BR112013016252B1

BR112013016252B1 - sistema de geração de aerossol, método para provisão de um sistema de geração de aerossol eletricamente operado e circuito elétrico

Info

Publication number: BR112013016252B1
Application number: BR112013016252-0A
Authority: BR
Inventors: Olivier Cochand; Michel THORENS; Jean-Marc Flick; Yvan Degoumois
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2021-01-19
Also published as: EA025718B1; RS55846B1; KR20190027958A; EP3180997B1; KR20190006191A; IL226908A; CA2824453C; EP3180997A1; US9814263B2; EP2654469A1; JP5999716B2; KR101961077B9; LT2654469T; KR102003074B1; NZ611903A; KR20130130759A; CO6761316A2; EA201390961A1; HUE032464T2; EP2654469B1

Abstract

SISTEMA DE GERAÇÃO DE AEROSSOL QUE TEM UM MEIO PARA DETERMINAR O ESGOTAMENTO DE UM SUBSTRATO LÍQUIDO A presente invenção refere-se a um sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100) para receber um substrato formador de aerossol. O sistema compreende uma porção de armazenagem de líquido (113) para armazenar o substrato formador de aerossol líquido, um aquecedor elétrico (119) que compreendem pelo menos um elemento de aquecimento para aquecer o substrato formador de aerossol líquido, e um circuito elétrico (109) para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor com base em uma relação entre uma temperatura de elemento de aquecimento e a energia aplicada ao elemento de aquecimento. Também é apresentado um método em um sistema de geração de aerossol eletricamente operado que compreende uma porção de armazenagem de líquido e um aquecedor elétrico que compreende pelo menos um elemento de aquecimento para aquecer o substrato formador de aerossol líquido, compreender do método: determinando o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor com base em uma relação entre uma temperatura do elemento de aquecimento e a energia aplicada ao elemento de aquecimento para aquecer o substrato formador de aerossol líquido, compreender do método: determinando (...).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de geração de aerossol eletricamente operado. Em particular, a presente invenção refere-se a um sistema de geração de aerossol eletricamente operado em que um substrato formador de aerossol é líquido e é contido em uma porção de armazenagem de líquido.

[0002] O pedido de patente WO 2009/132793 A1 apresenta um sistema de fumar eletricamente aquecido que tem uma porção de armazenagem de líquido. A porção de armazenagem de líquido inclui um substrato formador de aerossol e é conectada a um vaporizador que compreende um aquecedor elétrico que é alimentado por um suprimento de bateria. Em uso, o aquecedor elétrico é ativado pela sucção em um bocal por um usuário para ligar a fonte de alimentação da bateria. O substrato formador de aerossol aquecido contido no vaporizador será vaporizado. A sucção em um bocal pelo usuário faz com que o ar seja extraído ao longo ou através do vaporizador, desse modo gerando um aerossol que, tal como é do conhecimento dos elementos versados na técnica, é uma suspensão de partículas sólidas ou de gotas líquidas em um gás, tal como o ar. O aerossol gerado é extraído para o bocal e subsequentemente para a boca de um usuário.

[0003] Os sistemas de geração de aerossol eletricamente operados da técnica anterior, incluindo o sistema de fumar acima mencionado, têm uma série de vantagens, mas ainda há oportunidade para aperfeiçoamentos, em particular no que diz respeito à manipulação de um substrato formador de aerossol contido em uma porção de armazenagem de líquido.

[0004] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um sistema de geração de aerossol eletricamente operado para receber um substrato formador de aerossol, em que o sistema compreende: uma porção de armazenagem de líquido para armazenar o substrato formador de aerossol líquido; um aquecedor elétrico que compreende pelo menos um elemento de aquecimento para aquecer o substrato formador de aerossol líquido; e um circuito elétrico configurado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido com base em uma relação entre uma energia aplicada ao elemento de aquecimento e uma mudança de temperatura resultante do elemento de aquecimento.

[0005] O circuito elétrico é configurado de preferência para estimar uma quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido com base no esgotamento determinado.

[0006] A quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido pode ser uma quantidade absoluta ou uma quantidade relativa, por exemplo, um valor de porcentagem, ou pode ser uma determinação que há mais ou menos do que uma quantidade limite de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido.

[0007] A provisão de um circuito elétrico para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aplicado ao aquecedor é vantajosa por uma série de razões. Por exemplo, quando a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia, substrato formador de aerossol líquido insuficiente pode ser fornecido ao aquecedor elétrico. Isto pode significar que o aerossol criado não tem as propriedades desejadas, por exemplo, o tamanho de partícula ou a composição química do aerossol. Isto pode resultar em uma experiência pobre para o usuário. Além disso, se puder ser determinado quando a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia, pode ser possível informar o usuário. Então o usuário pode se preparar para substituir ou reabastecer a porção de armazenagem de líquido.

[0008] A relação entre uma temperatura do elemento de aquecimento e a energia aplicada ao elemento de aquecimento pode ser, por exemplo, uma taxa da mudança de temperatura do elemento de aquecimento para uma determinada energia aplicada, uma temperatura absoluta do elemento de aquecimento em um determinado momento em um ciclo de aquecimento para uma determinada energia aplicada, uma integral da temperatura para uma porção de um ciclo de aquecimento para uma determinada energia aplicada ou uma energia aplicada ao elemento de aquecimento a fim de manter uma determinada temperatura. Em termos gerais, quanto menos substrato formador de aerossol é aplicado ao aquecedor para a vaporização, mais elevada a temperatura do elemento de aquecimento para uma determinada energia aplicada. Para uma determinada energia, a evolução da temperatura do elemento de aquecimento durante um ciclo de aquecimento, e como essa evolução muda para uma pluralidade de ciclos de aquecimento, pode ser usada para detectar se houve um esgotamento na quantidade de substrato formador de aerossol aplicada ao aquecedor.

[0009] Para o substrato formador de aerossol líquido, determinadas propriedades físicas, por exemplo, a pressão de vapor ou a viscosidade do substrato, são escolhidas de uma maneira que é apropriada para o uso no sistema de geração de aerossol. O líquido compreende de preferência um material contendo tabaco que compreende compostos de sabor de tabaco voláteis que são liberados do líquido com o aquecimento. Alternativa, ou adicionalmente, o líquido pode compreender um material que não de tabaco. O líquido pode incluir a água, o etanol, ou outros solventes, extratos de plantas, soluções de nicotina, e sabores naturais ou artificiais. De preferência, o líquido também compreende um formador de aerossol. Os exemplos de formadores de aerossol apropriados são a glicerina e o propileno glicol.

[0010] Uma vantagem da provisão de uma porção de armazenagem de líquido é que o líquido na porção de armazenagem de líquido fica protegido do ar ambiente. Em algumas modalidades, a luz ambiente também não pode entrar na porção de armazenagem de líquido, de modo que o risco de degradação do líquido induzida pela luz é evitado. Além disso, um nível elevado de higiene pode ser mantido.

