BRPI0911137B1 - Método para controlar a formação de constituintes de fumaça em um sistema gerador de aerossol elétrico - Google Patents

Método para controlar a formação de constituintes de fumaça em um sistema gerador de aerossol elétrico Download PDF

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Felix Fernando
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Abstract

método para controlar a formação de constituintes de fumaça em um sistema gerador de aerossol elétrico a presente invenção refere-se a um método para controlar a liberação de compostos voláteis de um substrato formador de aerossol dentro de um sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido. o perfil de descarga de compostos voláteis liberados pelo sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido é controlado pelo estabelecimento de uma temperatura operacional máxima predeterminada do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido e controle daquela temperatura durante a operação. a temperatura operacional máxima predeterminada é estabelecida em um nível abaixo da formação de muitas substâncias indesejáveis.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO PARA CONTROLAR A FORMAÇÃO DE CONSTITUINTES DE FUMAÇA EM UM SISTEMA GERADOR DE AEROSSOL ELÉTRICO.
[001] A presente invenção refere-se a sistemas geradores de aerossol eletricamente aquecidos e, mais especificamente ao controle de constituintes de fumaça liberados por um sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido ao ser aquecido.
[002] Cigarros tradicionais liberam fumaça como resultado da combustão do tabaco e do invólucro que ocorre a temperaturas que podem exceder 800°C durante uma baforada. A estas temperaturas, o tabaco é termicamente aquecido pela pirólise e combustão. O calor da combustão libera e gera vários produtos de combustão gasosos e destilados provenientes do tabaco. Os produtos são aspirados através do cigarro e se resfriam e se condensam para formar uma fumaça contendo os sabores e aromas associados ao fumar. Às temperaturas de combustão, não somente sabores e aromas são gerados, porém também um número de compostos indesejáveis.
[003] Sistemas de fumar eletricamente aquecidos são conhecidos, que operam a temperaturas mais baixas. Um exemplo de um sistema para fumar elétrico deste tipo é descrito no pedido de patente WO03/070031. Este sistema elétrico para fumar utiliza um controlador para controlar o valor da energia elétrica administrado aos elementos calefatores em resposta ao ciclo de descarga da bateria.
[004] Outrossim, os pedidos de patente alocados em comum USA-5.060.671;
A-5.498.855;
A-5.591.368;
A-5;692.525;
A-5.915.387;
US-A-5.144.962;
US-A-5.499.636;
US-A-5.665;262;
US-A-5.708.258;
US-A-5.934.289,
US-A-5.372.148;
US-A-4.505.214;
US-A-5;666.976;
US-A-5.750.964;
US-A-5;954;979;
US-A-5.388.594;
US-A-5.530.225;
US-A-5.666;978;
US-A-5;902;501;
US-A-5;967;148;
USUSUSUSUSPetição 870190026150, de 19/03/2019, pág. 5/27
2/15
A-5.988.176; US-A-6.026.820, US-A-6.040.560 apresentam sistemas elétrico para fumar e métodos de fabricar um sistema elétrico para fumar dessa natureza, cujas patentes são aqui incorporadas a título de referência.
