ES2880276T3 - Sistema electrónico de suministro de aerosol - Google Patents

Abstract

Un sistema electrónico de suministro de aerosol (10) que comprende: un vaporizador (30) para generar un aerosol usando energía eléctrica; una batería (310) para entregar energía eléctrica al vaporizador y a otros componentes del sistema electrónico de suministro de aerosol; un cable flexible plano (390) que tiene una estructura laminada y que incorpora múltiples líneas conductoras (593) para transmitir energía eléctrica y/o señales; y un sensor de temperatura (394, 494) incorporado en el cable flexible plano y situado junto a la batería para detectar la temperatura de la batería; en donde el sistema electrónico de suministro de aerosol está configurado para: detectar una condición de error si la temperatura detectada de la batería se sale de un intervalo operativo especificado; y en respuesta a dicha detección, reducir o interrumpir la entrega de energía eléctrica de la batería.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema electrónico de suministro de aerosol

Campo

La presente divulgación se refiere a sistemas electrónicos de suministro de aerosol, como sistemas de suministro de nicotina, por ejemplo, cigarrillos electrónicos y similares.

Antecedentes

Los sistemas electrónicos de suministro de aerosol, tal como los cigarrillos electrónicos (e-cigarros) generalmente contienen un precursor de vapor, por ejemplo, un depósito de líquido (e-líquido) que incluye una formulación como nicotina, a partir de la cual se genera un aerosol (vapor). Un sistema electrónico de suministro de aerosol puede comprender un calentador dispuesto para recibir líquido del depósito, por ejemplo, a través de la acción capilar o de mecha. Cuando un usuario inhala en el dispositivo, se entrega energía eléctrica al calentador para vaporizar el líquido de las proximidades del calentador para generar un aerosol para que el usuario lo inhale a través de una boquilla. Dichos dispositivos suelen estar provistos de uno o más orificios de entrada de aire situados lejos de un extremo de la boquilla del sistema. Cuando un usuario succiona una boquilla (situada en el extremo de la boquilla del sistema), el aire se aspira a través de los orificios de entrada y pasa por el líquido que se vaporiza. Este flujo de aire continúa a lo largo de una trayectoria de flujo hacia la abertura de la boquilla, llevando parte del aerosol (vapor) para que el usuario lo inhale.

Los sistemas electrónicos de suministro de aerosol suelen incluir su propia fuente de energía, tal como una batería recargable. La batería entrega energía al sistema, incluso al calentador para vaporizar el líquido. Una batería de este tipo puede tener un intervalo operativo de temperaturas normales, por ejemplo, entre 0 °C y 60 °C. Si la batería se calienta demasiado, por ejemplo, por un uso prolongado o por un mal funcionamiento del sistema, la batería puede llegar a sobrepasar este intervalo operativo de temperatura normal. Una temperatura tan excesiva puede causar daños a la propia batería y/o a otros componentes del sistema electrónico de suministro de aerosol.

El documento US20030226837 describe un sistema para fumar de calentamiento eléctrico en donde se genera humo de tabaco calentando una parte de un cigarrillo con un elemento de calentamiento de resistencia eléctrica alimentado por celdas de batería de iones de litio. Las celdas de la batería de iones de litio entregan corriente al elemento de calentamiento de resistencia eléctrica con una corriente hasta 20 veces mayor que la tasa de descarga recomendada. Para evitar daños en las celdas de la batería de iones de litio en condiciones de descarga tan elevadas, el sistema para fumar incluye un controlador que proporciona pulsos modulados de energía eléctrica desde las celdas de la batería al elemento de calentamiento por resistencia durante el momento en el que se está fumando el cigarrillo. El documento CN105029713 describe una especie de método de montaje de un cigarrillo electrónico, que comprende las siguientes etapas: (A) Preparar las materias primas: el accesorio del cigarrillo electrónico monta después de la preparación, todos los accesorios se colocan en la misma línea de producción; (B) Montar el módulo de control maestro; (C) Montar una nueva batería de litio; (D) Montar el módulo de clavijas de salida; (E) Montar las líneas de conexión FFC.

Sumario

En el presente documento se describe un sistema electrónico de suministro de aerosol que comprende: un vaporizador para generar un aerosol utilizando energía eléctrica; una batería para entregar energía eléctrica al vaporizador y a otros componentes del sistema electrónico de suministro de aerosol; un cable flexible plano que tiene una estructura laminada y que incorpora múltiples líneas conductoras para transmitir energía eléctrica y/o señales; y un sensor de temperatura incorporado en el cable flexible plano y situado junto a la batería para detectar la temperatura de la batería. El sistema electrónico de suministro de aerosol está configurado para detectar una condición de error si la temperatura detectada de la batería se sale de un intervalo operativo especificado; y, en respuesta a dicha detección, reducir o interrumpir la entrega de energía eléctrica de la batería.

También se describen en el presente documento un método para operar dicho sistema electrónico de suministro de aerosol y una unidad de control para su uso en dicho sistema electrónico de suministro de aerosol.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describirán las realizaciones de la invención, únicamente a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es un diagrama esquemático (en despiece) que ilustra un sistema electrónico de suministro de aerosol de conformidad con algunas realizaciones de la invención.

La figura 2 es un diagrama esquemático de una unidad de control del sistema electrónico de suministro de aerosol de la figura 1 de conformidad con algunas realizaciones.

La figura 3 es un diagrama esquemático de un cartomizador del sistema electrónico de suministro de aerosol de la figura 1 de conformidad con algunas realizaciones.

La figura 4 es un diagrama esquemático de una unidad de control, para su uso en el sistema electrónico de suministro de aerosol de la figura 1, incluyendo la unidad de control un conector eléctrico flexible que tiene un sensor de temperatura integrado de conformidad con algunas realizaciones.

Las figuras 5-7 son diagramas esquemáticos más detallados del conector eléctrico flexible que tiene un sensor de temperatura integrado de la figura 4 de conformidad con varias realizaciones.

La figura 8 es un diagrama de flujo de un método, para su uso en el sistema electrónico de suministro de aerosol de la figura 1, para detectar la temperatura de la batería y para controlar el sistema electrónico de suministro de aerosol de conformidad con la temperatura detectada de conformidad con algunas realizaciones.

Descripción detallada

En el presente documento, se describen aspectos y características de ejemplos y realizaciones concretos. Algunos aspectos y características de ejemplos y realizaciones concretos pueden implementarse de manera convencional y estos no se describen en detalle para mayor brevedad. De este modo, se apreciará que los aspectos y las características de los aparatos y los métodos analizados en el presente documento, los cuales no se describen en detalle, pueden implementarse de conformidad con cualquier técnica convencional para implementar dichos aspectos y características.

A lo largo de la siguiente descripción, la expresión "cigarrillo electrónico" se usa indistintamente como sistema electrónico de suministro de aerosol (vapor) y otros términos similares.

La figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra un cigarrillo electrónico 10 de conformidad con algunas realizaciones de la invención. El cigarrillo electrónico 10 tiene una forma generalmente cilíndrica, que se extiende lo largo de un eje longitudinal indicado por una línea discontinua LA y comprende dos componentes principales, en concreto, una unidad de control 20 y un cartomizador (cartucho) 30. La sección transversal a través del cilindro, es decir, en un plano perpendicular a la línea LA, puede ser circular, elíptica, cuadrada, rectangular, hexagonal, o alguna otra forma regular o irregular, según se desee. También debe apreciarse que las realizaciones de los cigarrillos electrónicos 10 pueden tener formas distintas a las generalmente cilíndricas, por ejemplo, una forma generalmente elipsoidal.

El cartomizador 30 incluye una cámara interna que contiene un depósito de formulación líquida que incluye, por ejemplo, nicotina, un vaporizador (como un calentador) y una boquilla 35. El cartomizador 30 puede incluir, además, una mecha o una instalación similar para transportar líquido desde el depósito al calentador.

