso de calentamiento por inducción. Preferentemente, el metal comprende un metal ferroso. Para maximizar el calentamiento eficaz de la unidad que contiene un producto consumible 104, el susceptor 106 coincide generalmente con la forma del área de sección transversal más grande de la unidad que contiene un producto consumible 104 para maximizar el área de superficie en la que la unidad que contiene un producto consumible 104 entra en contacto con el susceptor 106, pero también se pueden usar otras configuraciones. En las formas de realización en las que la unidad que contiene un producto consumible 104 es un cilindro alargado, el área de sección transversal más grande se definiría al dividir el cilindro alargado por el eje longitudinal L a lo largo de su diámetro principal, con lo cual se crea un área de sección transversal rectangular. Como tal, el susceptor 106 también sería rectangular con dimensiones sustancialmente similares a las dimensiones del área de sección transversal del cilindro alargado.

En algunas formas de realización, el susceptor 106 puede ser una placa de metal. En algunas formas de realización, el susceptor 106 puede ser una placa de metal con una pluralidad de aberturas 110, como una rejilla de malla. El calentamiento inductivo parece tener su eficacia máxima en los bordes del susceptor 106. Una rejilla de malla crea más bordes en el susceptor 106 que pueden entrar en contacto con la unidad que contiene un producto consumible 104 porque los bordes definen las aberturas 110.

Preferentemente, el susceptor 106 puede ser una tira que presenta un patrón de varias aberturas 110 pequeñas para aumentar la cantidad de bordes que pueden utilizarse en un proceso de calentamiento inductivo eficaz, seguida de un espacio 112 más grande que hace que esa longitud del susceptor 106 no permita calentamiento inductivo, o al menos mitigue el calentamiento inductivo y/o mitigue la conducción desde el segmento en proceso de calentamiento. Esta configuración permite que el paquete que contiene un producto consumible 102 se caliente en segmentos separados. El susceptor 106 alargado puede ser una placa de metal alargada que tiene una dirección longitudinal, en donde la placa de metal alargada comprende conjuntos de aberturas 110a, 110b y conjuntos de espacios 112a, 112b, en donde los conjuntos de aberturas 110a, 110b alternan en serie con los conjuntos de espacios 112a, 112b a lo largo de la dirección longitudinal de la placa de metal alargada, de modo tal que cada conjunto de aberturas 110a, 110b es adyacente a uno de los espacios 112a, 112b. Por lo tanto, desde un extremo del susceptor 106 hacia el extremo opuesto, hay un primer conjunto de aberturas 110a, luego un primer espacio 112a, luego un segundo conjunto de aberturas 110b, luego un segundo espacio 112b, etc. En el área de los espacios 112, hay muy poco material de metal; por lo tanto, hay una mínima transferencia de calor. Como tal, a pesar de que la unidad que contiene un producto consumible 104 es una sola unidad, se la puede calentar en secciones separadas. La unidad que contiene un producto consumible 104 y el susceptor 106 luego se colocan dentro de un recipiente 108.

En la forma de realización preferida, el recipiente 108 puede estar hecho de aluminio con aberturas 120 preperforadas. La unidad que contiene un producto consumible 104 se coloca dentro del recipiente 108 para contener el calor generado por el susceptor 106. Las aberturas 120 en el recipiente 108 permiten que el aerosol consumible escape cuando se calienta. Como las aberturas 120 crean un camino a través del cual puede ingresar el aire en el recipiente 108 para ser expuesto a la unidad que contiene un producto consumible 104, las aberturas 120 pueden sellarse temporalmente con un recubrimiento. El recubrimiento está hecho preferentemente de una composición que se funde a temperaturas que crean aerosoles consumibles. Por lo tanto, a medida que el susceptor 106 se calienta, debido a la falta de aire dentro del recipiente 108, la temperatura de la unidad que contiene un producto consumible 104 puede elevarse a una temperatura extremadamente alta sin combustión. A medida que el susceptor 106 alcanza temperaturas altas, los aerosoles consumibles que comienzan a formarse no pueden escapar. Cuando el recubrimiento se funde y expone la abertura 120, los aerosoles consumibles pueden escapar del recipiente 108 para su inhalación. En la forma de realización preferida, el recubrimiento puede ser gel de alginato de propilenglicol ("PGA"). El recubrimiento también puede incluir un saborizante. Por lo tanto, a medida que el recubrimiento se funde y el aerosol consumible se libera, también se libera el saborizante con el aerosol consumible. En algunas formas de realización, el saborizante puede estar mezclado con el aditivo.

En algunas formas de realización, las aberturas 120 pueden ser una pluralidad de orificios o ranuras. Las aberturas 120 pueden estar formadas a lo largo de la pared lateral 122 del recipiente 108, dispuestas radialmente alrededor de la pared lateral 122, dispuestas aleatoria o uniformemente a lo largo de la pared lateral 122, y similares. En algunas formas de realización, las aberturas 120 pueden ser una pluralidad de orificios a lo largo de los extremos opuestos 124, 126 del recipiente 108. En algunas formas de realización con la unidad que contiene un producto consumible 104 alargada, el recipiente 108 también puede estar alargado con la abertura 120 en forma de una o más ranuras alargadas a lo largo del recipiente en paralelo al eje longitudinal L, lo que crea una unión. Esa unión puede plegarse o rizarse, pero aun así dejar un espacio a través del cual pueden desplazarse los aerosoles consumibles, ya sea a lo largo de toda su extensión o en áreas individuales. Como las aberturas 120 descritas anteriormente, la unión puede sellarse con un recubrimiento.

El paquete que contiene un producto consumible 102 puede comprender además un tubo de filtro 140 para encapsular la unidad que contiene un producto consumible 104, el susceptor 106 y el recipiente 108. El tubo de filtro 140 puede estar hecho de material de filtro para capturar cualquier residuo no deseado, al tiempo que permite que el aerosol consumible liberado a partir del calentamiento del recipiente pase de manera transversal por el filtro. El tubo de filtro 140 puede rodear el recipiente 108 y cubrir adicionalmente las aberturas 120 recubiertas. Como el tubo de filtro 140 puede estar hecho de material de filtración, el aerosol consumible puede desplazarse a través del tubo de filtro 140. Solo a modo de ejemplo, el tubo de filtro puede estar hecho de celulosa o acetato de celulosa, aunque se puede usar cualquier material de filtro adecuado.

El paquete que contiene un producto consumible 102 puede comprender además una carcasa 150 para contener el tubo de filtro 140. La carcasa 150 puede ser un tubo de papel. Es menos probable que la carcasa 150 permita el paso de aerosoles consumibles. Por lo tanto, la carcasa 150 que rodea el tubo de filtro 140 crea un canal longitudinal que atraviesa el tubo de filtro 140 a través del cual circula el aerosol consumible, en lugar de escapar radialmente del tubo de filtro 140. Esto permite que el aerosol consumible siga el trayecto de la inhalación hacia la boca del usuario. Un extremo 152 de la carcasa 150 puede taparse con una tapa de extremo 154. La tapa de extremo 154 puede estar comprendida en un tipo de material de filtro. En el extremo 156 opuesto de la carcasa 150, hay una boquilla 158 que el usuario succiona para extraer el aerosol consumible caliente del recipiente 108 que pasa a lo largo del tubo de filtro 140 hacia la boquilla 158 e ingresa en la boca del usuario. Por lo tanto, la boquilla 158 también puede ser un tipo de filtro, similar al de la tapa de extremo 154. Donde el paquete que contiene consumible 102 incluye un canal a través del cual circula el aerosol consumible, y ese canal lleva directamente a la boquilla 158 que también es parte del paquete que contiene un producto consumible 102, y el canal está aislado de la caja 202, donde la caja 202 permanecerá libre de todo residuo o subproducto formado durante la operación del dispositivo. En esta configuración, la caja 202 permanece limpia y no es necesario que el usuario limpie periódicamente la caja 202.

En algunas formas de realización, los recipientes 108 pueden estar formados por una unidad de dos piezas que tiene una primera sección de recipiente 108a y una segunda sección de recipiente 108b. La unidad que contiene un producto consumible 104 se puede insertar en la primera sección de recipiente 108a, y la segunda sección de recipiente 108b se puede colocar en la parte superior de la primera sección de recipiente 108a para cubrir la unidad que contiene un producto consumible 104. Las aberturas predeterminadas 120 pueden estar formadas en el recipiente 108 antes de encapsular la unidad que contiene un producto consumible 104.

Una vez establecidos los principios generales del paquete que contiene un producto consumible 102, también se contemplaron variaciones que logran los mismos objetivos. Por ejemplo, en algunas formas de realización, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede comprender dos secciones alargadas 104a, 104b. Las dos secciones alargadas 104a, 104b de la unidad que contiene un producto consumible 104 puede estar definida por un plano paralelo a y que corta transversalmente el eje L a lo largo del diámetro. Por lo tanto, las dos secciones alargadas 104a, 104b pueden ser secciones semicilíndricas que, cuando se acoplan, forman una unidad que contiene un producto consumible 104 completamente cilíndrica.

En algunas formas de realización, como se muestra en las figuras 3A-3D, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede tener la forma de un pélet o comprimido. A diferencia de la unidad que contiene un producto consumible 104 que es un cilindro o tubo alargado en el que la longitud de la pared lateral 109 es mucho más larga que el diámetro, en la forma de realización del comprimido, el comprimido puede ser un cilindro corto que define un eje longitudinal L, en donde la longitud de la pared lateral 109 se acerca más al tamaño del diámetro, o es más corta que el diámetro. El susceptor 106 puede tener una forma plana y circular que coincide con la forma transversal del comprimido cuando corta transversalmente y perpendicularmente el eje longitudinal L. La unidad que contiene un producto consumible 104 puede estar comprimida en el susceptor 106. Para imitar la forma de un cigarrillo, se pueden apilar una pluralidad de las unidades que contienen un producto consumible 104, de extremo a extremo a lo largo de los ejes longitudinales L, para formar un cilindro alargado. Por lo tanto, cada unidad que contiene un producto consumible 104 puede calentarse por separado, lo que imita eficazmente los segmentos de la unidad que contiene un producto consumible 104, que tiene un cuerpo alargado y tubular.

También pueden usarse otras formas, tal como cuadrada o rectangular, con un susceptor 106 que tiene una forma correspondiente. Sin embargo, se prefiere la forma cilíndrica debido a la facilidad de esa forma para imitar de forma de un cigarrillo verdadero.

