MX2010011974A - Un sistema para fumar calentado en forma electrica que tiene una porcion de almacenamiento de liquido. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un sistema para fumar calentado en forma eléctrica que comprende una cubierta (101) y una boquilla (201) reemplazable. La cubierta comprende una fuente (103) de energía eléctrica y circuitería (105) eléctrica. La boquilla comprende una porción (203) de almacenamiento de líquido y una mecha capilar (207) que tiene un primer extremo (207a) y un segundo extremo (207b). El primer extremo de la mecha se extiende dentro de la porción de almacenamiento de líquido para el contacto con el líquido (205) en la misma. La boquilla también comprende un elemento (209) de calentamiento para calentar el segundo extremo de la mecha capilar, una salida (211) de aire y una cámara (213) formadora de aerosol entre el segundo extremo de la mecha capilar y la salida de aire. Cuando la cubierta y la boquilla se acoplan, el elemento de calentamiento está en conexión eléctrica con la fuente de energía a través de la circuitería y la circuitería está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el usuario inicia una fumada. Además, una ruta de flujo para el aire se define desde por lo menos una entrada de aire a una salida de aire a través de la cámara formadora de aerosol y la ruta de flujo conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar. Durante el uso, el líquido se transfiere desde la porción de almacenamiento de líquido hacia el elemento de calentamiento por la acción capilar de la mecha. El líquido en el segundo extremo de la mecha capilar se evapora por el elemento de calentamiento. El vapor super-saturado creado, se mezcla y se lleva en el flujo de aire desde la por lo menos una entrada de aire hasta la cámara formadora de aerosol. En la cámara formadora de aerosol, el vapor se condensa para formar el aerosol, el cual se lleva hacia la salida de aire dentro de la boca del usuario.

Description

UN SISTEMA PARA FUMAR CALENTADO EN FORMA ELÉCTRICA QUE TIENE UNA PORCIÓN DE ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDO Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un sistema para fumar calentado en forma eléctrica para recibir un substrato formador de aerosol. En particular, la presente invención se relaciona con un sistema para fumar calentado en forma eléctrica para recibir un substrato formador de aerosol, en donde el substrato formador de aerosol es un líquido.

Antecedentes de la Invención Varios de los documentos de la técnica previa, por ejemplo, US-A-5 060671; No. US-A-5 388 594; No. US-A-5 505214; No. US-A-5 591 368; No. WO-Á-2004/043175; No. EP-A-0 358 002; y No. WO-A-2007/131449, describen sistemas para fumar operados en forma eléctrica, los cuales tienen ciertas ventajas. Una ventaja es que reducen mucho el humo de corriente lateral, mientras permiten al fumador suspender y reiniciar el fumado en forma selectiva.

Otros documentos de la técnica previa, tal como el EP-A-0 295 122; No. EP-A-1 618 803 y No: EP-A-1 736 065, describen sistemas para fumar eléctricos que utilizan un líquido como el sustrato formador de aerosol. El líquido puede estar contenido en un cartucho que se puede recibir en un alojamiento. Una fuente de energía, tal como una batería es provista conectada con un calentador para calentar el sustrato de líquido durante una fumada, para formar el aerosol que es provisto al fumador.

Los sistemas para fumar calentados en forma eléctrica de la técnica previa incluyendo los antes descritos, cuentan con varias ventajas, pero todavía se pueden realizar mejoras en los mismos. Por lo tanto, un objetivo de la invención es proporcionar un sistema para fumar calentado en forma eléctrica mejorado.

Breve Descripción de la Invención De conformidad con un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema para fumar calentado en forma eléctrica que comprende una cubierta y una boquilla reemplazable, la cubierta comprende una fuente de energía eléctrica y circuitería eléctrica, la boquilla comprende una porción de almacenamiento de líquido, una mecha que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se extiende dentro de la porción de almacenamiento de liquido para el contacto con el líquido en la misma, por lo menos un elemento de calentamiento para calentar el segundo extremo de la mecha capilar, una salida de aire y una cámara formadora de aerosol entre el segundo extremo de la mecha capilar y la salida de aire, en donde cuando la cubierta y la boquilla se acoplan, el por lo menos un elemento de calentamiento está en una conexión eléctrica con la fuente de energía a través de la circuitería, la circuitería está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el usuario inicia la fumada, una ruta de flujo para el aire está definida desde la por lo menos una entrada de aire hasta la salida de aire a través de una segunda cámara formadora de aerosol, la ruta de flujo conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar.

