BR112016011533B1

BR112016011533B1 - artigo para fumar com uma válvula

Info

Publication number: BR112016011533B1
Application number: BR112016011533-3A
Authority: BR
Inventors: Oleg Mironov; Sebastien LANASPEZE
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2021-05-18
Also published as: AU2014372841B2; KR102409035B1; PT3086672T; MX2016008464A; ZA201602278B; ES2668460T3; CN105792691A; CN105792691B; CA2928104A1; JP2017500023A; EP3086672A1; UA118771C2; WO2015097005A1; AU2014372841A1; KR20160093010A; RU2665611C2; SG11201605018RA; PL3086672T3; IL244910A0; MY189580A

Abstract

ARTIGO PARA FUMAR COM UMA VÁLVULA. A presente invenção refere-se a um artigo para fumar (1, 101, 201, 301), que compreende: uma fonte de calor combustível (10) com faces frontal (12) e traseira (14) opostas; um ou mais canais de fluxo de ar (16) que se estendem desde a face frontal (12) até a face traseira (14) da fonte de calor combustível (10); um substrato formador de aerossol (30) a jusante da face traseira (14) da fonte de calor combustível (10); e uma válvula bimetálica termostática (20, 120, 220, 320) localizada entre a face traseira (14) da fonte de calor combustível (10) e o substrato formador de aerossol (30). A válvula bimetálica termostática (20, 120, 220, 320) é disposta para se deformar a partir de uma primeira posição, na qual a válvula (20, 120, 220, 320) impede substancialmente ou inibe a comunicação fluida entre o um ou mais canais de fluxo de ar (16) e o substrato formador de aerossol (30), para uma segunda posição, na qual o um ou mais canais de fluxo de ar (16) e o substrato formador de aerossol (30) estão em comunicação fluida, quando a válvula bimetálica termostática (20, 120, 220, 320) é aquecida acima de uma temperatura limite.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um artigo para fumar que compreende uma fonte de calor combustível com faces opostas frontal e traseira, um ou mais canais de fluxo de ar que se estendem desde a face frontal até a face traseira da fonte de calor combustível, um substrato formador de aerossol a jusante da face traseira e uma válvula bimetálica termostática entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol.

[002] Diversos artigos para fumar, nos quais o tabaco é aquecido em vez de sofrer combustão, já foram propostos na técnica. Um dos objetivos de tais artigos para fumar 'aquecidos' é reduzir os já conhecidos constituintes de fumaça nocivos do tipo produzido pela combustão e degradação pirolítica do tabaco em cigarros convencionais. Em um tipo conhecido de artigo para fumar aquecido, um aerossol é gerado pela transferência de calor de uma fonte de calor combustível para um substrato formador de aerossol fisicamente separado. O substrato formador de aerossol pode estar localizado no interior, ao redor ou a jusante da fonte de calor combustível. Durante o ato de fumar, são liberados compostos voláteis a partir do substrato formador de aerossol por meio de transferência de calor, a partir da fonte de calor combustível, e arrastados no ar tragado através do artigo para fumar. Conforme os compostos liberados resfriam, eles se condensam para formar um aerossol que é inalado pelo usuário. Normalmente, o ar é tragado para dentro desses artigos para fumar conhecidos através de um ou mais canais de fluxo de ar fornecidos através da fonte de calor combustível, e a transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato formador de aerossol ocorre por convecção e condução forçadas.

[003] Por exemplo, o WO-A2-2009/022232 divulga um artigo para fumar que compreende uma fonte de calor combustível, um substrato formador de aerossol a jusante da fonte de calor combustível, e um elemento condutor de calor ao redor e em contato direto com uma parte traseira da fonte de calor combustível e com uma parte frontal adjacente do substrato formador de aerossol. Para fornecer uma quantidade controlada de aquecimento por convecção forçada do substrato formador de aerossol, um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais são fornecidos através da fonte de calor combustível.

[004] Nos artigos para fumar conhecidos que compreendem um ou mais canais de fluxo de ar através da fonte de calor combustível, a baforada pelo usuário, ao mesmo tempo em que acende a fonte de calor combustível, pode fazer com que o usuário seja exposto a subprodutos da combustão e pirolíticos indesejáveis, ou pode levar à decomposição e a produtos de reação, por exemplo, devido à combustão do substrato formador de aerossol, fuligem da chama usada para acender a fonte de calor combustível, ou a emissões a partir da fonte de calor combustível.

[005] Ainda permanece uma necessidade de artigos para fumar aquecidos que compreendam uma fonte de calor combustível com faces opostas frontal e traseira, um ou mais canais de fluxo de ar que se estendam desde a face frontal até a face traseira da fonte de calor combustível, e um substrato formador de aerossol a jusante da face traseira da fonte de calor combustível, em que a exposição do usuário aos compostos indesejáveis durante a ignição da fonte de calor seja reduzida. Em particular, ainda permanece uma necessidade de artigos para fumar aquecidos que compreendam uma fonte de calor combustível com faces opostas frontal e traseira, um ou mais canais de fluxo de ar que se estendam desde a face frontal até a face traseira da fonte de calor combustível, e um substrato formador de aerossol a jusante da face traseira da fonte de calor combustível, em que o ar seja substancialmente impedido de ser tragado através do um ou mais canais de fluxo de ar até que a fonte de calor combustível seja completamente acesa.

[006] De acordo com a invenção, é fornecido um artigo para fumar que compreende uma fonte de calor combustível com faces opostas frontal e traseira, um ou mais canais de fluxo de ar que se estendem desde a face frontal até a face traseira da fonte de calor combustível, um substrato formador de aerossol a jusante da face traseira da fonte de calor combustível, e uma válvula bimetálica termostática localizada entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol, em que a válvula bimetálica termostática é disposta para se deformar a partir de uma primeira posição, na qual a válvula impede substancialmente ou inibe a comunicação fluida entre o um ou mais canais de fluxo de ar e o substrato formador de aerossol, para uma segunda posição, na qual o um ou mais canais de fluxo de ar e o substrato formador de aerossol estão em comunicação fluida, quando a válvula bimetálica termostática é aquecida acima de uma temperatura limite. Ou seja, a válvula bimetálica termostática é aquecida com energia suficiente para atingir a temperatura limite.

[007] Em certas modalidades, a válvula impede substancialmente a comunicação fluida entre o um ou mais canais de fluxo de ar e o substrato formador de aerossol, quando na primeira posição.

[008] Conforme usado neste documento, os termos 'distal', 'a montante' e 'frontal', e 'proximal', 'a jusante' e 'traseiro' são usados para descrever as posições relativas dos componentes, ou partes dos componentes, do artigo para fumar em relação ao sentido no qual um usuário traga no artigo para fumar durante sua utilização. Artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem uma extremidade proximal através da qual, durante o uso, um aerossol sai do artigo para fumar para a distribuição a um usuário. A extremidade proximal também pode ser referida como extremidade da boca. Durante o uso, um usuário traga na extremidade proximal do artigo para fumar a fim de inalar um aerossol gerado pelo artigo para fumar.

[009] A fonte de calor combustível está localizada na ou próxima à extremidade distal. A extremidade da boca está a jusante da extremidade distal. A extremidade proximal pode ser também referida como extremidade a jusante do artigo para fumar, e a extremidade distal pode também ser referida como extremidade a montante do artigo para fumar. Os componentes, ou partes dos componentes, dos artigos para fumar de acordo com a invenção podem ser descritos como estando a montante ou a jusante um do outro com base em suas posições relativas entre a extremidade proximal e a extremidade distal do artigo para fumar.

[0010] A face frontal da fonte de calor combustível está na extremidade a montante da fonte de calor combustível. A extremidade a montante da fonte de calor combustível é a extremidade da fonte de calor combustível mais distante da extremidade proximal do artigo para fumar. A face traseira da fonte de calor combustível está na extremidade a jusante da fonte de calor combustível. A extremidade a jusante da fonte de calor combustível é a extremidade da fonte de calor combustível mais próxima da extremidade proximal do artigo para fumar.

[0011] Conforme usado neste documento, o termo 'comprimento' é usado para descrever a dimensão máxima no sentido longitudinal do artigo para fumar. Ou seja, a dimensão máxima no sentido entre a extremidade proximal e a extremidade distal oposta do artigo para fumar.

[0012] Conforme usado neste documento, o termo 'canal de fluxo de ar' é usado para descrever um canal que se estende ao longo do comprimento de uma fonte de calor combustível através da qual o ar pode ser tragado a jusante para inalação por um usuário.

