ES2884749T3 - Un conjunto de boquilla y calentador para un dispositivo de inhalación - Google Patents

Abstract

Un conjunto para un dispositivo de inhalación (630) que comprende una boquilla (632) y un calentador (500), comprendiendo dicho calentador un sustrato (512) que soporta - al menos una parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) aplicada sobre una primera región de al menos una de las superficies de dicho sustrato, - al menos un par de contactos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) cada uno conectado a la al menos una parte de elemento resistivo en un extremo de dichos contactos y aplicado sobre una segunda región de dicha al menos una superficie de dicho sustrato, - dicha primera región de sustrato está más próxima a un borde adelantado o delantero de dicho sustrato, y dicha segunda región está más próxima a un borde atrasado o trasero del mismo, - una cantidad de una composición aerosolizable (18) depositada sobre el sustrato por encima de dicha primera región en dicha al menos una superficie de la misma o una superficie opuesta a la misma de modo que el calor generado por dicha al menos una parte de elemento resistivo se conduzca directa o indirectamente a la composición aerosolizable para provocar al menos algo de aerosolización de la misma, dicha boquilla está provista de una entrada de fluido (720) en un extremo trasero aguas arriba de la misma, y una salida de fluido (702) en un extremo delantero aguas abajo de la misma, estando previstos medios de comunicación de fluidos (724A, 724B) internamente a dicha boquilla entre dichos entrada y dicha salida, dicho calentador se dispone sustancialmente dentro de la boquilla en o adyacente a dichos medios de comunicación de fluido y se dispone de tal manera que el borde de ataque de sustrato está próximo a la salida de fluido de boquilla y su borde de salida es sustancialmente adyacente al extremo trasero de la boquilla de modo que al menos partes de los contactos están expuestos y son accesibles hacia el extremo trasero de la boquilla, y de tal manera que cuando fluye fluido a través de los medios de comunicación de fluidos y la aerosolización está ocurriendo simultáneamente, el aerosol generado es arrastrado en el fluido que fluye dentro de dicha boquilla a través de dichos medios de comunicación de fluidos, caracterizado por que la boquilla comprende piezas primera y segunda (632a, 632b), teniendo dicha primera pieza de boquilla una ranura que recibe el calentador que se mantiene en su sitio dentro de la boquilla cuando la segunda pieza de boquilla se une a dicha primera pieza de boquilla, siendo todo el conjunto unible de manera liberable a una parte de cuerpo principal (630) del dispositivo de inhalación en el extremo trasero de la boquilla, consiguiéndose una conexión eléctrica con dichos contactos accesibles expuestos cuando dicho extremo trasero de boquilla se une a dicha parte de cuerpo principal.

Description

DESCRIPCIÓN

Un conjunto de boquilla y calentador para un dispositivo de inhalación

Campo técnico

La presente invención se refiere a un conjunto de boquilla y calentador para un dispositivo de inhalación. El calentador se configura para calentar una composición para generar un aerosol para que lo inhale un usuario. En particular, pero no exclusivamente, la presente invención se refiere a un calentador para una terapia de reemplazo de nicotina o un dispositivo sustituto del tabaco. Además, la presente invención se refiere a una boquilla que comprende el calentador, un dispositivo de inhalación que comprende el calentador y un método para fabricar el calentador.

Aunque la presente solicitud se centrará en calentar composiciones que contienen nicotina para inhalación por parte del usuario, se apreciará que el calentador se puede usar para calentar composiciones que comprenden otros compuestos, por ejemplo, medicamentos o saborizantes.

Antecedentes

Las terapias de reemplazo de nicotina se dirigen a personas que desean dejar de fumar y superar su dependencia de la nicotina. Una forma de terapia de reemplazo de nicotina es un inhalador, un ejemplo del cual es vendido por Johnson & Johnson Limited bajo la marca Nicorette®. Por lo general, tienen la apariencia de un cigarrillo de plástico y son utilizados por personas que anhelan el comportamiento asociado con el consumo de tabaco combustible (el llamado aspecto de la mano a la boca) de fumar tabaco. Un inhalador comprende un cartucho de nicotina reemplazable. Cuando un usuario inhala a través del dispositivo, la nicotina se atomiza del cartucho y se absorbe a través de las membranas mucosas de la boca y la garganta, en lugar de viajar a los pulmones. Las terapias de reemplazo de nicotina generalmente se clasifican como productos medicinales y están reguladas por las Regulaciones de Medicamentos Humanos en el Reino Unido.

Además de los dispositivos de suministro pasivo de nicotina como el inhalador, existen dispositivos de suministro activo de nicotina en forma de cigarrillo electrónico que generalmente usan calor y/o agitación ultrasónica para vaporizar/aerosolizar una formulación que comprende nicotina y/u otro saborizante, propilenglicol y/o glicerol en aerosol, neblina o vapor para inhalación. La neblina o vapor de aerosol inhalado generalmente contiene nicotina y/o saborizantes sin el olor y los riesgos para la salud asociados con los productos de tabaco combustibles, y durante el uso, el usuario experimenta una satisfacción y sensación física similares a las experimentadas por los productos de tabaco combustibles, particularmente en lo que respecta a la exhalación porque la neblina o vapor de aerosol tiene una apariencia similar al humo exhalado cuando se fuma un producto de tabaco combustible convencional.

El lector experto debería apreciar que el término "dispositivo sustituto de fumar" como se usa en este documento incluye, pero no se limita a estos, sistemas electrónicos de suministro de nicotina (ENDS, del inglés electronic nicotine delivery systems), cigarrillos electrónicos, cigarrillos-e, cigarros electrónicos, cigarrillos vapeadores, pipas, puros, cigarrillos, vaporizadores y dispositivos de naturaleza similar que funcionan para producir una neblina o vapor de aerosol que es inhalado por un usuario. Algunos dispositivos sustitutos son desechables; otros son reutilizables, con piezas reemplazables y rellenables. La presente invención se refiere principalmente a estos últimos, y en particular a los dispositivos "activos" que requieren o poseen una fuente de energía para efectuar la aerosolización.

Los dispositivos sustitutos de fumar se asemejan típicamente a un cigarrillo tradicional y son de forma cilíndrica con una boquilla en un extremo a través de la que el usuario puede aspirar el aerosol, la niebla o el vapor para inhalar. Estos dispositivos suelen compartir varios componentes comunes; una fuente de energía como una batería, un depósito para contener el líquido que se va a vaporizar (a menudo denominado e-líquido), un componente de vaporización como un calentador para atomizar y/o vaporizar el líquido y de ese modo producir un aerosol, neblina o vapor, y circuitería de control operable para accionar el componente de vaporización en respuesta a una señal de accionamiento desde un interruptor operado por un usuario o configurado para detectar cuando el usuario aspira aire a través de la boquilla al inhalar.

La forma más común de dispositivo activo sustituto de fumar se conoce como dispositivo de mecha y serpentín, un ejemplo del mismo se muestra esquemáticamente en la Figura 1. El componente de vaporización comprende una mecha (3), que puede ser sólida o flexible, saturada en e-líquido con un serpentín calefactor (5) envuelto alrededor de ella. La disposición de mecha y serpentín se dispone normalmente dentro de un depósito que contiene fluido para que el líquido en el mismo pueda ser absorbido por la mecha. El conjunto completo a menudo se denomina "cartomizador" (que es una combinación de las palabras cartucho y atomizador). En uso, una corriente eléctrica pasa a través del serpentín (5) calentándolo por resistencia, transfiriéndose dicho calor al e-líquido en la mecha (3) haciendo que se evapore. La mecha generalmente empapada (3) generalmente contiene más e-líquido del que se vaporizaría durante una sola inhalación. Esto aumenta la masa térmica de la mecha (3) y significa que el calor generado por el serpentín (5) se gasta innecesariamente en calentar todo el e-líquido en lugar de la cantidad que realmente necesita ser vaporizada. Calentar el líquido excedente reduce la eficiencia energética del dispositivo. Además, el serpentín (5) está separado de la mecha (3) para evitar que el serpentín (5) queme la mecha (3). Esto reduce la transferencia de calor a la mecha y significa que el serpentín (5) tiene que estar excesivamente alimentado para compensar la disipación radiativa de calor desde el serpentín y las ineficiencias de calentar un gran sustrato y volumen de líquido. Esto nuevamente reduce la eficiencia energética del dispositivo. Además, el exceso de e-líquido y el calentamiento repetido a una temperatura más alta aumentan el riesgo de que un usuario reciba una dosis mayor de nicotina de la deseada y aumenta el potencial de degradación tanto de la nicotina como de los excipientes.

Otro problema con los calentadores de cigarrillo-e conocidos es que su diseño no se presta a la automatización.

