BR112016012280B1

BR112016012280B1 - Cápsula para um dispositivo gerador de aerossol e sistema gerador de aerossol

Info

Publication number: BR112016012280B1
Application number: BR112016012280-1A
Authority: BR
Inventors: Oleg Mironov; Michel THORENS; Rui Nuno Batista
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2021-12-14
Also published as: ZA201602405B; IL245072B; MX2016008657A; WO2015101479A1; CA2928678A1; US20160324215A1; JP2017503499A; AU2014375382A1; IL245072A0; SG11201605380WA; EA201691324A1; JP6444418B2; CN105828646A; ES2716093T3; UA118770C2; EA034534B1; PL3089599T3; MY179370A; EP3089599A1; CN105828646B

Abstract

DISPOSITIVO GERADOR DE AEROSSOL E UMA CÁPSULA PARA USO EM UM DISPOSITIVO GERADOR DE AEROSSOL. A presente invenção refere-se a uma cápsula para um dispositivo gerador de aerossol que compreende: uma cobertura que compreende uma base e pelo menos uma parede lateral que se es-tende da base, contendo a cápsula um substrato formador de aerossol; e uma tampa vedada em pelo menos uma parede lateral para a formação de uma cápsula vedada, em que a base compreende um encaixe que se estende para a referida cobertura ao longo do eixo longitudinal para o recebimento de um aquecedor de um dispositivo gerador de aerossol. A invenção refere-se ainda a um dispositivo gerador de aerossol que compreende: uma fonte de alimentação; pelo menos um aquecedor; uma cavidade para receber uma cápsula contendo um substrato formador de aerossol de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores; e uma boca que compreende um elemento de perfuração para a perfuração da tampa de uma cápsula; em que, pelo menos um aquecedor está configurado para ser inserível ao encaixe de uma cápsula. Além disso, um sistema gerador de aerossol é fornecido o qual compreende um dispositivo gerador de aerossol e uma cápsula.

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma cápsula para um dispositivo gerador de aerossol e um sistema e dispositivo gerador de aerossol. Em particular, a invenção refere-se a um dispositivo gerador de aerossol eletricamente operado, como um dispositivo eletricamente aquecido.

[002] Sistemas geradores de aerossol que compreendem cápsulas e dispositivos geradores de aerossol são conhecidos. Um sistema particular é divulgado em WO 2009/079641 e compreende uma cápsula que é composta por uma cobertura contendo material viscoso vaporizável e um formador de aerossol, como propilenoglicol. A cobertura é selada por uma tampa que pode ser penetrada pelo dispositivo gerador de aerossol quando a cápsula é ali inserida para permitir o fluxo de ar através da cápsula quando em uso. O dispositivo compreende um aquecedor configurado para aquecer a superfície externa da cobertura a uma temperatura de até cerca de 200°C e, em um exemplo, a superfície externa da cobertura é aquecida a 170°C. O dispositivo gerador de aerossol é alongado e tem diâmetro similar ao do artigo para fumar combustível convencional (um cigarro) e como tal, o aquecedor fica necessariamente muito próximo da parede externa do dispositivo. Verificou-se que a proximidade do aquecedor da parede externa do dispositivo resulta em uma temperatura externa do alojamento do dispositivo na região do aquecedor de mais de 90 graus. No mínimo, isso pode ser desconfortável para o usuário. Além disso, foi constatado que o tempo para a primeira tragada do dispositivo é de até 30 segundos.

[003] Como pode ser observada, a cápsula conhecida que aquece os sistemas geradores de aerossol apresenta uma série de problemas. Portanto, é um objeto da presente invenção amenizar esses problemas e fornecer uma cápsula para um dispositivo gerador de aerossol e um dispositivo gerador de aerossol que melhora a eficiência do aquecedor, permite uma redução da temperatura da parede externa do dispositivo e reduz o tempo para a primeira tragada.

[004] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecida uma cápsula para um dispositivo gerador de aerossol. A cápsula compreende: uma cobertura que compreende uma base e pelo menos uma parede lateral que se estende da base, a cobertura contendo um substrato formador de aerossol, o substrato formador de aerossol tendo com um componente sólido e compreendendo pelo menos um dentre uma matriz de sal de nicotina e tabaco; e uma tampa vedada pelo menos na parede lateral para a formação de uma cápsula vedada. A base compreende um encaixe que se estende até a cobertura ao longo do eixo longitudinal para o recebimento de um aquecedor de um dispositivo gerador de aerossol.

[005] Como será agora apreciado pelos versados na técnica, o fornecimento de um encaixe na base da cápsula reduz, vantajosamente, a distância máxima entre o aquecedor e o substrato formador de aerossol, reduzindo a necessidade de energia e reduzindo a temperatura máxima necessária no aquecedor para fornecer uma temperatura mínima para todo o substrato formador de aerossol. Como será apreciada, a incorporação do encaixe aumenta a razão entre a área superficial e o volume do substrato formador de aerossol. Assim, a espessura máxima do substrato formador de aerossol é reduzida.