La por lo menos una entrada de aire puede ser provista en la cubierta o en la boquilla. Durante el uso, el líquido se transfiere desde la porción de almacenamiento de líquido hacia el elemento de calentamiento a través de la acción capilar en la mecha capilar. Cuando el elemento de calentamiento se activa, el líquido en el segundo extremo de la mecha capilar se evapora por el elemento de calentamiento para formar un vapor super-saturado. El vapor super-saturado se mezcla y se lleva en el flujo de aire desde la por lo menos una entrada de aire a la cámara formadora de aerosol. En la cámara formadora de aerosol, el vapor se condensa para formar un aerosol, el cual se lleva hacia la salida de aire dentro de la boca del usuario.

El sistema para fumar calentado en forma eléctrica de conformidad con la invención proporciona varias ventajas. En primer lugar, debido a que la boquilla reemplazable contiene al por lo menos un elemento de calentamiento, la porción de almacenamiento de líquido y la mecha, todos los elementos que están potencialmente en contacto con el líquido se cargan cuando la boquilla se reemplaza. No existirá la contaminación cruzada en la cubierta entre las diferentes boquillas, por ejemplo, unas utilizan diferentes líquidos. Además, el líquido en la porción de almacenamiento de líquido queda protegido del oxígeno (debido a que el oxígeno por lo general, no puede entrar en la porción de almacenamiento de líquido a través de la mecha capilar) y algunas modalidades, la luz, de modo que el riesgo de degradación del líquido se reduce en forma significativa. Por lo tanto, se puede mantener un alto nivel de higiene. En segundo lugar, la estructura de la boquilla significa que existe un bajo riesgo de fuga desde la porción de almacenamiento de líquido, lo cual no es el caso de muchos sistemas para fumar calentados en forma eléctrica de la técnica previa. Esto evita el desperdicio del líquido, pero también dificulta que un usuario autorizado tenga el acceso al líquido al desmontar la boquilla. También, cuando la boquilla se reemplaza en intervalos apropiados, existe muy poca oportunidad de que el elemento de calentamiento se obture con el líquido. En tercer lugar, debido a que la circuitería proporciona un impulso de corriente cuando el usuario inicia una fumada, el aire se conduce alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar, y se optimiza la formación de aerosol. Por último, con el uso de la mecha capilar extendida entre el líquido y el elemento de calentamiento, permite que la estructura de la boquilla sea relativamente sencilla. De preferencia, existe solo un mecanismo capilar en el sistema.

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, por ejemplo, dos, tres, cuatro, cinco, seis o más elementos de calentamiento. El elemento de calentamiento o los elementos de calentamiento pueden estar dispuestos en forma apropiada para que evaporen más efectivamente el líquido en el segundo extremo de la mecha capilar.

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, d i si I i ci de 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. En forma alternativa, el por lo menos un elemento de calentamiento puede adoptar la forma de una caja o sustrato que tiene diferentes porciones electro-conductoras, como se describe en EP-A-1 128 741 o un tubo metálico eléctricamente resistivo, como el descrito en WO-A-2007/066374. En forma alternativa, el por lo menos un elemento de calentamiento puede ser un calentador (de extremo) de disco o una combinación de un calentador de disco con agujas o varillas de calentamiento. En forma alternativa, el por lo menos un elemento de calentamiento puede adoptar la forma de una hoja grabada metálica aislada entre dos capas de un material inerte. En ese caso, el material inerte puede comprender Kapton, hoja de toda-poliimida u hoja de mica. En forma alternativa, el por lo menos un elemento de calentamiento puede tomar la forma de una hoja de material, que se puede enrollar alrededor del segundo extremo de la mecha capilar. La hoja puede estar hecha de cualquier material apropiado, por ejemplo, una aleación con base de hierro-aluminio, una aleación con base de hierro-manganeso-aluminio o Timetal. La hoja puede tener forma rectangular o puede tener una forma con patrón, que puede formar una estructura tipo espiral cuando se enrolla alrededor del segundo extremo de la mecha capilar. 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 una modalidad preferida, el por lo menos un elemento de calentamiento comprende una espiral de alambre que rodea al segundo extremo de la mecha capilar. En esa modalidad, de preferencia, el alambre es un alambre de metal. Con mayor preferencia, el alambre es un alambre de aleación de metal. El elemento de calentamiento puede encerrar en forma parcial o por completo el segundo extremo de la mecha capilar.