La unidad de control 20 incluye una fuente de alimentación, tal como una batería o celda para proporcionar energía al cigarrillo electrónico 10 y los circuitos de control (analizados con más detalle a continuación) para controlar en general varias funciones del cigarrillo electrónico 10. Cuando el calentador recibe energía de la batería (no se muestra en la figura 1), controlada por el circuito de control, el calentador vaporiza el líquido y luego un usuario inhala este vapor (aerosol) a través de la boquilla 35.

En la realización mostrada en la figura 1, la unidad de control 20 y el cartomizador 30 son desprendibles entre sí separándose en una dirección paralela al eje longitudinal LA, pero se unen cuando el dispositivo 10 está en uso mediante una conexión, indicada esquemáticamente como 25A (en el cartomizador 30) y 25B (en la unidad de control 20), para proporcionar conectividad mecánica y eléctrica entre la unidad de control 20 y el cartomizador 30. En algunas realizaciones, se puede emplear inducción eléctrica para transferir energía desde la unidad de control 20 al cartomizador 30. Los conectores 25A y 25B se utilizan para proporcionar un ajuste de bayoneta para conectar el cartomizador 30 a la unidad de control 20. Se apreciará que otras realizaciones pueden usar una forma diferente de conexión entre la unidad de control 20 y el cartomizador 30, como un encaje a presión o una conexión por tornillo. La conexión 25B en la unidad de control 20 que se usa para conectarse al cartomizador 30 también puede servir como un enchufe para conectar un dispositivo de carga (no mostrado) cuando la unidad de control se desprende del cartomizador 30. En algunas realizaciones, la unidad de control 20 puede estar provista de un contacto conductor para recargar en o cerca del extremo opuesto a la conexión 25B, por ejemplo, en forma de puerto mini o micro USB. En este caso, la unidad de control 20 no necesita estar separada del cartomizador 30 para (re)cargar la batería usando dicho puerto.

En muchos dispositivos, el cartomizador 30 se separa de la unidad de control 20 para desechar el cartomizador 30 cuando se agota la entrega de e-líquido, y se reemplaza por otro cartomizador, si así se desea. En contraposición, la unidad de control 20 es normalmente reutilizable con una serie de cartomizadores.

Las figuras 2 y 3 proporcionan diagramas esquemáticos de la unidad de control 20 y el cartomizador 30, respectivamente, del cigarrillo electrónico de la figura 1. Cabe destacar que varios componentes y detalles, por ejemplo, como cableado y formas más complejas, se han omitido de las figuras 2 y 3 para mayor claridad. Como se muestra en la figura 2, la unidad de control 20 incluye una batería 210 y un circuito de control que incluye una placa de circuito 215 para proporcionar funcionalidad de control para el cigarrillo electrónico, por ejemplo, mediante la provisión de un (micro)controlador, procesador, ASIC o una forma similar de chip de control. El chip de control puede montarse en una placa de circuito impreso (PCB). La batería 210 es típicamente de forma cilíndrica y tiene un eje central que se encuentra a lo largo del eje longitudinal LA del cigarrillo electrónico, o al menos cerca del miso (y generalmente en paralelo con él).

En la figura 2, la placa de circuito 215 se muestra separada longitudinalmente de la batería 210, en la dirección opuesta al cartucho 30 (véase la figura 1). Sin embargo, el experto conocerá otras posibles ubicaciones para la placa de circuito 215, por ejemplo, en el extremo opuesto de la batería 210 al que se muestra. Otra posibilidad es que la placa de circuito 215 se encuentre a lo largo de un lado de la batería 210. Por ejemplo, con un cigarrillo electrónico 10 que tiene una sección transversal rectangular, la placa de circuito 215 podría estar situada junto a una pared exterior de la unidad de control 20, con la batería 210 ligeramente desplazada hacia la pared exterior opuesta de la unidad de control 10. Cabe destacar también que la funcionalidad proporcionada por la placa de circuito 215 puede dividirse en múltiples placas de circuito y/o en componentes que no están montados en una PCB, y estos componentes y/o PCB adicionales pueden ubicarse según corresponda dentro del cigarrillo electrónico 10. Por ejemplo, la funcionalidad de la placa de circuito 215 para controlar la funcionalidad de (re)carga de la batería 210 puede proporcionarse por separado (por ejemplo, en una PCB diferente) de la funcionalidad para controlar la descarga, es decir, para proporcionar energía al calentador del cartomizador 30 desde la batería 210.

La placa de circuito 215 en el ejemplo mostrado también incluye una unidad de sensor. Si un usuario inhala con la boquilla 35, se introduce aire en el cigarrillo electrónico 10 a través de uno o más orificios de entrada de aire (no mostrados en las figuras 1 y 2). La unidad de sensor, que puede incluir un sensor de presión y/o micrófono, detecta este flujo de aire y, en respuesta a dicha detección, la placa de circuito 215 proporciona energía desde la batería 210 al calentador en el cartomizador 30 (esto se denomina generalmente activación de soplo). En otras implementaciones, el cigarrillo electrónico 10 puede estar provisto de un botón o interruptor que un usuario puede operar para proporcionar energía desde la batería al calentador. Aunque no se muestra explícitamente en las figuras 1 y 2, la unidad de control 20 también incluye un conector eléctrico que tiene un sensor de temperatura integrado, como se explica más adelante con referencia a las figuras 4 a 7.

Como se muestra en la figura 3, el cartomizador 30 incluye un paso de aire 161 que se extiende a lo largo del eje central (longitudinal) del cartomizador 30 (y el cigarrillo electrónico 10) desde la boquilla 35 hasta el conector 25A, que une el cartomizador a la unidad de control 20. Se proporciona un depósito de e-líquido 160 alrededor del paso de aire 161. Este depósito 160 se puede implementar, por ejemplo, proporcionando algodón o espuma empapados en el elíquido, o en otras implementaciones, el e-líquido puede mantenerse libremente dentro de un recipiente adecuado. El cartomizador 30 también incluye un calentador 155 en forma de bobina para calentar e-líquido desde el depósito 160 para generar vapor que fluya a través del paso de aire 161 y salga a través de la boquilla 35. El calentador 155 se alimenta a través de las líneas 166 y 167, que a su vez están conectados a polaridades opuestas (positiva y negativa, o viceversa) de la batería 210 a través del conector 25A.

Aunque no se muestra en la figura 3, algunas realizaciones del cartomizador 30 pueden incluir un sensor de temperatura del calentador configurado para detectar la temperatura del calentador 155. El sensor de temperatura del calentador está dispuesto en el cartomizador 30 pero acoplado a la placa de circuito 215, por ejemplo, a través de conectores 25A y 25B. Por consiguiente, la placa de circuito 215 es capaz de controlar la energía entregada al calentador 155 en función de la temperatura actual del calentador 155.

Como se ha mencionado anteriormente, los conectores 25A y 25B proporcionan conectividad mecánica y eléctrica entre la unidad de control 20 y el cartomizador 30. Tal y como se observa en la figura 2, el conector 25B incluye dos terminales eléctricos, un contacto exterior 240 y un contacto interior 250, que están separados por el aislante 260. El conector 25A también incluye un electrodo interior 175 y un electrodo exterior 171, separados por aislante 172, como se ve en la figura 3). Cuando el cartomizador 30 está conectado con la unidad de control 20, el electrodo interior 175 y el electrodo exterior 171 del cartomizador 30 se acoplan mecánicamente (y por tanto eléctricamente) al contacto interior 250 y al contacto exterior 240 respectivamente de la unidad de control 20. El contacto interior 250 está montado en un resorte helicoidal 255 de modo que, durante el proceso de acoplamiento (conexión), el electrodo interior 175 empuja contra el contacto interior 250 para comprimir el muelle helicoidal 255, ayudando así a asegurar un buen contacto mecánico y eléctrico cuando el cartomizador 30 está conectado a la unidad de control 20.