[0011] De preferência, a porção de armazenagem de líquido é arranjada para conter o líquido por um número predeterminado de tragadas. Se a porção de armazenagem de líquido não poder ser reabastecida e o líquido na porção de armazenagem de líquido tiver sido usado, a porção de armazenagem de líquido tem que ser substituída pelo usuário. Durante tal substituição, a contaminação do usuário com líquido tem que ser impedida. Alternativamente, a porção de armazenagem de líquido pode ser reabastecível. Nesse caso, o sistema de geração de aerossol pode ser substituído após um determinado número de reabastecimentos da porção de armazenagem de líquido.

[0012] O aquecedor elétrico pode compreender um único elemento de aquecimento. Alternativamente, o aquecedor elétrico pode compreender mais de um elemento de aquecimento, por exemplo, dois, ou três, ou quatro, ou cinco, ou seis ou mais elementos de aquecimento. O elemento de aquecimento ou os elementos de aquecimento podem ser arranjados apropriadamente para aquecer mais eficazmente o substrato formador de aerossol líquido.

[0013] Pelo menos um elemento de aquecimento elétrico compre ende de preferência um material eletricamente resistivo. Os materiais eletricamente resistivos apropriados incluem, mas sem ficar a eles limitados: semicondutores tais como cerâmicas dopadas, cerâmicas eletricamente "condutoras" (tais como, por exemplo, dissiliceto de molib- dênio), carbono, grafite, metais, ligas de metais e materiais compósitos feitos de um material de cerâmica e um material metálico. Tais materiais compósitos podem compreender cerâmica dopada ou não dopada. Os exemplos de cerâmicas dopadas apropriadas incluem carbonetos de silício dopados. Os exemplos de metais apropriados incluem o titânio, o zircônio, o tântalo e os metais do grupo da platina. Os exemplos de ligas de metais apropriadas incluem o aço inoxidável, Constantan, ligas que contêm níquel, cobalto, cromo, alumínio, titânio, zircônio, háfnio, nióbio, molibdênio, tântalo, tungstênio, estanho, gálio, manganês e superligas à base de níquel, ferro, cobalto, aço inoxidável, Timetal®, ligas à base de ferro-alumínio e ligas à base de ferro-manganês-alumínio. Timetal® é uma marca comercial registrada da Titanium Metals Corporation. Nos materiais compósitos, o material eletricamente resistivo pode ser opcionalmente embutido, encapsulado ou revestido com um material isolante ou vice versa, dependendo da cinética de transferência de energia e das propriedades físico-químicas externas requeridas. O elemento de aquecimento pode compreender uma folha causticada metálica isolada entre duas camadas de um material inerte. Nesse caso, o material inerte pode compreender Kapton®, uma folha toda de poliimida ou de mica. Kapton® é uma marca comercial registrada da E.I. du Pont de Nemours and Company.

[0014] Pelo menos um elemento de aquecimento elétrico pode assumir qualquer forma apropriada. Por exemplo, pelo menos um elemento de aquecimento elétrico pode assumir a forma de uma lâmina de aquecimento. Alternativamente, pelo menos um elemento de aquecimento elétrico pode assumir a forma de um invólucro ou de um substrato que tem porções eletrocondutoras diferentes, ou um tubo metálico eletricamente resistivo. A porção de armazenagem de líquido pode incorporar um elemento de aquecimento descartável. Alternativamente, uma ou mais agulhas ou hastes do aquecimento que seguem através do substrato formador de aerossol líquido também podem ser apropriadas. Alternativamente, pelo menos um elemento de aquecimento elétrico pode compreender uma folha de material flexível. Outras alternativas incluem um fio ou filamento de aquecimento, por exemplo, um fio de Ni-Cr (Níquel- Cromo), platina, tungstênio ou de uma liga, ou uma placa de aquecimento. Opcionalmente, o elemento de aquecimento pode ser depositado em ou sobre um material carreador rígido.

[0015] Pelo menos um elemento de aquecimento elétrico pode compreender um dissipador de calor, ou um reservatório de calor que compreende um material com a capacidade de absorver e armazenar calor e subsequentemente liberar o calor com o passar do tempo para aquecer o substrato formador de aerossol. O dissipador de calor pode ser formado de qualquer material apropriado, tal como um material de metal ou de cerâmica apropriado. De preferência, o material tem uma capacidade térmica elevada (material de armazenagem de calor sensível), ou é um material com capacidade de absorver e subsequentemente liberar o calor através de um processo reversível, tal como uma mudança de fase a alta temperatura. Os materiais de armazenagem de calor sensíveis apropriados incluem gel de sílica, alumina, carbono, uma esteira de vidro, fibras de vidro, minerais, um metal ou liga tal como o alumínio, a prata ou o chumbo, e um material de celulose tal como o papel. Outros materiais apropriados que liberam o calor através de uma mudança de fase reversível incluem a parafina, o acetato de sódio, naftaleno, cera, o óxido de polietileno, um metal, um sal de metal, uma mistura de sais eutéticos ou uma liga.

[0016] O dissipador de calor ou o reservatório de calor pode ser arranjado de maneira tal que fique diretamente em contato com o substrato formador de aerossol líquido e possa transferir o calor armazenado diretamente ao substrato. Alternativamente, o calor armazenado no dissipador de calor ou no reservatório de calor pode ser transferido ao substrato formador de aerossol por meio de um condutor de calor, tal como um tubo metálico.

[0017] Pelo menos um elemento de aquecimento pode aquecer o substrato formador de aerossol líquido por meio de condução. O elemento de aquecimento pode estar pelo menos parcialmente em contato com o substrato. Alternativamente, o calor do elemento de aquecimento pode ser conduzido ao substrato por meio de um elemento condutor de calor.

[0018] Alternativamente, pelo menos um elemento de aquecimento pode transferir o calor ao ar ambiente de entrada que é extraído através do sistema de geração de aerossol eletricamente operado durante o uso, que por sua vez aquece o substrato formador de aerossol. O ar ambiente pode ser aquecido antes de passar através do substrato formador de aerossol. Alternativamente, o ar ambiente pode ser primeiramente extraído através do substrato líquido e então aquecido.

[0019] De preferência, o sistema de geração de aerossol elétrica mente operado compreende ainda uma mecha capilar para conduzir o substrato formador de aerossol líquido da porção de armazenagem de líquido ao aquecedor elétrico.

