ES2889578T3 - Dispositivo de suministro de aerosol con batería secundaria - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de suministro de aerosol (100) que comprende: al menos un alojamiento (216) que encierra un depósito (218) configurado para retener una composición precursora de aerosol; un elemento de calentamiento (222); una fuente de energía (212) conectada a una carga eléctrica (402) que incluye el elemento de calentamiento (222), la fuente de energía (212) comprende una batería primaria recargable (V1) y una batería secundaria recargable (V2) en una combinación en paralelo, la batería secundaria recargable (V2) tiene una tensión nominal más baja que la batería primaria recargable (V1); y un microprocesador (306) configurado para funcionar en un modo activo en el que el microprocesador (306) se configura para dirigir energía desde la fuente de energía (212), incluyendo la batería primaria recargable (V1) y la batería secundaria recargable (V2), para el elemento de calentamiento (222) y así controlar el elemento de calentamiento (222) para activar y vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de suministro de aerosol con batería secundaria
Campo tecnológico
La presente divulgación se refiere a dispositivos de suministro de aerosol tales como artículos para fumar, y más particularmente a dispositivos de suministro de aerosol que pueden utilizar calor generado eléctricamente para la producción de aerosol (por ejemplo, artículos para fumar comúnmente denominados cigarrillos electrónicos). Los artículos para fumar se pueden configurar para calentar un precursor de aerosol, que puede incorporar materiales que se pueden fabricar o derivar de, o incorporar de otro modo, tabaco, siendo el precursor capaz de formar una sustancia inhalable para consumo humano.
Antecedentes
El documento EP 2701 268 A1 divulga un dispositivo de carga para cargar rápidamente una batería secundaria, el dispositivo de carga comprende un par de terminales de salida para la conexión a la batería secundaria, una fuente de energía de CC, un regulador de tensión conectado entre la fuente de energía de CC y los terminales de salida para controlar una tensión de carga, y un microprocesador acoplado al regulador de tensión y a los terminales de salida.
A lo largo de los años se han propuesto muchos dispositivos como mejoras o alternativas a los productos para fumar que requieren combustionar tabaco para su uso. Muchos de esos dispositivos se han diseñado supuestamente para proporcionar las sensaciones asociadas con fumar cigarrillos, puros o pipas, pero sin suministrar cantidades considerables de productos de pirólisis y combustión incompleta que resultan de la quema de tabaco. Con este fin, se han propuesto numerosos productos alternativos para fumar, generadores de sabor e inhaladores medicinales que utilizan energía eléctrica para vaporizar o calentar un material volátil, o intentar proporcionar las sensaciones de fumar cigarrillos, puros o pipas sin quemar tabaco en un grado significativo. Véanse, por ejemplo, los diversos artículos para fumar alternativos, dispositivos de suministro de aerosol y fuentes generadoras de calor expuestos en la técnica anterior descrita en la Patente de EE. UU. N.° 8.881.737 de Collett et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2013/0255702 de Griffith Jr. et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0000638 de Sebastian et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0096781 de Sears et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0096782 de Ampolini et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2015/0059780 de Davis et al., y la Solicitud de Patente de EE. UU. N.° de serie 15/222.615 de Watson et al., presentada el 28 de julio de 2016. Véase también, por ejemplo, las diversas implementaciones de productos y configuraciones de calefacción descritas en las secciones de antecedentes de las Patentes de EE. UU. N.os 5.388.594 de Counts et al. y 8.079.371 de Robinson et al.
Sin embargo, puede ser deseable proporcionar dispositivos de suministro de aerosol con componentes electrónicos mejorados que puedan ampliar la usabilidad de los dispositivos.
Breve compendio
La presente divulgación se refiere a dispositivos de suministro de aerosol, métodos para formar tales dispositivos y elementos de tales dispositivos. La invención se define en las reivindicaciones independientes 1 y 4. La presente divulgación incluye, sin limitación, lo siguiente:
Un dispositivo de suministro de aerosol que comprende al menos un alojamiento que encierra un depósito configurado para retener una composición precursora de aerosol; un elemento de calentamiento; una fuente de energía conectada a una carga eléctrica que incluye el elemento de calentamiento, la fuente de energía comprende una batería primaria recargable y una batería secundaria recargable en una combinación en paralelo, teniendo la batería secundaria recargable una tensión nominal más baja que la batería primaria recargable; y un microprocesador configurado para funcionar en un modo activo en el que el microprocesador se configura para dirigir energía desde la fuente de energía al elemento de calentamiento y así controlar el elemento de calentamiento para activar y vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde la batería primaria recargable tiene una tensión nominal entre 3,7 y 4,1 voltios, y la tensión nominal más baja de la batería secundaria recargable es de 2,3 voltios.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde la batería secundaria recargable tiene un ánodo y un cátodo, y un electrolito en contacto con el ánodo y el cátodo, el ánodo y el cátodo incluyen respectivamente titanato de litio y óxido de cobalto litio, y el electrolito incluye una sal de litio en un disolvente orgánico.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde la fuente de energía comprende además un condensador conectado a la batería primaria recargable y la batería secundaria recargable, y entre estas.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde la fuente de energía comprende además una resistencia conectada con la batería secundaria recargable en una combinación en serie, y la batería primaria recargable en la combinación en paralelo se conecta en paralelo con la combinación en serie.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde la fuente de energía comprende además un condensador conectado a la batería primaria recargable y la batería secundaria recargable, y entre estas; y una resistencia conectada con la batería secundaria recargable en una combinación en serie, y la batería primaria recargable en la combinación en paralelo se conecta en paralelo con la combinación en serie.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde la fuente de energía comprende además terminales conectables con un cargador desde el que la batería primaria recargable y la batería secundaria recargable son recargables.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde el dispositivo de suministro de aerosol comprende además un sensor de movimiento configurado para detectar un movimiento definido del dispositivo de suministro de aerosol que indica una vulnerabilidad del dispositivo de suministro de aerosol, el sensor de movimiento se configura para convertir el movimiento definido en una señal eléctrica, en donde el microprocesador o sensor de movimiento se configura para reconocer la vulnerabilidad y una operación asociada con la vulnerabilidad basada en la señal eléctrica, y el microprocesador se configura para controlar al menos un elemento funcional del dispositivo de suministro de aerosol para realizar la operación, que así se realiza en respuesta a la detección de la vulnerabilidad.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde el microprocesador se configura para controlar al menos un elemento funcional, incluye estar configurado para apagar la fuente de energía, que de ese modo se apaga en respuesta a la detección de la vulnerabilidad del dispositivo de suministro de aerosol.
Este dispositivo de suministro de aerosol, en donde la composición precursora de aerosol comprende glicerina y nicotina.
Un cuerpo de control acoplado o acoplable con un cartucho que está equipado con un elemento de calentamiento y contiene una composición precursora de aerosol, estando acoplado o acoplado el cuerpo de control con el cartucho para formar un dispositivo de suministro de aerosol en el que el elemento de calentamiento se configura para activarse y vaporizarse. componentes de la composición precursora de aerosol, el cuerpo de control que comprende una fuente de energía conectada a una carga eléctrica que incluye el elemento de calentamiento cuando el cuerpo de control está acoplado con el cartucho, la fuente de energía que comprende una batería primaria recargable y una batería secundaria recargable en paralelo combinación, teniendo la batería secundaria recargable una tensión nominal más baja que la batería primaria recargable; y un microprocesador configurado para funcionar en un modo activo en el que el cuerpo de control está acoplado con el cartucho, estando configurado el microprocesador en el modo activo para dirigir la energía desde la fuente de energía al elemento de calentamiento y así controlar el elemento de calentamiento para activar y vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol.
Este cuerpo de control, en donde la batería primaria recargable tiene una tensión nominal entre 3,7 y 4,1 voltios, y la tensión nominal más baja de la batería secundaria recargable es de 2,3 voltios.
Este cuerpo de control, en donde la batería secundaria recargable tiene un ánodo y un cátodo, y un electrolito en contacto con el
ánodo y el cátodo, el ánodo y el cátodo incluyen respectivamente titanato de litio y óxido de litio y cobalto, y el electrolito que incluye una sal de litio en un disolvente orgánico.
Este cuerpo de control, en donde la fuente de energía comprende además un condensador conectado a la batería primaria recargable y la batería secundaria recargable, y entre estas.
