MX2010010522A - Metodo para controlar la formacion de componentes de humo en un sistema de generacion de aerosol. - Google Patents
Metodo para controlar la formacion de componentes de humo en un sistema de generacion de aerosol.Info
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Abstract
La invención está dirigida a un método para controlar la liberación de compuestos volátiles de un sustrato formador de aerosol dentro de un sistema generador de aerosol calentado eléctricamente. El perfil de entrega de compuestos volátiles liberados por el sistema generador de aerosol calentado eléctricamente es controlado al ajustar la temperatura máxima operativa predeterminada del sistema generador de aerosol calentado eléctricamente, y controlar la temperatura durante la operación. La temperatura máxima operativa predeterminada se ajusta a un nivel por debajo de la formación de muchas sustancias indeseables.
Description
MÉTODO PARA CONTROLAR LA FORMACIÓN DE COMPONENTES
DE HUMO EN UN SISTEMA DE GENERACIÓN DE AEROSOL
Campo de la Invención
Esta invención se relaciona con sistemas de generación de aerosol calentados en forma eléctrica y en particular, con el control de componentes de humo liberados por un sistema de generación de aerosol calentado en forma eléctrica, luego del calentamiento.
Antecedentes de la Invención
Los cigarros tradicionales liberan humo como resultado de la combustión del tabaco y la envoltura que ocurre a temperaturas que pueden exceder los 800 grados Celsius durante la fumada. A estas temperaturas, el tabaco se degrada térmicamente por pirólisis y combustión. El calor de la combustión ligera y genera varios productos gaseosos de combustión y destilados del tabaco. Los productos se extraen a través del cigarro y se enfrían y condensan para formar un humo que contiene los sabores y aromas asociados con el fumar. A las temperaturas de combustión, no solamente se generan sabores y aromas, sino también una variedad de compuestos indeseables.
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Los sistemas para fumar calentados en forma eléctrica son bien conocidos y operan a temperaturas más bajas. Un ejemplo de tal sistema eléctrico para fumar se describe en la Solicitud de Patente Internacional WO03/070031. El sistema eléctrico para fumar utiliza un controlador para
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controlar la cantidad de energía eléctrica suministrada a los elementos de calentamiento en respuesta al ciclo de descarga de la batería.
Además, las Patentes de Estados Unidos, cedidas al público No. US-A-5,060,671; No. US-A-5, 144,962; No. US-A-5,372,148; No. US-A-5,388,594; No. US-A-5, 498, 855; No. US-A-5, 499, 636; No. US-A-5, 505, 214; No. US-A-5, 530, 225; No. US-A-5, 591 ,368; No. US-A-5, 665, 262; No. US-A-5,666,976; No. US-A-5, 666, 978; No. US-A-5, 692, 291 ; No. US-A-5, 692, 525; No. US-A-5, 708, 258; No. US-A-5, 750, 964; No. US-A-5,902,501 ; No. US-A-5,915,387; No. US-A-5, 934, 289; No. US-A-5, 954, 979; No. US-A-5, 967, 148; No. US-A-5, 988, 176; No. US-A-6,026,820; y No. US-A-6,040,560 describen sistemas eléctricos para fumar y métodos para fabricar tal sistema eléctrico para fumar, cuyas patentes se incorporan aquí como referencia.
Breve Descripción de la Invención
De conformidad con la invención, se proporciona un método para controlar la liberación de compuestos volátiles de un sistema de generación de aerosol calentado eléctricamente. El sistema generador de aerosol calentado eléctricamente comprende una fuente de energía eléctrica, por lo menos un elemento de calentamiento conectado con la fuente de energía eléctrica y un sustrato formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol libera una pluralidad de compuestos volátiles luego del calentamiento, en donde cada uno de la pluralidad de compuestos volátiles tiene una temperatura mínima de liberación sobre la cual se libera el compuesto volátil. El método de conformidad con la invención
comprende el paso de seleccionar una temperatura máxima operativa predeterminada. Esta temperatura máxima de operación predeterminada está por debajo de la temperatura mínima de liberación de por lo menos uno de la pluralidad de compuestos volátiles con el fin de evitar su liberación del sustrato formador de aerosol. El método de conformidad con la invención también comprende el paso de controlar la temperatura del por lo menos un elemento de calentamiento de modo que por lo menos un compuesto volátil sea liberado. Este paso de controlar comprende medir la resistencia de por lo menos un elemento de calentamiento y derivar un valor de la temperatura real de operación del por lo menos un elemento de calentamiento a partir de la medición de resistividad. Además, el paso de controlar comprende comparar el valor de la temperatura real de operación del por lo menos un elemento de calentamiento con la temperatura máxima operativa predeterminada. Además, el paso de controlar comprende ajustar la energía eléctrica suministrada al por lo menos un elemento de calentamiento para mantener la temperatura real de operación del por lo menos un elemento de calentamiento en o por debajo de la temperatura máxima operativa predeterminada.