[005] De acordo com a invenção, é apresentado um método de controlar a liberação de compostos voláteis de um sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido. O sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido compreende uma fonte de alimentação de energia elétrica, pelo menos um elemento de aquecimento conectado com a fonte de energia elétrica e um substrato formador de aerossol. O substrato formador de aerossol libera uma pluralidade de compostos voláteis mediante aquecimento, em que cada um da pluralidade de compostos voláteis tem uma temperatura de liberação mínima acima da qual o composto volátil é liberado. O método de acordo com a invenção compreende a etapa de selecionar uma temperatura de operação máxima predeterminada. Esta temperatura operacional máxima predeterminada está abaixo da temperatura de liberação mínima de pelo menos um da pluralidade de compostos voláteis de maneira a prevenir a sua liberação do substrato formador de aerossol. O método de acordo com a invenção compreende ainda a etapa de controlar a temperatura do pelo menos um elemento de aquecimento de tal modo que pelo menos um dos compostos voláteis seja liberado. Esta etapa de controle compreende a medição de resistividade do pelo menos um elemento de aquecimento e obtenção de um valor de temperatura operacional efetiva do pelo menos um elemento de aquecimento a partir da medição de resistividade. Além disso, a etapa de controle compreende comparar o valor da temperatura operacional efetiva do pelo menos um elemento de aquecimento com a temperatura operacional máxima predeterminada. Além disso, a etapa de controle compreende ajustar a energia elétrica fornecida ao pelo menos um elemento de aquecimento
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3/15 de maneira a manter a temperatura operacional efetiva do pelo menos um elemento de aquecimento em ou abaixo da máxima temperatura operacional predeterminada.
[006] De preferência, a etapa de controle compreende ajustar a energia elétrica fornecida pelo menos a um elemento de aquecimento de maneira a manter a temperatura operacional efetiva do pelo menos um elemento de aquecimento em uma faixa de temperatura abaixo da temperatura operacional máxima predeterminada. A faixa de temperatura predeterminada pode se elevar até a temperatura operacional máxima predeterminada.
[007] De preferência, a etapa de controle é repetida com a frequência necessária durante o aquecimento do pelo menos um elemento de aquecimento.
[008] As modalidades da invenção apresentam a vantagem de a temperatura operacional efetiva do pelo menos um elemento de aquecimento poder ser controlada de tal modo que a pirólise ou combustão do substrato formador do aerossol é prevenida. Isto permite reduzir o número de componentes voláteis liberados ou formados durante o aquecimento. Como a formação de substâncias nocivas tipicamente ocorre à temperaturas elevada durante a pirólise e combustão, a formação destes componentes nocivos, por exemplo formaldeído, é reduzida de maneira significativa pelo método de acordo com a invenção.
[009] Outrossim, a necessidade por termistores ou outros sensores que ocupam parte do espaço limitado dentro de um sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido é evitada. Isto torna as modalidades da invenção particularmente adequadas para uso em sistemas geradores de aerossol eletricamente aquecidos do tipo dotado de vários elementos calefatores, nos quais a temperatura de cada elemento de aquecimento é controlada. As modalidades da invenção
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4/15 apresentam a vantagem adicional de que o cálculo de temperatura a partir da resistividade poder ser efetuado dentro de controladores existentes. Isto faz com que essas modalidades da invenção sejam mais fáceis e econômicas de implementar. Além disso, a invenção evita complicações na afixação de um sensor de temperatura que proporciona satisfatório e confiável contato térmico com o pelo menos um elemento de aquecimento.
[0010] O substrato formador de aerossol de preferência compreende um material contendo tabaco, contendo compostos voláteis que são liberados pelo substrato mediante aquecimento. Alternativamente, o substrato formador de aerossol pode compreender um material isento de tabaco, tal como aqueles usados nos dispositivos de EP-A-1 750 788 e EP-A-1 439 876.
[0011] De preferência, o substrato de formação de aerossol ainda compreende um formador de aerossol. Exemplos de formadores de aerossol são a glicerina e o propileno glicol. Exemplos adicionais de formadores de aerossol potencialmente adequados são descritos no EP-A-0277519 e US-A-5396911.
[0012] O substrato formador de aerossol pode ser um substrato sólido. O substrato sólido pode compreender, por exemplo, um ou mais de: pó, grânulos, péletes, tiras, espaguete, tiras de folhas contendo um ou mais de: folhas de ervas, folha de tabaco, fragmentos de tabaco, fragmentos de nervuras de tabaco, tabaco reconstituído, tabaco homogeneizado, tabaco extrudado e tabaco expandido. O substrato sólido pode estar em forma solta ou pode ser fornecido em um recipiente ou cartucho apropriado. Opcionalmente, o substrato sólido pode conter tabaco adicional ou compostos de sabores voláteis sem ser de tabaco liberados com o aquecimento do substrato.