En algunas formas de realización, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede formarse de dos secciones 104a, 104b de la unidad que contiene un producto consumible 104 combinadas para formar una pieza completa, como se muestra en las figuras 4A y 4B. Las dos secciones 104a, 104b se definen al dividir la unidad que contiene un producto consumible 104 por la mitad de forma transversal a lo largo de un plan perpendicular al eje longitudinal L. El susceptor 106 puede quedar intercalado entre las dos secciones 104a, 104b. Con el susceptor 106 intercalado entre las dos secciones que contienen un producto consumible 104a, 104b, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede quedar dentro del recipiente 108. Este proceso puede repetirse para crear una pluralidad de unidades que contienen un producto consumible 104 individuales que intercalan los susceptores 106 respectivos, cada uno contenido individualmente en un recipiente 108 respectivo. La pluralidad de unidades que contienen un producto consumible 104 pueden apilarse una sobre la otra para crear el paquete que contiene un producto consumible 102, en el cual cada unidad que contiene un producto consumible 104 individual puede calentarse individualmente, una a la vez.

En algunas formas de realización, el recipiente 108 puede ser aluminio que envuelve una unidad que contiene un producto consumible 104. El aluminio puede tener pliegues excedentes 130, 132 en los extremos opuestos, como se muestra en la figura 3D. Estos pliegues excedentes 130, 132 crean un espacio entre las unidades que contienen un producto consumible 104 adyacentes cuando estas se apilan unas sobre otras.

En algunas formas de realización, el recipiente 108 puede estar formado dos piezas y tener una primera sección de recipiente 108a y una segunda sección de recipiente 108b que sirve como cubierta o tapa para contener la unidad que contiene un producto consumible 104 dentro de la primera sección de recipiente 108a, como se muestra en las figuras 4A y 4B. Como se describió previamente, las aberturas 120 del recipiente 108 pueden estar lo largo de la pared lateral 122 o en los extremos 124, 126. Como se describió previamente, el susceptor 106 puede ser cualquier tipo de metal que esté sujeto a calentamiento inducido, lo que incluye lana de acero, como se muestra en la figura 4B. En las formas de realización preferidas, se crean numerosos bordes en el susceptor 106 al realizar una pluralidad de orificios 110 o al usar filamentos de lana de acero comprimidas. Los filamentos de lana de acero pueden ser de grado fino a medio. Como se analizó anteriormente, la almohadilla de lana de vidrio puede estar embebida, recubierta o rellena con un aditivo, un saborizante, un protector y/o un relleno.

En algunas formas de realización, una pluralidad de unidades que contienen un producto consumible 104 pueden estar contenidas en un solo recipiente 108 alargado, como se muestra en las figuras 5A-6B. El recipiente 108 puede estar moldeado con compartimientos 111 para recibir cada unidad individual que contiene un producto consumible 104. En algunas formas de realización, los compartimientos individuales 111 pueden estar conectados entre sí mediante un puente 121. En algunas formas de realización, el puente 121 puede definir un canal 125 que permite la comunicación fluida desde un compartimiento 111 hasta el otro. En algunas formas de realización, el puente 121 puede estar rizado para evitar la comunicación fluida entre un compartimiento 111 y el otro a través del puente 121. En algunas formas de realización, el recipiente alargado 108 puede ser un ensamblaje de dos piezas dividido transversalmente a lo largo del eje longitudinal L, como se muestra en las figuras 6A-6B. Las unidades que contienen un producto consumible 104 pueden asentarse en los compartimientos 111 de una de las secciones del recipiente 108a. Luego la segunda sección del recipiente 108b puede acoplarse a la primera sección del recipiente 108a para cubrir las unidades que contienen un producto consumible 104. La división entre la primera sección del recipiente 108a y la segunda sección del recipiente 108b puede usarse como la abertura 120. Alternativamente, las aberturas predeterminadas 120 se pueden formar en una o ambas secciones del recipiente 108a, 108b.

En algunas formas de realización, como se muestra en la figura 7A-7D, el recipiente 108 puede estar hecho de un material que permita que el recipiente 108 sirva como susceptor. Por ejemplo, el recipiente 108 puede estar hecho de acero o, de lo contrario, puede comprender metal ferroso o cualquier otro metal que se pueda calentar mediante calentamiento por inducción. En tal forma de realización, no sería necesario incorporar un susceptor interior 106 a la unidad que contiene un producto consumible 104. El recipiente 108 aún puede comprender una pluralidad de orificios 120 y puede estar cubierto con un aditivo y/o sellador como PGA. Tal forma de realización puede hacerse en un tubo alargado como se muestra en la figura 7A o en comprimidos o discos como se muestra en la figura 7B. El recipiente 108 puede ser un recipiente de dos piezas que tiene una primera sección de recipiente 108a y una segunda sección de recipiente 108b, como se explicó anteriormente.

En algunas formas de realización, el recipiente 108 puede tener ranuras transversales 123 a través del recipiente 108, generalmente perpendicular al eje longitudinal L, como se muestra en las figuras 7C y 7D. Las ranuras 123 crean una segmentación en el recipiente 108, de manera que solo un pequeño segmento de la unidad que contiene un producto consumible 104 se calienta por accionamiento. Las ranuras transversales 123 pueden estar en los orificios, lo que expone la unidad que contiene un producto consumible 104 que se encuentra debajo. En tales formas de realización, los segmentos pueden estar rellenos con un recubrimiento o algún otro tapón para sellar el orificio, ya sea de forma permanente o con una sustancia que se derrite al calentarse, lo que permite que el aerosol escape a través de la ranura 123. En algunas formas de realización, el tapón puede estar hecho de un material que puede funcionar a como un disipador de calor y/o una sustancia que no se caliente fácilmente mediante inducción para reducir el efecto térmico en las ranuras transversales 123. En algunas formas de realización, la ranura transversal 123 puede ser una porción cóncava o una hendidura del recipiente 108. En otras palabras, la ranura transversal 123 puede ser una porción cóncava o una hendidura achicada del recipiente 108. Por lo tanto, la ranura transversal 123 puede definir una cavidad. La cavidad puede llenarse con un tapón que puede funcionar a como un disipador de calor y/o una sustancia que no se caliente fácilmente mediante inducción para reducir el efecto térmico a lo largo de la ranura transversal 123.

Calentamiento por inducción

El calentamiento de la unidad que contiene un producto consumible 104 se logra mediante un proceso de calentamiento por inducción que permite el calentamiento de un metal sin contacto, preferentemente metal ferroso, al colocar el metal en presencia de un campo magnético variable generado por un elemento de calentamiento inductivo 160, como se muestra en las figuras 8A-8B. En la forma de realización preferida, el elemento de calentamiento inductivo 160 es un conductor 162 enrollado en una bobina que genera el campo magnético cuando la corriente pasa a través de la bobina. El susceptor de metal 106 se coloca lo suficientemente cerca del conductor 162 para que quede dentro el campo magnético. En la forma de realización preferida, la bobina se enrolla de manera tal que define una cavidad central 164. Esto permite que el paquete que contiene un producto consumible 102 se inserte en la cavidad 164 para que la bobina rodee el susceptor 106 sin tocar el susceptor 106. La corriente que pasa a través de la bobina es una corriente alterna que crea un campo magnético rápidamente alterno. El campo magnético alterno puede crear corrientes de Eddy en el susceptor 106, que puede generar calor dentro del susceptor 106. Por consiguiente, el paquete que contiene un producto consumible 102 generalmente se caliente desde adentro hacia afuera. En formas de realización en las que el recipiente 108 también sirve como susceptor, el paquete que contiene un producto consumible 102 se caliente desde afuera hacia adentro.

En las formas de realización preferidas, los segmentos del paquete que contiene un producto consumible 102 se calientan individualmente. Por lo tanto, el conductor 162 también puede proporcionarse como conjuntos individuales de bobinas de conductor 162a-f, como se muestra en la figura 8A. Cada bobina de conductor 162a-f puede adosarse a un controlador 166 que se puede controlar para activar una bobina de conductor 162a-f a la vez. Aunque la figura 8A muestra seis (6) bobinas de conductor enrollados 162a-f, se pueden usar más o menos bobinas. En una forma de realización alternativa, se puede usar una sola bobina de conductor 162 con un mecanismo mecánico que traslada la bobina al largo del paquete que contiene un producto consumible 102 para calentar individualmente cada segmento del paquete que contiene un producto consumible 102.

Las bobinas de conductor 162a-f individuales pueden coincidir con distintos segmentos del paquete que contiene un producto consumible 102, como se describió anteriormente, y se muestran en las figuras 3A-6B. Alternativamente, cada una de las bobinas de conductor 162a-f podrían corresponder a cierta longitud de un paquete que contiene un producto consumible 102 continuo, tal como se muestra en las figuras 2A-2D, 7A y 7D, para calentar solo esa cierta longitud. En las pruebas preliminares de tales formas de realización, el calentamiento a lo largo de las distintos segmentos del paquete que contiene un producto consumible 102 no calienta notablemente las porciones adyacentes del paquete que contiene un producto consumible 102, ya que el producto consumible adyacente no calentado parece actuar como aislante. Por consiguiente, puede que no se necesiten estructuras que limiten la transferencia del calor, aunque tales estructuras se han analizado en la presente y pueden ser útiles.

La eficiencia de la conversión de energía eléctrica en calor térmico en el susceptor 106 se denomina "eficiencia de conversión" en la presente, y se determina en función de diversos factores, tales como la resistividad a granel del metal, dieléctrica del metal, geometría del metal y pérdida de calor, consistencia y eficiencia de la energía eléctrica, geometría de bobina, y las pérdidas y la frecuencia general de operación para identificar algunos de estos factores. El dispositivo 100 está diseñado y configurado para maximizar la eficiencia de conversión.

Dispositivo de producción de aerosol

Para generar el calentamiento y la conversión a un aerosol del producto consumible, la carcasa 150 que contiene el tubo de filtro 140 que rodea la unidad que contiene un producto consumible 104 se coloca dentro de un dispositivo de producción de aerosol 200, como se muestra en las figuras 9A-9C. El dispositivo de producción de aerosol 200 comprende una caja 202 para contener el paquete que contiene un producto consumible 102, el elemento de calentamiento por inducción 160 para calentar el susceptor 106, y un controlador 166 para controlar el elemento de calentamiento por inducción 160.

La caja 202 está diseñada para uso ergonómico. Para sencillez de la nomenclatura, el caso 202 se describe mediante el uso de términos como parte frontal, parte trasera, laterales, parte superior y parte inferior. Estos términos no tienen por objeto ser limitativos, sino ser usados para describir las posiciones de diversos componentes relacionados entre sí. A los fines de describir la presente invención, la parte frontal 210 es la porción de la caja 202 que está frente al usuario cuando se usa según lo previsto, como se describe en la presente. Según lo previsto, cuando el usuario sujeta la caja 202 para su uso, los dedos del usuario rodean la parte trasera 212 del dispositivo 100 y el dedo pulgar rodea la parte frontal 210.