[0013] Conforme usado neste documento, o termo 'substrato formador de aerossol' é usado para descrever um substrato capaz de liberar, mediante aquecimento, compostos voláteis que podem formar um aerossol. Os aerossóis gerados a partir dos substratos formadores de aerossol dos artigos para fumar de acordo com a invenção podem ser visíveis ou invisíveis e podem incluir vapores (por exemplo, partículas finas de substâncias, que estão no estado gasoso, que sejam normalmente líquidas ou sólidas à temperatura ambiente), bem como gases e gotículas líquidas de vapores condensados.

[0014] O substrato formador de aerossol pode estar na forma de um plugue ou segmento que compreende um material capaz de liberar, mediante aquecimento, compostos voláteis, que podem formar um aerossol, circunscrito por um invólucro. Quando um substrato formador de aerossol estiver na forma desse plugue ou segmento, o plugue inteiro ou segmento, incluindo qualquer invólucro, é considerado como sendo o substrato formador de aerossol.

[0015] Como usado neste documento, o termo 'termostático' é usado para descrever um objeto que responde automaticamente às alterações de temperatura.

[0016] Como usado neste documento, o termo 'bimetal' é usado para descrever um objeto que é formado pela ligação de duas camadas de metal e/ou ligas com diferentes coeficientes de expansão térmica.

[0017] Como usado neste documento, o termo 'válvula' é usado para descrever um dispositivo que controla o fluxo de ar através do artigo. Isto inclui, mas não está limitado a uma válvula unidirecional.

[0018] Como usado neste documento, o termo 'deformar' é usado para descrever a alteração de forma e/ou dimensões de um objeto, tanto elástica quanto plasticamente.

[0019] Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem uma fonte de calor combustível que inclui um ou mais canais de fluxo de ar.

[0020] Os um ou mais canais de fluxo de ar podem compreender um ou mais canais de fluxo de ar fechados.

[0021] Como usado neste documento, o termo 'fechado' é usado para descrever os canais de fluxo de ar que se estendem através do interior da fonte de calor combustível e um são rodeados pela fonte de calor combustível.

[0022] Alternativa ou adicionalmente, o um ou mais canais de fluxo de ar podem compreender um ou mais canais de fluxo de ar não fechados. Por exemplo, a uma ou mais vias de fluxo de ar podem compreender um ou mais sulcos ou outros canais de fluxo de ar não fechados que se estendem ao longo do exterior da fonte de calor combustível.

[0023] O um ou mais canais de fluxo de ar podem compreender um ou mais canais de fluxo de ar fechados ou um ou mais canais de fluxo de ar não fechados ou uma combinação dos mesmos.

[0024] Em certas modalidades, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem um, dois ou três canais de fluxo de ar que se estendem desde a face frontal até a face traseira da fonte de calor combustível.

[0025] Em modalidades preferenciais, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem um único canal de fluxo de ar que se estende desde a face frontal até a face traseira da fonte de calor combustível.

[0026] Em modalidades particularmente preferenciais, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem um único canal de fluxo de ar substancialmente central ou axial que se estende desde a face frontal até a face traseira da fonte de calor combustível.

[0027] Nessas modalidades, o diâmetro do único canal de fluxo de ar tem preferencialmente entre cerca de 1,5 mm e cerca de 3 mm.

[0028] Será percebido que, além de um ou mais canais de fluxo de ar através dos quais o ar pode ser tragado para inalação por um usuário, as fontes de calor combustíveis dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, também podem compreender uma ou mais passagens fechadas ou bloqueadas através das quais o ar não pode ser tragado para inalação por um usuário.

[0029] Por exemplo, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender fontes de calor combustíveis que compreendem um ou mais canais de fluxo de ar que se estendem desde a face frontal até a face traseira da fonte de calor combustível e um ou mais passagens fechadas que se estendem a partir da face frontal da fonte de calor combustível ao longo de apenas parte do comprimento da fonte de calor combustível.

[0030] A inclusão de uma ou mais passagens de ar fechadas aumenta a área de superfície da fonte de calor combustível que é exposta ao oxigênio do ar e pode, vantajosamente, facilitar a ignição e combustão sustentada da fonte de calor combustível.

[0031] Durante o uso, o ar tragado através do substrato formador de aerossol do artigo para fumar entra no artigo para fumar através do um ou mais canais de fluxo de ar. O ar tragado passa a jusante através do artigo para fumar e sai do artigo para fumar através da extremidade proximal do mesmo.

[0032] Em certas modalidades, o ar tragado através do substrato formador de aerossol do artigo para fumar, que entra no artigo para fumar através do um ou mais canais de fluxo de ar, pode entrar em contato direto com uma parte combustível da fonte de calor combustível conforme ele passa através do um ou mais canais de fluxo de ar.

[0033] Alternativa ou adicionalmente, o ar tragado através do substrato formador de aerossol do artigo para fumar, que entra no artigo para fumar através do um ou mais canais de fluxo, pode entrar em contato em direto com a face traseira da fonte de calor combustível.

[0034] Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, podem compreender ainda uma primeira barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol.

[0035] Como usado neste documento, o termo 'não combustível' é usado para descrever uma barreira que seja substancialmente não combustível nas temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível durante a combustão e ignição da mesma.

[0036] A primeira barreira pode encostar a face traseira da fonte de calor combustível. Alternativamente, a primeira barreira pode ser espaçada da face traseira da fonte de calor combustível.

[0037] Como usado neste documento, o termo 'encostar' é usado para indicar o contato direto entre componentes adjacentes.

[0038] A primeira barreira pode estar aderida ou, de outra forma, afixada à face traseira da fonte de calor combustível.

[0039] Em certas modalidades preferenciais, a primeira barreira compreende um primeiro revestimento de barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar fornecido sobre a face traseira da fonte de calor combustível. Nessas modalidades, preferencialmente, a primeira barreira compreende um primeiro revestimento de barreira fornecido sobre pelo menos substancialmente toda a face traseira da fonte de calor combustível.

[0040] Conforme usado neste documento, o termo 'revestimento' é usado para descrever uma camada de material que cobre e está aderida à fonte de calor combustível.

[0041] A primeira barreira pode, de forma vantajosa, limitar a temperatura à qual o substrato formador de aerossol é exposto durante a ignição e a combustão da fonte de calor combustível, ajudando assim a evitar ou a reduzir a degradação térmica ou a combustão do substrato formador de aerossol durante o uso do artigo para fumar. Isto é particularmente vantajoso onde a fonte de calor combustível compreende um ou mais aditivos para auxiliar a ignição da fonte de calor combustível.

[0042] A inclusão de uma primeira barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol também pode, vantajosamente, impedir substancialmente ou inibir a migração de componentes do substrato formador de aerossol dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, para a fonte de calor combustível durante o armazenamento dos artigos para fumar.

[0043] Alternativa ou adicionalmente, a inclusão de uma primeira barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol pode, e de forma vantajosa, impedir substancialmente ou inibir a migração de componentes do substrato formador de aerossol dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, para a fonte de calor combustível durante o uso dos artigos para fumar.

[0044] A inclusão de uma primeira barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol pode ser particularmente vantajosa quando o substrato formador de aerossol compreender pelo menos um formador de aerossol.

[0045] Nessas modalidades, a inclusão de uma primeira barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol pode, e de forma vantajosa, impedir substancialmente ou inibir a migração do pelo menos um formador de aerossol do substrato formador de aerossol para a fonte de calor combustível durante o armazenamento e uso do artigo para fumar. A decomposição do pelo menos um formador de aerossol durante o uso dos artigos para fumar pode, assim, e de maneira vantajosa, ser substancialmente evitada ou reduzida.

[0046] Dependendo das características e do desempenho desejados para o artigo para fumar, a primeira barreira pode ter uma baixa condutividade térmica ou uma alta condutividade térmica. Em certas modalidades, a primeira barreira pode ser formada por um material tendo uma condutividade térmica aparente entre cerca de 0,1 W por metro Kelvin (mWZ(m-K)) e cerca de 200 W por metro Kelvin (mWZ(m-K)), a 23°C e umidade relativa de 50%, conforme medido usando o método modificado da fonte plana transiente (MTPS).

[0047] A espessura da primeira barreira pode ser ajustada de forma apropriada para conseguir um bom desempenho de fumo. Em certas modalidades, a primeira barreira pode ter espessura de entre cerca de 10 micrômetros e cerca de 500 micrômetros.

[0048] A primeira barreira pode ser formada por um ou mais materiais adequados que sejam substancialmente termicamente estáveis e não combustíveis nas temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível durante a ignição e combustão. Os materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a argilas (tais como, por exemplo, bentonita e caulinita), vidros, minerais, materiais cerâmicos, resinas, metais e suas combinações.

