ES3040136T3 - Cartridge assembly for an aerosol-generating system having leakage prevention - Google Patents

Abstract

Un conjunto de cartucho para un sistema generador de aerosol (10), que comprende: una carcasa (422) y un cartucho (430) dispuesto dentro de la carcasa. El cartucho comprende: un elemento calefactor (128) dentro del cuerpo del cartucho; una entrada de aire del cartucho (430a); una salida de aire del cartucho (430b); y una vía de flujo de aire que se extiende desde la entrada de aire del cartucho hasta la salida de aire del cartucho, a través del elemento calefactor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCION

Unidad de cartucho para un sistema generador de aerosol que tiene prevención de fugas

La invención se refiere a sistemas generadores de aerosol, tales como sistemas generadores de aerosol operados eléctricamente portátiles. En particular, la invención se refiere a cartuchos para sistemas generadores de aerosol, que contienen un suministro de sustrato formador de aerosol y una unidad de calentamiento.

Se conocen sistemas generadores de aerosol operados eléctricamente portátiles que consisten en una porción de dispositivo que comprende una batería y los circuitos electrónicos de control, y una porción de cartucho que comprende un suministro de sustrato formador de aerosol contenido en una porción de almacenamiento y una unidad de calentamiento operado eléctricamente que actúa como vaporizador. Un cartucho que comprende tanto un suministro de sustrato formador de aerosol contenido en la porción de almacenamiento como un vaporizador a veces se denomina “cartomizador”. La unidad de calentamiento puede comprender un elemento de calentamiento que está en contacto directa o indirectamente con el sustrato formador de aerosol contenido en la porción de almacenamiento. En algunas disposiciones, el elemento de calentamiento es un elemento de calentamiento permeable a los fluidos y el sustrato líquido formador de aerosol pasa a través de poros o agujeros en el elemento de calentamiento de manera que el sustrato puede vaporizarse.

Particularmente cuando el cartucho comprende un sustrato líquido formador de aerosol contenido en una porción de almacenamiento, puede ser conveniente controlar cuándo dicho sustrato es capaz de salir de la porción de almacenamiento. Por ejemplo, puede ser conveniente evitar la migración del sustrato desde la porción de almacenamiento durante el tránsito o hasta que un usuario esté listo para usar el cartucho. También puede ser conveniente mitigar o evitar la fuga del sustrato al exterior del cartucho.

Por lo tanto, algunos cartuchos de la técnica anterior se proporcionan con una o más barreras desmontables o frágiles, que pueden eliminarse o romperse cuando un usuario está listo para usar el cartucho. Sin embargo, tales disposiciones pueden tener una serie de inconvenientes. Por ejemplo, una vez que se ha retirado o roto tal barrera, puede que no sea posible volver a sellar el cartucho, y en particular volver a sellar el sustrato líquido formador de aerosol en la porción de almacenamiento del cartucho. Esto puede provocar fugas subsecuentes de sustrato líquido formador de aerosol. Esto puede interferir con los componentes eléctricos del sistema, o causar inconvenientes para el consumidor, o ambos. Además, tales disposiciones pueden ser difíciles de manejar para un consumidor, o difíciles de fabricar, o ambas.

El documento WO 2017/129617 A1 describe una unidad de cartucho para su uso en un sistema generador de aerosol, la unidad de cartucho comprende un cartucho, un alojamiento, una boquilla y al menos un enlace, en donde el cartucho comprende un primer y segundo compartimiento que tienen cada uno una entrada de aire y una salida de aire; el alojamiento encierra el cartucho, el alojamiento comprende entradas de aire, salidas de aire y al menos una ranura guía; la boquilla comprende una entrada de aire (38) en comunicación continua con las salidas de aire del alojamiento; el al menos un enlace se extiende a través de la al menos una ranura guía y se conecta al cartucho y la boquilla; y la boquilla y el cartucho son giratorios con respecto al alojamiento de una primera posición a una segunda posición. Cuando el cartucho está en la primera posición, el alojamiento obstruye las entradas de aire y las salidas de aire del primer y segundo compartimentos. Cuando el cartucho está en la segunda posición, las entradas de aire y las salidas de aire del primer y segundo compartimentos están en comunicación continua con las entradas de aire del alojamiento y las salidas de aire del alojamiento respectivamente.

Sería conveniente proporcionar una unidad de cartucho que sea más robusto y menos propenso a fugas. También sería conveniente proporcionar una unidad de cartucho que tenga un alojamiento reutilizable.

De conformidad con un primer aspecto de la invención, se proporciona un cartucho para un sistema generador de aerosol, el cartucho comprende: un cuerpo principal del cartucho que comprende al menos una salida de aire del cartucho; un contenedor de almacenamiento dentro del cuerpo principal del cartucho, el contenedor de almacenamiento contiene un suministro de sustrato líquido formador de aerosol; un elemento de calentamiento dispuesto en un primer extremo del cuerpo principal del cartucho, el elemento de calentamiento está en comunicación continua con el contenedor de almacenamiento; y una tapa de cartucho que comprende: al menos una entrada de aire del cartucho; una porción superior configurada para cubrir el primer extremo del cuerpo principal del cartucho y el elemento de calentamiento; y una porción lateral que se extiende desde la porción superior de la tapa del cartucho y sobre una parte de una porción lateral del cuerpo principal del cartucho; y en donde, la porción lateral de la tapa del cartucho comprende una porción de acoplamiento, configurada para acoplarse de manera liberable con una porción correspondiente del cuerpo principal del cartucho, y en donde, cuando la porción de acoplamiento se desacopla del cuerpo principal del cartucho, la tapa del cartucho se configura para moverse con relación al cuerpo principal del cartucho entre: una primera posición, en la que una o ambas de la tapa del cartucho y el cuerpo principal del cartucho bloquean el flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho a la salida de aire del cartucho, a través del elemento de calentamiento; y una segunda posición, en la que existe una trayectoria de flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho a la salida de aire del cartucho, a través del elemento de calentamiento.

Al disponer que tal tapa de cartucho sea móvil entre la primera y la segunda posiciones, la trayectoria de flujo de aire a través del elemento de calentamiento puede abrirse y cerrarse selectivamente. Por lo tanto, un consumidor puede seleccionar si desea que la trayectoria de flujo de aire esté abierta, por ejemplo, cuando desea usar el ensamble en un sistema generador de aerosol; o si desea que la trayectoria de flujo de aire esté cerrada, por ejemplo, cuando no desea usar el ensamble en un sistema generador de aerosol. Al disponer que la trayectoria de flujo de aire se cierre, cuando el ensamble no está en uso, puede reducirse la posibilidad de fuga accidental de fluido del ensamble. Además, al disponer que la trayectoria de flujo de aire se cierre, cuando el conjunto no está en uso, puede minimizarse la exposición innecesaria del elemento de calentamiento a las condiciones ambientales externas.

La disposición del primer aspecto de la presente invención también puede permitir que un cartucho se suministre a un consumidor en una condición en la que el elemento de calentamiento y el sustrato líquido formador de aerosol están sellados y protegidos del entorno externo del cartucho. Esto puede ayudar a proteger o preservar mejor uno o ambos del elemento de calentamiento y el sustrato líquido formador de aerosol.

La tapa del cartucho está configurada para moverse entre una primera posición y una segunda posición. Cuando la tapa del cartucho está en la primera posición, puede proporcionar un recinto sellado para el elemento de calentamiento. En consecuencia, cuando está en la primera posición, la tapa del cartucho puede ayudar a bloquear el flujo de aire entre el elemento de calentamiento y: la entrada de aire del cartucho, una salida de aire del cartucho, o ambas. Sin embargo, cuando la tapa del cartucho está en la segunda posición, el aire puede fluir entre el elemento de calentamiento y: la entrada de aire del cartucho, la salida de aire del cartucho, o ambas. La tapa del cartucho puede moverse entre la primera y la segunda posiciones por medio de un acoplamiento de ajuste a presión entre la tapa del cartucho y el cuerpo principal del cartucho. La al menos una entrada de aire del cartucho puede proporcionarse en forma de al menos una abertura en la tapa del cartucho. La al menos una salida de aire del cartucho puede proporcionarse en forma de al menos una abertura en el cuerpo principal del cartucho.

Como se describirá con más detalle más abajo, de conformidad con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una unidad de cartucho para un sistema generador de aerosol, el conjunto que comprende un cartucho de conformidad con el primer aspecto de la invención, y un alojamiento configurada para recibir el cartucho. El alojamiento tiene un extremo del lado de la boca y un extremo de dispositivo opuesto configurado para conectarse a un dispositivo generador de aerosol, en donde al menos una salida de aire del alojamiento se proporciona en el extremo del lado de la boca del alojamiento, y al menos una entrada de aire del alojamiento se proporciona corriente arriba de la salida de aire del alojamiento. La entrada de aire del alojamiento puede proporcionarse en el extremo del dispositivo del alojamiento.

Cuando el cartucho se dispone dentro del alojamiento, la tapa del cartucho se configura para moverse con relación al cuerpo principal del cartucho entre: una primera posición, en la que una o ambas de la tapa del cartucho y el cuerpo principal del cartucho bloquean el flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho a la salida de aire del cartucho, a través del elemento de calentamiento; y una segunda posición, en la que existe una trayectoria de flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho a la salida de aire del cartucho, a través del elemento de calentamiento. Cuando el cartucho se retira del alojamiento, la tapa del cartucho se configura preferentemente para residir en la primera posición.

La disposición del segundo aspecto de la invención significa ventajosamente que el interior del cartucho, y en particular, la región interior del cartucho que contiene el elemento de calentamiento, solo se expone al flujo de aire externo cuando el cartucho se ha insertado en el alojamiento. Esto significa que cuando el cartucho se transporta, se manipula o ambos, se evita que el sustrato líquido formador de aerosol se escape del cartucho. Por lo tanto, la presente invención puede proporcionar una disposición más robusta y confiable que los ensambles de cartucho de la técnica anterior.

El cartucho puede ser extraíble del alojamiento. Al disponer que el cartucho sea extraíble del alojamiento, es posible reutilizar el alojamiento después de desechar el cartucho. En particular, cuando un suministro de sustrato líquido formador de aerosol se ha consumido por completo, el cartucho puede retirarse del alojamiento y desecharse. El mismo alojamiento puede reutilizarse después con un nuevo cartucho.

La unidad de cartucho del segundo aspecto de la invención puede suministrarse en una configuración preensamblada. En esta configuración, el cartucho ya está dispuesto dentro del alojamiento. En esta configuración, el cartucho puede fijarse temporalmente al alojamiento para evitar la extracción accidental del cartucho del alojamiento.

Como alternativa a suministrarse en una configuración preensamblada, la unidad de cartucho puede suministrarse en una configuración no ensamblada. En este caso, el cartucho puede disponerse fuera del alojamiento pero configurarse para insertarse en el alojamiento, por ejemplo, por un consumidor. El cartucho puede configurarse para insertarse en el alojamiento a través de una abertura en el extremo del dispositivo del alojamiento. Por lo tanto, de conformidad con la presente descripción, también puede proporcionarse un kit para un sistema generador de aerosol, y en particular, un kit para una unidad de cartucho para un sistema generador de aerosol. El kit comprende: un alojamiento que tiene un extremo del lado de la boca y un extremo de dispositivo opuesto configurado para conectarse a un dispositivo generador de aerosol, en donde al menos una salida de aire del alojamiento se proporciona en el extremo del lado de la boca del alojamiento, y al menos una entrada de aire del alojamiento se proporciona corriente arriba de la salida de aire del alojamiento; y un cartucho configurado para insertarse en el alojamiento. El cartucho comprende: el cartucho del primer aspecto de la presente invención.