[006] Por outro lado, isto permite uma temperatura operacional maior e, assim, formadores de aerossol com ponto de ebulição mais elevado podem ser usados, o que melhora a experiência do usuário já que o tamanho das gotículas de aerossol será, provavelmente, menor.

[007] Além disso, o movimento do aquecedor para o interior de um encaixe na cápsula, em comparação com os aquecedores externos dos sistemas conhecidos, permite uma diminuição da temperatura externa do dispositivo gerador de aerossol melhorando a experiência do usuário, permitindo também um aumento na temperatura operacional.

[008] Como usado neste documento, o termo "longitudinal" refere-se ao sentido entre extremidade proximal, ou tampa, e a extremidade distal oposta, ou base, da cápsula e refere-se ao sentido entre a extremidade proximal, ou boca, e a extremidade distal do dispositivo gerador de aerossol.

[009] O substrato formador de aerossol é, preferencialmente, um substrato capaz de liberar compostos voláteis que podem formar um aerossol. Os compostos voláteis são liberados pelo aquecimento do substrato formador de aerossol.

[0010] O substrato formador de aerossol compreende pelo menos um dentre uma matriz de sal de nicotina e tabaco. O substrato formador de aerossol pode compreender um material à base de plantas. Em modalidades nas quais o substrato formador de aerossol compreende tabaco, preferencialmente, o material contendo tabaco contém compostos aromatizantes de tabaco voláteis, que são liberados a partir do substrato formador de aerossol mediante aquecimento. O substrato formador de aerossol pode compreender um material de tabaco homogeneizado.

[0011] O material de tabaco homogeneizado pode ser formado pela aglomeração do tabaco particularizado. Quando presente, o material de tabaco homogeneizado pode ter um teor de formador de aerossol igual ou superior a 5% em relação ao peso seco e, preferencialmente, entre mais de 5% e 30% em peso em relação ao peso seco.

[0012] O substrato formador de aerossol pode compreender, alternativamente, um material contendo não-tabaco. O substrato formador de aerossol pode compreender um material à base de plantas homogeneizado.

[0013] O substrato formador de aerossol pode compreender pelo menos um formador de aerossol. O formador de aerossol pode ser qualquer composto ou mistura de compostos adequado e conhecido que, quando em uso, facilita a formação de um aerossol denso e estável e que é substancialmente resistente à degradação térmica na temperatura operacional do artigo gerador de aerossol. Formadores de aerossol adequados são bastante conhecidos na área e incluem, mas não se limitam a: álcoois poli-hídricos, tais como trietilenoglicol, 1,3- butanediol e glicerina; ésteres de álcoois poli-hídricos, tais como mono-, di- ou triacetato de glicerol; e ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- ou policarboxílicos, tais como dimetil dodecanodioato e dimetil tetradecanodioato. Formadores de aerossol particularmente preferenciais são álcoois poli-hídricos ou suas misturas, como trietilenoglicol, 1,3-butanediol e, mais preferencialmente, glicerina.

[0014] O substrato formador de aerossol pode compreender outros aditivos e ingredientes, como aromatizantes.

[0015] Preferencialmente, o substrato formador de aerossol compreende nicotina e pelo menos um formador de aerossol. Em uma modalidade particularmente preferencial, o formador de aerossol é glicerina. A eficiência aprimorada reduziu a distância máxima do aquecedor ao substrato formador de aerossol e as propriedades de isolamento permitindo que o aquecedor seja interno à cápsula permite uma temperatura operacional maior. A temperatura operacional mais elevada permite que a glicerina seja usada como um formador de aerossol que fornece um aerossol aprimorado em comparação com os formadores de aerossol usados nos sistemas conhecidos.

[0016] Para permitir que a distância máxima do aquecedor até o substrato formador de aerossol reduza mais ainda, o comprimento longitudinal do encaixe é, preferencialmente, pelo menos cerca de 50% do comprimento longitudinal de pelo menos uma parede lateral. O comprimento longitudinal do encaixe pode ser entre 50% e 75% do comprimento longitudinal de pelo menos uma parede lateral.

[0017] A base da cobertura é, de preferência, substancialmente circular e o encaixe tem, de preferência, uma seção transversal substancialmente circular. Nesta modalidade, a razão entre o raio da base e o raio do encaixe na base é entre cerca de 1,5 e cerca de 4,0. Fornecer ao encaixe uma seção transversal circular com esse raio reduz, vantajosamente, a distância máxima entre o aquecedor e o substrato formador de aerossol fornecendo volume suficiente dentro da cápsula para conter substrato formador de aerossol suficiente para fornecer ao usuário uma boa experiência do usuário.

[0018] O raio da base da cápsula é, preferencialmente, entre cerca de 3 mm e cerca de 6 mm, mais preferencialmente entre cerca de 4 mm e cerca de 5 mm e, em uma modalidade preferencial, o raio da base é cerca de 4,5 mm. Nesta modalidade particularmente preferencial, o raio do encaixe é entre cerca de 1,5 mm e cerca de 3 mm.

[0019] O encaixe tem, preferencialmente, um formato frusto-cônica e uma seção transversal substancialmente circular. Fornecer a um encaixe um formato frusto-cônico permite, vantajosamente, que a cápsula seja localizada e posicionada corretamente dentro de um dispositivo gerador de aerossol com mais facilidade e permite que a cobertura seja fabricada mais facilmente.

