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Title:
DEVICE AND METHOD FOR ADJUSTING A QUANTITY OF ACTIVE SUBSTANCE INHALED BY A USER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/151954
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a device (10) for adjusting the quantity of two liquids that are aerosolised in order to be inhaled simultaneously by a user, characterised in that said device comprises: - two tanks (105, 110), a first tank comprising a first liquid and a second tank comprising a second liquid having at least one different property, each liquid being configured to be aerosolised when this liquid undergoes a determined physical interaction, - an end piece (115) for inhalation, by the user, of the aerosolised liquid coming from each tank, - two aerosolisation means (120, 125) for aerosolising the first and second liquid respectively, each tank being associated with one aerosolisation means, - a single autonomous source of electrical power (130) for supplying electrical power to each aerosolisation means, - a means (135) for determining a ratio of liquids to be aerosolised for each liquid and - a switching means (140) for alternately supplying each aerosolisation means with electrical power from the single autonomous power source, as a function of the determined ratio, the switching means comprising two pulse-width modulators installed in series or a single pulse-width modulator between the autonomous electrical power source and each aerosolisation means.

Inventors:
ABULFÉDA JULIEN (FR)
FISCHER ALEXIS (FR)
SCHECK ALEXANDRE (FR)
HARANG-ELTZ MARIE (FR)
Application Number:
PCT/EP2021/051878
Publication Date:
August 05, 2021
Filing Date:
January 27, 2021
Export Citation:
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Assignee:
ENOVAP (FR)
International Classes:
A24F40/30; A24F40/50
Domestic Patent References:
WO2019122876A12019-06-27
WO2019122876A12019-06-27
Foreign References:
US20190357596A12019-11-28
EP3400815A12018-11-14
US20190357596A12019-11-28
Attorney, Agent or Firm:
CASSIOPI (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif (10) d’ajustement de la quantité de deux liquides aérosolisés pour être inhalés simultanément par un utilisateur, caractérisé en ce qu’il comporte :

- deux réservoirs (105, 110), un premier réservoir comportant un premier liquide et un deuxième réservoir comportant un deuxième liquide présentant au moins une propriété différente, chaque liquide étant configuré pour être aérosolisé lorsque ce liquide subit une interaction physique déterminée,

- un embout d’inhalation (115), par l’utilisateur, du liquide aérosolisé en provenance de chaque réservoir,

- deux moyens d’aérosolisation (120, 125) pour aérosoliser respectivement le premier et le deuxième liquide, chaque réservoir étant associé à un moyen d’aérosolisation,

- une source d’énergie électrique autonome unique (130) pour fournir de l’énergie électrique à chaque moyen d’aérosolisation,

- un moyen de détermination (135) d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide et

- un moyen de commutation (140) pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue de la source d’énergie autonome unique, en fonction du ratio déterminé, le moyen de commutation comportant deux modulateurs de largeur d’impulsion (155, 160) montés en série entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation.

2. Dispositif (10) selon la revendication 1 , dans lequel le modulateur de largeur d’impulsion amont (155) définit un rapport cyclique d’alimentation en énergie électrique des moyens d’aérosolisation par alternance entre deux états dits « allumé » et « éteint »

3. Dispositif (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le modulateur de largeur d’impulsion aval (160) ajuste d’un rapport cyclique d’alternance de chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique en fonction du ratio déterminé par alternance entre deux états dits « gauche » et « droite ».

4. Dispositif (10) selon l’une des revendications 1 à 3, qui comporte, de plus, un moyen de calcul (165) d’une durée d’inhalation et un moyen d’adaptation (170) de la commutation en fonction de la durée d’inhalation calculée.

5. Dispositif (10) selon la revendication 4, dans lequel la durée d’inhalation calculée est apprise à partir de données utilisateur collectées.

6. Dispositif (10) selon la revendication 5, dans lequel la durée d’inhalation est calculée sur une inhalation en cours et le moyen d’adaptation (170) de la commutation adapte dynamiquement la commutation.

7. Dispositif (10) selon l’une des revendications 1 à 6, qui comporte, de plus, un moyen de choix (175) d’un ratio entre une quantité d’air et une quantité de liquide aérosolisé à inhaler et dans lequel l’embout d’inhalation (115) comporte une arrivée d’air (180) et un moyen d’obturation (185) de l’arrivée d’air en fonction du ratio choisi.

8. Dispositif (60) d’ajustement de la quantité de deux liquides aérosolisés pour être inhalés simultanément par un utilisateur, caractérisé en ce qu’il comporte :

- deux réservoirs (105, 110), un premier réservoir comportant un premier liquide et un deuxième réservoir comportant un deuxième liquide présentant au moins une propriété différente, chaque liquide étant configuré pour être aérosolisé lorsque ce liquide subit une interaction physique déterminée,

- un embout d’inhalation (115), par l’utilisateur, du liquide aérosolisé en provenance de chaque réservoir,

- deux moyens d’aérosolisation (120, 125) pour aérosoliser respectivement le premier et le deuxième liquide, chaque réservoir étant associé à un moyen d’aérosolisation,

- une source d’énergie électrique autonome unique (130) pour fournir de l’énergie électrique à chaque moyen d’aérosolisation,

- un moyen de détermination (135) d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide et

- un moyen de commutation (640) pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue de la source d’énergie autonome unique, en fonction du ratio déterminée, le moyen de commutation comportant un unique modulateur de largeur d’impulsion (650) entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation.

9. Dispositif (60) selon la revendication 8, dans lequel le modulateur de largeur d’impulsion (650) présente trois états d’alimentation « éteint », « gauche » et « droit », le modulateur de largeur d’impulsion ajuste :

- un rapport cyclique d’alimentation en énergie électrique par alternance entre la somme de la durée dans les états gauche et droit, et la durée dans l’état éteint puis

- un rapport cyclique d’alternance de l’alimentation chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique en fonction du ratio déterminé par alternance entre les deux états d’alimentation gauche et droit.

10. Dispositif (10) selon l’une des revendications 8 ou 9, qui comporte, de plus, un moyen de calcul (165) d’une durée d’inhalation et un moyen d’adaptation (170) de la commutation en fonction de la durée d’inhalation calculée.

11. Dispositif (10) selon la revendication 11 , dans lequel la durée d’inhalation calculée est apprise à partir de données utilisateur collectées.

12. Dispositif (10) selon la revendication 12, dans lequel la durée d’inhalation est calculée sur une inhalation en cours et le moyen d’adaptation (170) de la commutation adapte dynamiquement la commutation.

13. Dispositif (10) selon l’une des revendications 9 à 12, qui comporte, de plus, un moyen de choix (175) d’un ratio entre une quantité d’air et une quantité de liquide aérosolisé à inhaler et dans lequel l’embout d’inhalation (115) comporte une arrivée d’air (180) et un moyen d’obturation (185) de l’arrivée d’air en fonction du ratio choisi.

14. Procédé (50) d’ajustement de la quantité de deux liquides aérosolisés pour être inhalés simultanément par un utilisateur, chaque liquide étant contenu dans un réservoir associé à un moyen d’aérosolisation, caractérisé en ce qu’il comporte :

- une étape de détermination (51 ) d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide, - une étape de commutation (52) pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue d’une source d’énergie autonome unique, par modulation de largeur d’impulsion entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation au moyen d’un modulateur de largeur d’impulsion ou de deux modulateurs de largeur d’impulsion montés en série,

- une étape d’évaporation (53) du liquide contenu dans chaque réservoir lorsque ce liquide subit une interaction physique déterminée et

- une étape d’inhalation (54), par l’utilisateur, du liquide aérosolisé en provenance de chaque réservoir.

Description:
DISPOSITIF ET PROCÉDÉ D’AJUSTEMENT D’UNE QUANTITÉ DE SUBSTANCE ACTIVE

INHALÉE PAR UN UTILISATEUR

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

La présente invention vise un dispositif et un procédé d’ajustement d’une quantité ou d’une concentration de substance active inhalée par un utilisateur. Elle s’applique, notamment, au domaine de l’inhalation, des cigarettes électroniques, du sevrage du tabac, de l’inhalation de THC ou autres cannabinoïdes ou du mélange de e-liquides.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Il existe actuellement trois types de cigarettes électroniques. La première génération de cigarettes électroniques consistant en des versions jetables lorsqu’elles ne contenaient plus de e-liquide.