Un problema adicional con los cigarrillos-e conocidos es que un usuario puede rellenar su dispositivo con líquidos electrónicos que no están destinados a ese dispositivo y, en consecuencia, pueden tener niveles más altos de nicotina o aditivos que experimentan una reacción adversa al calentarse. Como resultado, un usuario puede estar expuesto a niveles excesivos de nicotina o subproductos potencialmente dañinos.

El documento WO2016/005533 describe un cartucho formador de aerosol sustancialmente plano para su uso en un sistema generador de aerosol operado eléctricamente. El cartucho comprende una capa de base que comprende una pluralidad de cavidades y una pluralidad de sustratos formadores de aerosol dispuestos en la capa de base y que comprenden un material que contiene tabaco con compuestos aromatizantes de tabaco volátiles que son liberables desde el sustrato formador de aerosol. La capa de base y la pluralidad de sustratos que forman aerosoles están en contacto en una superficie de contacto que es sustancialmente plana, y el cartucho incluye además al menos un elemento de calentamiento eléctrico para calentar los sustratos formadores de aerosol. Idealmente, el cartucho es inicialmente un artículo sellado, y antes de la inserción en el cuerpo de un dispositivo de inhalación, el sello se rompe o se quita, y después de la inserción, un componente de boquilla también se une al cuerpo de dispositivo de inhalación. La boquilla y el cartucho son componentes separados.

El documento US2014/0060554 describe un artículo electrónico para fumar que comprende uno o más microcalentadores, que proporcionan un mejor suministro de aerosol. Particularmente, los microcalentadores proporcionan un control mejorado de la vaporización de una composición precursora de aerosol y proporcionan requisitos de energía reducidos para lograr una aerosolización consistente. El documento se refiere además a métodos para formar un aerosol en un artículo para fumar. El artículo electrónico para fumar puede incluir un componente de boquilla dentro del que se pueden disponer y/o contener los microcalentadores. En algunas realizaciones, los microcalentadores se proporcionan sobre o dentro de un sustrato, y el sustrato puede estar contenido dentro de la boquilla. En otras realizaciones, los microcalentadores se proporcionan dentro del cuerpo del artículo para fumar, y un sustrato reemplazable que comprende una composición precursora de aerosol se inserta en el artículo para fumar electrónico.

El documento US2013/0255702 describe un artículo para fumar que incorpora un sustrato conductor, y específicamente un sustrato conductor útil para el calentamiento Joule, tal como en un artículo electrónico para fumar. En particular, el documento describe un elemento de calentamiento resistivo formado por un sustrato conductor. El sustrato conductor comprende un material eléctricamente conductor y un aditivo carbonoso, tal como un material aglutinante. El sustrato conductor se carboniza porque se somete a condiciones de calcinación para reducir eficazmente el aditivo carbonoso a su estructura carbonada. Se ha encontrado que tal sustrato carbonizado tiene propiedades de resistencia sorprendentemente mejoradas en relación con un sustrato de la misma formulación que no está carbonizado. El sustrato carbonizado puede incluir un material precursor de aerosol. El elemento de calentamiento resistivo formado puede incluirse en un artículo electrónico para fumar para proporcionar simultáneamente calentamiento resistivo y formación de aerosol con un solo componente unitario. También se describe un componente de boquilla que contiene el sustrato conductor, que forma parte integral del mismo.

El documento WO2016/005530, siendo muy similar en divulgación al documento WO2016/005533 antes mencionado, también describe un cartucho formador de aerosol sustancialmente plano para su uso en un sistema generador de aerosol operado eléctricamente. Las Figuras 3A, 3B en particular describen un cartucho que tiene partes superior e inferior que juntas definen internamente un rebaje, y entre las cuales se encierra tanto un calentador como un sustrato formador de aerosol que están en contacto en una superficie de contacto que es sustancialmente plana.

La popularidad y el uso de dispositivos sustitutos del tabaco ha crecido rápidamente en los últimos años. Aunque originalmente se comercializó como una ayuda para ayudar a los fumadores habituales que desean dejar el tabaco combustible, los consumidores ven cada vez más los dispositivos sustitutos de fumar como accesorios deseables para el estilo de vida. Además, el cambio en el paradigma regulatorio a uno de reducción del daño del tabaco ha impulsado aún más la aceptación de estos productos por parte de los consumidores. Esto ha provocado la preocupación de que los dispositivos sustitutos del tabaco puedan resultar atractivos para los niños, los adultos jóvenes y aquellos que actualmente no consumen productos de tabaco combustibles. Además, existe un debate científico en curso sobre los efectos a largo plazo en la salud del uso prolongado de dispositivos sustitutos del tabaco y las preocupaciones, en particular de las profesiones sanitarias, con respecto a la falta de información disponible para los consumidores sobre el uso de dispositivos sustitutos del tabaco y líquidos asociados que les impiden tomar decisiones informadas sobre su uso. Un área de especial preocupación es la calidad y procedencia de muchos e-líquidos actualmente disponibles en el mercado.

En respuesta a preocupaciones sobre seguridad y calidad, la Unión Europea ha acordado una Directiva de Productos de Tabaco revisada (Regulaciones de Tabaco y Productos Relacionados 2016). La TPD ha introducido regulaciones aplicables a los dispositivos sustitutos de fumar que:

- limitar los riesgos de exposición inadvertida a la nicotina estableciendo tamaños máximos para rellenar depósitos, contenedores, tanques y cartuchos (Artículo 20.3 (a))

- limitar la concentración de nicotina en el líquido a 20 mg/ml (Artículo 20.3 (b)).

- prohibir el uso de ciertos aditivos en el líquido (Artículo 20.3 (c))

- exigir que solo se utilicen ingredientes de alta pureza en la fabricación de líquidos (Artículo 20.3 (d)).

- exigir que todos los ingredientes (excepto la nicotina) no representen un riesgo para la salud humana en forma calentada o sin calentar (Artículo 20.3 (e))

- exigir que todos los dispositivos sustitutos de fumar suministren dosis de nicotina a niveles constantes en condiciones normales de uso (Artículo 20.3 (f))

- exigir que todos los productos incluyan etiquetas, cierres y mecanismos de apertura a prueba de niños y de manipulación (Artículo 20.3 (g)).

- exigir que todos los productos cumplan determinadas normas de seguridad y calidad y garantizar que los productos no se rompan ni fuguen durante el uso o el rellenado (frases penúltima y última, párrafo 41 de los considerandos).

Sin embargo, incluso a pesar de la introducción de tales medidas de control de dosis de nicotina en los fabricantes y proveedores de formulaciones que contienen nicotina destinadas a su uso en cigarrillos electrónicos, los dispositivos de mecha y serpentín son inherentemente rudimentarios y, como resultado, siempre sufrirán una variabilidad significativa en la dosis entre inhalaciones. Además, debido a que dichos dispositivos requieren que los usuarios finales los rellenen sobre los cuales los marcos legales como el TPD anterior inevitablemente tienen poco o ningún control, dichos usuarios finales siempre serán capaces de usar sus propias formulaciones líquidas, posiblemente adulteradas, posiblemente en detrimento de su propia salud y la de los demás.

Los aspectos y realizaciones de la invención se idearon teniendo en cuenta lo anterior.

Breve compendio de la presente invención

En un primer aspecto, se proporciona un conjunto para un dispositivo de inhalación como se prescribe en la reivindicación 1 de este documento.

Una ventaja de usar un calentador para calentar la composición en comparación con el inhalador medicinal o los dispositivos inhaladores de la técnica anterior descritos anteriormente es que la formulación puede diseñarse específicamente para suministrar el compuesto de interés al pulmón o a la cavidad bucal. Para las composiciones que contienen nicotina, esto significa que el usuario experimenta un "golpe" mejorado, es decir, una mayor tasa de absorción de nicotina. En consecuencia, esto puede ayudar a calmar el ansia de nicotina más rápidamente, con menos inhalaciones, ayudando así al usuario a reducir gradualmente su ingesta de nicotina.

Una ventaja adicional del calentador de la presente invención en comparación con, por ejemplo, el calentador de un cigarrillo-e convencional, es que la composición se puede colocar en contacto directo con el sustrato y, por tanto, se puede calentar de forma conductora. El calor se transfiere de forma conductora desde la parte de elemento resistivo directamente a la composición. En una realización particular en la que el calentador se aplica a una superficie del sustrato y la composición se aplica a otra superficie opuesta del sustrato, pero en la misma región general del mismo que la de la otra superficie sobre la que se aplica el calentador, el calor desde el calentador se conduce primero a través del material del sustrato antes de ser transferido de forma conductora directamente a la composición. En ambos casos, no hay espacio para una holgura de aire entre la composición y el calentador.