[0020] De preferência, a mecha capilar é arranjada para ficar em contato com o líquido na porção de armazenagem de líquido. De preferência, a mecha capilar estende-se para a porção de armazenagem de líquido. Nesse caso, em uso, o líquido é transferido da porção de armazenagem de líquido ao aquecedor elétrico pela ação capilar na mecha capilar. Em uma modalidade, a mecha capilar tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade se estende para a porção de armazenagem de líquido para o contato com líquido na mesma e o aquecedor elétrico é arranjado para aquecer o líquido na segunda extremidade. Quando o aquecedor é ativado, o líquido na segunda extremidade da mecha capilar é vaporizado por pelo menos um elemento de aquecimento do aquecedor para formar o vapor supersaturado. O vapor supersaturado é misturado com e carregado no fluxo de ar. Durante o fluxo, o vapor condensa para formar o aerossol, e o aerossol é carregado para a boca de um usuário. O substrato formador de aerossol líquido tem propriedades físicas, incluindo a viscosidade e a tensão superficial, que permitem que o líquido seja transportado através da mecha capilar pela ação capilar.

[0021] A mecha capilar pode ter uma estrutura fibrosa ou espon josa. A mecha capilar compreende de preferência um feixe de capilares. Por exemplo, a mecha capilar pode compreender uma pluralidade de fibras ou linhas ou outros tubos de furos finos. As fibras ou linhas podem ser de modo geral alinhadas na direção longitudinal do sistema de geração de aerossol. Alternativamente, a mecha capilar pode compreender um material do tipo esponja ou espuma formada em um formato de haste. O formato de haste pode se estender ao longo da direção longitudinal do sistema de geração de aerossol. A estrutura da mecha forma uma pluralidade de pequenos furos ou tubos, através dos quais o líquido pode ser transportado pela ação capilar. A mecha capilar pode compreender qualquer material ou combinação apropriada de materiais. Os exemplos de materiais apropriados são materiais capilares, por exemplo, um material de esponja ou de espuma, materiais à base de cerâmica ou de grafite na forma de fibras ou pós sinterizados, metal em espuma ou material de plástico, um material fibroso, por exemplo, feito de fibras giradas ou extrudadas, tais como acetato de celulose, poliéster, ou fibras aglutinadas de poliolefina, polietileno, terileno ou polipropileno, fibras de náilon ou cerâmica. A mecha capilar pode ter qualquer capilaridade e porosidade apropriadas para ser usada com propriedades físicas líquidas diferentes. O líquido tem propriedades físicas, incluindo, mas sem ficar a elas limitadas, a viscosidade, a tensão superficial, a densidade, a condutividade térmica, o ponto de ebulição e a pressão de vapor, que permitem que o líquido seja transportado através do dispositivo capilar pela ação capilar.

[0022] De preferência, pelo menos um elemento de aquecimento está na forma de um fio ou um filamento de aquecimento que circunda, e opcionalmente suporta, a mecha capilar. As propriedades capilares da mecha, combinadas com as propriedades do líquido, asseguram, durante o uso normal quando há uma abundância do substrato formador de aerossol, que a mecha esteja sempre molhada na área de aquecimento.

[0023] A mecha capilar e o aquecedor, e opcionalmente a porção de armazenagem de líquido, podem ser removíveis do sistema de geração de aerossol como um único componente.

[0024] Em uma primeira modalidade, o sistema de geração de aerossol eletricamente operado compreende ainda um sensor de temperatura para medir a temperatura de pelo menos um elemento de aquecimento, e o circuito elétrico é arranjado para monitorar a temperatura de pelo menos um elemento de aquecimento tal como detectado pelo sensor de temperatura e para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor com base na temperatura de pelo menos um elemento de aquecimento tal como detectado pelo sensor de temperatura.

[0025] Se a quantidade de substrato formador de aerossol líquido diminuir, por exemplo, se a porção de armazenagem de líquido estiver vazia ou quase vazia, substrato formador de aerossol líquido insuficiente pode ser fornecido ao aquecedor. Isto pode resultar no aumento da temperatura do elemento de aquecimento. Desse modo, a temperatura do elemento de aquecimento, tal como detectado pelo sensor de temperatura, pode permitir que o circuito elétrico determine que a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite predeterminado e pode ainda poder fornecer uma indicação de uma quantidade absoluta de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido.

[0026] Em uma outra modalidade, o circuito elétrico é arranjados para medir a resistência elétrica de pelo menos um elemento de aquecimento, para determinar a temperatura do elemento de aquecimento a partir da resistência elétrica medida.

[0027] Se a quantidade de substrato formador de aerossol líquido diminuir, por exemplo, se a porção de armazenagem de líquido estiver vazia ou quase vazia, substrato formador de aerossol líquido insuficiente pode ser fornecido ao aquecedor. Isto pode resultar no aumento da temperatura do elemento de aquecimento. Se pelo menos um elemento de aquecimento tiver características apropriadas do coeficiente de resistência da temperatura, a medição da resistência elétrica de pelo menos um elemento de aquecimento irá permitir que a temperatura do elemento de aquecimento esteja estimada. Desse modo, a temperatura do elemento de aquecimento, tal como estimado pelo circuito elétrico a partir da resistência elétrica medida, pode permitir que o circuito elétrico determine uma quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido.

[0028] Uma vantagem desta modalidade é que não é necessário incluir um sensor de temperatura, que pode ocupar um espaço valioso no sistema de geração de aerossol e também pode ser caro. É enfatizado que a resistência elétrica, nesta modalidade, é usada como um ‘atuador’ (elemento de aquecimento) e um ‘sensor’ (medição da temperatura).

[0029] Nesta modalidade, o circuito elétrico pode ser arranjado para medir a resistência elétrica de pelo menos um elemento de aquecimento por meio da medição da corrente através de pelo menos um elemento de aquecimento e da voltagem através de pelo menos um elemento de aquecimento e para determinar a resistência elétrica de pelo menos um elemento de aquecimento a partir da corrente e a voltagem medidas. Nesse caso, o circuito elétrico pode compreender um resistor, que tem uma resistência conhecida, em série com pelo menos um elemento de aquecimento e o circuito elétrico pode ser arranjado para medir a corrente através de pelo menos um elemento de aquecimento ao medir a voltagem através do resistor de resistência conhecida e para determinar a corrente através de pelo menos um elemento de aquecimento a partir da voltagem medida e da resistência conhecida.

[0030] O circuito elétrico pode ser arranjado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor por meio do monitoramento do aumento da temperatura detectada ou estimada em ciclos de aquecimento sucessivos à medida que o substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido é consumido.

[0031] O circuito elétrico pode ser arranjado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor por meio do monitoramento da taxa de aumento da temperatura detectada ou estimada no início de um ciclo de aquecimento, por ciclos de aquecimento sucessivos à medida que o substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido é consumido.

[0032] O circuito elétrico pode ser arranjado para determinar uma quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido por meio do monitoramento de um aumento no valor de uma integral em relação ao tempo da temperatura detectada ou estimada para uma porção de cada ciclo de aquecimento, para ciclos de aquecimento sucessivos à medida que o substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido é consumido.