De preferencia, el paso de controlar comprende ajustar la energía eléctrica suministrada al por lo menos un elemento de calentamiento con el fin de mantener la temperatura real de operación del por lo menos un elemento de calentamiento en un intervalo de temperatura por debajo de la temperatura máxima operativa predeterminada. Este intervalo de temperatura predeterminado puede ser de hasta la temperatura máxima operativa predeterminada.
De preferencia, el paso de controlar se repite tan frecuentemente como sea necesario durante el calentamiento del por lo menos un elemento de calentamiento.
Las modalidades de la invención cuentan con la ventaja de que la temperatura real de operación del por lo menos un elemento de calentamiento se puede controlar de tal modo que se reduce la pirólisis o combustión del sustrato formador de aerosol. Esto permite reducir el número de compuestos volátiles liberados o formados durante el calentamiento. Conforme la formación de sustancias dañinas típicamente se lleva a cabo a temperaturas elevadas durante la pirólisis y combustión, la formación de estos componentes dañinos por ejemplo, de formaldehído, se reduce en forma importante por el método de conformidad con la invención.
También, se evita la necesidad de termistores u otros sensores que abarcan el limitado espacio dentro del sistema generador de aerosol calentado eléctricamente. Esto hace que las modalidades de la presente invención sean particularmente útiles para usarse en los sistemas generadores de aerosol calentado en forma eléctrica del tipo que tienen varios elementos de calentamiento, en donde la temperatura de cada elemento de calentamiento se puede controlar. Las modalidades de la invención también cuentan con la ventaja de poder realizar el cálculo de la temperatura de la resistencia dentro de controladores existentes. Esto hace las modalidades de la invención particularmente útiles y de costo atractivo para implementar. Además, la invención evita las complicaciones en el acoplamiento de un sensor de temperatura que proporciona un buen
y confiable contacto térmico con el por lo menos un elemento de calentamiento.
De preferencia, el sustrato formador de aerosol comprende un material con contenido de tabaco que contiene compuestos volátiles que se liberan del sustrato luego del calentamiento. En forma alternativa, el sustrato formador de aerosol puede comprender un material de no tabaco tal como los utilizados en los dispositivos de los documentos EP-A-1 750 788 y EP-A-1 439876.
De preferencia, el sustrato formador de aerosol también comprende un formador de aerosol. Los ejemplos de formadores de aerosol apropiados son glicerina y propilen-glicol. Otros ejemplos de los formadores de aerosol potencialmente apropiados se describen en EP-A-0 277 519 y US-A-5, 396,911.
El sustrato formador de aerosol puede ser un sustrato sólido. El sustrato sólido puede comprender por ejemplo, uno o más de polvo, granulos, pildoras, triturados, listones, tiras u hojas que contienen uno o más de hojas de hierbas, hojas de tabaco, fragmentos de tabaco, tabaco reconstituido, tabaco homogenizado, tabaco extruido y tabaco expandido. El sustrato sólido puede estar en forma suelta, o puede ser provisto en un contenedor o cartucho apropiado. Opcionalmente, el sustrato sólido puede contener compuestos adicionales de tabaco y compuestos volátiles de sabor de no tabaco que se liberan después del calentamiento del sustrato.