Les cigarettes électroniques dites de deuxième génération présentent un bouton poussoir, l’appui sur le bouton poussoir permet à l’utilisateur d’activer un moyen d’aérosolisation pour aérosoliser du e- liquide. Le seul ajustement possible par l’utilisateur est donc le temps de chauffage du e-liquide pour obtenir le liquide aérosolisé.

Les cigarettes électroniques dites de troisième génération permettent d’ajuster, souvent au moyen d’une molette de réglage, le flux d’air auquel est mélangé le liquide aérosolisé pour créer un volume de liquide aérosolisé plus ou moins concentré en liquide. Ces modèles permettent parfois aussi d’augmenter ou réduire la puissance délivrée par le dispositif pour produire plus ou moins de liquide aérosolisé.

Il existe actuellement des cigarettes électroniques qui peuvent être qualifiées comme étant de quatrième génération, dans lesquels deux réservoirs contenant des e-liquides différents peuvent être activés pour mélanger les e-liquides des réservoirs dans du liquide aérosolisé.

On connaît la demande de brevet internationale WO 2019/122876 qui divulgue une commutation de l’énergie électrique apportée à deux résistances chauffantes, chacune associée à un réservoir, au moyen de deux modulateurs de largeur d’impulsion montés en parallèle. Similairement, la demande de brevet américain US2019/357596, présente une commutation similaire sans préciser la manière dont la commutation est effectuée.

Dans ce genre de dispositifs, chaque modulateur de largeur d’impulsion présente deux fonctions : s’assurer que la puissance apportée à la résistance chauffante est suffisante pour vaporiser le liquide contenu dans le réservoir pour produire un volume de vapeur correspondant au volume défini par l’utilisateur et respecter le ratio entre les deux liquides définis par l’utilisateur.

L’utilisation de deux modulateurs de largeur d’impulsion en parallèle présente le désavantage de nécessiter une très haute fréquence par exemple comprise entre 100 000 Hertz et 200 000 Hertz pour alimenter chaque résistance chauffante avec la puissance suffisante pour chauffer le liquide.

Les modulateurs de largeur d’impulsions fonctionnant à de telles fréquences ont un coût élevé. De plus, le montage en parallèle de deux modulateurs de largeur d’impulsion consomme plus d’énergie due à la haute fréquence nécessaire.

Ces dispositifs présentent tous l’inconvénient de demander des recharges en électricité fréquentes, car elles consomment une quantité d’énergie élevée et/ou un coût de fabrication élevé. PRÉSENTATION DE L’INVENTION

La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.

À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif d’ajustement de la quantité de deux liquides aérosolisés pour être inhalés simultanément par un utilisateur, qui comporte :

- deux réservoirs, un premier réservoir comportant un premier liquide et un deuxième réservoir comportant un deuxième liquide présentant au moins une propriété différente, chaque liquide étant configuré pour être aérosolisé lorsque ce liquide subit une interaction physique déterminée,

- un embout d’inhalation, par l’utilisateur, du liquide aérosolisé en provenance de chaque réservoir,

- deux moyens d’aérosolisation pour aérosoliser respectivement le premier et le deuxième liquide, chaque réservoir étant associé à un moyen d’aérosolisation,

- une source d’énergie électrique autonome unique pour fournir de l’énergie électrique à chaque moyen d’aérosolisation,

- un moyen de détermination d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide et

- un moyen de commutation pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue de la source d’énergie autonome unique, en fonction du ratio déterminée, le moyen de commutation comportant deux modulateurs de largeur d’impulsion montés en série entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation.

Grâce à ces dispositions, la puissance issue de l’alimentation électrique est répartie successivement entre chaque moyen d’aérosolisation pour les alimenter alternativement. Notamment, le phénomène d’inertie thermique de résistances thermiques, lorsque celles-ci agissent en tant que moyens d’aérosolisations électriques est utilisé pour limiter la quantité d’énergie électrique nécessaire pour chauffer deux liquides simultanément. Le rendement du dispositif est donc amélioré sans que l’utilisateur perçoive l’alternance en alimentation électrique de chaque moyen d’aérosolisation.

De la puissance fournie à un moyen d’aérosolisation découle directement ou indirectement, par exemple, la température de chauffe d’une résistance thermique ou une fréquence d’oscillation d’une grille pour un nébuliseur.

La présente invention permet de définir successivement la puissance totale fournie aux moyens d’aérosolisations, puis la répartition de cette puissance sur chaque moyen d’aérosolisation et donc d’avoir un unique système de gestion de puissance. Ainsi, un seul modulateur de largeur d’impulsion à haute fréquence est nécessaire, ceci limite donc les coûts puisqu’un modulateur à largeur d’impulsion à haute fréquence est cinq à dix fois plus onéreux qu’un modulateur de larguer d’impulsion fonctionnant à fréquences plus basses de l’ordre de 100 Hertz.

Comme la puissance utilisée par les modulateurs de largeur d’impulsion dépend de leur fréquence de fonctionnement, le présent dispositif est également moins énergivore. Le dimensionnement de la batterie peut donc être réduit par rapport à un dispositif comportant deux modulateurs de largeur d’impulsions montés en parallèle. Ou, à batterie équivalente, la batterie se décharge moins rapidement, ce qui augmente donc le rendement du dispositif et la longévité de la batterie.

Finalement, la présente invention permet un gain d’espace, une plus longue durée d’utilisation avant de recharger le dispositif et une réduction du coût de fabrication du dispositif. Dans des modes de réalisation, le modulateur de largeur d’impulsion amont définit un rapport cyclique d’alimentation en énergie électrique des moyens d’aérosolisation par alternance entre deux états dits « allumé » et « éteint ».

Dans des modes de réalisation, le modulateur de largeur d’impulsion aval ajuste d’un rapport cyclique d’alternance de chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique en fonction du ratio déterminé, par alternance entre deux états dits « gauche » et « droite ».

Ces modes de réalisation permettent de commander, d’une part, la puissance totale fournie aux moyens d’aérosolisations et d’autre part, la répartition de cette puissance sur chaque moyen d’aérosolisation.

Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, de plus, un moyen de calcul d’une durée d’inhalation et un moyen d’adaptation de la commutation en fonction de la durée d’inhalation calculée.

Ces modes de réalisation permettent d’adapter la commutation pour maintenir le ratio déterminé durant toute l’inhalation, dont la durée ne peut être considérée comme habituellement constante ou dont le débit peut être variable. Par exemple, un utilisateur peut augmenter son débit - il peut aspirer plus ou moins fort - et/ou sa durée d’aspiration au fur et à mesure de l’inhalation.

Dans des modes de réalisation, la durée d’inhalation calculée est apprise à partir de données utilisateur.

L’avantage de ces modes de réalisation est d’adapter la commutation en fonction d’habitudes de l’utilisateur.

Dans des modes de réalisation, la durée d’inhalation est calculée sur une inhalation en cours et le moyen d’adaptation de la commutation adapte dynamiquement la commutation.

Ces modes de réalisation permettent de maintenir précisément le ratio de liquide inhalé par l’utilisateur tel que défini en adaptant les variables d’alimentation au cours de l’inhalation et pendant toute sa durée.

Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, de plus, un moyen de choix d’un ratio entre une quantité d’air et une quantité de liquide aérosolisé à inhaler et dans lequel l’embout d’inhalation comporte une arrivée d’air et un moyen d’obturation de l’arrivée d’air en fonction du ratio choisi.

L’avantage de ces modes de réalisation est de pouvoir définir une quantité de substance active à inhaler par un utilisateur.