[0033] Em uma outra modalidade, o circuito elétrico é arranjado para limitar a temperatura do elemento de aquecimento a uma temperatura máxima, e arranjado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol aquecido pelo aquecedor por meio do monitoramento de uma quantidade de energia aplicada ao elemento de aquecimento para manter a temperatura máxima.

[0034] Nesta modalidade, o circuito elétrico pode ser arranjado para fornecer energia ao elemento de aquecimento em um sinal modulado com largura de pulso, e em que o circuito elétrico é arranjado para monitorar uma quantidade de energia aplicada ao elemento de aquecimento por meio do monitoramento do ciclo de trabalho do sinal modulado com largura de pulso.

[0035] O circuito elétrico pode ser arranjado para calibrar outros sistemas para determinar uma quantidade de substrato formador de aerossol na porção de armazenagem de líquido com base na quantidade determinada.

[0036] Além de permitir uma estimativa de uma quantidade de substrato formador de aerossol na porção de armazenagem de líquido, o mesmo princípio de monitoramento da evolução da temperatura do elemento de aquecimento durante cada ciclo de aquecimento pode ser usado para proteger o usuário do superaquecimento e do mau funcionamento se, por exemplo, a viscosidade do substrato formador de aerossol líquido mudar devido a condições externas extremas de modo que não seja mais aplicado ao elemento de aquecimento em uma quantidade suficiente.

[0037] Em uma modalidade preferida, o circuito elétrico é arranjado, quando a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido é estimada como tendo diminuído até um limite predeterminado, para desativar o aquecedor elétrico.

[0038] Isto é vantajoso, uma vez que o usuário não pode então usar mais o sistema de geração de aerossol uma vez que há substrato formador de aerossol líquido insuficiente. Isto irá evitar a criação de um aerossol que não tenha as propriedades desejadas. Isto irá evitar uma experiência pobre para o usuário.

[0039] O circuito elétrico pode ser arranjado para desativar o aquecedor elétrico ao dispor um fusível elétrico entre o aquecedor elétrico e uma fonte de alimentação elétrica. O circuito elétrico pode ser arranjado para desativar o aquecedor elétrico ao desligar um interruptor entre o aquecedor elétrico e uma fonte de alimentação elétrica. Os métodos alternativos de desativar o aquecedor elétrico serão aparentes a um elemento versado na técnica.

[0040] Em uma modalidade preferida, o circuito elétrico é arranjado, quando a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido é estimada como tendo diminuída até o limite predeterminado, para indicar isto a um usuário. Isto é vantajoso, uma vez que a indicação permite que o usuário reabasteça ou substitua a porção de armazenagem de líquido.

[0041] O sistema de geração de aerossol eletricamente operado pode compreender um mostrador do usuário. Nesse caso, a indicação pode compreender uma indicação no mostrador do usuário. Alternativamente, a indicação pode compreender uma indicação audível, ou qualquer outro tipo apropriado de indicação para um usuário.

[0042] O sistema de geração de aerossol pode compreender ainda uma fonte de alimentação elétrica. De preferência, o sistema de geração de aerossol compreende um invólucro. De preferência, o invólucro é alongado. Se a geração do aerossol incluir uma mecha capilar, o eixo longitudinal da mecha capilar e o eixo longitudinal do invólucro podem ser substancialmente paralelos. O invólucro pode compreender um envoltório e um bocal. Nesse caso, todos os componentes podem ser contidos no envoltório ou no bocal. Em uma modalidade, o invólucro inclui uma inserção removível que compreende a porção de armazenagem de líquido, a mecha capilar e o aquecedor. Nessa modalidade, as partes do sistema de geração de aerossol podem ser removíveis do invólucro como um único componente. Isto pode ser útil para reabastecer ou substituir a porção de armazenagem de líquido, por exemplo.

[0043] O invólucro pode compreender qualquer material ou uma combinação apropriada de materiais. Os exemplos de materiais apropriados incluem metais, ligas, plásticos ou materiais compósitos que contêm um ou mais desses materiais, ou termoplásticos que são apropriados para alimentos ou aplicações farmacêuticas, por exemplo, polipropileno, poliéter éter cetona (PEEK) e polietileno. De preferência, o material é transparente e não frágil.

[0044] De preferência, o sistema de geração de aerossol é portátil. O sistema de geração de aerossol pode ser um sistema de fumar e pode ter um tamanho comparável a um charuto ou um cigarro convencional. O sistema de fumar pode ter um comprimento total entre cerca de 30 mm e cerca de 150 mm. O sistema de fumar pode ter um diâmetro externo entre cerca de 5 mm e cerca de 30 mm.

[0045] De preferência, o sistema de geração de aerossol elétrica mente operado é um sistema de fumar eletricamente aquecido.

[0046] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provido um método que compreende: a provisão de um sistema de geração de aerossol eletricamente operado que compreende uma porção de armazenagem de líquido para armazenar o substrato formador de aerossol líquido e um aquecedor elétrico que compreende pelo menos um elemento de aquecimento para aquecer o substrato formador de aerossol líquido; e a determinação do esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor com base em uma relação entre uma energia aplicada ao elemento de aquecimento e uma mudança de temperatura resultante do elemento de aquecimento.

[0047] A quantidade de substrato formador de aerossol líquido pode ser uma quantidade absoluta ou uma quantidade relativa, por exemplo, um valor de porcentagem, ou pode ser uma determinação de que há mais ou menos de uma quantidade limite de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido.

[0048] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é provido um circuito elétrico para um sistema de geração de aerossol elétricamente operado, em que o circuito elétrico é arranjado para executar o método do segundo aspecto da invenção.

[0049] De acordo com um quarto aspecto da invenção, é provido um programa de computador que, quando rodado em um circuito elétrico programável para um sistema de geração de aerossol elétricamente operado, faz com que o circuito elétrico programável execute o método do segundo aspecto da invenção.

[0050] De acordo com um quinto aspecto da invenção, é provido um meio de armazenamento que pode ser lido por computador que armazena no mesmo um programa de computador de acordo com o quarto aspecto da invenção.

[0051] As características descritas com relação ao sistema de geração de aerossol da invenção também podem ser aplicáveis ao método da invenção. E as características descritas com relação ao método da invenção também podem ser aplicáveis ao sistema de geração de aerossol da invenção.