El conector 25A del cartomizador de la figura 3 también está provisto de dos orejetas o lengüetas 180A, 180B, que se extienden en direcciones opuestas alejándose del eje longitudinal del cigarrillo electrónico. Estas lengüetas se utilizan para proporcionar el ajuste de bayoneta para conectar el cartomizador 30 a la unidad de control 20.

La figura 4 muestra esquemáticamente, una unidad de control 320 de conformidad con algunas realizaciones. La unidad de control 320 es generalmente similar a la unidad de control 20 analizada anteriormente. Varios componentes y detalles, por ejemplo, como cableado y formas más complejas, se han omitido de la figura 4 para mayor claridad.

La unidad de control 320 comprende un circuito de control, que incluye una placa de circuito 315, así como una batería 310, conectores externos 325B, 327 y un conector eléctrico 390. La placa de circuito 315 es sustancialmente similar a la placa de circuito 215 descrita anteriormente, y está configurada para controlar una o más funciones del sistema electrónico de suministro de aerosol, por ejemplo, controlar la energía suministrada desde la batería 310 al calentador 155 del cartomizador 30. Como se ha expuesto anteriormente, las funciones de la placa de circuito 315 se pueden distribuir en uno o más componentes físicos, por ejemplo, una o más PCB. Por ejemplo, se puede proporcionar una PCB para controlar el suministro de energía al calentador del cartomizador 30, mientras que se puede proporcionar otra PCB separada físicamente para controlar la recarga de la batería 310 desde una fuente externa. Cabe destacar que, en la implementación que se muestra en la figura 4, la placa de circuito 315 se encuentra entre la batería 310 y un conector 325B para unirse a un cartomizador.

La batería 310 es sustancialmente similar a la batería 210 descrita anteriormente. Generalmente, la batería 310 entrega energía a los circuitos de control y a otros componentes del cigarrillo electrónico 10, y puede recargarse conectándose a un sistema de recarga adecuado, por ejemplo, a través de la conexión o el puerto 327 (como se describe con más detalle a continuación). En algunas realizaciones, la batería 310 puede ser una batería de iones de litio.

El conector 325B está situado en un extremo 302 de la unidad de control 320 y es similar al conector 25B que se muestra en la figura 1. La unidad de control 320 está provista de un conector adicional 327, que se encuentra en el extremo de la punta 304, opuesto al extremo 302 (el extremo 304 de la punta está, por lo tanto, más alejado de la boquilla 35). El conector 327 se utiliza para conectarse a una fuente de alimentación externa, como un sistema de carga, para proporcionar energía para recargar la batería 310. Por ejemplo, la conexión 327 puede ser un puerto USB (micro o mini) o similar que permite la conexión a la red eléctrica u otra fuente de alimentación a través de un cable y un adaptador adecuados. Esta conexión también puede facilitar la transferencia de datos, como datos relacionados con el uso del sistema eléctrico de suministro de aerosol, cuando está conectado a un ordenador personal o similar. Otra posibilidad es que la conexión 327 pueda ser una placa conductora que permite la transferencia de potencia inductiva cuando se coloca cerca de un sistema de carga inductiva configurado adecuadamente.

Se apreciará que el posicionamiento de la batería 310 y la placa de circuito 315 dentro de la unidad de control 320 mostrada en la figura 4 es una de las muchas configuraciones posibles. Por ejemplo, la placa de circuito 315 puede estar dispuesta más cerca del extremo 304 de la punta que la batería 310; véase, por ejemplo, la figura 2. En otras configuraciones, la placa de circuito 315 puede colocarse al lado de la batería 310, por ejemplo, hacia la izquierda o hacia la derecha en la figura 4. Por consiguiente, el posicionamiento de la placa de circuito 315 no se limita a la configuración particular mostrada, sino que puede disponerse dependiendo de las limitaciones espaciales y la construcción de una unidad de control 320 dada.

La unidad de control 320 está provista de un conector eléctrico 390 que proporciona una conexión eléctrica entre la batería 310 y la placa de circuito 315. El conector eléctrico 390 se muestra en la figura 4 extendiéndose desde una parte inferior de la batería 310, es decir, el extremo de la punta más cercano 304, a lo largo de la batería 310 y hasta la placa de circuito 315. Sin embargo, un experto en la técnica apreciará que el conector eléctrico 390 puede encaminarse según sea apropiado para las posiciones relativas de la batería 310 y la placa de circuito 315 dentro de la unidad de control 320. Una posibilidad adicional es que el conductor eléctrico 390 pueda usarse para conectar la batería 310 y el conector 325B (con o sin conexión al PCT 315), o para proporcionar cualquier otra conectividad deseada dentro de la unidad de control 320 para la transmisión o energía eléctrica y/o señales.

El conector eléctrico 390 comprende un cable flexible plano (FFC), también denominado cable flexible. Dicho cable flexible es similar en algunos aspectos a una PCB, porque puede incluir componentes montados (pequeños) y pistas conductoras para unir eléctricamente los componentes y suministrar otras vías conductoras, por ejemplo, para una conexión externa. Sin embargo, mientras que una PCB convencional se forma con un sustrato sólido (placa), un cable flexible se forma con un sustrato laminado flexible. El uso de un cable flexible para el conector eléctrico 390 tiene varias ventajas, por ejemplo, el cable flexible se puede formar por separado del resto de la unidad de control 320, y luego incorporarse (montarse) como un solo componente que soporta múltiples rutas conductoras en el cigarrillo electrónico (en lugar de decir tener que colocar varios cables individualmente en la unidad de control 320, que sería un procedimiento más engorroso).

El cable flexible 390 se muestra en la figura 4 de manera que el plano del conductor plano flexible sea perpendicular a la página, es decir, el cable flexible se muestra de borde. Se apreciará que la figura 4 no está a escala y, para facilitar su comprensión, el espesor del cable flexible se muestra más grande en relación con el tamaño de la batería 310 que en el caso de la mayoría de las implementaciones prácticas. Además, para facilitar su representación, el cable flexible 390 se muestra con esquinas angulares en cada extremo (para conectarse con la placa de circuito 315 y el extremo de la punta de la batería), sin embargo, en la práctica, estas esquinas serían generalmente lisas o redondeadas.

El cable flexible se muestra (muy esquemáticamente) en la figura 4 como que comprende una estructura laminada formada a partir de una capa conductora 393 intercalada entre una primera capa de aislamiento eléctrico 391 y una segunda capa de aislamiento eléctrico 392. La capa conductora 393 incluye típicamente una pluralidad de pistas conductoras (no visibles). También montado dentro del cable flexible hay un sensor de temperatura 394. Cabe destacar que las capas de aislamiento eléctrico primera y segunda 391, 392 proporcionan en efecto un sello o revestimiento protector para la capa conductora 393 y el sensor de temperatura 394, y también proporcionan aislamiento eléctrico de la capa conductora 393 y el sensor de temperatura 394, por ejemplo, de otros componentes en la unidad de control 320.

Las capas de aislamiento eléctrico primera y segunda 391 y 392 están formadas por un material dieléctrico flexible. El mismo material, o materiales diferentes, pueden usarse para cada una de las capas 391, 392, siempre que la flexibilidad y las propiedades de expansión térmica de los materiales de cada capa se combinen adecuadamente. En algunas implementaciones, la segunda capa de aislamiento eléctrico 392 (o, a la inversa, la primera capa de aislamiento eléctrico 391) puede omitirse; esto es entonces más análogo a una PCB que tiene un sustrato rígido como base, pero que está abierta en la parte superior. El uso de un material flexible para el conector 390 proporciona la capacidad de manipular el 390 eléctrico en varias configuraciones o formas deseadas diferentes. Esto puede ayudar al (cable) conector flexible 390 a hacer un buen uso del espacio limitado dentro de la unidad de control 320, por ejemplo, para seguir una trayectoria curva entre otros componentes dentro de la unidad de control 30.