Esto significa que el calentador puede vaporizar la cantidad requerida de líquido a temperaturas mucho más bajas en comparación con los calentadores de mecha y serpentín de la técnica anterior. Esto aumenta la eficiencia energética y reduce la degradación del calentador.

Cuando se proporciona una composición sobre el calentador, el calentador se configura para calentar la composición de modo que al menos una proporción de la composición se vaporice o se aerosolice. El experto en la técnica debe entender que una "composición aerosolizada" y las expresiones afines de la misma que aparecen en este documento no se limitan a un aerosol per se sino que también pueden comprender una proporción de la composición en la fase de vapor.

Además, la cantidad de composición depositada sobre el calentador puede controlarse cuidadosamente de modo que el calentador solo caliente la cantidad necesaria de la composición. Por lo tanto, se elimina la energía perdida, por ejemplo, al calentar el exceso de e-líquido en un cigarrillo-e. Como resultado, el calentador de la presente invención tiene una masa térmica mucho menor y requiere menos energía para calentar que los calentadores de la técnica anterior. Este beneficio combinado con temperaturas de calentamiento más bajas ayuda a aumentar la eficiencia del dispositivo. Además, esto evita el ciclo repetido de calentar-enfriar observado en los cigarrillos-e que puede conducir a la inestabilidad de la formulación en uso y la formación de sustancias tóxicas.

En la realización en la que la composición se deposita sobre la misma superficie del sustrato a la que se ha aplicado el calentador, el calentador, o al menos una parte de elemento resistivo del mismo, puede comprender además una capa de barrera para inhibir subproductos indeseables, generados durante el calentamiento de las partes de elemento resistivo al mezclarse con la composición.

Dependiendo de cómo se formen, algunos calentadores resistivos liberan subproductos indeseables cuando se calientan por la aplicación de una corriente eléctrica. Por ejemplo, los materiales o productos químicos que se añaden al calentador resistivo durante la fabricación a veces se liberan como volátiles que pueden reaccionar con otros productos químicos durante el calentamiento para formar subproductos potencialmente dañinos. Es preferible que un usuario no inhale estos subproductos. La capa de barrera ayuda a evitar que los subproductos indeseables generados durante el calentamiento del al menos un calentador resistivo se mezclen con la composición o composición aerosolizada proporcionando una barrera física u obstáculo entre el calentador resistivo y la composición.

Opcionalmente, la capa de barrera se puede formar de un material seleccionado de uno o más de cerámica, plástico y vidrio. Se ha descubierto que estos materiales son adecuados para proporcionar una capa de barrera eficaz.

En una realización alternativa, donde la composición se deposita sobre una superficie opuesta del sustrato a la que se ha aplicado el calentador, el propio sustrato proporciona una barrera para evitar que los subproductos indeseables del calentamiento se mezclen con la composición.

El calentador puede comprender al menos dos contactos soportados por el sustrato, en donde un primer extremo de cada uno de los al menos dos contactos se conecta a la parte de elemento resistivo y un segundo extremo de cada uno de los al menos dos contactos se dispone para poder conectarse a una fuente de energía eléctrica. Esto permite que el segundo extremo de cada uno de los dos contactos se conecte a una fuente de energía que esté separada o alejada del sustrato. Por ejemplo, los segundos extremos podrían formar parte de un conector que se configura para conectarse a un conector complementario que a su vez se conecta a una fuente de energía.

La aplicación de la parte de elemento resistivo y los contactos a una u otra superficie del sustrato se puede lograr mediante una variedad de técnicas diferentes, como serigrafía, impresión de película fina y/o gruesa, ablación láser o alguna combinación de estas técnicas. Una ventaja de imprimir la parte de elemento resistivo y/o los contactos es que es rentable y automatizable, lo que contrasta con el lento proceso manual de enrollar un serpentín alrededor de una mecha.

Opcionalmente, la al menos una parte de elemento resistivo y los contactos se pueden formar del mismo material pero la al menos una parte de elemento resistivo tiene un área de sección transversal más pequeña que los contactos, de modo que tiene una mayor resistencia. Esto permite que la parte de elemento resistivo y los contactos se depositen en una única tirada de impresión.

Opcionalmente, una parte del material depositado durante la única tirada de impresión puede ser eliminada, por ejemplo mediante grabado con láser, para formar al menos una parte de elemento resistivo que tiene una región de área de sección transversal reducida de manera que la región de área de sección transversal reducida tenga una resistencia relativamente más alta que el resto del material. Esta etapa reduce la etapa de impresión a una única tirada de impresión en toda el área que será ocupada por la parte de elemento resistivo de modo que cualquier detalle o acabado requerido pueda ser proporcionado posteriormente por la etapa de ablación.

Alternativamente, la al menos una parte de elemento resistivo y los contactos pueden comprender diferentes materiales y depositarse sobre el sustrato usando tiradas de impresión separadas. Esto proporciona flexibilidad en el proceso y permite modificar las propiedades de la parte de elemento resistivo y los conductores al modificar las proporciones de diversos constituyentes de material contenidos en el mismo.

La al menos una parte de elemento resistivo puede tener una longitud mayor que la distancia en línea recta entre los puntos donde la al menos una parte de elemento resistivo se conecta a los contactos. Esto aumenta la resistencia de la parte de elemento resistivo. La resistencia del calentador resistivo se puede controlar cambiando la longitud de la parte de elemento resistivo.

Opcionalmente, la al menos una parte de elemento resistivo puede seguir un camino serpenteante entre los conductores. Se ha descubierto que esto proporciona una configuración eficiente en espacio de la al menos una parte de elemento resistivo.

Opcionalmente, la al menos una parte de elemento resistivo comprende uno de carbono u otros elementos tales como plata, rutenio, paladio. Se ha descubierto que el carbono tiene propiedades resistivas adecuadas para el calentador de la presente invención. La plata, por otro lado, tiene un coeficiente de resistencia a la temperatura relativamente alta en comparación con el carbono, y el uso de partes de elemento resistivo que comprenden plata da como resultado un mayor aumento de resistencia en comparación con el uso de carbono solo. Esto hace que sea más fácil monitorizar cambios en la resistencia y, por lo tanto, la temperatura de la parte de elemento resistivo.

Opcionalmente, las partes de elemento resistivo de calentador pueden tener una resistencia entre 5 ohmios y 15 ohmios a una temperatura de 130 °C. Se ha descubierto que esta es una resistencia particularmente adecuada para las partes de elemento resistivo y la temperatura representa una temperatura de funcionamiento relativamente baja en comparación con, por ejemplo, un cigarrillo-e convencional. Este intervalo de resistencias también permite la introducción de energía al calentador utilizando una batería de polímero de litio estándar, al tiempo que permite la diferenciación de resistencias entre temperaturas.

El calentador puede comprender una pluralidad de partes de elemento resistivo y un número correspondiente de contactos. Esto proporciona flexibilidad en cuanto a qué calentadores se activan en cualquier momento.

Opcionalmente, los conductores pueden comprender un contacto para cada una de la pluralidad de partes de elemento resistivo y un contacto adicional que forma una tierra común para cada una de la pluralidad de partes de elemento resistivo. Esto proporciona sobre el sustrato una disposición eficiente en espacio.

El sustrato puede ser sustancialmente rígido y sustancialmente plano. Esto ayuda a reducir la deformación del sustrato durante el calentamiento de la parte de elemento resistivo y permite que se aplique una fuerza al sustrato para ayudar a insertar el sustrato en un dispositivo de inhalación.

Opcionalmente, el sustrato puede comprender un material seleccionado de uno o más de cerámica, plástico o vidrio. Se ha encontrado que estos materiales son particularmente adecuados para el sustrato de la presente invención al menos en términos de sus propiedades térmicas y mecánicas.

El sustrato puede comprender una muesca, formada, por ejemplo, mediante corte por láser, en la región que rodea la al menos una parte de elemento resistivo o la pluralidad de partes de elemento resistivo. La muesca reduce el área de sección transversal del sustrato en la región que rodea la parte de elemento resistivo, reduciendo así la transferencia de calor desde la parte de elemento resistivo a través del sustrato. Esto reduce la masa térmica (es decir, la cantidad del sustrato que debe calentarse durante un ciclo de calentamiento) de la parte del sustrato subyacente al calentador resistivo, lo que significa que se requiere menos energía para calentar esta parte del sustrato. En consecuencia, aumenta la eficiencia energética del calentador. La muesca también puede servir para evitar la migración de la formulación desde el área de calentador resistivo.