Este cuerpo de control, en donde la fuente de energía comprende además una resistencia conectada con la batería secundaria recargable en una combinación en serie, y la batería primaria recargable en la combinación en paralelo se conecta en paralelo con la combinación en serie.
Este cuerpo de control, en donde la fuente de energía comprende además un condensador conectado a la batería primaria recargable y la batería secundaria recargable, y entre estas; y una resistencia conectada con la batería secundaria recargable en una combinación en serie, y la batería primaria recargable en la combinación en paralelo se conecta en paralelo con la combinación en serie.
Este cuerpo de control, en donde la fuente de energía comprende además terminales conectables con un cargador desde el que la batería primaria recargable y la batería secundaria recargable son recargables.
Este cuerpo de control, en donde el cuerpo de control comprende además un sensor de movimiento configurado para detectar un movimiento definido del cuerpo de control que indica una vulnerabilidad del cuerpo de control, o el dispositivo de suministro de aerosol cuando el cuerpo de control está acoplado con el cartucho, estando configurado el sensor de movimiento para convertir el movimiento definido en una señal eléctrica, en donde el microprocesador o sensor de movimiento se configura para reconocer la vulnerabilidad y una operación asociada con la vulnerabilidad basada en la señal eléctrica, y el microprocesador se configura para controlar al menos un elemento funcional del cuerpo de control o el dispositivo de suministro de aerosol para realizar la operación, que de ese modo se realiza en respuesta a la detección de la vulnerabilidad.
Este cuerpo de control, en donde el microprocesador se configura para controlar al menos un elemento funcional, incluye estar configurado para apagar la fuente de energía, que de ese modo se apaga en respuesta a la detección de la vulnerabilidad del cuerpo de control o del dispositivo de suministro de aerosol.
Este cuerpo de control, en donde la composición precursora de aerosol comprende glicerina y nicotina.
Breve descripción de los dibujos
Habiendo descrito así la divulgación en los términos generales anteriores, ahora se hará referencia a los dibujos adjuntos, que no están necesariamente dibujados a escala, y en donde:
La Figura 1 ilustra una vista lateral de un dispositivo de suministro de aerosol que incluye un cartucho acoplado a un cuerpo de control, según una implementación de ejemplo de la presente divulgación;
La Figura 2 es una vista parcialmente en corte del dispositivo de suministro de aerosol según diversas implementaciones de ejemplo;
La Figura 3 ilustra diversos elementos de un cuerpo de control y un cartucho del dispositivo de suministro de aerosol, de acuerdo con diversas implementaciones de ejemplo;
La Figura 4 ilustra una fuente de energía para el dispositivo de suministro de aerosol que incluye una batería secundaria recargable, según implementaciones de ejemplo; y
La Figura 5 ilustra una batería recargable de iones de litio (LiB) según implementaciones de ejemplo.
Descripción detallada
La presente divulgación se describirá ahora más completamente a continuación con referencia a implementaciones de ejemplo de la misma. Estas implementaciones de ejemplo se describen de modo que esta divulgación sea minuciosa y completa, y transmita completamente el alcance de la divulgación a los expertos en la técnica. Como se usa en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", "el" y similares incluyen referentes en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Además, aunque en este documento se puede hacer referencia a medidas cuantitativas, valores, relaciones geométricas o similares, a menos que se indique lo contrario, uno o más, si no todos, pueden ser absolutos o aproximados para tener en cuenta las variaciones aceptables que pueden ocurrir, como las debidas a tolerancias de ingeniería o similares.
Como se describe a continuación, las implementaciones de ejemplo de la presente divulgación se refieren a dispositivos de suministro de aerosol. Los dispositivos de suministro de aerosol de acuerdo con la presente divulgación usan energía eléctrica para calentar un material (preferiblemente sin combustionar el material en ningún grado significativo) para formar una sustancia inhalable; y los componentes de tales sistemas tienen la forma de artículos, lo más preferiblemente son suficientemente compactos para ser considerados dispositivos portátiles. Es decir, el uso de componentes de dispositivos de suministro de aerosol preferidos no da como resultado la producción de humo en el sentido de que el aerosol resulta principalmente de subproductos de la combustión o pirólisis del tabaco, sino que el uso de esos sistemas preferidos da como resultado la producción de vapores resultantes de la volatilización o vaporización de ciertos componentes incorporados en el mismo. En algunas implementaciones de ejemplo, los componentes de los dispositivos de suministro de aerosol pueden caracterizarse como cigarrillos electrónicos, y esos cigarrillos electrónicos incorporan más preferiblemente tabaco y/o componentes derivados del tabaco y, por lo tanto, suministran componentes derivados del tabaco en forma de aerosol.
Las piezas generadoras de aerosoles de ciertos dispositivos de suministro de aerosol preferidos pueden proporcionar muchas de las sensaciones (por ejemplo, rituales de inhalación y exhalación, tipos de gustos o sabores, efectos organolépticos, sensación física, rituales de uso, señales visuales como las proporcionadas por el aerosol visible y semejantes) de fumar un cigarrillo, puro o pipa que se emplea para encender y quemar tabaco (y por lo tanto inhalar humo de tabaco), sin ningún grado sustancial de combustión de ninguno de sus componentes. Por ejemplo, el usuario de una pieza generadora de aerosol de la presente divulgación puede sostener y usar esa pieza de manera muy similar a como un fumador emplea un tipo tradicional de artículo para fumar, aspirar en un extremo de esa pieza para inhalación del aerosol producido por esa pieza, tomar o aspirar bocanadas a intervalos de tiempo seleccionados, y similares.
Si bien los sistemas se describen generalmente en el presente documento en términos de implementaciones asociadas con dispositivos de suministro de aerosol, como los llamados "cigarrillos electrónicos", debe entenderse que los mecanismos, componentes, características y métodos pueden incorporarse de muchas formas diferentes y asociados con una variedad de artículos. Por ejemplo, la descripción proporcionada en este documento puede emplearse junto con implementaciones de artículos para fumar tradicionales (por ejemplo, cigarrillos, puros, pipas, etc.), cigarrillos que no se queman y empaques relacionados para cualquiera de los productos descritos en este documento. En consecuencia, debe entenderse que la descripción de los mecanismos, componentes, características y métodos descritos en este documento se discuten en términos de implementaciones relacionadas con dispositivos de suministro de aerosol a modo de ejemplo únicamente, y pueden incorporarse y usarse en otros diversos productos y métodos.
Los dispositivos de suministro de aerosol de la presente divulgación también se pueden caracterizar por ser artículos productores de vapor o artículos de suministro de medicamento. Por tanto, dichos artículos o dispositivos se pueden adaptar para proporcionar una o más sustancias (por ejemplo, sabores y/o ingredientes activos farmacéuticos) en una forma o estado inhalable. Por ejemplo, las sustancias inhalables pueden estar sustancialmente en forma de vapor (es decir, una sustancia que está en fase gaseosa a una temperatura inferior a su punto crítico). Alternativamente, las sustancias inhalables pueden estar en forma de aerosol (es decir, una suspensión de finas partículas sólidas o gotitas de líquido en un gas). En aras de la simplicidad, el término "aerosol", como se usa en este documento, incluye vapores, gases y aerosoles de una forma o tipo adecuado para la inhalación humana, sean o no visibles, y de una forma o no que pueda considerarse como humo.
En uso, los dispositivos de suministro de aerosol de la presente divulgación pueden someterse a muchas de las acciones físicas empleadas por un individuo al usar un tipo tradicional de artículo para fumar (por ejemplo, un cigarrillo, puro o pipa que se emplea para encender e inhalar tabaco). Por ejemplo, el usuario de un dispositivo de suministro de aerosol de la presente divulgación puede sostener ese artículo de manera muy similar a un tipo tradicional de artículo para fumar, aspirar en un extremo de ese artículo para inhalación de aerosol producido por ese artículo, tomar bocanadas a intervalos de tiempo seleccionados, etc.