À cet effet, selon un deuxième aspect, la présente invention vise un dispositif d’ajustement de la quantité de deux liquides aérosolisés pour être inhalés simultanément par un utilisateur, qui comporte :

- deux réservoirs, un premier réservoir comportant un premier liquide et un deuxième réservoir comportant un deuxième liquide présentant au moins une propriété différente, chaque liquide étant configuré pour être aérosolisé lorsque ce liquide subit une interaction physique déterminée,

- un embout d’inhalation, par l’utilisateur, du liquide aérosolisé en provenance de chaque réservoir,

- deux moyens d’aérosolisation pour aérosoliser respectivement le premier et le deuxième liquide, chaque réservoir étant associé à un moyen d’aérosolisation,

- une source d’énergie électrique autonome unique pour fournir de l’énergie électrique à chaque moyen d’aérosolisation, - un moyen de détermination d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide et

- un moyen de commutation pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue de la source d’énergie autonome unique, en fonction du ratio déterminée, le moyen de commutation comportant un unique modulateur de largeur d’impulsion entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation.

Grâce à ces dispositions, la puissance issue de l’alimentation électrique est répartie successivement entre chaque moyen d’aérosolisation pour les alimenter alternativement. Notamment, le phénomène d’inertie thermique de résistances thermiques, lorsque celles-ci agissent en tant que moyens d’aérosolisations électriques est utilisé pour limiter la quantité d’énergie électrique nécessaire pour chauffer deux liquides simultanément. Le rendement du dispositif est donc amélioré sans que l’utilisateur perçoive l’alternance en alimentation électrique de chaque moyen d’aérosolisation.

De la puissance fournie à un moyen d’aérosolisation découle directement ou indirectement, par exemple, la température de chauffe d’une résistance thermique ou une fréquence d’oscillation d’une grille pour un nébuliseur.

La présente invention permet de définir la puissance totale fournie aux moyens d’aérosolisations et simultanément, le ratio d’activation de chaque moyen d’aérosolisation. Ainsi, un seul modulateur de largeur d’impulsion à haute fréquence est nécessaire dans l’intégralité du moyen de commutation, ceci limite donc les coûts puisqu’un modulateur à largeur d’impulsion à haute fréquence est cinq à dix fois plus onéreux qu’un modulateur de largeur d’impulsion fonctionnant à fréquences plus basses.

Comme la puissance utilisée par les modulateurs de largeur d’impulsion dépend de leur fréquence de fonctionnement, le présent dispositif est également moins énergivore. Le dimensionnement de la batterie peut donc être réduit par rapport à un dispositif comportant deux modulateurs de largeur d’impulsions montés en parallèle. Ou, à batterie équivalente, la batterie se décharge moins rapidement, ce qui augmente donc le rendement du dispositif et la longévité de la batterie.

Aussi, la présente invention permet un gain d’espace et une réduction du coût de fabrication du dispositif.

Finalement, un tel dispositif permet d’avoir une plus grande précision dans l’évaporation de liquides des deux réservoirs, car la puissance finale est obtenue avant d’être appliquée à l’un ou l’autre des moyens d’aérosolisation. La période de commutation de la puissance est fixe et donc améliore la stabilité du système.

Par rapport au premier aspect décrit ci-dessus, moins de composants sont nécessaires réduisant donc le coût et augmentant la compacité du dispositif cependant, la quantité de calculs pour déterminer les différents états est augmentée.

Dans des modes de réalisation le modulateur de largeur d’impulsion présente trois états d’alimentation « éteint », « gauche » et « droit », le modulateur de largeur d’impulsion ajuste :

- un rapport cyclique d’alimentation en énergie électrique par alternance entre la somme de la durée dans les états gauche et droit, et la durée dans l’état éteint puis

- un rapport cyclique d’alternance de l’alimentation chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique en fonction du ratio déterminé par alternance entre les deux états d’alimentation gauche et droite. Ces modes de réalisation permettent de commander, la puissance totale fournie aux moyens d’aérosolisations et la répartition de cette puissance sur chaque moyen d’aérosolisation avec un unique modulateur de largeur d’impulsion.

Dans des modes de réalisation, le moyen de commutation comporte un moyen de définition d’une période de commutation sur laquelle chaque moyen d’aérosolisation est alimenté successivement.

Grâce à ces dispositions, le dispositif est adaptable à tout type de moyen d’aérosolisation et de liquide sans qu’un utilisateur perçoive la commutation lors de l’inhalation.

Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, de plus, un moyen de calcul d’une durée d’inhalation et un moyen d’adaptation de la commutation en fonction de la durée d’inhalation calculée.

Ces modes de réalisation permettent d’adapter la commutation pour maintenir le ratio déterminé durant toute l’inhalation, dont la durée ne peut être considérée comme habituellement constante ou dont le débit peut être variable. Par exemple, un utilisateur peut augmenter son débit - il peut aspirer plus ou moins fort - et/ou sa durée d’aspiration au fur et à mesure de l’inhalation.

Dans des modes de réalisation, la durée d’inhalation calculée est apprise à partir de données utilisateur.

L’avantage de ces modes de réalisation est d’adapter la commutation en fonction d’habitudes de l’utilisateur.

Dans des modes de réalisation, la durée d’inhalation est calculée sur une inhalation en cours et le moyen d’adaptation de la commutation adapte dynamiquement la commutation.

Ces modes de réalisation permettent de maintenir précisément le ratio de liquide inhalé par l’utilisateur tel que défini en adaptant les variables d’alimentation au cours de l’inhalation et pendant toute sa durée.

Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, de plus, un moyen de choix d’un ratio entre une quantité d’air et une quantité de liquide aérosolisé à inhaler et dans lequel l’embout d’inhalation comporte une arrivée d’air et un moyen d’obturation de l’arrivée d’air en fonction du ratio choisi.

L’avantage de ces modes de réalisation est de pouvoir définir une quantité de substance active à inhaler par un utilisateur et obtenir différentes sensations de tirage par exemple un tirage dit « serré » ou « aérien » connu de l’homme du métier.

Selon un troisième aspect, la présente invention vise un procédé d’ajustement de la quantité de deux liquides aérosolisés pour être inhalés simultanément par un utilisateur, chaque liquide étant contenu dans un réservoir associé à un moyen d’aérosolisation, qui comporte :

- une étape de détermination d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide,

- une étape de commutation pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue d’une source d’énergie autonome unique, par modulation de largeur d’impulsion entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation au moyen d’un modulateur de largeur d’impulsion ou de deux modulateurs de largeur d’impulsion montés en série,

- une étape d’évaporation du liquide contenu dans chaque réservoir lorsque ce liquide subit une interaction physique déterminée et

- une étape d’inhalation, par l’utilisateur, du liquide aérosolisé en provenance de chaque réservoir Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux des dispositifs objets de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier des dispositifs et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention dans lequel le moyen de commutation comporte deux modulateurs de largeur d’impulsion montés en série, la figure 2 représente, schématiquement, deux courbes de chauffage d’une résistance thermique agissant en tant que moyen d’aérosolisation, la figure 3 représente, schématiquement, un premier mode de réalisation d’une alimentation électrique de chaque moyen d’aérosolisation du dispositif objet de la présente invention la figure 4 représente, schématiquement, un deuxième mode de réalisation d’une alimentation électrique de chaque moyen d’aérosolisation du dispositif objet de la présente invention, la figure 5 représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes particulière du procédé objet de la présente invention et la figure 6 représente, schématiquement, un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention dans lequel le moyen de commutation comporte un unique modulateur de largeur.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.

On note dès à présent que les figures ne sont pas à l’échelle.

On note que le terme « propriété » désigne, par exemple, une concentration en substance active dans un liquide ou une propriété thermodynamique ou chimique d’un liquide.

On note que le terme « aérosoliser » désigne toute action consistant en la mise en suspension d’un liquide, par vaporisation ou par nébulisation par exemple.

La figure 2, sont représentées deux courbes 23 et 24 de chauffage d’une résistance thermique agissant en tant que moyen d’aérosolisation. Ces courbes représentent la température d’une résistance thermique agissant en que moyen d’aérosolisation 21 en fonction et de la durée de chauffage. Les inventeurs ont remarqué que lorsqu’une résistance thermique est alimentée alternativement, courbe 24, la durée de chauffage nécessaire pour atteindre une température prédéterminée 25 est très similaire à la durée de chauffage lorsqu’une résistance thermique est alimentée en courant électrique de manière continue étant donne l’inertie thermique de la résistance thermique.