La al menos una parte de elemento resistivo o al menos uno de los contactos puede tener una región de área de sección transversal reducida de modo que la región de área de sección transversal reducida actúe como un fusible que falla si la corriente eléctrica que fluye a través de la región de área de sección transversal reducida excede un cierto valor de umbral. El fusible actúa como un dispositivo de seguridad que evita el sobrecalentamiento del calentador. El fusible también actúa como dispositivo de seguridad en caso de que fallen otras precauciones de seguridad, por ejemplo, en el caso de que falle el control electrónico o de software de un dispositivo de generación de aerosol. Esto ayuda a que el calentador cumpla con las estrictas normas de seguridad vigentes para dispositivos médicos.

La deposición de la composición aerosolizable sobre el sustrato puede ocurrir en el momento de la fabricación usando, por ejemplo, técnicas de serigrafía de manera que el sustrato esté provisto de un calentador y ya cargado con una composición a aerosolizar. La composición podría comprender un número predeterminado de dosis. Opcionalmente, la composición puede comprender nicotina.

La unión de las partes de boquilla primera y segunda se puede lograr por medio de conectores de encaje por salto elástico proporcionados una o ambas de la primera pieza de boquilla y la segunda pieza de boquilla.

En las realizaciones más preferidas, la al menos una parte de elemento resistivo del calentador se dispone en la proximidad de una salida de los medios de comunicación de fluidos, por ejemplo, un canal de flujo de aire, provisto internamente dentro de la boquilla. Esto reduce la longitud y/o el área superficial del canal de flujo de aire en el que la composición aerosolizada podría condensarse, si es que la composición en aerosol tiene tiempo para alcanzar las superficies internas del canal de flujo de aire antes de salir a través de la salida de boquilla.

El canal de flujo de aire puede comprender rieles para sostener el calentador dentro del interior del canal de flujo de aire. El canal de flujo de aire puede comprender partes primera y segunda entre las que se puede disponer el calentador de manera que el aire que fluye dentro de la primera porción fluya sobre y por encima de la superficie del calentador sobre la que se ha depositado la composición, y el aire que fluye dentro de la segunda porción fluya por debajo del calentador, bajo y sobre la superficie opuesta del sustrato a la que se ha depositado la composición.

La primera y/o segunda parte de canal de flujo de aire puede estar definida por al menos una superficie plana, que ayuda a crear un flujo de aire laminar más allá del calentador, inhibiendo así que la composición aerosolizada entre en contacto con las superficies internas del canal de flujo de aire.

El canal de flujo de aire puede incluir un orificio de constricción para restringir el flujo de aire dentro del mismo. El empleo de un orificio de constricción dentro del canal de flujo de aire da como resultado una caída de presión dentro del canal de flujo de aire y puede permitir que la velocidad del flujo de aire sea controlada con mayor precisión (por ejemplo, por el efecto Venturi) en la región del orificio de constricción permitiendo que el flujo de aire sobre el calentador viaje más rápido en comparación con el flujo de aire que entra a la boquilla. El orificio de constricción también restringe el flujo del aire a través del canal de flujo de aire, lo que proporciona una experiencia de usuario similar a la de inhalar a través de un cigarrillo convencional.

Opcionalmente, el orificio de constricción puede ubicarse aguas arriba del calentador. Esto proporciona tiempo y espacio para ayudar al aire turbulento que sale de los orificios de constricción a regresar al flujo laminar cuando pasa sobre el calentador.

Opcionalmente, ambas partes de canal de flujo de aire primera y segunda pueden comprender un orificio de constricción, e idealmente las dimensiones y las características de flujo de fluido se seleccionan de manera que los flujos de aire en las partes de canal de flujo de aire primera y segunda sean similares, es decir, el aire que fluye en la parte de canal viaja a generalmente la misma velocidad y caudal másico.

El conjunto de boquilla y calentador pueden formar juntos un artículo consumible reemplazable que, cuando es nuevo, viene ya cargado con una composición, y que puede desecharse simplemente cuando toda la composición inicialmente presente se ha aerosolizado y el artículo consumible se ha gastado así.

En un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un dispositivo de inhalación que comprende el conjunto de boquilla y calentador descrito anteriormente, una parte de cuerpo principal, comprendiendo la parte de cuerpo principal: una fuente de energía para el dispositivo; y una unidad de control.

Un dispositivo de inhalación de este tipo puede proporcionar una dosificación controlada y precisa, requeriría un mantenimiento mínimo (por ejemplo, no es necesario limpiar la boquilla) y sería más higiénico (por ejemplo, reduce la acumulación de residuos de un uso anterior dentro del dispositivo de inhalación). Un dispositivo de inhalación de este tipo también puede mantener un nivel de rendimiento más consistente (por ejemplo, evitar bloqueos dentro de la boquilla) ya que la boquilla se puede reemplazar.

La parte de cuerpo principal de dicho dispositivo de inhalación puede incluir adicionalmente una entrada de fluido y una salida de fluido en comunicación entre sí, la última de las cuales coopera con la entrada de fluido de la boquilla cuando se conecta a la parte de cuerpo principal completando así el canal de flujo de aire.

Opcionalmente, la entrada de fluido de parte de cuerpo principal puede ubicarse cerca del extremo libre de dicha parte de cuerpo principal a la que se une la boquilla.

Breve descripción de los dibujos

Se describirán una o más realizaciones específicas de acuerdo con aspectos de la presente invención, solo a modo de ejemplo, y con referencia a los siguientes dibujos en los que:

La Figura 1 es un diagrama esquemático de un calentador de mecha y serpentín de cigarrillo-e de la técnica anterior. Las Figuras 2, 2A proporcionan vistas en sección transversal de calentadores de acuerdo con diferentes realizaciones de la presente invención en donde se deposita una cantidad de una composición, en primer lugar, en la misma superficie del sustrato sobre la que se aplica el calentador, y en segundo lugar en la superficie opuesta a aquella sobre la que se aplica el calentador.

La Figura 3 es una vista en planta esquemática de un calentador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 4 es una vista en planta esquemática de un calentador de acuerdo con una realización de la presente invención.

Las Figuras 5a - 5d son vistas en planta de un calentador de acuerdo con una realización de la presente invención durante diversas fases de fabricación.

La Figura 6 es una vista lateral de un dispositivo de inhalación de acuerdo con una realización de la presente invención. Las Figuras 7a y 7b son vistas laterales de una boquilla para el dispositivo de la Figura 6 mostrada en forma desensamblada y ensamblada respectivamente.

La Figura 8 es una vista en sección transversal del dispositivo de la Figura 6 tomada a lo largo de la línea A-A en la Figura 6.

La Figura 9a es una vista en planta del dispositivo de inhalación de la Figura 6.

La Figura 9b es una vista lateral en sección transversal del dispositivo de inhalación a lo largo de la línea B-B de la Figura 9a.

La Figura 10a es una vista en planta de la boquilla según una o más realizaciones de la presente invención.

La Figura 10b es una vista lateral en sección transversal de la boquilla a lo largo de la línea G-G de la Figura 10a.

La Figura 10c es una vista trasera de la boquilla vista en la dirección de la flecha H en la Figura 10a.

Descripción detallada de la Invención

La Figura 2 muestra un calentador 10 para un dispositivo de inhalación de acuerdo con la presente invención que comprende un sustrato 12 y un elemento de calentamiento resistivo 14, que es soportado por una parte del sustrato 12. La parte de elemento resistivo se puede conectar a una fuente de energía eléctrica (no mostrada) por medio de contactos (no mostrados). Una capa de barrera 16 se superpone a la parte de elemento resistivo 14 y parte del sustrato 12. El calentador 10 se muestra con una cantidad de la composición 18 que se ha depositado sobre la capa de barrera 16.

Cuando una corriente eléctrica fluye a través de la parte de elemento resistivo 14, la temperatura de la parte de elemento resistivo 14 aumenta y se transfiere calor a través de la capa de barrera 16 a la composición 18. Al menos una parte de la composición 18 se vaporiza y se dispersa en el aire por encima del calentador 10. A medida que la composición 18 se evapora del calentador, se enfría y parte de la composición vaporizada se condensará para formar gotitas líquidas de la composición suspendidas en el aire, es decir, una composición aerosolizada. Esta composición aerosolizada puede ser inhalada por un usuario.

La capa de barrera 16 proporciona un sello sobre la parte de elemento resistivo y parte del sustrato, que inhibe que los subproductos indeseables que pueden generarse cuando el elemento resistivo de calentador se calienta no se mezclen con la composición 18 o se evaporen y se mezclen con la composición aerosolizada que es inhalada por un usuario.