[0013] Opcionalmente, o substrato sólido pode ser previsto sobre ou embutido em um portador termicamente estável. O portador pode
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5/15 assumir a forma de pó, grânulos, péletes, retalhos, espaguete, tiras ou folhas. Alternativamente. O portador pode ser um portador tubular tendo uma fina camada do substrato sólido depositada sobre sua superfície interna, tais como aqueles descritos em US-A-5.505.214; US-A5.591.368 e US-A-5.388.594, ou sobre sua superfície externa, ou sobre ambas as superfícies interna e externa. Tal portador tubular deste tipo pode ser formado, por exemplo, de papel, ou material similar ao papel, de uma esteira de não tecido de fibras de carbono, uma tela metálica de malha aberta de baixa massa, ou uma folha metálica perfurada ou qualquer outra matriz polimérica termicamente estável.
[0014] O substrato sólido pode ser depositado sobre a superfície do portador na forma de, por exemplo, uma folha, uma espuma, gel ou pasta fluida. O substrato sólido pode ser depositado sobre toda a superfície do portador ou, alternativamente, pode ser depositado em um padrão de modo a proporcionar uma distribuição de sabor não uniforme durante o uso.
[0015] Alternativamente, o portador pode ser um não tecido ou feixe de fibras dentro dos quais componentes de tabaco foram incorporados, tal como aquele descrito no A-0 857.431. O não tecido ou feixe de fibras pode compreender, por exemplo, fibras de carbono, fibras de celulose natural ou fibras derivadas de celulose.
[0016] Alternativamente, o portador pode ser pelo menos uma parte do elemento de aquecimento do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido. Nestes casos, o elemento de aquecimento é tipicamente descartável. Por exemplo, o substrato sólido pode ser depositado como uma delgada camada sobre uma folha metálica ou sobre um portador eletricamente resistivo como descrito em US-A-5 060 671. [0017] O substrato formador de aerossol pode alternativamente ser um substrato líquido. Caso um substrato líquido seja previsto, o sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido de preferência
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6/15 compreende meios para reter o líquido. Por exemplo, o substrato líquido pode ser retido em um recipiente, tal como aquele descrito no EPA-0 893 071. Alternativamente, ou adicionalmente, o substrato líquido pode ser absorvido em um material de suporte poroso como descrito em WO-A-2007/024130, WO-A-2007/066374, EP-A-1 736 062; WO-A2007/131449, e WO-A-2007/131450. O material portador poroso pode ser produzido de qualquer corpo ou tampão absorvente apropriado, por exemplo, um metal esponjado ou material plástico, polipropileno, terileno, fibras de náilon ou cerâmica. O substrato líquido pode ser retido no material portador anterior ao uso do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido ou alternativamente, o material de substrato líquido pode ser liberado no material portador durante ou imediatamente antes do uso. Por exemplo, o substrato líquido pode ser previsto em uma cápsula, como descrito no WO-A-2000/077167. O casco da cápsula de preferência se funde sob aquecimento e libera o substrato líquido no interior do material de suporte poroso. A cápsula pode opcionalmente conter um sólido em combinação com o líquido.
[0018] Se o substrato formador do aerossol é um substrato líquido, o sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido pode ainda compreende meios para aquecer uma pequena quantidade de líquido de uma vez. Os recursos para aquecer uma pequena quantidade de líquido de cada vez podem incluir, por exemplo, uma passagem de líquido em comunicação com o substrato líquido, conforme descrito no EP-A-0 783 071. O substrato líquido é tipicamente forçado para o interior da passagem de líquido por força capilar. O elemento de aquecimento de preferência é de tal maneira disposto que durante o uso, somente a pequena quantidade de substrato líquido no interior da passagem de líquido, e não o líquido no interior do recipiente, é aquecida e volatilizada.