[0052] A invenção será descrita ainda, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 mostra um exemplo de um sistema de geração de aerossol eletricamente operado que tem uma porção de armazenagem de líquido; a Figura 2 é um gráfico que mostra cinco médias de curvas de temperatura do elemento de aquecimento durante múltiplas tragadas de um sistema de geração de aerossol eletricamente operado; a Figura 3 é um gráfico que mostra a taxa de aumento da temperatura do elemento de aquecimento por toda a vida útil de uma porção de armazenagem de líquido, calculada em três períodos de tempo diferentes; a Figura 4 é um gráfico que exibe, no eixo y, a resistência do elemento de aquecimento e, no eixo x, a temperatura do elemento de aquecimento de um aquecedor elétrico de um sistema de geração de aerossol eletricamente operado; e a Figura 5 é um diagrama de circuito esquemático, que permite que a resistência do elemento de aquecimento seja medida, de acordo com uma modalidade da invenção.

[0053] A Figura 1 mostra um exemplo de um sistema de geração de aerossol eletricamente operado que tem uma porção de armazenagem de líquido. Na Figura 1, o sistema é um sistema de fumar. O sistema de fumar 100 da Figura 1 compreende um invólucro 101 que tem uma extremidade de bocal 103 e uma extremidade de corpo 105. Na extremidade do corpo, é provida uma fonte de alimentação elétrica na forma de bateria 107 e um circuito elétrico 109. Um sistema de detecção de tragadas também é provido em cooperação com o circuito elétrico 109. Na extremidade do bocal, é provida uma porção de armazenagem de líquido na forma de cartucho 113 que contém o líquido 115, uma mecha capilar 117 e um aquecedor 119. Deve ser observado que o aquecedor só é mostrado esquematicamente na Figura 1. Na modalidade exemplificadora mostrada na Figura 1, uma extremidade de mecha capilar 117 estende-se para o cartucho 113 e a outra extremidade de mecha capilar 117 é circundada pelo aquecedor 119. O aquecedor é conectado ao circuito elétrico através das conexões 121, que podem passar ao longo da parte externa do cartucho 113 (não mostrado na Figura 1). O invólucro 101 também inclui uma entrada de ar 123, uma saída de ar 125 na extremidade do bocal, e uma câmara de formação de aerossol 127.

[0054] Em uso, a operação é tal como segue. O líquido 115 é conduzido pela ação capilar do cartucho 113 da extremidade de mecha 117 que se estende para o cartucho à outra extremidade de mecha que é circundada pelo aquecedor 119. Quando um usuário traga no sistema de geração de aerossol na saída de ar 125, o ar ambiente é puxado através da entrada de ar 123. No arranjo mostrado na Figura 1, o sistema de detecção de tragadas 111 detecta a tragada e ativa o aquecedor 119. A bateria 107 fornece a energia elétrica ao aquecedor 119 para aquecer a extremidade de mecha 117 circundada pelo aquecedor. O líquido nessa extremidade de mecha 117 é vaporizado pelo aquecedor 119 para criar um vapor supersaturado. Ao mesmo tempo, o líquido que está sendo vaporizado é substituído por mais líquido que se move ao longo da mecha 117 pela ação capilar. (Isto é indicado às vezes como "ação de bombeamento"). O vapor supersaturado criado é misturado com e carregado com o fluxo de ar da entrada de ar 123. Na câmara de formação de aerossol 127, o vapor condensa de modo a formar um aerossol inalável, o qual é carregado para a saída 125 e para a boca do usuário.

[0055] Na modalidade mostrada na Figura 1, o circuito elétrico 109 e o sistema de detecção de tragadas 111 são de preferência programáveis. O circuito elétrico 109 e o sistema de detecção de tragadas 111 podem ser usados para controlar a operação do sistema de geração de aerossol. Isto ajuda com o controle do tamanho de partícula no aerossol.

[0056] A Figura 1 mostra um exemplo de um sistema de geração de aerossol eletricamente operado de acordo com a presente invenção. Muitos outros exemplos são possíveis, no entanto. Além disso, deve ser observado que a Figura 1 é de natureza esquemática. Em particular, os componentes mostrados não estão em escala individualmente ou uns em relação aos outros. O sistema de geração de aerossol eletricamente operado precisa incluir ou receber um substrato formador de aerossol líquido contido em uma porção de armazenagem de líquido. O sistema de geração de aerossol eletricamente operado requer algum tipo de aquecedor elétrico que tenha pelo menos um elemento de aquecimento para aquecendo o substrato formador de aerossol líquido. Finalmente, o sistema de geração de aerossol eletricamente operado requer um circuito elétrico para determinar uma quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido. Isto será descrito a seguir com referência às Figuras 2 a 5. Por exemplo, o sistema não precisa ser um sistema de fumar. Um sistema de detecção de tragadas não precisa ser provido. Ao invés disto, o sistema poderia operar por meio de ativação manual, por exemplo, o usuário operando um interruptor quando uma tragada é tomada. Por exemplo, a forma e o tamanho total do invólucro podem ser alterados. Além disso, o sistema pode não incluir uma mecha capilar. Nesse caso, o sistema pode incluir um outro mecanismo para aplicar o líquido para a vaporização.

[0057] No entanto, em uma modalidade preferida, o sistema inclui uma mecha capilar para conduzir o líquido da porção de armazenagem de líquido a pelo menos um elemento de aquecimento. A mecha capilar pode ser feita de uma variedade de materiais porosos ou capilares e tem de preferência uma capilaridade predefinida conhecida. Os exemplos incluem materiais à base de cerâmica ou grafite na forma de fibras ou pós sinterizados. Mechas de porosidades diferentes podem ser usadas para acomodar propriedades físicas líquidas diferentes tais como a densidade, a viscosidade, a tensão superficial e a pressão de vapor. A mecha deve ser apropriado de modo que a quantidade requerida de líquido possa ser aplicada ao aquecedor. De preferência, o aquecedor compreende pelo menos um fio ou filamento de aquecimento que se estende em torno da mecha capilar.

[0058] Uma série de modalidades da invenção será descrita agora com referência às Figuras 2 a 5. As modalidades são baseadas no exemplo mostrado na Figura 1, embora seja aplicável a outras modalidades dos sistemas de geração de aerossol eletricamente operados.

[0059] Tal como já foi mencionado, o sistema de geração de aerossol da invenção inclui um circuito elétrico para determinar uma quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido. Isto é vantajoso porque, quando a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia, substrato formador de aerossol líquido insuficiente pode ser fornecido ao aquecedor. Isto pode significar que o aerossol criado e inalado pelo usuário não tem as propriedades desejadas, por exemplo, o tamanho de partícula do aerossol. Isto pode resultar em uma experiência pobre para o usuário. Além disso, é vantajosa a provisão de um mecanismo por meio do qual o usuário possa ser informado que a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia. Então o usuário pode se preparar para substituir ou reabastecer a porção de armazenagem de líquido. Se uma mecha capilar for provida, isto vai significar que a mecha capilar ficará seca. A temperatura do elemento de aquecimento irá aumentar. Esse aumento da temperatura do elemento de aquecimento é utilizado nas primeira e segunda modalidades da invenção.