Opcionalmente, el sustrato sólido puede ser provisto o incrustado en un portador térmicamente estable. El portador puede tomar la forma de polvo, gránulos, pildoras, triturados, listones, tiras u hojas. En forma
alternativa, el portador puede ser un portador tubular que tiene una capa delgada del sustrato sólido depositado en su superficie interna, tal como los descritos en los documentos US-A-5,505,214, US-A-5,591 ,368 y US-A-5,388,594 o en su superficie externa o en ambas superficies, la interna y la externa. Tal portador tubular puede formarse por ejemplo, de papel o de un material tipo papel, una esterilla de fibra de carbón no tejidas, una película metálica de malla de masa abierta o una hoja metálica perforada y cualquier otra matriz de polímero térmicamente estable.
El sustrato sólido se puede depositar en la superficie del portador en la forma de por ejemplo, una hoja, una espuma, gel o pasta. El sustrato sólido se puede depositar en la superficie completa del portador, o en forma alternativa, se puede depositar con un patrón con el fin de proporcionar una entrega de sabor no uniforme durante el uso.
En forma alternativa, el portador puede ser una tela no tejida o un conjunto de fibras dentro del cual se incorporan los componentes de tabaco, tal como los descritos en EP-A-0 857 431. La tela no tejida o el conjunto de fibras puede comprender por ejemplo, fibras de carbón, fibras de celulosa natural, o fibras de derivado de celulosa.
En forma alternativa, el portador puede ser por lo menos una parte del elemento de calentamiento del sistema generador de aerosol calentado en forma eléctrica. En tales sistemas, el elemento de calentamiento típicamente es desechable. Por ejemplo, el sustrato sólido puede depositarse en una capa delgada o en una hoja metálica o en un soporte eléctricamente resistivo, como se describe en US-A-5060671.
El sustrato formador de aerosol puede también ser un sustrato
líquido. Cuando se proporciona un sustrato líquido, el sistema generador de aerosol calentado eléctricamente de preferencia, comprende un medio para retener el líquido. Por ejemplo, el sustrato líquido puede quedar retenido en un contenedor, tal como el descrito en el documento EP-A-0 893 071. En forma alternativa o además, el sustrato líquido puede ser absorbido dentro del un material portador poroso, como se describe en el documento WO-A-2007/024130, WO-A-2007/066374; EP-A-1 736 062; WO-A.2007/131449 y WO-A-2007/131450. El material portador poroso puede ser un tapón o cuerpo absorbente apropiado, por ejemplo, un metal espumado o un material de plástico, polipropileno, terileno, fibras de nylon o de cerámica. El sustrato líquido puede quedar retenido en el material portador poroso antes de utilizar el sistema generador de aerosol calentado eléctricamente o en forma alternativa, el material de sustrato líquido se puede liberar dentro del material portador poroso durante, o inmediatamente antes de su uso. Por ejemplo, el sustrato líquido puede ser provisto en una cápsula, como se describe en el documento WO-A-2007/077167. La cubierta de la cápsula de preferencia, se funde luego del calentamiento y libera el sustrato líquido dentro del material portador poroso. La cápsula opcionalmente puede contener un sólido en combinación con el líquido.
Cuando el sustrato formador de aerosol es un sustrato líquido, el sistema generador de aerosol calentado en forma eléctrica también puede comprender un medio para calentar una pequeña cantidad del líquido por vez. Este medio para calentar una pequeña cantidad de líquido por una vez puede incluir, por ejemplo, un pasaje de líquido en comunicación con
el sustrato líquido, como se describe en el documento EP-A-0 893 071. Típicamente el sustrato líquido se fuerza dentro del pasaje de líquido por la fuerza capilar. De preferencia, el elemento de calentamiento está arreglado de modo que durante el uso, solamente una pequeña cantidad del sustrato líquido dentro del pasaje de líquido, y no el líquido dentro del contenedor se calienta y se volatiliza.
Además o en forma alternativa, cuando el sustrato formador de aerosol es un sustrato líquido, el sistema generador de aerosol calentado en forma eléctrica puede también comprender un atomizador en contacto con la fuente del sustrato líquido e incluye por lo menos un elemento de calentamiento. Además del elemento de calentamiento, el atomizador puede incluir uno o más elementos electromecánicos tal como elementos piezo-eléctricos. Además o en forma alternativa, el atomizador también puede incluir elementos que utilizan los efectos electrostáticos, electromagnéticos o neumáticos. El sistema formador de aerosol calentado en forma eléctrica puede también comprender una cámara de condensación.