La caja 202 define una cavidad 214 (ver la figura 1) en la cual están contenidos los componentes del dispositivo 100. Por lo tanto, la caja 202 está diseñada para contener una porción sustancial del paquete que contiene un producto consumible 102, el controlador 166, el elemento de calentamiento inductivo 160, y la fuente de alimentación 220. En la forma de realización preferida, la porción superior-frontal de la caja 202 define un orificio 216. La porción de la boquilla 158 del paquete que contiene un producto consumible 102 se proyecto desde el orificio 216, de manera que el usuario tiene acceso al paquete que contiene un producto consumible 102. La boquilla 158 se proyecta suficientemente desde la caja 202 para permitir al usuario colocar los labios alrededor de la boquilla 158 para inhalar el aerosol consumible.

La caja 202 está diseñada para que el usuario la maneje y transporte fácilmente. En la forma de realización preferida, la caja 202 puede tener dimensiones de aproximadamente 85 mm de altura (medida desde la parte superior 222 hasta la parte inferior 224) por 44 mm de profundidad (medida desde la parte frontal 210 hasta la partes trasera 212) por 22 mm de ancho (medido desde el lateral 226 hasta el lateral 228). Esto se puede fabricar mediante protomoldeado para piezas de plástico de mayor calidad/más resistentes.

En algunas formas de realización, el paquete que contiene un producto consumible 102 puede mantenerse en un retractor que permite que el paquete que contiene un producto consumible 102 se retraiga hacia el interior de la caja 202 para almacenamiento y transporte. Debido a la configuración del paquete que contiene un producto consumible 102, la caja 202 no requiere un agujero pasante de limpieza como otros dispositivos en los que aún prevalece cierta combustión, lo que crea residuos del subproducto de la combustión. En formas de realización donde el paquete que contiene un producto consumible 102 comprende una boquilla158 y un tubo de filtro 140 de usuario, si hay algún subproducto creado durante el funcionamiento, permanecerán en el paquete que contiene un producto consumible 102 desechable, que cambia cuando el usuario inserta un nuevo paquete que contiene un producto consumible 102, y el filtro de tubo 140, de ser necesario, en la caja 202. Por consiguiente, el interior de la caja 202 se mantiene limpio durante el funcionamiento.

En la forma de realización preferida, la parte superior 222 de la caja 202 comprende una interfaz de usuario 230. Colocar la interfaz de usuario 230 en la parte superior 222 de la caja 202 permite al usuario verificar fácilmente el estado del dispositivo 100 antes de su uso. Potencialmente, el usuario podría ver la interfaz de usuario 230 incluso durante la inhalación. La interfaz de usuario 230 puede ser una pantalla led multicolor (RGB) para observar la indicación del estado del dispositivo durante el uso. Se puede usar un tubo lumínico para proporcionar visibilidad de ángulo amplio para esta pantalla. A modo de ejemplo únicamente, la interfaz de usuario 230 tiene una pantalla OLED de 0,96 pulgadas (diagonal) con un formato 128x32 y una interfaz de I2C (o SPI). La interfaz de usuario 230 puede proporcionar retroalimentación háptica 234 (vibración) y retroalimentación de audio 250 (transductor piezoeléctrica). En algunas formas de realización, se puede colocar una cubierta de plástico transparente (PC o ABS) sobre el vidrio OLED para protegerlo contra daños/rayaduras.

La parte trasera 212 de la caja comprende un activador 232, que es un botón que se activar con el dedo (por presión) para activar/iniciar "inhalar". Preferentemente, el activador 232 es adyacente a la parte superior 212. En esta configuración, el usuario puede sostener la caja 202 según lo previsto con el dedo índice sobre el activador 232 para una activación cómoda. En algunas formas de realización, se puede proporcionar un mecanismo de bloqueo para el activador 232, ya sea mecánicamente o mediante un interbloqueo eléctrico que requiere que la caja 202 se abra antes de habilitar el activador 232 eléctricamente. En algunas formas de realización, un motor de retroalimentación háptica 234 se puede acoplar mecánicamente al activador 232 para que el usuario mejore su reconocimiento de la retroalimentación háptica durante el funcionamiento. La habilitación del activador 232 acciona el elemento de calentamiento por inducción 160 para calentar el susceptor 106.

El dispositivo 100 es activado por una batería 220. Preferentemente, la batería 220 es un paquete de baterías de ion de litio de doble célula (series conectadas) con capacidad de consumo continuo 4A y clasificación 650-750mAh. El paquete de doble célula puede incluir un circuito de protección. La batería 220 se puede cargar con un conector 236 USB tipo "C". El conector 236 USB tipo "C" también puede usarse para comunicaciones. El controlador 166 también puede proporcionar el monitoreo de voltaje de batería 238 para el estado de batería de la pantalla de carga/descarga.

El activador 232 está conectado operativamente al actuador de bobina 240 mediante el controlador 166. La inducción del actuador de bobina 240 activa el elemento de calentamiento por inducción 160 para calentar el susceptor 106. La presente invención elimina el diseño de bobina activada por motor en el estado de la técnica. La inducción del actuador de bobina de inducción 240 puede proporcionar accionamiento/multiplexación para múltiples bobinas. Por ejemplo, el actuador de bobina de inducción 240 puede proporcionar activación/multiplexación para 6 o más bobinas. Cada bobina está rodeada por un segmento del paquete que contiene un producto consumible 102 y puede activarse al menos una o más veces. Por lo tanto, un segmento del paquete que contiene un producto consumible 102 puede calentarse dos veces, por ejemplo. En un dispositivo 100 que tiene seis bobinas, el usuario podría extraer 12 "inhalaciones" desde el dispositivo 100.

El circuito de actuador de bobina de inducción en la forma de realización preferida puede controlarse directamente mediante un controlador de microprocesador 166. Un periférico especial en este procesador (oscilador controlador numéricamente) permite generar las formas de onda de accionamiento de frecuencia con carga de procesamiento por CPU. El circuito de bobina de inducción puede tener uno o más capacitores conectados en paralelo, lo que forma un circuito de resonancia en paralelo.

El circuito de accionamiento puede incluir el monitoreo de corriente con un "detector de pico" que se retroalimenta con una entrada analógica en el procesador. La función del detector de pico es captar el valor de corriente máxima para cualquier ciclo de voltaje del circuito de accionamiento, que proporciona un voltaje de salida estable para la conversión mediante un convertidor analógico a digital (parte del chip del microprocesador) y luego se usa en el algoritmo del actuador de bobina de inducción.

El algoritmo del actuador de bobina de inducción se implementa en el firmware que se ejecuta en el microprocesador. La frecuencia resonante de la bobina de inducción y los capacitores se conocerán con una precisión razonable mediante el diseño, de la siguiente manera:

Frecuencia de resonancia (en Hertz) = l/(2*pi* SQRT{L*C} )

donde: pi = 3,1415...,

SQRT indica la raíz cuadrada del contenido entre los corchetes {...},

L = la inductancia medida de la bobina de inducción, y

C = la capacitancia conocida de los capacitores conectados en paralelo.

Habrá tolerancias de fabricación para los valores de L y C (mencionados anteriormente), que producirá cierta variación en la frecuencia resonante real en comparación con la que se calcula mediante la fórmula anterior. Adicionalmente, habrá una variación en la inductancia de la bobina de inducción en función de lo que se coloca dentro de esta bobina. En particular, la presencia de un metal ferroso dentro (o en la cercanía inmediata) de esta bobina dará como resultado un cierto nivel de cambio de inductancia que deriva en un pequeño cambio en la frecuencia resonante del circuito L-C.

El algoritmo de firmware para activar la bobina de inducción barrerá la frecuencia de operación sobre el rango de frecuencia máximo esperado, mientras simultáneamente monitorea la corriente y busca la frecuencia donde el consumo está en un nivel mínimo. Este valor mínimo ocurrirá en la frecuencia de resonancia. Una vez encontrada esta "frecuencia central", el algoritmo continuará con el barrido de la frecuencia en una pequeño cantidad ambos lados de la frecuencia central y ajustará el valor de la frecuencia central según se requiera para mantener el valor de corriente mínima.

Los componentes electrónicos están conectados al controlador 166. El controlador 166 permite que un control de frecuencia basado en procesador optimice el calentamiento del susceptor 106. La relación entre frecuencia y temperatura raramente se correlaciona de forma directa, debido, en gran parte, al hecho de que la temperatura es el resultado de la frecuencia, la duración y la manera en la que se configura el paquete que contiene un producto consumible 102. El controlador 166 también puede proporcionar el monitoreo de corriente para determinar el suministro de energía, y el monitoreo del voltaje pico a través de la bobina de inducción para establecer la resonancia. A modo de ejemplo únicamente, el controlador puede proporcionar una frecuencia de aproximadamente 400 kHz a aproximadamente 500 kHz y, preferentemente, 440 kHz con un ciclo de precalentamiento de tres segundos para llevar la temperatura del susceptor 106 hasta 400 grados Celsius o más en un segundo. En algunas formas de realización, la temperatura del susceptor 106 puede aumentarse hasta 550 grados Celsius o más en un segundo. En algunas formas de realización, la temperatura puede aumentarse hasta 800 grados Celsius. Por consiguiente, la presente invención tiene un rango efectivo de 400-800 grados Celsius. En dispositivos del estado de la técnica, tales temperaturas combustionarían el producto consumible, lo que haría que los dispositivos del estado de la técnica fueran ineficaces a estas temperaturas. En la presente invención, tales altas temperaturas aún pueden usarse para mejorar la ineficacia de la producción de aerosol y permitiría tiempos de calentamiento más rápidos. El dispositivo 100 también puede comprender un sistema de comunicaciones 242. En la forma de realización preferida, puede usarse un bajo ratio de energía de Bluetooth para comunicarse con un dispositivo periférico. El sistema de comunicación 242 puede establecer una interfaz en serie con el procesador principal para comunicar la información con un teléfono, por ejemplo. También se puede usar un módulo RF disponible para la venta (precertificado: FCC, IC, CE, MIC). Un ejemplo utiliza el módulo Laird BL652 porque el soporte de SmartBasic permite el rápido desarrollo de la aplicación. El sistema de comunicación 242 permite que el usuario programe el dispositivo 100 para adaptarlo a las preferencias personales relacionadas con la densidad del aerosol, la cantidad de sabor suministrado, y similares, mediante el control de la frecuencia y el ciclo de servicio de 3 etapas, específicamente, la etapa de precalentamiento, la etapa de calentamiento y la etapa de desconexión de los elementos de calentamiento inductivo 160. El sistema de comunicación 242 puede tener uno o más puertos USB 236.

En algunas formas de realización, se puede usar un RTC (reloj/calendario en tiempo real) con batería de reserva para monitorear la información de uso. El RTC puede medir y almacenar datos de usuario relevantes que se usarán junto con una aplicación externa descargada en un dispositivo periférico, tal como un smartphone.

En algunas formas de realización, se puede colocar un microconector USB (o conector USB tipo C u otro conector adecuado) en la parte inferior de la caja 202. Se puede colocar un conector de soporte con plástico en todos los laterales para reducir la tensión sobre el conector debido a las fuerzas ejercidas por el cable.