[0020] O formato frusto-cônico pode ser inclinado de 90 graus cerca de 5 graus e cerca de 20 graus, mais preferencialmente entre cerca de 7,5 graus e cerca de 12,5 graus.

[0021] O comprimento longitudinal de pelo menos uma parede lateral tem, preferencialmente, 2 vezes o raio da base. Vantajosamente, uma concha com essas dimensões pode reduzir ainda mais a distância máxima entre o aquecedor e o substrato formador de aerossol. Novamente, tendo esse aspecto, a razão permite que a espessura máxima do substrato formador de aerossol seja reduzida enquanto fornece volume suficiente dentro da cápsula para conter substrato formador de aerossol suficiente para fornecer ao usuário uma boa experiência do usuário.

[0022] O comprimento longitudinal da cápsula é, preferencialmente, entre cerca de 7 mm e cerca de 13 mm, mais preferencialmente entre cerca de 9 mm e 11 mm e, em uma modalidade particularmente preferencial, o comprimento longitudinal da cápsula é cerca de 10,2 mm. Nesta modalidade particularmente preferencial, o comprimento longitudinal do encaixe é entre cerca de 5 mm e cerca de 7,5 mm.

[0023] A cobertura tem, preferencialmente, uma espessura de parede entre cerca de 0,1 mm e cerca de 0,5 mm, mais preferencialmente entre cerca de 0,2 mm e cerca de 0,4 mm e, em uma modalidade particularmente preferencial, a espessura da parede da cobertura é cerca de 0,3 mm. O fornecimento de uma cobertura com parede fina reduz a massa térmica da cobertura que é necessária para ser aquecida e, assim, o tempo necessário para aquecer a cápsula até a temperatura operacional pode ser reduzido.

[0024] A espessura da parede do encaixe pode ser a mesma que a espessura da parede da cobertura. Alternativamente, a espessura da parede do encaixe pode ser menor do que a espessura da parede da cobertura. O fornecimento, ao encaixe, de uma espessura de parede inferior a da cobertura pode reduzir ainda mais o tempo necessário para aquecer a cápsula até a temperatura operacional mantendo a rigidez estrutural da cápsula.

[0025] A cobertura, a base e o encaixe são, de preferência, integralmente formados. O material usado para formar a cobertura, a base e o encaixe pode ser metal, preferencialmente, alumínio. Alternativamente, o material usado para formar a cobertura, a base e o encaixe, pode ser polimérico, como qualquer polímero adequado capaz de suportar a temperatura operacional do dispositivo formador de aerossol.

[0026] A tampa é, preferencialmente, feita de um polímero ou de um metal e, mais preferencialmente, é feita de alumínio. A tampa pode ser laminada para melhorar a capacidade de vedação e, em uma modalidade particularmente preferencial, é laminada, tem grau alimentício, alumínio anodizado.

[0027] A cápsula é, preferencialmente, preenchida com substrato formador de aerossol suficiente para atingir um nível entre cerca de 75% e cerca de 150% do comprimento longitudinal do encaixe, mais preferencialmente entre cerca de 90% e cerca de 110% do comprimento longitudinal do encaixe. Ao preencher a cápsula com esse nível de substrato formador de aerossol, a distância máxima entre o aquecedor e o substrato formador de aerossol pode ser minimizada.

[0028] O substrato formador de aerossol pode ser revestido nas paredes da cobertura e do encaixe e não pode preencher completamente o volume da cobertura. Ao revestir o substrato formador de aerossol nas paredes da cobertura e do encaixe a espessura máxima do substrato formador de aerossol pode ser reduzida. Além disso, o revestimento do substrato formador de aerossol pode aprimorar, desta maneira, o fluxo de ar dentro da cápsula melhorando, assim, o arrastamento do aerossol para o fluxo de ar.

[0029] A cápsula é, preferencialmente, preenchida com entre cerca de 150 mg e cerca de 400 mg de substrato formador de aerossol, mais preferencialmente entre cerca de 200 mg e cerca de 300 mg de substrato formador de aerossol e, em uma modalidade preferencial, cerca de 250 mg de substrato formador de aerossol.

[0030] Como descrito acima, o substrato formador de aerossol pode ser líquido. Nessas modalidades, a cápsula é fornecida com um material de alta retenção de líquido para impedir substancialmente o vazamento do substrato formador de aerossol líquido da cápsula quando em uso. O material de alta retenção de líquido pode ser um material esponjoso.

[0031] A cápsula pode ser fabricada usando qualquer método adequado. Em uma modalidade preferencial, a cobertura é fabricada usando um processo de estampagem profunda. O substrato formador de aerossol pode então ser pulverizado dentro da cobertura ou preenchido usando quaisquer outros meios adequados. A cobertura é então vedada com a tampa. A tampa pode ser vedada em relação à cobertura da cápsula usando qualquer método adequado, incluindo: adesivo, como um adesivo epóxi; vedação por calor; soldagem ultrassônica; e soldagem a laser.