Los dispositivos de suministro de aerosol de la presente divulgación generalmente incluyen una serie de componentes proporcionados dentro de un cuerpo o carcasa exterior, que puede denominarse alojamiento. El diseño general del cuerpo o carcasa exterior puede variar, y el formato o configuración del cuerpo exterior que puede definir el tamaño y la forma generales del dispositivo de suministro de aerosol puede variar. Típicamente, un cuerpo alargado que se asemeja a la forma de un cigarrillo o puro se puede formar de un único alojamiento unitario o el alojamiento alargado se puede formar se dos o más cuerpos separables. Por ejemplo, un dispositivo de suministro de aerosol puede comprender una carcasa o cuerpo alargado que puede tener una forma sustancialmente tubular y, como tal, parecerse a la forma de un cigarrillo o puro convencional. En un ejemplo, todos los componentes del dispositivo de suministro de aerosol están contenidos dentro de un alojamiento. Alternativamente, un dispositivo de suministro de aerosol puede comprender dos o más alojamientos que se unen y son separables. Por ejemplo, un dispositivo de suministro de aerosol puede poseer en un extremo un cuerpo de control que comprende un alojamiento que contiene uno o más componentes reutilizables (por ejemplo, un acumulador como una batería recargable y/o supercondensador recargable, y diversos componentes electrónicos para controlar el funcionamiento de ese artículo), y en el otro extremo y acoplable al mismo de manera retirable, un cuerpo o carcasa exterior que contiene una parte desechable (por ejemplo, un cartucho desechable que contiene sabor). Formatos, configuraciones y disposiciones más específicos de componentes dentro del tipo de unidad de único alojamiento o dentro de un tipo de unidad de alojamiento separable de múltiples piezas serán evidentes a la luz de la divulgación adicional proporcionada en este documento. Además, se pueden apreciar diversos diseños de dispositivos de suministro de aerosol y disposiciones de componentes al considerar los dispositivos electrónicos de suministro de aerosol disponibles comercialmente.
Los dispositivos de suministro de aerosol de la presente divulgación comprenden más preferiblemente alguna combinación de una fuente de energía (es decir, una fuente de energía eléctrica), al menos un componente de control (por ejemplo, medios para activar, controlar, regular y detener la energía para la generación de calor, tal como controlar el flujo de corriente eléctrica la fuente de energía a otros componentes del artículo, por ejemplo, un microprocesador, individualmente o como parte de un microcontrolador), un calentador o miembro de generación de calor (por ejemplo, un elemento de calentamiento de resistencia eléctrica u otro componente, que solo o en la combinación con uno o más elementos adicionales puede denominarse comúnmente "atomizador"), una composición precursora de aerosol (por ejemplo, comúnmente un líquido capaz de producir un aerosol al aplicar suficiente calor, como los ingredientes comúnmente denominados "zumo de humo" "e-líquido" y "e-zumo"), y una región de extremo de boca o punta para permitir aspirar del dispositivo de suministro de aerosol para la inhalación de aerosol (por ejemplo, una ruta de flujo de aire definida a través del artículo de manera que el aerosol generado pueda retirarse del mismo al aspirar).
La alineación de los componentes dentro del dispositivo de suministro de aerosol de la presente divulgación puede variar. En implementaciones específicas, la composición precursora de aerosol se puede ubicar cerca de un extremo del dispositivo de suministro de aerosol que se puede configurar para colocarse proximal a la boca de un usuario para maximizar el suministro de aerosol al usuario. Sin embargo, no se excluyen otras configuraciones. Generalmente, el elemento de calentamiento puede colocarse lo suficientemente cerca de la composición precursora de aerosol de modo que el calor del elemento de calentamiento pueda volatilizar el precursor de aerosol (así como uno o más saborizantes, medicamentos o similares que también se pueden proporcionar para su suministro a un usuario) y formar un aerosol para su suministro al usuario. Cuando el elemento de calentamiento calienta la composición precursora de aerosol, se forma, libera o genera un aerosol en una forma física adecuada para la inhalación por parte del consumidor. Debe observarse que los términos anteriores están destinados a ser intercambiables, de modo que la referencia a liberar, liberando, libera o liberado incluye formar o generar, que forma o genera, forma o genera y formado o generado. Específicamente, una sustancia inhalable se libera en forma de vapor o aerosol o mezcla de los mismos, en donde dichos términos también se usan indistintamente en la presente memoria, excepto donde se especifique lo contrario.
Como se señaló anteriormente, el dispositivo de suministro de aerosol puede incorporar una batería u otra fuente de energía eléctrica para proporcionar un flujo de corriente suficiente para proporcionar diversas funcionalidades al dispositivo de suministro de aerosol, como alimentar un calentador, alimentar sistemas de control, alimentar indicadores y semejantes. La fuente de energía puede asumir diversas implementaciones. Preferiblemente, la fuente de energía es capaz de suministrar energía suficiente para calentar rápidamente el elemento de calentamiento para proporcionar la formación de aerosol y alimentar el dispositivo de suministro de aerosol mediante el uso durante un período de tiempo deseado. La fuente de energía preferiblemente se dimensiona para encajar convenientemente dentro del dispositivo de suministro de aerosol de modo que el dispositivo de suministro de aerosol se pueda manipular fácilmente. Además, una fuente de energía preferida es de un peso suficientemente ligero para no restar valor a una experiencia de fumar deseable.
Formatos, configuraciones y disposiciones más específicos de los componentes dentro de los dispositivos de suministro de aerosol de la presente divulgación serán evidentes a la luz de la descripción adicional proporcionada a continuación. Además, la selección y la disposición de diversos componentes del dispositivo de suministro de aerosol pueden apreciarse considerando los dispositivos electrónicos de suministro de aerosol disponibles comercialmente. En la Solicitud de Patente de EE. UU. N.° de Serie 15/291.771 de Sur et al., presentada el 12 de octubre de 2016, se puede encontrar información adicional en relación con formatos, configuraciones y disposiciones de componentes dentro de los dispositivos de suministro de aerosol de la presente divulgación, así como dispositivos de suministro de aerosol electrónicos disponibles comercialmente.
La Figura 1 ilustra una vista lateral de un dispositivo de suministro de aerosol 100 que incluye un cuerpo de control 102 y un cartucho 104, de acuerdo con diversas implementaciones de ejemplo de la presente divulgación. En particular, la Figura 1 ilustra el cuerpo de control y el cartucho acoplados entre sí. El cuerpo de control y el cartucho se pueden alinear de manera separable en una relación de funcionamiento. Diversos mecanismos pueden conectar el cartucho al cuerpo de control para dar como resultado un acoplamiento roscado, un acoplamiento de encaje a presión, un encaje por interferencia, un acoplamiento magnético o similar. El dispositivo de suministro de aerosol puede ser sustancialmente en forma de varilla, sustancialmente de forma tubular o sustancialmente cilíndrica en algunas implementaciones de ejemplo cuando el cartucho y el cuerpo de control están en una configuración ensamblada. El dispositivo de suministro de aerosol también puede ser sustancialmente rectangular, romboidal o triangular en sección transversal, formas multifacéticas o similares, algunas de las cuales pueden prestarse a una mayor compatibilidad con una fuente de energía sustancialmente plana o de película delgada, como una fuente de energía que incluye una batería plana.
El cartucho y el cuerpo de control pueden incluir alojamientos o cuerpos exteriores respectivos separados, que pueden estar formados por cualquiera de varios materiales diferentes. El alojamiento se puede formar de cualquier material adecuado estructuralmente sólido. En algunos ejemplos, el alojamiento se puede formar de un metal o una aleación, como acero inoxidable, aluminio o similares. Otros materiales adecuados incluyen diversos plásticos (por ejemplo, policarbonato), metalizado sobre plástico, cerámica y similares.
En algunas implementaciones de ejemplo, uno o ambos del cuerpo de control 102 o el cartucho 104 del dispositivo de suministro de aerosol 100 puede denominarse desechable o reutilizable. Por ejemplo, el cuerpo de control puede tener una batería sustituible o una batería recargable y, por lo tanto, puede combinarse con cualquier tipo de tecnología de recarga, incluida la conexión a un tomacorriente de pared típico, la conexión a un cargador de automóvil (es decir, un receptáculo de encendedor de cigarrillos), la conexión a un ordenador, como a través de un cable o conector de bus serie universal (USB), conexión a una celda fotovoltaica (a veces denominada celda solar) o panel solar de celdas solares, o conexión a un convertidor de RF a CC. Además, en algunas implementaciones de ejemplo, el cartucho puede comprender un cartucho de un solo uso, como se describe en la Patente de EE. UU. N.° 8.910.639 de Chang et al.