Solo a modo de ejemplo, el dispositivo 100 se puede usar de la siguiente manera. Se puede encender la energía del dispositivo con una activación momentánea del activador 232. Por ejemplo, una breve presión del activador (<1,5 seg) puede encender el dispositivo 100, pero no iniciar el ciclo de calentamiento. Una segunda presión breve del activador 232 (<1 seg) durante este tiempo mantendrá el dispositivo 100 durante un período de tiempo más prolongado e iniciará Bluetooth, y advertirá si no existe una conexión activada (enlazada) de Bluetooth con el teléfono. Una presión más prolongada del activador 232 (>1,5 seg) inicia el ciclo de calentamiento. La energía del dispositivo 100 puede permanecer encendida durante un corto período de tiempo después de cada ciclo de calentamiento (por ejemplo, 5 segundos) para mostrar el estado actualizado de la unidad en la interfaz de usuario OLED 230 antes de apagarse. En algunas formas de realización, el dispositivo 100 se puede encender cuando el paquete que contiene un producto consumible 102 se despliega de la caja 202. En algunas formas de realización, se puede usar un interruptor de encendido separado 246 para encender y apagar el dispositivo.

Cuando se encuentra una conexión activa con un teléfono inteligente y la aplicación personalizada se ejecuta en el teléfono inteligente, entonces el dispositivo 100 permanecerá encendido durante un máximo de 2 minutos antes de apagarse. Cuando el nivel de la batería es demasiado bajo para funcionar, la pantalla de interfaz de usuario 230 parpadea varias veces (donde se muestra el ícono de la batería al nivel "0 %") antes de apagar la unidad.

En algunas formas de realización, la interfaz de usuario 230 puede mostrar un cigarrillo segmentado que muestra qué segmentos permanecen (relleno sólido) en comparación con los segmentos que se utilizaron (contorno punteado) como un indicador de cuánto del paquete que contiene un producto consumible 102 aún contiene productos consumibles por liberar. La interfaz de usuario 230 también puede mostrar un ícono de la batería actualizado con el estado actual de la batería, un ícono de carga (rayo) cuando el dispositivo está enchufado y un ícono de Bluetooth cuando existe una conexión activa con un teléfono inteligente. La interfaz de usuario 230 puede mostrar el ícono de Bluetooth parpadeando lentamente cuando no existe conexión pero el dispositivo 100 muestra un anuncio.

El dispositivo también puede tener un indicador 248 para informar al usuario sobre el estado de la batería. El indicador 248 puede ser un led RGB. A modo de ejemplo únicamente, el led RGB puede mostrar un led verde encendido cuando el dispositivo se enciende por primera vez, un led rojo que parpadea durante el tiempo de precalentamiento, un led rojo encendido (sólido) durante el tiempo de "inhalación" y un led azul que parpadea durante la carga. El ciclo de trabajo que parpadea indica el estado de carga relativo de la batería (20-100 %) en incrementos de 20 % (azul sólido significa completamente cargado). Se puede presentar un parpadeo rápido del led azul cuando se detecta una conexión Bluetooth activa (teléfono vinculado al dispositivo y aplicación personalizada en el teléfono en funcionamiento).

La retroalimentación háptica puede proporcionar información adicional al usuario durante su uso. Por ejemplo, se pueden señalar 2 impulsos cortos inmediatamente al encender la alimentación (desde el botón de disparador con el dedo). Se puede señalar un pulso extendido al final del ciclo de precalentamiento para indicar que los dispositivos refieren inhalación (inicio del ciclo de "inhalación" de HNB). Se puede señalar un impulso corto cuando se conecta o desconecta la energía USB por primera vez. Se puede señalar un pulso corto cuando se establece una conexión Bluetooth activa con una aplicación de teléfono activa en el teléfono inteligente.

Se puede iniciar una conexión Bluetooth iniciar después de que se enciende la alimentación con una presión corta (<1,5 segundos) del botón de agarre con el dedo. Si no existe una conexión BLE (Bluetooth de baja energía) "unida", los dispositivos pueden comenzar el anuncio lento ("modo emparejamiento") una vez que se detecta una segunda presión corta después de detectar la primera presión corta que enciende el dispositivo. Una vez que se establece una conexión con la aplicación del teléfono inteligente, el ícono Bluetooth en la pantalla de interfaz de usuario 230 puede dejar de parpadear y el led azul se encenderá (sólido). Si el dispositivo 100 está encendido y tiene una conexión "unida" con un teléfono inteligente, entonces puede comenzar el anuncio para intentar restablecer esta conexión con el teléfono hasta que se apague. Si la conexión con este teléfono inteligente se puede restablecer, entonces la unidad puede permanecer encendida durante un máximo de 2 minutos antes de apagarse automáticamente. Para eliminar una conexión unida, el usuario puede alimentar el dispositivo con una presión corta seguida de otra presión corta. Mientras el ícono BLE parpadea, el usuario puede presionar y mantener presionado el disparador 232 hasta que el dispositivo 100 vibre y el ícono de Bluetooth desaparezca.

Por lo tanto, mediante un control estricto de los factores de eficacia de conversión mencionados anteriormente y los factores de consistencia del producto, es posible proporcionar un suministro controlado de calor a la unidad que contiene un producto consumible 104. Este suministro controlado de calor implica un controlador de microprocesador 166 para el monitoreo del sistema de calentamiento por inducción 160 para mantener diversos niveles de suministro de energía eléctrica al susceptor 106 durante intervalos controlados de tiempo. Estas propiedades permiten una función de control de usuario que permitiría la selección de ciertos sabores de productos consumibles determinados por la temperatura a la que se produce el aerosol consumible.

En algunas formas de realización se puede usar un microprocesador o un bloque lógico que se puede configurar para controlar la frecuencia y el suministro de energía del sistema de calentamiento por inducción. Como se muestra en la figura 10A, un sistema de calentamiento por inducción 160 puede comprender una bobina de alambre 162 en paralelo con uno o más condensadores 260 hacia un oscilador autorresonante y desde este. La inductancia de la bobina 162 en combinación con la capacitancia de los condensadores 260 definen en gran medida la frecuencia de resonancia a la que funcionará el circuito. Sin embargo, en esta forma de realización un microprocesador/microcontrolador 166 se puede utilizar para accionar los interruptores de encendido y por lo tanto, controlar la frecuencia de oscilación del circuito. Con este enfoque, el pico de voltaje y corriente se utilizan como retroalimentación para permitir que el programa de control del microprocesador proporcione una sintonización cerrada para encontrar la resonancia. La ventaja de este enfoque es que permite un control eficaz de la energía suministrada al susceptor mediante el encendido y apagado sincrónico de la oscilación del circuito bajo el control del programa de control del microprocesador 166 y proporciona un encendido y apagado óptimos de los elementos de control de potencia que accionan el sistema de bobina de inducción.

En función de estos conceptos, los inventores contemplaron diversas variaciones. Por lo tanto, como se analizó anteriormente, el presente dispositivo comprende una unidad que contiene un producto consumible 104, un susceptor 106 integrado dentro de la unidad que contiene el producto consumible 104, un elemento de calentamiento 160 configurado para rodear al menos parcialmente la unidad que contiene un producto consumible 104, un controlador 166 para controlar el elemento de calentamiento 160, y una caja 202 para contener la unidad que contiene un producto consumible 104, el susceptor 106, el elemento de calentamiento 160, y el controlador 166. Preferentemente, la unidad que contiene un producto consumible 104 está contenida con el susceptor 106, en un paquete que contiene un producto consumible 102. Por lo tanto, cualquier descripción de las relaciones entre el paquete que contiene un producto consumible 102 con otros componentes de la invención también puede aplicarse a la unidad que contiene el producto consumible 104, ya que algunas formas de realización no necesariamente requieren el empaquetado de la unidad que contiene un producto consumible 104.

En algunas formas de realización, como se muestra en la figura 10A, el dispositivo comprende un oscilador autorresonante para controlar el elemento de calentamiento inductivo 160. El oscilador autorresonante comprende un condensador 260 conectado operativamente al elemento de calentamiento inductivo 160 en paralelo. En algunas formas de realización, como se muestra en la figura 10B, múltiples elementos de calentamiento 160 pueden conectarse en paralelo con sus respectivos condensadores 260a, 260b. Preferiblemente, los elementos de calentamiento tienen forma de alambre en espiral 162a, 162b.

Para permitir que un único paquete que contiene un producto consumible 102 genere aerosol varias veces, se pueden usar múltiples elementos de calentamiento 160 y/o elementos de calentamiento móviles 160. Por lo tanto, el elemento de calentamiento 160 comprende una pluralidad de alambres en espiral 162a, b, donde cada alambre en espiral puede estar conectado operativamente al controlador 166 para su activación independiente de los otros alambres en espiral.

En algunas formas de realización, el elemento de calentamiento 160 puede ser móvil. En tales formas de realización, el paquete que contiene un producto consumible 102 puede ser un miembro alargado que define un primer eje longitudinal L, y el elemento de calentamiento 162 puede estar configurado para moverse axialmente a lo largo del primer eje longitudinal L. Por ejemplo, como se muestra en la figura 11, el elemento de calentamiento 160 puede estar unido a un portador 270. El portador 270 puede estar conectado operativamente a la carcasa 202 de modo de moverse a lo largo de la longitud del paquete que contiene un producto consumible 102 mientras el elemento de calentamiento 160 permanece en espiral alrededor del paquete que contiene un producto consumible 102. El tramo S de la bobina (medido como la distancia lineal desde la primera vuelta 272 de la bobina hasta la última vuelta de la bobina 274) puede ser lo suficientemente corto como para cubrir únicamente un segmento del paquete que contiene un producto consumible 102. Una vez que el elemento de calentamiento 160 se activa en ese segmento, el portador 270 avanza a lo largo del paquete que contiene un producto consumible 102 a lo largo de su eje longitudinal L hasta otro segmento del paquete que contiene un producto consumible 102. La distancia de recorrido del portador 270 es tal que la primera vuelta 272 de la bobina se detiene adyacente a donde previamente había estado la última vuelta 274 de la bobina. Por lo tanto, un nuevo segmento de igual tamaño al segmento previamente calentado está listo para calentarse. Esto puede continuar hasta que el portador 270 se mueva desde el primer extremo 105 del paquete que contiene un producto consumible 102 hasta el extremo opuesto 107.

En formas de realización en las que el paquete que contiene un producto consumible 102 contiene múltiples unidades que contiene un producto consumible 104, el tramo S de la bobina, puede ser aproximadamente del mismo tamaño que la longitud de la unidad que contiene un producto consumible 104. El portador 270 puede estar configurado para alinear la bobina con una unidad que contiene un producto consumible 104 de modo que la bobina pueda calentar toda la unidad que contiene un producto consumible 104. El portador 270 puede estar configurado para mover la bobina de una unidad que contiene un producto consumible 104 a la siguiente, lo que permite nuevamente que un solo paquete que contiene un producto consumible 102 se caliente múltiples veces con la liberación de aerosol en cada ocasión.