[0032] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema gerador de aerossol. O dispositivo compreende: fonte de alimentação; pelo menos um aquecedor; uma cavidade para receber uma cápsula contendo um substrato formador de aerossol conforme descrito neste documento; e uma boca compreendendo um elemento de perfuração para a perfuração da tampa de uma cápsula. Pelo menos um aquecedor é configurado para ser inserível no encaixe de uma cápsula.

[0033] Fornecer um aquecedor configurado para ser inserível no encaixe de uma cápsula reduz vantajosamente a temperatura máxima necessária do aquecedor porque o substrato formador de aerossol na cápsula está, em média, mais perto do aquecedor. Como consequência, o tempo para a primeira tragada é reduzido. Além disso, o efeito isolante do substrato formador de aerossol e de vários outros componentes e camadas de material entre o aquecedor e a superfície externa do dispositivo reduz, vantajosamente, a temperatura externa do dispositivo.

[0034] O formato e as dimensões da superfície externa do aquecedor de pelo menos um aquecedor são, preferencialmente, configurados para combinar substancialmente o formato e as dimensões do encaixe de uma cápsula. Ao combinar o formato e as dimensões a transferência de calor do aquecedor para a cápsula pode ser aprimorada. Assim, pelo menos um aquecedor é, preferencialmente, frusto-cônica para combinar, preferencialmente, com o formato do encaixe em uma cápsula.

[0035] As dimensões do aquecedor com formato frusto-cônico são, preferencialmente, as seguintes. O raio da base do formato frusto- cônico é, preferencialmente, entre cerca de 1,5 mm e cerca de 3 mm.

[0036] O formato frusto-cônico do aquecedor pode ser inclinado de 90 graus cerca de 5 graus e cerca de 20 graus, mais preferencialmente entre cerca de 7,5 graus e cerca de 12,5 graus.

[0037] O comprimento longitudinal do aquecedor é, preferencialmente, entre cerca de 5 mm e cerca de 7,5 mm.

[0038] Pelo menos um aquecedor é preferencialmente fornecido dentro do alojamento do aquecedor, tendo o alojamento do aquecedor um formato frusto-cônico de paredes finas. O alojamento do aquecer fornece proteção para pelo menos um aquecedor durante o uso e, em particular, durante a inserção de uma cápsula. O alojamento do aquecedor também é adaptado para alinhar a cápsula dentro do dispositivo formador de aerossol. Pelo menos um aquecedor é preferencialmente afixado no alojamento do aquecedor usando um composto de epóxi. Preferencialmente, o alojamento do aquecedor é preenchido com o composto de epóxi, isso quer dizer que o aquecedor é envasado dentro do alojamento do aquecedor. O composto de epóxi é preferencialmente adequado para transferir calor eficientemente do aquecedor para a cápsula.

[0039] A cavidade para o recebimento de uma cápsula é configurada para fazer a correspondência substancial do formato e das dimensões de uma cápsula. As paredes da cavidade podem ser isoladas. O isolamento pode reduzir a temperatura da parede externa do dispositivo.

[0040] O dispositivo gerador de aerossol pode compreender pelo menos dois aquecedores que consistem em: pelo menos um primeiro aquecedor interno configurado para ser inserível no encaixe de uma cápsula; e, pelo menos um segundo aquecedor externo no interior da cavidade. Alternativamente, o segundo aquecedor externo pode ser fornecido de modo que cerque a cavidade para receber a cápsula. Nesta modalidade, pelo menos um segundo aquecer tem preferencialmente conformidade com o formato das paredes laterais da cavidade. A conformidade do aquecedor em relação ao formato da cavidade melhora a transferência de calor do segundo aquecedor para a cápsula. Independentemente da posição do segundo aquecedor, outra redução no tempo para a primeira tragada pode ser alcançada fornecendo um segundo aquecedor.

[0041] O pelo menos um segundo aquecedor externo pode cercar a cavidade e pode ser adjacente à parede externa da cavidade. Nesta modalidade, o aquecedor é afixado à parede da cavidade usando um composto de epóxi. O composto de epóxi é preferencialmente adequado para transferir calor eficientemente do aquecedor para a cápsula.

[0042] Cada aquecedor é, preferencialmente, um aquecedor eletricamente alimentado que compreende pelo menos um trilho com resistência elétrica fornecida sobre um substrato flexível. Ao fornecer um aquecedor que compreende trilhos com resistência elétrica sobre um substrato flexível, o aquecedor pode ser mais fácil de fabricar e de ser moldado no formato necessário para estar em conformidade com o encaixe de uma cápsula. O trilho com resistência elétrica pode ser qualquer um dentre os seguintes itens: platina; ouro; e prata ou qualquer outro material resistivo que pode fornecer uma temperatura suficientemente elevada quando fornecido com uma corrente elétrica durante a operação de modo que um aerossol suficientemente denso seja formado.