Dans le cas de la nébulisation, ce n’est pas la puissance, mais la fréquence qui est gérée par le modulateur de largeur d’impulsion envoyée sur chaque nébuliseur. Les installations en parallèle ou en série des modulateurs de largeur d’impulsion permettent donc de gérer la fréquence de chaque nébuliseur afin de doser la quantité d’aérosol produite par celui-ci. Dans la présente invention, les inventeurs mettent à profit et généralisent cette découverte en alimentant de manière alternative deux moyens d’aérosolisation par commutation entre l’alimentation de l’une et l’autre des moyens d’aérosolisations. La consommation énergétique, la place nécessaire à l’alimentation des moyens d’aérosolisations et le coût du dispositif sont donc réduits sans affecter le volume de liquide aérosolisé inhalé par l’utilisateur.

On observe, sur la figure 1 , qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du dispositif 10 objet de la présente invention.

On observe, sur la figure 1 , qui n’est pas à l’échelle, une vue en coupe d’un mode de réalisation du dispositif 10 objet de la présente invention. Ce dispositif 10 comporte :

- deux réservoirs, 105 et 110, un premier réservoir comportant un premier liquide et un deuxième réservoir comportant un deuxième liquide présentant au moins une propriété différente, chaque liquide étant configuré pour être aérosolisé lorsque ce liquide subit une interaction physique déterminée,

- un embout d’inhalation 115, par l’utilisateur, du liquide aérosolisé en provenance de chaque réservoir,

- deux moyens d’aérosolisation, 120 et 125, pour aérosoliser respectivement le premier et le deuxième liquide, chaque réservoir étant associé à un moyen d’aérosolisation,

- une source d’énergie électrique autonome unique 130 pour fournir de l’énergie électrique à chaque moyen d’aérosolisation,

- un moyen de détermination 135 d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide et

- un moyen de commutation 140 pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue de la source d’énergie autonome unique, en fonction du ratio déterminée, le moyen de commutation comportant deux modulateurs de largeur d’impulsion, 155 et 160, montés en série entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation.

Les deux réservoirs, 105 et 110, sont, par exemple deux réservoirs de dimensions identiques configurés pour être transportables dans un dispositif de dimensions comparables à celles d’une cigarette électronique. Préférentiellement, chacun de ces réservoirs, 105 et 110, comporte un moyen d’aérosolisation, 120 et 125 intégré. Dans des modes de réalisation alternatifs, chaque réservoir comporte une cavité, non représentée, permettant l’insertion d’un moyen d’aérosolisation, 120 et 125. Un moyen d’aérosolisation, 120 ou 125, est associé à chaque réservoir, 105 ou 110, pour que lorsqu’un moyen d’aérosolisation, 120 ou 125, est activé, seul le liquide contenu dans le réservoir, 105 ou 110, associé soit aérosolisé.

Préférentiellement, chaque réservoir, 105 et 110, comporte un bouchon amovible pour la recharge en liquide à aérosoliser. Le liquide contenu dans chaque réservoir peut varier ou être remplacé au gré des actions de recharge.

Les liquides contenus dans chaque réservoir présentent au moins une caractéristique différente ou une combinaison de caractéristiques différentes. Les caractéristiques du liquide sont, par exemple :

- un goût,

- une substance active, par exemple de la nicotine, du Tétrahydrocannabinol (d’acronyme « THC »), du cannabidiol (d’acronyme « CBD »), ou un composé à visée thérapeutique,

- une concentration en substance active,

- une viscosité,

- une température de chauffe pour vaporiser le liquide, - ou toute autre caractéristique définissant un liquide pour cigarette électronique connue.

Dans des variantes, les deux réservoirs, 105 et 110, sont positionnés de manière parallèle le long d’un axe longitudinal général du dispositif 100. Ce dispositif comporte, en aval d’un côté du chemin d’air passant par une sortie de chaque réservoir, l’embout d’inhalation 115 et, en amont du chemin d’air, une entrée d’air, non représentée.

Dans des variantes, le dispositif 10 comporte au moins trois réservoirs.

L’embout d’inhalation 115 est, par exemple, un conduit configuré pour permettre à un utilisateur d’inhaler les liquides aérosolisés en sortie des réservoirs, 105 et 110.

Les deux moyens d’aérosolisations, 120 et 125, sont, par exemple, des résistances électriques s’échauffant par effet Joule lorsqu’un courant est appliqué aux bornes de ces moyens d’aérosolisations. L’échauffement d’une telle résistance, 120 et 125, dépend de l’intensité du courant traversant ledit moyen d’aérosolisation, 120 et 125. Ainsi, l’échauffement de la résistance, 120 et 125, peut être modulé par un moyen de commande 11 configuré pour appliquer un courant à chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125.

Dans des variantes, chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, peut être un nébuliseur à grille dont l’agitation dans le liquide à une fréquence plus ou moins élevée entraîne la nébulisation du liquide.

Dans des variantes, chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, peut être d’un type distinct.

Les liquides contenus dans les réservoirs, 105 et 110, peuvent présenter des valeurs physiques limites d’aérosolisation prédéterminées différentes. Par exemple, en fonction de propriétés du liquide, la température minimale requise pour vaporiser le liquide peut être différente.

La source d’énergie électrique autonome 130 unique est préférentiellement une batterie rechargeable. Les batteries rechargeables sont connues de l’homme du métier. Dans d’autres modes de réalisation, la source d’énergie électrique 130 unique est une pile électrique ou un ensemble de piles électriques agencés de manière connue de l’homme du métier.

La source d’énergie électrique autonome 130 alimente indirectement et alternativement les deux moyens d’aérosolisation. C’est-à-dire qu’une seule source fournit l’intensité électrique nécessaire à l’échauffement des moyens d’aérosolisations 120 et 125. En d’autres termes, les moyens d’aérosolisations électriques sont tous deux reliés à la même source d’énergie électrique autonome 130. Le courant électrique issu de la source d’énergie électrique autonome et fourni à chaque moyen d’aérosolisation 120 et 125 est commandé par le moyen de commande 11. C’est-à-dire que le moyen de commande 11 distribue l’énergie électrique à chaque moyen d’aérosolisation 120 et 125 en fonction d’éléments définis ci-dessous.

Dans des modes de réalisation, le dispositif 10 comporte une housse 195 de protection des réservoirs, 105 et 110, détachable, cette housse 195 comportant un moyen 190 de recharge de la source d’alimentation électrique autonome unique 130. Ce moyen de recharge 190 est, par exemple, une tige conductrice d’électricité, de type mini ou micro bus universel en série (« Universal Serial Bus » d’acronyme « USB », en anglais) par exemple, mise en contact d’une tige d’alimentation (non représentée) du dispositif 10. Dans des variantes, ce moyen de recharge 190 met en œuvre une recharge à induction. Cette housse 195 comporte, par exemple, une alimentation en électricité, telle une pile ou une batterie par exemple.

Le moyen de commande 11 comporte le moyen de détermination 135 d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide. Le moyen de détermination 135 est, par exemple, un programme informatique intégré à un terminal portable communicant et/ou du dispositif comportant les réservoirs, 105 et 110. Sur la figure 1 , le moyen de détermination est intégré au dispositif 10. Le terminal portable communicant est, par exemple, un téléphone mobile intelligent ou une tablette numérique.

Préférentiellement, les moyens du moyen de commande sont des programmes informatiques mis en œuvre par un microprocesseur, dans le dispositif 10 ou à distance, par exemple dans un terminal portable communiquant.

Dans des modes de réalisation, le moyen de détermination 135 comporte un moyen de réglage, par un utilisateur, du ratio de liquides à aérosoliser. Le moyen de réglage peut comporter un moyen d’affichage, par exemple un écran, qui d’une manière indirecte commande un ratio de liquides à aérosoliser, le ratio d’activation des moyens d’aérosolisation n’étant pas nécessairement proportionnel audit ratio de liquides à aérosoliser, et un moyen de commande du ratio de liquides affiché et donc réglé. Le moyen de réglage peut être une molette de réglage ou des boutons poussoirs ou tactiles comportant les inscriptions « + » pour augmenter le pourcentage de liquide aérosolisé issu du premier réservoir 105 et « - » pour diminuer ledit pourcentage.