Como se muestra en las figuras 12A-12E, para facilitar la alineación adecuada del elemento de calentamiento 160 alrededor del paquete que contiene un producto consumible 102, el dispositivo 200 puede comprender un alineador de paquetes. Por ejemplo, el alineador de paquetes puede ser un imán 280. Preferentemente, el imán 280 es un imán cilíndrico que define un segundo eje longitudinal M. En las formas de realización en las que el elemento de calentamiento 160 es una bobina cilindrica envuelta alrededor del paquete que contiene un producto consumible 102, la bobina cilíndrica define un tercer eje longitudinal C. El imán cilíndrico 280 y el elemento de calentamiento 160 están configurados para mantener la alineación colineal del segundo eje longitudinal M con el tercer eje longitudinal C. Preferentemente, el imán cilíndrico 280 es un imán de anillo redondo, donde el centro es una vía para el flujo de aire. Preferentemente, cualquier imán 280 sería del tipo neodimio de tierras raras. Estaría magnetizado axialmente.

En la forma de realización que usa un imán 280 para la alineación, un extremo 105 del paquete que contiene un producto consumible 102 puede comprender un elemento 281 magnéticamente atractivo. Preferentemente, el elemento magnéticamente atractivo 281 es un componente de lámina de metal ferroso estampado que se fabrica en el primer extremo 105 del paquete que contiene un producto consumible 102. El imán cilíndrico 280 podría ser parte del dispositivo que produce aerosol 200 y el paquete que contiene un producto consumible 102 podría tener un elemento magnéticamente atractivo 281 o una arandela unida a su extremo 105, de manera que el paquete que contiene un producto consumible 102 sea atraído hacia el imán 280 fijado al dispositivo que produce aerosol 200. Se pueden usar otras combinaciones de imanes 280 y elementos magnéticamente atractivos 281, en diversas posiciones, para lograr la alineación deseada.

En algunas formas de realización, preferentemente una que usa un paquete que contiene un producto consumible 102 con un tubo de filtro 140 y una carcasa 150, el alineador del paquete puede ser un receptor 151, tal como un cilindro estrechamente ajustado (si la carcasa 150 es cilíndrica) que se puede usar para alinear el paquete que contiene un producto consumible 102, y la bobina 162 se podría colocar fuera del receptor 151, como se muestra en la figura 12E. Preferentemente, el receptor 151 estaría hecho de un material no conductor para evitar el calentamiento por inducción, tal como vidrio de borosilicato, vidrio de cuarzo, vidrio Pyroceram, vidrio Robax, plásticos de alta temperatura tales como Vespel, Torlon, poliimida, PTFE (politetrafluoroetileno), PEEK (polieteretercetona) u otros materiales adecuados. Alternativamente, el cilindro podría estar hecho de un material conductor que tenga una resistividad menor que el susceptor 106 en el paquete que contiene un producto consumible 102, lo que permitiría cierto calentamiento por inducción del receptor 151, pero no tanto como el susceptor 106. Ejemplos de materiales menos resistivos pueden incluir cobre, aluminio y latón, donde el susceptor 106 está hecho de materiales de mayor resistencia tales como hierro, acero, estaño, carbono o tungsteno, aunque se pueden usar otros materiales. En algunas formas de realización, se puede usar un receptor 151 con una resistividad igual o mayor a la del susceptor 106, que calentará el exterior del paquete que contiene un producto consumible 102 a medida que el receptor 151 se calienta por inducción. El receptor 151 se puede fijar al dispositivo 200 y alinearse correctamente con las bobinas 162 de tal manera que cuando el paquete que contiene un producto consumible 102 se inserta en las bobinas 162, el susceptor 106 se alinea correctamente con las bobinas 162.

En algunas formas de realización, la carcasa 150 puede funcionar como receptor. Por lo tanto, en lugar de un receptor separado 151, la carcasa 150 puede tener las características descritas anteriormente y la inserción en las bobinas 162 puede funcionar como el proceso de alineación, o la carcasa se puede fijar dentro de las bobinas 162 y el tubo de filtro 140 que contiene la unidad que contiene un producto consumible 104 y el susceptor 106 se puede insertar en la carcasa 150.

En algunas formas de realización, se pueden lograr múltiples activaciones de un único paquete que contiene un producto consumible con un susceptor 106 que tiene múltiples puntas 290, como se muestra en las figuras 13A-D. Un susceptor de múltiples puntas es un susceptor 106 con dos o más puntas 290. En algunas formas de realización, el susceptor puede tener tres puntas 290a, 290b, 290c. En algunas formas de realización, el susceptor 106 puede tener cuatro puntas. En algunas formas de realización, el susceptor 106 puede tener más de cuatro puntas. En la forma de realización preferida, el susceptor 106 tiene tres o cuatro puntas.

Las múltiples puntas 290a, 290b, 290c del susceptor de múltiples puntas 106 son generalmente paralelas entre sí como se muestra en las figuras 13C y 13D. El susceptor de múltiples puntas 106 está configurado y puede estar integrado en el paquete que contiene un producto consumible 102 de forma que cada una de las puntas 290a, 290b, 290c esté paralela al eje longitudinal del paquete que contiene un producto consumible L y esté separada por igual de este, y separadas por igual entre sí a lo largo del perímetro de un círculo imaginario. Como tal, cuando se ven en sección transversal, como se muestra en las figuras 14A-C, las puntas del susceptor 290a, 290b, 290c están separadas por igual entre sí alrededor de la cara circular del paquete que contiene un producto consumible 102. Dicha disposición permite que cada punta 290a, 290b, 290c maximice las zonas de calentamiento no superpuestas para cada punta, cuando cada punta está activada al máximo. En otras palabras, cuando una punta de susceptor 290a, 290b, 290c se calienta, irradiará calor radialmente fuera de la punta de susceptor 290a, 290b, 290c, lo que crea una zona de calentamiento circular con la punta de susceptor 290a, 290b, 290c en el centro. Cada punta de susceptor 290a, 290b, 290c calentará su propia zona circular, aunque puede ser inevitable cierta superposición. Colectivamente, se puede calentar un área de sección transversal completa de una unidad que contiene un producto consumible 104, un segmento de sección transversal a la vez.

Cuando el elemento de calentamiento 160 es una bobina cilíndrica envuelta alrededor de un susceptor 106, la máxima cantidad de energía se transfiere al centro de la bobina cilíndrica. Por lo tanto, cuando el susceptor 106 está alineado con el centro de la bobina cilíndrica, el susceptor 106 recibirá la cantidad máxima de energía de la electricidad que pasa a través de la bobina. En otras palabras, cuando la punta de susceptor 290a, 290b, 290c es colineal con la bobina cilindrica, la punta de susceptor 290a, 290b, 290c recibirá la cantidad máxima de energía de la bobina cilíndrica. Así, para calentar cada punta de susceptor 290a, 290b, 290c independientemente, la punta de susceptor 290a, 290b, 290c y el centro de la bobina deben moverse entre si de manera que el centro de la bobina se alinee con una de las puntas de susceptor 290a, 290b, 290c en secuencia. Esto puede lograrse al mover la punta de susceptor con respecto a la bobina, o al mover la bobina con respecto a la punta de susceptor, o ambos.

En la forma de realización preferida, el elemento de calentamiento 160 se mueve con respecto al susceptor 106. Por ejemplo, la bobina cilíndrica se puede envolver alrededor del paquete que contiene un producto consumible 102 y configurarse para girar a lo largo de una trayectoria excéntrica, de modo que durante una rotación de la bobina cilíndrica cada una de las puntas 290a, 290b, 290c se alinee con el centro de la bobina en momentos diferentes, como se muestra en las figuras 14A-16D. El paquete que contiene un producto consumible 102 puede ser un miembro alargado que define un primer eje longitudinal L, en donde el elemento de calentamiento 160 es una bobina envuelta alrededor del paquete que contiene un producto consumible 102 para formar un cilindro que define un segundo eje longitudinal C, y en donde el elemento de calentamiento 160 está configurado para girar alrededor del paquete que contiene un producto consumible 102 en una trayectoria excéntrica de manera tal que el segundo eje longitudinal C se alinea de manera colineal con cada una de las puntas 290a, 290b, 290c del susceptor de múltiples puntas en algún punto durante el movimiento del elemento de calentamiento alrededor del paquete que contiene un producto consumible 102. Por lo tanto, el susceptor de múltiples puntas 106 es estacionario y la bobina se mueve rotacionalmente en una trayectoria excéntrica de modo que el centro de la bobina se alinea con el eje lineal de cada punta de susceptor 290a, 290b, 290c, a su vez, a través de la rotación. Los anillos colectores eléctricos proporcionarían energía a un diseño de bobina giratoria de trayectoria excéntrica.

La rotación del elemento de calentamiento 160 se puede realizar mediante una serie de engranajes 300a, 300b conectados operativamente a un motor 302. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 17A-B, el elemento de calentamiento 160 puede estar montado en un primer engranaje 300a de modo que el elemento de calentamiento pueda girar con el primer engranaje 300a. Un segundo engranaje 300b se puede conectar operativamente al primer engranaje 300a de manera tal que la rotación del segundo engranaje 300b provoque la rotación del primer engranaje 300a. El segundo engranaje 300b puede estar conectado operativamente a un motor 302 para hacer girar el segundo engranaje 300b. El elemento de calentamiento 160 está montado en el primer engranaje 300a de manera tal que la rotación del primer engranaje 300a hace que el eje longitudinal C del elemento de calentamiento 160 se mueva a lo largo de una trayectoria excéntrica en lugar de hacer que el elemento de calentamiento gire alrededor de un centro fijo sin movimiento. Por lo tanto, el centro del elemento de calentamiento 160 se puede desplazar para alinearse con las diferentes puntas 290a, 290b, 290c.

En algunas formas de realización, el elemento de calentamiento 160, los engranajes 300a, 300b y el motor 302 pueden estar montados en un portador 270, como se muestra en la figura 19. El portador 270 permite que el elemento de calentamiento, los engranajes 300a, 300b y el motor 302 se muevan axialmente a lo largo de la longitud del paquete que contiene un producto consumible 102. El portador 270 puede estar conectado operativamente a un actuador 306, que está conectado operativamente a un segundo motor 304. Por ejemplo, el actuador 306 puede estar roscado. El portador 270 puede tener un orificio roscado 276 a través del cual se inserta el actuador 306. La activación del segundo motor 304 provoca la rotación del actuador 306. La rotación del actuador 306 hace que el portador 270 se mueva a lo largo del conductor 306 como se muestra en la flecha doble de la figura 19.