[0060] A Figura 2 é um gráfico que mostra cinco médias das curvas de temperatura que estão sendo medidas durante múltiplas tragadas de um sistema de geração de aerossol. A temperatura T do elemento de aquecimento é mostrada no eixo y e o tempo de tragada t é mostrado no eixo x. A curva 201 é a média de um primeiro conjunto de tragadas, em que cada tragada tem uma duração de tragada de 2 segundos. Similarmente, a curva 203 é a média de um segundo conjunto de tragadas, a curva 205 é a média de um terceiro conjunto de tragadas, a curva 207 é a média de um quarto conjunto de tragadas e a curva 208 é a média de um quinto conjunto de tragadas. Em cada curva, as barras verticais (por exemplo, mostradas em 209) indicam o desvio padrão em torno da média para essas temperaturas. Desse modo, é mostrada a evolução da temperatura medida para a vida útil da porção de armazenagem de líquido. Esse comportamento foi observado e confirmado para todas as formulações líquidas vaporizadas e para todos os níveis de energia usados.

[0061] Tal como pode ser visto a partir da Figura 2, a resposta à temperatura do elemento de aquecimento é razoavelmente estável para as curvas 201, 203 e 205. Ou seja, o desvio padrão em torno da média para os três primeiros conjuntos de tragadas é razoavelmente pequeno. Na curva 207, dois efeitos são observados. Em primeiro lugar, o desvio padrão em torno da média para o terceiro conjunto de tragadas é maior. Em segundo lugar, a temperatura do elemento de aquecimento durante cada tragada aumentou de maneira significativa. Esses dois efeitos indicam que a porção de armazenagem de líquido está ficando vazia.

[0062] Na curva 208, o desvio-padrão em torno da média para o quinto conjunto de tragadas é menor mais uma vez. Ou seja, a faixa de temperatura para as tragadas é razoavelmente estável. No entanto, a temperatura do elemento de aquecimento durante cada tragada aumentou ainda mais. Isto indica que a porção de armazenagem de líquido está substancialmente vazia.

[0063] O aumento da temperatura na curva 207, em comparação à curva 205, é particularmente evidente depois de cerca de 0,4 segundo da tragada (mostrado pela linha pontilhada 211). A detecção de que a quantidade de líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite, portanto, pode ser baseada com exatidão no nível de temperatura do elemento de aquecimento após 0,4 s da duração da tragada.

[0064] Os dados empíricos para desenhos particulares do substrato formador de aerossol e para o desenho particular do sistema podem ser armazenados na memória no circuito elétrico. Esses dados empíricos podem relacionar a temperatura do elemento de aquecimento em um ponto particular em um ciclo de tragada ou de aquecimento que opera a uma determinada energia com a quantidade de líquido remanescente na porção de armazenagem de líquido. Os dados empíricos podem então ser usados para determinar quanto líquido ainda resta e podem ser usados para fornecer a um usuário uma indicação quando é estimado que é menor do que um número predeterminado de tragadas remanescentes.

[0065] Desse modo, a Figura 2 demonstra que há um aumento evidente da temperatura do elemento de aquecimento uma vez que a porção de armazenagem de líquido fica vazia. Isso é particularmente evidente após o primeiro 0,4 segundo de uma tragada. Esse aumento da temperatura pode ser utilizado para determinar quando a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia.

[0066] Também pode ser visto na Figura 2 que a inclinação da curva de temperatura entre 0 segundo e 0,2 segundo aumenta à medida que a porção de armazenagem de líquido vai ficando vazia. Desse modo, uma medida da taxa de aumento da temperatura durante um tempo inicial de uma tragada para a vida útil da porção de armazenagem de líquido pode prover uma alternativa ou um meio adicional para detectar uma quantidade do líquido remanescente na porção de armazenagem de líquido. Essa medida pode de fato ser uma medida mais desejável do que aquela da Figura 2, uma vez que a medida pode ser feita para um período de tempo mais curto, isto é, 0,2 segundo ao invés de 2 segundos. Isto pode fornecer uma visualização mais rápida na mudança do nível de temperatura e pode ajudar a reduzir o risco de propriedades pobres do aerossol.

[0067] A Figura 3 é um gráfico que mostra a taxa de aumento da temperatura calculada para faixas de tempo diferentes durante o consumo do substrato formador de aerossol na porção de armazenagem de líquido, ao usar uma energia constante. Os pontos traçados foram calculados ao usar a fórmula:

[0068] O gráfico 301 mostra a taxa do aumento da temperatura ou o coeficiente de inclinação com t1 = 2ms e t2 = 50 ms a partir do início de cada tragada, o gráfico 302 mostra o coeficiente de inclinação com t1 = 20 ms e t2 = 100 ms a partir do início de cada tragada, e o gráfico 303 mostra o coeficiente de inclinação com t1 = 20 ms e t2 = 200 ms a partir do início de cada tragada. Pode ser visto que o coeficiente de inclinação durante uma tragada é bastante constante a partir da tragada número zero, quando a porção de armazenagem de líquido está cheia, até cerca da tragada número ‘X1’, para todos os três gráficos. Entre a tragada número ‘X1’ e a tragada número ‘X2’ há um aumento no coeficiente de inclinação à medida que o número de tragadas aumenta. Pode ser visto que esse aumento no coeficiente de inclinação é mais ou menos linear com o número de tragadas para todos os três gráficos. O aumento na taxa de elevação da temperatura para uma determinada energia aplicada é um resultado do esgotamento do substrato formador de aerossol na vizinhança do aquecedor em consequência do esvaziamento da porção de armazenagem de líquido. Neste exemplo, isto conduz à secagem da mecha. Da tragada número X2 em diante, o coeficiente de inclinação é outra vez razoavelmente constante. Isso corresponde a uma porção de armazenagem de líquido vazia e a uma mecha seca. Não há nenhum substrato formador de aerossol para vaporizar, e desse modo toda a energia fornecida ao elemento de aquecimento é dirigida simplesmente ao aquecimento. Esse comportamento foi observado e confirmado para todas as formulações líquidas usadas e para todos os níveis de energia.

[0069] O comportamento linear da taxa de aumento da temperatura na região de "esvaziamento" entre as tragadas X1 e X2 pode ser explorado para fornecer uma medida da quantidade de substrato formador de aerossol remanescente na porção de armazenagem de líquido. Ele também pode ser usado para calibrar todas as outras técnicas usadas para medir ou estimar o substrato formador de aerossol remanescente. Pode ser visto a partir da Figura 3 que a curva 301, que corresponde à taxa de aumento da temperatura entre 2 e 50 ms a partir do início de cada tragada, propicia a maior mudança entre os tragadas X1 e X2 e desse modo pode ser usada para prover a maior resolução da quantidade de substrato formador de aerossol remanescente na porção de armazenagem de líquido. Isto também permite que um cálculo de substrato formador de aerossol remanescente seja feito muito rapidamente após o início de cada tragada.