La Figura 2 ilustra más particularmente el dispositivo de suministro de aerosol 100, de acuerdo con algunas implementaciones de ejemplo. Como se ve en la vista en corte ilustrada en el mismo, nuevamente, el dispositivo de suministro de aerosol puede comprender un cuerpo de control 102 y un cartucho 104 cada uno de los cuales incluye varios componentes respectivos. Los componentes ilustrados en la Figura 2 son representativos de los componentes que pueden estar presentes en un cuerpo de control y un cartucho y no pretenden limitar el alcance de los componentes que están abarcados por la presente divulgación. Como se muestra, por ejemplo, el cuerpo de control se puede formar de una carcasa de cuerpo de control 206 que puede incluir un componente de control 208 (por ejemplo, un microprocesador, individualmente o como parte de un microcontrolador), un sensor de flujo 210, una fuente de energía 212 y uno o más diodos emisores de luz (ledes) 214, ledes habilitados para puntos cuánticos o similares, y dichos componentes se pueden alinear de forma variable. La fuente de energía puede incluir, por ejemplo, una batería (de un solo uso o recargable), supercondensador recargable, batería recargable de estado sólido (SSB), batería recargable de iones de litio (LiB) o similar, o alguna combinación de los mismos. Algunos ejemplos de una fuente de energía adecuada se proporcionan en la Solicitud de Patente de EE. UU. N.° de Serie 14/918.926 de Sur et al., presentada el 21 de octubre de 2015. Otros ejemplos de una fuente de energía adecuada se proporcionan en la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0283855 de Hawes et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0014125 de Fernando et al., la Publicación de solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2013/0243410 de Nichols et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2010/0313901 de Fernando et al. y la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2009/0230117 de Fernando et al.
El LED 214 puede ser un ejemplo de un indicador visual adecuado con el que el dispositivo de suministro de aerosol 100 puede estar equipado. Se pueden incluir otros indicadores tales como indicadores de audio (por ejemplo, altavoces), indicadores hápticos (por ejemplo, motores de vibración) o similares, además de los indicadores visuales, o como una alternativa a estos, tales como el LED, los ledes habilitados para puntos cuánticos.
El cartucho 104 se puede formar de una carcasa de cartucho 216 que encierra un depósito 218 configurado para retener la composición precursora de aerosol, e incluye un calentador 222 (a veces denominado elemento de calentamiento). En diversas configuraciones, esta estructura puede denominarse tanque; y, por consiguiente, los términos "cartucho", "tanque" y similares pueden usarse indistintamente para referirse a una carcasa u otro alojamiento que encierra un depósito para la composición precursora de aerosol, e incluye un calentador.
Como se muestra, en algunos ejemplos, el depósito 218 puede estar en comunicación de fluidos con un elemento de transporte de líquido 220 adaptado para absorber por efecto mecha o transportar de otro modo una composición precursora de aerosol almacenada en el alojamiento de depósito hasta el calentador 222. En algunos ejemplos, puede colocarse una válvula entre el depósito y el calentador, y configurarse para controlar una cantidad de composición precursora de aerosol que pasa o se suministra desde el depósito al calentador.
Se pueden emplear diversos ejemplos de materiales configurados para producir calor cuando se aplica corriente eléctrica a través de ellos para formar el calentador 222. El calentador en estos ejemplos puede ser un elemento de calentamiento resistivo, como una bobina de alambre, un microcalentador o similar. Los materiales de ejemplo a partir de los que se puede formar el elemento de calentamiento incluyen Kanthal (FeCrAl), Nichrome, acero inoxidable, disilicida de molibdeno (MoSi2), siliciuro de molibdeno (MoSi), disilicida de molibdeno dopado con aluminio (Mo(Si,Al)2), grafito y materiales a base de grafito (por ejemplo, espumas e hilos a base de carbono) y cerámicas (por ejemplo, cerámica de coeficiente de temperatura positivo o negativo). Adicionalmente a continuación se describen implementaciones de ejemplo de calentadores o miembros de calentamiento útiles en dispositivos de suministro de aerosol de acuerdo con la presente divulgación, y pueden incorporarse en dispositivos tales como los descritos en este documento.
En la carcasa de cartucho 216 (por ejemplo, en el extremo de boca) puede haber presente una abertura 224 para permitir la salida del aerosol formado desde el cartucho 104.
El cartucho 104 también puede incluir uno o más componentes electrónicos 226, que puede incluir un circuito integrado, un componente de memoria (por ejemplo, EEPROM, memoria flash), un sensor o similar. Los componentes electrónicos se pueden adaptar para comunicarse con el componente de control 208 y/o con un dispositivo externo por medios alámbricos o inalámbricos. Los componentes electrónicos se pueden colocar en cualquier lugar dentro del cartucho o en una base 228 del mismo.
Aunque el componente de control 208 y el sensor de flujo 210 se ilustran por separado, se entiende que diversos componentes electrónicos, incluido el componente de control y el sensor de flujo, pueden combinarse en una placa de circuito impreso electrónico (PCB) que soporta y conecta eléctricamente los componentes electrónicos. Además, la PCB se puede colocar horizontalmente con respecto a la ilustración de la Figura 1 porque la placa de circuito impreso puede ser longitudinalmente paralela al eje central del cuerpo de control. En algunos ejemplos, el sensor de flujo de aire puede comprender su propia PCB u otro elemento de base al que se pueda unir. En algunos ejemplos, se puede utilizar una PCB flexible. Una PCB flexible se puede configurar en una variedad de formas, que incluyen formas sustancialmente tubulares. En algunos ejemplos, una PCB flexible puede combinarse, superponerse o formar parte o la totalidad de un sustrato calentador.
El cuerpo de control 102 y el cartucho 104 puede incluir componentes adaptados para facilitar un acoplamiento fluido entre ellos. Como se ilustra en la Figura 2, el cuerpo de control puede incluir un acoplador 230 que tiene una cavidad 232 en el mismo. La base 228 del cartucho se puede adaptar para acoplar el acoplador y puede incluir un saliente 234 adaptado para encajar dentro de la cavidad. Dicho acoplamiento puede facilitar una conexión estable entre el cuerpo de control y el cartucho, así como establecer una conexión eléctrica entre la fuente de energía 212 y el componente de control 208 en el cuerpo de control y el calentador 222 en el cartucho. Además, la carcasa de cuerpo de control 206 puede incluir una admisión de aire 236, que puede ser una muesca en la carcasa donde se conecta al acoplador que permite el paso del aire ambiente alrededor del acoplador y adentro de la carcasa donde luego pasa a través de la cavidad 232 del acoplador y al cartucho a través del saliente 234.
Un acoplador y una base útiles de acuerdo con la presente divulgación se describen en la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0261495 de Novak et al., que se incorpora en la presente memoria por referencia. Por ejemplo, el acoplador 230 como se ve en la Figura 2 puede definir una periferia exterior 238 configurada para emparejarse con una periferia interior 240 de la base 228. En un ejemplo, la periferia interior de la base puede definir un radio que sea sustancialmente igual o ligeramente mayor que un radio de la periferia exterior del acoplador. Además, el acoplador puede definir una o más prominencias 242 en la periferia exterior configuradas para encajar en uno o más rebajes 244 definidos en la periferia interior de la base. Sin embargo, se pueden emplear otros diversos ejemplos de estructuras, formas y componentes para acoplar la base al acoplador. En algunos ejemplos la conexión entre la base del cartucho 104 y el acoplador del cuerpo de control 102 puede ser sustancialmente permanente, mientras que en otros ejemplos la conexión entre ellos puede ser liberable de modo que, por ejemplo, el cuerpo de control puede reutilizarse con uno o más cartuchos adicionales que pueden ser desechables y/o recargables.
El depósito 218 ilustrado en la Figura 2 puede ser un recipiente o puede ser un depósito fibroso, como se describe actualmente. Por ejemplo, el depósito puede comprender una o más capas de fibras no tejidas formadas sustancialmente con la forma de un tubo que rodea el interior de la carcasa de cartucho. 216, en este ejemplo. En el depósito se puede retener una composición precursora de aerosol. Componentes líquidos, por ejemplo, pueden ser retenidos por absorción por el depósito. El depósito puede estar en conexión de fluidos con el elemento de transporte de líquido 220. El elemento de transporte de líquido puede transportar la composición precursora de aerosol almacenada en el depósito mediante acción capilar al calentador 222 que tiene la forma de una bobina de alambre metálico en este ejemplo. Como tal, el calentador está en una disposición de calentamiento con el elemento de transporte de líquido. A continuación se describen adicionalmente implementaciones de ejemplo de depósitos y elementos de transporte útiles en dispositivos de suministro de aerosol según la presente divulgación, y dichos depósitos y/o elementos de transporte pueden incorporarse en dispositivos tales como los descritos en este documento. En particular, las combinaciones específicas de miembros de calentamiento y elementos de transporte como se describe adicionalmente a continuación pueden incorporarse en dispositivos tales como los descritos en este documento.