El sustrato formador de aerosol también puede ser cualquier otra clase de sustrato, por ejemplo, un sustrato de gas o cualquier combinación de varios tipos de sustrato. Durante la operación, el sustrato puede estar contenido por completo dentro del sistema generador de aerosol calentado en forma eléctrica. En ese caso, el usuario puede fumar por una boquilla del sistema generador de aerosol calentado en forma eléctrica. En forma alternativa, durante la operación, el sustrato puede estar contenido parcialmente dentro del sistema generador de aerosol calentado
eléctricamente. En ese caso, el sustrato puede formar parte de un artículo separado y el usuario puede fumar directamente del artículo por separado.
El por lo menos un elemento de calentamiento puede comprender un solo elemento de calentamiento. En forma alternativa, el por lo menos un elemento de calentamiento puede comprender más de un elemento de calentamiento. De preferencia, el sistema generador de aerosol calentado eléctricamente comprende dos o más elementos de calentamiento, por ejemplo, de dos a veinte elementos de calentamiento. El elemento de calentamiento o los elementos de calentamiento pueden estar dispuestos en forma apropiada para que calienten más efectivamente el sustrato formador de aerosol.
De preferencia, el por lo menos un elemento de calentamiento comprende un material eléctricamente resistivo. Los materiales eléctricamente resistivos comprenden sin limitar, semiconductores tales como cerámicas impurificadas, cerámicas eléctricamente "conductoras" (tal como por ejemplo, disilicide de molibdeno), carbón, grafito, metales, aleaciones de metal o materiales compuestos hechos de un material de cerámica y un material metálico. Tales materiales compuestos pueden comprender cerámica impurificada o no impurificada. Los ejemplos de cerámicas impurificadas incluyen carburos de silicio impurificado. Los ejemplos de metales apropiados incluyen titanio, zirconio, tántalo y metales del grupo platino. Los ejemplos de aleaciones de metal apropiadas incluyen acero inoxidable, níquel-, cobalto-, cromo-, aluminio-, titanio, zirconio-, hafnio-, niobio-, molibdeno-, tántalo-, tungsteno-, estaño-, galio-, manganeso-, y aleaciones que contienen hierro y super-aleaciones
con base de níquel, hierro, cobalto, acero inoxidable, Timetal® y aleaciones con base de hierro-manganeso-aluminio. En los materiales compuestos, el material eléctricamente resistivo puede opcionalmente estar incrustado en, encapsulado o recubierto con un material aislante o vice-versa, dependiendo de la cinética de la transferencia de energía y las propiedades fisicoquímicas externas requeridas. Los ejemplos de los elementos de calentamiento compuestos se describen en US-A-5,498,855; WO-A-03/095688 y US-A-5,514,630.
El por lo menos un elemento de calentamiento puede adoptar cualquier forma apropiada. Por ejemplo, el por lo menos un elemento de calentamiento puede adoptar la forma de una cuchilla de calentamiento, tal como la descrita en US-A-5,388,594; US-A-5,591 ,368 y US-A-5,505,214. Cuando el sustrato formador de aerosol es un líquido provisto dentro del contenedor, el contenedor puede incorporar un elemento de calentamiento desechable. En forma alternativa, una o más agujas o barras de calentamiento que corren a través del centro del sustrato formador de aerosol, como se describe en los documentos KR-A-100636287 y JP-A-2006320386, también pueden ser apropiados. Otras alternativas incluyen un elemento o filamento de calentamiento, por ejemplo, un alambre de Ni-Cr, platino, tungsteno o un alambre de aleación, tal como el descrito en EP-A-1 736 065 o una placa de calentamiento. En forma opcional, el elemento de calentamiento puede quedar depositado en o en un material portador rígido.
El por lo menos un elemento de calentamiento puede calentar el sustrato formador de aerosol por medio de conducción. El elemento de
calentamiento puede estar parcialmente en contacto con el sustrato o el portador en donde se deposita el sustrato. En forma alternativa, el calor desde el elemento de calentamiento puede ser conducido al sustrato por medio de un elemento conductor caliente.