Ejemplos de un material dieléctrico flexible adecuado para la primera y/o la segunda capa de aislamiento eléctrico son poliéster o poliimida (entre otros). Las capas de aislamiento eléctrico primera y/o segunda 391, 392 tienen típicamente un espesor entre 0,05 y 0,3 mm, por ejemplo, entre 0,1 y 0,2 mm, aunque son posibles otros espesores. También cabe destacar que el espesor de cada una de las capas de aislamiento eléctrico primera y segunda 391, 392 no tiene que ser el mismo. Aunque el material dieléctrico de las capas de aislamiento eléctrico primera y segunda 391, 392 es eléctricamente aislante, el cable flexible debe configurarse generalmente para soportar una transferencia eficiente de energía térmica entre el sensor de temperatura 394, que se intercala entre estas dos capas de aislamiento y el entorno interno de la unidad de control 320, especialmente la batería 310, proporcionando así una medida más precisa de la temperatura actual de la batería. Varias configuraciones potenciales del cable flexible para soportar esta buena transferencia térmica se describen con más detalle a continuación.

En la implementación mostrada en la figura 4, la capa conductora 393 se proporciona sobre una superficie de la primera capa de aislamiento eléctrico 391 y permite la conexión eléctrica entre la batería 310 y la placa de circuito 315 para proporcionar energía desde la primera a la última. Hay que destacar que se supone en la figura 4 ambos terminales de la batería están situados adyacentes al extremo de la punta; sin embargo, si un terminal de la batería se encuentra en cada extremo de la batería, se puede proporcionar un conector separado (flexible o de otro tipo) para soportar el enlace eléctrico adicional desde la placa de circuito 315 hasta el extremo más cercano de la batería. La capa conductora 393 puede proporcionar conectividad eléctrica adicional entre varios puntos de energía y/o puntos de señal dentro de la unidad de control 320.

La capa conductora 393 está formada por un material eléctricamente conductor, por ejemplo, tiras de cobre depositadas como pistas sobre la primera capa de aislamiento 391. En algunas realizaciones, el número de pistas conductoras en la capa conductora 393 se encuentra en el intervalo entre 2 y 10 (aunque un cable flexible generalmente puede soportar un mayor número de pistas, si así se desea). Dichas pistas pueden proporcionarse sustancialmente paralelas entre sí con un paso (distancia entre tiras conductoras o pistas adyacentes) de entre 0,5 y 1,5 mm, aunque el espacio puede ser mayor para alojar el sensor de temperatura 394, al menos en la región que rodea a este sensor. Se apreciará que estos intervalos para el número y espaciado de pistas se proporcionan solo a modo de ejemplo, y se pueden usar otros valores.

Los extremos de las pistas conductoras pueden estar provistos de almohadillas adecuadas, mesetas, etc., para formar conexiones eléctricas entre el cable flexible 390 y otros componentes. Por ejemplo, los otros componentes pueden estar conectados por alambres al cable flexible 390, o el cable flexible puede configurarse para conectarse directamente a un conector en otro componente. Los cables u otros conectores se pueden conectar al cable flexible, por ejemplo, soldando, sujetando o atornillando, etc. En otras implementaciones, se puede montar un conector en el cable flexible 390 y los otros componentes se pueden conectar a este conector.

Como se ha mencionado anteriormente, debería apreciarse que la figura 4 no está a escala, y la capa conductora 393 típicamente tiene un espesor menor que el espesor de la primera y/o la segunda capa de aislamiento. Por ejemplo, la capa conductora puede tener un espesor de aproximadamente 0,05 mm. La capa conductora relativamente delgada 393 proporciona una flexibilidad que es compatible con la flexibilidad de las capas de aislamiento 391, 392 (y, por lo tanto, para el conector 390 en general). Cabe destacar que el espacio entre las pistas de la capa conductora 393 puede llenarse con un aislante adecuado; una posibilidad es que las capas de aislamiento primera y la segunda 391, 392 estén unidas entre sí en estas regiones intermedias.

El espesor del cable flexible 390 normalmente está dentro del intervalo de 0,25 mm a 0,4 mm, por ejemplo, 0,3 mm. El espesor total puede ser ligeramente mayor en la ubicación del sensor de temperatura 394, por ejemplo, por 0,1­ 0,2 mm adicionales, a medida que las capas de aislamiento primera y la segunda 391, 392 se flexionan o distorsionan ligeramente para alojar el sensor de temperatura 394 (o cualquier otro componente similar, no mostrado en la figura 4).

Como se muestra en la figura 4, el sensor de temperatura 394 y la capa conductora 393 están intercaladas entre las capas de aislamiento eléctrico primera y la segunda 391, 392 en una estructura laminada. El sensor de temperatura 394 puede tener conexiones eléctricas soldadas a las pistas conductoras en la capa 393, o puede usarse cualquier otra forma adecuada de unión. Estas pistas conductoras pueden usarse para proporcionar energía desde la batería al sensor de temperatura 394, y también pueden usarse para señalizar hacia/desde el sensor de temperatura.

El sensor de temperatura 394 se coloca en la primera capa de aislamiento eléctrico 391 de manera que, cuando el cable flexible 390 está conectado entre la batería 310 y la placa de circuito 315, el sensor de temperatura 394 está situado al menos cerca de (adyacente a) la batería 310. En algunas implementaciones, el sensor de temperatura puede estar en contacto directo con la batería. Por ejemplo, el sensor de temperatura puede sobresalir a través de una de las capas laminadas para entrar en contacto con la batería, o se puede omitir (quitar) una parte de una de las capas de aislamiento primera o segunda 391 para permitir el contacto directo entre la batería y el sensor de temperatura. Otra posibilidad es que el sensor de temperatura 394 esté en contacto indirecto con la batería 310 a través de una de las capas de aislamiento. En cualquier caso, el sensor de temperatura está configurado para estar en buen contacto térmico con la batería 310 para poder determinar un cambio de temperatura de la batería.

Debería apreciarse que se puede utilizar cualquier tipo adecuado de sensor de temperatura como sensor de temperatura 394. Los ejemplos típicos incluyen dispositivos de temperatura de resistencia (RTD) y dispositivos de termopar. El sensor de temperatura 394 es sensible a la temperatura al menos en un intervalo operativo especificado de la batería 310, por ejemplo, 0 °C a 60 °C. En la operación, el sensor de temperatura 394 supervisa un parámetro físico, como tensión y/o corriente, indicativa de la temperatura de la batería 310. Por ejemplo, el sensor de temperatura 394 puede controlar la resistencia de un componente que varía con la temperatura, o la salida de tensión de un termopar.

El sensor de temperatura 394 puede estar conectado por la capa conductora a un controlador (por ejemplo, procesador, microcontrolador, etc.) en la placa de circuito 315. El sensor de temperatura 394 envía la temperatura medida al controlador, que controla la temperatura, y se usa para regular una o más funciones del sistema electrónico de suministro de aerosol en función de esta temperatura medida de la batería 310. Por ejemplo, el controlador puede apagar o al menos reducir la cantidad de energía que se toma de la batería si la temperatura medida se encuentra fuera del intervalo operativo de temperatura especificado de la batería. Cabe destacar que, en otras implementaciones, el propio sensor de temperatura 394 puede ser responsable de controlar si la temperatura medida está dentro del intervalo operativo de temperatura especificado de la batería y, si no, enviar una señal de alarma adecuada al controlador para realizar las acciones apropiadas en respuesta a esta condición de error.