En uso, cuando un usuario aspira en el dispositivo de suministro de aerosol 100, el flujo de aire es detectado por el sensor de flujo 210, y se activa el calentador 222 para vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol. Aspirar sobre el extremo de boca del dispositivo de suministro de aerosol hace que el aire ambiente entre en la admisión de aire 236 y pase por la cavidad 232 en el acoplador 230 y la abertura central en el saliente 234 de la base 228. En el cartucho 104, el aire aspirado se combina con el vapor formado para formar un aerosol. El aerosol se bate, se aspira o se extrae de otro modo del calentador y por la abertura 224 en el extremo de boca del dispositivo de suministro de aerosol.
En algunos ejemplos, el dispositivo de suministro de aerosol 100 puede incluir varias funciones adicionales controladas por software. Por ejemplo, el dispositivo de suministro de aerosol puede incluir un circuito de protección de fuente de energía configurado para detectar la entrada de la fuente de energía, cargas en los terminales de la fuente de energía y la entrada de carga. El circuito de protección de fuente de energía puede incluir protección contra cortocircuitos, bloqueo por baja tensión y/o protección de carga por sobretensión, compensación de temperatura de batería. El dispositivo de suministro de aerosol también puede incluir componentes para la medición de temperatura ambiente y su componente de control 208 se puede configurar para controlar al menos un elemento funcional para inhibir la carga de la fuente de energía, en particular de cualquier batería, si la temperatura ambiente está por debajo de una cierta temperatura (por ejemplo, 0 °C) o por encima de una cierta temperatura (por ejemplo, 45 °C) antes del inicio de la carga o durante la carga.
El suministro de energía desde la fuente de energía 212 puede variar en el transcurso de cada bocanada en el dispositivo 100 según un mecanismo de control de energía. El dispositivo puede incluir un temporizador de seguridad de "bocanada larga" de modo que, en caso de que un usuario o un fallos de componente (por ejemplo, sensor de flujo 210) hagan que el dispositivo intente soplar continuamente, el componente de control 208 puede controlar al menos un elemento funcional para terminar la bocanada automáticamente después de un período de tiempo (por ejemplo, cuatro segundos). Además, el tiempo entre bocanadas en el dispositivo puede restringirse a menos de un período de tiempo (por ejemplo, 100 segundos). Un temporizador de seguridad de vigilancia puede restablecer automáticamente el dispositivo de suministro de aerosol si su componente de control o el software que se ejecuta en él se vuelve inestable y no repara el temporizador dentro de un intervalo de tiempo apropiado (por ejemplo, ocho segundos). Se puede proporcionar protección de seguridad adicional en caso de un sensor de flujo defectuoso o con fallo 210, por ejemplo, desactivando permanentemente el dispositivo de suministro de aerosol para evitar un calentamiento involuntario. Un interruptor de límite de bocanada puede desactivar el dispositivo en caso de que un sensor de presión falle y provoque que el dispositivo se active continuamente sin detenerse después del tiempo máximo de bocanada de cuatro segundos.
El dispositivo de suministro de aerosol 100 puede incluir un algoritmo de seguimiento de bocanadas configurado para el bloqueo del calentador una vez que se ha logrado un número definido de bocanadas para un cartucho unido (basado en el número de bocanadas disponibles calculado a la luz de la carga de e-líquido en el cartucho). El dispositivo de suministro de aerosol puede incluir una función de modo de suspensión, de espera o de bajo consumo de energía, por lo que el suministro de energía puede interrumpirse automáticamente después de un período definido de inactividad. Se puede proporcionar protección de seguridad adicional en el sentido de que todos los ciclos de carga/descarga de la fuente de energía 212 pueden ser monitorizado por el componente de control 208 durante su vida. Una vez que la fuente de energía ha alcanzado el equivalente a un número predeterminado (por ejemplo, 200) de ciclos de descarga y recarga completos, se puede declarar agotada, y el componente de control puede controlar al menos un elemento funcional para evitar la carga adicional de la fuente de energía.
Los diversos componentes de un dispositivo de suministro de aerosol según la presente divulgación se pueden elegir entre los componentes descritos en la técnica y disponibles comercialmente. Ejemplos de baterías que se pueden usar de acuerdo con la divulgación se describen en la Patente de EE. UU. N.° 9.484.155 de Peckerar et al.
El dispositivo de suministro de aerosol 100 puede incorporar el sensor 210 u otro sensor o detector para controlar el suministro de energía eléctrica al calentador 222 cuando se desea la generación de aerosol (por ejemplo, al aspirar durante el uso). Como tal, por ejemplo, se proporciona una manera o método para desconectar la energía del calentador cuando no se aspira en el dispositivo de suministro de aerosol durante el uso, y para encender la energía para accionar o activar la generación de calor por el calentador al aspirar. Tipos representativos adicionales de mecanismos de detección, estructura y configuración de los mismos, componentes de los mismos y métodos generales de funcionamiento de los mismos, se describen en la Patente de EE. UU. N.° 5.261.424 de Sprinkel, Jr., la Patente de EE. UU. N.° 5.372.148 de McCafferty et al. y la Publicación de Solicitud de Patente PCT N.° WO 2010/003480 de Flick.
El dispositivo de suministro de aerosol 100 más preferiblemente incorpora el componente de control 208 u otro mecanismo de control para controlar la cantidad de energía eléctrica al calentador 222 al aspirar. Tipos representativos de componentes electrónicos, estructura y configuración de los mismos, características de los mismos y métodos generales de funcionamiento de los mismos, se describen en la Patente de EE. UU. N.° 4.735.217 de Gerth et al., la Patente de EE. UU. N.° 4.947.874 de Brooks et al., la Patente de EE. UU. N.° 5.372.148 de McCafferty et al., la Patente de EE. UU. N.° 6.040.560 de Fleischhauer et al., la Patente de EE. UU. N.° 7.040.314 de Nguyen et al., la Patente de EE. UU. N.° 8.205.622 de Pan, la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 8.881.737 de Collet et al., la Patente de EE. UU. N.° 9.423.152 de Ampolini et al., la Patente de EE. UU. N.° 9.439.454 de Fernando et al., y la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2015/0257445 de Henry et al.
Tipos representativos de sustratos, depósitos u otros componentes para soportar el precursor de aerosol se describen en la Patente de EE. UU. N.° 8.528.569 de Newton, Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0261487 de Chapman et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2015/0059780 de Davis et al. y la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2015/0216232 de Bless et al. Además, diversos materiales absorbentes por efecto mecha, y la configuración y funcionamiento de esos materiales absorbentes dentro de ciertos tipos de cigarrillos electrónicos, se establecen en la Patente de EE. UU. N.° 8.910.640 de Sears et al.
La composición precursora de aerosol, también denominada composición precursora de vapor, puede comprender una variedad de componentes que incluyen, a modo de ejemplo, un alcohol polihídrico (por ejemplo, glicerina, propilenglicol o una mezcla de los mismos), nicotina, tabaco, extracto de tabaco y/o saborizantes. Tipos representativos de componentes y formulaciones precursores de aerosoles también se establecen y caracterizan en la Patente de EE. UU. N.° 7.217.320 de Robinson et al., la Patente de EE. UU. N.° 9.254.002 de Chong et al., la Patente de EE. UU. N.° 8.881.737 de Collett et al., La Publicación de Patente de EE. UU. N.° 2013/0008457 de Zheng et al., La Publicación de Patente de EE. UU. N.° 2015/0020823 de Lipowicz et al. y la Publicación de Patente de EE. UU. N.° 2015/0020830 de Koller, al igual que la Publicación de Solicitud de Patente PCT N.° WO 2014/182736 de Bowen et al. y la Solicitud de Patente de EE. UU. N.° de Serie N.° 15/222.615 de Watson et al., presentada el 28 de julio de 2016. Otros precursores de aerosol que pueden emplearse incluyen los precursores de aerosol que han sido incorporados en el producto VUSE® de R.J. Reynolds Vapor Company, el producto BLU™ de Imperial Tobacco Group PLC, el producto MISTIC MENTHOL de Mistic Ecigs y el producto VYPE de CN Creative Ltd. También son deseables los llamados "zumos de humo" para cigarrillos electrónicos que han estado disponibles de Johnson Creek Enterprises LLC.