[0019] Alternativamente, ou além disto, se o substrato formador de
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7/15 aerossol é um substrato líquido, o sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido pode ainda compreender um atomizador em contato com a fonte de substrato líquido e incluindo o pelo menos um elemento de aquecimento. Além do elemento de aquecimento, o atomizador pode incluir um ou mais elementos eletromecânicos tais como elementos piezoelétricos. Adicionalmente ou alternativamente, o atomizador também pode incluir elementos que utilizam efeitos eletrostáticos, eletromagnéticos ou efeitos pneumáticos. O sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido pode ainda compreender uma câmara de condensação.
[0020] O substrato formador de aerossol pode alternativamente ser qualquer outro tipo de substrato, por exemplo, um substrato de gás, ou qualquer combinação dos vários tipos de substrato. Durante a operação, o substrato pode ser completamente contido no interior do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido. Naquele caso, um usuário pode pitar sobre um bocal do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido. Alternativamente, durante a operação, o substrato pode estar parcialmente contido no interior do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido. Naquele caso, o substrato pode formar parte de um artigo separado e o usuário pode pitar diretamente sobre o artigo separado.
[0021] O pelo menos um elemento de aquecimento pode consistir em um único elemento de aquecimento. Alternativamente, o pelo menos um elemento de aquecimento pode constar de mais de um elemento de aquecimento. De preferência, o sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido compreende dois ou mais elementos calefatores, por exemplo, de dois a vinte elementos calefatores. O elemento de aquecimento ou elementos calefatores podem ser dispostos de maneira apropriada de forma a aquecer mais eficientemente o substrato formador de aerossol.
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8/15 [0022] O pelo menos um elemento de aquecimento de preferência consiste em um elemento eletricamente resistivo. Entre os elementos eletricamente resistivos apropriados se incluem, porém, limitação, semicondutores tais como cerâmicos dopados, cerâmicos eletricamente condutivos (tal como, por exemplo, dissilicieto de molibdênio), carbono, grafite, metais, ligas metálicas e materiais compostos produzidos de um material cerâmico e de material metálico. Tais materiais compostos podem compreender cerâmicos dopados ou não dopados. Entre os exemplos de cerâmicos dopados apropriados se incluem os carbonetos de silício. Entre os exemplos de metais apropriados se incluem titânio, zircônio, tântalo e metais do grupo da platina. Entre exemplos de ligas metálicas se incluem aço inoxidável; níquel, cobalto, cromo, alumínio-titânio, zircônio, háfnio, nióbio, molibdênio, tântalo, tungstênio, estanho, gálio, manganês, e ligas contendo ferro, e superligas, baseadas sobre níquel, ferro, cobalto, aço inoxidável. Timetal® e ligas baseadas em ferro-manganês-alumínio. Em materiais compostos, o material eletricamente resistivo pode opcionalmente ser embutido em, encapsulado ou revestido com um material isolante ou vice-versa, dependendo da cinética ou transferência de energia e das propriedades físico-químicas externas requeridas. Exemplos de materiais calefatores compostos apropriados são expostos nos documentos US-A5;498.855, WO-A-03/0956888 e US-A-5.514.630.
[0023] O pelo menos um elemento de aquecimento pode assumir qualquer forma apropriada. Por exemplo, o pelo menos um elemento de aquecimento pode assumir a forma de uma lâmina calefatora, tais como aqueles descritos nos documentos US-A-5.388.594; US-A5.591.368 e US-A-5.505.214. Onde o substrato formador de aerossol é um líquido previsto no interior de um recipiente, o recipiente pode incorporar um elemento de aquecimento descartável. Alternativamente, uma ou mais agulhas ou hastes calefatoras que se estendem através
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9/15 do centro do substrato formador de aerossol, conforme descrito nos documentos KR-A-100636287 e JP-A-200632 0228286, podem também ser adequados. Outras alternativas incluem um fio ou filamento calefator, por exemplo, um fio de Ni-Cr, platina, tungstênio ou fio liga, tais como aqueles descritos em EP-A.736.065, ou uma placa calefatora. A título opcional, o elemento de aquecimento pode ser depositado em ou sobre um material portador rígido.