El por lo menos un elemento de calentamiento puede calentar el segundo extremo .de la mecha capilar por medio de conducción. El elemento de calentamiento puede estar parcialmente en contacto con el segundo extremo de la mecha capilar. En forma alternativa, el calor del elemento de calentamiento se puede conducir al líquido por medio de un elemento conductor de calor. En forma alternativa, el por lo menos un elemento de calentamiento puede transferir el calor al aire ambiente entrante que se extrae e a través del sistema para fumar calentado en forma eléctrica durante el uso, lo cual a su vez, calienta el líquido por convección. El aire ambiental puede calentarse antes de pasar a través del sistema. En forma alternativa, el aire ambiental se puede extraer primero a través del segundo extremo de la mecha y después de calienta, como se describe en WO-A-2007/078273.

De preferencia, la circuitería eléctrica comprende un sensor para detectar el flujo de aire indicativo de un usuario que fuma. El sensor puede ser un dispositivo electro-mecánico. En forma alternativa, el sensor puede ser cualquiera de: un dispositivo mecánico, un dispositivo óptico, un dispositivo opto-mecánico y un sensor con base sistemas micro-electro-mecánico (MEMS). En ese caso, de preferencia, la circuitería eléctrica está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica con el por lo menos un elemento de calentamiento cuando el sensor detecta que el usuario toma una fumada. De preferencia, el período de tiempo del impulso de la corriente eléctrica se pre-ajusta, dependiendo de la cantidad de líquido deseado a ser evaporado. La circuitería eléctrica se puede programar, de preferencia, para este propósito.

En forma alternativa, la circuitería eléctrica puede comprender un interruptor que se opera en forma manual para un usuario para iniciar una fumada. El período de tiempo del impulso de corriente eléctrica de preferencia, se pre-ajusta dependiendo de la cantidad de líquido deseado a ser evaporado. De preferencia, la circuitería eléctrica se puede programar para este propósito.

De preferencia, la por lo menos una entrada de aire está en la cubierta. En forma alternativa, la por lo menos una entrada de aire puede estar en la boquilla. En una modalidad, la por lo menos una entrada de aire comprende dos entradas de aire. En forma alternativa, puede haber tres, cuatro, cinco o más entradas de aire. De preferencia, cuando existe más de una entrada de aire, las entradas de aire están separadas alrededor de la cubierta o alrededor de la boquilla. En una modalidad preferida, la circuitería eléctrica comprende un sensor para detectar el flujo de aire indicativo de que un usuario toma una fumada, y la por lo menos una entrada de aire está en la cubierta, corriente arriba del sensor. Las entradas de aire están ubicadas aproximadamente de modo que la ruta de flujo para el aire conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar, para optimizar la formación de aerosol.

De preferencia, la fuente de energía eléctrica comprende una celda contenida en la cubierta. La fuente de energía eléctrica puede ser una batería de litio-ion o una de sus variantes, por ejemplo, una batería de polímero de litio-ion. En forma alternativa, la fuente de energía puede ser una batería de hidruro de metal de níquel o una batería de níquel-cadmio o una celda de combustible. En ese caso, de preferencia, el sistema para fumar calentado en forma eléctrica se puede utilizar por el fumador hasta que se utiliza la energía de la celda de energía.

En forma alternativa, la fuente de energía eléctrica puede comprender circuitería que se puede cargar por una porción de carga externa. En ese caso, de preferencia, la circuitería cuando se carga proporciona energía para un número predeterminado de fumadas, después de lo cual, la circuitería se debe volver a conectar con la porción de carga externa. Un ejemplo de circuitería apropiada es uno de uno o más capacitores o baterías recargables.

De preferencia, la cubierta también comprende un indicador de fumada para indicar el momento en que el elemento de calentamiento se activa. En la modalidad en donde la circuitería eléctrica comprende un sensor para detectar el flujo de aire indicativo de que el usuario toma una fumada, el indicador se puede activar cuando el sensor detecta el flujo de aire indicativo de que el usuario toma una fumada. En la modalidad en donde la circuitería eléctrica comprende un interruptor que opera en forma manual, el indicador se puede activar por el interruptor.

De preferencia, la cubierta y la boquilla están arregladas para acoplarse en forma liberable juntas cuando se acoplan.