Con el precursor de aerosol se pueden usar implementaciones de materiales efervescentes y se describen, a modo de ejemplo, en la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2012/0055494 de Hunt et al. Además, el uso de materiales efervescentes se describe, por ejemplo, en la Patente de EE. UU. N.° 4.639.368 de Niazi et al., la Patente de EE. UU. N.° 5.178.878 de Wehling et al., la Patente de EE. UU. N.° 5.223.264 de Wehling et al., la Patente de EE. UU. N.° 6.974.590 de Pather et al., la Patente de EE. UU. N.° 7.381.667 de Bergquist et al., la Patente de EE. UU. N.° 8.424.541 de Crawford et al., y la Patente de EE. UU. N.° 8.627.828 de Strickland et al., al igual que la Patente de EE. UU. N.° 9.307.787 de Sun et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2010/0018539 de Brinkley et al., y la Publicación de Solicitud de Patente PCT N.° WO 97/06786 de Johnson et al. En las Solicitudes de Patente de eE. UU. N.os de Serie 15/216.582 y 15/216.590, presentadas cada una en 21 de julio de 2016 y cada una de Davis et al. se proporciona una descripción adicional con respecto a implementaciones de composiciones precursoras de aerosol, incluida la descripción de tabaco o componentes derivados de tabaco incluidos en el mismo.
En el dispositivo de suministro de aerosol 100 se pueden emplear tipos representativos adicionales de componentes que producen señales o indicadores visuales, como indicadores visuales y componentes relacionados, indicadores de audio, indicadores hápticos y similares. Ejemplos de componentes LED adecuados, y las configuraciones y usos de los mismos, se describen en la Patente de EE. UU. N.° 5.154.192 de Sprinkel et al., la Patente de EE. UU. N.° 8.499.766 de Newton, la Patente de EE. UU. N.° 8.539.959 de Scatterday, y la Patente de EE. UU. N.° 9.451.791 de Sears et al.
Aún otras características, controles o componentes que pueden incorporarse en los dispositivos de suministro de aerosol de la presente divulgación se describen en la Patente de EE. UU. N.° 5.967.148 de Harris et al., la Patente de EE. UU. N.° 5.934.289 de Watkins et al., la Patente de EE. UU. N.° 5.954.979 de Counts et al., la Patente de EE. UU. N.° 6.040.560 de Fleischhauer et al., la Patente de EE. UU. N.° 8.365.742 de Hon, la Patente de EE. UU. N.° 8.402.976 de Fernando et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2005/0016550 de Katase, la Patente de EE. UU. N.° 8.689.804 de Fernando et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2013/0192623 de Tucker et al., la Patente de EE. UU. N.° 9.427.022 de Leven et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2013/0180553 de Kim et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0000638 de Sebastian et al., la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0261495 de Novak et al., y la Patente de EE. UU. N.° 9.220.302 de DePiano et al.
Como se indicó anteriormente, el componente de control 208 incluye varios componentes electrónicos y, en algunos ejemplos, puede estar formado por una PCB. Los componentes electrónicos pueden incluir un microprocesador o núcleo de procesador y una memoria. En algunos ejemplos, el componente de control puede incluir un microcontrolador con núcleo de procesador y memoria integrados, y puede incluir además uno o más periféricos de entrada/salida integrados. En algunos ejemplos, el componente de control se puede acoplar a una interfaz de comunicación 246 para permitir la comunicación inalámbrica con una o más redes, dispositivos informáticos u otros dispositivos habilitados apropiadamente. Se describen ejemplos de interfaces de comunicación adecuadas en la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2016/0261020 de Marion et al. Otro ejemplo de una interfaz de comunicación adecuada es la unidad microcontroladora inalámbrica (MCU) de un solo chip CC3200 de Texas Instruments. Y ejemplos de maneras adecuadas según las cuales el dispositivo de suministro de aerosol se puede configurar para comunicarse de forma inalámbrica se describen en la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2016/0007651 de Ampolini et al., y la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2016/0219933 de Henry, Jr. et al.
De acuerdo con algunas implementaciones de ejemplo, el componente de control 208 puede incluir o estar acoplado a un sensor de movimiento 248 configurado para detectar un movimiento definido del dispositivo de suministro de aerosol 100, o más específicamente el organismo de control 102, que indica una vulnerabilidad del dispositivo de suministro de aerosol/cuerpo de control. El sensor de movimiento puede ser cualquiera de varios sensores que se pueden configurar para detectar el movimiento definido, convertir el movimiento definido en una señal eléctrica y emitir la señal eléctrica. Entre los ejemplos de sensores de movimiento adecuados se incluyen sensores de inclinación sencillos o combinados, acelerómetros de eje único o multieje, giroscopios y similares, cualquiera de los cuales puede construirse utilizando técnicas basadas en sistemas microelectromecánicos (MEMS).
El sensor de movimiento 248 se puede configurar para convertir el movimiento definido en una señal eléctrica. El componente de control 208 o el sensor de movimiento se pueden configurar para reconocer la vulnerabilidad y una operación asociada con la vulnerabilidad basada en la señal eléctrica. En algunos ejemplos, el movimiento definido detectable por el sensor de movimiento puede incluir vibraciones, golpes o caída libre. Considérense en particular ejemplos en los que el sensor de movimiento es un acelerómetro. En estos ejemplos, la vibración puede detectarse mediante una aceleración periódica de al menos una cantidad umbral. Adicional o alternativamente, el impacto puede detectarse por al menos una cantidad umbral de aceleración durante menos de un período de tiempo umbral, o la caída libre puede detectarse por menos de una cantidad umbral de aceleración durante al menos un período de tiempo umbral.
El componente de control 208 luego se puede configurar para controlar al menos un elemento funcional del dispositivo de suministro de aerosol 100/cuerpo de control 102 para realizar la operación, que de ese modo puede realizarse en respuesta a la detección de la vulnerabilidad. Por ejemplo, el componente de control se puede configurar para apagar la fuente de energía 212, que puede apagarse de ese modo en respuesta a la detección de la vulnerabilidad del dispositivo de suministro de aerosol. Para obtener más información sobre este aspecto, consúltese la Solicitud de Patente de EE. UU. N.° de Serie N.° 14/961.421 de Sur et al., presentada el 7 de diciembre de 2015.
De acuerdo con algunas implementaciones de ejemplo, el componente de control 208 se puede configurar para controlar uno o más elementos funcionales del dispositivo de suministro de aerosol 100 en diferentes estados del dispositivo. La Figura 3 ilustra el cuerpo de control 102 junto con el cartucho 104 en modo activo. Como se muestra, el cuerpo de control puede incluir terminales positivos y negativos 302, 304 conectables con los terminales correspondientes del calentador 222 (elemento de calefacción). El componente de control 208 puede incluir un microprocesador 306 y una serie de otros componentes eléctricos, como resistencias, condensadores, interruptores y similares, que se pueden acoplar con la fuente de energía 212 y el calentador para formar un circuito eléctrico. En algunos ejemplos, el calentador puede incluir un terminal de comunicación para comunicar datos tales como el recuento de bocanadas.
De acuerdo con implementaciones de ejemplo de la presente divulgación, el microprocesador 306 se puede configurar para medir la tensión en el terminal positivo 302 y controlas la energía al calentador 222 basándose en la misma. En algunos ejemplos, el microprocesador también puede controlar el funcionamiento de al menos un elemento funcional del dispositivo de suministro de aerosol 100 basándose en la tensión en el terminal positivo. Un ejemplo de un elemento funcional adecuado puede ser un indicador 308 como un indicador visual, de audio o háptico.