[0049] Os materiais preferenciais a partir dos quais a primeira barreira pode ser formada incluem argilas e vidros. Os materiais mais preferenciais a partir dos quais a primeira barreira pode ser formada incluem cobre, alumínio, aço inoxidável, ligas, alumina (Al2O3), resinas e colas minerais.

[0050] Em certas modalidades preferenciais, a primeira barreira compreende um revestimento de argila que compreende uma mistura a 50/50 de bentonita e caulinita fornecida sobre a face traseira da fonte de calor combustível. Em outras modalidades preferenciais, a primeira barreira compreende um revestimento de vidro, mais preferencialmente um revestimento de vidro sinterizado, fornecido sobre a face traseira da fonte de calor combustível.

[0051] Em certas modalidades particularmente preferenciais, a primeira barreira compreende um revestimento de alumínio fornecido sobre a face traseira da fonte de calor combustível.

[0052] Preferencialmente, a primeira barreira tem uma espessura de pelo menos cerca de 10 micrômetros.

[0053] Devido à ligeira permeabilidade das argilas ao ar, nas modalidades em que a primeira barreira compreende um revestimento de argila fornecido na face traseira da fonte de calor combustível, o revestimento de argila tem, mais preferencialmente, uma espessura de pelo menos cerca de 50 micrômetros, e mais preferencialmente de entre cerca de 50 micrômetros e cerca de 350 micrômetros.

[0054] Nas modalidades onde a primeira barreira é formada por um ou mais materiais que sejam mais impermeáveis ao ar, tais como alumínio, a primeira barreira pode ser mais fina e terá, geralmente, preferencialmente uma espessura inferior a cerca de 100 micrômetros, e mais preferencialmente de cerca de 20 micrômetros.

[0055] Nas modalidades em que a primeira barreira compreende um revestimento de vidro fornecido sobre a face traseira da fonte de calor combustível, o revestimento de vidro tem, preferencialmente, uma espessura inferior a cerca de 200 micrômetros.

[0056] A espessura da primeira barreira pode ser medida usando um microscópio, um microscópio de varredura eletrônica (SEM) ou quaisquer outros métodos de medição adequados conhecidos na técnica.

[0057] Quando a primeira barreira compreender um primeiro revestimento de barreira fornecido na face traseira da fonte de calor combustível, o primeiro revestimento de barreira poderá ser aplicado para cobrir e aderir à face traseira da fonte de calor combustível por meio de quaisquer métodos conhecidos na técnica, incluindo, mas não se limitando a, revestimento por spray, deposição de vapor, imersão, transferência de material (por exemplo, escovação ou colagem), deposição eletrostática ou qualquer combinação dos mesmos.

[0058] Por exemplo, o primeiro revestimento de barreira pode ser feito pela pré-formação de uma barreira no tamanho e forma aproximados da face traseira da fonte de calor combustível, e aplicação da mesma na face traseira da fonte de calor combustível para cobrir e aderir a pelo menos substancialmente toda a face traseira da fonte de calor combustível. Alternativamente, o primeiro revestimento de barreira pode ser cortado ou, de outra forma, trabalhado após ser aplicado na face traseira da fonte de calor combustível. Em uma modalidade preferencial, uma folha de alumínio é aplicada à face traseira da fonte de calor combustível, colando-a ou pressionando-a na fonte de calor combustível, e é cortada ou, de outra forma, trabalhada de modo que a folha de alumínio cubra e adira pelo menos substancialmente toda a face traseira da fonte de calor combustível.

[0059] Em outra modalidade preferencial, o primeiro revestimento de barreira é formado pela aplicação de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados na face traseira da fonte de calor combustível. Por exemplo, o primeiro revestimento de barreira pode ser aplicado na face traseira da fonte de calor combustível através da imersão da face traseira da fonte de calor combustível em uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados ou por escovação ou revestimento por spray de uma solução ou suspensão ou deposição eletrostática de um pó ou mistura de pó de um ou mais materiais de revestimento adequados na face traseira da fonte de calor combustível. Quando o primeiro revestimento de barreira é aplicado na face traseira da fonte de calor combustível pela deposição eletrostática de um pó ou mistura de pó de um ou mais materiais de revestimento adequados na face traseira da fonte de calor combustível, a face traseira da fonte de calor combustível é preferencialmente pré-tratada com silicato de sódio (vidro líquido - "water glass") antes da deposição eletrostática. Preferencialmente, o primeiro revestimento de barreira é aplicado por revestimento por spray.

[0060] O primeiro revestimento de barreira pode ser formado através de uma única aplicação de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados na face traseira da fonte de calor combustível. Alternativamente, o primeiro revestimento de barreira pode ser formado através de múltiplas aplicações de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados na face traseira da fonte de calor combustível. Por exemplo, o primeiro revestimento de barreira pode ser formado por uma, duas, três, quatro, cinco, seis, sete ou oito aplicações sucessivas de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados na face traseira da fonte de calor combustível.

[0061] Preferencialmente, o primeiro revestimento de barreira é formado por entre uma e dez aplicações de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento adequados na face traseira da fonte de calor combustível.

[0062] Após a aplicação da solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento na face traseira da mesma, a fonte de calor combustível pode ser seca para formar o primeiro revestimento de barreira.

[0063] Quando o primeiro revestimento de barreira é formado através de múltiplas aplicações de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimentos adequados na face traseira da mesma, a fonte de calor combustível pode precisar ser seca entre as sucessivas aplicações da solução ou suspensão.

[0064] Alternativa ou adicionalmente à secagem, após a aplicação de uma solução ou suspensão de um ou mais materiais de revestimento na face traseira da fonte de calor combustível, o material de revestimento na fonte de calor combustível pode ser sinterizado a fim de formar o primeiro revestimento de barreira. A sinterização do primeiro revestimento de barreira é particularmente preferencial quando o primeiro revestimento de barreira é um revestimento de vidro ou cerâmica. Preferencialmente, o primeiro revestimento de barreira é sinterizado a uma temperatura entre cerca de 500°C e cerca de 900°C e, mais preferencialmente, em cerca de 700°C.

[0065] Alternativa ou adicionalmente a uma primeira barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, que compreendem uma fonte de calor combustível podem compreender uma segunda barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível entre a fonte de calor combustível e o um ou mais canais de fluxo.

[0066] A segunda barreira pode, vantajosa e substancialmente, impedir ou inibir que os produtos da combustão e decomposição, formados durante a ignição e combustão da fonte de calor combustível, entrem no ar tragado nos artigos para fumar, de acordo com a invenção, através do um ou mais canais de fluxo de ar conforme o ar tragado passa através do um ou mais canais de fluxo de ar. Isto é particularmente vantajoso quando a fonte de calor combustível compreende um ou mais aditivos para auxiliar a ignição ou combustão da fonte de calor combustível.

[0067] A inclusão de uma segunda barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível entre a fonte de calor combustível e do um ou mais canais de fluxo de ar pode também, vantajosa e substancialmente, impedir substancialmente ou inibir a ativação da combustão da fonte de calor combustível durante a baforada por um usuário. Isto pode impedir substancialmente ou inibir picos na temperatura do substrato formador de aerossol durante a baforada por um usuário.

[0068] Ao impedir ou inibir a ativação da combustão da fonte de calor combustível e, por consequência, impedindo ou inibindo os aumentos excessivos de temperatura no substrato formador de aerossol, pode-se evitar, vantajosamente, a combustão ou pirólise do substrato formador de aerossol sob intensos regimes de baforada. Além disso, o impacto do regime de baforada de um usuário na composição do aerossol principal pode ser vantajosamente minimizado ou reduzido.

[0069] A segunda barreira pode ser aderida ou, de outra forma, afixada à fonte de calor combustível.

[0070] Em certas modalidades preferenciais, a segunda barreira compreende um segundo revestimento de barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar, fornecido em uma superfície interna do um ou mais canais de fluxo de ar. Nessas modalidades, preferencialmente, a segunda barreira compreende um segundo revestimento de barreira fornecido sobre pelo menos substancialmente toda a superfície interna do um ou mais canais de fluxo de ar. Mais preferencialmente, a segunda barreira compreende um segundo revestimento de barreira fornecido sobre pelo menos substancialmente toda a superfície interna do um ou mais canais de fluxo de ar.

[0071] Em outras modalidades, o segundo revestimento de barreira pode ser fornecido por inserção de um forro dentro do um ou mais canais de fluxo de ar. Por exemplo, onde o um ou mais canais de fluxo de ar compreenderem um ou mais canais de fluxo de ar fechados que se estendem pelo interior da fonte de calor combustível, um tubo oco não combustível substancialmente impermeável ao ar poderá ser inserido em cada um do um ou mais canais de fluxo de ar.