[0070] Deve estar evidente que o início da região de esvaziamento e a taxa de elevação da temperatura na região de esvaziamento é dependente da composição do substrato formador de aerossol e das propriedades físicas do sistema, tais como as dimensões do sistema. Desse modo, o uso de um desenho diferente do dispositivo ou um substrato diferente vai alterar o comportamento do dispositivo na região de esvaziamento. Um limite para decidir que a porção de armazenagem está "vazia" pode ser configurado tal como apropriado ao desenho do sistema e ao substrato que estão sendo usados.

[0071] Uma alternativa para a medição da inclinação mostrada na Figura 3 consiste em uma integração sob as curvas na Figura 2. Isto pode ser feito para a mesma faixa de tempo entre 0 segundo e 0,2 segundo de cada tragada. Isto também pode ser uma medida mais desejável do que aquela da Figura 2, uma vez que a medida deve ser feita para somente 0,2 segundo e desse modo pode propiciar uma visualização mais rápida na mudança do nível de temperatura.

[0072] Desse modo, as Figuras 2 e 3 mostram que uma medida da temperatura do elemento de aquecimento, ou da taxa de mudança de temperatura, ou uma integral da temperatura em relação ao tempo, podem todas fornecer uma medida suficientemente exata de quando a quantidade da porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite.

[0073] De acordo com a primeira modalidade da invenção, a quantidade de líquido na porção de armazenagem de líquido é determinada ao medir a temperatura perto do elemento de aquecimento. Tal como discutido acima, se a temperatura medida aumentar de tragada a tragada, isto pode indicar que a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia.

[0074] De acordo com a primeira modalidade da invenção, um sensor de temperatura é provido no sistema de geração de aerossol perto do elemento de aquecimento. O circuito elétrico pode monitorar a temperatura medida pelo sensor de temperatura e desse modo determinar uma quantidade de líquido na porção de armazenagem de líquido. A vantagem desta modalidade é que nenhum cálculo ou derivação se fazem necessários, uma vez que o sensor de temperatura mede diretamente a temperatura perto do elemento de aquecimento.

[0075] Uma vez que tenha sido determinado quando a quantidade de líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite, uma série de ações pode ser levada a efeito e estas serão descritas a seguir.

[0076] De acordo com a segunda modalidade da invenção, a quantidade de líquido na porção de armazenagem de líquido é determinada ao medir a resistência do elemento de aquecimento elétrico. Se o elemento de aquecimento tiver um coeficiente de características de resistência à temperatura apropriado, (por exemplo, vide a equação (5) abaixo), então a resistência pode fornecer uma medida da temperatura do elemento de aquecimento elétrico.

[0077] A Figura 4 é um gráfico que mostra a resistência R do elemento de aquecimento do aquecedor elétrico no eixo y, versus a temperatura T do elemento de aquecimento no eixo x. Tal como pode ser visto na Figura 4, à medida que a temperatura T do elemento de aquecimento aumenta, a resistência R também aumenta. Dentro uma faixa selecionada (entre as temperaturas T1 e T2 e as resistências R1 e R2 na Figura 4). A temperatura T e na resistência R podem ser proporcionais uma à outra.

[0078] Tal como discutido acima com relação à primeira modalidade da invenção, se a porção de armazenagem de líquido estiver vazia ou quase vazia, substrato formador de aerossol líquido insuficiente será fornecido ao aquecedor. Isto vai significar que qualquer mecha capilar vai ficar seca, e a temperatura do elemento de aquecimento vai aumentar. A Figura 4 mostra que tal aumento da temperatura pode ser determinado por uma medida da resistência do elemento de aquecimento uma vez que, à medida que a temperatura aumenta, a resistência medida também aumenta.

[0079] A Figura 5 é um diagrama de circuito elétrico esquemático que mostra como a resistência do elemento de aquecimento pode ser medida de acordo com a segunda modalidade da invenção. Na Figura 5, o aquecedor 501 é conectado a uma bateria 503 que aplica uma voltagem V2. A resistência do aquecedor a ser medida a uma temperatura particular é Rheater. Em série com o aquecedor 501, um resistor adicional 505, com uma resistência r conhecida é inserido conectado à voltagem V1, intermediária entre a terra e a voltagem V2. Para que o microprocessador 507 meça a resistência Rheater do aquecedor 501, a corrente através do aquecedor 501 e a voltagem através do aquecedor 501 podem ambas ser determinadas. Então, a seguinte fórmula bem conhecida pode ser usada para determinar a resistência: V = IR (1)

[0080] Na Figura 5, a voltagem através do aquecedor é V2-V1 e a corrente através do aquecedor é I. Desse modo:

[0081] O resistor adicional 505, cuja resistência r é conhecida, é usado para determinar a corrente I, outra vez ao usar (1) acima. A corrente através do resistor 505 é I e a voltagem através do resistor 505 é V1. Desse modo:

[0082] Desse modo, a combinação de (2) e (3) resulta em:

[0083] Desse modo, o microprocessador 507 pode medir V2 e V1, que o sistema de geração de aerossol está sendo usado e, conhecendo o valor de r, pode determinar a resistência do aquecedor a uma temperatura particular, Rheater. Por meio do monitoramento de Rheater pela vida útil da porção de armazenagem de líquido, um aumento em Rheater pode ser determinado. Desse modo, um aumento na resistência, que pode indicar um aumento da temperatura uma vez que a mecha capilar está seca, pode ser detectado.

[0084] Então, a fórmula a seguir pode ser usada para determinar a temperatura T a partir da resistência medida Rheater à temperatura T:

[0085] onde α é o coeficiente de resistividade térmica do material do elemento de aquecimento e R0 é a resistência do elemento de aquecimento à temperatura ambiente T0. Desse modo, um aumento na temperatura, que pode corresponder à porção de armazenagem de líquido que está vazia ou quase vazia, pode ser detectado.

[0086] Uma vantagem desta modalidade é que nenhum sensor de temperatura, que pode ser volumoso e caro, é requerido.

[0087] Desse modo, uma medida da temperatura do elemento de aquecimento pode ser derivada. Isto pode ser usado para determinar quando a quantidade de líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite e para estimar uma quantidade absoluta de substrato formador de aerossol remanescente na porção de armazenagem de líquido.

[0088] Em uma terceira modalidade da invenção, o sistema de geração de aerossol pode ser configurado para manter ou controlar a temperatura do elemento de aquecimento durante uma tragada, ou pode ser configurado para limitar a temperatura do elemento de aquecimento até uma temperatura máxima para evitar a degradação química indesejada. Nesta modalidade, em vez ao usar da temperatura como um indicador de esgotamento de níveis de líquido, a energia requerida para manter uma temperatura predeterminada pode ser usada para calcular uma quantidade de substrato formador de aerossol na porção de armazenagem de líquido. Por exemplo, se uma mecha capilar for usada, à medida que a mecha seca menos energia é requerida para manter uma temperatura predeterminada.