Dans des modes de réalisation, le moyen de détermination 135 comporte un moyen d’accès à un profil d’utilisateur. Ce profil d’utilisateur correspond à un profil d’utilisateur type déterminé en fonction de données de consommation de l’utilisateur collectées par déclaration ou apprentissage automatique. Ces données de consommation comportent, par exemple :

- une fréquence de consommation en fonction d’un moment d’une journée ou d’une semaine,

- un moment d’une journée de consommation habituelle et

- répartition de l’inhalation de liquide aérosolisé provenant de chaque liquide du dispositif 10.

Dans le cas où les données de consommation sont apprises, ces données sont obtenues par accumulation de données associées à l’utilisation du moyen de commande mémorisée. Le moyen de commande 11 est, par exemple, pendant une période d’apprentissage, configuré pour commander l’aérosolisation d’un ratio constant de liquide aérosolisé à réglage constant. Chaque inhalation est datée par un moyen d’horodatage, telle une horloge électronique. Des données représentatives de chaque inhalation sont transmises par le biais d’un moyen de transmission à une mémoire. Ce moyen de transmission est, par exemple, une antenne configurée pour émettre un signal sans fil selon la technologie Bluetooth (marque déposée), WiFi (marque déposée) ou toute autre technologie sans fil connue de l’homme du métier. Dans des variantes, la mémoire est dans un même boîtier que l’embout d’inhalation. Dans d’autres variantes, la mémoire est intégrée au terminal portable communicant. Dans d’autres variantes, la mémoire est distante.

En fonction des données mémorisées, un moyen de détermination d’un profil d’utilisateur détermine un profil d’utilisateur. Ce moyen de détermination d’un profil d’utilisateur est, par exemple, un programme informatique configuré pour comparer une courbe de consommation de chaque réservoir en fonction du temps à l’échelle d’une journée et/ou d’une semaine à des courbes types de consommation et enregistre les réglages de la proportion du liquide aérosolisé produite par chaque réservoir. Lorsqu’une courbe type de consommation la plus proche de la courbe de consommation apprise est déterminée, le moyen de détermination d’un profil d’utilisateur détermine que le profil d’utilisateur associé à cette courbe type correspond au profil type de l’utilisateur dont le mode de consommation a été appris. Le moyen d’accès est, par exemple, une antenne configurée pour communiquer avec un serveur distant comportant des données relatives au profil d’utilisateur.

Dans des modes de réalisation, le dispositif 10 comporte un moyen de choix 175 d’un ratio entre une quantité d’air et une quantité liquide aérosolisé à inhaler et dans lequel l’embout d’inhalation 115 comporte une arrivée d’air 180 et un moyen d’obturation 185 de l’arrivée d’air en fonction du ratio choisi.

L’arrivée d’air 180 est par exemple un orifice traversant jusqu’au moyen d’inhalation. Le moyen d’obturation est par exemple, un clapet d’ouverture ou de fermeture de l’orifice de l’arrivée d’air 180 commandé électroniquement ou encore une bague rotative pour faire correspondre l’orifice de l’arrivée d’air 180 avec une ouverture ou une surface fermée.

Le moyen de choix 175 peut être choisi ou appris automatiquement similairement à la description ci-dessus en regard du moyen de détermination 135. Les moyens de détermination 135 et de choix 175 peuvent être un unique moyen pour commander le ratio entre les liquides à aérosoliser d’une part, et le ratio entre la somme des quantités de liquide aérosolisé et une quantité d’air, d’autre part.

On peut donc constater qu’une concentration d’un élément de chaque liquide aérosolisé, par exemple un agent de goût ou une substance active, peut être prédéterminée dans un volume de liquide aérosolisé inhalé par l’utilisateur.

Dans des modes de réalisation, le moyen de détermination 135 est configuré pour déterminer une quantité ou une concentration de substance active, contenue dans un liquide, à aérosoliser en fonction d’une courbe de sevrage type associée au profil d’utilisateur type déterminé. Cette courbe est globalement décroissante en fonction du temps à une échelle d’une semaine par exemple. Cependant, cette courbe peut être croissante à certains moments d’une journée ou d’une semaine en fonction des habitudes constatées de consommation de l’utilisateur.

Une donnée d’horodatage est associée à un instant de détermination par le moyen de détermination 135. Cette donnée d’horodatage est obtenue, par exemple, par une horloge électronique configurée pour mesurer une date et une heure d’activation d’un des moyens du dispositif 10.

Le moyen de détermination 135 d’une concentration ou d’une quantité de substance active à aérosoliser déterminant la concentration ou la quantité en fonction de données du profil d’utilisateur.

Le moyen de détermination 135 détermine une quantité ou une concentration de substance active à aérosoliser en fonction d’une donnée d’horodatage associée à une mise en marche du dispositif 10.

Le moyen de détermination 135 détermine une quantité ou une concentration de substance active croissante, par rapport à la dernière quantité de substance active déterminée, lorsque la donnée d’horodatage est la première donnée d’horodatage supérieure à une heure prédéterminée. Par exemple, la première inhalation de la journée présente une quantité de substance active plus grande que la dernière inhalation de la journée précédente.

Dans des variantes, le moyen de détermination 135 détermine une quantité ou une concentration de substance active croissante lorsqu’une durée supérieure à une durée limite prédéterminée s’est écoulée depuis la dernière inhalation.

Le moyen de détermination 135 détermine une quantité ou une concentration de substance active globalement décroissante en fonction de la donnée d’horodatage.

Le moyen de détection d’une fréquence d’inhalation de l’utilisateur sur l’embout d’inhalation 115 est, par exemple, un circuit électronique comportant un compteur du nombre d’inhalations réalisées par l’utilisateur sur l’embout d’inhalation 115. Le nombre d’inhalations est déterminé, par exemple, par l’utilisation d’une hélice configurée pour tourner lorsque de l’air traverse le conduit du moyen d’inhalation 115 dans un sens prédéterminé. Ce nombre d’inhalations, mesuré pendant une durée limite prédéterminée glissante, divisé par la durée limite prédéterminée glissante, donne une fréquence d’inhalation.

Lorsque cette fréquence d’inhalation est supérieure à une fréquence limite prédéterminée, le moyen de détermination 130 détermine une quantité ou une concentration de substance active à aérosoliser croissante ou décroissante par rapport à la précédente quantité de substance active déterminée. De manière générale, le moyen de détermination 130 détermine la quantité ou une concentration de substance active en fonction de la fréquence d’inhalation détectée.

Le dispositif 10 comporte un moyen de capture d’une alcoolémie de l’utilisateur. Ce moyen de capture est, par exemple, un éthylotest associé au moyen d’inhalation 115.

Le moyen de détermination 135 détermine la quantité de substance active à aérosoliser en fonction de l’alcoolémie captée. Si l’alcoolémie captée est élevée, et qu’une donnée, variable ou non, du profil d’utilisateur indique que l’utilisateur est conducteur, la quantité de substance active déterminée est augmentée. Inversement, si le profil d’utilisateur indique que l’utilisateur n’est pas conducteur, la quantité de substance active déterminée est réduite.

Dans des variantes, le moyen de détermination 135 est intégré au même boîtier que l’embout d’inhalation 115. Dans d’autres variantes, le moyen de détermination 135 est dans une mémoire distante, tel un serveur par exemple.

La quantité de substance active à aérosoliser déterminée est émise, par un moyen d’émission d’une information représentative de la quantité ou la concentration de substance active déterminée, en direction du moyen de commutation 140 et du moyen d’obturation éventuel 185. Ce moyen d’émission est, par exemple, une antenne du terminal portable communicant comportant le moyen de détermination 135 configurée pour émettre un signal selon la technologie Bluetooth (marque déposée), WiFi (marque déposée), ou tout autre protocole de communication sans fil connu de l’homme du métier.

Le dispositif 10 comporte un moyen de commutation 140 pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue de la source d’énergie autonome et des composants électroniques qui gèrent la puissance unique 130, en fonction du ratio déterminé.

Le moyen de commutation 140 gère l’alimentation en énergie électrique de chaque moyen d’aérosolisation. Le moyen de commutation 140 commute l’alimentation en énergie électrique entre au moins deux états, l’un configuré pour alimenter un premier moyen d’aérosolisation 120 en énergie électrique, l’autre configuré pour alimenter un deuxième moyen d’aérosolisation 125 en énergie électrique. Dans des modes de réalisation, le moyen de commutation 140 commute vers un troisième état dans lequel aucun moyen d’aérosolisation n’est alimenté en énergie électrique.