En forma alternativa, el por lo menos un elemento de calentamiento puede transferir el calor al aire ambiental entrante que se extrae a través del sistema generador de aerosol calentado en forma eléctrica, durante el uso, que a su vez, calienta el sustrato formador de aerosol por convección. El aire ambiental puede calentarse antes de pasar a través del sustrato formador de aerosol, como se describe en el documento WO-A-2007/066374. En forma alternativa, cuando el sustrato formador de aerosol es un sustrato líquido, el aire ambiental puede ser primero extraído a través del sustrato y después calentarse, como se describe en el documento WO-A-2007/078273.
En una modalidad preferida, la temperatura real de operación se busca en una tabla de consulta, la cual muestra las relaciones de resistividad y temperatura para el por lo menos un elemento de calentamiento en una modalidad alternativa, la resistividad se determina al evaluar el polinomio de la forma p(T)=p0*(1 +a1?+a2?2), en donde p(T) es la resistividad medida del por lo menos un elemento de calentamiento o de la pluralidad de elementos de calentamiento, p0 es la resistividad de referencia y a1 + 2 son los coeficientes del polinomio. La evaluación se puede llevar a cabo por el controlador. En forma alternativa, las funciones del polinomio de mayor grado u otras funciones matemáticas pueden ser
utilizadas para describir las variación de la resistividad del por lo menos un elemento de calentamiento como una función de la temperatura.
En forma alternativa, se puede utilizar una aproximación lineal a lo largo de la pieza. Esta alternativa simplifica y acelera el cálculo.
De preferencia, el sistema comprende más de un elemento de calentamiento y el sustrato formador de aerosol está dispuesto de tal forma que el sustrato formador de aerosol está en proximidad térmica con cada uno de los elementos de calentamiento.
De preferencia, el sistema es provisto con un detector de sensor formador de aerosol y un detector de fumada para que la energía eléctrica solamente se entregue al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el sustrato formador de aerosol se detecta en su lugar y cuando también se detecta una fumada en el sistema.
De preferencia, el por lo menos un elemento de calentamiento comprende una aleación de hierro-aluminio. Esta aleación muestra una fuerte dependencia entre la resistencia y la temperatura que es útil para determinar la temperatura del elemento de calentamiento al medir su resistencia. En forma alternativa, el elemento de calentamiento comprende los materiales resistivos eléctricos antes mencionados así como otros materiales apropiados que muestran una característica de resistividad térmica comparable con una fuerte dependencia de la resistividad en la temperatura.
De preferencia, el paso de controlar de conformidad con la invención, se lleva a cabo con una frecuencia de aproximadamente 100 Hz a aproximadamente 10 kHz durante una fumada, de preferencia, con una
frecuencia de aproximadamente 1 kHz.
Breve Descripción de los Dibujos
La invención también será descrita a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:
La Figura 1 es un diagrama esquemático del sistema generador de aerosol calentado en forma eléctrica con un sustrato formador de aerosol insertado dentro del sistema.
La Figura 2 es una gráfica que muestra los cambios en la resistividad de las cuchillas calentadoras con temperatura.
Descripción Detallada de la Invención
En la Figura 1, se muestra el interior de una modalidad del sistema 100 generador de aerosol calentado eléctricamente en una manera simplificada. En particular, los elementos del sistema 100 generador de aerosol calentado en forma eléctrica no está dibujado a escala. Los elementos que no son relevantes para la comprensión de la invención han sido omitidos para simplificar la Figura 1.
El sistema 100 generador de aerosol calentado en forma eléctrica comprende un alojamiento 10 y un sustrato 2 formador de aerosol, por ejemplo, un cigarro. El sustrato 2 formador de aerosol se empuja dentro del alojamiento 10 para entrar en cercana proximidad térmica con el elemento 20 de calentamiento. El sustrato 2 formador de aerosol liberará una variedad de compuestos volátiles a diferentes temperaturas. Algunos
de los compuestos volátiles liberados del sustrato 2 formador de aerosol solamente se forman a través del proceso de calentamiento. Cada compuesto volátil será liberado sobre una temperatura de liberación característica. Al controlar la temperatura máxima de operación del sistema 100 generador de aerosol calentado en forma eléctrica está por debajo de la temperatura de referencia de los compuestos volátiles, se evita la liberación o formación de los componentes de humo.