La tapa del cartucho puede comprender una porción superior configurada para cubrir la cara de extremo del primer extremo del cuerpo principal del cartucho; y una porción lateral que se extiende desde la porción superior de la tapa del cartucho y sobre una parte de una porción lateral del cuerpo principal del cartucho. La porción superior de la tapa del cartucho puede ser esencialmente plana. La porción superior de la tapa del cartucho puede ser en forma de disco.

La porción lateral de la tapa del cartucho puede comprender una pared lateral. La pared lateral de la tapa del cartucho puede ser una sola pared, o puede ser una pluralidad de paredes. Preferentemente, la pared lateral del cartucho o paredes laterales se extienden alrededor y sobre toda la periferia de la pared o paredes laterales en el primer extremo del cuerpo principal del cartucho. Esto puede ayudar a proporcionar un sello eficaz en el primer extremo del cuerpo del cartucho.

La porción lateral de la tapa del cartucho puede comprender una porción de acoplamiento, que se acopla selectivamente con y se desacopla de una porción correspondiente del cuerpo principal del cartucho cuando la tapa del cartucho se mueve entre la primera posición y la segunda posición. Por ejemplo, la porción lateral de la tapa del cartucho puede comprender un miembro deflectable que se configura para acoplarse de manera liberable con una protuberancia de acoplamiento en la pared lateral del cuerpo principal del cartucho. El miembro deflectable puede extenderse directamente desde la porción superior de la tapa del cartucho. El miembro deflectable puede extenderse desde una porción no deflectable de la pared lateral de la tapa del cartucho. El miembro deflectable puede tener un extremo distal que se extiende hacia un segundo extremo del cuerpo principal del cartucho, y un extremo proximal unido al resto de la tapa del cartucho. El segundo extremo del cuerpo principal del cartucho puede estar opuesto al primer extremo del cuerpo principal del cartucho.

El miembro deflectable puede comprender un orificio o muesca en el que se extiende la protuberancia de acoplamiento cuando la tapa del cartucho está en la primera posición. Esto puede ayudar a mantener de manera segura la tapa del cartucho en su lugar con respecto al cuerpo principal del cartucho, cuando la tapa del cartucho está en la primera posición. Para permitir que la tapa del cartucho se mueva a la segunda posición, el miembro deflectable puede desviarse lejos de la protuberancia de acoplamiento, de manera que la protuberancia de acoplamiento ya no se extienda hacia dentro del agujero o muesca.

La porción superior de la tapa del cartucho puede comprender un par de aberturas dispuestas para cubrir el elemento de calentamiento. Tales aberturas pueden permitir ventajosamente que los contactos eléctricos en un dispositivo generador de aerosol electrónico formen una conexión eléctrica con el elemento de calentamiento. Preferentemente, cada abertura en el par de aberturas se dispone para cubrir una porción de extremo correspondiente del elemento de calentamiento. Esto puede permitir que la corriente eléctrica pase a través del elemento de calentamiento.

El elemento de calentamiento puede ser parte de una unidad de calentamiento del cartucho. La unidad de calentamiento puede disponerse en el primer extremo del cuerpo principal del cartucho. La unidad de calentamiento puede llenar una abertura en el primer extremo del cuerpo principal del cartucho. Por lo tanto, la unidad de calentamiento subyacente a la tapa del cartucho. La abertura puede ser un extremo abierto del contenedor de almacenamiento dentro del cuerpo principal del cartucho.

La unidad de calentamiento puede ser la parte del cuerpo principal del cartucho, que contribuye a bloquear el flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho a la salida de aire del cartucho, cuando la tapa del cartucho está en la primera posición. En particular, cuando la tapa del cartucho está en la primera posición, al menos parte de la unidad de calentamiento puede alinearse con la entrada de aire del cartucho, de manera que dicha al menos parte de la unidad de calentamiento ocluye la entrada de aire del cartucho y bloquea el flujo de aire hacia el cartucho a través de la entrada de aire del cartucho. Por ejemplo, en la primera posición, una superficie superior de la unidad de calentamiento puede colindar con la superficie inferior de la tapa del cartucho. Esto puede ayudar a proporcionar un acoplamiento sellado para evitar que el aire fluya desde la entrada de aire del cartucho al elemento de calentamiento.

La unidad de calentamiento puede comprender una base de la unidad de calentamiento. La base de la unidad de calentamiento puede ser una porción de la unidad de calentamiento que llena la abertura en el primer extremo del cuerpo principal del cartucho. La base de la unidad de calentamiento puede comprender un cuerpo hueco con una primera y una segunda abertura de la base de la unidad de calentamiento, en donde la primera abertura de la base de la unidad de calentamiento está en un extremo opuesto del cuerpo hueco a la segunda abertura de la base de la unidad de calentamiento. La base de la unidad de calentamiento puede soportar el elemento de calentamiento. Por ejemplo, el elemento de calentamiento puede montarse en la base de la unidad de calentamiento de manera que el elemento de calentamiento se extienda a través de la primera abertura de la base de la unidad de calentamiento.

Un material capilar puede disponerse en el cuerpo hueco de la base del ensamble de calentador. Un material de retención de líquido para contener un sustrato líquido formador de aerosol puede disponerse en el cuerpo hueco de la base de la unidad de calentamiento. Cuando se proporcionan tanto un material capilar como un material de retención de líquido, el material capilar puede colocarse entre el elemento de calentamiento y el material de retención de líquido.

La unidad de calentamiento puede comprender además una cubierta de la unidad de calentamiento que cubre la base de la unidad de calentamiento. El recubrimiento de la unidad de calentamiento puede comprender una porción de recubrimiento que generalmente cubre el elemento de calentamiento. La porción de cubierta puede ser esencialmente plana. La porción de cubierta puede ser en forma de disco.

El recubrimiento de la unidad de calentamiento puede ser la parte del cuerpo principal del cartucho, que contribuye a bloquear el flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho a la salida de aire del cartucho, cuando la tapa del cartucho está en la primera posición. En particular, cuando la tapa del cartucho está en la primera posición, al menos parte del recubrimiento de la unidad de calentamiento puede alinearse con la entrada de aire del cartucho, de manera que dicha al menos parte del recubrimiento de la unidad de calentamiento ocluye la entrada de aire del cartucho y bloquea el flujo de aire hacia el cartucho a través de la entrada de aire del cartucho. Por ejemplo, en la primera posición, una superficie superior del recubrimiento de la unidad de calentamiento puede colindar con la superficie inferior de la tapa del cartucho. Esto puede ayudar a proporcionar un acoplamiento sellado para evitar que el aire fluya desde la entrada de aire del cartucho al elemento de calentamiento. El recubrimiento de la unidad de calentamiento puede tener una o más porciones configuradas para acoplarse con el primer extremo del cuerpo principal del cartucho. Por ejemplo, el recubrimiento de la unidad de calentamiento puede comprender un par de brazos de conexión que se extienden desde la porción de cubierta del recubrimiento de la unidad de calentamiento. Los brazos de conexión pueden configurarse para formar un acoplamiento de ajuste a presión con una porción correspondiente respectiva de la superficie exterior del primer extremo del cuerpo principal del cartucho. Cada brazo de conexión puede ser esencialmente en forma de T. La porción correspondiente de la superficie exterior del primer extremo del cuerpo principal del cartucho puede tener la forma de un rebaje, que está conformada para corresponder a la forma de un brazo de conexión del recubrimiento de la unidad de calentamiento.

El recubrimiento de la unidad de calentamiento puede comprender una primera abertura que cubre una porción central del elemento de calentamiento. La primera abertura puede tener forma cuadrada. La primera abertura puede ubicarse centralmente en el recubrimiento de la unidad de calentamiento.

El recubrimiento de la unidad de calentamiento puede comprender un par de segundas aberturas, cada una de las cuales cubre una porción de extremo del elemento de calentamiento. El par de segundas aberturas puede tener forma circular. El par de segundas aberturas en el recubrimiento de la unidad de calentamiento puede disponerse para subyacer a un par correspondiente de aberturas en la tapa del cartucho. Tal disposición puede permitir que los contactos eléctricos en un dispositivo generador de aerosol electrónico se extiendan a través de la tapa del cartucho y el recubrimiento de la unidad de calentamiento y formen una conexión eléctrica con el elemento de calentamiento.

El recubrimiento de la unidad de calentamiento puede comprender una tercera abertura colocada en una región periférica del recubrimiento de la unidad de calentamiento y que no cubre el elemento de calentamiento. Por lo tanto, la tercera abertura no se proporciona para la interacción con el elemento de calentamiento. En cambio, la tercera abertura puede proporcionar un punto de salida para el flujo de aire. En particular, cuando la tapa del cartucho está en la segunda posición, se puede definir una cámara de flujo de aire dentro del cartucho mediante un espacio existente entre la tapa del cartucho y el recubrimiento de la unidad de calentamiento. En tal configuración, el aire puede fluir hacia la cámara de flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho. El aire puede fluir después a través de la parte superior del recubrimiento de la unidad de calentamiento y a través de la primera abertura en el recubrimiento de la unidad de calentamiento, antes de que salga de la cámara de flujo de aire por medio de la tercera abertura. Preferentemente, la primera abertura del recubrimiento de la unidad de calentamiento se coloca entre una entrada de aire del cartucho y la tercera abertura del recubrimiento de la unidad de calentamiento. Esto puede fomentar el flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho a pasar a través de la primera abertura del calentador exterior, y por lo tanto la porción expuesta del elemento de calentamiento, antes de que llegue al punto de salida de la tercera abertura del recubrimiento de la unidad de calentamiento. La tercera abertura puede tener forma arqueada.

Cuando la tapa del cartucho está en la primera posición, una o ambas de la tapa del cartucho y el cuerpo principal del cartucho pueden bloquear el flujo de aire entre la primera abertura del recubrimiento de la unidad de calentamiento y la tercera abertura del recubrimiento de la unidad de calentamiento. Por ejemplo, cuando la tapa del cartucho está en la primera posición, la superficie inferior de la tapa del cartucho y el recubrimiento de la unidad de calentamiento de superficie superior pueden formar un acoplamiento sellado entre la primera y la tercera aberturas del recubrimiento de la unidad de calentamiento. Esto puede ayudar a evitar que el sustrato líquido formador de aerosol se escape hacía, y potencialmente fuera, la salida de aire del cartucho.

El cuerpo principal del cartucho puede alargarse. El cuerpo principal del cartucho puede ser esencialmente cilindrico. El cuerpo principal del cartucho puede tener un segundo extremo, opuesto al primer extremo del cuerpo principal del cartucho. El segundo extremo puede ser cónico.

