ES2579127T3 - Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente que tiene un control de producción de aerosol - Google Patents

Un sistema generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente que tiene un control de producción de aerosol Download PDF

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Abstract

Un método para controlar la producción de aerosol en un dispositivo generador de aerosol (100), el dispositivo comprende: un elemento generador de aerosol (119); un canal de flujo configurado para permitir un flujo de aire pasado el elemento generador de aerosol; y un sensor de flujo (111) configurado para detectar el flujo de aire en el canal de flujo, que comprende las etapas de: determinar un valor de un primer parámetro relacionado con un cambio en el caudal del flujo de aire; y cambiar el suministro de energía al elemento generador de aerosol dependiendo del resultado de una comparación entre el valor del primer parámetro y un valor umbral, caracterizado por que el primer parámetro se deriva de una combinación de un segundo parámetro que es una medida de un caudal detectado por el sensor de flujo y un tercer parámetro relacionado con el caudal, y en donde el tercer parámetro es la temperatura, la energía suministrada al elemento generador de aerosol, un caudal detectado máximo, o una velocidad de cambio del caudal, o se deriva de una combinación de dos o más de la temperatura, la energía suministrada al elemento generador de aerosol, un caudal detectado máximo, y una velocidad de cambio del caudal.

Description

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contenerse completamente dentro del dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente. En ese caso, un usuario puede tomar una calada en una boquilla del dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente. Alternativamente, durante la operación, el sustrato puede contenerse parcialmente dentro del dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente. En ese caso, el sustrato puede formar parte de un artículo separado y el usuario puede tomar una calada directamente en el artículo separado.
Preferentemente, el dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente es un dispositivo para fumar calentado eléctricamente.
El dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente puede comprender una cámara formadora de aerosol en la cual el aerosol se forma a partir de un vapor supersaturado, cuyo aerosol se transporta después hacia la boca del usuario. Una entrada de aire, una salida de aire y la cámara se disponen preferentemente para definir una ruta de flujo de aire desde la entrada de aire a la salida de aire a través de la cámara formadora de aerosol, para transportar el aerosol a la salida de aire y hacia la boca de un usuario. La condensación puede formarse en las paredes de la cámara formadora de aerosol. La cantidad de condensación puede depender de la cantidad de energía suministrada, particularmente hacia el final dela calada.
Preferentemente, el dispositivo generador de aerosol comprende un alojamiento. Preferentemente, el alojamiento se alarga. La estructura del alojamiento, incluyendo el área superficial disponible para formar la condensación, afectará las propiedades del aerosol y si existe fuga de líquido del dispositivo. El alojamiento puede comprender una armazón y una boquilla. En ese caso, todos los componentes pueden contenerse tanto en la armazón como en la boquilla. El alojamiento puede comprender cualquier material o combinación de materiales adecuados. Los ejemplos de materiales adecuados incluyen metales, aleaciones, plásticos o materiales compuestos que contienen uno o más de esos materiales, o termoplásticos que son adecuados para aplicaciones alimenticias o farmacéuticas, por ejemplo polipropileno, polieteretercetona (PEEK) y polietileno. Preferentemente, el material es ligero y no frágil. El material del alojamiento puede afectar la cantidad de condensación que se forma en el alojamiento la cual, en cambio, afectará la fuga delíquido del dispositivo.
Preferentemente, el dispositivo generador de aerosol es portátil. El dispositivo generador de aerosol puede ser un dispositivo para fumar y puede tener un tamaño comparable a un tabaco o cigarrillo convencional. El dispositivo para fumar puede tener una longitud total entre aproximadamente30 mm y aproximadamente 150 mm. El dispositivo para fumar puede tener un diámetro externo entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 30 mm.
El método y el dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente de conformidad con la presente invención proporcionan la ventaja de que la cantidad de energía suministrada al elemento de calentamiento puede ajustarse al perfil del flujo de aire, lo que proporciona, por lo tanto, una experiencia mejorada para el usuario y reduce la cantidad de aerosol que se condensa dentro del alojamiento del dispositivo, sin requerir acciones adicionales del usuario o del dispositivo.
De conformidad con otro aspecto de la invención, se proporcionan circuitos eléctricos para un dispositivo generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente, los circuitos eléctricos que se disponen para llevar a cabo el método de los otros aspectos de lainvención.
Preferentemente, los circuitos eléctricos se programan para llevar a cabo el método de los otros aspectos de la invención. Alternativamente, los circuitos eléctricos pueden cablearse directamente para llevar a cabo el método de los otros aspectos de la invención.
De conformidad con otro aspecto de la invención, se proporciona un programa informático que, cuando se ejecuta en circuitos eléctricos programables para un dispositivo generador de aerosol que se hace funcionar eléctricamente, provoca quelos circuitos eléctricos programables lleven a cabo el método de los otros aspectos dela invención.
De conformidad con otro aspecto de la invención, se proporciona un medio de almacenamiento legible por ordenador que tiene almacenado un programa informático de conformidad con el aspecto anterior dela invención.
Las características descritas con relación a un aspecto de la invención también pueden aplicarse a otro aspecto de la invención.
La invención se describirá ahora adicionalmente, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1muestra un ejemplo de un dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente;
La Figura 2 ilustra un método para controlar la producción de aerosol de acuerdo con una primera modalidad de la invención;