De preferencia, la porción de almacenamiento de líquido no se puede rellenar. De este modo, cuando el líquido en la porción de almacenamiento de líquido ha sido utilizada, la boquilla completa se reemplaza. En forma alternativa, la porción de almacenamiento de líquido se puede rellenar. En ese caso, la boquilla se puede reemplazar después de cierto número de rellenos de la porción de almacenamiento de líquido. De preferencia, la porción de almacenamiento de líquido está dispuesta para alojar líquido para un número predeterminado de fumadas.

El líquido cuenta con varias propiedades físicas, incluyendo viscosidad, que permite que el líquido sea transportado a través de la mecha capilar por la acción capilar. El líquido tiene un punto de ebullición apropiado para usarse en el sistema para fumar calentado en forma eléctrica. Cuando el punto de ebullición es demasiado alto, el elemento de calentamiento no podrá evaporar el líquido en el segundo extremo de la mecha capilar, pero cuando el punto de ebullición es demasiado bajo, el líquido se puede evaporar incluso sin el elemento de calentamiento activado. De preferencia, el líquido comprende un material con contenido de tabaco que comprende compuestos de sabor de tabaco volátiles que son liberados del líquido después del calentamiento. En forma alternativa, o además, el líquido puede comprender un material de no tabaco. El líquido puede incluir agua, solventes, etanol, extractos de plantas y sabores naturales o artificiales. De preferencia, el líquido también comprende un formador de aerosol. Los ejemplos de formadores de aerosol apropiados incluyen glicerina y propilen-glicol. Los ejemplos adicionales de formadores de aerosol potencialmente apropiados se describen en EP-A-0277519 y US-A- 5396911.

La porción de almacenamiento de líquido de preferencia es un contenedor. Por ejemplo, el contenedor puede ser un contenedor tal como el descrito en EP-A-0 893 071. De preferencia, la porción de almacenamiento de líquido no incluye cualquier material poroso, de modo que solamente hay un mecanismo capilar (la mecha capilar) en el sistema para fumar calentado en forma eléctrica. Esto mantiene la estructura de la boquilla sencilla y el sistema completo de bajo mantenimiento. De preferencia, el contenedor es opaco, lo cual limita la degradación del líquido por la luz.

El sistema para fumar calentado en forma eléctrica puede también comprender un atomizador que 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.

La mecha capilar puede comprender una estructura fibrosa o de esponja. Por ejemplo, la mecha capilar puede comprender una pluralidad de fibras o hebras, generalmente alineadas en la dirección longitudinal del sistema para fumar o un material tipo esponja formado con forma de barra a lo largo de la dirección longitudinal del sistema para fumar. La estructura de la mecha forma una pluralidad de pequeños orificios o tubos, a través de los cuales se puede transportar el líquido desde la porción de almacenamiento de líquido al elemento de calentamiento por la acción capilar. La mecha capilar puede comprender cualquier material apropiado o una combinación de materiales. Los ejemplos de materiales apropiados son materiales con base de cerámica o de grafito en la forma de fibras o polvos sinterizados. La mecha capilar puede tener cualquier capilaridad y porosidad apropiadas para poderse utilizar con diferentes propiedades físicas de! líquido, tal como densidad, viscosidad, tensión superficial y presión de vapor.

La cubierta puede comprender cualquier material o combinación de materiales apropiados. Los ejemplos de materiales apropiados incluyen metales, aleaciones, plásticos o materiales compuestos que contienen uno o más de estos materiales. De preferencia, el material es ligero y no quebradizo.

La boquilla puede comprender cualquier material apropiado o combinación de materiales apropiados. Los ejemplos de materiales apropiados incluyen termoplásticos que son adecuados para aplicaciones de' alimentos y farmacéuticas, por ejemplo, polipropileno, polieteretercetona (PEEK) y polietileno.

De preferencia, el sistema para fumar calentado en forma eléctrica es portátil. El sistema para fumar calentado en forma eléctrica puede tener un tamaño comparable con un cigarro o un puro.