En algunas formas de realización, en lugar de hacer que el elemento de calentamiento 160 gire a lo largo de una trayectoria excéntrica, el elemento de calentamiento 160 puede moverse traslacionalmente a lo largo del eje X-Y cuando se ve en sección transversal. Por lo tanto, el paquete que contiene un producto consumible 102 puede ser un miembro alargado que define un eje longitudinal L, y en donde el elemento de calentamiento 160 está configurado para moverse radialmente con respecto al eje longitudinal L cuando se ve en sección transversal para alinear el centro del elemento de calentamiento cilíndrico, en espiral 160 con cada una de las puntas 290a, 290b, 290c del susceptor de múltiples puntas 106, a su vez. En el escenario de posicionamiento del eje X-Y, la energía de bobina podría suministrarse a través de un conductor eléctrico flexible o al mover contactos eléctricos.

Por ejemplo, el elemento de calentamiento 160 puede estar montado operativamente en un par de placas de translación 310, 312 como se muestra en la figura 20. Específicamente, el elemento de calentamiento 160 puede montarse directamente sobre una primera placa de translación 310, y la primera placa de translación 310 puede montarse sobre una segunda placa de translación 312. La primera placa de translación 310 puede estar configurada para moverse en la dirección X o Y, y la segunda placa de translación 312 puede estar configurada para moverse en la dirección Y o X, respectivamente. En el ejemplo mostrado en la figura 20, la primera placa de traslación 310 está configurada para moverse en la dirección X, mientras que la segunda placa de traslación 312 está configurada para moverse en la dirección Y. Esta configuración se puede cambiar para que la primera placa de translación 310 esté configurada para moverse en la dirección Y y la segunda placa de translación 312 esté configurada para moverse en la dirección X. Las placas de translación primera y segunda 310, 312 pueden estar conectadas operativamente a sus respectivos motores, por ejemplo, a través de engranajes, para hacer que las placas de translación se muevan en la dirección adecuada. Entre las dos placas de translación 310, 312, el elemento de calentamiento 160 se puede mover de manera que su eje longitudinal C se pueda alinear de manera colineal con cualquiera de las puntas 290a, 290b, 290c.

En otras disposiciones, el ensamblaje de bobina se podría mover a lo largo del eje lineal del susceptor, independientemente de un mecanismo de movimiento de rotación o no rotación, como se analizó anteriormente. Por lo tanto, un susceptor de tres puntas permitiría al dispositivo calentar un paquete que contiene un producto consumible 102 tres veces en la misma posición lineal al calentar las tres puntas diferentes 290a, 290b, 290c tres veces diferentes antes de moverse a su siguiente posición lineal, donde se podrá calentar tres veces nuevamente. En un paquete que contiene un producto consumible 102 con cuatro posiciones lineales, un paquete que contiene un producto consumible debería poder proporcionar 12 "inhalaciones" distintas, es decir, 3 puntas multiplicadas por 4 posiciones a lo largo de la longitud del paquete que contiene un producto consumible 102.

En algunas formas de realización, en lugar de hacer que el elemento de calentamiento 160 se mueva con respecto al paquete que contiene un producto consumible 102, el paquete que contiene un producto consumible 102 se puede mover con respecto al elemento de calentamiento. Por lo tanto, el paquete que contiene un producto consumible 102 está configurado para girar dentro del elemento de calentamiento 160 en una trayectoria excéntrica tal que el segundo eje longitudinal C definido por las bobinas se alinea de manera colineal con cada una de las puntas 290a, 290b, 290c del susceptor de múltiples puntas en algún punto durante la rotación del paquete que contiene un producto consumible 102 dentro del elemento de calentamiento 160. Alternativamente, el paquete que contiene un producto consumible 102 está configurado para moverse radialmente dentro del elemento de calentamiento 160 de manera tal que el segundo eje longitudinal C se alinea de manera colineal con cada una de las puntas del susceptor de múltiples puntas en algún punto durante el movimiento del paquete que contiene un producto consumible 102 dentro del elemento de calentamiento 160. En algunas formas de realización, tanto el paquete que contiene un producto consumible 102 como el elemento de calentamiento 160 se pueden mover. Por ejemplo, el elemento de calentamiento 160 se puede mover linealmente a lo largo del eje longitudinal del paquete que contiene un producto consumible 102, y el paquete que contiene un producto consumible 102 se puede mover en una trayectoria excéntrica o radial para mover el susceptor 106 a una posición con respecto al elemento de calentamiento 106, de modo que todos los productos consumibles se calienten secuencialmente a medida que el usuario realiza inhalaciones individuales. También se pueden usar otras variaciones de movimiento.

Los mecanismos de movimiento descritos anteriormente son simplemente ejemplos. El mecanismo en un escenario de movimiento X-Y-Z podría lograrse mediante el uso de una variedad de combinaciones de motores, actuadores lineales, engranajes, correas, levas, solenoides y similares.

Con referencia a la figura 21, un control de bucle cerrado del sistema de calentamiento por inducción puede basarse en la detección de una densidad de flujo magnético creada por el sistema de calentamiento por inducción. Los sistemas de calentamiento por inducción funcionan en virtud de la creación de un campo magnético alternante concentrado en el interior del elemento de calentamiento de la bobina de inducción. Este campo producirá un efecto de calentamiento en un susceptor de metal en virtud de las corrientes de Eddy y la inversión del flujo magnético (si se asume un material receptor ferroso) que se producen en el material de susceptor. El calentamiento por inducción suele ser de "bucle abierto" en el sentido de que existen medios limitados de monitoreo de la temperatura del susceptor dentro de la bobina de inducción mientras está funcionando. En condiciones controladas, el campo magnético externo a la bobina de inducción y en una proximidad razonable a la bobina se puede usar para determinar la intensidad del flujo dentro de la bobina. Por ejemplo, se puede colocar una pequeña bobina 310 en una proximidad razonable al elemento de calentamiento de tipo bobina de inducción 160 con su eje aproximadamente paralelo a las líneas de campo de flujo magnético 312 que pasan a través de la pequeña bobina 310, lo que proporciona un medio de detección de la magnitud del flujo magnético del elemento de calentamiento de tipo bobina de inducción 160 presente en virtud del voltaje inducido a través de la pequeña bobina 310 debido al flujo magnético cambiante que pasa a través de la pequeña bobina 310. La magnitud de este flujo externo luego se puede calibrar para que se correlacione con la densidad de flujo magnético dentro del elemento de calentamiento 160, y por lo tanto, se pueda usar como un medio de control de bucle cerrado del sistema de inducción para asegurar el rendimiento consistente en la medida en que se calienta el susceptor 106. El flujo magnético es simétrico alrededor del eje de la bobina de inducción. Se puede usar una medición de la densidad de flujo tomada en cualquier lugar cerca de la bobina de inducción para extrapolar la densidad del flujo magnético dentro del elemento de calentamiento, en función de la caracterización de las magnitudes relativas del flujo magnético en cada ubicación (dentro de la bobina de inducción y dentro de la bobina de detección de parásitos). En la práctica, no hay necesidad de cuantificar esto, ya que la detección de flujo se usa en cambio para inferir la velocidad de calentamiento que se producirá en un susceptor 106 que está presente en este campo magnético. Por lo tanto, la bobina pequeña 310 configurada de esta manera funciona como un sensor de flujo magnético.

Por lo tanto, en algunas formas de realización, el dispositivo puede comprender además un sensor de flujo magnético adyacente al elemento de calentamiento inductivo 160 y configurado para medir un flujo magnético creado por el elemento de calentamiento inductivo 160. El sensor de flujo magnético puede estar conectado operativamente al controlador 166 para controlar la activación de elemento de calentamiento inductivo 160 en función de la retroalimentación del sensor de flujo magnético.

En algunas formas de realización, es conveniente poder detectar si una unidad que contiene un producto consumible 104, o una porción de esta, se calentó o no. Si una unidad que contiene un producto consumible 104 ya se calentó, entonces el elemento de calentamiento 160 puede calentar la próxima unidad que contiene un producto consumible 104 o el siguiente segmento de una unidad que contiene un producto consumible 104 para evitar que la energía se desperdicie en una porción usada de la unidad que contiene un producto consumible 104. Por lo tanto, en algunas formas de realización, como se muestra en la figura 11, se proporciona en el dispositivo un método para detectar los segmentos del paquete que contiene un producto consumible 102 que se usaron, lo que permite que el dispositivo determine de manera autónoma el siguiente segmento sin usar que está disponible para su uso. Por ejemplo, el dispositivo puede comprender un sensor 320 para detectar si una porción del paquete que contiene un producto consumible 102 detectado se había calentado más allá de una temperatura predeterminada. En algunas formas de realización, el sensor de uso 320 puede detectar cambios visuales en el paquete que contiene un producto consumible 102 que es indicativo del calentamiento. En algunas formas de realización, el sensor de uso 320 puede detectar cambios térmicos en el paquete que contiene un producto consumible 102 que es indicativo del calentamiento. En algunas formas de realización, el sensor de uso 320 puede detectar cambios texturales (es decir, cambios en la textura) en el paquete que contiene un producto consumible 102 que es indicativo del calentamiento. En algunas formas de realización, el sensor de uso 320 puede ser el controlador que hace un seguimiento de donde el elemento de calentamiento 160 está junto al paquete que contiene un producto consumible 102 y cuando se calentó con respecto a su movimiento a lo largo del paquete que contiene un producto consumible 102. Por ejemplo, el controlador puede comprender una memoria para almacenar ubicaciones de las porciones del paquete que contiene un producto consumible 102 que se calentaron hasta la temperatura predeterminada.

En la forma de realización preferida, el sensor de uso 320 es un sensor fotoreflectivo. El sensor fotoreflectivo puede estar configurado para detectar cambios en el paquete que contiene un producto consumible 102 de su estado original en comparación con un estado cuando el paquete que contiene un producto consumible 102 se expuso a calor significativo (es decir, más allá de las temperaturas normales del día). Con mayor preferencia, el paquete que contiene un producto consumible 102 puede comprender un pigmento sensible térmico que cambia de colores cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada. Tal cambio en color puede ser detectable por el sensor fotoreflectivo.

El pigmento térmicamente sensible puede estar impreso alrededor de la superficie exterior del paquete que contiene un producto consumible 102. Cuando un segmento del paquete que contiene un producto consumible 102 se calienta, una banda 322 más cerca al segmento calentado cambia de colores. Por ejemplo, la banda 322 puede cambiar de blanco a negro. El sensor de uso 320 montado con el elemento de calentamiento 160 tiene ópticas 324 se concentró justo por encima del elemento de calentamiento, o debajo de este, para proporcionar una vista lateral del paquete que contiene un producto consumible 102 a lo largo del rango completo del elemento de calentamiento móvil 160.

En algunas formas de realización, también se instala un interruptor de límite 326 en un extremo 105 del paquete que contiene un producto consumible 102 y se usa para detectar cuando el paquete que contiene un producto consumible 102 se extrae o se vuelve a insertar en el dispositivo. Cuando un paquete que contiene un producto consumible 102 se volvió a insertar, el dispositivo activa el ensamblaje de elemento de calentamiento motorizado y lo mueve a lo largo de su rango completo de recorrido, lo que permite que el sensor de uso 320 detecte si alguno de los segmentos se calentó anteriormente, al detectar las bandas oscuras 322 del pigmento térmicamente sensible. Por lo tanto, el dispositivo puede comprender además un interruptor de límite 326 para reiniciar la memoria cuando un nuevo paquete que contiene un producto consumible 102 se inserta en la carcasa.