En el sustrato 12 se han formado muescas 20 cerca de cada lado del elemento resistivo de calentador 14. Aunque no se muestra en la sección transversal de la Figura 2, se apreciará que las muescas 20 se extienden en una dirección hacia dentro y hacia fuera del plano del sección transversal para formar una zanja a cada lado de la parte de elemento resistivo 14. También se pueden formar más muescas (no mostradas) paralelas al plano de la sección transversal cerca de los otros dos lados de la parte de elemento resistivo 14. Por lo tanto, se forman muescas o zanjas en la región que rodea la al menos una parte de elemento resistivo 14. Las muescas 20 reducen el área de sección transversal del sustrato 12 y, por lo tanto, la transferencia de calor a través del sustrato en la región de las muescas 20. Esto proporciona un grado de aislamiento térmico para la región del sustrato 12 subyacente a la parte de elemento resistivo 14 e inhibe la disipación de calor por todo el sustrato. Esto reduce el volumen del sustrato 12 que está siendo calentado por la parte de elemento resistivo 14 durante cualquier ciclo de calentamiento particular, es decir, la masa térmica del calentador 10. Como se disipa menos calor en el sustrato 12, se transfiere más calor a la composición 18, mejorando así la eficiencia térmica del calentador 10.

El calentador 10 puede fabricarse proporcionando un sustrato 12 y formando muescas 20 en la región donde será soportada la parte de elemento resistivo 14, por ejemplo, utilizando un proceso de corte por láser. A continuación, se puede depositar una parte de elemento resistivo 14 en la región rodeada por las muescas 20 utilizando un proceso de serigrafía. Esto deposita una película gruesa de tinta conductora que tiene una resistencia adecuada sobre el sustrato. Si se van a proporcionar contactos (no mostrados) sobre el sustrato, estos también pueden depositarse sobre el sustrato 12 usando un proceso de serigrafía. La serigrafía proporciona un método rentable y automatizable para depositar la parte de elemento resistivo y los contactos. Los contactos tendrán una conductividad más alta que la parte de elemento resistivo 14. Se puede utilizar un proceso de grabado para finalizar el contorno de las características serigrafiadas.

El sustrato 12 se hace de cerámica. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que se pueden utilizar materiales tales como plástico o vidrio o una combinación de los materiales mencionados anteriormente. Las dimensiones del sustrato son de 15 mm de largo por 10 mm de ancho y 0,5 mm de grosor, lo que es relativamente pequeño en comparación con los calentadores de mecha y serpentín de un precigarrillo convencional. Esto reduce la masa térmica del calentador 10 y ayuda a mejorar la eficiencia térmica. El experto en la técnica apreciará que el sustrato puede tener otras dimensiones adecuadas.

La tinta conductora utilizada para formar la parte de elemento resistivo 14 comprende partículas de carbono y partículas de plata. Otros constituyentes pueden comprender una resina o aglutinante y un disolvente. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que se pueden utilizar otras mezclas.

La tinta conductora usada para formar contactos comprende partículas conductoras, p. ej. partículas metálicas. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que se pueden usar otros tipos de partículas, p. ej. partículas de grafito.

Las composiciones anteriores de las tintas conductoras pueden adaptarse a un proceso de serigrafía particular o para lograr una resistencia deseada para una orientación/disposición particular de forma o tamaño de resistencia.

Una vez que el elemento resistivo de calentador 14 y los contactos se han serigrafiado sobre el sustrato 12, el calentador generalmente se someterá a un proceso de calentamiento en el que se eliminan los disolventes volátiles. A continuación, el calentador puede someterse a un proceso de sinterización a una temperatura más alta para sinterizar los componentes conductores o resistivos de las tintas conductoras.

La capa de barrera 16 se hace de una capa de vidrio, que se suelda térmicamente al sustrato 12 y a la parte de elemento resistivo 14. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que la capa de barrera 16 se puede hacer de cualquier material adecuado que forme un sello eficaz contra la salida de subproductos volátiles indeseables tales como una cerámica o un plástico o una combinación de cualquiera de los materiales antes mencionados.

Además, una composición que se va a aerosolizar también se puede depositar sobre el calentador 10 durante la fabricación de modo que se proporcione un calentador ya precargado con una composición. Tal composición también puede ser serigrafiada en el calentador 10.

Por el contrario, en la Figura 2A (en la que se han usado números de referencia similares a los de la Figura 2 para indicar partes similares), se muestra un calentador 10 en orientación invertida con las partes de elemento resistivo del calentador ahora provistas en una superficie inferior que mira hacia abajo 12a del sustrato 12, es decir, una primera superficie del sustrato, y una cantidad de la composición 18 se ha depositado sobre una superficie superior o que mira hacia arriba 12b del sustrato 12, es decir, una segunda superficie opuesta. En esta disposición, el sustrato en sí proporciona una barrera entre la composición 18 y las partes de elemento resistivo 14 del calentador, aunque el calor procedente del mismo todavía se conduce directamente a través del sustrato 12 hacia la composición para provocar la aerosolización del mismo y para que el aerosol así creado sea dispersado en el aire de arriba. De nuevo, pueden formarse muescas 20 en el sustrato 12 cerca de cualquier lado del elemento resistivo 14.

Como se mencionó anteriormente, se pueden usar diversos tipos de tinta conductora para formar las partes de elemento resistivo y los contactos. Por ejemplo, para formar las partes de elemento resistivo se puede usar tinta a base de carbono, mientras que para formar los contactos se puede usar tinta que comprende elementos conductores como metales o grafito. Otros constituyentes pueden comprender un disolvente para permitir la impresión de dichas tintas. Además, se puede usar una tinta para imprimir tanto las partes de elemento resistivo como los contactos. Las tintas de cerámica y vidrio contienen una fase de vidrio que proporciona la resistividad, fases metálicas que proporcionan la conductividad y el coeficiente de resistencia a altas temperaturas. La fase metálica puede comprender elementos como, por ejemplo, plata, rutenio, paladio u otros metales adecuados. Las composiciones anteriores de las tintas conductoras pueden adaptarse a un proceso de serigrafía particular o para lograr una resistencia deseada para una orientación/disposición particular de forma o tamaño de resistencia. Una vez que las partes de elemento resistivo de calentador 14 y los contactos se hayan impreso en el sustrato 12, el sustrato y el calentador impreso generalmente se someterán a un proceso de calentamiento para evaporar los disolventes, después de lo cual se puede utilizar un proceso de calentamiento adicional para sinterizar los metales y fundir el vidrio.

Las Figuras 3 y 4 muestran realizaciones adicionales de calentadores de acuerdo con la presente invención que se pueden fabricar usando diferentes procesos de fabricación. Cabe señalar que estas figuras muestran vistas esquemáticas simplificadas. Ciertas características como las muescas y la capa de barrera se han omitido para mayor claridad. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que tales características omitidas y otras características también podrían usarse con estas realizaciones descritas.

Con referencia en primer lugar a la Figura 3, el calentador 100 comprende un sustrato 112, una parte de elemento resistivo 114 y dos contactos 113. La parte de elemento resistivo 114 y los contactos 113 se forman de diferentes materiales, es decir, tienen diferentes composiciones, por ejemplo, las composiciones descritas anteriormente, de manera que los contactos 113 son más conductores que la parte de elemento resistivo 114. En consecuencia, la parte de elemento resistivo 114 y los contactos se depositan en tiradas de impresión separadas. Una tirada de impresión depositará una tinta conductora más resistiva para formar la parte de elemento resistivo 114 y otra tirada depositará una tinta más conductora para formar los contactos 113. O bien la parte de elemento resistivo 114 puede depositarse primero y los contactos 113 en segundo lugar o viceversa.

Uno de los contactos 113 del calentador 100 tiene una región de área de sección transversal reducida 122 que actúa como un fusible y falla si la corriente eléctrica que fluye a través de esta región excede un cierto valor umbral. La producción de la región de área de sección transversal reducida se puede hacer como parte del proceso de impresión simplemente imprimiendo este patrón sobre el sustrato, eliminando así la necesidad de añadir un componente adicional al calentador 100. Alternativamente, el fusible se puede formar usando un proceso ablativo como el corte por láser. El fusible actúa como dispositivo de seguridad y evita que el calentador 100 se sobrecaliente.

Con referencia a la Figura 4, el calentador 200 comprende un sustrato 212, una parte de elemento resistivo 214 y contactos 213. La parte de elemento resistivo 214 y los contactos 213 se forman del mismo material, es decir, la misma tinta conductora. Esta tinta conductora será generalmente más conductora que la tinta conductora usada para imprimir un elemento resistivo de calentador independiente o puede comprender una composición que tenga una conductividad entre las dos composiciones descritas anteriormente. La parte de elemento resistivo 214 se forma proporcionando una pista impresa de tinta conductora que tiene un área de sección transversal más pequeña o una anchura o grosor más delgados que el resto de la pista impresa de manera que tenga mayor resistencia. El resto de la pista impresa, es decir, la parte que tiene el área de sección transversal más grande o una anchura o grosor más amplios forma los contactos 213.