El contenedor de almacenamiento puede formarse a partir de una o más piezas distintas, que se disponen dentro del cuerpo principal del cartucho. Alternativamente, el contenedor de almacenamiento puede formarse integralmente dentro del cuerpo principal del cartucho. En este caso, las superficies internas del cuerpo principal del cartucho pueden definir al menos una porción del límite del contenedor de almacenamiento. El cuerpo principal del cartucho y el contenedor de almacenamiento pueden formarse de un material de plástico moldeable, tal como polipropileno (PP) o tereftalato de polietileno (PET).

El cuerpo principal del cartucho puede formarse como un solo componente. Alternativamente, el cuerpo principal del cartucho puede formarse de más de un componente. Por ejemplo, el cuerpo principal del cartucho puede comprender dos partes; una primera parte que define el contenedor de almacenamiento, y una segunda parte configurada para conectarse a la primera parte. La primera y la segunda partes del cuerpo principal del cartucho pueden definir colectivamente al menos una porción de una trayectoria de flujo de aire en el cartucho. La porción más pequeña de una trayectoria de flujo de aire en el cartucho puede extenderse desde el primer extremo del cuerpo principal del cartucho hasta un segundo extremo opuesto del cuerpo principal del cartucho. Esta porción de la trayectoria de flujo de aire puede denominarse trayectoria de flujo de aire lateral. La segunda parte del cuerpo principal del cartucho puede unirse a la primera parte del cuerpo principal del cartucho mediante un acoplamiento de ajuste a presión.

La segunda parte del cuerpo principal del cartucho puede comprender una porción de cubierta lateral dispuesta para extenderse a lo largo de un lado de la primera parte del cuerpo principal del cartucho para definir un canal de flujo de aire lateral, el canal de flujo de aire lateral que se define entre la superficie interna de la porción de cubierta lateral y la superficie externa de la primera parte del cuerpo principal del cartucho, el canal de flujo de aire lateral que forma parte de la trayectoria de flujo de aire en el cartucho. La porción de cubierta lateral puede comprender un panel curvo.

La segunda parte del cuerpo principal del cartucho puede comprender además una porción de tobera unida a un extremo de la porción de cubierta lateral, la porción de tobera que define una salida de aire del cartucho. La tobera puede ser un cono hueco. La tobera puede tener una primera abertura dispuesta para recibir y acoplarse con un extremo distal de la primera parte del cuerpo principal del cartucho, y una segunda abertura en el extremo distal de la tobera. La segunda abertura de la tobera puede definir una salida de aire del cartucho.

Cuando el cuerpo principal del cartucho tiene la porción de cubierta lateral descrita anteriormente y el cartucho comprende el recubrimiento de la unidad de calentamiento descrita anteriormente con una tercera abertura, el cartucho se dispone preferentemente de manera que la tercera abertura del recubrimiento de la unidad de calentamiento se dispone en un extremo del canal de flujo de aire lateral. Con este arreglo, el aire puede salir de la cámara de flujo de aire en el primer extremo del cuerpo principal del cartucho por medio de la tercera abertura en el recubrimiento de la unidad de calentamiento, y después continuar fluyendo a través del cartucho, por medio del canal lateral de flujo de aire, hasta que finalmente sale del cartucho por medio de la salida de aire del cartucho en la tobera.

El segundo aspecto de la presente invención proporciona una unidad de cartucho que comprende un cartucho de conformidad con el primer aspecto de la invención y un alojamiento para recibir el cartucho. El alojamiento puede proporcionar la superficie externa de la unidad de cartucho, cuando la unidad de cartucho se ha ensamblado. El alojamiento puede estar destinada a formar una boquilla de un dispositivo generador de aerosol. El alojamiento puede ser generalmente tubular. El alojamiento puede tener un extremo de dispositivo configurado para conectarse a una porción de dispositivo de un dispositivo generador de aerosol, y un extremo del lado de la boca opuesto configurado para su inserción en la boca de un usuario. Un usuario puede chupar el extremo del alojamiento hacia el extremo del cartucho para aspirar el aerosol generado en el cartucho hacia la boca del usuario. El alojamiento puede tener una abertura en su extremo del dispositivo para recibir un cartucho. El alojamiento puede tener una abertura en su extremo del lado de la boca para proporcionar una salida de aire del alojamiento.

El alojamiento puede comprender una porción de conexión en su extremo del dispositivo. La porción de conexión puede comprender una estructura de enclavamiento mecánico, tal como un encaje a presión o un encaje de tornillo, configurada para acoplarse a una estructura de enclavamiento correspondiente en un dispositivo generador de aerosol. La estructura de enclavamiento puede permitir al menos alguna rotación del alojamiento con relación al dispositivo, pero evitar el movimiento axial del alojamiento con relación al dispositivo.

El alojamiento y el cartucho se disponen preferentemente para acoplarse entre sí de manera que cuando el cartucho se recibe en el alojamiento, el movimiento de rotación del cartucho con respecto al alojamiento provoca el movimiento longitudinal de la tapa del cartucho con respecto al cuerpo principal del cartucho. Este movimiento longitudinal de la tapa del cartucho con respecto al cuerpo principal del cartucho corresponde al movimiento de la tapa del cartucho con relación al cuerpo principal del cartucho entre la primera posición y la segunda posición. La primera posición puede considerarse una posición cerrada porque se evita el flujo de aire, y la segunda posición puede considerarse una posición abierta porque se permite el flujo de aire.

Tal disposición significa ventajosamente que el cartucho no puede abrirse fácilmente hasta que se use o esté a punto de usarse. Es decir, tal disposición puede significar ventajosamente que el cartucho no se abrirá fácilmente durante uno o ambos de transporte y almacenamiento. En cambio, un usuario solo puede abrir el cartucho una vez que haya insertado el cartucho en el alojamiento. Por ejemplo, una vez que un usuario está listo para usar el cartucho, lo inserta en el alojamiento y aplica rotación hacia adelante, tal como rotación en el sentido de las agujas del reloj, para abrir el cartucho. Cuando el usuario ha terminado de usar el cartucho y desea cerrar el cartucho y posiblemente retirar el cartucho del alojamiento, el usuario aplica una rotación inversa, tal como una rotación en el sentido de las agujas del reloj, para cerrar el cartucho y permitir su extracción del alojamiento.

Para facilitar tal disposición, en algunas modalidades el cuerpo principal del cartucho puede comprender al menos una protuberancia guía, y el alojamiento puede proporcionar un carril guía para la al menos una protuberancia guía. El ensamble puede configurarse de manera que la protuberancia de guía se reciba en el carril guía cuando el cartucho se inserta en el alojamiento. En particular, el alojamiento puede proporcionar una porción de recepción para permitir que la protuberancia de guía entre en el carril guía. La porción de recepción puede definir un espacio a través del cual la protuberancia de guía debe pasar antes de que pueda entrar en el carril guía. Esto puede ayudar a garantizar que el cartucho solo pueda insertarse completamente en el alojamiento en una de un número limitado de orientaciones, tales como una o dos orientaciones predefinidas.

El cartucho puede configurarse de manera que el movimiento de la protuberancia guía a lo largo del carril guía del alojamiento se configure para provocar el movimiento de la tapa del cartucho con respecto al cuerpo principal del cartucho entre la primera posición unida y la segunda posición parcialmente unida. Por ejemplo, una vez recibido en el carril guía, la unidad de cartucho puede configurarse de manera que el movimiento giratorio del cartucho con respecto al alojamiento haga que la protuberancia de guía se deslice a lo largo del carril guía. El carril guía puede estar en ángulo con relación al eje longitudinal del alojamiento, de manera que el movimiento hacia adelante de la protuberancia guía a lo largo del carril guía hace que el cuerpo principal del cartucho se tire más hacia dentro del alojamiento. El acoplamiento entre el cartucho y el alojamiento se configura preferentemente para evitar que la tapa del cartucho también se tire más hacia dentro en el alojamiento cuando la protuberancia de guía avanza a lo largo del carril guía.

Cuando el cartucho incluye un mecanismo para unir de manera segura la tapa del cartucho al cuerpo principal del cartucho (tal como el miembro deflectable y la protuberancia de acoplamiento), el alojamiento incluye preferentemente un mecanismo para desacoplar temporalmente tal unión de manera que la tapa del cartucho no se tire más hacia dentro del alojamiento con el cuerpo principal del cartucho. Por ejemplo, el alojamiento puede comprender además un borde dispuesto dentro de su interior, y el borde puede disponerse para acoplarse con el miembro deflectable del cuerpo principal del cartucho a medida que el cartucho gira dentro del alojamiento. En particular, el acoplamiento del borde con el miembro deflectable puede hacer que el miembro deflectable se desacople de la protuberancia de acoplamiento del cuerpo principal del cartucho. Esto puede hacer que la tapa del cartucho se separe temporalmente del cuerpo principal del cartucho, y por lo tanto permitir que el cuerpo principal del cartucho se tire más hacia dentro en el alojamiento, sin tirar también de la tapa del cartucho más hacia dentro en el alojamiento. Esto hace que el cuerpo principal del cartucho se aleje longitudinalmente de la tapa del cartucho, lo que crea un cámara de flujo de aire dentro del cartucho entre la parte inferior de la tapa del cartucho y el primer extremo del cuerpo principal del cartucho.

El borde del reborde del alojamiento puede estar en ángulo, el borde del miembro deflectable puede estar en ángulo, o ambos. Esto puede ayudar a facilitar el acoplamiento del borde con el miembro deflectable y facilitar el levantamiento del miembro deflectable lejos de su protuberancia de acoplamiento correspondiente.

Cuando un usuario desea cerrar el cartucho, retirar el cartucho del alojamiento, o ambos, el usuario puede aplicar una rotación inversa al cartucho y el alojamiento de manera que la protuberancia de acoplamiento del cuerpo principal del cartucho se mueva en sentido inverso a lo largo del carril guía del alojamiento. El carril guía puede configurarse de manera que dicho movimiento inverso haga que el cuerpo principal del cartucho se empuje hacia la abertura de extremo del dispositivo del alojamiento. Esto puede hacer que el cuerpo principal del cartucho se mueva longitudinalmente hacia la tapa del cartucho y permita el desacoplamiento del borde del miembro deflectable y el reacoplamiento de la protrusión de acoplamiento con el miembro deflectable. Esto puede hacer que el cartucho vuelva a su posición cerrada asegurada.

El alojamiento del segundo aspecto de la presente invención puede proporcionarse como un solo componente. Alternativamente, el alojamiento puede comprender dos o más componentes.

Preferentemente, el alojamiento comprende un alojamiento externo y un miembro de inserción configurado para insertarse en el alojamiento externo. El miembro de inserción puede insertarse a través de una abertura en el extremo del dispositivo del alojamiento externo. El miembro de inserción puede fijarse a una superficie interna del alojamiento externo, por ejemplo, mediante un acoplamiento de ajuste a presión. El miembro de inserción puede fijarse de manera liberable al alojamiento externo. El miembro de inserción puede fijarse permanentemente al alojamiento externo. Se apreciará que cuando las características preferidas se describen a continuación con respecto al miembro de inserción, tales características también pueden aplicarse a modalidades donde el alojamiento es un componente único. Es decir, se apreciará que el miembro de inserción descrito a continuación puede ser una parte integral del alojamiento externo.