De conformidad con un segundo aspecto de la invención, se proporciona una boquilla para acoplarse con la cubierta para formar un sistema para fumar calentado en forma eléctrica, la cubierta tiene una fuente de energía eléctrica y circuitería eléctrica, la boquilla comprende: una porción de almacenamiento de líquido, una mecha capilar que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se extiende dentro de la porción de almacenamiento de líquido para el contacto con el líquido en la misma; por lo menos un elemento de calentamiento para calentar el segundo extremo de la mecha capilar; una salida de aire, una cámara formadora de aerosol entre el segundo extremo de la mecha capilar y la salida de aire, en donde cuando la cubierta y la boquilla se acoplan, el por lo menos un elemento de calentamiento es una conexión eléctrica con la fuente de energía a través de la circuitería, la circuitería está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el usuario inicia una fumada, y una ruta de flujo para el aire se define desde la por lo menos una entrada de aire a la salida de aire a través de la cámara formadora de aerosol, la ruta de flujo conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar.

En una modalidad preferida, el por lo menos un elemento de calentamiento comprende una espiral de alambre que rodea al segundo extremo de la mecha capilar. En una modalidad, de preferencia, el alambre es un alambre de aleación de metal.

De conformidad con la invención, también se proporciona una cubierta arreglada para acoplarse con la boquilla del segundo aspecto de la invención.

De conformidad con un tercer aspecto de la invención, se proporciona una cubierta para acoplarse con una boquilla para formar un sistema para fumar calentado en forma eléctrica, la boquilla tiene una porción de almacenamiento de líquido, una mecha capilar que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se extiende dentro de la porción de almacenamiento de líquido para el contacto con el líquido en la misma, el por lo menos un elemento de calentamiento para calentar el segundo extremo de la mecha capilar, una salida de aire, y una cámara formadora de aerosol entre el segundo extremo de la mecha capilar y la salida de aire, la cubierta comprende: una fuente de energía eléctrica, y circuitería eléctrica, en donde, cuando la cubierta y la boquilla están acopladas, el por lo menos un elemento de calentamiento está en conexión eléctrica con la fuente de energía a través de la circuitería, la circuitería está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el usuario inicia una fumada, y una ruta de flujo para el aire se define desde la por lo menos una entrada de aire hasta la salida de aire a través de la cámara formadora de aerosol, la ruta de flujo conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar.

De preferencia, la circuitería eléctrica comprende un sensor para detectar el flujo de aire indicativo de que el usuario toma una fumada.

De preferencia, la cubierta también comprende la por lo menos una entrada de aire.

De conformidad con la invención, también se proporciona una boquilla arreglada para acoplarse con la cubierta del tercer aspecto de la invención.

Las características descritas con relación a un aspecto de la invención también se pueden aplicar en otro aspecto de la invención.

Breve Descripción de los Dibujos La invención será ahora descrita, solamente como ejemplo, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 muestra la cubierta de un sistema para fumar calentado en forma eléctrica de conformidad con una modalidad de la invención.

La Figura 2 muestra una boquilla de un sistema para fumar calentado en forma eléctrica de conformidad con una modalidad de la invención; y La Figura 3 es un sistema para fumar calentado en forma eléctrica construido, que comprende la cubierta de la Figura 1 y la boquilla de la Figura 2.

Descripción Detallada de la Invención La Figura 1 muestra una cubierta de un sistema para fumar calentado en forma eléctrica de conformidad con una modalidad de la invención. La cubierta 101 comprende una fuente de energía eléctrica en la forma de una batería 103, circuitería eléctrica en la forma de circuitería 105 y un sistema 107 de detección de fumada, un indicador 109 de fumada, conexiones 1111 eléctricas, contactos 113 eléctricos, entradas 115 de aire y un mecanismo 117 de cierre. La cubierta 101 está diseñada para acoplarse con una boquilla 201 de la Figura 2.

La Figura 2 muestra una boquilla de un sistema para fumar calentado en forma eléctrica de conformidad con una modalidad de la invención,. La boquilla 201 comprende una porción de almacenamiento de líquido en la forma de un cartucho 203 que contiene el líquido 205, una mecha capilar 207, un elemento de calentamiento en la forma de una bobina 209 de calentamiento, una salida 211 de aire y una cámara 213 formadora de aerosol. El primer extremo 207a de la mecha capilar 207 se extiende dentro del cartucho 203 y el segundo extremo 207b de la mecha capilar 207 queda rodeada por la bobina 209 de calentamiento. La boquilla también incluye una tapa 215 para proteger al segundo extremo 207b de la mecha capilar 207 y un anillo 217 aislante. La boquilla 201 está diseñada para acoplarse con la cubierta 101 de la Figura 1.