La resistencia de la parte de elemento resistivo 214 también puede aumentarse en relación con la resistencia de los contactos 213 al hacer que el elemento resistivo de calentador sea más largo que la distancia en línea recta entre los puntos X e Y donde la parte de elemento resistivo 214 se conecta a los contactos. 213. Esto se logra dando a la parte de elemento resistivo 214 un patrón serpenteante u ondulado.

Como resultado de que la parte de elemento resistivo 214 y los contactos 213 se forman del mismo material, estas características pueden depositarse sobre el sustrato 212 en una única tirada de impresión. El patrón de la parte de elemento resistivo 214 puede imprimirse sobre el sustrato o el elemento resistivo de calentador 214 se puede imprimir como un bloque más grande y el patrón se puede lograr mediante la ablación de una parte del bloque de calentador resistivo, por ejemplo, usando un grabado con láser o proceso de corte.

En las Figuras 3 y 4, los contactos 113 y 213 se extienden y terminan en un borde de los sustratos 112 y 212 respectivamente. Esta disposición significa que los calentadores 100 y 200 se pueden conectar a una fuente de energía eléctrica (no mostrada) que está separada o remota al calentador. Por ejemplo, el borde de los sustratos 112 y 212 podría insertarse en un conector de modo que los contactos 113 y 213 hagan contacto eléctrico con conexiones a una fuente de energía eléctrica.

Las Figuras 5a - 5d muestran un calentador de la presente invención durante diversas fases de fabricación. Con referencia en primer lugar a la Figura 5a, un calentador 500 comprende un sustrato 512 que tiene una serie de muescas 520 formadas en una superficie del sustrato 512. El calentador 500 se configura para soportar cuatro elementos resistivos de calentador (no mostrados en la Figura 5a) dispuestos en una configuración 2 x 2 en un extremo del sustrato 512. Las muescas 520 se disponen en la región que rodea cada una de las partes de elemento resistivo. No todas las muescas 520 se unen entre sí de modo que haya una holgura entre algunas de las muescas en cuya holgura el sustrato 512 tiene su grosor total. Esto es para evitar un debilitamiento excesivo del sustrato 512 en la región de las cuatro partes de elemento resistivo. Las muescas 520 podrían formarse mediante un proceso de ablación adecuado, por ejemplo, grabado o corte con láser.

La Figura 5b muestra el sustrato de la Figura 5a en el que una disposición de contactos 513i-513v está soportada sobre el sustrato 512. Los contactos 513i-513v se han depositado usando un proceso de serigrafía. Un primer extremo de cada uno de los contactos 513i-513v se dispone para conectarse a las partes de elemento resistivo (no se muestra en la Figura 5b) en un extremo del sustrato 512. El conductor 513iii se configura como una conexión a tierra común y se dispone para ser conectado en su primer extremo a cada una de las partes de elemento resistivo. El conductor 513iii se dispone en el medio de los contactos 513i-513v y los elementos resistivos de calentador, ya que esta es la disposición más conveniente mediante la que se puede conectar a cada una de las partes de elemento resistivo. Los contactos 513i, 513ii, 513iv y 513v se disponen para conectarse en sus primeros extremos a uno respectivo de cada una de las cuatro partes de elemento resistivo.

Un segundo extremo de los contactos 513i-513v termina en una serie respectiva de plaquitas de contacto 513a-513e en un extremo del sustrato 512 opuesto al extremo donde se encuentran los elementos resistivos de calentador. La plaquita de contacto 513c se configura para conectarse a una tierra común o potencial negativo de una fuente de energía eléctrica de modo que cada uno de los elementos resistivos de calentador se pueda conectar a un potencial de tierra a través del conductor 513iii. Las plaquitas de contacto 513a, 513b, 513d y 513e se configuran para conectarse a una fuente de energía eléctrica de modo que se pueda generar una diferencia de potencial en cada una de las partes de elemento resistivo a través de uno de los contactos 513i, 513ii, 513iv y 513v y un conductor de tierra común 513iii.

La Figura 5c muestra el sustrato 512 soportando cuatro elementos resistivos de calentador 514i - 514iv. Los contactos 513i-513v se han omitido en aras de la claridad. Los elementos resistivos de calentador 514i - 514iv se disponen en un patrón de 2 x 2 en un extremo del sustrato 512. Cada una de las partes de elemento resistivo 514i - 514iv está rodeada por una formación de muescas 520. Las partes de elemento resistivo 514i - 514iv se han depositado usando un proceso de serigrafía.

La Figura 5d muestra un calentador completamente ensamblado 500 que comprende un sustrato 512, contactos 513i-513v, partes de elemento resistivo 514i - 514iv, una capa de barrera 516 y una composición que contiene nicotina (no mostrada) depositada en cada una de las partes de elemento resistivo 514i - 514iv. Cada una de las partes de elemento resistivo 514i - 514iv se ha conectado a través de uno respectivo de los contactos 513i, 513ii, 513iv y 513v y el conductor de tierra común 513iii. Cuando se genera una diferencia de potencial a través de uno de los elementos resistivos de calentador 514i - 514iv, una corriente eléctrica fluye a través de la parte de elemento resistivo, activando así la parte de elemento resistivo y provocando que su temperatura aumente. Por ejemplo, la aplicación de un potencial positivo a la plaquita de contacto 513a y un potencial negativo o de tierra a la plaquita de contacto 513c activa el elemento resistivo de calentador 514i y hace que genere calor. Cada una de las partes de elemento resistivo 514i -514iv es por lo tanto activable independientemente al aplicar un potencial positivo a cualquiera de las plaquitas de contacto 513a, 513b, 513d y 513e y un potencial de tierra a la plaquita de contacto 513c.

La capa de barrera 516 proporciona un sello sobre las partes de elemento resistivo 514i - 514iv y parte de los contactos 513i-513v. La capa de barrera 516 se extiende sobre un área del calentador 500 indicada por los puntos RSTU en la Figura 5d. El área del calentador indicada por los puntos TUVW no está cubierta por la capa de barrera para no aislar las plaquitas de contacto 513a-513e y permitir que estas hagan una conexión eléctrica a una fuente de energía eléctrica.

Las composiciones que contienen nicotina (no mostradas) se depositan en la parte superior de la capa de barrera 516 encima de cada una de las partes de elemento resistivo 514i - 514iv. Las composiciones contienen 0,5 mg de nicotina en total (a una concentración del 40%). Para depositar las composiciones se ha utilizado un proceso de serigrafía, aunque el experto en la técnica apreciará que se podrían utilizar otros métodos de deposición. La cantidad de composición que contiene nicotina depositada sobre cada una de las partes de elemento resistivo 514i - 514iv puede comprender una única o múltiples dosis de nicotina por inhalación.

La Figura 6 muestra un dispositivo de inhalación 600 de acuerdo con la presente invención que comprende una parte de cuerpo principal 630 y una boquilla 632. La boquilla 632 se puede unir de manera liberable a la parte de cuerpo principal 630. Además, la boquilla 632 se forma por piezas separadas primera 632a y segunda 632b que se ensamblan durante la fabricación. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que el dispositivo de inhalación 600 también se puede formar a partir de una sola pieza, p. ej. un solo tubo.

La Figura 7a muestra la boquilla 632 desensamblada. La primera pieza de boquilla 632a tiene una ranura (no mostrada) para recibir el calentador 500 de la Figura 5d. Durante la fabricación, el calentador 500 se inserta en la ranura o rebaje de la primera pieza de boquilla 632a y se mantiene en su sitio mediante la unión de la segunda pieza de boquilla 632b a la primera pieza de boquilla 632a. La segunda pieza de boquilla 632b se une a la primera pieza de boquilla 632a por medio de conectores de encaje por salto elástico 634 a cada lado de la segunda pieza de boquilla 632b.

La Figura 7b muestra la boquilla 632 en forma ensamblada. El calentador 500 se sostiene de manera segura dentro de la boquilla 632. Como se describió anteriormente, el calentador 500 comprende composiciones que contienen nicotina depositadas en las partes de elemento resistivo y, por lo tanto, la boquilla 62 comprende un consumible reemplazable que se puede conectar de manera liberable a la parte de cuerpo principal 630 del dispositivo de inhalación 600.

La Figura 8 muestra una sección transversal a través del dispositivo de inhalación 600 a lo largo de la línea A-A en la Figura 6. La boquilla 632 que contiene el calentador 500 se conecta a la parte de cuerpo principal 630. El extremo de la parte de cuerpo principal 630 a la que se conecta la boquilla 632 comprende una serie de pines de contacto 636 que se disponen para hacer contacto eléctrico con las respectivas plaquitas de contacto 513a-513e del calentador 500.