En algunas formas de realización, para gestionar la disipación de calor térmico del elemento de calentamiento 160, el dispositivo puede comprender además un disipador de calor 330 conectado operativamente al elemento de calentamiento inductivo 160. El calentamiento por inducción implica la circulación de corrientes altas en la bobina de inducción, lo que da como resultado un calentamiento resistivo en el cable usado para formar la bobina. La disipación de calor térmico aprovecha los materiales con alta conductividad térmica que son aislantes de electricidad para formar disipadores de calor 330. Preferentemente, los disipadores de calor 330 se pueden formar ya sea a través de procesos de moldeo por inyección o de encapsulado. Dado que la forma de realización preferida utiliza una bobina cilíndrica como elemento de calentamiento 160, el disipador de calor 330 también puede ser un cilindro formado alrededor de la bobina de inducción, de manera que encapsule la bobina como se muestra en la figura 22. El disipador de calor cilíndrico 330 que encapsula el elemento de calentamiento 160 reside dentro de una cavidad vertical dentro de la caja 202, lo que forma una especie de "chimenea" dentro de la cual se produce la convección de aire. La chimenea requiere ventilación en la parte superior para soportar el flujo de aire. Este método también elimina las franjas del campo electromagnético, lo que permite un método de calentamiento muy enfocado en cada segmento del paquete que contiene un producto consumible 102. Como resultado de tal foco, sería necesario envolver la unidad que contiene un producto consumible 104 dentro del paquete que contiene un producto consumible 102 en una lámina no conductora u otro material similar, papel o un material similar bastarían.

En la forma de realización preferida, el disipador de calor 330 es un cilindro con aletas que abarcan el elemento de calentamiento inductivo 160. El cilindro con aletas es un disipador de calor con forma cilíndrica con aletas 332 que se proyectan lateralmente de su superficie exterior 334. Preferentemente, cada aleta 332 se extiende sustancialmente a lo largo de la longitud del cilindro para proporcionar un área de superficie sustancial de donde se puede disipar el elemento de calentamiento 160. El material térmicamente conductor del disipador de calor 330 puede ser un polímero. El polímero térmicamente conductor puede ser un termoestable, moldeo termoplástico o compuesto de encapsulado. El disipador de calor 330 se puede mecanizar, moldear o formar a partir de estos materiales. El material puede ser rígido o elastomérico. Algunos ejemplos de compuestos térmicamente conductores usados en polímeros térmicamente conductores son nitruro de aluminio, nitruro de boro, carbono, grafito y cerámica. En la forma de realización preferida, el elemento de calentamiento 160 es una bobina inductiva envuelta en un cilindro con aletas de un polímero térmicamente conductor que se moldeó alrededor de la bobina, con un centro abierto que crea ventilación a través de similar a una chimenea.

En algunas formas de realización, como se muestra en la figura 23, el dispositivo puede comprender además un controlador de flujo de aire 340 para proporcionar un medio para ajustar la robustez del sabor de la unidad que contiene un producto consumible 104 al controlar el flujo de aire tomado a través del paquete que contiene un producto consumible 102. El diseño del paquete que contiene un producto consumible 102 es tal que la cantidad de vapor/sabor que se introduce en los pasajes de flujo de aire es una función de la duración e intensidad de calentamiento por inducción, y el diferencial de presión de aire entre los pasajes de aire a través del paquete que contiene un producto consumible 102. Este diferencial de presión extrae el vapor del paquete que contiene un producto consumible 102 y toma el flujo de aire. Si se puede controlar el flujo de aire en el primer extremo 105 del paquete que contiene un producto consumible 102, este diferencial de presión puede variar, lo que permite que se introduzca más (o menos) vapor en el flujo de aire, lo que altera eficazmente la robustez del sabor. Esta capacidad de alterar la robustez del sabor está estrechamente integrada con el calentamiento del paquete que contiene un producto consumible 102, dado que es el aumento de la temperatura del producto consumible lo que produce este vapor. Mediante un control preciso del proceso de calentamiento (tiempo y velocidad) y el flujo de aire a través del primer extremo 105 del paquete que contiene un producto consumible 102, se puede producir un amplio rango de experiencias de robustez de sabor.

Por ejemplo, el controlador de flujo de aire 340 puede comprender una válvula de control de flujo ajustable 342, tal como una válvula de aguja, válvula de mariposa, válvula de bola o una abertura ajustable. Las válvulas de flujo ajustables permiten que el usuario controle el flujo de aire incluso durante su uso. Sin embargo, el controlador de flujo de aire 340 también puede ser una membrana 344 con aberturas fijas, tal como una membrana o elemento poroso o fibroso. Una membrana 344 también puede actuar como filtro de partículas de entrada. Por lo tanto, los mecanismos de control de flujo pueden o no ser ajustables por el usuario. En las formas de realización de la membrana 344, se pueden proporcionar múltiples membranas 344 con aberturas de diferentes tamaños. Por lo tanto, el usuario puede seleccionar el tamaño de abertura deseado y aplicar esa membrana 344 al primer extremo 105 del dispositivo. Si el usuario prefiere un mayor o menor flujo de aire, puede seleccionar otra membrana 344 con aberturas más grandes o más pequeñas, respectivamente. En algunas formas de realización, el controlador de flujo de aire 340 puede usar tanto una válvula de control 342 como una membrana 344. Por ejemplo, la membrana 344 puede estar precedida por la válvula de control 342 de modo de controlar el flujo de aire y filtrar las partículas antes de la válvula de control 342, luego la válvula de control 342 puede controlar además el flujo de aire para un control optimizado del flujo de aire.

En algunas formas de realización, en lugar de hacer que el aerosol fluya de la unidad que contiene un producto consumible 104 a través de aberturas 120 del recipiente 108 en un tubo de filtro 140, y hacia la boquilla 158, el aire fluye al susceptor 106, extrae el activo de la unidad que contiene un producto consumible 104 para crear el aerosol que fluye a través del susceptor 106 hacia la boquilla 158, como se muestra en la figura 25A-E. En tales formas de realización, el susceptor 106 puede tener una o más puntas huecas 350 con al menos una entrada 352 a lo largo de la longitud de cada punta 350, y al menos una salida 354. La punta 350 comprende un extremo conectado 356 conectado operativamente a una base de susceptor 358, y un extremo libre 360 opuesto a la base de susceptor 358. La punta hueca 350 está conectada a la base de susceptor 358 en el extremo conectado 356. La salida 354 de la punta hueca 350 se ubica hacia el extremo libre 360. Por ejemplo, la salida puede ser en la punta 362 del libre extremo 360, o puede haber una pluralidad de salidas 354 separadas angularmente alrededor de la superficie perimetral de la punta hueca 350 en el lado del extremo libre 360.

En algunas formas de realización, la punta 362 del extremo libre 360 puede ser puntiaguda o pronunciada para facilitar la penetración en la unidad que contiene un producto consumible 104. El tamaño de partícula, densidad, aglutinantes, agentes de relleno o cualquier componente usado en la unidad que contiene un producto consumible 104 puede ser modificado por ingeniería genética para permitir la penetración de las puntas de susceptor 290, 350 y/o agujas de perforación sin provocar una compresión excesiva o cambios a la densidad de unidad que contiene un producto consumible 104. Los cambios a la densidad de "embalaje" de compresión de unidad que contiene un producto consumible 104 podría afectar negativamente el flujo de aire o vapor a través de la unidad que contiene un producto consumible 104.

Cualquier partícula de producto consumible que puede empujarse a través del recipiente 108 después de la penetración del susceptor 106 se mantendría retenida en la cavidad 368 entre la unidad que contiene un producto consumible 104 y la boquilla 158. Dado que las puntas 362 de las puntas 290, 350 son pronunciadas es poco probable que el producto consumible sea eyectado del recipiente 108.

En algunas formas de realización, las salidas 354 y/o las entradas 352 puede estar cubiertas con el recubrimiento que se funde a temperaturas calentadas. En la forma de realización preferida, la unidad que contiene un producto consumible 104 es lo suficientemente larga para cubrir toda la punta hueca 350 excepto la salida 354.

La base de susceptor 358 puede comprender una abertura 364 que corresponde a la punta hueca 350. En formas de realización con múltiples puntas huecas 350a-d, cada punta hueca 350a-d tiene su propia abertura correspondiente 364.

En algunas formas de realización, pueden haber múltiples puntas huecas 350a-d. Las puntas huecas 350a-d pueden estar dispuestas en un círculo, lo que las hace compatibles con los elemento de calentamiento móviles 160 o el paquete que contiene un producto consumible móvil 102. En algunas formas de realización, puede haber una sola punta hueca 350 con la punta hueca 350 centrada en la base de susceptor 358. En algunas formas de realización, puede haber una punta hueca central 350 rodeada de una pluralidad de puntas huecas 350a-d. Se puede usar otra disposición de punta hueca 350.

Cada punta hueca 350 puede tener al menos una entrada 352 y al menos una salida 354. Preferentemente, la punta hueca 350 comprende una pluralidad de entradas 352 y una pluralidad de salidas 354. Las entradas 352 puede estar dispuestas en una serie a lo largo de la longitud de la punta hueca 350. En algunas formas de realización, las entradas 352 pueden estar dispuestas de forma circular alrededor del perímetro de la punta hueca 350. Al aumentar la cantidad de entradas 352 en una punta hueca 350, aumenta la cantidad de puntos a través de los cuales el aerosol generado puede escapar de la unidad que contiene un producto consumible 104 y fuera del paquete que contiene un producto consumible 102. De manera similar, puede haber una pluralidad de salidas 354 dispuestas de forma circular alrededor del perímetro de una punta 350 en el lado del extremo libre 360.

En algunas formas de realización, la unidad que contiene un producto consumible 104 no se extiende de un extremo 105 del paquete que contiene un producto consumible 102 a la boquilla 158. Como tal, existe una cavidad 368 entre la unidad que contiene un producto consumible 104 y la boquilla 158. Esta cavidad 368 se puede llenar con material térmicamente conductivo, saborizante y similares.

Como se muestra en la vista en sección transversal de la figura 25E, en uso, el susceptor 106 está integrado en la unidad que contiene un producto consumible 104. Cuando el susceptor 106 se calienta a través del calentamiento inductivo mediante el elemento de calentamiento 160, la unidad que contiene un producto consumible libera el aerosol. A medida que el usuario succiona la boquilla 158, el diferencial de presión dentro del paquete que contiene un producto consumible 102 hace que el aerosol ingrese en la punta hueca 350 a través de la entrada 352 y salga a través de la salida 354 (ver flechas que muestran el flujo de aire). Luego, el aerosol ingresa en la cavidad 368 del paquete que contiene un producto consumible 102 y se filtra a través de la boquilla 158 para que el usuario inhale. Como tal, el recipiente 108 no necesita tener ninguna de las aberturas 120.