La Figura 3 muestra la cubierta 101 de la Figura 1 acoplada con la boquilla 201 de la Figura 2 para formar un sistema 301 para fumar calentado en forma eléctrica arreglada para suministrar el aerosol a un usuario bajo demanda. La cubierta 101 y la boquilla 201 se cierran en forma liberable juntas por un mecanismo 117 de cierre. Los extremos de la bobina 209 de calentamiento están en contacto con los contactos 113 eléctricos en la cubierta. La operación del sistema 301 es como sigue.

El líquido 205 se transfiere desde el cartucho 203 desde el primer extremo 207a de la mecha capilar 207 hasta el segundo extremo 207b de la mecha por la acción capilar. Cuando el usuario fuma en el dispositivo por la salida 211 de aire, el aire ambiental se arrastra a través de las entradas 115. En esta modalidad, el sistema 207 de detección de fumada detecta la fumada y activa la bobina 209 de calentamiento y enciende el indicador 109 de fumada. La batería 103 suministra un impulso de energía a la bobina 209 de calentamiento para calentar el segundo extremo 207b de la mecha 207. El líquido en el segundo extremo 207b de la mecha 207 se evapora por la bobina 209 de calentamiento para crear un vapor super-saturado. Al mismo tiempo, el líquido que está siendo evaporado se reemplaza con otro líquido que se mueve a través del segundo extremo 207b de la mecha por la acción capilar. (Esto algunas veces se llama como "acción de bombeo"). El vapor super-saturado creado se mezcla y se lleva en el flujo de aire desde las entradas 115 de aire hacia la cámara 213 formadora de aerosol. Debido a las posiciones relativas de las entradas 115 de aire y la boquilla 211, el flujo de aire se dirige alrededor del segundo extremo 207b de la mecha para así optimizar la formación del aerosol en la cámara 213 formadora de aerosol. En la cámara 213 formadora de aerosol, el vapor se condensa para formar un aerosol ¡nhalable que se lleva hacia la salida 211 y dentro de la boca del usuario.

En esta modalidad, la circuitería 105 y el sistema 207 de detección de fumada son programables. La circuitería 105 y el sistema 107 de detección de fumada se pueden utilizar para manejar la operación del dispositivo. En esta modalidad, cuando el sistema 107 de detección de fumada detecta que el usuario toma una fumada, la batería suministra un impulso de corriente de un tiempo predeterminado a la bobina 209 de calentamiento. El tiempo predeterminado para el impulso de corriente dependerá de la cantidad de líquido requerido para una sola fumada, y el tiempo que se toma la evaporación de esa cantidad de líquido. Esto, a su vez, dependerá de las propiedades del líquido, la bobina de calentamiento y la mecha capilar. El tiempo predeterminado puede ser entre 0.5 segundos y 3 segundos.

En esta modalidad, el cartucho 203 en la boquilla tiene el tamaño para contener suficiente líquido para un número predeterminado de fumadas. Después de este número predeterminado de fumadas, el cartucho se puede rellenar, pero de preferencia, la boquilla completa se reemplaza. Este número predeterminado de fumadas es idealmente entre 200 y 2000 fumadas y esto dependerá del tamaño deseado del cartucho, la boquilla y el dispositivo completo y las propiedades del líquido a ser utilizado. El cartucho 203 puede estar hecho de cualquier material apropiado. Los ejemplos incluyen polímeros de vidrio y plástico, tal como el PET u otros utilizados en las industrias farmacéutica y de alimentos. EL material se debe seleccionar para evitar fugas, rompimiento o abuso, tanto como sea posible.

En la modalidad mostrada en las Figuras 1 y 3, cuando la cubierta y la boquilla se acoplan, el cartucho 203 se coloca corriente arriba del segundo extremo 207b de la mecha y de la bobina 209 de calentamiento. De este modo, el aire ambiental se extrae a través de las entradas 115 de aire y pasa alrededor del cartucho 203 antes de alcanzar al segundo extremo 207b de la mecha y del elemento 209- de calentamiento. Sin embargo, en una modalidad alternativa, la boquilla puede tener una estructura tal que cuando la cubierta y la boquilla se acoplan, el cartucho se coloca corriente abajo del segundo extremo de la mecha y de la bobina de calentamiento. En esta modalidad, el aire ambiental será arrastrado a través de las entradas de aire, entonces el vapor o el aerosol pasará alrededor del cartucho en camino a la salida de aire.