[0024] O pelo menos um elemento de aquecimento pode aquecer o substrato formador de aerossol por intermédio de condução. O elemento de aquecimento pode estar pelo menos parcialmente em contato com o substrato, ou o suporte sobre o qual o substrato é depositado. Alternativamente, o calor do elemento de aquecimento pode ser conduzido para o substrato por intermédio de um elemento termocondutivo.
[0025] Alternativamente, o pelo menos um elemento de aquecimento pode transferir calor para o ar ambiente entrante que é captado através do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido durante o uso, o que por sua vez aquece o substrato formador de aerossol por convecção. O ar ambiente pode ser aquecido antes de passar através do substrato formador de aerossol, como descrito em WO-A2007/066374. Alternativamente, se o substrato formador de aerossol é um substrato líquido, o ar ambiente pode inicialmente ser passado através do substrato e a seguir aquecido, como descrito em WO-A2007/078273.
[0026] Em uma modalidade preferencial, a temperatura operacional efetiva é recuperada de uma tabela de consulta que armazena relações de resistividade e temperatura para o pelo menos um elemento de aquecimento. Em uma modalidade alternativa, a resistividade é determinada por avaliar um polinômio da forma p(T) = Po * (1 + α1 T + α2 T2) onde p(T) é a resistividade medida do pelo menos um elemento de
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10/15 aquecimento ou da pluralidade de elementos calefatores, po é uma resistividade de referência e α1 + α2 são coeficientes polinomiais. A avaliação pode ser efetuada pelo controlador. Alternativamente, funções polinomiais de graus mais elevados ou outras funções matemáticas podem ser usadas para descrever a variação da resistividade do pelo menos um elemento de aquecimento em função da temperatura. Alternativamente, uma aproximação linear peça a peça pode ser usada. Esta alternativa simplifica e acelera o cálculo.
[0027] De preferência, o sistema compreende mais de um elemento de aquecimento e o substrato formador de aerossol é de tal maneira disposto que o substrato formador de aerossol está em proximidade térmica com cada um dos elementos calefatores.
[0028] O sistema de preferência é munido de um detector de substrato formador de aerossol e de um detector de baforada para que energia elétrica seja somente administrada a pelo menos um elemento de aquecimento quando um substrato formador de aerossol é detectado no lugar e um sistema de baforadas é também detectado para que energia elétrica seja somente fornecida a pelo menos um elemento de aquecimento quando um substrato formador de aerossol é detectado no lugar e um sistema de baforadas é também detectado.
[0029] De preferência, o pelo menos um elemento de aquecimento compreende uma liga de ferro-alumínio. Esta liga apresenta uma estreita dependência entre resistência e temperatura que é útil para determinar a temperatura do elemento de aquecimento por medir sua resistência. Alternativamente, o elemento de aquecimento compreende os materiais eletricamente resistivos supracitados além de outros apropriados que apresentam uma característica de resistividade térmica comparável com uma estreita dependência da resistividade sobre a temperatura.
[0030] De preferência, a etapa de controle de acordo com a invenPetição 870190026150, de 19/03/2019, pág. 14/27
11/15 ção é realizada com uma frequência de cerca de 100 Hz a cerca de 10 kHz durante uma baforada, de preferência com uma frequência de cerca de 1 kHz.
[0031] A invenção será adicionalmente descrita, meramente a título de exemplo, com referência aos desenhos apensos, de acordo com os quais:
[0032] A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido com um substrato formador de aerossol inserido no sistema.