La figura 5 es una ilustración esquemática de una parte de un conector eléctrico 490, que tiene una primera capa de aislamiento eléctrico 491, una pluralidad de tiras conductoras 493 y un sensor de temperatura 494 (estos generalmente corresponden al conductor eléctrico 390, primera capa de aislamiento 391, capa conductora 393 y sensor de temperatura 394 de la figura 4, respectivamente). El conector eléctrico 490 puede estar provisto de una segunda capa de aislamiento (no mostrada en la Figura 5), superpuesta a las tiras conductoras 493 y correspondiente a la segunda capa de aislamiento 392, sin embargo, esto puede omitirse en algunas realizaciones.

En la figura 5, la pluralidad de tiras conductoras 493 incluye líneas 495A y 495B que se extienden a través de la parte del conector eléctrico flexible 493 que se muestra en la figura 5. Estas dos líneas 495A y 495B pueden, por ejemplo, utilizarse para conectar los terminales positivo y negativo de la batería 310 a la placa de circuito 315 (como se muestra en la figura 3). Como se ha mencionado anteriormente, las líneas eléctricas 495A, 495B pueden estar provistas de instalaciones de conexión adecuadas en cada extremo para este fin (almohadilla, conector de bloqueo simple, etc.).

La figura 5 muestra adicionalmente (de forma muy esquemática) una posible configuración en la que el sensor de temperatura 494 puede estar dispuesto en la superficie de la primera capa de aislamiento eléctrico 491. En esta configuración, se proporciona una tira conductora 496 del sensor de temperatura y permite la conexión eléctrica del sensor de temperatura 494. Cabe destacar que la tira conductora 496 puede comprender múltiples líneas individuales (separadas) (no mostradas en la Figura 5). Además, aunque la tira conductora se muestra extendiéndose en una sola dirección desde el sensor de temperatura 494, puede extenderse en ambas direcciones, dependiendo de la conectividad eléctrica deseada para el sensor de temperatura 494.

La tira conductora 496 puede proporcionar líneas de entrega de energía positivas y negativas al sensor de temperatura 494. La fuente de alimentación podría recibirse de la batería 310 o, como alternativa, de la placa de circuito 315 (por ejemplo, de un procesador en la placa de circuito 315). La fuente de alimentación al sensor de temperatura 494 (o al menos una línea del mismo) puede, en cambio, derivarse de las líneas de entrega de energía entre la batería 310 y la placa de circuito 315, por ejemplo, mediante conexión a las líneas 495A y 495B (dicha conexión no se muestra en la figura 5), o utilizando una conexión a un plano de tierra (si se proporciona). Otra posibilidad es que el sensor de temperatura 494 pueda incorporar su propia fuente de alimentación interna, por ejemplo, una pequeña batería.

El sensor de temperatura 494 se proporcionará generalmente, por ejemplo, como parte de la tira conductora 496, con al menos una línea de señalización de salida y (en algunas implementaciones) al menos una línea de control de entrada. La línea de señalización y la línea de control de entrada unirán típicamente el sensor de temperatura 494 a la placa de circuito 315 y, más particularmente, a la funcionalidad de control situada en esta placa de circuito, como un microcontrolador, procesador, etc. En algunos casos, la señalización y el control pueden utilizar una o más líneas compartidas. En algunos casos, la señalización y/o control se puede implementar en una o ambas líneas eléctricas, por ejemplo, utilizando un esquema de modulación apropiado para codificar señales.

En algunas implementaciones, el enlace de señalización de salida puede ser utilizado por el sensor de temperatura para enviar la temperatura medida a la placa de circuito 315, que luego es responsable de supervisar la temperatura medida para cualquier condición fuera de operativo. En otras implementaciones, el sensor de temperatura puede usar el enlace de señalización de salida para enviar una alarma a la placa de circuito 315 para notificar una condición de error correspondiente a una medición de temperatura fuera de intervalo (esto puede incluir una indicación de si la temperatura detectada es demasiado alta o demasiado baja).

En algunas implementaciones, un enlace de control de entrada puede proporcionarlo y utilizarlo la placa de circuito 315 (u otra funcionalidad de control apropiada), por ejemplo, para establecer, en el sensor de temperatura 494, umbrales superior e inferior para un intervalo operativo permisible. En este caso, una temperatura medida por encima del umbral superior o por debajo del umbral inferior activaría una alarma para una medición de temperatura fuera de intervalo

En algunas realizaciones, el sensor de temperatura 494 es un detector de temperatura de resistencia (RTD), cuya resistencia es función de la temperatura. La placa de circuito 315 puede entregar una corriente de referencia fija al RTD, y la placa de circuito 315 también supervisa la tensión a través del RTD. Si cambia la temperatura de la batería, esto a su vez cambiará la temperatura y, por lo tanto, la resistencia, del RTD (sensor de temperatura 494). Por consiguiente, la tensión supervisada por la placa de circuito (u otra instalación adecuada dentro del cigarrillo electrónico) cambiará con un cambio en la resistencia, y esto es indicativo de un cambio en la temperatura de la batería 310. En otras implementaciones, el sensor de temperatura 494 puede ser un dispositivo de termopar o cualquier otro sensor de temperatura adecuado para detectar una variación de temperatura asociada con la batería 310.

Otra implementación del conector eléctrico flexible 490' se muestra esquemáticamente en la figura 6 (se apreciará que el conector eléctrico flexible 490' generalmente corresponde al conector eléctrico flexible 490 en la figura 5, y al conector eléctrico flexible 390 en la figura 4, con una correspondencia análoga para otros números de referencia). El sensor de temperatura 494' se forma dentro de la capa conductora 493 alterando la forma, material y/o forma (etc.) de una tira conductora 496' que se conecta al sensor de temperatura 494'. La formación del sensor de temperatura 494' dentro o como parte de la tira conductora 496' ayuda a reducir el espesor total del conector eléctrico flexible 490' (en comparación, por ejemplo, con la configuración de la figura 5, en donde el sensor de temperatura 494' está formado como un componente adicional que puede montarse en la tira conductora 496).

En la implementación mostrada en la figura 6, el sensor de temperatura 494' se forma reduciendo el ancho de una porción de la tira conductora 496' (en lugar de incorporar un distintivo, componente adicional en el conductor eléctrico 490'). Esta porción de anchura reducida tiene una mayor resistencia y, por tanto, puede proporcionar una proporción relativamente grande de la resistencia total a lo largo de la tira conductora 496'. El sensor de temperatura 494' puede estar formado del mismo material que la tira conductora 496' o de un material diferente, por ejemplo, uno que tenga una mayor variación de resistencia con la temperatura, es decir, un coeficiente térmico de resistividad más alto.

Durante la operación, un cambio de temperatura afecta a la resistencia de esta porción de anchura reducida, en concreto, al sensor de temperatura 494'. Esto permite que se detecte el cambio de temperatura, por ejemplo, en la placa de circuito 315, controlando la resistencia total de la tira conductora 496'. Por consiguiente, el sensor de temperatura 494' en esta implementación puede considerarse como una forma de RTD, y puede recibir una fuente de alimentación (por ejemplo) directamente de la batería 310 o de un componente en la PCB 315.

La figura 7 representa una vista esquemática simplificada de una realización adicional de un conector eléctrico 590 visto desde una dirección perpendicular al plano del cable flexible. El conector eléctrico 590, un cable flexible, es similar en muchos aspectos a los conectores eléctricos 390, 490, 490' descritos anteriormente. Tal y como se observa en la figura 7, las tiras conductoras 593 y un sensor de temperatura 594 se proporcionan sobre un sustrato 591 que comprende un primer material dieléctrico flexible para formar un cable flexible similar al de las figuras 5 y 6. Cabe destacar que en la figura 7, el sensor de temperatura 594 se muestra con una forma circular, pero esto es esquemático, y se puede usar cualquier forma apropiada para el dispositivo, como rectangular, etc.