El miembro de inserción puede permitir ventajosamente que los cartuchos de acuerdo con la presente invención se conecten a una gama de diferentes alojamientos externos, que incluyen alojamientos externos de la técnica anterior. Es decir, el miembro de inserción puede funcionar como un adaptador de manera que los cartuchos de acuerdo con la presente invención puedan conectarse a una gama de alojamientos externos diferentes, que incluyen alojamientos externos de la técnica anterior. El miembro insertado puede tener generalmente forma de anillo.

El uso combinado de un alojamiento externo y un miembro insertable de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención puede permitir ventajosamente que se formen formas complejas en componentes del ensamble, mientras que también permite una fabricación eficiente a gran escala de dichos componentes. Esto puede ser particularmente beneficioso cuando el alojamiento comprende componentes funcionales diseñados para interactuar con el cartucho, tales como el carril guía, la porción de recepción y el borde.

Por lo tanto, en algunas modalidades preferidas, el borde del alojamiento se proporciona mediante el miembro de inserción. En algunas modalidades preferidas, la porción de recepción del carril guía del alojamiento se proporciona al menos parcialmente por el miembro de inserción.

En algunas modalidades preferidas, al menos una porción del carril guía del alojamiento se proporciona por el miembro de inserción. Por ejemplo, el carril guía puede comprender una primera o superficie guía superior definida por el miembro de inserción y una segunda o superficie guía inferior definida por el alojamiento externo. Cada superficie guía puede comprender una porción inclinada y una porción no inclinada. El movimiento de la protuberancia guía a lo largo de una porción no inclinada no provoca el movimiento longitudinal del cuerpo principal del cartucho con relación al alojamiento. Por otro lado, el movimiento de la protuberancia guía a lo largo de una porción inclinada sí provoca el movimiento longitudinal del cuerpo principal del cartucho con relación al alojamiento. La inclinación se define con respecto al eje longitudinal del alojamiento.

El alojamiento puede comprender un sistema de bloqueo, tal como un sistema de bloqueo de bayoneta, para fijar temporalmente el alojamiento a una porción de dispositivo de un dispositivo generador de aerosol. El sistema de bloqueo puede restringir el movimiento axial del alojamiento con relación a la porción del dispositivo, pero permite al menos algún movimiento radial del alojamiento con relación a la porción del dispositivo. Por ejemplo, cuando el alojamiento se fija a la porción del dispositivo mediante el sistema de bloqueo, el alojamiento puede girar libremente hasta 90 grados, con relación a la porción del dispositivo. Tal rotación se produce alrededor del eje longitudinal del alojamiento.

El sistema de bloqueo puede comprender un carril guía en la superficie exterior de la porción del dispositivo. Una protuberancia en el alojamiento puede ubicarse en el carril guía cuando el alojamiento se lleva por primera vez hacia la porción del dispositivo. Una primera porción del carril guía define una tira que se extiende axialmente a lo largo de la cual la protuberancia puede deslizarse a medida que el alojamiento se conecta a la porción del dispositivo. Después de un movimiento axial suficiente del alojamiento hacia la porción del dispositivo, la protuberancia alcanza una cara de extremo de la primera porción del carril guía. La cara de extremo puede evitar un movimiento axial adicional del alojamiento con relación a la porción del dispositivo. En este punto, una segunda porción del carril guía se extiende lateralmente alrededor de la porción del dispositivo y, por lo tanto, permite que el alojamiento gire con relación a la porción del dispositivo. Cuando la protuberancia se ubica en la segunda porción del carril guía, se evita que el alojamiento se mueva axialmente con relación a la porción del dispositivo. Esto permite que el alojamiento se fije temporalmente a la porción del dispositivo, porque evita la separación axial del alojamiento y la porción del dispositivo.

La tapa del cartucho puede comprender una porción, tal como una porción estriada, configurada para acoplarse con una superficie correspondiente en una porción de dispositivo de un dispositivo generador de aerosol. Tal acoplamiento puede garantizar que el cartucho quede bloqueado de manera giratoria con respecto a la porción del dispositivo. Esto puede significar que la rotación de la porción del dispositivo provoca la rotación correspondiente del cartucho. Dicho de otra manera, si un alojamiento se gira con relación a la porción del dispositivo, entonces el acoplamiento entre la porción del dispositivo y la tapa del cartucho también significará que el alojamiento se gira con relación al cartucho.

El elemento de calentamiento puede ser un elemento de calentamiento permeable a los fluidos. El elemento de calentamiento está en comunicación continua con el suministro de sustrato líquido formador de aerosol contenido dentro del contenedor de almacenamiento del cuerpo principal del cartucho. El elemento de calentamiento puede colocarse a través de una abertura en el contenedor de almacenamiento. El elemento de calentamiento permeable a los fluidos puede ser esencialmente plano. El elemento de calentamiento puede montarse en la tapa del calentador de manera que el elemento de calentamiento se extienda a través de la primera abertura de la tapa del calentador.

La tapa del calentador puede acoplarse a un extremo abierto del contenedor de almacenamiento de manera que el elemento de calentamiento se extienda a través del extremo abierto del contenedor de almacenamiento. El elemento de calentamiento puede ser parte de una unidad de calentamiento en el cartucho. La unidad de calentamiento puede comprender almohadillas de contacto eléctrico conectadas al elemento de calentamiento.

Como se usa en la presente, “eléctricamente conductor” significa formado a partir de un material que tiene una resistividad de 1x10-4 Ohmios metro, o menos. Como se usa en la presente descripción, "eléctricamente aislante" significa que se forma a partir de un material que tiene una resistividad de 1x104 Ohmios metro o más. Como se usa en la presente, “permeable a los fluidos” en relación con una unidad de calentamiento significa que el sustrato formador de aerosol, en una fase gaseosa y posiblemente en una fase líquida, puede pasar fácilmente a través del elemento de calentamiento de la unidad de calentamiento.

La unidad de calentamiento puede comprender un elemento de calentamiento esencialmente plano para permitir una fabricación simple. Geométricamente, el término elemento de calentamiento “esencialmente plano” y conductor eléctrico se usa para referirse a una disposición de filamentos conductores de la electricidad que tiene forma de un colector topológico esencialmente de dos dimensiones. Por lo tanto, el elemento de calentamiento esencialmente plano y conductor eléctrico se extiende en dos dimensiones a lo largo de una superficie esencialmente más que en una tercera dimensión. En particular, las dimensiones del elemento de calentamiento esencialmente plano en las dos dimensiones dentro de la superficie son al menos cinco veces más grande que en la tercera dimensión, normal a la superficie. Un ejemplo de un elemento de calentamiento esencialmente plano es una estructura entre dos superficies paralelas esencialmente imaginarias, en donde la distancia entre estas dos superficies imaginarias es esencialmente más pequeña que la extensión dentro de las superficies. En algunas modalidades, el elemento de calentamiento esencialmente plano es plano. En otras modalidades, el elemento de calentamiento esencialmente plano es curvo a lo largo de una o más dimensiones, por ejemplo formando una forma de domo o puente.

El término "filamento" se usa a lo largo de la descripción para hacer referencia a una vía eléctrica dispuesta entre dos contactos eléctricos. Un filamento puede ramificarse y divergir arbitrariamente en varias trayectorias o filamentos, respectivamente, o puede converger a partir de varias trayectorias eléctricas en una trayectoria. Un filamento puede tener una sección transversal redonda, cuadrada, plana o de cualquier otra forma. Un filamento puede disponerse de manera recta o curva.

El elemento de calentamiento puede ser una serie de filamentos, por ejemplo, dispuestos paralelos entre sí. Preferentemente, los filamentos pueden formar una malla. La malla puede ser tejida o no tejida. La malla puede formarse mediante el uso de diferentes tipos de tejido o estructuras de celosía. Alternativamente, el elemento de calentamiento eléctricamente conductor consiste en una serie de filamentos o una tela de filamentos. La malla, serie o tela de filamentos eléctricamente conductores puede caracterizarse además por su capacidad para retener líquidos.

En una modalidad preferida, un elemento de calentamiento esencialmente plano puede construirse de un alambre que se forma en una malla de alambre. Preferentemente, la malla tiene un diseño de tejido plano. Preferentemente, el elemento de calentamiento es una rejilla de alambre hecha de una tira tipo malla.

Los filamentos eléctricamente conductores pueden definir intersticios entre los filamentos y los intersticios pueden tener un ancho de entre 10 micrómetros y 100 micrómetros. Preferentemente los filamentos dan lugar a la acción capilar en los intersticios, de manera que, durante el uso, el líquido que se vaporiza se aspira hacia los intersticios, lo que aumenta el área de contacto entre el elemento de calentamiento y el sustrato líquido formador de aerosol. Los filamentos eléctricamente conductores pueden formar una malla de tamaño entre 60 y 240 filamentos por centímetro (+/- 10 por ciento). Preferentemente, la densidad de la malla se encuentra entre 100 y 140 filamentos por centímetro (+/- 10 por ciento). Con mayor preferencia, la densidad de la malla es de aproximadamente 115 filamentos por centímetro. El ancho de los intersticios puede encontrarse entre 100 micrómetros y 25 micrómetros, preferentemente entre 80 micrómetros y 70 micrómetros, con mayor preferencia aproximadamente 74 micrómetros. El porcentaje de área abierta de la malla, que es la relación del área de los intersticios con el área total de la malla puede encontrarse entre 40 por ciento y 90 por ciento, preferentemente entre 85 por ciento y 80 por ciento, con mayor preferencia aproximadamente 82 por ciento.

Los filamentos eléctricamente conductores pueden tener un diámetro de entre 8 micrómetros y 100 micrómetros, preferentemente entre 10 micrómetros y 50 micrómetros, con mayor preferencia entre 12 micrómetros y 25 micrómetros y con la máxima preferencia aproximadamente 16 micrómetros. Los filamentos pueden tener una sección transversal redonda o pueden tener una sección transversal aplanada.

El área de la malla, la serie o la tela de los filamentos eléctricamente conductores puede ser pequeña, por ejemplo, menos de o igual a 50 milímetros cuadrados, preferentemente menos de o igual a 25 milímetros cuadrados, con mayor preferencia aproximadamente 15 milímetros cuadrados. El tamaño se elige de manera que incorpora el elemento de calentamiento dentro de un sistema portátil. El tamaño de la malla, la serie o la tela de filamentos eléctricamente conductores de menos o igual a 50 milímetros cuadrados reduce la cantidad de energía total que se requiere para calentar la malla, la serie o la tela de filamentos eléctricamente conductores mientras que aún se asegura un contacto suficiente de la malla, la serie o la tela de filamentos eléctricamente conductores con el sustrato líquido formador de aerosol. La malla, la serie o la tela de filamentos eléctricamente conductores puede, por ejemplo, ser rectangular y tener una longitud de entre 2 milímetros a 10 milímetros y un ancho de entre 2 milímetros y 10 milímetros. Preferentemente, la malla tiene dimensiones de aproximadamente 5 milímetros por 3 milímetros.

Los filamentos del elemento de calentamiento pueden formarse de cualquier material con propiedades eléctricas adecuadas. Los materiales adecuados incluyen, pero no se limitan a: semiconductores tales como cerámicas dopadas, cerámicas eléctricamente “conductoras” (tales como, por ejemplo, disilicida de molibdeno), carbón, grafito, metales, aleaciones de metales y materiales compuestos hechos de un material cerámico y un material metálico. Tales materiales compuestos pueden comprender cerámicas dopadas o sin dopar. Ejemplos de cerámicas dopadas adecuadas incluyen carburos de silicio dopados. Los ejemplos de metales adecuados incluyen titanio, zirconio, tantalio y metales del grupo del platino.