[0033] A figura 2 é um gráfico mostrando variações em resistividade das lâminas calefatoras com a temperatura.
[0034] Na figura 1, o interior de uma modalidade do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido 100 é mostrado de uma maneira simplificada. Particularmente, os elementos do sistema gerador de aerossol eletricamente 100 não são representados em escala. Os elementos que não são relevantes para a compreensão da invenção foram omitidos para simplificar a figura 1.
[0035] O sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido 100 compreende um alojamento 10 e um substrato formador de aerossol 2, por exemplo, um cigarro. O substrato formador de aerossol 2 é inserido no interior do alojamento 10 para entrar em proximidade térmica com o elemento de aquecimento 20. O substrato formador de aerossol 2 liberará uma faixa de compostos voláteis a diferentes temperaturas. Alguns dos compostos voláteis liberados pelo substrato formador de aerossol 2 são somente formados através do método de aquecimento. Cada composto volátil será liberado acima de uma temperatura de liberação característica. Pelo controlar a máxima temperatura operacional do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido 100 para ser inferior à temperatura de liberação de alguns dos compostos voláteis, a liberação ou formação destes constituintes de fumaça pode ser
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12/15 evitada.
[0036] Além disso, o alojamento 10 compreende uma fonte de alimentação de energia elétrica 40, por exemplo, uma bateria de íons de lítio recarregável. Um controlador 30 é conectado com o elemento de aquecimento 20, a fonte de alimentação de energia elétrica 40, um detector de substrato formador de aerossol 32, um detector de baforada 34 e uma interface de usuário gráfica 36, por exemplo, um display.
[0037] O detector de substrato formador de aerossol 32 detecta a presença de um substrato formador de aerossol 2 em proximidade térmica do elemento de aquecimento 20 e assinala a presença de um substrato formador de aerossol 2 para o controlador 30.
[0038] O detector de baforada 34 detecta o fluxo de ar no sistema, indicativo de uma baforada sendo tomada sobre o sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido 100. O detector de baforada 34 assinala a presença dessa baforada para o controlador 30.
[0039] O controlador 30 controla a interface de usuário 36 para a informação do sistema de vídeo, por exemplo, potência da bateria, temperatura, estado do substrato formador de aerossol 2, outras mensagens ou combinações dos mesmos.
[0040] O controlador 30 ainda controla a temperatura operacional máxima do elemento de aquecimento 20.
[0041] A figura 2 mostra um gráfico de resistividade ρ (rho) contra temperatura para uma liga de ferro alumínio (FeAl) usada como um elemento de aquecimento 20 na modalidade descrita com referência à figura 1. A característica de resistividade efetiva ρ variará dependendo da exata composição da liga e da configuração geométrica do elemento de aquecimento 20. O gráfico da figura 2 é meramente típico.
[0042] A figura 2 mostra que a resistividade ρ aumenta com a temperatura crescente. Assim, o conhecimento da resistividade em qualquer tempo dado pode ser usado para deduzir a efetiva temperaPetição 870190026150, de 19/03/2019, pág. 16/27
13/15 tura operacional do elemento de aquecimento 20.
[0043] A resistência do elemento de aquecimento R = V/I; em que V é a tensão através do elemento de aquecimento e I é a corrente de passagem através do elemento de aquecimento 20. A resistência R depende da configuração do elemento de aquecimento 20 assim como a temperatura e é expressa pela seguinte relação:
R = ρ (T) * L/S Equação 1 em que ρ (T) é a resistividade subordinada à temperatura, L é o comprimento e S é a área em seção transversal do elemento de aquecimento 20. L e S são fixados para uma configuração de elemento de aquecimento dado 20 e podem ser medidos. Assim, para uma configuração de elemento de aquecimento dada R é proporcional a p(T). [0044] A resistividade p(T) do elemento de aquecimento pode ser expressa em forma poligonal como segue: p(T) =p0* (1+ αι + α2 T2) Equação 2 em que p0 é a resistividade a uma temperatura de referência T0 e α1 e α2 são os coeficientes polinomiais.