[0072] Dependendo do desempenho e das características desejadas do artigo para fumar, a segunda barreira pode ter baixa condutividade térmica ou alta condutividade térmica. Preferencialmente, a segunda barreira tem uma baixa condutividade térmica.

[0073] A espessura da segunda barreira pode ser ajustada de forma apropriada para se obter um bom desempenho de fumo. Em certas modalidades, a segunda barreira pode ter uma espessura de entre cerca de 30 micrômetros e cerca de 200 micrômetros. Em uma modalidade preferencial, a segunda barreira tem uma espessura entre cerca de 30 micrômetros e cerca de 100 micrômetros.

[0074] A segunda barreira pode ser formada por um ou mais materiais adequados que sejam substancialmente termicamente estáveis e não combustíveis nas temperaturas alcançadas pela fonte de calor combustível durante a ignição e combustão. Os materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a, por exemplo: argilas; óxidos metálicos, tais como óxido de ferro, alumina, titânia, sílica, sílica-alumina, zircônia e céria; zeólitas; fosfato de zircônio; e outros materiais cerâmicos ou combinações dos mesmos.

[0075] Os materiais preferenciais a partir dos quais a segunda barreira pode ser formada incluem argilas, vidros, alumínio, óxido de ferro e combinações dos mesmos. Se desejado, ingredientes catalíticos, tais como ingredientes que promovem a oxidação do monóxido de carbono em dióxido de carbono, podem ser incorporados à segunda barreira. Os ingredientes catalíticos adequados incluem, mas não estão limitados a, por exemplo, platina, paládio, metais de transição e seus óxidos.

[0076] Quando a segunda barreira compreender um segundo revestimento de barreira fornecido sobre uma superfície interna do um ou mais canais de fluxo de ar, o segundo revestimento de barreira poderá ser aplicado à superfície interna do um ou mais canais de fluxo de ar de um ou mais canais de fluxo de ar por qualquer método adequado, tais como os métodos descritos em US-A-5.040.551. Por exemplo, a superfície interna do um ou mais canais de fluxo de ar pode ser trabalhada com spray, umedecida ou pintada com uma solução ou suspensão do segundo revestimento de barreira. Em certas modalidades preferenciais, o segundo revestimento de barreira é aplicado na superfície interna do um ou mais canais de fluxo de ar pelo processo descrito em WO-A2-2009/074870 conforme a fonte de calor combustível é extrudada.

[0077] Preferencialmente, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor carbonácea. Como usado neste documento, o termo 'carbonáceo' é usado para descrever uma fonte de calor combustível que compreende carbono. Preferencialmente, as fontes de calor carbonáceas combustíveis para uso nos artigos para fumar, de acordo com a invenção, têm um teor de carbono de pelo menos cerca de 35 por cento, mais preferencialmente de pelo menos cerca de 40 por cento, mais preferencialmente ainda de pelo menos 45 por cento por peso seco da fonte de calor combustível.

[0078] Em algumas modalidades, as fontes de calor combustíveis de acordo com a invenção são fontes de calor combustíveis à base de carbono. Como usado neste documento, o termo 'fonte de calor à base de carbono' é usada para descrever uma fonte de calor composta principalmente por carbono.

[0079] Fontes de calor combustíveis à base de carbono para uso nos artigos para fumar de acordo com a invenção têm um teor de carbono de pelo menos cerca de 50 por cento. Por exemplo, as fontes de calor combustíveis à base de carbono para uso nos artigos para fumar de acordo com a invenção podem ter um teor de carbono de pelo menos cerca de 60 por cento, ou pelo menos cerca de 70 por cento, ou pelo menos cerca de 80 por cento por peso seco da fonte de calor combustível à base de carbono.

[0080] Os artigos para fumar de acordo com a invenção podem compreender fontes de calor combustível carbonáceas formadas por um ou mais materiais adequados contendo carbono.

[0081] Se desejado, um ou mais aglutinantes podem ser combinados com o um ou mais materiais contendo carbono. Preferencialmente, o um ou mais aglutinantes são aglutinantes orgânicos. Os aglutinantes orgânicos conhecidos adequados incluem, mas não se limitam a, gomas (por exemplo, goma guar), celuloses modificadas e derivados de celulose (por exemplo, metil celulose, carboximetilcelulose, hidroxipropilcelulose e hidroxipropil metilcelulose), farinha de trigo, amidos, açúcares, óleos vegetais e combinações dos mesmos.

[0082] Em uma modalidade preferencial, a fonte de calor combustível é formada por uma mistura de pó de carbono, celulose modificada, farinha de trigo e açúcar.

[0083] Em vez de, ou adicionalmente a um ou mais aglutinantes, as fontes de calor combustível para uso nos artigos para fumar de acordo com a invenção podem compreender um ou mais aditivos a fim de aprimorar as propriedades da fonte de calor combustível. Os aditivos adequados incluem, mas não estão limitados a, aditivos para promover a consolidação da fonte de calor combustível (por exemplo, auxiliadores de sinterização), aditivos para promover a ignição da fonte de calor combustível (por exemplo, oxidantes, tais como percloratos, cloratos, nitratos, peróxidos, permanganatos, zircônio e combinações dos mesmos), aditivos para promover a combustão da fonte de calor combustível (por exemplo, potássio e sais de potássio, tais como o citrato de potássio) e aditivos para promover a decomposição de um ou mais gases produzidos pela combustão da fonte de calor combustível (por exemplo catalisadores, tais como CuO, Fe2O3 e Al2O3).

[0084] Quando os artigos para fumar de acordo com a invenção compreenderem um primeiro revestimento de barreira fornecido sobre a face traseira da fonte de calor combustível, tais aditivos podem ser incorporados na fonte de calor combustível antes ou após a aplicação do primeiro revestimento de barreira na face traseira da fonte de calor combustível.

[0085] Em determinadas modalidades preferenciais, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor combustível carbonácea que compreende carbono e pelo menos um auxiliar de ignição. Em determinadas modalidades preferenciais, a fonte de calor combustível é uma fonte de calor combustível carbonácea que compreende carbono e pelo menos um auxiliar de ignição, como descrito em WO- A1-2012/164077.

[0086] Conforme usado neste documento, o termo 'auxiliar de ignição' é usado para denotar um material que libera energia e/ou oxigênio durante a ignição da fonte de calor combustível, onde a taxa de liberação de energia e/ou oxigênio pelo material não é limitada pela difusão do oxigênio ambiente. Em outras palavras, a taxa de liberação de energia e/ou oxigênio pelo material durante a ignição da fonte de calor combustível é amplamente independente da taxa na qual o oxigênio ambiente pode alcançar o material. Conforme usado neste documento, o termo 'auxiliar de ignição' também é usado para denotar um metal elementar que libera energia durante a ignição da fonte de calor combustível, em que a temperatura de ignição do metal elementar é inferior a cerca de 500 °C, e o calor de combustão do metal elementar é de pelo menos cerca de 5 kJ/g.

[0087] Conforme usado neste documento, o termo 'auxiliar de ignição' não inclui sais de metais alcalinos de ácidos carboxílicos (tais como sais de citrato de metal alcalino, sais de acetato de metal alcalino e sais de sucinato de metal alcalino), sais de haleto de metal alcalino (tais como sais de cloreto de metal alcalino), sais de carbonato de metal alcalino ou sais de fosfato de metal alcalino, que se acreditam modificar a combustão do carbono. Mesmo quando presente em uma grande quantidade em relação ao peso total da fonte de calor combustível, tais sais da queima de metal alcalino não liberam energia suficiente durante a ignição de uma fonte de calor combustível para produzir um aerossol aceitável durante as baforadas iniciais.

[0088] Exemplos de agentes oxidantes adequados incluem, mas não estão limitados a: nitratos, tais como, por exemplo, nitrato de potássio, nitrato de cálcio, nitrato de estrôncio, nitrato de sódio, nitrato de bário, nitrato de lítio, nitrato de alumínio e nitrato de ferro; nitritos; outros nitrocompostos orgânicos e inorgânicos; cloratos, tais como, por exemplo, clorato de sódio e clorato de potássio; percloratos, tais como, por exemplo, perclorato de sódio; cloritos; bromatos, tais como, por exemplo, bromato de sódio e bromato de potássio; perbromatos; bromitos; boratos, tais como, por exemplo, borato de sódio e borato de potássio; ferratos, tais como, por exemplo, ferrato de bário; ferritas; manganatos, tais como, por exemplo, manganato de potássio; permanganatos, tais como, por exemplo, permanganato de potássio; peróxidos orgânicos, tais como, por exemplo, peróxido de benzoil e peróxido de acetona; peróxidos inorgânicos, tais como, por exemplo, peróxido de hidrogênio, peróxido de estrôncio, peróxido de magnésio, peróxido de cálcio, peróxido de bário, peróxido de zinco e peróxido de lítio; superóxidos, tais como, por exemplo, superóxido de potássio e superóxido de sódio; iodatos; periodatos; iodetos; sulfatos; sulfitos; outros sulfóxidos; fosfatos; fosfinatos; fosfitos; e fosfonatos.