Los ejemplos de aleaciones de metal adecuadas incluyen acero inoxidable, constantán, níquel-, cobalto-, cromo-, aluminio-, titanio-, zirconio-, hafnio-, niobio-, molibdeno-, tántalo-, tungsteno-, estaño-, aleaciones que contienen galio, manganeso y hierro, y superaleaciones en base a níquel, hierro, cobalto, acero inoxidable, Timetal®, aleaciones en base a hierro-aluminio y aleaciones en base a hierro-manganeso-aluminio. Timetal® es una marca registrada de Titanium Metals Corporation. Los filamentos pueden recubrirse con uno o más aislantes. Los materiales preferidos para los filamentos eléctricamente conductores son acero inoxidable y grafito, con mayor preferencia acero inoxidable de la serie 300 como el AISI 304, 316, 304L, 316L. Adicionalmente, el elemento de calentamiento eléctricamente conductor puede comprender combinaciones de los materiales anteriores. Una combinación de materiales puede usarse para mejorar el control de la resistencia del elemento de calentamiento esencialmente plano. Por ejemplo, los materiales con una resistencia intrínseca alta pueden combinarse con materiales con una resistencia intrínseca baja. Esto puede ser ventajoso si uno de los materiales es más beneficioso desde otras perspectivas, por ejemplo, el precio, maquinabilidad y otros parámetros físicos y químicos. Ventajosamente, una disposición de filamentos planos esencialmente con mayor resistencia reduce las pérdidas parásitas. Ventajosamente, los calentadores de alta resistividad permiten un uso más eficiente de la energía de la batería.

Preferentemente, los filamentos se hacen de alambre. Con mayor preferencia, el alambre se hace de metal, con la máxima preferencia se hace de acero inoxidable.

La resistencia eléctrica de la malla, serie o tela de filamentos eléctricamente conductores del elemento de calentamiento puede encontrarse entre 0,3 Ohmios y 4 Ohmios. Preferentemente, la resistencia eléctrica es igual o mayor que 0,5 Ohmios. Con mayor preferencia, la resistencia eléctrica de la malla, serie o tela de filamentos eléctricamente conductores se encuentra entre 0,6 Ohmios y 0,8 Ohmios, y con la máxima preferencia aproximadamente 0,68 Ohmios. La resistencia eléctrica de la malla, serie o tela de filamentos eléctricamente conductores es preferentemente al menos un orden de magnitud, y con mayor preferencia al menos dos órdenes de magnitud, mayor que la resistencia eléctrica de las áreas de contacto eléctricamente conductoras. Esto asegura que el calor que se genera por el paso de la corriente a través del elemento de calentamiento se localiza en la malla o serie de filamentos eléctricamente conductores. Es ventajoso tener una resistencia general baja para el elemento de calentamiento si el sistema se energiza por una batería. Un sistema de baja resistencia y alta corriente permite el suministro de alta energía al elemento de calentamiento. Esto permite que el elemento de calentamiento caliente rápidamente los filamentos eléctricamente conductores a la temperatura deseada.

El contenedor de almacenamiento del cuerpo principal del cartucho puede contener un material de retención de líquido para contener un sustrato líquido formador de aerosol. El material de retención de líquido puede ser una espuma, y esponja de colección de fibras. El material de retención de líquidos puede formarse a partir de un polímero o copolímero. En una modalidad, el material de retención de líquidos es un polímero hilado.

Preferentemente, el contenedor de almacenamiento contiene un material capilar para transportar sustrato líquido formador de aerosol al elemento de calentamiento. El material capilar puede proporcionarse en contacto con el elemento de calentamiento. Preferentemente, el material capilar se dispone entre el elemento de calentamiento y el material de retención.

El material capilar puede estar hecho de un material capaz de garantizar que haya un sustrato líquido formador de aerosol en contacto con al menos una porción de la superficie del elemento de calentamiento. El material capilar puede extenderse dentro de intersticios entre los filamentos. El elemento de calentamiento puede aspirar sustrato líquido formador de aerosol en los intersticios por acción capilar.

Un material capilar es un material que transporta activamente líquido de un extremo del material a otro. El material capilar puede tener una estructura fibrosa o esponjosa. El material capilar, preferentemente, comprende un conjunto de capilares. Por ejemplo, el material capilar puede comprender una pluralidad de fibras o hilos u otros tubos de calibre fino. Las fibras o hilos pueden generalmente alinearse para transportar el sustrato líquido formador de aerosol hacia el elemento de calentamiento. Alternativamente, el material capilar puede comprender un material similar a la esponja o similar a la espuma. La estructura del material capilar forma una pluralidad de pequeños orificios o tubos, a través de los cuales el sustrato líquido formador de aerosol puede transportarse mediante la acción capilar. El material capilar puede comprender cualquier material o combinación de materiales adecuados. Ejemplos de materiales adecuados son un material de esponja o espuma, materiales a base de cerámica o de grafito en forma de fibras o polvos sinterizados, material de metal espumado o plástico, un material fibroso, por ejemplo, hecho de fibras hiladas o extruidas, tales como acetato de celulosa, poliéster, o poliolefina unida, polietileno, fibras terileno o polipropileno, fibras de nilón o cerámica. El material capilar puede tener cualquier capilaridad y porosidad adecuadas para usarse con diferentes propiedades físicas del líquido. El sustrato líquido formador de aerosol tiene propiedades físicas, que incluyen, pero no se limitan a la viscosidad, tensión superficial, densidad, conductividad térmica, punto de ebullición y presión de vapor, que permita que el sustrato líquido formador de aerosol se transporte a través del medio capilar por acción capilar.

El sustrato formador de aerosol es un sustrato capaz de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Los compuestos volátiles pueden liberarse mediante el calentamiento del sustrato formador de aerosol.

El sustrato formador de aerosol puede comprender material de origen vegetal. El sustrato formador de aerosol puede comprender tabaco. El sustrato formador de aerosol puede comprender un material que contiene tabaco que contiene compuestos volátiles con sabor a tabaco, que se liberen del sustrato formador de aerosol al calentarse. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede comprender un material que no contiene tabaco. El sustrato formador de aerosol puede comprender un material de origen vegetal homogeneizado. El sustrato formador de aerosol puede comprender un material de tabaco homogeneizado. El sustrato formador de aerosol puede comprender al menos un formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol puede comprender otros aditivos e ingredientes, tales como saborizantes.

El elemento de calentamiento puede tener al menos dos almohadillas de contacto eléctricamente conductoras. Las almohadillas de contacto eléctricamente conductor pueden posicionarse en un área de borde del elemento de calentamiento. Preferentemente, las al menos dos almohadillas de contacto eléctricamente conductor pueden posicionarse en las extremidades del elemento de calentamiento. Una almohadilla de contacto eléctricamente conductora puede fijarse directamente a los filamentos eléctricamente conductores. Una almohadilla de contacto eléctricamente conductora puede comprender una parche de estaño. Alternativamente, una almohadilla de contacto eléctricamente conductora puede ser integral con los filamentos eléctricamente conductores.

El cartucho puede ser un artículo desechable que se reemplazará con un nuevo cartucho una vez que la porción de almacenamiento de líquido del cartucho esté vacía o la cantidad de líquido en el cartucho esté por debajo de un umbral de volumen mínimo. Preferentemente, el cartucho está previamente cargado con sustrato líquido formador de aerosol.

De acuerdo con la presente descripción, también puede proporcionarse un sistema generador de aerosol que comprende un cartucho o unidad de cartucho de acuerdo con el primer o segundo aspectos de la invención y un dispositivo generador de aerosol que comprende un suministro de energía y circuitos electrónicos de control, en donde el cartucho o unidad de cartucho se configura para conectarse al dispositivo generador de aerosol. Cuando el cartucho o la unidad de cartucho se conecta al dispositivo generador de aerosol, el elemento de calentamiento puede conectarse eléctricamente al suministro de energía.

El dispositivo generador de aerosol puede comprender una porción de conexión para acoplarse con una porción de conexión correspondiente en el cartucho o unidad de cartucho.

El dispositivo generador de aerosol puede comprender al menos un elemento de contacto eléctrico configurado para proporcionar una conexión eléctrica al elemento de calentamiento cuando el dispositivo generador de aerosol se conecta a la unidad de cartucho. El elemento de contacto eléctrico puede ser alargado. El elemento de contacto eléctrico puede ser cargado por resorte. El elemento de contacto eléctrico puede entrar en contacto con una almohadilla de contacto eléctrico en la unidad de cartucho.

El suministro de energía es ventajosamente una batería, tal como una batería de iones de litio. Como alternativa, el suministro de energía puede ser otra forma de dispositivo de almacenamiento de carga, como un condensador. El suministro de energía requiere recarga. Por ejemplo, el suministro de energía puede tener capacidad suficiente para permitir la generación continua de aerosol durante un período de alrededor de seis minutos o un período que es un múltiplo de seis minutos. En otro ejemplo, el suministro de energía puede tener suficiente capacidad para permitir un número predeterminado de bocanadas o activaciones discretas de la unidad de calentamiento.

Los circuitos electrónicos de control puede comprender un microcontrolador. El microcontrolador es preferentemente un microcontrolador programable. El circuito eléctrico puede comprender otros componentes electrónicos. Los circuitos eléctricos pueden configurarse para regular un suministro de energía a la unidad de calentamiento. La energía puede suministrarse a la unidad de calentamiento continuamente después de la activación del sistema o puede suministrarse intermitentemente, tal como sobre una base de bocanada en bocanada. La energía puede suministrarse a la unidad de calentamiento en forma de pulsos de corriente eléctrica.

Preferentemente, el sistema generador de aerosol es un sistema portátil. Preferentemente, el sistema generador de aerosol es portátil. El sistema generador de aerosol puede tener un tamaño comparable con un tabaco o cigarrillo convencional. El sistema de dispositivo generador de aerosol puede tener una longitud total entre aproximadamente 30 milímetros y aproximadamente 150 milímetros. El sistema de dispositivo generador de aerosol puede tener un diámetro exterior entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 30 milímetros.

Los términos “corriente arriba” y “corriente abajo” se refieren a las posiciones relativas de los elementos del cartucho o unidad de cartucho descritos en relación con la dirección del flujo de aire o aerosol a medida que se aspira a través del cartucho o unidad de cartucho. El punto más corriente arriba es, por lo tanto, el punto en el que el aire entra inicialmente en el cartucho o unidad de cartucho. El punto más corriente abajo es el punto en el que el aire o el aerosol sale terminalmente del cartucho o unidad de cartucho.

Se apreciará que las características preferidas descritas anteriormente en relación con un aspecto de la invención también pueden aplicarse a otros aspectos de la invención.