[0043] A fonte de alimentação pode ser uma bateria e pode ser uma bateria recarregável configurada para muitos ciclos de carga e descarga. A bateria pode ser uma bateria à base de lítio, por exemplo, lítio-cobalto, lítio-ferro-fosfato, titanato de lítio ou uma bateria de polímero de lítio. Alternativamente, a bateria pode ser uma bateria de níquel-hidreto metálico ou uma bateria de níquel cádmio. A capacidade da bateria é preferencialmente selecionada para permitir múltiplos usos pelo usuário antes da necessidade da recarga. A capacidade da bateria é preferencialmente suficiente para um mínimo de 20 utilizações pelo usuário antes da recarga ser necessária.

[0044] A boca do dispositivo gerador de aerossol compreende preferencialmente pelo menos uma entrada de ar e pelo menos uma saída de ar, e o elemento de perfuração compreende pelo menos um primeiro conduíte entre pelo menos uma entrada de ar e uma extremidade distal do elemento de perfuração. A boca compreende ainda, preferencialmente, pelo menos um segundo conduíte que se estende entre a extremidade distal do elemento de perfuração e pelo menos uma saída de ar. Portanto, a boca é preferencialmente disposta, de modo que, em uso, quando um usuário traga na boca, o ar flui ao longo de uma rota do fluxo de ar que se estende de pelo menos uma entrada de ar, através de pelo menos um primeiro conduíte, através de uma parte da cápsula, através de pelo menos um segundo conduíte e sai pelo menos por uma saída. O fornecimento desses conduítes permite fluxo de ar aprimorado através do dispositivo e permite que o aerossol seja distribuído ao usuário mais facilmente.

[0045] O dispositivo gerador de aerossol compreende ainda componentes eletrônicos de controle. Os componentes eletrônicos de controle são, preferencialmente, configurados para fornecer energia da fonte de alimentação para pelo menos um aquecedor. Os componentes eletrônicos de controle são, preferencialmente, configurados ainda para manter a temperatura de pelo menos um aquecedor em uma temperatura operacional de entre cerca de 100°C a 260°C, mais preferencialmente 180°C e cerca de 260°C e, mais preferencialmente entre cerca de 220°C e cerca de 240°C.

[0046] O dispositivo gerador de aerossol pode compreender ainda um sensor de temperatura adjacente à cavidade para receber a cápsula. O sensor de temperatura está em comunicação com os componentes eletrônicos de controle para permitir que os componentes eletrônicos de controle mantenham a temperatura na temperatura operacional. O sensor de temperatura pode ser um termopar ou, alternativamente, pelo menos um aquecedor pode ser usado para fornecer informações relacionadas com a temperatura. Nesta alternativa, as propriedades resistivas dependentes da temperatura de pelo menos um aquecedor são conhecidas e são usadas para determinar a temperatura de pelo menos um aquecedor de uma forma conhecida pelos versados na técnica.

[0047] O dispositivo gerador de aerossol pode compreender um detector de sopro em comunicação com os componentes eletrônicos de controle. O detector de sopro é preferencialmente configurado para detectar quando um usuário traga na boca do dispositivo gerador de aerossol. Os componentes eletrônicos de controle são preferencialmente configurados ainda para controlar a energia para pelo menos um elemento de aquecimento em dependência na entrada do detector de sopro.

[0048] O dispositivo gerador de aerossol compreende ainda um alojamento que compreende a cavidade e outros componentes. O alojamento do dispositivo gerador de aerossol é preferencialmente alongado, como um cilindro alongado com uma seção transversal circular.

[0049] O dispositivo gerador de aerossol ainda compreende, preferencialmente, uma entrada do usuário, como um interruptor ou botão. Isso permite ao usuário ativar o dispositivo. O interruptor ou botão pode iniciar a geração do aerossol ou preparar os componentes eletrônicos de controle para aguardar a entrada do detector de sopro.

[0050] Em uso, o usuário insere uma cápsula descrita neste documento na cavidade de um dispositivo gerador de aerossol, conforme descrito neste documento. Em seguida, o usuário anexa a boca ao corpo principal do dispositivo gerador de aerossol que perfura a cápsula com a parte perfurante. O usuário então ativa o dispositivo pressionando o botão. O usuário então traga na boca que traga o ar dentro do dispositivo através da entrada de ar, o ar passa então pela cápsula que arrasta o substrato formador de aerossol vaporizado para o fluxo de ar e sai do dispositivo pela saída de ar na boca a ser inalada pelo usuário.

[0051] De acordo ainda com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema gerador de aerossol que compreende um dispositivo gerador de aerossol conforme descrito neste documento e uma cápsula aqui descrita.

[0052] Qualquer característica em um aspecto da invenção pode ser aplicada a outros aspectos da invenção, em qualquer combinação apropriada. Em particular, os aspectos do método podem ser aplicados aos aspectos do aparelho, e vice versa. Além disso, qualquer uma, algumas das e/ou todas as características em um aspecto podem ser aplicadas a qualquer uma, algumas das e/ou todas as características em qualquer outro aspecto, em qualquer combinação apropriada.

[0053] Também deve ser contemplado que combinações específicas das diversas características descritas e definidas em quaisquer aspectos da invenção podem ser implementadas e/ou fornecidas e/ou usadas independentemente.