[0089] Embora melhore vantajosamente as propriedades de ignição e combustão da fonte de calor combustível, a inclusão de aditivos de ignição e combustão pode originar a decomposição e produtos de reação durante o uso do artigo para fumar. Por exemplo, a decomposição de nitratos incluídos na fonte de calor combustível para auxiliar na ignição da mesma pode resultar na formação de óxidos de nitrogênio.

[0090] A inclusão de uma segunda barreira não combustível substancialmente impermeável ao ar entre o um ou mais canais de fluxo de ar e a fonte de calor combustível dos artigos para fumar de acordo com a invenção pode, vantajosamente, impedir substancialmente ou inibir que esses produtos de reação e decomposição entrem no ar tragado para dentro dos artigos para fumar de acordo com a invenção através do um ou mais canais de fluxo de ar conforme o ar tragado passa através do um ou mais canais de fluxo de ar.

[0091] As fontes de calor combustíveis carbonáceas para uso nos artigos para fumar de acordo com a invenção podem ser preparadas como descrito no estado da técnica conhecido aos versados na técnica.

[0092] As fontes de calor combustíveis carbonáceas para uso nos artigos para fumar de acordo com a invenção são, preferencialmente, formadas pela mistura de um ou mais materiais contendo carbono com um ou mais aglutinantes e outros aditivos, quando incluídos, e pela pré-formação da mistura em uma forma desejada. A mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos opcionais, pode ser pré-formada em uma forma desejada usando quaisquer métodos de formação de cerâmica conhecidos, tais como, por exemplo, vazamento de suspensão, extrusão, moldagem por injeção e compactação ou prensa em molde. Em certas modalidades preferenciais, a mistura é pré-formada em uma forma desejada por meio de prensa ou extrusão ou uma combinação dos mesmos.

[0093] Preferencialmente, a mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos, é pré- formada em uma coluna alongada. No entanto, deve ser percebido que a mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos, pode ser pré-formada em outras formadas desejadas.

[0094] Após a formação, particularmente após a extrusão, a coluna alongada ou outra forma desejada é preferencialmente seca para reduzir seu teor de umidade e então pirolisada em uma atmosfera não oxidante a uma temperatura suficiente para carbonizar o um ou mais aglutinantes, quando presentes, e eliminar substancialmente quaisquer compostos voláteis na coluna alongada ou outra forma. A coluna alongada, ou outra forma desejada, é pirolisada preferencialmente em uma atmosfera de nitrogênio a uma temperatura de entre cerca de 700°C e cerca de 900°C.

[0095] Em certas modalidades, pelo menos um sal de nitrato de metal é incorporado na fonte de calor combustível através da inclusão de pelo menos um precursor de nitrato de metal na mistura de um ou mais materiais contendo carbono, um ou mais aglutinantes e outros aditivos. O pelo menos um precursor de nitrato de metal é então convertido subsequentemente in-situ em pelo menos um sal de nitrato de metal através do tratamento da coluna cilíndrica pré-formada pirolisada ou outra forma com uma solução aquosa de ácido nítrico. Em uma modalidade, a fonte de calor combustível compreende pelo menos um sal de nitrato de metal com temperatura de decomposição térmica de menos cerca de 600°C, mais preferencialmente menos de cerca de 400°C. Preferencialmente, pelo menos um sal de nitrato de metal tem temperatura de decomposição entre cerca de 150°C e cerca de 600°C, mais preferencialmente de entre cerca de 200°C e cerca de 400°C.

[0096] Em modalidades preferenciais, a exposição da fonte de calor combustível a um isqueiro de chama amarela convencional ou outro meio de ignição deve fazer com que pelo menos um sal de nitrato de metal se decomponha e libere oxigênio e energia. Tal decomposição provoca um aumento inicial na temperatura da fonte de calor combustível e também auxilia na ignição da fonte de calor combustível. Após a decomposição do pelo menos um sal de nitrato de metal, a fonte de calor combustível continua, preferencialmente, a combustão a uma temperatura mais baixa.

[0097] A inclusão de pelo menos um sal de nitrato de metal resulta, de forma vantajosa, na ignição da fonte de calor combustível que está sendo iniciada internamente, e não apenas em um ponto na superfície da mesma. Preferencialmente, pelo menos um sal de nitrato de metal está presente na fonte de calor combustível numa quantidade de entre cerca de 20 por cento por peso seco e cerca de 50 por cento por peso seco da fonte de calor combustível.

[0098] Em outras modalidades, a fonte de calor combustível compreende pelo menos um peróxido ou superóxido que emite ativamente oxigênio em uma temperatura de menos de cerca de 600°C, mais preferencialmente a uma temperatura de menos de cerca de 400°C.

[0099] Preferencialmente, o pelo menos um peróxido ou superóxido emite oxigênio ativamente a uma temperatura de entre cerca de 150°C e cerca de 600°C, mais preferencialmente a uma temperatura de entre cerca de 200°C e cerca de 400°C, mais preferencialmente a uma temperatura de cerca de 350°C.

[00100] Durante o uso, a exposição da fonte de calor combustível a um isqueiro de chama amarela convencional ou a outro meio de ignição deve fazer com que o pelo menos um peróxido ou superóxido se decomponha e libere oxigênio. Isso provoca um aumento inicial da temperatura da fonte de calor combustível e auxilia também na ignição de uma fonte de calor combustível. Após a decomposição de pelo menos um peróxido ou superóxido, a fonte de calor combustível preferencialmente continua a combustão a uma temperatura mais baixa.

[00101] A inclusão de pelo menos um peróxido ou superóxido resulta, de forma vantajosa, na ignição da fonte de calor combustível sendo iniciada internamente, e não apenas em um ponto da superfície da mesma.

[00102] A fonte de calor combustível tem, preferencialmente, uma porosidade de entre cerca de 20 por cento e cerca de 80 por cento, mais preferencialmente de entre cerca de 20 por cento e 60 por cento. Quando a fonte de calor combustível compreender pelo menos um sal de nitrato de metal, isto vantajosamente permitirá que o oxigênio se difunda na massa da fonte de calor combustível em uma taxa suficiente para manter a combustão enquanto o pelo menos um sal de nitrato de metal se decompõe e a combustão prossegue. Ainda mais preferencialmente, a fonte de calor combustível tem uma porosidade de entre cerca de 50 por cento e cerca de 70 por cento, mais preferencialmente de entre cerca de 50 por cento e cerca de 60 por cento tal como medido por, por exemplo, porosimetria de mercúrio ou picnometria de hélio. A porosidade necessária pode ser facilmente alcançada durante a produção da fonte de calor combustível usando métodos e tecnologia convencionais.

[00103] Vantajosamente, as fontes de calor carbonáceas combustíveis para uso nos artigos para fumar de acordo com a invenção têm densidade aparente de entre cerca de 0,6 g/cm3 e cerca de 1 g/cm3.

[00104] Preferencialmente, a fonte de calor combustível têm massa entre cerca de 300 mg e cerca de 500 mg, mais preferencialmente de entre cerca de 400 mg e cerca de 450 mg.

[00105] Preferencialmente, a fonte de calor combustível têm um comprimento de cerca de 7 mm e cerca de 17 mm, mais preferencialmente de cerca de 7 mm e cerca de 15 mm, mais preferencialmente de entre cerca de 7 mm e cerca de 13 mm.

[00106] Preferencialmente, a fonte de calor combustível tem um diâmetro de entre cerca de 5 mm e cerca de 9 mm, mais preferencialmente de entre cerca de 7 mm e cerca de 8 mm.

[00107] Preferencialmente, a fonte de calor combustível tem um diâmetro substancialmente uniforme. No entanto, a fonte de calor combustível pode alternativamente ser afilada para que o diâmetro de uma parte traseira da fonte de calor combustível seja maior que o diâmetro da parte frontal da mesma. Particularmente preferenciais são as fontes de calor combustíveis substancialmente cilíndricas. A fonte de calor combustível pode, por exemplo, ser um cilindro ou um cilindro afilado de seção transversal substancialmente circular ou um cilindro ou cilindro afilado de seção transversal substancialmente elíptica.