El microprocesador 306 puede funcionar con la tensión real en el terminal positivo 302, o se puede incluir un convertidor de analógico a digital (ADC) para convertir la tensión real en un equivalente digital. En algunos ejemplos, el ADC puede tener un valor nominal para una tensión máxima menor que el máximo que puede estar presente en el terminal positivo. En estos ejemplos, el componente de control 208 puede incluir un divisor de tensión 310 configurado para reducir la tensión al microprocesador. Como se muestra, por ejemplo, el divisor de tensión puede incluir resistencias R1 y R2, y se puede conectar y colocar entre el terminal positivo y el microprocesador, referenciado a tierra. El microprocesador se puede configurar para medir la tensión en el terminal positivo del divisor de tensión. A este respecto, el divisor de tensión puede incluir una salida conectada al microprocesador y desde la que el microprocesador se puede configurar para medir la tensión en el terminal positivo.
En ejemplos en los que el dispositivo de suministro de aerosol 100 tiene un alojamiento formado de cuerpos separables, el dispositivo de suministro de aerosol y, más particularmente, el componente de control 102, puede estar en modo de espera cuando el componente de control está desacoplado con el cartucho 104. En los ejemplos de un alojamiento unitario o separable, el dispositivo de suministro de aerosol puede estar en el modo de espera entre bocanadas cuando el componente de control está acoplado con el cartucho. De manera similar, en los ejemplos de un alojamiento unitario o separable, cuando el usuario aspira en el dispositivo y el sensor de flujo 210 detecta el flujo de aire, el dispositivo de suministro de aerosol puede colocarse en el modo activo durante el que la energía de la fuente de energía 212 puede dirigirse a través del sensor para alimentar el calentador 222 para activar y vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol. En otro ejemplo, la energía de la fuente de energía puede alimentar más directamente el calentador sin pasar por el sensor (sin que el sensor esté en línea), aunque el sensor de flujo aún puede detectar el flujo de aire cuando el usuario aspira en el dispositivo. Como se indicó anteriormente, el suministro de energía desde la fuente de energía puede variar según un mecanismo de control de energía; y en algunos ejemplos, este mecanismo de control de energía puede depender de una tensión medida en el terminal positivo 302.
En el modo activo en el que el cuerpo de control 102 está acoplado con el cartucho 104 (con alojamiento unitario o separable), el microprocesador 306 se puede configurar para dirigir energía al calentador 222 para activar y vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol. La tensión en el terminal positivo 302 puede corresponder a una tensión positiva del calentador. El microprocesador se puede configurar para medir la tensión positiva del calentador, como desde el divisor de tensión 310, y controlar la energía dirigida al calentador basándose en el mismo.
En algunos ejemplos más particulares, el microprocesador 306 se puede configurar para dirigir la energía desde la fuente de energía 212 (por ejemplo, directamente o a través del sensor de flujo 210) para encender el calentador 222 e iniciar proporcionalmente un período de tiempo de calentamiento. Esto puede incluir, por ejemplo, un interruptor Q1 entre la fuente de energía (o sensor de flujo en línea) y el calentador, que el microprocesador puede operar en un estado cerrado, como se muestra en la Figura 3. El microprocesador puede entonces ajustar la energía dirigida al calentador según la tensión en el terminal positivo 302, a una tasa periódica hasta la expiración del período de tiempo de calentamiento.
En algunos ejemplos, este ajuste de potencia dirigida al calentador 222 puede incluir el microprocesador 306 configurado para determinar una ventana móvil de medidas de potencia real instantánea dirigida al calentador, determinándose cada medida de la ventana de medidas como un producto de la tensión positiva del calentador y una corriente a través del calentador. Esta corriente se puede medir de diferentes maneras, como por ejemplo con una resistencia de detección de corriente R3. En algunos ejemplos, el microprocesador puede funcionar con la corriente real a través del calentador o el componente de control 208 o el microprocesador puede incluir un ADC configurado para convertir la corriente real en un equivalente digital.
El microprocesador 306 puede calcular una potencia media móvil simple dirigida al calentador 222 basándose en la ventana móvil de medidas de potencia real instantánea, y comparar la potencia media móvil simple con un punto de ajuste de potencia seleccionado asociado con la fuente de energía 212. El microprocesador puede entonces ajustar la potencia dirigida al calentador para apagar o encender el calentador a la tasa periódica en cada caso en el que la potencia media móvil simple esté respectivamente por encima o por debajo del punto de ajuste de potencia seleccionado. Se puede encontrar más información con respecto a aspectos del componente de control de acuerdo con implementaciones de ejemplo de la presente divulgación en el documento citado anteriormente, la Publicación de Solicitud de Patente de EE. UU. N.° 2014/0270727 de Ampolini et al.
La Figura 4 ilustra un ejemplo de la fuente de energía 212 conectada a una carga eléctrica 402 que incluye el calentador 222 (elemento de calentamiento) cuando el cuerpo de control 102 está acoplado con el cartucho 104. Más particularmente, la carga eléctrica puede incluir el componente de control 208 (y sus componentes eléctricos, incluido el microprocesador 306) y el calentador, que se explicó anteriormente, se pueden acoplar con la fuente de energía para formar un circuito eléctrico. Esto puede incluir adicionalmente, por ejemplo, el sensor de flujo 210, el indicador 308 y similares.
Como se muestra en la Figura 4, en algunos ejemplos, la fuente de energía incluye una batería primaria recargable V1 y una batería secundaria recargable V2 en una combinación en paralelo, teniendo la batería secundaria recargable una tensión nominal más baja que la batería primaria recargable. En algunos de estos ejemplos, la batería primaria recargable tiene una tensión nominal entre 3,7 y 4,1 voltios, y la tensión nominal más baja de la batería secundaria recargable es de 2,3 voltios. Entonces, cuando se enciende la batería primaria recargable, la batería secundaria recargable es la primera en disipar energía, ya que tiene una capacidad menor.
De acuerdo con implementaciones de ejemplo, la batería secundaria recargable V2 funciona para suavizar cualquier pico de tensión de la batería primaria recargable V1 cuando la batería primaria está encendida, lo que a su vez aumenta la vida útil por carga de la batería primaria recargable. En algunas implementaciones, la disposición de la batería secundaria recargable con la batería primaria recargable aumenta la vida útil por carga de la batería secundaria recargable en un 30-35%.
La batería primaria recargable V1 y la batería secundaria recargable V2 se pueden plasmar cada una de varias maneras diferentes. Ejemplos de baterías adecuadas que pueden incorporar una o cada una de las baterías primarias o secundarias incluyen SSB recargables, LiB recargables o similares, o alguna combinación de las mismas. Estas baterías están compuestas por una o más celdas electroquímicas, cada una de las cuales incluye un ánodo, un cátodo y un electrolito, y al menos de esta manera, las baterías son distinguibles de los condensadores. En relación con un condensador, la batería secundaria recargable retiene mejor su carga incluso después de que se apaga la batería primaria recargable. En algunas implementaciones, la batería secundaria recargable retiene aproximadamente el 92% de su carga durante tres meses sin uso.
La Figura 5 ilustra una LiB 500 que en algunos ejemplos puede corresponder a la batería secundaria recargable V2. Como se muestra, la LiB incluye un ánodo 502 y un cátodo 504, separados unos de otros por un separador 506, y un electrolito 508 en contacto con el ánodo y el cátodo. En algunos ejemplos, el ánodo y el cátodo incluyen respectivamente titanato de litio y óxido de litio y cobalto, y el electrolito incluye una sal de litio en un disolvente orgánico. Ejemplos de LiB comerciales adecuadas para la batería secundaria recargable son los dispositivos de pequeña energía de la serie UMA de Murata.
Volviendo a la Figura 4, en algunos ejemplos, la fuente de energía 212 incluye además otros componentes como un condensador C y/o una resistencia R. Como se muestra, el condensador se puede conectar a la batería primaria recargable V1 y la batería secundaria recargable V2 y entre las mismas. La resistencia se puede conectar con la batería secundaria recargable en una combinación en serie, con la batería primaria recargable en la combinación en paralelo conectada en paralelo con la combinación en serie. La Figura 4 ilustra la fuente de energía que incluye tanto un condensador como una resistencia, pero debe entenderse que la fuente de energía puede incluir cualquiera de las dos sin la otra.
En algunos ejemplos, la fuente de energía 212 puede incluir además terminales 404, 406 conectables con un cargador del que la batería primaria recargable V1 y la batería secundaria recargable V2 son recargables. Como se indicó anteriormente, el cargador puede implementar cualquiera de varios tipos diferentes de tecnología de recarga, como la conexión a un tomacorriente de pared típico, un cargador de automóvil, una ordenador (por ejemplo, a través de USB), una celda fotovoltaica o un panel solar de celdas solares, un convertidor de RF a CC o similar.