El sensor de temperatura 594 está cubierto por una capa o parche de un segundo material, designado por el número 597, y se muestra en línea discontinua, de modo que el sensor de temperatura 594 está en efecto intercalado entre el sustrato 591 y la capa 597. La capa 597 del segundo material puede cubrir todo o solo parte del sensor de temperatura 594, y también puede tener una extensión limitada, de modo que cubra solo el sensor de temperatura 594, sin extenderse más sobre otras áreas del sustrato 591. El resto del sustrato 591 y las tiras conductoras 593 (y el sensor de temperatura 594, si es adecuado), puede estar cubierto con una tercera capa dieléctrica (no se muestra en la figura 7), análoga al material dieléctrico flexible de la capa 392 (véase la figura 4). El parche del segundo material 597 puede considerarse entonces como una ventana dentro de la tercera capa dieléctrica.

El segundo material 597 tiene un coeficiente de transferencia de calor más alto que el primer y/o el tercer material dieléctrico 591 (como se proporciona) para permitir que los cambios en la temperatura de la batería 310 se transfieran al sensor de temperatura 594 más rápida y eficientemente (que a través del primer o el tercer material dieléctrico), proporcionando así lecturas de temperatura más sensibles y con una mejor respuesta de tiempo a los cambios en la temperatura de la batería.

El segundo material 597 puede ser cualquier material adecuado que permita una buena conductividad térmica entre la batería 310 y el sensor de temperatura 594. Además, el segundo material 597 puede, en algunas implementaciones, ser más resistente al daño por calor que otros componentes del conector flexible 590, si es probable que experimente una temperatura alta por estar en contacto con la batería 310.

El segundo material 597 puede ser flexible o no, ya que cubre un área relativamente pequeña del sustrato 591 y, por lo tanto, no contribuirá significativamente a la flexibilidad general del conector 590. Además, el segundo material 597 puede ser o no dieléctrico (eléctricamente aislante), dependiendo, por ejemplo, de si la superficie de la batería y/o el sensor de temperatura están provistos ellos mismos de una superficie externa o revestimiento eléctricamente aislante. En este sentido, la elección del material para la segunda capa 597 puede ser más amplia que para la primera capa de material 591 (o tercera capa de material).

En algunas implementaciones, la tercera capa dieléctrica puede omitirse. En este caso, el segundo material 597 también puede actuar como un espaciador entre la batería y el resto del conector flexible 590. En otras implementaciones, la segunda capa 597 puede omitirse, por ejemplo, para permitir que el sensor de temperatura 594 contacte directamente con la batería 310 a través de una ventana u orificio adecuado en la tercera capa dieléctrica.

En las implementaciones de las figuras 5 y 6, al sensor de temperatura se le proporcionó su propia tira conductora dedicada 496, 496'. En otras implementaciones, tal y como se muestra en la figura 7, el sensor de temperatura 594 puede estar situado, por ejemplo, a través de dos tiras conductoras 593 que se utilizan para proporcionar energía desde la batería 310 al tablero de control 315. En tal configuración, el sensor de temperatura 594 puede transmitir información de temperatura en forma de una señal superpuesta (o modulación) con respecto a la fuente de alimentación (tales técnicas y protocolos para comunicarse de esta manera son conocidos en la técnica y no se describen con más detalle en el presente documento); También podría usarse un enfoque similar para soportar las comunicaciones de control al sensor de temperatura desde la placa de circuito 315. Otras configuraciones de circuito resultarán evidentes para el experto en la materia, por ejemplo, cuando el propio sensor de temperatura 594 incorpora directamente un interruptor para bloquear la transmisión de potencia en las líneas conductoras 593 en el caso de que la temperatura detectada esté fuera de intervalo.

La figura 8 ilustra un método para operar una unidad de control 320 para un cigarrillo electrónico 10 tal como se describe en el presente documento de conformidad con algunas realizaciones. En la etapa S1 se establece un intervalo operativo adecuado de temperatura de la batería. Esta configuración se realiza generalmente en el momento de la fabricación, o automáticamente después de la fabricación (por ejemplo, si se inserta una nueva unidad de batería, la unidad de control puede acceder a la información suministrada con la batería sobre el intervalo operativo de temperatura apropiado).

En la etapa S2, la temperatura de la batería es detectada por el sensor de temperatura 393, 494, 494'. Típicamente, esto implica detectar un parámetro físico, por ejemplo, tensión o resistencia, que está directamente relacionado con la temperatura. En la etapa S3, se realiza una verificación para ver si la temperatura detectada está fuera del intervalo especificado; de ser así, esto se considera una condición de error. Por ejemplo, la temperatura detectada se puede comparar continuamente con un valor de umbral superior que, cuando se supera, indica que la batería 310 está funcionando a una temperatura peligrosa (demasiado alta). En algunas realizaciones, el umbral superior se establece en 50 ° o 60 °C (por ejemplo). La temperatura detectada también se puede comparar con un umbral de temperatura más bajo, ajustado (por ejemplo) a 0 °C o -5 °C. En algunas realizaciones, puede haber una única verificación de umbral (es decir, el intervalo operativo especificado no está limitado en la dirección superior o inferior). En algunas realizaciones, los umbrales o el intervalo operativo especificado pueden depender de ciertos otros parámetros, por ejemplo, temperatura ambiente, tiempo o tasa de cambio de temperatura. Por ejemplo, un pico momentáneo de temperatura puede ser aceptable, pero una fluctuación más larga del intervalo operativo especificado puede desencadenar una condición de error; de manera similar, un aumento rápido de la temperatura (es decir, superior a una tasa de umbral) puede considerarse una condición de error en sí misma, independientemente de si se ha superado todavía un umbral de temperatura superior.

Si no se detecta una condición de error en la etapa S3, por ejemplo, la temperatura detectada se encuentra dentro del intervalo operativo de temperatura especificado (NO en la etapa S3), entonces la temperatura de la batería 310 se considera aceptable y, en consecuencia, el cigarrillo electrónico 10 continúa funcionando normalmente. En el contexto de la figura 8, el procesamiento vuelve a S2, para indicar un seguimiento continuo de la temperatura. Cabe destacar que puede haber una frecuencia de seguimiento fija o variable, por ejemplo, la tasa de muestreo de la temperatura, según S2, podría aumentar a medida que la temperatura de la batería detectada se acerca al límite del intervalo operativo permitido.

Sin embargo, si hay una condición de error (SÍ en la etapa S3) tal que la temperatura detectada está fuera del intervalo operativo especificado, por ejemplo, por encima de un umbral superior, luego, la operación del dispositivo se altera en consecuencia en S4. Más típicamente, esto implicará reducir o interrumpir el suministro de energía de la batería 310. En algunas implementaciones, esta acción de control (reparación) es realizada por la placa de circuito 315 (tal como por un procesador en la misma), que recibe la temperatura detectada por el sensor de temperatura, realiza la prueba de la etapa S3, y luego reduce o cesa el suministro de energía de la batería en consecuencia. En algunas implementaciones, la funcionalidad de S3 y S4 puede integrarse, al menos en parte, en el propio sensor de temperatura (aunque esto tenderá a ser un enfoque menos flexible).

El principal consumidor de energía de la batería 310 suele ser el calentador eléctrico 155. Por lo tanto, en S4, reducir o interrumpir el suministro de energía de la batería al calentador puede ser el foco principal de la acción correctiva. Sin embargo, es posible que se requiera un apagado más amplio de las operaciones eléctricas para abordar una situación de exceso de temperatura si, por ejemplo, la causa es un cortocircuito en algún lugar de la unidad de control 20.