La mecha capilar puede estar hecha de una variedad de materiales porosos o capilares y de preferencia, tiene una capilaridad pre-definida.

Conocida. Los ejemplos incluyen materiales con base de cerámica o de grafito en la forma de fibras o polvos sinterizados. Las mechas de diferentes porosidades pueden ser utilizadas para adaptar diferentes propiedades físicas del líquido, tal como la densidad, viscosidad, tensión superficial y presión de vapor. La mecha debe ser apropiada para que la cantidad requerida de líquido pueda ser suministrada a la bobina de calentamiento.

La boquilla y la cubierta tienen el tamaño y la forma para acoplarse una con otra, para así producir un sistema para fumar calentado en forma eléctrica apropiado, el cual se puede utilizar por el fumador. Los componentes de la boquilla y de la cubierta, incluyendo la fuente de energía, la circuitería, la porción de almacenamiento de líquido, la mecha, el elemento de calentamiento y la cámara formadora de aerosol tienen aproximadamente la forma y el tamaño para el diseño del sistema. De preferencia, el sistema es portátil y puede tener un tamaño similar al de un cigarro o puro convencional.

El sistema de la invención permite el control de la concentración de partículas (volumen de mg/1 o mg/fumada) en el aerosol, el tamaño promedio de partícula en el aerosol y la distribución (intervalo) de tamaños de partícula en el aerosol. Esto se puede controlar al variar una o más de la formulación formadora de aerosol en el líquido, la transferencia de energía (polvo térmico por unidad del área superficial) en el elemento de calentamiento, el diseño de la cámara formadora de aerosol y la temperatura operativa. La transferencia de energía dependerá de varios factores incluyendo los materiales utilizados par el elemento de calentamiento y la mecha, el diámetro de la mecha, el diseño del elemento de calentamiento incluyendo si el elemento de calentamiento es una bobina, la longitud, el diámetro y la contracción (distancia entre las espirales) de la bobina, y la energía aplicada al elemento de calentamiento.

La temperatura operativa se debe controlar para asegurar que tanto como sea posible, no exista ninguna degradación indeseable del formador o formadores de aerosol y el material saborizante. Esto se puede lograr, por ejemplo, al controlar la temperatura del calentador cuando el calentador está hecho de un metal o aleación apropiado, con el uso de variación en la conductividad o al controlar la cantidad de energía entregada al calentador. Una temperatura operativa preferida en el elemento de calentamiento se encuentra dentro del intervalo de 100 a 300 grados Celsius. El arreglo mostrado en las Figuras pueden operar dentro de este intervalo de temperatura y también puede proporcionar un tiempo rápido de respuesta (tiempo entre que el usuario toma una fumada en el sistema y el aerosol que entra en la boca del usuario desde la salida del aire - esto se puede llamar como "tiempo para fumar") de entre 10 y 500 ms.

Claims (1)