[00108] Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem uma válvula bimetálica termostática localizada entre a face traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol. A válvula bimetálica termostática é disposta para se deformar a partir de uma primeira posição, na qual a válvula impede substancialmente ou inibe a comunicação fluida entre o um ou mais canais de fluxo de ar e o substrato formador de aerossol, para uma segunda posição, na qual o um ou mais canais de fluxo de ar e o substrato formador de aerossol estão em comunicação fluida, quando a válvula bimetálica termostática é aquecida acima de uma temperatura limite.

[00109] Ao impedir substancialmente ou inibir a comunicação fluida entre o substrato formador de aerossol e o um ou mais canais de fluxo de ar, quando na primeira posição, a válvula multimetálica termostática, vantajosamente, impede substancialmente ou inibe o fluxo de gás e/ou de materiais indesejados para o substrato formador de aerossol e para o usuário, enquanto a fonte de calor é acesa. Isto evita que o usuário se exponha a potenciais desvantagens associadas à baforada durante a ignição da fonte de calor.

[00110] Uma vez que a temperatura da válvula atinge a temperatura limite, a válvula se deforma automaticamente para a segunda posição na qual ela permite a comunicação fluida entre o substrato formador de aerossol e o um ou mais canais de fluxo de ar. A temperatura limite é pré-selecionada com base no perfil de temperatura da fonte de calor. Preferencialmente, a temperatura limite é selecionada, tal que a válvula não se abra antes de a fonte de calor estar totalmente acesa. Mais preferencialmente, a válvula não se abre até que o substrato formador de aerossol tenha sido aquecido pela fonte de calor a uma temperatura que seja suficiente para gerar um aerossol sensorialmente aceitável. Preferencialmente, a válvula permanece fechada por entre 2 e 30 segundos a partir do início da ignição da fonte de calor pelo usuário. Preferencialmente, a válvula se abre dentro de 20 segundos, mais preferencialmente dentro de 10 segundos, e mais preferencialmente dentro de 3 segundos a partir do início da ignição da fonte de calor pelo usuário.

[00111] Como usado neste documento, o termo 'totalmente acesa' é usado para significar que a fonte de calor é capaz de manter uma combustão autossustentada.

[00112] A válvula também pode retornar à primeira posição quando o artigo para fumar resfria. Em uma modalidade preferencial, a válvula se fecha quando a temperatura na extremidade a jusante da fonte de calor diminui abaixo de 300 °C. Em uma modalidade alternativa preferencial, a válvula se fecha quando a temperatura na extremidade a jusante da fonte de calor diminui abaixo de 250 °C. Em outra modalidade alternativa preferencial, a válvula se fecha quando a temperatura na extremidade a jusante da fonte de calor diminui abaixo de 200 °C.

[00113] A válvula bimetálica termostática pode ser pré-tensionada, tal que ela se deforma a partir da primeira posição para a segunda posição com uma ação de pressão. Nessas modalidades, a válvula se abre instantaneamente para permitir que o usuário trague o ar através do artigo para fumar, sem experimentar nenhum período de maior resistência para tragar que possa ocorrer se a válvula estiver para se abrir gradualmente. Alternativamente, a válvula bimetálica termostática não é pré-tensionada. Nessas modalidades, a válvula se deforma gradualmente de uma forma substancialmente linear a partir da primeira posição conforme a temperatura da válvula aumenta.

[00114] Em certas modalidades, a válvula bimetálica termostática é pré-tensionada pela pré-formação com uma curvatura de 100 a 500 micrômetros, por exemplo, por estampagem. Preferencialmente, a curvatura tem cerca de 300 micrômetros.

[00115] Como usado neste documento, o termo 'curvatura' é definido como a distância axial do centro da válvula ao plano da borda externa da válvula. Em outras palavras, o termo descreve a quantia pela qual o centro da válvula é desviado no sentido axial.

[00116] Nessas modalidades, preferencialmente a face traseira da fonte de calor combustível é formada com uma curvatura correspondente e a válvula bimetálica termostática encosta na face traseira da fonte de calor. Vantajosamente, isto reduz o risco de vazamento de ar a partir do um ou mais canais de fluxo de ar passada a válvula bimetálica termostática.

[00117] Em certas modalidades, o diâmetro da válvula bimetálica termostática tem o diâmetro interno aproximadamente igual ao do artigo para fumar. Preferencialmente, o diâmetro da válvula bimetálica termostática tem o diâmetro aproximadamente igual ao da fonte de calor e do substrato formador de aerossol.

[00118] Em certas modalidades preferenciais, a válvula bimetálica termostática pode compreender uma primeira folha bimetálica termostática com uma ou mais partes sólidas e uma ou mais aberturas para permitir a comunicação fluida entre o substrato formador de aerossol e pelo menos um do um ou mais canais de fluxo de ar.

[00119] Nessas modalidades, a uma ou mais partes sólidas da primeira folha bimetálica termostática podem ser dispostas para bloquear todos do um ou mais canais de fluxo de ar quando a válvula bimetálica termostática está na primeira posição e para desbloquear pelo menos um do um ou mais canais de fluxo de ar quando a válvula bimetálica termostática está na segunda posição.

[00120] Quando a fonte de calor combustível tiver um único canal de fluxo de ar central, a primeira folha bimetálica termostática pode ter uma ou mais aberturas que estejam fora do centro e tem uma parte central sólida. Por exemplo, a primeira folha bimetálica termostática pode ter uma ou mais aberturas periféricas e uma parte central sólida. Preferencialmente, a parte central sólida é pelo menos 25% maior que o diâmetro do canal de fluxo de ar. Preferencialmente, a uma ou mais aberturas periféricas compreendem de quatro a seis furos de 0,4 a 0,8 mm de diâmetro. Alternativa ou adicionalmente, a primeira folha bimetálica termostática pode ter um ou mais segmentos de corte e/ou uma ou mais fendas que são fechadas quando a válvula bimetálica termostática está na primeira posição e que são abertas quando a válvula bimetálica termostática está na segunda posição.

[00121] Como usado neste documento, o termo "fora do centro" é usado para significar que as aberturas estão situadas fora da parte central sólida.

[00122] Em certas modalidades preferenciais, a primeira folha bimetálica termostática é um disco bimetálico termostático substancialmente circular tendo um diâmetro de entre cerca de 5 mm e cerca de 15 mm, mais preferencialmente entre cerca de 7 mm e cerca de 9 mm, e mais preferencialmente cerca de 7,8 mm.

[00123] Preferencialmente, a primeira folha bimetálica termostática tem uma espessura de entre cerca de 100 micrômetros e 500 micrômetros, mais preferencialmente cerca de 300 micrômetros.

[00124] A válvula bimetálica termostática pode compreender uma segunda folha bimetálica termostática adjacente à primeira folha bimetálica termostática, a segunda folha bimetálica termostática tendo uma ou mais partes sólidas e uma ou mais aberturas para permitir a comunicação fluida entre o substrato formador de aerossol e pelo menos um do um ou mais canais de fluxo de ar.

[00125] Nessas modalidades, a uma ou mais partes sólidas de uma dentre a primeira e segunda folhas bimetálicas termostáticas são dispostas para bloquear a uma ou mais aberturas da outra dentre a primeira e segunda folhas bimetálicas termostática quando a válvula está na primeira posição e para desbloquear pelo menos uma da uma ou mais aberturas da outra dentre a primeira e segunda folhas bimetálicas termostáticas quando a válvula está na segunda posição. Vantajosamente, essa disposição pode fornecer melhor controle do fluxo de ar através do artigo para fumar. Adicionalmente, a válvula pode bloquear a passagem de ar através do artigo para fumar mesmo se a válvula não estiver em contato com a extremidade a jusante do canal de fluxo de ar através da fonte de calor combustível.

[00126] Em certas modalidades preferenciais, a segunda folha bimetálica termostática é um disco bimetálico termostático substancialmente circular tendo um diâmetro de entre cerca de 5 mm e cerca de 15 mm, mais preferencialmente entre cerca de 7 mm e cerca de 9 mm, e mais preferencialmente cerca de 7,8 mm.

[00127] Preferencialmente, a segunda folha bimetálica termostática tem uma espessura de entre cerca de 100 micrômetros e 500 micrômetros, mais preferencialmente cerca de 300 micrômetros.

[00128] A primeira folha bimetálica termostática e a segunda folha bimetálica termostática podem ser fixadas juntas ao longo de pelo menos uma parte de suas periferias, por exemplo, usando soldagem pontual ou soldagem ultrassônica.