La placa de circuito 315 puede interrumpir la entrega de energía desde la batería 310 al vaporizador 30 accionando un interruptor que se puede ubicar a lo largo de esta ruta de suministro. En algunas implementaciones, la fuente de alimentación de la batería 310 al vaporizador 30 puede estar sujeta a modulación de ancho de pulso (PWM), por lo que la placa de circuito puede aumentar un ciclo de trabajo desde cero (sin energía) hasta la unidad (máxima potencia). Algunas unidades de batería 310 utilizadas en cigarrillos electrónicos incorporan directamente soporte para dicha funcionalidad PWM. La placa de circuito 315 (u otra instalación de control) puede, por lo tanto, reducir la energía tomada de la batería 310 reduciendo el ciclo de trabajo del suministro de PWM; luego, la energía puede apagarse por completo reduciendo el ciclo de trabajo a cero. En algunas implementaciones, si la temperatura supera el intervalo especificado, la energía extraída de la batería 310 podría reducirse inicialmente. Si la temperatura sigue subiendo (o no baja), a pesar de esta acción, entonces la placa de circuito 315 podría reducir aún más (o interrumpir por completo) la fuente de alimentación extraída de la batería.

Aunque la descripción anterior se ha centrado en una condición de error que podría surgir durante el vapeo, también puede surgir una condición de error en otras circunstancias, por ejemplo, como parte de la recarga de la batería 310. En respuesta a una condición de error durante la recarga, la placa de circuito 315 (u otra instalación de control apropiada) puede reducir o interrumpir la entrega de una corriente de recarga a la batería 310, por ejemplo, mediante la conmutación adecuada. Además, en algunos casos, la condición de error puede deberse a una temperatura demasiado baja, es decir, por debajo de un umbral operativo especificado de la batería. En este caso, la placa de circuito 315 puede reducir o interrumpir la entrega de energía de la batería para evitar que la batería funcione a una temperatura demasiado baja (lo que podría dañar la batería o hacer que el cigarrillo electrónico funcione solo de manera degradada, por ejemplo, si no hay suficiente energía disponible de la batería para que el vaporizador funcione correctamente).

El procesamiento de la etapa S4 también puede incluir proporcionar alguna notificación de la condición de error al usuario. Por ejemplo, el cigarrillo electrónico 10 puede estar provisto de una o más luces que se pueden iluminar de una manera específica (por ejemplo, color, patrón temporal, etc.) para indicar un error; asimismo, el cigarrillo electrónico 10 puede incluir una función de salida de audio para proporcionar una advertencia sonora adecuada de que se ha producido una condición de error.

Después de que se resuelva la condición de error en la etapa S4 en la figura 8, el procesamiento vuelve a la etapa S2; de hecho, se continúa con el control de la temperatura. Por consiguiente, si la temperatura vuelve (por ejemplo, cae) dentro del intervalo operativo especificado, entonces se puede reanudar la operación normal del dispositivo.

En algunas implementaciones, el regreso a la operación normal puede estar sujeto a ciertas condiciones y/o procesamiento (además de que la temperatura vuelva a caer dentro del intervalo operativo normal). Por ejemplo, un usuario puede tener que realizar alguna acción específica, por ejemplo, presionando un botón de reinicio (especialmente para dispositivos en los que la condición de error se indica al usuario a través de una interfaz de usuario de audio y/o visual adecuada, como se ha descrito anteriormente). La placa de circuito también puede requerir un retraso de tiempo predeterminado antes de reanudar las operaciones normales, y/o la temperatura puede tener que volver a un valor que esté cómodamente dentro del intervalo operativo especificado (por ejemplo, en una cantidad predeterminada), en lugar de simplemente introducir el límite del intervalo operativo especificado. En algunos casos, la placa de circuito puede restaurar solo parcialmente la energía de la batería, por ejemplo, para que el cigarrillo electrónico solo pueda reanudar las operaciones con un nivel de potencia reducido, al menos durante un período de tiempo inicial. Además, dichas condiciones pueden imponerse según corresponda.

Por tanto, el enfoque descrito en el presente documento proporciona un sistema electrónico de suministro de aerosol que comprende: un vaporizador para generar un aerosol utilizando energía eléctrica; una batería (tal como la batería 310) para entregar energía eléctrica al vaporizador y a otros componentes del sistema electrónico de suministro de aerosol; un cable flexible plano (como el conector 390) que tiene una estructura laminada y que incorpora múltiples líneas conductoras para transmitir energía eléctrica y/o señales; y un sensor de temperatura incorporado en el cable flexible plano y situado junto a la batería para detectar la temperatura de la batería. El sistema electrónico de suministro de aerosol está configurado para detectar una condición de error si la temperatura detectada de la batería se sale de un intervalo operativo especificado y, en respuesta a dicha detección, reducir o interrumpir la entrega de energía eléctrica de la batería.

En algunas implementaciones, el cable flexible plano incluye al menos una primera y una segunda capa de aislamiento. Las múltiples líneas conductoras y el sensor de temperatura están intercalados entre las capas de aislamiento primera y la segunda. El sistema puede incluir, además, una instalación de control, y el cable plano flexible incluye al menos una línea conductora para comunicar señales entre la instalación de control y el sensor de temperatura. La función de control está configurada para reducir o interrumpir el suministro de energía eléctrica desde la batería en respuesta a la detección de la condición de error, y también puede enviar comandos de control al sensor de temperatura a través del cable.

En algunas implementaciones, la batería tiene un eje longitudinal, por ejemplo, la batería es generalmente de forma cilíndrica, tal como se muestra en las figuras 2 y 4. El cable flexible plano se extiende en una dirección paralela a dicho eje longitudinal. En algunas implementaciones, el plano del cable plano puede encontrarse aproximadamente tangencial a la superficie externa de la batería. Esto puede ayudar a situar el sensor de temperatura cerca o en contacto con la superficie externa de la batería para una detección de temperatura más precisa.

En algunas implementaciones, la batería y el cable flexible plano (más la funcionalidad relacionada) como se describe en el presente documento puede proporcionarse en una unidad de control para un sistema electrónico de suministro de aerosol. A continuación, una unidad de control de este tipo puede conectarse a un vaporizador para formar el sistema electrónico de suministro de aerosol (global).

En algunas implementaciones, el sensor de temperatura detecta la temperatura incorporando un parámetro físico, como la resistencia, que depende de la temperatura. En algunos casos, el propio sensor de temperatura puede medir y/o convertir este parámetro físico en una lectura de temperatura detectada, en otros casos, la medición y/o conversión puede realizarse externamente. Por ejemplo, la placa de circuito de control 315 podría medir la resistencia (parámetro físico) del sensor de temperatura para derivar la temperatura detectada a partir de este parámetro físico. En algunas implementaciones, la detección de la condición de error puede derivarse directamente de la medición del parámetro físico, como una forma de lectura de temperatura (pero sin conversión formal a un valor de temperatura), asumiendo que el intervalo operativo de temperatura de la batería se puede expresar en términos de un intervalo correspondiente para el valor del parámetro físico.

Por lo tanto, el enfoque descrito en el presente documento utiliza un cable flexible plano (FFC, también cable flexible), como el conector 390 en la figura 4. El FFC puede formarse como un cable laminado que tiene dos o más conductores planos colocados en paralelo a un paso dado (separación) y laminado entre dos capas de dieléctrico. Tal y como se describe en el presente documento, un FFC se puede utilizar en un cigarrillo electrónico para proporcionar una conexión fiable, flexible y miniaturizada de múltiples puntos de señal y/o energía situados en diferentes partes del cigarrillo electrónico. Por ejemplo, el FFC normalmente atravesaría la celda de la batería en la unidad de control (segmento reutilizable) del cigarrillo electrónico para transmitir energía eléctrica y señales, según sea necesario. Un sensor de temperatura está integrado dentro de los laminados del FFC, tal y como se muestra en la figura 4, para controlar la temperatura de la batería del cigarrillo electrónico, principalmente por razones de seguridad.