REIVINDICACIONES 1. Un sistema para fumar calentado en forma eléctrica caracterizado porque comprende una cubierta y una boquilla reemplazable; la cubierta comprende una fuente de energía eléctrica y circuitería eléctrica; la boquilla comprende una porción de almacenamiento de líquido, una mecha capilar que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se extiende dentro de la porción de almacenamiento de líquido para el contacto con el líquido en la misma, el por lo menos un elemento de calentamiento para calentar el segundo extremo de la mecha capilar, una entrada de aire y una cámara formadora de aerosol entre el segundo extremo de la mecha capilar y la salida de aire; en donde cuando la cubierta y la boquilla están acopladas; el por lo menos un elemento de calentamiento es una conexión eléctrica con la fuente de energía a través de la circuitería; la circuitería está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el usuario inicia una fumada; y una ruta de flujo para el aire está definida desde por lo menos una entrada de aire hasta una salida de aire a través de la cámara formadora de aerosol, la ruta de flujo conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar. 2. El sistema para fumar calentado en forma eléctrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el por lo menos un elemento de calentamiento comprende una bobina de alambre que rodea el segundo extremo de la mecha capilar. 3. El sistema para fumar calentado en forma eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque la circuitería eléctrica comprende un sensor para detectar el flujo de aire indicativo de un usuario que toma una fumada. 4. El sistema para fumar calentado en forma eléctrica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la por lo menos una entrada de aire está en la cubierta. 5. Una boquilla para acoplarse con una cubierta para formar un sistema para fumar calentado en forma eléctrica, la cubierta tiene una fuente de energía eléctrica y circuitería eléctrica, la boquilla está caracterizado porque comprende: una porción de almacenamiento de líquido; una mecha capilar que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se extiende dentro de la porción de almacenamiento de líquido para el contacto con el líquido en la misma; por lo menos un elemento de calentamiento para calentar el segundo extremo de la mecha capilar; una salida de aire; y una cámara formadora de aerosol entre el segundo extremo de la mecha capilar y la salida de aire; en donde cuando la cubierta y la boquilla se acoplan, el por lo menos un elemento de calentamiento está en conexión eléctrica con la fuente de energía a través de la circuitería, la circuitería está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el usuario inicia una fumada, y una ruta de flujo para el aire se define desde por lo menos una entrada de aire hasta una salida de aire a través de la cámara formadora de aerosol, la ruta de flujo conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y del segundo extremo de la mecha capilar. 6. La boquilla de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el por lo menos un elemento de calentamiento comprende una bobina de alambre que rodea al segundo extremo de la mecha capilar. 7. Una cubierta arreglada para acoplarse con la boquilla de la reivindicación 5 o de la reivindicación 6. 8. Una cubierta para acoplarse con una boquilla para formar un sistema para fumar calentado en forma eléctrica, la boquilla tiene una porción de almacenamiento de líquido, una mecha capilar que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se extiende dentro de la porción de almacenamiento de líquido para el contacto con el líquido en la misma, por lo menos un elemento de calentamiento para calentar el segundo extremo de la mecha capilar, una salida de aire y una cámara formadora de aerosol entre el segundo extremo de ía mecha capilar y la salida de aire, la cubierta está caracterizada porque comprende: una fuente de energía eléctrica; y circuitería eléctrica; en donde cuando la cubierta y la boquilla están acopladas, el por lo menos un elemento de calentamiento está en conexión eléctrica con la fuente de energía a través de la circuitería, la circuitería está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el usuario inicia una fumada, y una ruta de flujo para el aire se define desde por lo menos una entrada de aire hasta una salida de aire a través de la cámara formadora de aerosol, la ruta de flujo conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar. 9. La cubierta de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la circuitería eléctrica comprende un sensor para detectar el flujo de aire indicativo de que el usuario toma una fumada. 10. La cubierta de conformidad con la reivindicación 8 o la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende por lo menos una entrada de aire.

1. La boquilla está arreglada para acoplarse con la cubierta de conformidad con las reivindicaciones 8 a la 10. RESUMEN Se proporciona un sistema para fumar calentado en forma eléctrica que comprende una cubierta (101) y una boquilla (201) reemplazable. La cubierta comprende una fuente (103) de energía eléctrica y circuitería (105) eléctrica. La boquilla comprende una porción (203) de almacenamiento de líquido y una mecha capilar (207) que tiene un primer extremo (207a) y un segundo extremo (207b). El primer extremo de la mecha se extiende dentro de la porción de almacenamiento de líquido para el contacto con el líquido (205) en la misma. La boquilla también comprende un elemento (209) de calentamiento para calentar el segundo extremo de la mecha capilar, una salida (211) de aire y una cámara (213) formadora de aerosol entre el segundo extremo de la mecha capilar y la salida de aire. Cuando la cubierta y la boquilla se acoplan, el elemento de calentamiento está en conexión eléctrica con la fuente de energía a través de la circuitería y la circuitería está arreglada para proporcionar un impulso de corriente eléctrica al por lo menos un elemento de calentamiento cuando el usuario inicia una fumada. Además, una ruta de flujo para el aire se define desde por lo menos una entrada de aire a una salida de aire a través de la cámara formadora de aerosol y la ruta de flujo conduce el flujo de aire alrededor del elemento de calentamiento y el segundo extremo de la mecha capilar. Durante el uso, el líquido se transfiere desde la porción de almacenamiento de líquido hacia el elemento de calentamiento por la acción capilar de la mecha. El líquido en el segundo extremo de la mecha capilar se evapora por el elemento de calentamiento. El vapor super-saturado creado, se mezcla y se lleva en el flujo de aire desde la por lo menos una entrada de aire hasta la cámara formadora de aerosol. En la cámara formadora de aerosol, el vapor se condensa para formar el aerosol, el cual se lleva hacia la salida de aire dentro de la boca del usuario.