Las modalidades de la invención se describirán ahora, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un sistema generador de aerosol que tiene una unidad de cartucho de la técnica anterior y un dispositivo generador de aerosol;

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva en despiece de la unidad de cartucho de la Figura 1;

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de la Figura 1;

La Figura 4 muestra una vista en sección de la unidad de cartucho de la Figura 1;

La Figura 5 muestra una vista en perspectiva en despiece de una unidad de cartucho de conformidad con una primera modalidad de la presente invención;

La Figura 6 muestra una vista parcialmente transparente de la unidad de cartucho de la Figura 5;

La Figura 7 muestra una vista en perspectiva en despiece de un cartucho de conformidad con una primera modalidad de la presente invención;

La Figura 8 muestra una vista en perspectiva en despiece de una unidad de calentamiento;

La Figura 9 muestra una vista en perspectiva en despiece de un cuerpo principal de cartucho y una unidad de calentamiento;

Las Figuras 10A a 10D muestran varias vistas en perspectiva del cartucho de la Figura 7;

La Figura 11A muestra una vista de la unidad de cartucho de la primera modalidad en una primera posición; La Figura 11B muestra una vista de la unidad de cartucho de la primera modalidad en una segunda posición; y Las Figuras 12A y 12B muestran vistas seccionales de la unidad de cartucho de las Figuras 11A y 11B.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema generador de aerosol 10 que comprende una unidad de cartucho de la técnica anterior 20, y un dispositivo generador de aerosol 40 que se acoplan entre sí.

La Figura 2 es una vista en despiece de la unidad de cartucho de la técnica anterior 20 mostrado en la Figura 1. La unidad de cartucho 20 comprende un alojamiento 22, que forma una boquilla para el sistema. Dentro del alojamiento hay un contenedor de almacenamiento 24 que contiene un sustrato líquido formador de aerosol 26. El contenedor de almacenamiento 24 está abierto en el extremo del dispositivo. Una unidad de calentamiento que comprende un elemento de calentamiento tipo malla permeable a los líquidos plano 28 sostenido en una tapa del calentador 33, se dispone para cubrir el extremo abierto del dispositivo del contenedor de almacenamiento 24. Un material de retención de líquido 32 se coloca dentro de la tapa. Un material capilar 31 se coloca entre la unidad de calentamiento y el material de retención 32. Una cubierta o tapa protectora 30 se ajusta al alojamiento para retener la unidad de calentamiento en una posición fija con relación al contenedor de almacenamiento 24. La cubierta protectora también cubre el elemento de calentamiento 28 y lo protege de daños.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo generador de aerosol 40. El dispositivo 40 comprende un alojamiento 46, que contiene un suministro de energía, en forma de una batería de iones de litio y un circuito de control. El dispositivo también comprende elementos de contacto eléctrico cargados por resorte 45, configurados para entrar en contacto con almohadillas de contacto eléctrico en la unidad de calentamiento en el cartucho. En el ejemplo específico de la Figura 3, los elementos de contacto eléctrico 45 tienen forma de pines pogo. Sin embargo, se apreciará que otras formas de elementos de contacto también se contemplan dentro de esta descripción. Los elementos de contacto 45 se acoplan eléctricamente al suministro de energía, de modo que cuando la unidad de cartucho 20 se conecta al dispositivo 40, la energía eléctrica puede suministrarse al elemento de calentamiento tipo malla 28 en la unidad de cartucho 20.

Se proporciona un botón 41, que acciona un conmutador en el circuito de control para activar el dispositivo. Cuando el dispositivo se activa, el circuito de control suministra energía desde la batería al calentador en el cartucho. Los circuitos de control pueden configurarse para controlar el suministro de energía al calentador después de la activación de muchas maneras diferentes, como se conoce en la técnica. Por ejemplo, el circuito de control puede configurarse para controlar la energía suministrada al calentador en base a uno o más de: una temperatura del calentador, un flujo de aire detectado a través del sistema, un tiempo después de la activación, una cantidad de líquido determinada o estimada en el cartucho, una identidad del cartucho y las condiciones ambientales.

El cartucho 20 y el dispositivo 40 se disponen para acoplarse entre sí, por ejemplo, mediante un accesorio de empuje. El alojamiento del cartucho 22 está conformada para permitir que se acople al dispositivo 40 en solo dos orientaciones, lo que garantiza que los elementos de contacto eléctricos cargados por resorte 45 puedan entrar en contacto con las almohadillas de contacto de la unidad de calentamiento a través de aberturas en el recubrimiento protector 30 del cartucho 24. Una nervadura de conexión 48 de la porción del dispositivo se acopla a un rebaje en el alojamiento 22 para retener el cartucho y la porción del dispositivo juntos.

Como se observa mejor en la Figura 4, la unidad de cartucho de la técnica anterior 20 comprende un suministro de sustrato líquido formador de aerosol 24 y una unidad de calentamiento. El dispositivo funciona para suministrar energía eléctrica a la unidad de calentamiento en la unidad de cartucho de la técnica anterior 20 para vaporizar el sustrato líquido formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol vaporizado se arrastra en un flujo de aire a través del sistema, el flujo de aire resulta de que un usuario toma una bocanada de una boquilla 23 de la unidad de cartucho de la técnica anterior 20. El sustrato formador de aerosol vaporizado se enfría en el flujo de aire para formar un aerosol antes de ser aspirado por la boca de un usuario.

La trayectoria de flujo de aire en la Figura 4 se ilustra mediante flechas. En particular, cuando un usuario aspira en el extremo del lado de la boca 23 del alojamiento 22, el aire se aspira hacia la unidad de cartucho en una entrada de aire de alojamiento corriente arriba 22a. Después, el aire pasa a través de una entrada de aire 30a en la tapa protectora 30 y pasa por el elemento de calentamiento permeable a los líquidos 28. El sustrato formador de aerosol vaporizado es aspirado por el aire a lo largo de la trayectoria de flujo y a través de una salida de aire 30b en el tapón protector 30, antes de salir finalmente del conjunto 20 por una salida de aire del alojamiento 22b en el extremo del lado de la boca 23 del alojamiento 22. En este arreglo de la técnica anterior existe la posibilidad de que el líquido se escape de la unidad de cartucho 20 a través de una o ambas de la entrada de aire del alojamiento 22a y la salida de aire del alojamiento 22b.

Las Figuras 5 a 12B muestran varias vistas de un cartucho y una unidad de cartucho de conformidad con una modalidad de la presente invención.

A partir de la Figura 5, puede verse una unidad de cartucho que comprende un cartucho 430 y un alojamiento de cartucho 431. El alojamiento del cartucho 431 comprende un alojamiento externo 422 y un miembro de inserción 470 configurado para insertarse en el alojamiento externo 422 a través de un extremo abierto del alojamiento externo 422. El alojamiento externo 422 tiene una entrada de aire del alojamiento externo 422a y una salida de aire del alojamiento externo 422b. El miembro de inserción 470 tiene generalmente forma de anillo y se configura para formar un acoplamiento de ajuste a presión con una porción de la superficie interna del alojamiento externo 422, cuando el miembro de inserción 470 se inserta en el alojamiento externo 422. El miembro de inserción 470 puede permitir ventajosamente que el cartucho 430 se use con un alojamiento externo existente o un diseño de alojamiento externo heredado. Es decir, el miembro de inserción 470 puede usarse ventajosamente para adaptar un alojamiento externo existente o un diseño de alojamiento externo heredado para su uso con el cartucho 430. Además, la adopción de una disposición de dos piezas con el alojamiento externo 422 y el miembro de inserción 470 puede permitir ventajosamente características de forma más complejas, tales como un carril guía (como se describirá más abajo) para formarse mediante el uso de técnicas de fabricación eficientes, tales como el moldeo fundido, por ejemplo. Aunque el miembro de inserción 470 y el alojamiento externo 422 se describen como una disposición de dos piezas en esta modalidad específica, se apreciará que podrían proporcionarse en su lugar integrales entre sí de manera que el alojamiento del cartucho 431 solo consistiera en un solo componente.

Como se observa mejor en la Figura 6, el miembro de inserción 470 y el alojamiento externo 422 juntos definen un carril guía adecuada para recibir una protuberancia guía 439 de un cartucho 430, cuando dicho cartucho 430 se recibe en el alojamiento de cartucho 431. El carril guía comprende una primera o superficie guía superior 479 definida por el miembro de inserción 470 y una segunda o superficie guía inferior 429 definida por el alojamiento externo 422. Cada superficie guía comprende al menos una porción no inclinada 429a, 479a que reside completamente dentro de un plano que se extiende esencialmente perpendicular al eje longitudinal del alojamiento externo 422. Cada superficie guía también comprende una porción inclinada 429b, 479b que se extiende en un ángulo con relación al plano que es esencialmente perpendicular al eje longitudinal del alojamiento externo 422. Como se describirá con más detalle más abajo, la porción inclinada 429b, 479b de las superficies guía se configura para acoplarse con la protuberancia guía 439 del cartucho para facilitar el movimiento del cartucho entre el primer estado cerrado y el segundo estado abierto.

Para permitir que la protuberancia de guía 439 de un cartucho 430 se reciba en el carril guía, el miembro de inserción 470 comprende una porción de recepción 476, que se extiende radialmente hacia fuera desde la porción de carril guía del miembro de inserción 470 para definir un espacio para el paso de la protuberancia de guía 439 del cartucho.

El miembro de inserción 470 comprende además un borde 475 que se extiende lejos de la porción del miembro de inserción que comprende la superficie guía 479. Cuando el miembro de inserción 470 se inserta en el alojamiento externo 422, el borde 475 se extiende hacia el extremo del dispositivo del alojamiento externo 422. Como se describirá con más detalle más abajo, cuando el cartucho 430 se inserta en el alojamiento externo 422, el borde 475 del miembro de inserción 470 se configura para acoplarse con un miembro deflectable 438 del cartucho 430 para facilitar el movimiento del cartucho 430 entre el primer estado cerrado y el segundo estado abierto.

Como se muestra en la Figura 7, el cartucho 430 comprende un cuerpo principal del cartucho 434 y una tapa del cartucho 435 configurada para conectarse y cubrir un primer extremo del cuerpo principal del cartucho 434. El cartucho 430 también comprende una unidad de calentamiento 133, que se dispone en el primer extremo del cuerpo principal del cartucho 434, y subyace a la tapa del cartucho 435. En particular, el cuerpo principal del cartucho 434 tiene una porción interior hueca, que forma un contenedor de almacenamiento para contener sustrato líquido formador de aerosol. El contenedor de almacenamiento tiene una abertura en el primer extremo del cuerpo principal del cartucho 434, que se llena por la unidad de calentamiento 133.

La unidad de calentamiento 133 que comprende un elemento de calentamiento tipo malla permeable a los líquidos plana 128 sostenido sobre una base de la unidad de calentamiento 433. La unidad de calentamiento 133 también comprende un material de retención de líquido 32 colocado dentro de la base de la unidad de calentamiento 433. Se puede colocar un material capilar entre el elemento de calentamiento 128 y el material de retención 32.

Como se observa mejor en la Figura 8, la unidad de calentamiento 133 comprende además un recubrimiento de la unidad de calentamiento 410 que se extiende alrededor y sobre el elemento de calentamiento 128 y la base de la unidad de calentamiento 433. El recubrimiento de la unidad de calentamiento 410 comprende una porción de cubierta en forma de disco 411 dispuesta para cubrir el elemento de calentamiento 128. La porción de cubierta 411 comprende una primera abertura de forma cuadrada 412 dispuesta para cubrir una porción central del elemento de calentamiento 128. La porción de cubierta 411 también comprende un par de aberturas de forma circular 413a, 413b dispuestas para cubrir las porciones de extremo respectivas del elemento de calentamiento 128. La porción de cubierta comprende además una abertura de forma arqueada 414 dispuesta alrededor de una porción de la periferia circunferencial de la porción de cubierta 411.