Integrar el sensor de temperatura en el FFC de esta manera tiene una serie de ventajas. Por ejemplo, el sensor de temperatura tiene fácil acceso a líneas eléctricas y líneas de señal que ya están incorporadas en el FFC. Además, el FFC puede permitir que el sensor de temperatura se coloque inmediatamente junto a la batería, para un seguimiento de temperatura preciso y sensible, pero el sensor de temperatura aún puede protegerse (si es necesario) con uno o más laminados del FFC. Asimismo, el FFC es relativamente fácil de montar y sujetar en un cigarrillo electrónico durante la fabricación (en comparación, por ejemplo, a montar un sensor de temperatura individual y el cableado asociado). El FFC también representa una solución compacta que puede caber fácilmente (con la ayuda de su flexibilidad) en el espacio interno reducido de un cigarrillo electrónico.

Aunque las realizaciones descritas anteriormente se han centrado en algunos aspectos en algunos ejemplos específicos de sistemas de suministro de aerosol, se apreciará que se pueden aplicar los mismos principios para los sistemas electrónicos de suministro de aerosol que utilizan otras tecnologías. Por ejemplo, la descripción anterior se ha centrado en implementaciones que utilizan un cigarrillo electrónico de dos partes 10, pero el mismo enfoque se puede aplicar a un cigarrillo electrónico de un solo componente o de varios componentes. Además, la descripción anterior se ha centrado en implementaciones en las que se utiliza un calentador para generar vapor a partir de un precursor líquido, pero el mismo enfoque se puede aplicar a dispositivos en los que el precursor de vapor es un sólido, una pasta u otro material adecuado, y (o) en el que el vapor o aerosol se genera mecánicamente (en lugar de calentarlo). El experto en la materia conocerá muchas otras posibles implementaciones.

Con el fin de abarcar varios asuntos y de hacer avanzar la técnica, esta descripción muestra a modo de ilustración varias realizaciones en las que se pueden poner en práctica la invención o las invenciones reivindicadas. Las ventajas y características de la divulgación constituyen solo un ejemplo representativo de realizaciones, y no son exhaustivas y/o exclusivas. Estas se presentan solo para ayudar a entender y enseñar las una o más invenciones reivindicadas. Debe entenderse que las ventajas, realizaciones, ejemplos, funciones, características, estructuras y/u otros aspectos de la divulgación no han de considerarse limitaciones sobre la divulgación tal como se define por las reivindicaciones, o las limitaciones en equivalentes a las realizaciones, y que pueden utilizarse otras realizaciones y pueden realizarse modificaciones sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Diversas realizaciones pueden adecuadamente comprender, consistir en, o consistir esencialmente en, diversas combinaciones de los elementos divulgados, componentes, características, partes, etapas, medios, etc. distintos a los descritos específicamente en el presente documento, y por tanto se apreciará que las características de las reivindicaciones dependientes pueden combinarse con las características de las reivindicaciones independientes en combinaciones distintas de las que se establecen explícitamente en las reivindicaciones. La presente divulgación puede incluir otras invenciones no reivindicadas actualmente, pero que se pueden reivindicar en el futuro.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema electrónico de suministro de aerosol (10) que comprende:

un vaporizador (30) para generar un aerosol usando energía eléctrica;

una batería (310) para entregar energía eléctrica al vaporizador y a otros componentes del sistema electrónico de suministro de aerosol;

un cable flexible plano (390) que tiene una estructura laminada y que incorpora múltiples líneas conductoras (593) para transmitir energía eléctrica y/o señales; y

un sensor de temperatura (394, 494) incorporado en el cable flexible plano y situado junto a la batería para detectar la temperatura de la batería;

en donde el sistema electrónico de suministro de aerosol está configurado para:

detectar una condición de error si la temperatura detectada de la batería se sale de un intervalo operativo especificado; y

en respuesta a dicha detección, reducir o interrumpir la entrega de energía eléctrica de la batería.

2. El sistema según la reivindicación 1, en donde el cable flexible plano incluye al menos una primera y una segunda capa de aislamiento, y en donde las múltiples líneas conductoras y el sensor de temperatura están intercalados entre la primera y la segunda capa de aislamiento.

3. El sistema según la reivindicación 1 o 2, que comprende, además, una instalación de control, y en donde el cable flexible plano incluye al menos una línea conductora para comunicar señales entre la instalación de control y el sensor de temperatura.

4. El sistema según la reivindicación 3, en donde el sensor de temperatura está configurado para:

notificar a la instalación de control de la temperatura detectada sobre dicha al menos una línea conductora para comunicar señales entre la instalación de control y el sensor de temperatura;

y en donde la instalación de control está configurada para detectar una condición de error si la temperatura detectada de la batería se sale del intervalo operativo especificado.

5. El sistema según la reivindicación 3, en donde el sensor de temperatura está configurado para:

detectar una condición de error si la temperatura detectada de la batería se sale del intervalo operativo especificado; y

notificar a la instalación de control que se ha detectado la condición de error sobre dicha al menos una línea conductora para comunicar señales entre la instalación de control y el sensor de temperatura.

6. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde la instalación de control está configurada para reducir o interrumpir la entrega de energía eléctrica desde la batería en respuesta a la detección de la condición de error.

7. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en donde la instalación de control está configurada para transmitir un comando de control al sensor de temperatura sobre dicha al menos una línea conductora para comunicar señales entre la instalación de control y el sensor de temperatura.

8. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en donde las líneas conductoras del cable flexible plano se utilizan para entregar energía eléctrica desde la batería a la instalación de control.

9. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde un extremo del cable flexible plano está conectado a al menos un terminal de la batería y/o en donde las líneas conductoras del cable flexible plano se utilizan para entregar energía eléctrica (i) desde la batería al vaporizador; y/o (ii) al sensor de temperatura desde la batería y/o desde la instalación de control.

10. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la batería tiene un eje longitudinal y el cable flexible plano se extiende en una dirección paralela a dicho eje longitudinal, y/o en donde la batería tiene una superficie externa y el cable flexible plano es aproximadamente tangencial a la superficie externa de la batería.

11. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la batería es recargable, y en donde, en respuesta a una condición de error detectada de que la temperatura detectada de la batería se ha salido de un intervalo operativo especificado, el sistema electrónico de suministro de aerosol está configurado para reducir o interrumpir una entrega de energía eléctrica a la batería para recargar la batería.

12. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende, además, una interfaz de usuario de audio y/o visual para notificar a un usuario una condición de error detectada.

13. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el sensor de temperatura contacta directamente con la batería y/o en donde el sensor de temperatura proporciona un parámetro físico que depende de la temperatura y/o en donde el sensor de temperatura es un detector de temperatura de resistencia.

14. Una unidad de control (20) para su uso con un sistema electrónico de suministro de aerosol (10) que comprende un vaporizador (30) para generar un aerosol usando energía eléctrica, comprendiendo la unidad de control: una batería (310) para entregar energía eléctrica al vaporizador y a otros componentes del sistema electrónico de suministro de aerosol;

un cable flexible plano (390) que tiene una estructura laminada y que incorpora múltiples líneas conductoras (593) para transmitir energía eléctrica y/o señales;

un sensor de temperatura (394, 494) incorporado en el cable flexible plano y situado junto a la batería para detectar la temperatura de la batería;

en donde la unidad de control está configurada para:

detectar una condición de error si la temperatura detectada de la batería se sale de un intervalo operativo especificado; y en respuesta a dicha detección, reducir o interrumpir la entrega de energía eléctrica de la batería.

15. Un método para operar un sistema electrónico de suministro de aerosol que comprende un vaporizador para generar un aerosol usando energía eléctrica, comprendiendo el método:

entregar energía eléctrica desde la batería al vaporizador y a otros componentes del sistema electrónico de suministro de aerosol;

detectar la temperatura de la batería mediante un sensor de temperatura incorporado en un cable flexible plano y situado junto a la batería, en donde el cable flexible plano tiene una estructura laminada e incorpora múltiples líneas conductoras para transmitir energía eléctrica y/o señales;

detectar una condición de error si la temperatura detectada de la batería se sale de un intervalo operativo especificado; y en respuesta a dicha detección, reducir o interrumpir la entrega de energía eléctrica de la batería.