[0045] Assim, conhecendo o comprimento e a seção transversal do elemento de aquecimento 20, é possível determinar a resistência R, e, por conseguinte a resistividade ρ a uma temperatura dada pela medição da tensão V e a corrente I do elemento de aquecimento. A temperatura pode ser obtida simplesmente de uma tabela de consulta da relação de resistividade característica versus temperatura para o elemento de aquecimento sendo usado ou pela avaliação do polinômio da equação (2) acima. De preferência, o método pode ser simplificado pela representação da curva de resistividade ρ versus temperatura em uma ou mais, de preferência duas, aproximações lineares na faixa de temperatura aplicável ao tabaco. Isto simplifica a avaliação de temperatura que é desejável em um controlador 40 dotado de recursos de computação limitados.
Petição 870190026150, de 19/03/2019, pág. 17/27
14/15 [0046] Em uma preparação do controle da máxima temperatura operacional, um valor para a máxima temperatura operacional do sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido 100 é selecionado. A seleção é baseada nas temperaturas de liberação dos compostos voláteis que devem e não devem ser liberados. Este valor predeterminado é então armazenado no controlador 30 juntamente com uma faixa aceitável, por exemplo, menos 5% da temperatura operacional máxima predeterminada.
[0047] O controlador 30 aquece o elemento de aquecimento 20 por aplicar energia elétrica ao elemento de aquecimento 20. De preferência, para economizar energia, o controlador aquece somente o elemento de aquecimento 20, se o detector de substrato formador de aerossol 32 tiver detectado um substrato formador de aerossol 20 e o detector de baforada 34 tiver detectado a presença de uma baforada.
[0048] Em uso, o controlador 30 mede a resistividade ρ do elemento de aquecimento 20. O controlador 30 então converte a resistividade do elemento de aquecimento 20 em um valor para a efetiva temperatura operacional do elemento de aquecimento, pelo comparar a resistividade medida ρ com a tabela de consulta. Na etapa seguinte, o controlador 30 compara a temperatura operacional efetiva derivada com a temperatura operacional máxima predeterminada. Se a temperatura operacional efetiva estiver abaixo da faixa inferior da temperatura operacional máxima predeterminada, o controlador 30 aplica ao elemento de aquecimento 20 energia elétrica adicional de maneira a elevar a temperatura operacional efetiva do elemento de aquecimento 20. Caso a temperatura operacional efetiva estiver acima da faixa superior da temperatura operacional máxima predeterminada, o controlador reduz a energia elétrica fornecida ao elemento de aquecimento 20 de maneira a baixar a temperatura operacional efetiva e retornar a mesma à faixa aceitável da temperatura operacional máxima predePetição 870190026150, de 19/03/2019, pág. 18/27
15/15 terminada.
[0049] O controle da temperatura do elemento de aquecimento baseado na resistividade do elemento de aquecimento ρ não está limitado ao sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido como descrito com relação à figura 1, porém, é aplicável a qualquer sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido no qual o elemento de aquecimento 20 aplica energia térmica a um tabaco ou outro substrato formador de aerossol para liberar componentes voláteis.
[0050] Várias outras modificações são possíveis dentro do âmbito da invenção e se evidenciarão àqueles versados na técnica.