El par de aberturas de forma circular 413a, 413b se dispone para facilitar la conexión eléctrica entre las porciones de extremo del elemento de calentamiento 128 y los respectivos elementos de contacto 45 en un dispositivo generador de aerosol 40. La primera abertura de forma cuadrada 412 se dispone para permitir que el sustrato formador de aerosol que se vaporiza por el elemento de calentamiento 128 se arrastre en un flujo de aire a través del cartucho 430. La abertura de forma arqueada 414 se coloca de manera que no cubra el elemento de calentamiento 128 y la base de la unidad de calentamiento 433, sino que reside en una porción de la porción de cubierta 411 que se extiende radialmente más allá del elemento de calentamiento 128 y la base de la unidad de calentamiento 433. La abertura en forma de arco 414 proporciona una abertura a través de la cual el sustrato formador de aerosol que se vaporiza por el elemento de calentamiento 128 puede pasar en su camino hacia el usuario.

El recubrimiento de la unidad de calentamiento 410 también comprende un par de brazos de conexión 412a, 412b que se extienden desde la pieza de cubierta 411 a lo largo del lateral de la base de la unidad de calentamiento 433. Los brazos de conexión 412a, 412b se configuran para formar un acoplamiento de ajuste a presión con un extremo de dispositivo del cuerpo principal 434 del cartucho 430. Esto puede permitir que se forme un sello hermético entre el cuerpo principal del cartucho y la unidad de calentamiento. Esto puede ayudar a garantizar que el sustrato formador de aerosol solo pueda salir del contenedor de almacenamiento en el cuerpo principal del cartucho 434 a través de la primera abertura de forma cuadrada 412.

El cuerpo principal 434 del cartucho 430 también puede denominarse cuerpo principal del cartucho 434. Como se observa mejor en la Figura 9, el cuerpo principal del cartucho 434 comprende dos partes; una primera parte 4341 que define un contenedor de almacenamiento para contener el sustrato líquido formador de aerosol, y una segunda parte 4342 configurada para conectarse a la primera parte. La primera parte 4341 del cuerpo principal del cartucho 434 es generalmente hueca y alargada, y tiene un primer extremo abierto sobre el que se ajusta la unidad de calentamiento 133. Cuando se usa, el primer extremo abierto se orienta hacia el dispositivo generador de aerosol 40. El segundo extremo de la primera parte 4341 del cuerpo principal del cartucho 434 está cerrado, de manera que un depósito de sustrato líquido formador de aerosol puede contenerse dentro de la primera parte 4341 del cuerpo principal del cartucho 434.

La primera y segunda partes 4341, 4342, del cuerpo principal del cartucho 434 definen colectivamente al menos una porción de una trayectoria de flujo de aire en el cartucho. Más específicamente, la segunda parte 4342 del cuerpo principal del cartucho 434 comprende una porción de cubierta lateral 4342a dispuesta para extenderse a lo largo de un lado 4341a, que puede ser un lado empotrado, de la primera parte del cuerpo principal del cartucho 434 para definir un canal de flujo de aire lateral. El canal de flujo de aire lateral se define entre la superficie interna de la porción de cubierta lateral 4342a y la superficie externa del lado 4341a de la primera parte del cuerpo principal del cartucho 434.

La segunda parte 4342 del cuerpo principal del cartucho 434 comprende además una porción de tobera 4342b dispuesta para encajar sobre el segundo extremo cerrado de la primera parte 4341 del cuerpo principal del cartucho 434. La tobera 4342b define una salida de aire del cartucho 430b, y se conecta a un extremo de la porción de cubierta lateral 4342a. El otro extremo de la porción de cubierta lateral 4342a se dispone para conectarse a la porción del recubrimiento de la unidad de calentamiento 410 que contiene la abertura de forma arqueada 414.

Por lo tanto, cuando la unidad de calentamiento 133 y las partes primera y segunda 4341, 4342 del cuerpo principal del cartucho se conectan entre sí, el cartucho 430 define una trayectoria de flujo de aire que se extiende desde la abertura en forma de arco 414, a lo largo del canal de flujo de aire lateral hasta la salida de aire del cartucho 430b definida por la tobera 4342b.

Las Figuras 10A a 10D muestran diferentes vistas en perspectiva del cartucho 430 con y sin la tapa del cartucho 435. La tapa del cartucho 435 se configura para conectarse al cuerpo principal del cartucho 434 y cubrir el elemento de calentamiento permeable a los fluidos 128. En particular, la tapa del cartucho 435 comprende una porción superior 436, que cubre completamente la porción de cubierta en forma de disco 411 del recubrimiento de la unidad de calentamiento 410, y una pared lateral 437 que se extiende sobre parte de la pared lateral del cuerpo principal del cartucho 434. La parte superior de la tapa del cartucho 435 comprende un par de aberturas de forma circular 435a, 435b dispuestas para cubrir el par de aberturas de forma circular 413a, 413b de la unidad de calentamiento. Esto permite que los respectivos elementos de contacto 45 en un dispositivo generador de aerosol 40 pasen a través de la tapa del cartucho 435 y la cubierta de la unidad de calentamiento 410 y formen una conexión eléctrica con el elemento de calentamiento 128. La pared lateral de la tapa del cartucho 435 comprende al menos una entrada de aire del cartucho 430a.

La pared lateral de la tapa del cartucho también comprende un miembro desviable 438. La tapa del cartucho se conecta al cuerpo principal del cartucho 434 mediante un acoplamiento entre el miembro deflectable 438 y una protuberancia de acoplamiento 440 dispuesta en la porción superior de la pared lateral de la primera parte del cuerpo principal del cartucho 434. En particular, el miembro deflectable 438 tiene un agujero o muesca en el que sobresale la protuberancia de acoplamiento 440 cuando la tapa del cartucho 435 se ajusta sobre el cuerpo principal del cartucho 434. Este acoplamiento bloquea la tapa del cartucho 435 en su lugar con respecto al cuerpo principal del cartucho, en una posición en la que el aire se bloquea para que no fluya desde la entrada de aire del cartucho 430a al elemento de calentamiento 128.

Ahora debe hacerse referencia a las Figuras 11A y 11B. La Figura 11A muestra el cartucho 430 cuando se inserta en el alojamiento, con la tapa del cartucho 435 dispuesta en la primera posición. La Figura 11B muestra el cartucho 430 cuando se dispone en el alojamiento, con la tapa del cartucho 435 que se dispone en la segunda posición. Para mayor claridad, no se ha mostrado el alojamiento externo 422, solo es visible el miembro de inserción 470.

Con referencia a las Figuras 11A y 11B, cuando el cartucho 430 se inserta en el alojamiento 431, el tapón del cartucho 435 se configura para moverse con respecto al cuerpo principal del cartucho 434 entre: una primera posición, en la que el aire de la entrada de aire del alojamiento externo 422a se bloquea para que no fluya hacia la salida de aire del alojamiento externo 422b, a través de la entrada de aire del cartucho 430a, el elemento de calentamiento permeable a los fluidos 128 y la salida de aire del cartucho 430b; y una segunda posición, en la que existe una trayectoria de flujo de aire desde la entrada de aire del alojamiento hasta la salida de aire del alojamiento, a través de la entrada de aire del cartucho 430a, el elemento de calentamiento permeable a los fluidos 128 y la salida de aire del cartucho 430b. En particular, cuando el cartucho 430 se inserta por primera vez en el alojamiento del cartucho 431, la geometría del cartucho y el alojamiento hace que la protuberancia guía 439 del cartucho se alinee con la porción de recepción 476 del miembro de inserción 470 (ver Figura 11A). Esto significa que a medida que el cartucho se mueve más dentro del alojamiento 431, la protuberancia de guía 439 puede pasar a través del espacio definido por la porción de recepción 476 del miembro de inserción 470 y hacia el carril guía. Una vez que la protuberancia de guía 439 ha pasado a el carril guía, una porción no inclinada 429a de la superficie guía del alojamiento 431 evita el movimiento adicional del cartucho 430 hacia dentro del alojamiento 431. Sin embargo, en este punto, la geometría del cartucho y el alojamiento permite el movimiento de rotación del cartucho 430 con relación al alojamiento 431. Tal rotación da como resultado que la protuberancia guía 439 se mueva a lo largo del carril guía hasta que se acople con una porción inclinada 479b del miembro de inserción 470. En esta posición, el miembro deflectable 438 de la tapa del cartucho 435 acaba de comenzar a acoplarse con el borde 475 del miembro de inserción 470.

Un movimiento giratorio adicional del cartucho 430 con relación al alojamiento 431 desde esta posición tiene dos consecuencias. En primer lugar, la porción inclinada 479b del miembro de inserción 470 se acopla con la protuberancia guía 439 y hace que el cuerpo principal del cartucho 434 se empuje más hacia dentro en el alojamiento 431. Esto es permisible porque la porción correspondiente 429b de la superficie guía del alojamiento 431 también está inclinada y, por lo tanto, no se opone a tal movimiento adicional del cuerpo principal del cartucho 434 dentro del alojamiento.

La segunda consecuencia es que el borde 475 del miembro de inserción 470 se acopla completamente con el extremo distal del miembro deflectable 438 y hace que el miembro deflectable 438 se levante y se aleje de la protuberancia de acoplamiento 440 (ver Figura 11B). Esto desconecta la tapa del cartucho 435 del cuerpo principal del cartucho 434. Además, el acoplamiento de una pestaña 4351 en la tapa del cartucho 435 con una pestaña correspondiente 4221 en el alojamiento significa que la tapa del cartucho no puede moverse más dentro del alojamiento 431. Por lo tanto, la tapa del cartucho 435 se retiene en su lugar con relación al alojamiento 431 a medida que el cuerpo principal del cartucho 434 se mueve más dentro del alojamiento 431. Tal separación parcial de la tapa del cartucho 435 y el cuerpo principal del cartucho 434 significa que se crea un espacio o cámara 428 en el cartucho 430 por encima del elemento de calentamiento 128. Este espacio o cámara 428 se ve mejor en la Figura 12B, que muestra una vista en sección del cartucho de la Figura 11B.

La provisión de esta cámara significa que puede existir una trayectoria de flujo de aire sin obstáculos en el cartucho 430. La trayectoria de flujo de aire se extiende desde la entrada de aire del cartucho 430a, a través de la parte superior del elemento de calentamiento 128, a través de la abertura arqueada 414, a lo largo del canal de flujo de aire lateral, hasta la salida de aire del cartucho 430b de la porción de tobera 4342b. En esta posición abierta, un usuario puede, por lo tanto, extraer en el extremo del lado de la boca del alojamiento externo 422 para recibir el aerosol del cartucho 430.