La Figura 3 ilustra un método para controlar la producción de aerosol de acuerdo con la primera modalidad, para un perfil de calada diferente;
La Figura 4 ilustra un método para controlar la producción de aerosol de acuerdo con una segunda modalidad de la 7
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invención.
La Figura 5 ilustra un método para controlar la producción de aerosol de acuerdo con la segunda modalidad, para un perfil de calada diferente.
La Figura 1 muestra un ejemplo de un dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente. En la Figura 1, el dispositivo es un dispositivo para fumar que tiene una porción de almacenamiento de líquido. El dispositivo para fumar 100 de la Figura 1 comprende un alojamiento 101 que tiene un extremo de boquilla 103 y un extremo del cuerpo 105. En el extremo del cuerpo, se proporciona un suministro de energía eléctrica en forma de una batería 107 y circuitos eléctricos en forma de hardware 109 y un dispositivo de detección de caladas 111. En el extremo de la boquilla, se proporciona una porción de almacenamiento de líquido en forma de cartucho 113 que contiene líquido 115, una mecha capilar 117 y un calentador 119 que comprende al menos un elemento de calentamiento. Debe notarse que el calentador semuestra sólo esquemáticamente en la Figura 1. Un extremo de la mecha capilar 117 se extiende hacia el cartucho 113 y el otro extremo de la mecha capilar 117 se rodea por el calentador 119. El calentador se conecta a los circuitos eléctricos mediante las conexiones 121. El alojamiento 101 incluye además una entrada de aire 123, una salida de aire 125 en el extremo dela boquilla, y una cámaraformadora de aerosol 127.
Durante el uso, el funcionamiento es el siguiente. El líquido 115 se transfiere o transporta por acción capilar desde el cartucho 113 del extremo de la mecha 117 la cual se extiende hacia el cartucho al otro extremo de la mecha 117 la cual se rodea por el calentador 119. Cuando un usuario aspira en el dispositivo en la salida de aire 125, el aire ambiente se aspira a través de la entrada de aire 123. En el arreglo mostrado en la Figura 1, el dispositivo de detección de caladas 111 sensa la calada y activa el calentador 119. La batería 107 suministra energía al calentador 119 para calentar el extremo de la mecha 117 rodeada por el calentador. El líquido en ese extremo de la mecha 117 se vaporiza por el calentador 119 para crear un vapor supersaturado. Al mismo tiempo, el líquido que se vaporiza se reemplaza por líquido adicional que se mueve a lo largo de la mecha 117 por acción capilar. (Esto, a veces, se denomina como “acción de bombeo”.) El vapor supersaturado creado se mezcla con y se transporta en el flujo de aire desde la entrada de aire 123. En la cámara formadora de aerosol 127, el vapor se condensa para formar un aerosol inhalable, el cual se transporta hacia la salida 125 y hacia dentro dela boca del usuario.
La mecha capilar puede fabricarse de una variedad de materiales porosos o materiales capilares y preferentemente tiene una capilaridad predefinida, conocida. Los ejemplos incluyen materiales basados en cerámica o en grafito en forma de fibras o polvos sinterizados. Las mechas de diferentes porosidades pueden usarse para acomodar propiedades físicas líquidas diferentes tales como densidad, viscosidad, tensión superficial y presión de vapor. La mecha debe adecuarse de manera que la cantidad de líquido requerida pueda suministrarse al elemento de calentamiento. La mecha y elemento de calentamiento deben adecuarse de manera que la cantidad de aerosol requerida pueda transportarse al usuario.
En la modalidad mostrada en la Figura 1, el hardware 109 y el dispositivo de detección de caladas 111 son preferentemente programables. El hardware 109 y el dispositivo de detección de caladas 111 pueden usarse para manejar la operación del dispositivo. Esto ayuda con el control del tamaño de la partícula en el aerosol.
La Figura 1 muestra un ejemplo de un dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente el cual puede usarse con la presente invención. Sin embargo, muchos otros ejemplos pueden usarse con la invención. El dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente simplemente necesita incluir o recibir un sustrato formador de aerosol el cual puede calentarse por al menos un elemento de calentamiento eléctrico, energizado por un suministro de energía bajo el control de circuitos eléctricos. Por ejemplo, el dispositivo no necesita ser un dispositivo para fumar. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede ser un sustrato sólido, en lugar de un sustrato líquido. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede ser otra forma de sustrato tal como un sustrato gaseoso. El elemento de calentamiento puede tomar cualquier forma adecuada. La forma y el tamaño total del alojamiento puede alterarse y el alojamiento puede comprender una carcasa y una boquilla separables. Otras variaciones son, por supuesto, posibles.
Como ya semencionó, preferentemente, los circuitos eléctricos, que comprenden el hardware 109 y el dispositivo de detección de caladas 111, se programan para controlar el suministro de energía al elemento de calentamiento. Esto, en cambio, afecta el perfil de temperatura el cual afectará la densidad del aerosol producido. El término “perfil de temperatura” se refiere a una representación gráfica de la temperatura del elemento de calentamiento (u otra medida similar, por ejemplo, el calor generado por el elemento de calentamiento) durante el tiempo que dura una calada. Alternativamente, el hardware 109 y el dispositivo de detección de caladas 111 pueden cablearse directamente para controlar el suministro de energía al elemento de calentamiento. Nuevamente, esto afectará el perfil de temperatura el cual afectará la densidad del aerosol generado.
Los problemas surgen en un dispositivo generador de aerosol del tipo mostrado en la Figura 1 si el aerosol se continúa generando cuando existe un flujo de aire insuficiente a través del dispositivo para eliminar el aerosol producido. Esto resulta en la condensación del aerosol en el interior del alojamiento, el cual puede subsecuentemente fugarse del dispositivo hacia la boca o las manos del usuario. Este puede además llevar a una acumulación de material que puede migrar en el elemento de calentamiento el cual puede subsecuentemente degradarse químicamente en compuestos indeseados. Si, por ejemplo, la energía se apaga al mismo umbral de flujo
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