Le moyen de commutation 140 comporte deux modulateurs de largeur d’impulsion, 155 et 160, montés en série entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation.

Préférentiellement, le modulateur de largeur d’impulsion aval 160 ajuste d’un rapport cyclique d’alternance de chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique en fonction du ratio déterminé par alternance entre deux états dits « gauche » et « droite ».

On appelle modulateur de largeur d’impulsion aval, le modulateur de largeur d’impulsion connecté aux moyens d’aérosolisation et à l’autre modulateur de largeur d’impulsion. On appelle modulateur de largeur d’impulsion amont, le modulateur de largeur d’impulsion connecté à l’autre modulateur de largeur d’impulsion et à la source d’énergie électrique autonome.

On appelle état « gauche » la transmission d’un courant électrique à l’un des moyens d’aérosolisation 120 et état « droit » la transmission d’un courant électrique à l’un des moyens d’aérosolisation 125. On appelle état « allumé » la transmission d’un courant électrique d’un point amont à un point aval d’un circuit électrique, et « éteint » l’absence de transmission d’un courant électrique dudit point amont audit point aval, à la manière d’un commutateur électrique « tout ou rien ».

Le modulateur de largeur d’impulsion aval fonctionne à une fréquence plus faible que le modulateur de largeur d’impulsion amont.

On rappelle qu’un rapport cyclique est défini, pour un signal périodique, comme étant le temps pendant lequel un signal est à l’état haut, c’est-à-dire qu’un courant électronique passe, sur une période, ici appelée « période de commutation ». On note également que le rapport cyclique d’alternance en énergie électrique des moyens d’aérosolisation, 120 et 125, n’est pas directement proportionnel à la quantité de liquide à aérosoliser pour chaque liquide.

Le modulateur de largeur d’impulsion aval est configuré pour ajuster le rapport cyclique d’alternance entre l'alimentation en énergie électrique de l’un ou l’autre des moyens d’aérosolisation, 120 et 125, sans que les moyens d’aérosolisations soient alimentés en énergie électrique simultanément. C’est-à-dire que les signaux d’alimentation en énergie électrique de chaque moyen d’aérosolisation sont synchronisés sur une même période : la période de commutation. Et seul le signal d’alimentation d’un moyen d’aérosolisation, 120 ou 125, est à l’état haut à un instant donné.

Dans des modes de réalisation, les signaux d’alimentation des moyens d’aérosolisations, 120 et 125, peuvent être simultanément à l’état bas.

Ainsi, sur une période de commutation, la somme des rapports cycliques des signaux d’alimentation des moyens d’aérosolisation, 120 et 125, est inférieure ou égale à un.

Dans des modes de réalisation, le modulateur de largeur d’impulsion amont 155 définit un rapport cyclique d’alimentation en énergie électrique des moyens d’aérosolisation par alternance entre deux états dits « allumé » et « éteint ».

Le modulateur de largeur d’impulsion amont 155 est connecté à la source d’alimentation électrique autonome 130 et module le courant électrique issu de la source d’alimentation électrique autonome 130 pour définir une puissance en énergie électrique disponible pour alimenter les moyens d’aérosolisation alternativement. La puissance en énergie électrique disponible dépend de la valeur moyenne du courant électrique obtenu en sortie du modulateur de largeur d’impulsion. La valeur moyenne du courant électrique est directement proportionnelle au temps durant lequel le modulateur de largeur d’impulsion est dans un état allumé sur une période de commutation.

Le modulateur de largeur d’impulsion aval 160 est configuré pour commuter la distribution du courant obtenu en sortie du premier modulateur de largeur d’impulsion 155 entre les états possibles du moyen de commutation 140, c’est-à-dire gauche ou droite, pendant l’état allumé du modulateur de largeur d’impulsion amont 155. La commutation dépend des rapports cycliques ajustés.

Dans ces modes de réalisation, chaque modulateur de largeur d’impulsion, 155 et 160, est synchronisé avec un signal d’horloge qui définit la période de commutation et connecté à la source d’alimentation électrique autonome unique 130. Sur une période de commutation, on peut définir le rapport de commutation entre les signaux d’alimentation de chaque moyen d’aérosolisation,120 et 125. Le rapport de commutation est le rapport de la durée pour laquelle le premier moyen d’aérosolisation 120 est alimenté en énergie sur la durée pour laquelle le deuxième moyen d’aérosolisation 125 est alimenté en énergie. Le rapport de commutation est directement proportionnel aux rapports cycliques des signaux d’alimentation de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125.

Le rapport de commutation dépend au moins de la durée d’activation des moyens d’aérosolisations et donc d’inhalation, du rapport cyclique du premier moyen d’aérosolisation 120, du rapport cyclique du deuxième moyen d’aérosolisation 125 et de la puissance alimentant chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125. Cependant le rapport cyclique n’est pas linéaire avec la quantité de liquide aérosolisé à évaporer depuis chaque réservoir.

Dans d’autres modes de réalisation, le rapport de commutation dépend :

- d’un débit inhalation,

- d’une température ambiante,

- d’une humidité ambiante,

- de la viscosité de chaque liquide,

- d’au moins une propriété thermodynamique de chaque liquide,

- d’un ratio entre propylène glycol (d’acronyme « PG ») et glycérine végétale (d’acronyme « VG »),

- de la formulation de chaque liquide,

- de la valeur du moyen d’aérosolisation en Ohm,

- de la surface de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125,

- du matériau de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125,

- d’au moins une propriété thermodynamique de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125,

- d’un type de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, par exemple, un fil, un maillage (« mesh » en anglais), un élément en céramique,

- d’une forme et de dimensions de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125,

- d’une position d’un élément imbibé de liquide par rapport à au moins un moyen d’aérosolisation, 120 et 125,

- d’une capacité thermique de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, et/ou

- de la conception du chemin d'air, c’est-à-dire la manière dont l'air entrant arrive sur l'élément de chauffe et parcours un chemin jusqu’au moyen d’inhalation 115.

Les inventeurs ont calculé le rapport de commutation, en ce qui concerne l’utilisation de résistances chauffantes en tant que moyens d’aérosolisation, en réalisant des tests sur des séries normalisées. Les expériences effectuées sont décrites ci-dessous.

Une série normalisée est définie par vingt inhalations artificielles, chacune d’une durée de trois secondes et d’un débit de 55mL, espacée par trente secondes d’attente entre chaque inhalation artificielle. L’ensemble des vingt cycles est reproduit trois fois, c’est-à-dire formant un triplicat.

La première partie du protocole a pour but de déterminer la puissance maximale fournie à chaque moyen d’aérosolisation pour éviter l’inhalation à sec (« dry-hit » en anglais). Typiquement, dans une cigarette électronique, un moyen d’aérosolisation entoure une mèche en coton imbibée de liquide. Une inhalation à sec produit un goût de brûlé dû à la surchauffe du moyen d’aérosolisation quand trop peu de liquide est disponible pour alimenter la mèche de coton en contact avec le moyen d’aérosolisation.

La puissance maximale déterminée est valable pour le système thermodynamique étudié lors du test. Une modification des propriétés thermodynamiques du dispositif peut entraîner un nouveau calcul de la puissance maximale.

Dans un premier temps, un seul réservoir est donc utilisé :

1 ) Le réservoir utilisé est pesé après remplissage. Une tension médiane de 3,6V est d’abord utilisée sur une série normalisée. Pour chaque inhalation on note s’il y a eu ou non une inhalation à sec. A la fin de la série, on pèse le réservoir pour connaître la quantité de liquide évaporé.

2) Si aucune inhalation à sec n’a été détectée, on reproduit l’étape 1 ) en augmentant la tension de 0,1 Volt (V) jusqu’à obtenir une inhalation à sec. La tension avant l’itération produisant une inhalation à sec est donc la tension maximale.

3) On a donc déterminé une tension maximale pour une durée d’inhalation de 3 secondes. Il faut donc maintenant vérifier avec des durées d’inhalations plus grandes qu’aucune inhalation à sec n’arrive. On reproduit donc l’étape 1 ) en prenant la tension trouvée précédemment, mais avec une durée d’inhalation de 5 secondes.