Además, el alojamiento 10 comprende un suministro 40 de energía eléctrica, por ejemplo, una batería recargable de litio-ion. Un controlador 30 está conectado con el elemento 20 de calentamiento, el suministro 40 de energía eléctrica, con el detector 32 del sustrato formador de aerosol, un detector 34 de fumada y una interfaz 36 gráfica del usuario, por ejemplo, una pantalla.
El detector 32 de sustrato formador de aerosol detecta la presencia del sustrato 2 formador de aerosol en proximidad térmica con el elemento 20 de calentamiento e indica la presencia de un sustrato 2 formador de aerosol para el controlador 30.
El detector 34 de fumada detecta el flujo de aire en el sistema, lo que indica que se toma una fumada en el sistema 100 generador de aerosol calentado en forma eléctrica. El detector 34 de fumada indica una fumada al controlador 30.
El controlador 30 controla la interfaz 36 del usuario para presentar la información del sistema, por ejemplo, la energía de la batería, la temperatura, el estado del sustrato 2 formador de aerosol, otros mensajes o combinaciones de los mismos.
El controlador 30 también controla la temperatura máxima operativa del elemento 20 de calentamiento.
La Figura 2 muestra una gráfica de la resistividad p (rho) contra la temperatura para una aleación de hierro-aluminio típica (FeAl) utilizada como el elemento 20 de calentamiento en la modalidad descrita con referencia a la Figura 1. La característica de resistividad p real variará dependiendo de la composición exacta de la aleación y de la configuración geométrica del elemento 20 de calentamiento. La gráfica de la Figura 2 es solamente ejemplificativa.
La Figura 2 muestra que la resistividad p incrementa con el incremento de temperatura. De este modo, el conocimiento de la resistividad p en cualquier momento se puede utilizar para deducir la temperatura real de operación del elemento 20 de calentamiento.
Esta resistencia del elemento de calentamiento R=V/I, en donde V es el voltaje a través del elemento de calentamiento e I es la corriente que pasa a través del elemento 20 de calentamiento. La resistencia R depende de la configuración del elemento 20 de calentamiento, así como la temperatura y se expresa en la siguiente relación:
R = p(T) * L/S Ecuación 1
En donde p(T) es la resistividad dependiente de la temperatura, L es la longitud y S es el área en sección transversal del elemento 20 de calentamiento. L y S son fijas para una configuración del elemento 20 de calentamiento determinada y que se puede medir. De este modo, para un diseño de elemento de calentamiento determinado R es proporcional a
P(T).
La resistividad p(T) del elemento de calentamiento se puede expresar en forma de polinomio como sigue:
p(T) = p0*(1 +a??+a2?2) Ecuación 3
En donde p0 es la resistividad a una temperatura T0 de referencia y ai y a2 son los coeficientes del polinomio.
De este modo, la conocer la longitud y la sección transversal del elemento 20 calentamiento, es posible determinar la resistencia R y por lo tanto, la resistividad p a una temperatura determinada al medir el voltaje V del elemento de calentamiento y la corriente I. La temperatura se puede obtener simplemente de una tabla de consulta de la resistividad característica contra la relación de temperatura para el elemento de calentamiento a ser utilizado o al evaluar el polinomio de la ecuación (2) anterior De preferencia, el proceso se puede simplificar al representar la resistividad p contra la curva de temperatura en una o más o de preferencia, dos aproximaciones lineales en el intervalo de temperatura aplicable en el tabaco. Esto simplifica la evaluación de temperatura que es deseable en un controlador 30 que tiene recursos computacionales limitados.
En la preparación para controlar la temperatura máxima operativa, se selecciona un valor para la temperatura máxima operativa del sistema 100 de generación de aerosol calentado eléctricamente. La selección está con base en las temperaturas de liberación de los compuestos volátiles que deben y no deben liberarse. El valor predeterminado entonces se
almacena en el controlador 30 junto con un rango aceptable, por ejemplo, menos 5 por ciento de la temperatura máxima operativa predeterminada.
El controlador 30 calienta al elemento 20 de calentamiento al suministrar la energía eléctrica al elemento 20 de calentamiento. De preferencia, con el fin de ahorrar energía, el controlador solamente calienta al elemento 20 de calentamiento cuando el detector 32 del sustrato formador de aerosol ha detectado al sustrato 20 formador de aerosol y el detector 34 de fumada ha detectado la presencia de una fumada.