En algunas formas de realización, como se muestra en las figuras 26A-G, puede haber una sola punta hueca 350 colocada centralmente en la base de susceptor 358, con una pluralidad de puntas 290a-d que rodean la punta hueca 350. En tal forma de realización, la punta hueca 350 no necesita ser capaz de calentamiento a través de calentamiento por inducción, aunque puede ser. En esta forma de realización, la unidad que contiene un producto consumible 104 puede tener un agujero central 366 a través del cual se puede insertar la punta hueca 350 para un ajuste adecuado.

Como se muestra en la figura 26G, en uso, cuando las puntas de susceptor 290 se calientan, el aerosol generado ingresa a través de las entradas 352 de la punta hueca 350 y sale a través de las salidas 354 y en la boquilla 158 como muestran las flechas de flujo de aire.

El aerosol producido por los métodos y dispositivos descritos en la presente es eficaz y reduce la cantidad subproductos tóxicos que se observan en cigarrillos tradicionales y otros dispositivos de calentamiento sin combustión.

EJEMPLO

Como se muestra en las figuras 24A-C, las pruebas se realizaron en paquetes que contienen un producto consumible 102 que se prepararon al comprimir tabaco en polvo mezclado con un humectante y PGA, para formar la unidad de producto consumible 104, alrededor de un susceptor 106, contenido en una cubierta de lámina como el recipiente 108, insertado en un tubo de filtro 140 de manera tal que las aberturas 120 estaban presentes en los tres lados como canales de aire, cubiertas en papel de cigarrillo estándar como la carcasa 150, tapadas en un extremo con un filtro próximo de flujo alto como la boquilla 158 y en el otro extremo con una punta de filtro distal como la tapa de extremo 154. El susceptor 106 está en forma de una lámina de metal torcida en espiral. La unidad que contiene un producto consumible 104 y el recipiente 108 tienen secciones transversales triangulares. El tubo de filtro 140 es un tubo de papel en espiral.

Las pruebas en Durham, Carolina del Norte, se realizaron con un prototipo de dispositivo que se determinó que calentó el susceptor hasta 611 °C (grados centígrados) en virtud de calibrar la energía eléctrica que se usó en el proceso de prueba.

La prueba de Durham se llevó a cabo mediante el uso de una máquina para fumar analítica lineal de puerto SM459 20 y fue realizada por técnicos familiarizados con el equipo y todos los accesorios asociados. Los técnicos colocaron tres paquetes que contienen un producto consumible 102 en la máquina para fumar. Luego, se "hicieron inhalaciones" 6 veces de cada paquete que contiene un producto consumible 102 por un total de 18 inhalaciones. El aerosol resultante luego se recolectó en almohadillas de filtro. El régimen de "para fumar" fue una inhalación cada 30 segundos con una duración de inhalación de 2 segundos y un volumen de 55 ml recolectados mediante el uso de un perfil de curva de campana. El análisis del aerosol recolectado determinó que 0,570 mg de monóxido de carbono (CO) estaban presentes en el aerosol de cada barra de producto consumible, muy por debajo de los niveles a los que se podría asumir que se produjo la combustión, a pesar de que generalmente se asume que la combustión se producirá a temperaturas mayores de 350 °C.

Un segundo conjunto de pruebas se realizó en Richmond, Virginia. Las pruebas de Richmond se realizaron con un paquete que contiene un producto consumible 102 configurado de manera similar y un prototipo de dispositivo que se calibró para calentar un susceptor 106 en tres configuraciones separadas de 275 °C, 350 °C y 425 °C. Los datos de CO se generaron mediante entalpía analítica (EA) (Richmond, Virginia, EE. UU.), LLC de acuerdo con el método de EA AM-007. Los paquetes que contienen un producto consumible 102 se fumaron mediante el uso de una máquina para fumar analítica de acuerdo con el procedimiento de fumar intensivo canadiense establecido. La fase de vapor del humo (es decir, aerosol) se recolectó en bolsas de muestreo de gas adjuntos a la máquina para fumar configurada a los parámetros de inhalación requeridos. Se usa un método de absorción infrarroja sin dispersión (NDIR) para medir la concentración de CO en la fase de vapor en por ciento por volumen (por ciento vol). Mediante el uso de la cantidad de paquetes que contienen un producto consumible 102, el recuento de inhalaciones, el volumen de inhalaciones y las condiciones ambientales, el porcentaje de CO se convirtió en miligramos por paquete que contiene un producto consumible (mg/cig).

En las configuraciones de temperatura calibrada se determinó que no había CO en el aerosol producido en cada una de las configuraciones, a pesar de que generalmente se asume que la combustión se producirá a temperaturas mayores de 350 °C.

Las pruebas realizadas son pruebas estándares de la industria. En pruebas estándares de la industria similares, los productos de calentamiento sin combustión disponibles en el comercio informan CO a 0,436 mg/cig. El cigarrillo combustible estándar informa CO a 30,2 mg/cig.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para generar aerosol, que comprende:

a. una unidad que contiene un producto consumible (104) que se elabora a partir de una forma en polvo del producto consumible que está comprimido;

b. un susceptor (106) integrado dentro de la unidad que contiene un producto consumible (104), en donde el susceptor (106) tiene una forma alargada que tiene una longitud definida, y en donde la unidad que contiene un producto consumible (104) está comprimido alrededor del susceptor (106) a lo largo de la longitud del susceptor (106);

c. un recipiente (108) que contiene la unidad que contiene un producto consumible (104) y el susceptor (106), en donde el recipiente (108) tiene un primer extremo (124) y un segundo extremo (126) opuesto al primer extremo (124), en donde el recipiente (108) comprende una abertura (120); y d. un recubrimiento para tapar la abertura (120).

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un filtro (140) configurado para rodear el recipiente (108) de manera que elimine un espacio entre el filtro (140) y el recipiente (108).

3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el filtro (140) cubre la abertura tapada (120).

4. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende además una carcasa (150) para contener el filtro (140).

5. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende una pluralidad de recipientes (108), y un elemento de calentamiento inductivo (160) configurado y programado para calentar selectivamente cada recipiente (108) una cantidad de veces predeterminada a una temperatura predeterminada seleccionada por un usuario, donde la temperatura predeterminada es suficiente para fundir el recubrimiento y liberar aerosol de la unidad que contiene un producto consumible (104) del recipiente respectivo (108) que se calienta.

6. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además un dispositivo que produce aerosol (200) configurado para sostener la carcasa (150) y el elemento de calentamiento inductivo (160), la carcasa (150) que comprende una boquilla (158) que se proyecta del dispositivo que produce aerosol (200), donde el dispositivo que produce aerosol (200) comprende:

a. un interruptor operativamente conectado al elemento de calentamiento inductivo (160) para activar el elemento de calentamiento inductivo (160),

b. una interfaz de usuario (230) acoplada operativamente con el interruptor y el elemento de calentamiento inductivo (160) para proporcionar información del estado; y

c. un controlador (166), que comprende un control basado en procesador de frecuencia suministrada al elemento de calentamiento inductivo (160).

7. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde uno de los extremos primero o segundo (124, 126) del recipiente (108) comprende un pliegue para separar los recipientes adyacentes (108).

8. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además una pluralidad de aberturas en el recipiente (108), en donde la pluralidad de aberturas se ubica en los extremos primero y segundo (124, 126) del recipiente (108).

9. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad que contiene un producto consumible (104) comprende dos pélets de un producto consumible en polvo.

10. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el susceptor (106) está intercalado entre los dos pélets.

11. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el susceptor (106) es una placa de metal.

12. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la placa de metal comprende una pluralidad de aberturas (110, 110a, 110b).

13. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el susceptor (106) es una placa de metal alargada que tiene una dirección longitudinal, en donde la placa de metal alargada comprende conjuntos de aberturas (110a, 110b), y conjuntos de espacios (112a, 112b), en donde los conjuntos de aberturas (1 10a, 110b) alternan en serie con los conjuntos de espacios (112a, 112b) a lo largo de la dirección longitudinal de la placa de metal alargada, de modo tal que cada conjunto de aberturas (110a, 110b) es adyacente a uno de los espacios (112a, 112b).

14. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el recubrimiento comprende alginato de propilenglicol.

15. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el recubrimiento comprende un saborizante.

16. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el susceptor (106) comprende lana de acero.

17. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el susceptor (106) comprende un aditivo.

18. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el susceptor (106) es una almohadilla alargada que tiene una dirección longitudinal, en donde la almohadilla alargada comprende conjuntos de aberturas (110) y conjuntos de espacios (112), en donde los conjuntos de aberturas (110) alternan en serie con los conjuntos de espacios (112) a lo largo de la dirección longitudinal de la almohadilla alargada, de modo tal que cada conjunto de aberturas (110) es adyacente a uno de los espacios (112).

19. Un método para usar el dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende: liberar una forma de aerosol de una unidad que contiene un producto consumible (104) sin producir subproductos tóxicos asociados con combustión, en donde se aplica calor a la unidad que contiene un producto consumible (104) al calentar el susceptor (106) con un elemento de calentamiento por inducción (160) para liberar la forma de aerosol de la unidad que contiene un producto consumible (104) sin quemar la unidad que contiene un producto consumible (104).

20. El método de acuerdo con la reivindicación 19, en donde el calor funde el recubrimiento para liberar el producto consumible en forma de aerosol del recipiente (108).

21. Un método para elaborar un dispositivo para generar aerosol, que comprende

a. integrar un susceptor (106) en una unidad que contiene un producto consumible (104);

b. colocar la unidad que contiene un producto consumible (104) y el susceptor (106) en un recipiente (108), en donde el recipiente (108) tiene un primer extremo (124) y un segundo extremo (126) opuesto al primer extremo (124), en donde el recipiente (108) comprende una abertura (120);

c. aplicar un recubrimiento en la abertura (120);

d. colocar el recipiente (108) en un filtro (140); y

e. colocar el filtro (140) que contiene el recipiente (108) en una carcasa (150).

22. El método de acuerdo con la reivindicación 21, en donde la unidad que contiene un producto consumible (104) se presiona en un pélet para minimizar el oxígeno dentro del pélet.

23. El método de acuerdo con la reivindicación 22, en donde la unidad que contiene un producto consumible (104) se mezcla con un aditivo para minimizar el oxígeno dentro del pélet.

24. El método de acuerdo con la reivindicación 23, que comprende además colocar una pluralidad de recipientes (108) apilados dentro del filtro (140).

25. El método de acuerdo con la reivindicación 24, en donde los recipientes (108) están separados entre sí por un pliegue creado en uno o más extremos (124, 126) del recipiente (108).