Se hace referencia brevemente a ejemplos en los que el dispositivo de suministro de aerosol 100 incluye el sensor de movimiento 248 y el componente de control 208 incluye el microprocesador 306. En estos ejemplos, el microprocesador o el sensor de movimiento se configura para reconocer la vulnerabilidad y una operación asociada con la vulnerabilidad basándose en la señal eléctrica. El microprocesador, entonces, se configura para controlar al menos un elemento funcional del cuerpo de control 102 o el dispositivo de suministro de aerosol para realizar la operación, que de ese modo se realiza en respuesta a la detección de la vulnerabilidad. Por ejemplo, el microprocesador se puede configurar para apagar la fuente de energía 212, que de ese modo se apaga en respuesta a la detección de la vulnerabilidad del cuerpo de control/dispositivo de suministro de aerosol.
La descripción anterior del uso del artículo(s) se puede aplicar a las diversas implementaciones de ejemplo descritas en este documento mediante modificaciones menores, que pueden ser evidentes para el experto en la técnica a la luz de la divulgación adicional proporcionada en el presente documento. Sin embargo, la descripción de uso anterior no pretende limitar el uso del artículo, sino que se proporciona para cumplir con todos los requisitos necesarios de divulgación de la presente divulgación. Cualquiera de los elementos mostrados en el artículo o artículos ilustrados en las Figuras 1-5 o como se describió de otro modo anteriormente se pueden incluir en un dispositivo de suministro de aerosol de acuerdo con la presente divulgación.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de suministro de aerosol (100) que comprende:
al menos un alojamiento (216) que encierra un depósito (218) configurado para retener una composición precursora de aerosol; un elemento de calentamiento (222);
una fuente de energía (212) conectada a una carga eléctrica (402) que incluye el elemento de calentamiento (222), la fuente de energía (212) comprende una batería primaria recargable (V1) y una batería secundaria recargable (V2) en una combinación en paralelo, la batería secundaria recargable (V2) tiene una tensión nominal más baja que la batería primaria recargable (V1); y
un microprocesador (306) configurado para funcionar en un modo activo en el que el microprocesador (306) se configura para dirigir energía desde la fuente de energía (212), incluyendo la batería primaria recargable (V1) y la batería secundaria recargable (V2), para el elemento de calentamiento (222) y así controlar el elemento de calentamiento (222) para activar y vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol.
2. El dispositivo de suministro de aerosol (100) de la reivindicación 1, que comprende además:
un sensor de movimiento (248) configurado para detectar un movimiento definido del dispositivo de suministro de aerosol (100) que indica una vulnerabilidad del dispositivo de suministro de aerosol (100), estando configurado el sensor de movimiento (248) para convertir el movimiento definido en una señal eléctrica,
en donde el microprocesador (306) o el sensor de movimiento (248) se configuran para reconocer la vulnerabilidad y una operación asociada con la vulnerabilidad basada en la señal eléctrica, y el microprocesador (306) se configura para controlar al menos un elemento funcional del dispositivo de suministro de aerosol (100) para realizar la operación, que de ese modo se realiza en respuesta a la detección de la vulnerabilidad.
3. El dispositivo de suministro de aerosol (100) de la reivindicación 2, en donde el microprocesador (306) que se configura para controlar al menos un elemento funcional incluye estar configurado para apagar la fuente de energía (212), que de ese modo se apaga en respuesta a la detección de la vulnerabilidad del dispositivo de suministro de aerosol (100).
4. Un cuerpo de control (102) acoplado o acoplable con un cartucho (104) que está equipado con un elemento de calentamiento (222) y contiene una composición precursora de aerosol, estando acoplado o siendo acoplable el cuerpo de control (102) con el cartucho (104) para formar un dispositivo de suministro de aerosol (100) en el que el elemento de calentamiento (222) se configura para activar y vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol, comprendiendo el cuerpo de control (102):
una fuente de energía (212) conectada a una carga eléctrica (402) que incluye el elemento de calentamiento (222) cuando el cuerpo de control (102) está acoplado con el cartucho (104), la fuente de energía (212) comprende una batería primaria recargable (V1) y una batería secundaria recargable (V2) en una combinación en paralelo, teniendo la batería secundaria recargable (V2) una tensión nominal más baja que la batería primaria recargable (V1); y
un microprocesador (306) configurado para funcionar en un modo activo en el que el cuerpo de control (102) se acopla con el cartucho (104), estando configurado el microprocesador (306) en el modo activo para dirigir energía desde la fuente de energía (212), incluyendo la batería primaria recargable (V1) y la batería secundaria recargable (V2), al elemento de calentamiento (222) y así controlar el elemento de calentamiento (222) para activar y vaporizar componentes de la composición precursora de aerosol.
5. El cuerpo de control (102) de la reivindicación 4, que comprende además:
un sensor de movimiento (248) configurado para detectar un movimiento definido del cuerpo de control (102) que indica una vulnerabilidad del cuerpo de control (102), o el dispositivo de suministro de aerosol (100) cuando el cuerpo de control (102) está acoplado con el cartucho (104), estando configurado el sensor de movimiento (248) para convertir el movimiento definido en una señal eléctrica,
en donde el microprocesador (306) o el sensor de movimiento (248) se configuran para reconocer la vulnerabilidad y una operación asociada con la vulnerabilidad basada en la señal eléctrica, y el microprocesador (306) se configura para controlar al menos un elemento funcional del cuerpo de control (102) o el dispositivo de suministro de aerosol (100) para realizar la operación, que de ese modo se realiza en respuesta a la detección de la vulnerabilidad.
6. El cuerpo de control (102) de la reivindicación 5, en donde el microprocesador (306) que se configura para controlar al menos un elemento funcional incluye estar configurado para apagar la fuente de energía (212), que de ese modo se apaga en respuesta a la detección de la vulnerabilidad del cuerpo de control (102) o del dispositivo de suministro de aerosol (100).
7. El dispositivo de suministro de aerosol (100) o el cuerpo de control (102) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la batería primaria recargable (V1) tiene una tensión nominal entre 3,7 y 4,1 voltios, y la tensión nominal de la batería secundaria recargable (V2) es de 2,3 voltios.
8. El dispositivo de suministro de aerosol (100) o el cuerpo de control (102) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la batería secundaria recargable (V2) tiene un ánodo (502) y un cátodo (504), y un electrolito (508) en contacto con el ánodo (502) y el cátodo (504), el ánodo (502) y el cátodo (504) incluyen respectivamente titanato de litio y óxido de litio y cobalto, y el electrolito (508) que incluye una sal de litio en un disolvente orgánico.
9. El dispositivo de suministro de aerosol (100) o el cuerpo de control (102) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la fuente de energía (212) comprende además un condensador (C) conectado a la batería primaria recargable (V1) y la batería secundaria recargable (V2) y entre las mismas.
10. El dispositivo de suministro de aerosol (100) o el cuerpo de control (102) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la fuente de energía (212) comprende además una resistencia (R) conectada con la batería secundaria recargable (V2) en una combinación en serie, y la batería primaria recargable (V1) en la combinación en paralelo se conecta en paralelo con la combinación en serie.
11. El dispositivo de suministro de aerosol (100) o el cuerpo de control (102) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la fuente de energía (212) comprende además:
un condensador (C) conectado a la batería primaria recargable (V1) y la batería secundaria recargable (V2) y entre las mismas; y
una resistencia (R) conectada con la batería secundaria recargable (V2) en una combinación en serie, y la batería primaria recargable (V1) en la combinación en paralelo se conecta en paralelo con la combinación en serie.
12. El dispositivo de suministro de aerosol (100) o el cuerpo de control (102) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la fuente de energía (212) comprende además terminales (404, 406) conectables con un cargador desde el que la batería primaria recargable (V1) y la batería secundaria recargable (V2) son recargables.
13. El dispositivo de suministro de aerosol (100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el dispositivo de suministro de aerosol retiene una composición precursora de aerosol o en donde el dispositivo de suministro de aerosol está formado por el cuerpo de control acoplado al cartucho que contiene la composición precursora de aerosol, en donde la composición precursora de aerosol comprende glicerina y nicotina.
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