Durante el uso, el controlador 30 mide la resistividad p del elemento 20 de calentamiento. El controlador 30 entonces convierte la resistividad del elemento 20 de calentamiento en un valor para la temperatura real de operación del elemento de calentamiento al comparar la resistividad p medida con la tabla de consulta. En el siguiente paso, el controlador 30 compara la temperatura real de operación derivada con la temperatura máxima operativa predeterminada. Cuando la temperatura real de operación está por debajo del intervalo inferior de la temperatura máxima operativa predeterminada, el controlador 30 suministra al elemento 20 de calentamiento con energía eléctrica adicional con el fin de elevar la temperatura real de operación. Cuando la temperatura real de operación está por arriba del intervalo superior de la temperatura máxima operativa predeterminada, el controlador 30 reduce la energía eléctrica abastecida al elemento 20 de calentamiento con el fin de disminuir la temperatura real de operación de regreso a un intervalo aceptable de la temperatura
máxima operativa predeterminada.
El control de la temperatura del elemento de calentamiento con base en la resistividad p del elemento de calentamiento no está limitada al sistema generador de aerosol calentado eléctricamente, como se describe con respecto a la Figura 1, pero se puede aplicar en cualquier sistema generador de aerosol calentado en forma eléctrica en donde el elemento de calentamiento 20 entrega la energía de calor al tabaco o a un sustrato formador de aerosol para liberar los compuestos volátiles.
Otras modalidades son posibles dentro del alcance de la invención y serán contempladas por las personas experimentadas en la técnica.
Claims (6)
1. Un método para controlar la liberación de compuestos volátiles de un sistema generador de aerosol calentado eléctricamente, el sistema 5 generador de aerosol calentado eléctricamente comprende una fuente de energía eléctrica, por lo menos un elemento de calentamiento conectado con la fuente de energía eléctrica y con un sustrato formador de aerosol, en donde el sustrato formador de aerosol libera una pluralidad de compuestos volátiles luego del calentamiento, en donde cada uno de la I0 pluralidad de compuestos volátiles tiene una temperatura mínima de liberación sobre la cual se liberan los compuestos volátiles, el método está caracterizado porque comprende: seleccionar una temperatura máxima operativa predeterminada, en donde la temperatura máxima operativa predeterminada está por debajo de 15 la temperatura mínima de liberación de por lo menos uno de los compuestos volátiles con el fin de evitar su liberación desde el sustrato formador de aerosol; controlar la temperatura del por lo menos un elemento de calentamiento de modo que por lo menos se libere un compuesto volátil, el 20 control comprende: medir la resistividad del por lo menos un elemento de calentamiento; derivar un valor de la temperatura real de operación del por lo menos un elemento de calentamiento a partir de la medición de resistividad; comparar el valor de la temperatura real de operación con la temperatura máxima operativa predeterminada; y ajustar la energía eléctrica suministrada con el por lo menos un elemento de calentamiento con el fin de mantener la temperatura real de operación del por lo menos un elemento de calentamiento por debajo de la temperatura máxima operativa predeterminada.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de ajustar comprende ajustar la energía eléctrica suministrada al por lo menos un elemento de calentamiento con el fin de mantener la temperatura real operativa del por lo menos un elemento de calentamiento en un intervalo predeterminado por debajo de la temperatura máxima operativa predeterminada.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la derivación de un valor de la temperatura real operativa del por lo menos un elemento de calentamiento comprende recuperar el valor de temperatura de una tabla de consulta de resistividad y temperatura.
4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la tabla de consulta almacena valores de temperatura contra la resistividad derivada para el por lo menos un elemento de calentamiento que tiene una composición, longitud y sección transversal predeterminadas.
5. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la derivación de una medición de la temperatura del elemento de calentamiento comprende evaluar un polinomio de la forma: ?(?) = ?0*(1+a??+a2?2) en donde p(T) es la resistividad medida del por lo menos un elemento de calentamiento, p0 es la resistividad de referencia, T es la temperatura del por lo menos un elemento de calentamiento y a, y a2 son los coeficientes del polinomio.
6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el por lo menos un elemento de calentamiento comprende por lo menos uno de una aleación de aluminio-hierro, aleación con base de titanio o una aleación con base de níquel.
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