[0054] A invenção será descrita a seguir, somente a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que: A figura 1 mostra uma vista isométrica de corte de uma cápsula de acordo com a presente invenção; a figura 2 mostra uma vista transversal de uma cápsula de acordo com a presente invenção; a figura 3 mostra uma vista transversal de um dispositivo gerador de aerossol de acordo com a presente invenção; a figura 4 mostra uma vista transversal de um sistema gerador de aerossol de acordo com a presente invenção; as figuras 5 mostram os diagramas esquemáticos de um aquecedor com resistência elétrica para um dispositivo gerador de aerossol de acordo com a presente invenção; as figuras 6 mostram um processo de fabricação de uma cápsula de acordo com a presente invenção; e a figura 7 mostra uma vista transversal de um dispositivo gerador de aerossol alternativo de acordo com a presente invenção. a figura 1(a) mostra uma vista isométrica de corte de uma cápsula 100 para uso em um dispositivo gerador de aerossol. A cápsula compreende uma cobertura 102 que contém um substrato formador de aerossol (não mostrado), a cobertura é vedada por uma tampa (não mostrada) que é vedada para parte da aba 104.

[0055] A cobertura 102 da cápsula 100 compreende uma parede externa de paredes finas 106 e uma base de paredes finas 108. A base 108 compreende um encaixe 110 posicionado centralmente nela. O encaixe é frusto-cônico no formato e é configurado para receber um aquecedor quando a cápsula é inserida em um dispositivo gerador de aerossol.

[0056] A cobertura da cápsula é formada usando estampagem profunda em pelo menos duas fases. A fase 1 compreende estampagem profunda da cobertura e do encaixe usando molde e punção. Será apreciado pelos versados na técnica que a cobertura e o encaixe podem ser formados, alternativamente, em duas fases. A aba da cobertura é então formada na fase 2 do processo. O processo de fabricação é descrito abaixo com mais detalhes com referência à figura 6.

[0057] A figura 1(b) mostra uma vista transversal da cápsula 100. A cápsula 100 tem comprimento longitudinal Lc e a base da cápsula tem um raio Rb. A parede lateral externa 106 da cobertura tem uma espessura Ts. O encaixe 110 na base 108 da cobertura tem um comprimento longitudinal Lr e o raio do encaixe 110 na base é Rr.

[0058] A base da cápsula é de aproximadamente 4,5 mm de raio (Rb) e o comprimento longitudinal da cápsula é aproximadamente 10,2 mm (Lc). As paredes da cápsula têm aproximadamente 0,3 mm de espessura (Ts).

[0059] A figura 2 mostra uma vista transversal da cápsula 100 para uso em um dispositivo gerador de aerossol. Como pode ser observado, e como descrito acima, a tampa 200 é vedada para a parte da aba 104. A tampa pode ser vedada usando qualquer método adequado, incluindo: adesivo, como um adesivo epóxi; vedação por calor; soldagem ultrassônica; ou soldagem a laser. Antes da tampa ser vedada para a parte da aba, a cobertura 102 da cápsula é preenchida com um substrato formador de aerossol 202. Aproximadamente 250 mg de substrato formador de aerossol é fornecido dentro da cobertura. O substrato formador de aerossol compreende um material que contém nicotina, como tabaco e um formador de aerossol. O formador de aerossol é glicerina que proporciona uma sensação boa na boca do usuário; também foi constatado que a glicerina produz um diâmetro de gotículas de aerossol apropriadamente pequeno em comparação com outros formadores de aerossol.

[0060] A figura 3 mostra uma vista transversal de um dispositivo gerador de aerossol 300 para ser usado com uma cápsula 100 descrita acima. O dispositivo gerador de aerossol compreende um alojamento externo 302, adaptado para alojar: uma fonte de alimentação 304 como uma bateria recarregável; circuito de controle 306; e um aquecedor elétrico 308. O alojamento 302 compreende ainda uma cavidade 309 configurada para receber uma cápsula 100. O aquecedor elétrico está alojado dentro do alojamento de um aquecedor 310 com formato frusto-cônico configurado para fazer correspondência do formato frusto-cônico do encaixe de uma cápsula. O dispositivo gerador de aerossol 300 compreende ainda uma boca 312 anexável a uma extremidade proximal do alojamento do dispositivo gerador de aerossol 302. A boca compreende uma parte perfurante 314 e dois conduítes de fluxo de ar, um conduíte de entrada 316 e um conduíte de saída 318.

[0061] A figura 4 mostra uma vista transversal de um sistema gerador de aerossol 400 que compreende um dispositivo gerador de aerossol 300 e uma cápsula 100 conforme descrito acima; números de referência similares refere-sem a componentes similares. A cápsula é recebida na cavidade do alojamento e o aquecedor é inserido no encaixe da cápsula.