Cuando un usuario ha terminado de usar el cartucho 430, el usuario puede girar el cartucho en la dirección opuesta a la que usó para abrir el cartucho. Por ejemplo, si se usó una rotación en el sentido de las agujas del reloj para abrir el cartucho 430, entonces se puede usar una rotación en el sentido contrario a las agujas del reloj para cerrar el cartucho. Cuando gira en una dirección opuesta, la porción inclinada 429b del alojamiento 431 se acopla con la protuberancia guía 439 y hace que el cuerpo principal del cartucho 434 se empuje lejos del alojamiento 431. La tapa del cartucho 435 permanece fija en posición con relación al alojamiento 431 en virtud de un dispositivo generador de aerosol conectado 40. Una vez que la rotación hace que el ensamble se acerque a la posición mostrada en la Figura 11A, el miembro deflectable 438 comienza a desacoplarse del borde 475 del miembro de inserción 470 y a acoplarse nuevamente con la protuberancia de acoplamiento 440 del cuerpo principal de cartucho 434. Por lo tanto, la tapa del cartucho 435 y el cuerpo principal del cartucho 434 se vuelven a conectar entre sí y, de esta manera, se cierran sobre el espacio por encima del elemento de calentamiento 128. Esto forma un acoplamiento sellado, de manera que el aire no puede fluir desde la entrada de aire del cartucho 430a al elemento de calentamiento 128. Tal acoplamiento sellado se ve mejor en la Figura 12A, que muestra una vista en sección del cartucho de la Figura 11A. Este acoplamiento sellado puede evitar que el líquido se escape del cartucho 430 a través del elemento de calentamiento 128 y la entrada de aire del cartucho 430a. En particular, como puede verse en la Figura 12A, cuando la tapa del cartucho está en la primera posición, el recubrimiento de la unidad de calentamiento 410 se alinea con la entrada de aire del cartucho 430a, de manera que el recubrimiento de la unidad de calentamiento 410 ocluye la entrada de aire del cartucho 430a y bloquea el flujo de aire hacia la unidad de cartucho a través de la entrada de aire del cartucho 430a. En esta primera posición, la superficie superior del recubrimiento de la unidad de calentamiento 410 también colinda con la superficie inferior de la porción superior 436 de la tapa del cartucho 435. Esto proporciona un acoplamiento sellado para evitar que el aire fluya desde la entrada de aire del cartucho 430a al elemento de calentamiento 128.

El cartucho 430 puede entonces girarse además con relación al alojamiento 431, hasta que la protuberancia guía 439 del cartucho 430 se alinee con la porción de recepción 476 del miembro de inserción 470. En esta posición giratoria, el cartucho 430 puede retirarse del alojamiento, retirándose el cartucho 430 en su estado cerrado.

Para mayor claridad, las características del miembro de inserción 470, el cartucho 430 y el alojamiento externo 422 del nuevo diseño se han descrito anteriormente con referencia a un solo carril guía, un solo borde, una sola protuberancia guía, una sola protuberancia de acoplamiento, un solo miembro deflectable, etc. Sin embargo, como se apreciará en las Figuras, el miembro de inserción 470, el cartucho 430 y el alojamiento externo 422 pueden, en algunas modalidades, comprender realmente dos de cada una de estas características, ubicadas diametralmente opuestas entre sí. Esto puede proporcionar ventajosamente una disposición equilibrada, que puede ayudar a mejorar la confiabilidad de la unidad de cartucho en su conjunto.

En la modalidad descrita anteriormente con respecto a los dibujos, la capacidad de mover la tapa del cartucho de una primera posición a una segunda posición, de manera que el flujo de aire al elemento de calentamiento pueda bloquearse o abrirse selectivamente, significa que puede reducirse la fuga de sustrato líquido formador de aerosol desde el elemento de calentamiento al exterior de la unidad de cartucho. Esto significa que cuando la unidad de cartucho no se usa para producir un aerosol, un consumidor puede estar más seguro de que no habrá ninguna fuga de ningún sustrato líquido formador de aerosol. Sin embargo, cuando el consumidor está listo para usar el sistema generador de aerosol, puede mover fácilmente la tapa del cartucho, de modo que el elemento de calentamiento esté expuesto al flujo de aire y, en consecuencia, sea capaz de producir aerosol que pueda liberarse al consumidor.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un cartucho (20) para un sistema generador de aerosol (10), el cartucho (20) que comprende:

un cuerpo principal del cartucho (434) que comprende al menos una salida de aire del cartucho (430b); un contenedor de almacenamiento (24) dentro del cuerpo principal del cartucho (434), el contenedor de almacenamiento (24) que contiene un suministro de sustrato líquido formador de aerosol (26);

un elemento de calentamiento (28) dispuesto en un primer extremo del cuerpo principal del cartucho (434), el elemento de calentamiento (28) que está en comunicación continua con el contenedor de almacenamiento (24); y

una tapa de cartucho (435) que comprende:

al menos una entrada de aire del cartucho (430a);

una porción superior configurada para cubrir el primer extremo del cuerpo principal del cartucho (434) y el elemento de calentamiento (28); y

una porción lateral que se extiende desde la porción superior de la tapa del cartucho y sobre una parte de una porción lateral del cuerpo principal del cartucho (434),

y

en donde, la porción lateral de la tapa del cartucho comprende una porción de acoplamiento, configurada para acoplarse de manera liberable con una porción correspondiente del cuerpo principal del cartucho (434), y

en donde, cuando la porción de acoplamiento se desacopla del cuerpo principal del cartucho (434) la tapa del cartucho (435) se configura para moverse con relación al cuerpo principal del cartucho (434) entre: una primera posición, en la que una o ambas de la tapa del cartucho (435) y el cuerpo principal del cartucho (434) bloquean el flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho (430a) a la salida de aire del cartucho (430b), a través del elemento de calentamiento (28); y

una segunda posición, en la que existe una trayectoria de flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho (430a) hasta la salida de aire del cartucho (430b), a través del elemento de calentamiento (28).

2. Un cartucho (20) de conformidad con la reivindicación 1, en donde la porción de acoplamiento comprende un miembro deflectable (438) configurado para acoplarse de manera liberable con una protuberancia de acoplamiento (440) en la pared lateral del cuerpo principal del cartucho (434).

3. Un cartucho (20) de conformidad con la reivindicación 2, en donde el miembro deflectable (438) comprende un agujero o muesca en el que se extiende la protuberancia de acoplamiento (440) cuando la tapa del cartucho (435) está en la primera posición.

4. Un cartucho (20) de conformidad con la reivindicación 2 o 3, en donde la porción superior de la tapa del cartucho comprende un par de aberturas dispuestas para cubrir el elemento de calentamiento (28).

5. Un cartucho (20) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el elemento de calentamiento (28) forma parte de una unidad de calentamiento del cartucho, la unidad de calentamiento que comprende:

una base de unidad de calentamiento que soporta el elemento de calentamiento (28); y

un recubrimiento de la unidad de calentamiento que cubre la base de la unidad de calentamiento y el elemento de calentamiento (28), en donde el recubrimiento de la unidad de calentamiento subyacente a la tapa del cartucho (435).

6. Un cartucho (20) de conformidad con la reivindicación 5, en donde el recubrimiento de la unidad de calentamiento comprende uno o más de:

una primera abertura que cubre una porción central del elemento de calentamiento (28);

un par de segundas aberturas, cada una que cubre una porción de extremo del elemento de calentamiento (28); y

una tercera abertura posicionada en una región periférica del recubrimiento de la unidad de calentamiento y que no cubre el elemento de calentamiento (28).

7. Un cartucho (20) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el cuerpo principal del cartucho (434) comprende dos partes; una primera parte que define el contenedor de almacenamiento (24), y una segunda parte configurada para conectarse a la primera parte, de manera que la primera y la segunda partes del cuerpo principal del cartucho (434) definen colectivamente al menos una porción de una trayectoria de flujo de aire en el cartucho.

8. Un cartucho (20) de conformidad con la reivindicación 7, en donde la segunda parte del cuerpo principal del cartucho (434) comprende una porción de cubierta lateral dispuesta para extenderse a lo largo de un lado de la primera parte del cuerpo principal del cartucho (434) para definir un canal de flujo de aire lateral, el canal de flujo de aire lateral que se define entre la superficie interna de la porción de cubierta lateral y la superficie externa de la primera parte del cuerpo principal del cartucho (434), el canal de flujo de aire lateral que forma parte de la trayectoria de flujo de aire en el cartucho.

9. Un cartucho (20) de conformidad con la reivindicación 8, en donde la segunda parte del cuerpo principal del cartucho (434) comprende además una porción de tobera unida a un extremo de la porción de cubierta lateral, la porción de tobera que define una salida de aire del cartucho (430b).

10. Un cartucho (20) de conformidad con la reivindicación 8 o la reivindicación 9, cuando depende de la reivindicación 6, en donde la tercera abertura del recubrimiento de la unidad de calentamiento se dispone en un extremo del canal de flujo de aire lateral.

11. Una unidad de cartucho para un sistema generador de aerosol (10) que comprende:

un cartucho (20) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10; y

un alojamiento que tiene un extremo del lado de la boca y un extremo de dispositivo opuesto configurado para conectarse a un dispositivo generador de aerosol, en donde al menos una salida de aire del alojamiento se proporciona en el extremo del lado de la boca del alojamiento, y al menos una entrada de aire del alojamiento se proporciona corriente arriba de la salida de aire del alojamiento;

en donde, cuando el cartucho (20) se dispone dentro del alojamiento, la tapa del cartucho (435) se configura para moverse con relación al cuerpo principal del cartucho (434) entre:

una primera posición, en la que una o ambas de la tapa del cartucho (435) y el cuerpo principal del cartucho (434) bloquean el flujo de aire desde la entrada de aire del cartucho (430a) a la salida de aire del cartucho (430b), a través del elemento de calentamiento (28); y

una segunda posición, en la que existe una trayectoria de flujo de aire desde la entrada de aire del alojamiento a la salida de aire del alojamiento, a través de la entrada de aire del cartucho (430a), el elemento de calentamiento (28) y la salida de aire del cartucho (430b).

12. Una unidad de cartucho de conformidad con la reivindicación 11, en donde cuando el cartucho (20) se recibe en el alojamiento, el cartucho (20) y el alojamiento se disponen para acoplarse entre sí de manera que el movimiento giratorio del cartucho (20) con respecto al alojamiento provoca el movimiento longitudinal de la tapa del cartucho (435) con respecto al cuerpo principal del cartucho (434), con dicho movimiento longitudinal correspondiente al movimiento de la tapa del cartucho (435) con relación al cuerpo principal del cartucho (434) entre la primera posición y la segunda posición.

13. Una unidad de cartucho de conformidad con la reivindicación 12, en donde el cuerpo principal del cartucho (434) comprende al menos una protuberancia guía, y en donde el alojamiento define un carril guía para la al menos una protuberancia guía.

14. Una unidad de cartucho de conformidad con la reivindicación 13, en donde el movimiento de la protuberancia guía a lo largo del carril guía del alojamiento se configura para provocar el movimiento de la tapa de cartucho (435) con respecto al cuerpo principal del cartucho (434) entre la primera posición unida y la segunda posición unida parcialmente.

15. Una unidad de cartucho de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, cuando el cartucho es de conformidad con la reivindicación 2,

en donde el alojamiento comprende además un borde dispuesto dentro del alojamiento, el borde que se configura para acoplarse con el miembro deflectable (438) del cuerpo principal del cartucho (434) a medida que el cartucho (20) se gira dentro del alojamiento, y

en donde, cuando el borde se acopla con el miembro deflectable, el miembro deflectable se desacopla de la protuberancia de acoplamiento (440) del cuerpo principal del cartucho (434).