[0089] A energia pode ser fornecida ao aquecedor como uma forma de onda modulada com largura de pulso (PWM) que tem uma amplitude predeterminada. O ciclo de trabalho da forma de onda de energia, isto é, a relação entre o período de tempo e a energia, é ativo para o período de tempo quando a energia está desativada, um parâmetro pode então ser usado para calcular uma quantidade de substrato formador de aerossol na porção de armazenagem de líquido. Outra vez, os dados empíricos que relacionam a energia à quantidade de substrato formador de aerossol na porção de armazenagem de líquido podem ser armazenados em uma memória dentro do circuito elétrico.

[0090] Em todas as modalidades descritas acima, uma vez que tenha sido determinado quando a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite, uma ou mais ações podem ser levadas a efeito. O aquecedor elétrico pode ser desativado. Por exemplo, um sistema pode ser ativado para tornar a porção de armazenagem de líquido não utilizável. Por exemplo, o circuito elétrico, na determinação que a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite, pode dispor um fusível elétrico entre pelo menos um elemento de aquecimento do aquecedor elétrico e uma fonte de alimentação elétrica. O fusível elétrico pode ser provido como parte de um componente removível incluindo a porção de armazenagem de líquido. Alternativamente, o circuito elétrico, na determinação que a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite, pode desligar um interruptor entre pelo menos um elemento de aquecimento do aquecedor elétrico e uma fonte de alimentação elétrica. É claro que métodos alternativos de desativação do aquecedor elétrico são possíveis. Uma vantagem da desativação do aquecedor elétrico é que é então impossível usar o sistema de geração de aerossol. Isto torna impossível para que um usuário inale um aerossol que não tenha as propriedades desejadas.

[0091] Uma vez que tenha sido determinado quando a quantidade de líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite, o usuário pode ser avisado. Por exemplo, o circuito elétrico, na determinação que a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite, pode indicar isto a um usuário. Por exemplo, se o sistema de geração de aerossol incluir um mostrador do usuário, pode indicar ao usuário, através da exibição do usuário, que a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia e pode fornecer uma estimativa do número de tragadas remanescentes. Alternativa ou adicionalmente, um som audível pode indicar ao usuário que a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia. É claro que métodos alternativos de indicação ao usuário que a porção de armazenagem de líquido está vazia ou quase vazia são possíveis. Uma vantagem de avisar o usuário é que o usuário pode então se preparar para substituir ou reabastecer a porção de armazenagem de líquido.

[0092] Desse modo, de acordo com a invenção, o sistema de geração de aerossol eletricamente operado inclui um circuito elétrico para deter-minar quando a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite predeterminado. Vários métodos para determinar que a quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido diminuiu até um limite predeterminado foram descritos com referência às Figuras 2 a 5. As características descritas com relação a uma modalidade também podem ser aplicáveis a uma outra modalidade.

Claims

1. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100) para receber um substrato formador de aerossol (115), em que o sistema compreende: uma porção de armazenagem de líquido (113) para armazenar o substrato formador de aerossol líquido; e um aquecedor elétrico (119) que compreende pelo menos um elemento de aquecimento para aquecer o substrato formador de aerossol líquido; e caracterizado pelo fato de que um circuito elétrico (109) configurado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido com base em uma relação entre uma energia aplicada ao elemento de aquecimento e uma mudança de temperatura resultante do elemento de aquecimento.

2. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é configurado para estimar uma quantidade de substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido (113) com base no esgotamento determinado.

3. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que também compreende um sensor de temperatura para medir a temperatura de pelo menos um elemento de aquecimento (119) e em que o circuito elétrico (109) é arranjado para monitorar a temperatura de pelo menos um elemento de aquecimento tal como detectado pelo sensor de temperatura e para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor com base na temperatura tal como detectado pelo sensor de temperatura.

4. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é arranjado para aplicar uma energia predeterminada ao elemento de aquecimento (119).

5. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é arranjado para medir a resistência elétrica de pelo menos um elemento de aquecimento (119), para determinar a temperatura do elemento de aquecimento (119) a partir da resistência elétrica medida.

6. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é arranjado para medir a resistência elétrica de pelo menos um elemento de aquecimento (119) por meio da medição da corrente através de pelo menos um elemento de aquecimento (119) e da voltagem através de pelo menos um elemento de aquecimento (119) e para determinar a resistência elétrica de pelo menos um elemento de aquecimento (119) a partir da corrente e da voltagem medidas.

7. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é arranjado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor (119) por meio do monitoramento de um aumento da temperatura detectado ou verificado para ciclos de aquecimento sucessivos à medida que o substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido (113) é consumido.

8. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é arranjado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor (119) por meio do monitoramento da taxa de aumento da temperatura detectada ou estimada para uma porção de cada ciclo de aquecimento, para ciclos de aquecimento sucessivos à medida que o substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido (113) é consumido.

9. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é arranjado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor (119) por meio do monitoramento de um aumento no valor de uma integral em relação ao tempo da temperatura detectada ou estimada para uma porção de cada ciclo de aquecimento, para ciclos de aquecimento sucessivos à medida que o substrato formador de aerossol líquido na porção de armazenagem de líquido (113) é consumido.

10. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é arranjado para limitar a temperatura do elemento de aquecimento (119) a uma temperatura máxima, e é arranjado para determinar o esgotamento do substrato formador de aerossol aquecido pelo aquecedor por meio do monitoramento de uma quantidade de energia aplicada ao elemento de aquecimento (119) para manter a temperatura máxima.

11. Sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), de acordo com qualquer reivindicação uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que também compreende uma mecha capilar (117) para conduzir o substrato formador de aerossol líquido da porção de armazenagem de líquido (113) ao aquecedor elétrico (119).

12. Método, o qual compreende: a provisão de um sistema de geração de aerossol elétricamente operado (100) que compreende uma porção de armazenagem de líquido (113) para armazenar o substrato formador de aerossol líquido e um aquecedor elétrico (119) que compreende pelo menos um elemento de aquecimento (119) para aquecer o substrato formador de aerossol líquido; e caracterizado pelo fato de que a determinação do esgotamento do substrato formador de aerossol líquido aquecido pelo aquecedor com base em uma relação entre uma energia aplicada ao elemento de aquecimento (119) e uma mudança de temperatura resultante do elemento de aquecimento (119).

13. Circuito elétrico (109) para um sistema de geração de aerossol eletricamente operado (100), caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico (109) é arranjado para executar o método como definido na reivindicação 12.