[0062] Em uso, o usuário insere a cápsula 100 na cavidade do dispositivo gerador de aerossol 300 e, em seguida, anexa a boca 312 ao alojamento 302. Ao anexar a boca, a parte perfurante 314 perfura a tampa da cápsula e forma uma rota de fluxo de ar da entrada de ar, através da cápsula para a saída de ar. A figura 4 mostra a parte da rota de fluxo de ar que entra na cápsula 402 e a parte da rota de fluxo de ar 404 que sai da cápsula. O usuário então pressiona um botão (não mostrado) para ativar o dispositivo. Para ativar o dispositivo, o aquecedor é alimentado com energia pelos componentes eletrônicos de controle 306 da fonte de alimentação 304. Quando a temperatura da cápsula atinge a temperatura operacional de entre cerca de 220°C e cerca de 240°C, o usuário é informado por meio de um indicador (não mostrado) que o usuário pode então tragar na boca. Quando o usuário traga na boca, o ar entra na entrada de ar, prossegue através do conduíte 316 dentro da boca e na cápsula, arrasta o substrato formador de aerossol vaporizado e, em seguida, sai da cápsula através do conduíte de saída 318 na boca.

[0063] A figura 5(a) mostra o aquecedor elétrico 308 para o dispositivo gerador de aerossol conforme descrito acima. O aquecedor elétrico compreende um substrato polimérico flexível com um material com resistência elétrica, como platina, ouro ou prata, impresso em faixas (não mostrado). O aquecedor 308 é fornecido com uma aba 500 que compreende contatos elétricos 502 e 504 para conexão à fonte de alimentação 304 através do circuito de controle 306.

[0064] A figura 5(b) mostra o aquecedor elétrico 308 formado no formato frusto-cônico usado no dispositivo gerador de aerossol 300. O aquecedor é formado em formato frusto-cônico pelo rolamento de substrato flexível. Como mostrado na figura 5(c), o aquecedor formado é então inserido no alojamento do aquecedor 310 e envasado no alojamento pelo preenchimento do alojamento com composto de epóxi 506 para reter o aquecedor no lugar.

[0065] Como descrito acima, a cobertura 102 da cápsula pode ser fabricada em um processo de duas fases, a cobertura 102 é então preenchida com substrato formador de aerossol 202 e, em seguida, é vedada com tampa 200 para formar a cápsula. O processo agora será descrito com detalhes com referência às figuras 6.

[0066] A primeira fase do processo para formar a cobertura é mostrada nas figuras 6(a). 6(b) e 6(c). Um molde 600, com uma forma necessária da cobertura e uma punção correspondente 602 são fornecidos. Uma peça em bruto 604 que é substancialmente circular no seu formato é apertado de forma deslizante ao molde pela braçadeira 606. A braçadeira 606 permite que a peça em bruto 604 deslize ao longo da superfície superior do molde 600 na medida em que é tragado para o molde 600 pela punção 602. Será apreciado pelos versados na técnica que esse processo pode envolver um número de fases intermédias com vários moldes e punções para reduzir lentamente o tamanho da peça em bruto formada para o tamanho final necessário.

[0067] Uma vez concluída a primeira fase, a segunda fase do processo de fabricação forma a aba 104 da cobertura para permitir que a tampa seja vedada para a cobertura. As figuras 6(d) e 6(e) mostram esta segunda fase do processo. O molde das duas partes 608 e 610 avança para a peça em bruto parcialmente formada 604 para formar parcialmente o istmo da aba 104. Para auxiliar no processo de moldagem, o molde de duas partes, ou alternativamente a peça em bruto, pode girar sobre o eixo longitudinal à medida que o molde de duas partes avança sobre a peça em bruto. Na figura 6(e) pode ser observado que outro molde é usado para finalmente formar a aba 104. O molde avança sobre a peça em bruto parcialmente formada para dobrar o material bruto até a aba. Novamente, o molde, ou a peça em bruto parcialmente formada, pode girar sobre o eixo longitudinal para auxiliar no processo de formação.

[0068] A figura 6(f) mostra agora a cobertura formada 102 sendo preenchida com o substrato formador de aerossol 202 pela pistola de pulverização 614. A figura 6(g) mostra a cobertura preenchida.

[0069] As figuras 6(h) e 6(i) mostram o processo final de vedação da tampa 200 para a cobertura 102. A tampa 200 avança em direção à cobertura 102 pelo suporte da tampa 616. O suporte da tampa pode ser um suporte a vácuo ou qualquer outro suporte adequado como será apreciada pelos versados na técnica. A tampa pode ser fornecida com cola ou qualquer outro meio de vedação adequado. Finalmente, a tampa 200 é vedada para a cobertura 102. Neste exemplo, a tampa é vedada por calor para a cobertura pelo aquecedor 618 que derrete o adesivo pré-aplicado à tampa.

[0070] Como será apreciado pelos versados na técnica, o dispositivo gerador de aerossol mostrado na figura 3 é apenas um exemplo dos dispositivos geradores de aerossol de acordo com a presente invenção. Outro exemplo é mostrado na figura 7. O dispositivo gerador de aerossol 700 mostrado na figura 7 é similar ao mostrado na figura 3 e numerais de referência similares refere-sem-se a características similares.