[00129] Quando a válvula bimetálica termostática compreender uma segunda folha bimetálica termostática adjacente à primeira folha bimetálica termostática, a segunda folha bimetálica termostática poderá estar a montante ou a jusante da primeira folha bimetálica termostática. Preferencialmente, a folha bimetálica a montante tem um furo central alinhado com um canal de fluxo de ar central da fonte de calor e a folha bimetálica termostática a jusante tem pelo menos quatro aberturas fora do centro. Por exemplo, a folha bimetálica termostática a jusante tem pelo menos quatro aberturas periféricas. Vantajosamente, isto permite que o ar quente seja tragado através do furo central da folha bimetálica termostática a montante com um aumento mínimo da resistência à tragada e que seja distribuído ao redor do substrato formador de aerossol pelas aberturas fora do centro da folha bimetálica termostática a jusante, expondo, desse modo, uma maior área do substrato formador de aerossol ao ar quente que passa.

[00130] Alternativamente, uma ou ambas as primeira e segunda folhas bimetálicas termostáticas podem ter uma ou mais fendas que passam através de, ou próximas a, seus centros que estão fechados quando a válvula está na primeira posição e abertos quando a válvula está na segunda posição.

[00131] Em certas modalidades preferenciais, a válvula bimetálica termostática pode encostar na face traseira da fonte de calor combustível ou, quando fornecida, numa primeira barreira não combustível. Adicional ou alternativamente, a válvula bimetálica termostática pode encostar no substrato formador de aerossol.

[00132] Nas modalidades onde a válvula bimetálica termostática encosta na face traseira da fonte de calor combustível ou numa primeira barreira não combustível fornecida na face traseira da fonte de calor combustível, a válvula bimetálica termostática pode ser colada na face traseira da fonte de calor combustível ou no revestimento da primeira barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível fornecido na face traseira da fonte de calor combustível, por exemplo, usando carboximetil celulose. Vantajosamente, isto torna mais fácil a montagem do artigo para fumar. Quando o substrato formador de aerossol incluir pelo menos um formador de aerossol, isto também pode reduzir a migração de glicerina a partir do substrato formador de aerossol

[00133] A primeira folha bimetálica termostática e a segunda folha bimetálica termostática são formadas por duas camadas de metal ou liga metálica com diferentes coeficientes de expansão térmica. As duas camadas podem ser unidas por qualquer processo convencional adequado, por exemplo, por revestimento de proteção. Os metais que podem ser unidos pelo revestimento de proteção são mostrados na Tabela 1, na qual 'o' indica que os metais podem ser revestidos juntos.

[00134] Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem, preferencialmente, um substrato formador de aerossol que compreende pelo menos um formador de aerossol e um material capaz de liberar compostos voláteis em resposta ao aquecimento. O substrato formador de aerossol podem compreender outros aditivos e ingredientes, incluindo, mas não se limitando a umectantes, aromatizantes, aglutinantes e misturas dos mesmos.

[00135] Preferencialmente, o substrato formador de aerossol compreende nicotina. Mais preferencialmente, o substrato formador de aerossol compreende tabaco.

[00136] O pelo menos um formador de aerossol pode ser qualquer composto ou mistura de compostos adequada que, durante o uso, facilita a formação de um aerossol denso e estável e que seja substancialmente resistente à degradação térmica na temperatura na qual o formador de aerossol gera o aerossol pela transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato formador de aerossol. Os formadores de aerossol adequados são bem conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, alcoóis poli-hídricos, ésteres de alcoóis 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. Os formadores de aerossol preferenciais para uso nos artigos para fumar de acordo com a invenção são os alcoóis poli-hídricos ou misturas dos mesmos, tais como o trietileno-glicol, 1,3-butanodiol e, mais preferencialmente, glicerina.

[00137] O material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento pode ser uma carga de material de base vegetal. O material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento pode ser uma carga de material de base vegetal homogeneizado. Por exemplo, o substrato formador de aerossol pode compreender um ou mais materiais derivados de plantas, incluindo, mas não se limitando a: tabaco; chá, por exemplo, chá verde; hortelã; louro; eucalipto; manjericão; salva; verbena; e estragão.

[00138] Preferencialmente, o material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento é uma carga de material à base de tabaco, mais preferencialmente uma carga de material à base de tabaco homogeneizado.

[00139] O substrato formador de aerossol pode estar na forma de um plugue ou segmento que compreende um material capaz de emitir compostos voláteis em resposta ao aquecimento circunscrito por um papel ou outro invólucro. Como dito acima, quando um substrato formador de aerossol estiver na forma de tal plugue ou segmento, o plugue ou segmento inteiro, incluindo qualquer invólucro, será considerado como sendo o substrato formador de aerossol.

[00140] Preferencialmente, o substrato formador de aerossol tem um comprimento entre cerca de 5 mm e cerca de 20 mm, mais preferencialmente de entre cerca de 8 mm e cerca de 12 mm.

[00141] Em modalidades preferenciais, o substrato formador de aerossol compreende um plugue de material à base de tabaco enrolado em um invólucro de plugue. Em modalidades específicas preferenciais, o substrato formador de aerossol compreende um plugue de material à base de tabaco homogeneizado enrolado em um invólucro de plugue.

[00142] Preferencialmente, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem ainda um ou mais elementos condutores de calor ao redor de uma parte traseira da fonte de calor combustível e pelo menos uma parte frontal do substrato formador de aerossol. O elemento condutor de calor é, preferencialmente, resistente à combustão. Em certas modalidades, o elemento condutor de calor é limitador de oxigênio. Em outras palavras, o elemento condutor de calor inibe ou resiste à passagem de oxigênio através do elemento condutor de calor para a fonte de calor combustível.

[00143] Em determinadas modalidades, o elemento condutor de calor pode entrar em contato direto com a parte traseira da fonte de calor combustível e com o substrato formador de aerossol. Em tais modalidades, o elemento condutor de calor fornece uma ligação térmica entre a fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol de artigos para fumar de acordo com a invenção.

[00144] Em outras modalidades, o elemento condutor de calor pode estar espaçado de um ou dos dois dentre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol, tal que não haja contato direto entre o elemento condutor de calor e um ou os dois dentre a parte traseira da fonte de calor combustível e o substrato formador de aerossol.

[00145] Os elementos condutores de calor adequados para uso nos artigos para fumar de acordo com a invenção, incluem, mas não estão limitados a: invólucros de folhas metálicas, tais como, por exemplo, invólucros de folha de alumínio, invólucros de aço, invólucros de folha de ferro e invólucros de folha de cobre; e invólucros de folha de liga metálica.

[00146] Preferencialmente, a parte traseira da fonte de calor combustível rodeada pelo elemento condutor de calor tem entre cerca de 2 mm e cerca de 8 mm de comprimento, mais preferencialmente entre cerca de 3 mm e cerca de 5 mm de comprimento.

[00147] Preferencialmente, a parte frontal da fonte de calor combustível não rodeada pelo elemento condutor de calor tem entre cerca de 4 mm e cerca de 15 mm de comprimento, mais preferencialmente entre cerca de 5 mm e cerca de 8 mm de comprimento.

[00148] Em certas modalidades, todo o comprimento do substrato formador de aerossol pode ser rodeado por um elemento condutor de calor.

[00149] Em outras modalidades, o elemento condutor de calor pode rodear somente uma parte frontal do substrato formador de aerossol. Nessas modalidades, o substrato formador de aerossol se estende a jusante além do elemento condutor de calor.

[00150] Nas modalidades em que o elemento condutor de calor rodeia apenas uma parte frontal do substrato formador de aerossol, o substrato formador de aerossol se estende, preferencialmente, pelo menos cerca de 3 mm a jusante além do elemento condutor de calor. Mais preferencialmente, o substrato formador de aerossol se estende entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm a jusante além do elemento condutor de calor. No entanto, o substrato formador de aerossol pode se estender por menos de 3 mm a jusante além do elemento condutor de calor.

[00151] Preferencialmente, a parte frontal do substrato formador de aerossol rodeada pelo elemento condutor de calor tem entre cerca de 1 mm e cerca de 10 mm de comprimento, mais preferencialmente entre cerca de 2 mm e cerca de 8 mm, mais preferencialmente ainda entre cerca de 2 mm e cerca de 6 mm de comprimento.

[00152] Os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem preferencialmente um bocal a jusante do substrato formador de aerossol.

[00153] Preferencialmente, o bocal é de baixa eficiência de filtração, mais preferencialmente de eficiência de filtração muito baixa. O bocal pode ser um bocal de segmento ou componente único. Alternativamente, o bocal pode ser um bocal de múltiplos segmentos ou múltiplos componentes.

[00154] O bocal pode compreender um filtro que compreende um ou mais segmentos compreendendo os materiais de filtração conhecidos adequados. Os materiais de filtração adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a, acetato de celulose e papel. Alternativa ou adicionalmente, o bocal pode compreender um ou mais segmentos que compreendem absorventes, adsorventes, aromatizantes, e outros modificadores de aerossol e aditivos ou combinações dos mesmos.