La parte de cuerpo principal tiene un primer espacio interior 638 para acomodar una fuente de energía eléctrica (no mostrada) y un segundo espacio interior para contener una unidad de control (no mostrada) para controlar la activación eléctrica de las partes de elemento resistivo 514. Los pines de contacto 636 se conectan a la fuente de energía eléctrica a través de la unidad de control. En la parte de cuerpo principal 630 también se proporciona un botón 648 para permitir que un usuario active el calentador 500. Alternativamente, el experto en la técnica apreciará que podría usarse un sensor que responda a la inhalación de un usuario para activar el calentador.

La boquilla 632 tiene canales 642 que se superponen a las partes de elemento resistivo 514 cuando el calentador 500 está instalado en la boquilla 632. Los canales 642 están en comunicación de fluidos con una entrada de aire (no mostrada) dispuesta en la parte de cuerpo principal 630 y una salida de aire 644 de la boquilla 632. En los canales 642 se dispone una constricción 646 inmediatamente antes de las partes de elemento resistivo 514 para acelerar el flujo de aire y proporcionar una caída de presión en esta región del canal. Esto ayuda al arrastre de la composición aerosolizada en el flujo de aire.

El dispositivo 600 de las Figuras 6 a 8 se configura para ser altamente preciso y para cumplir con los requisitos de las Regulaciones sobre Medicamentos Humanos. Por lo tanto, tal dispositivo es adecuado como terapia de reemplazo de nicotina.

En uso, un usuario sellará sus labios alrededor de la boquilla 632 del dispositivo de inhalación 600 e inhalará. El aire entra en la entrada de aire, a través de los canales 642 y sobre el calentador 500 en la región de las partes de elemento resistivo 514 antes de salir del dispositivo de inhalación a través de la salida de aire 644. Al mismo tiempo que inhala, el usuario presiona el botón 648 para activar el calentador 500. Dependiendo de la dosis a suministrar, la unidad de control activará una o más partes de elemento resistivo 514 al dirigir una corriente eléctrica a través de estas partes de elemento resistivo 514 haciendo que generen calor. Al menos una parte de las composiciones depositadas encima de la respectiva una o más partes de elemento resistivo se vaporiza y forma una composición aerosolizada por encima del calentador 500 que se arrastra en el flujo de aire en movimiento. Dado que la composición está en contacto conductor directo con el calentador, se puede lograr la aerosolización de la cantidad requerida de composición a temperaturas mucho más bajas, es decir, 140 °C, en comparación con los calentadores convencionales de mecha y serpentín que normalmente se calientan a alrededor de 300 °C. A continuación, un usuario inhala a través de la salida 644 la composición aerosolizada. A continuación, el dispositivo se reinicia en preparación para la siguiente inhalación.

Con referencia ahora a las Figuras 9a y 9b, el dispositivo de inhalación 600 se muestra con la entrada de aire 650 dispuesta en una superficie superior de la parte de cuerpo principal 630. La entrada de aire 650 está espaciada lateralmente del eje longitudinal central del dispositivo de inhalación 600 y se ubica en la región donde la boquilla 632 se une a la parte de cuerpo principal 630. La Figura 9b muestra una vista en sección transversal a través del dispositivo de inhalación 900 a lo largo de la línea B-B en la Figura 9a. La entrada de aire 650 está en comunicación de fluidos con la boquilla 632 y sale aire del dispositivo de inhalación 600 a través de una salida 702 (parte de la cual se muestra en la Figura 9b). Un canal de flujo de aire pasa desde la entrada de aire 650 en la parte de cuerpo principal 630 a la salida 702 de la boquilla 632. La parte principal del canal de flujo de aire que pasa a través de la boquilla 632 no es visible en la Figura 9b porque pasa más cerca del eje longitudinal central del dispositivo, es decir, en la región de la línea GG en la Figura 10a.

Con referencia a la Figura 10a, esta muestra una vista en planta de la boquilla 632 sola, es decir, separada de la parte de cuerpo principal 630. La Figura 9b muestra una vista en sección transversal a través de la boquilla a lo largo de la línea G-G en la Figura 10a. Entra aire en la boquilla 632 a través de una abertura 720 en la parte trasera de la boquilla 632, dicha abertura 720 está en comunicación de fluidos con la entrada de aire 650 (véanse las Figuras 9a y 9b). El aire fluye a través de la boquilla 632 hasta la salida 702 a través de un canal de flujo de aire o paso de fluido cerrado. El flujo de aire a través del canal de flujo de aire se indica mediante líneas de puntos 722a y 722b en la Figura 10b.

Un calentador 703 se dispone dentro de la boquilla 632 dentro del canal de flujo de aire. En las proximidades del calentador 703, el canal de flujo de aire comprende una primera parte de canal de flujo de aire 724a y una segunda parte de canal de flujo de aire 724b. La primera parte de canal de flujo de aire 724a se dispone para dirigir una parte del flujo de aire (indicada por la línea de puntos 722a) más allá y por encima de la primera superficie que mira hacia arriba 703a del calentador 703 y sus partes de elemento resistivo 705. Las partes de elemento resistivo 705 se ubican en el extremo aguas abajo del calentador 703 en las proximidades o cerca de la salida 702 de la boquilla 632. La segunda parte de canal de flujo de aire 724b se dispone para dirigir una parte del flujo de aire (indicado por la línea de puntos 722b) más allá y debajo de la segundo superficie que mira hacia abajo 703b del calentador 703. Las superficies superior e inferior de las partes de canal de flujo de aire primera 724a y segunda 724b, respectivamente, son planas para estimular el flujo de aire laminar más allá de las partes de elemento resistivo 705.

El calentador 703 está soportado sobre rieles 726 que discurren paralelos al eje longitudinal de la boquilla y sostienen el calentador en una región central dentro del canal de flujo de aire de manera que pueda fluir aire tanto por encima como por debajo del calentador 703. Las prominencias 728a y 728b se extienden desde las superficies superior e inferior de las partes de canal de flujo de aire primera 724a y segunda 724b respectivamente y contactan con el calentador 703 cerca de su extremo aguas arriba para ayudar a sostener el calentador 703 en su sitio dentro de la boquilla 632. Cada uno de las prominencias 728a y 728b tiene una restricción de canal u orificio de constricción (no se muestra en la Figura 10b, consulte la Figura 10c) que lo atraviesa. El propósito de los orificios de constricción es aumentar la resistencia a la inhalación al restringir el flujo de aire en la región de las prominencias 728a y 728b y proporcionar una sensación más realista al dispositivo de inhalación 600 para fumadores de productos de tabaco tradicionales. Las prominencias 728a y 728b se ubican suficientemente aguas arriba de los elementos resistivos de calentador 705 de modo que el aire turbulento que sale de los orificios de constricción tenga espacio para volver al flujo laminar en el momento en que pasa sobre los elementos resistivos de calentador 705. El flujo laminar ayuda a inhibir que la composición aerosolizada llegue a las superficies del canal de flujo de aire porque la composición aerosolizada tiende a fluir a través del dispositivo arrastrada con el flujo aerodinámico.

La Figura 10c muestra una vista trasera de la boquilla 632, es decir, una vista en la dirección de la flecha H en la Figura 10a. La boquilla 632 tiene una pared divisoria vertical central 730 que divide el canal de flujo de aire en dos. La parte de la boquilla 632 a la izquierda de la pared divisoria 730 es esencialmente una imagen especular de la parte de la boquilla 632 a la derecha de la pared divisoria 730. La parte izquierda de la boquilla 632 repite las características de la boquilla 632 a la derecha de la pared divisoria 730.

Como puede verse en la Figura 10c, las prominencias 728a y 728b contactan con el calentador 703 para ayudar a sostenerlo en su sitio dentro de la boquilla 632. Cada una de las prominencias 728a y 728b tiene un orificio de constricción 732 que lo atraviesa. El orificio de constricción es de forma semicircular, aunque se puede utilizar cualquier forma adecuada. El tamaño o diámetro de los orificios de constricción 732 es menor que el tamaño del canal de flujo de aire en el que se sitúan para restringir el flujo de aire en la región de las prominencias 728a y 728b como se describió anteriormente.