[0071] O dispositivo gerador de aerossol compreende um alojamento externo 302, adaptado para alojar: uma fonte de alimentação 304 como uma bateria recarregável; circuito de controle 306; um aquecedor elétrico interno 308; e um aquecedor elétrico externo 702. O alojamento 302 compreende ainda uma cavidade 309 configurada para receber uma cápsula 100. O aquecedor elétrico interno 308 está alojado dentro do alojamento de um aquecedor 310 com formato frusto-cônico configurado para fazer correspondência do formato frusto-cônico do encaixe de uma cápsula. O aquecedor externo 702 é fornecido dentro da cavidade 309. O dispositivo gerador de aerossol 300 compreende ainda uma boca 312 anexável a uma extremidade proximal do alojamento do dispositivo gerador de aerossol 302. A boca compreende uma parte perfurante 314 e dois conduítes de fluxo de ar, um conduíte de entrada 316 e um conduíte de saída 318.

[0072] Em uso, o dispositivo gerador de aerossol 700 funciona da mesma forma que o dispositivo gerador de aerossol 300 conforme descrito acima com referência à figura 4. No entanto, o circuito de controle 306 fornece energia para o aquecedor interno 308 e o aquecedor externo 702. O aquecedor externo adicional 702 fornece ainda aquecimento para a cápsula para, por exemplo, diminuir ainda mais o tempo para a primeira tragada e melhorar a transferência de calor para o substrato formador de aerossol reduzindo ainda mais a distância máxima entre um aquecedor e o substrato formador de aerossol.

Claims

1. Cápsula (100) para um dispositivo gerador de aerossol (300, 700), caracterizada pelo fato de que compreende: uma cobertura (102) que compreende uma base (108) e pelo menos uma parede lateral (106) que se estende da base (108), a cobertura (102) contendo um substrato formador de aerossol (202) com um componente sólido e compreendendo pelo menos uma dentre uma matriz de sal de nicotina e tabaco; e uma tampa (200) vedada na pelo menos uma parede lateral (106) para a formação de uma cápsula vedada, em que a base (108) compreende um encaixe (110) que se estende até a referida cobertura (102) ao longo do eixo longitudinal da cápsula (100) para o recebimento de um aquecedor (308) de um dispositivo gerador de aerossol (300, 700).

2. Cápsula (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o comprimento longitudinal do encaixe (110) é, pelo menos, 50% do comprimento longitudinal da pelo menos uma parede lateral (106).

3. Cápsula (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a base (108) é circular, e o encaixe (110) tem uma seção transversal circular, sendo a razão entre o raio da base (108) e o raio do encaixe (110) na base (108) de 1,5 e 4,0.

4. Cápsula (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que o encaixe (110) tem um formato frusto-cônico e uma seção transversal circular.

5. Cápsula (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o comprimento longitudinal da pelo menos uma parede lateral (106) é pelo menos 2 vezes o raio da base (108).

6. Cápsula (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a cápsula (100) é preenchida com substrato formador de aerossol (202) suficiente para atingir um nível de 90% e 110% de comprimento longitudinal do encaixe (110).

7. Cápsula (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que substrato formador de aerossol (202) compreende nicotina e pelo menos um formador de aerossol.

8. Sistema gerador de aerossol (400) caracterizado pelo fato de que compreende: uma cápsula (100) conforme qualquer reivindicação de 1 a 7; e um dispositivo gerador de aerossol (300, 700), o dispositivo gerador de aerossol (300, 700) compreendendo: uma fonte de energia (304); pelo menos um aquecedor (308, 702); uma cavidade (309) para receber a cápsula (100); e uma boca (312) que compreende um elemento de perfuração (314) para perfurar a tampa (200) da cápsula (100); em que o pelo menos um aquecedor (308) é configurado para ser inserível no encaixe (110) da cápsula (100).

9. Sistema gerador de aerossol (400), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o formato e as dimensões da superfície externa do pelo menos um aquecedor (308) são configurados para que correspondam ao formato e às dimensões do encaixe (110) da cápsula (100).

10. Sistema gerador de aerossol (400), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um aquecedor (308) é frusto-cônico.

11. Sistema gerador de aerossol (400), de acordo com a reivindicação 8, 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos dois aquecedores que consistem em: pelo menos um primeiro aquecedor (308) configurado para ser inserível no encaixe (110) da cápsula (100); e, pelo menos um segundo aquecedor (702) no interior da cavidade (309).

12. Sistema gerador de aerossol (400), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um segundo aquecedor (702) está em conformidade com o formado das paredes laterais da cavidade (309).

13. Sistema gerador de aerossol (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 12, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um aquecedor (308, 702) é um aquecedor eletricamente alimentado compreendendo pelo menos uma faixa com resistência elétrica fornecida sobre um substrato flexível.

14. Sistema gerador de aerossol (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 13, caracterizado pelo fato de que a boca (312) compreende pelo menos uma entrada de ar e pelo menos uma saída de ar, e o elemento de perfuração (314) compreende pelo menos um primeiro conduíte que se estende entre a pelo menos uma entrada de ar e uma extremidade distal do elemento de perfuração (314) e pelo menos um segundo conduíte que se estende entre uma extremidade distal do elemento de perfuração (314) e a pelo menos uma saída de ar de modo que, em uso, quando o usuário traga na boca (312), o ar flui ao longo da rota do fluxo de ar que se estende de pelo menos uma entrada de ar, através do pelo menos um primeiro conduíte, através de uma parte da cápsula (100), através do pelo menos um segundo conduíte e sai via a pelo menos uma saída.