4) Si aucune inhalation à sec n’a été détectée, on reproduit l’étape 1 ) en prenant la tension maximale, mais avec une durée d'inhalation, autrement appelé "puff" de manière connue de l'homme du métier, de 7secondes.

5) Si aucune inhalation à sec n’a été détectée, la tension maximale sur un réservoir a donc été déterminée avec la quantité de liquide évaporé pour une durée de 3, 5 et 7 secondes.

Dans un second temps, deux réservoirs sont utilisés en même temps avec un rapport de commutation de 50% :

1 ) Les deux réservoirs sont pesés. Une série normalisée avec une durée de puffs de 3 secondes est réalisée avec la tension maximale. Les deux réservoirs sont pesés afin de connaître la quantité de liquide évaporé.

2) Tant que la quantité de liquide évaporée n’est pas égale à la quantité de liquide évaporé obtenu sur un seul réservoir, on reproduit l’étape 1 ) en augmentant la tension.

3) Une fois cette tension trouvée pour une durée d’inhalation de 3 secondes, ce test est reproduit pour trouver la tension pour une durée de 5 secondes et de 7 secondes.

On peut établir le tableau suivant :

On note que la tension X2max avec un rapport cyclique de 50% permet d’obtenir la même quantité de liquide évaporé que la tension X1 max avec un rapport cyclique de 100%.

Ensuite, on détermine l’impact du rapport de commutation sur le ratio de liquide évaporé. La deuxième partie du protocole a pour but de déterminer les ratios de liquide évaporé en fonction du rapport de commutation pour chaque couple de durée et de tension fixe. On effectue une série normalisée en faisant varier le rapport cyclique jusqu’à arriver à un ratio de liquide évaporé de 97,5% d’un liquide et 2,5% de l’autre liquide. On obtient le tableau suivant :

Ce tableau illustre, par exemple, qu’un rapport de commutation de 60% de durée d’alimentation du premier moyen d’aérosolisation et 40% de durée d’alimentation du deuxième moyen d’aérosolisation sur une période de commutation provoque une évaporation de 74% du premier liquide et 26% du deuxième liquide.

L’évaporation de liquide n’est pas linéaire avec le rapport de commutation et plus le rapport de commutation est inégal et plus le ratio de liquide est inégal de manière exponentielle. On reproduit l’expérience pour tous les couples de durées et de tension maximales et pour tout nouveau système thermodynamique.

Enfin, on compile les données et on détermine une formule mathématique pour obtenir un rapport de commutation en fonction d’un ratio de liquide à évaporer. À cette étape nous avons donc un tableau comportant un grand nombre d’entrées qui indique le ratio de liquide évaporé en fonction de chaque paramètre : c’est-à-dire, a minima, la durée d’inhalation, la tension appliquée à chaque moyen d’aérosolisation et le rapport de commutation.

Des variables dépendantes et régressives sont définies selon le modèle d’une suite de régression linéaire. Une formule mathématique est ensuite obtenue en fonction des différents paramètres ainsi qu’un rapport sur la pertinence de cette formule, par exemple une précision ou un pourcentage d’erreur. Si les données du rapport de pertinence sont acceptables, nous pouvons donc passer à l’étape de validation de cette formule.

Dans cette étape, la formule est validée théoriquement pour tous les paramètres puis en comparant les résultats trouvés par rapport aux résultats des expériences précédemment effectuées. Si les résultats obtenus sont similaires aux résultats réels et bien cela signifie que la formule correspond bien et la formule est implémentée par le moyen de commutation 140. Une nouvelle série de tests est réalisée avec mesure de quantité de liquide évaporé. Cette nouvelle série permet de valider qu’on obtient bien le ratio de liquide évaporé voulu, quelles que soient la durée d’inhalation et la tension appliquée au moyen d’aérosolisation. Si les résultats théoriques obtenus présentent des points de divergences par rapport aux résultats réels la formule mathématique est réévaluée.

Dans des modes de réalisation, le dispositif 10 comporte un moyen de calcul 165 d’une durée d’inhalation et un moyen d’adaptation 170 de la commutation en fonction de la durée d’inhalation calculée.

Dans des modes de réalisation, la durée d’inhalation calculée est apprise à partir de données utilisateur. Par exemple, une durée moyenne d’inhalation peut être calculée sur les 500 dernières inhalations que l’utilisateur a prises. Le moyen de calcul 165 injecte ensuite la durée moyenne calculée dans la formule mathématique obtenue pour calculer le rapport de commutation.

Ces modes de réalisation peuvent engendrer une erreur dans le cas où la durée de l’inhalation n’est pas égale à la durée moyenne.

Dans des modes de réalisation, la durée d’inhalation est calculée sur une inhalation en cours et le moyen d’adaptation 170 de la commutation adapte dynamiquement la commutation. Dans ces modes de réalisation, la durée d’inhalation est mesurée et le rapport de commutation est adapté chaque 0,1 seconde, par exemple.

En effet, pour une tension, ou une puissance et rapport de commutation fixe, le ratio de liquide évaporé évolue en fonction de la durée de l’inhalation. Le rapport de commutation est réajusté chaque 0,1 seconde en fonction de la formule mathématique précédemment obtenue.

On observe, sur la figure 6, un deuxième moyen de réalisation d’un dispositif objet de la présente invention. Dans le mode de réalisation représenté en figure 6, le moyen de commutation 640 comporte un unique modulateur de largeur d’impulsion 650 entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation. Le reste du dispositif fonctionnant de manière similaire à ce qui est décrit ci-dessus.

Le moyen de commutation 640 gère l’alimentation en énergie électrique de chaque moyen d’aérosolisation. Le moyen de commutation 640 commute l’alimentation en énergie électrique entre trois états, un premier dit « gauche » configuré pour alimenter un premier moyen d’aérosolisation 120 en énergie électrique, une deuxième dit « droit » configuré pour alimenter un deuxième moyen d’aérosolisation 125 en énergie électrique et un troisième état dit « éteint » dans lequel aucun moyen d’aérosolisation n’est alimenté en énergie électrique.

Le modulateur de largeur d’impulsion (650) présente trois états d’alimentation « éteint », « gauche » et « droit », le modulateur de largeur d’impulsion ajuste :

- un rapport cyclique d’alimentation en énergie électrique par alternance entre la somme de la durée dans les états gauche et droit, et la durée dans l’état éteint puis

- un rapport cyclique d’alternance de l’alimentation de chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique en fonction du ratio déterminé par alternance entre deux états d’alimentation dits « gauche » et « droite ». Le rapport cyclique d’alimentation en énergie électrique entre un état éteint et un état allumé est calculé selon la puissance à délivrer basée sur la tension de la batterie. Une fois que la durée éteinte ou allumée est calculée, un rapport cyclique d’alternance de l’alimentation de chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique est calculé en fonction du ratio déterminé et appliqué sur le temps de période allumée.

Ainsi, sur une période de commutation, la somme des rapports cycliques des signaux d’alimentation des moyens d’aérosolisation, 120 et 125, est inférieure ou égale à un.

Le modulateur de largeur d’impulsion 650 est connecté à la source d’alimentation électrique autonome 130 et module le courant électrique issu de la source d’alimentation électrique autonome 130 pour définir une puissance en énergie électrique disponible pour alimenter les moyens d’aérosolisation alternativement. La puissance en énergie électrique disponible dépend de la valeur moyenne du courant électrique obtenu en sortie du modulateur de largeur d’impulsion. La valeur moyenne du courant électrique est directement proportionnelle au temps durant lequel le modulateur de largeur d’impulsion est dans un état allumé sur une période de commutation. Un état « allumé » correspond à un état « gauche » ou « droit ».

Le modulateur de largeur d’impulsion 650 est également configuré pour commuter la distribution du courant obtenu entre les états gauche ou droit pendant l’état allumé du modulateur de largeur d’impulsion amont 650. La commutation dépend des rapports cycliques ajustés.

En regard du dispositif 10, on observe, sur la figure 3, des schémas d’alimentation électrique du moyen de commutation 140 et de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, en fonction du temps 32. La figure 3 représente l’alimentation électrique de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, en fonction du temps 32 lorsque deux modulateurs de largeur d’impulsion, 155 et 160, sont montés en série.