Claims (22)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método de controlar a liberação de compostos voláteis a partir de um sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido, caracterizado pelo fato de que o sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido compreende uma fonte de alimentação de energia elétrica, pelo menos um elemento de aquecimento conectado à fonte de alimentação de energia elétrica e um substrato formador de aerossol, em que o substrato formador de aerossol libera uma pluralidade de compostos voláteis mediante aquecimento, em que cada um da pluralidade de compostos voláteis tem uma temperatura de liberação mínima acima da qual o composto volátil é liberado, o método compreendendo as etapas de:
    selecionar uma temperatura operacional máxima predeterminada, em que a temperatura operacional máxima predeterminada está abaixo da temperatura de liberação mínima de pelo menos um dos compostos voláteis de maneira a prevenir a liberação do substrato formador de aerossol;
    controlar a temperatura do pelo menos um elemento de aquecimento de tal modo que pelo menos um composto volátil seja liberado, a etapa de controlar compreendendo:
    medir a resistividade do pelo menos um elemento de aquecimento;
    derivar um valor de temperatura operacional real de pelo menos um elemento a partir da medição de resistividade;
    comparar o valor de temperatura operacional real com a temperatura operacional máxima predeterminada; e ajustar a energia elétrica aplicada ao pelo menos um elemento de aquecimento de maneira a manter a temperatura operacional real de pelo menos um elemento de
    Petição 870190026150, de 19/03/2019, pág. 20/27
  2. 2/4 aquecimento abaixo da temperatura operacional máxima predeterminada.
    2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajustar compreende ajustar a energia elétrica fornecida a pelo menos um elemento de aquecimento de maneira a manter a temperatura operacional real do pelo menos um elemento de aquecimento em uma faixa predeterminada abaixo da temperatura operacional máxima predeterminada.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a derivação de um valor da temperatura operacional real de pelo menos um elemento de aquecimento compreende recuperar um valor de temperatura a partir de uma tabela de consulta de resistividade e temperatura.
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a tabela de consulta armazena valores de temperatura contra resistividade derivada para pelo menos um elemento de aquecimento tendo uma composição, comprimento e seção transversal predeterminados.
  5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a derivação de uma medida da temperatura do elemento de aquecimento compreende avaliar um polinômio da forma:
    p(T) =po* (1+ αι + α2 T2) em que p(T) é a resistividade medida do pelo menos um elemento de aquecimento, po é uma resistividade de referência, T é a temperatura do pelo menos um elemento de aquecimento e α1 e α2 são coeficientes polinomiais.
  6. 6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações
    1 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de aquecimento compreende pelo menos uma dentre uma liga de ferro
    Petição 870190026150, de 19/03/2019, pág. 21/27
    3/4 alumínio, liga baseada em titânio ou liga baseada em níquel.
  7. 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de controlar é realizada em um frequência.
  8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a frequência de controle é selecionada a partir de uma freqüência de 100Hz a 10kHz.
  9. 9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de aquecimento inclui um material cerâmico.
  10. 10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de aquecimento ainda compreende um metal.
  11. 11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o material cerâmico e o metal foram um material composto que compreende pelo menos um elemento de aquecimento.
  12. 12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o metal reveste o material cerâmico.
  13. 13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que o metal é tanto platina ou ouro.
  14. 14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de aquecimento é proporcionado na fora de uma lâmina de aquecimento.
  15. 15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o ajuste da energia elétrica é realizado em conjunto com a detecção de sopro de modo a poupar energia.
    Petição 870190026150, de 19/03/2019, pág. 22/27
    ΑΙΑ
  16. 16. Sistema gerador de aerossol eletricamente aquecido caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma fonte de alimentação de energia elétrica, pelo menos um elemento de aquecimento conectado à fonte de alimentação de energia elétrica;
    um substrato formador de aerossol, e um controlador adaptado para realizar o método de controlar a liberação de compostos voláteis como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15.
  17. 17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de aquecimento compreende um material cerâmico.
  18. 18. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o elemento de aquecimento ainda compreende um metal.
  19. 19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o material cerâmico e o metal formam um material composto que compreende pelo menos um elemento de aquecimento.
  20. 20. Sistema, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que o metal reveste o material cerâmico.
  21. 21. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato de que o metal é tanto platina ou ouro.
  22. 22. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de aquecimento é proporcionado na forma de uma lâmina de aquecimento.
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