En uso, un usuario coloca la boquilla 632 en su boca e inhala a través del dispositivo de inhalación 600. El aire fluye a través de la entrada de aire 650 y a través del canal de flujo de aire hasta la salida 650 de la boquilla 632. Se puede proporcionar un sensor (no mostrado) para detectar una caída de presión dentro del canal de flujo de aire y envía una señal al circuito de control para calentar o activar los elementos resistivos de calentador 705. Sin embargo, el experto en la técnica apreciará que en lugar de un sensor podría usarse un botón (por ejemplo, 648, Figura 8) presionado por el usuario para activar los elementos resistivos de calentador 705. Una vez activados, el calor de los elementos resistivos de calentador 705 se transfiere a una composición sobrepuesta a los elementos resistivos de calentador 705. Al menos una parte de la composición se evapora para formar una composición aerosolizada que es arrastrada en el flujo de aire que pasa sobre la primera superficie superior 703a del calentador 703 y es inhalada por el usuario.

Dado que los elementos resistivos de calentador 705 se ubican en el extremo aguas abajo del calentador 703 en las proximidades o cerca de la salida 702, hay tiempo insuficiente y/o longitud o área superficial insuficientes del canal de flujo de aire para que se forme condensación. En consecuencia, una mayor proporción de la composición que contiene nicotina llega al usuario. Además, esta disposición inhibe la formación de gotas de condensación dentro de la boquilla 632, que pueden ser desagradables si un usuario las inhala.

En la realización descrita, el flujo de aire no solo pasa sobre la superficie superior del calentador 703, sino que una parte de canal de flujo de aire, es decir, la segunda parte de canal de flujo de aire 724b, se ubica debajo del calentador 703. Los inventores han descubierto que la segunda parte inferior de canal de flujo de aire 724b puede ayudar a inhibir la condensación de la composición aerosolizada en las superficies inferiores del sustrato y la boquilla.

A medida que el usuario inhala, debe aspirar aire a través de los orificios de constricción 732. Como se discutió anteriormente, esto aumenta la resistencia a la inhalación al restringir el flujo de aire y proporciona una sensación más realista al dispositivo de inhalación 100 para fumadores de productos de tabaco tradicionales. Un orificio de constricción 732 se ubica tanto en la primera parte superior de canal de flujo de aire 724a como en la segunda parte inferior de canal de flujo de aire 724b, de modo que los flujos de aire superior e inferior se restringen por igual, es decir, ambos flujos de aire viajan generalmente a la misma velocidad y caudal másico. Esto ayuda a que el aire fluya suavemente a través del dispositivo, lo que inhibe aún más la formación de condensación.

Diversas modificaciones resultarán evidentes para los expertos en la técnica. Por ejemplo, las partes de elemento resistivo, los contactos y las composiciones podrían depositarse mediante un proceso distinto a la serigrafía, por ejemplo, mediante impresión por chorro de tinta o impresión 3D. Además, gránulos que comprenden una composición podrían ser soportados por el calentador o unidos a este. T ras la aplicación de calor, los gránulos se funden y liberan una composición que se aerosoliza.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto para un dispositivo de inhalación (630) que comprende una boquilla (632) y un calentador (500), comprendiendo dicho calentador un sustrato (512) que soporta

- al menos una parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) aplicada sobre una primera región de al menos una de las superficies de dicho sustrato,

- al menos un par de contactos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) cada uno conectado a la al menos una parte de elemento resistivo en un extremo de dichos contactos y aplicado sobre una segunda región de dicha al menos una superficie de dicho sustrato,

- dicha primera región de sustrato está más próxima a un borde adelantado o delantero de dicho sustrato, y dicha segunda región está más próxima a un borde atrasado o trasero del mismo,

- una cantidad de una composición aerosolizable (18) depositada sobre el sustrato por encima de dicha primera región en dicha al menos una superficie de la misma o una superficie opuesta a la misma de modo que el calor generado por dicha al menos una parte de elemento resistivo se conduzca directa o indirectamente a la composición aerosolizable para provocar al menos algo de aerosolización de la misma,

dicha boquilla está provista de una entrada de fluido (720) en un extremo trasero aguas arriba de la misma, y una salida de fluido (702) en un extremo delantero aguas abajo de la misma, estando previstos medios de comunicación de fluidos (724A, 724B) internamente a dicha boquilla entre dichos entrada y dicha salida,

dicho calentador se dispone sustancialmente dentro de la boquilla en o adyacente a dichos medios de comunicación de fluido y se dispone de tal manera que el borde de ataque de sustrato está próximo a la salida de fluido de boquilla y su borde de salida es sustancialmente adyacente al extremo trasero de la boquilla de modo que al menos partes de los contactos están expuestos y son accesibles hacia el extremo trasero de la boquilla, y de tal manera que cuando fluye fluido a través de los medios de comunicación de fluidos y la aerosolización está ocurriendo simultáneamente, el aerosol generado es arrastrado en el fluido que fluye dentro de dicha boquilla a través de dichos medios de comunicación de fluidos,

caracterizado por que

la boquilla comprende piezas primera y segunda (632a, 632b), teniendo dicha primera pieza de boquilla una ranura que recibe el calentador que se mantiene en su sitio dentro de la boquilla cuando la segunda pieza de boquilla se une a dicha primera pieza de boquilla, siendo todo el conjunto unible de manera liberable a una parte de cuerpo principal (630) del dispositivo de inhalación en el extremo trasero de la boquilla, consiguiéndose una conexión eléctrica con dichos contactos accesibles expuestos cuando dicho extremo trasero de boquilla se une a dicha parte de cuerpo principal.

2. Un conjunto según la reivindicación 1, en donde dicho sustrato soporta una pluralidad de partes de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) y un número correspondiente de pares de contactos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) conectados al mismo.

3. Un conjunto según la reivindicación 2, en donde el calentador (500) se soporta dentro de la boquilla (632) por medio de rieles (726) que discurren paralelos al eje longitudinal de la boquilla y sostienen el calentador en una región central dentro de los medios de comunicación de fluidos (724A, 724B) de manera que puede fluir aire tanto por encima como por debajo de dicho calentador.

4. Un conjunto según la reivindicación 2 o 3, en donde la boquilla (632) está provista de una pared divisoria vertical central (730) que divide verticalmente los medios de comunicación de fluidos (724A, 724B) proporcionados internamente dentro de dicha boquilla en dos canales de flujo de aire separados.

5. Un conjunto según cualquier reivindicación anterior, en donde la composición aerosolizable (18) se deposita sobre la misma superficie del sustrato (512) en la que se ha aplicado la al menos una parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) del calentador (500).

6. Un conjunto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la composición aerosolizable (18) se deposita sobre la superficie del sustrato (512) opuesta a aquella a la que se ha aplicado al menos una parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) del calentador (500).

7. Un conjunto según la reivindicación 5, en donde al menos una parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) del calentador está cubierta por una capa de barrera (16).

8. Un conjunto según la reivindicación 7, en donde la capa de barrera (16) se forma de un material seleccionado entre uno o más de: una cerámica, un plástico y un vidrio.

9. Un conjunto según cualquier reivindicación anterior, en donde la al menos una parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) y los contactos respectivos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) conectados a la misma se forman del mismo material pero la al menos una parte de elemento resistivo tiene áreas de sección transversal más pequeñas que dichos contactos.

10. Un conjunto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde los materiales de los que se constituye al menos un parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) y los contactos respectivos (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v) son diferentes.

11. Un conjunto según cualquier reivindicación anterior, en donde la al menos una parte de elemento resistivo (514i, 11. iii, iv) sigue caminos serpenteantes entre los puntos donde cada uno se conecta a un contacto respectivo (513a, b, c, d, e, 513i, ii, iii, iv, v).

12. Un conjunto según cualquier reivindicación precedente, en donde la al menos una parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) comprende al menos uno de: carbono, plata, rutenio, paladio.

13. Un conjunto según cualquier reivindicación anterior, en donde la al menos una parte de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) tiene una resistencia entre 5 ohmios y 15 ohmios a una temperatura de 130 °C.

14. Un conjunto según la reivindicación 2 y cualquier reivindicación dependiente de la misma, en donde el calentador (500) comprende un primer contacto (513a, b, d, e, 513i, ii, iv, v) para cada una de la pluralidad de partes de elemento resistivo (514i, ii, iii, iv) y un contacto adicional (513c, iii) que forma una tierra común para cada una de la pluralidad de partes de elemento resistivo y que actúa como contacto común alternativo en el par de contactos entre los que se conecta cada parte de elemento resistivo.

15. Un conjunto según cualquier reivindicación anterior, en donde el sustrato (512) es uno o más de: sustancialmente rígido, sustancialmente plano y formado de un material que es uno de: vidrio, cerámica, plástico.

16. Un conjunto según cualquier reivindicación anterior, en donde el sustrato (512) comprende una o más muescas (520) que rodean al menos parcialmente las partes de elemento resistivo.

17. Un dispositivo de inhalación que incluye el conjunto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que comprende además una parte de cuerpo principal (630) que incluye una fuente de energía para el dispositivo y una unidad de control.