Le schéma 30a représente la tension moyenne issue du modulateur de largeur d’impulsion. Le schéma 30b représente l’alimentation électrique du modulateur de largeur d’impulsion aval 160. Le schéma 30c représente l’alimentation électrique du premier moyen d’aérosolisation 120 et le schéma 30d représente l’alimentation électrique du deuxième moyen d’aérosolisation 125. Les schémas, 30a, 30b, 30c et 30d représentent quatre périodes de commutation 35.

On observe, sur le schéma 30a, une tension moyenne 36 de valeur prédéterminée. La valeur prédéterminée dépend de la durée dans laquelle un état haut est défini pour le modulateur de largeur d’impulsion par rapport à la période

On observe sur le schéma 30b, la tension issue du deuxième modulateur de grandeur d’impulsion 160 est à un état gauche 33 et un état droit 34 pour un rapport cyclique prédéterminé, préférentiellement le nombre d’états gauche et droit sont égaux et de signes opposés.

Pour le même rapport cyclique, lorsque la tension est de signe positif sur la figure 30b, le moyen d’aérosolisation 120 est alimenté en énergie électrique. Et lorsque la tension est de signe négatif pour le moyen de commutation 140, le moyen d’aérosolisation 125 est alimenté en énergie électrique.

En regard du dispositif 10, on observe, sur la figure 4, des schémas d’alimentation électrique du moyen de commutation 640 et de chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, en fonction du temps 32.

Le schéma 40a représente la tension moyenne issue de la source d’alimentation en énergie électrique autonome unique 130. Le schéma 40b représente l’alimentation électrique du premier moyen d’aérosolisation 120 lorsque le modulateur de largeur d’impulsion 650 est en état « gauche ». Le schéma 40c représente l’alimentation électrique du deuxième moyen d’aérosolisation 125 lorsque le modulateur de largeur d’impulsion 650 est en état « droit ». Et le schéma 40d représente l’alimentation électrique du deuxième moyen d’aérosolisation 125 lorsque le modulateur de largeur d’impulsion 650 est en état « éteint ». Les schémas, 40a, 40b et 40c représentent quatre périodes de commutation 35.

On observe, sur le schéma 40a, une tension moyenne 46 de valeur prédéterminée disponible pour être répartie. C’est donc une valeur moyenne dépendant de la durée sur une période 45 pendant laquelle le modulateur de largeur d’impulsion est en état « allumé » c’est-à-dire « gauche » ou « droit ».

Pour le même rapport cyclique pour chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, lorsque la tension est de signe positif sur la figure 40b, le moyen d’aérosolisation 120 est alimenté en énergie électrique. Similairement, lorsque la tension est de signe positif sur la figure 40c, le moyen d’aérosolisation 125 est alimenté en énergie électrique. On observe que lorsque la tension de la figure 40b atteint un front descendant, la tension du schéma 40c présente un front montant pour éviter que les deux moyens d’aérosolisations soient alimentés simultanément.

Le même rapport cyclique pour chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125, permet d’apporter la même valeur moyenne de tension à chaque moyen d’aérosolisation, 120 et 125.

Dans des modes de réalisation, le dispositif 10 comporte un moyen de capture d’une donnée représentative d’une température dans au moins un réservoir, 105 et 110. Ce moyen de capture 155 est, par exemple, un thermomètre électronique. Dans des modes de réalisation, le moyen de commande 11 commande l’échauffement du moyen d’aérosolisation, 120 et 125, associée à chaque dit réservoir, 105 et 110, en fonction de la température captée.

Dans des variantes, le dispositif 10 comporte un moyen de capture du débit d’inhalation d’un utilisateur. Ce moyen de capture du débit est, par exemple, un circuit électronique connecté à une hélice positionnée dans le conduit. En fonction d’une rotation de l’hélice captée et d’une valeur prédéterminée représentative de la surface de la section du conduit à l’endroit de l’hélice, le moyen de capture du débit calcule le débit d’inhalation.

Dans des variantes, le dispositif 10 comporte un moyen d’émission à une mémoire distante d’information de consommation de l’utilisateur. Ce moyen d’émission est, par exemple, une antenne configurée pour émettre un signal sans fil selon le standard IEEE 802.11 , dit « Wi-Fi », par exemple. Les informations de consommation ainsi mémorisées permettent, par exemple, d’établir des statistiques transmises à un terminal portable communicant de l’utilisateur.

Dans des variantes, le dispositif 10 comporte un écran d’affichage d’informations représentatives :

- d’un niveau de charge de la batterie,

- d’un niveau de remplissage d’un ou de chaque réservoir,

- d’un mode de consommation, automatique ou manuel, de la substance active et/ou

- d’un ratio d’échauffement entre les deux moyens d’aérosolisations,

- d’une valeur des moyens d’aérosolisations détectées en Ohm,

- d’une usure des moyens d’aérosolisations en pourcentage,

- d’une température en temps réel des moyens d’aérosolisations,

- d’une puissance totale ou tension totale aux bornes de chaque moyen d’aérosolisation,

- d’une concentration de substance active à aérosoliser,

- d’un volume de liquide aérosolisé à produire pour chaque réservoir, par exemple un ratio,

- d’une valeur du ratio de puissance d’échauffement entre les moyens d’aérosolisations, et/ou

- de divers messages sous forme de texte. Dans des variantes, le dispositif 10 comporte un moyen d’émission d’un signal lumineux. Ce moyen d’émission d’un signal lumineux est, par exemple, une diode électroluminescente configurée pour émettre de la lumière lorsqu’une fréquence d’inhalation de l’utilisateur détectée est supérieure à une valeur limite prédéterminée.

Dans des variantes, le moyen de commande 11 est désactivé pendant une durée limite prédéterminée lorsqu’une quantité ou une concentration limite prédéterminée de substance active a été aérosolisée pendant une durée limite prédéterminée.

Dans des variantes, au moins un des réservoirs, 105 et 110, comporte un médicament configuré pour être pris par voie orale ou inhalatoire. Ce médicament est, par exemple, sous forme de grandes molécules brisées par un moyen d’émission d’ultrasons.

Dans des variantes, le moyen de détermination 130 détermine une quantité de substance active à inhaler en fonction d’une information d’un événement, déclarée par l’utilisateur, associée à une donnée d’horodatage. Lorsque la détermination d’une quantité de substance active a lieu pendant l’événement mémorisé, la quantité de substance active déterminée est augmentée.

Dans des variantes, l’embout d’inhalation 115 est connecté à un moyen de géolocalisation et une donnée représentative d’une localisation est associée en mémoire à chaque donnée d’une inhalation.

Dans des variantes, au moins un moyen d’émission émettant un signal selon la technologie Bluetooth met en œuvre la technologie Bluetooth Low Energy (traduite par « Bluetooth à faible consommation énergétique » en français).

On observe, sur la figure 5, un mode de réalisation particulier d’un procédé 50 d’ajustement de la quantité de deux liquides aérosolisés inhalés simultanément par un utilisateur, chaque liquide étant contenu dans un réservoir associé à un moyen d’aérosolisation, qui comporte :

- une étape de détermination 51 d’un ratio de liquides à aérosoliser pour chaque liquide,

- une étape de commutation 52 pour alimenter alternativement chaque moyen d’aérosolisation en énergie électrique issue d’une source d’énergie autonome unique, par modulation de largeur d’impulsion entre la source d’énergie électrique autonome et chaque moyen d’aérosolisation au moyen d’un modulateur de largeur d’impulsion ou de deux modulateurs de largeur d’impulsion montés en série

- une étape d’évaporation 53 du liquide contenu dans chaque réservoir lorsque ce liquide subit une interaction physique déterminée et

- une étape d’inhalation 54, par l’utilisateur, du liquide aérosolisé en provenance de chaque réservoir.

Les moyens des dispositifs 10 et sont configurés pour mettre en œuvre les étapes du procédé 50 et leurs modes de réalisation tels qu’exposés ci-dessus et le procédé 50 ainsi que ses différents modes de réalisation présentent des étapes correspondantes aux moyens des dispositifs 10 et 60.