[00155] Os artigos para fumar de acordo com o elemento compreendem ainda, preferencialmente, um elemento de transferência ou um elemento espaçador entre o substrato formador de aerossol e o bocal.

[00156] O elemento de transferência pode encostar no substrato formador de aerossol e/ou no bocal. Alternativamente, o elemento de transferência pode ser espaçado do substrato formador de aerossol e/ou do bocal.

[00157] A inclusão de um elemento de transferência permite vantajosamente o resfriamento do aerossol gerado pela transferência de calor da fonte de calor combustível para o substrato formador de aerossol. A inclusão de um elemento de transferência também permite vantajosamente que o comprimento geral dos artigos para fumar, de acordo com a invenção, seja ajustado para um valor desejado, por exemplo, a um comprimento semelhante ao dos cigarros convencionais, através de uma escolha apropriada do comprimento do elemento de transferência.

[00158] O elemento de transferência pode ter um comprimento de entre cerca de 7 mm e cerca de 50 mm, por exemplo, um comprimento de entre cerca de 10 mm e cerca de 45 mm ou entre cerca de 15 mm e cerca de 30 mm. O elemento de transferência pode ter outros comprimentos, dependendo do comprimento geral desejado do artigo para fumar, e da presença e comprimento dos outros componentes dentro do artigo para fumar.

[00159] Preferencialmente, o elemento de transferência compreende pelo menos um corpo oco tubular com extremidade aberta. Nessas modalidades, durante o uso, o ar tragado para dentro do artigo para fumar através de uma ou mais entradas de ar passa através do pelo menos um corpo oco tubular com extremidade aberta conforme ele passa a jusante através do artigo para fumar a partir do substrato formador de aerossol para o bocal.

[00160] O elemento de transferência pode compreender pelo menos um corpo tubular oco com extremidade aberta formado por um ou mais materiais substancialmente estáveis termicamente à temperatura do aerossol gerado pela transferência do calor a partir da fonte de calor combustível para o substrato formador de aerossol. Os materiais adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a, papel, papelão, plásticos, tais como acetato de celulose, cerâmica e combinações dos mesmos.

[00161] Preferencialmente, os artigos para fumar de acordo com a invenção compreendem um invólucro externo que circunscreve o substrato formador de aerossol e pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível. O invólucro externo deve aderir à fonte de calor combustível e ao substrato formador de aerossol do artigo para fumar quando o artigo para fumar for montado.

[00162] Mais preferencialmente, os artigos para fumar, de acordo com a invenção, compreendem um invólucro externo que circunscreve o substrato formador de aerossol, quaisquer outros componentes do artigo para fumar a jusante do substrato formador de aerossol, e pelo menos uma parte traseira da fonte de calor combustível.

[00163] Preferencialmente, o envoltório externo é substancialmente impermeável ao ar.

[00164] Os artigos para fumar de acordo com a invenção podem compreender invólucros externos formados por qualquer material ou combinação de materiais adequados. Os materiais adequados são bem conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a, papel de cigarros.

[00165] Os artigos para fumar de acordo com a invenção podem ser montados usando os métodos e o maquinário conhecidos.

[00166] A invenção será descrita a seguir, somente a título de exemplo, com referência às figuras acompanhantes, nas quais:

[00167] A Figura 1A mostra uma seção transversal longitudinal esquemática de um artigo para fumar, de acordo com uma primeira modalidade da invenção, na qual a válvula termostática é mostrada na primeira posição;

[00168] A Figura 1B mostra uma vista frontal da válvula termostática do artigo para fumar da Figura 1A;

[00169] A Figura 1C mostra uma vista transversal da válvula termostática da Figura 1B que acompanha a linha 1C na Figura 1B;

[00170] A Figura 1D mostra uma seção longitudinal esquemática do artigo para fumar da Figura 1A, na qual a válvula termostática é mostrada na segunda posição;

[00171] A Figura 2A mostra uma seção longitudinal esquemática de um artigo para fumar, de acordo com uma segunda modalidade da invenção, na qual a válvula termostática é mostrada na primeira posição;

[00172] A Figura 2B mostra uma vista frontal da válvula termostática do artigo para fumar da Figura 2A;

[00173] A Figura 2C mostra uma vista transversal da válvula termostática da Figura 2B que acompanha a linha 2C na Figura 2B;

[00174] A Figura 3A mostra uma seção longitudinal esquemática de um artigo para fumar, de acordo com uma terceira modalidade da invenção, na qual a válvula termostática é mostrada na primeira posição;

[00175] A Figura 3B mostra uma vista frontal da válvula termostática do artigo para fumar da Figura 3A;

[00176] A Figura 4A mostra uma seção longitudinal esquemática de um artigo para fumar, de acordo com uma quarta modalidade da invenção, na qual a válvula termostática é mostrada na primeira posição;

[00177] A Figura 4B mostra uma vista frontal da válvula termostática do artigo para fumar da Figura 4A;

[00178] A Figura 4C mostra uma vista transversal da válvula termostática da Figura 4B que acompanha a linha 4C na Figura 4B; e

[00179] A Figura 4D mostra uma seção longitudinal esquemática do artigo para fumar da Figura 4A, na qual a válvula termostática é mostrada na segunda posição.

[00180] O artigo para fumar 1, de acordo com a primeira modalidade da invenção, mostrada nas Figuras 1A a 1D compreende uma fonte de calor combustível 10 com uma face frontal 12 e uma face traseira oposta 14, uma válvula bimetálica termostática 20, um substrato formador de aerossol 30, um elemento de transferência 40 e um bocal 50 em alinhamento coaxial. A válvula bimetálica termostática 20, o substrato formador de aerossol 30, o elemento de transferência 40 e o bocal 50 e uma parte traseira da fonte de calor combustível 10 são enrolados em um invólucro externo 70 do material de folha, tal como, por exemplo, papel de cigarro, de baixa permeabilidade ao ar.

[00181] A fonte de calor combustível 10 é cilíndrica e compreende um canal de fluxo de ar central 16 que se estende desde a face frontal 12 até a face traseira 14 da fonte de calor combustível 10. Como mostrado na Figura 1D, a face traseira 14 da fonte de calor combustível 10 é côncava e uma primeira barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível 18 na forma de um disco de folha de alumínio é fornecida na face traseira 14 da fonte de calor combustível 10. A primeira barreira 18 é aplicada, pressionando-se o disco da folha de alumínio na face traseira 14 da fonte de calor combustível 10 e encosta na face traseira 14 da fonte de calor combustível 10. Uma segunda barreira substancialmente impermeável ao ar não combustível na forma de um tubo oco 19 é inserida no canal de fluxo de ar 16.

[00182] A válvula bimetálica termostática 20 está localizada imediatamente a jusante da fonte de calor combustível 10 e está aderida à primeira barreira 18 em direção a sua borda radialmente mais externa. Como mostrado nas Figuras 1B e 1C, a válvula bimetálica termostática 20 compreende um disco bimetálico termostático de duas camadas 21 tendo uma camada a montante 22 formada por um material com um baixo coeficiente de expansão térmica, tal como aço, e uma camada a jusante 24 formada por um material com um alto coeficiente de expansão térmica, tal como cobre. As duas camadas são revestidas juntas e uma curvatura, que corresponde àquela da face traseira 14 da fonte de calor combustível 10, é pré-formada. O disco bimetálico termostático tem quatro aberturas periféricas 26, na forma de furos circulares de aproximadamente 0,6 mm de diâmetro, e uma parte sólida central 28 que é maior que o diâmetro da extremidade a jusante do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor combustível 10.

[00183] O substrato formador de aerossol 30 está localizado a jusante e espaçado da face traseira 14 da fonte de calor combustível 10. O substrato formador de aerossol 30 compreende um plugue cilíndrico de material à base de tabaco homogeneizado 32, incluindo um formador de aerossol, tal como, por exemplo, glicerina, enrolado no invólucro de plugue de filtro 34.

[00184] O elemento de transferência 40 está localizado imediatamente a jusante do substrato formador de aerossol 30 e compreende um tubo oco de extremidade aberta cilíndrico 42 de material adequado, tal como, por exemplo, papel, papelão ou fibra de acetato de celulose.

[00185] O bocal 50 está localizado imediatamente a jusante do elemento de transferência 40 na extremidade proximal do artigo para fumar 1. O bocal 50 compreende um plugue cilíndrico de material de filtração adequado 52, tal como, por exemplo, fibra de acetato de celulose com eficiência de filtração muito baixa, enrolado no invólucro de plugue de filtro 54.

[00186] O artigo para fumar pode compreender ainda uma banda de papel ponteira (não mostrado) que circunscreve uma parte de extremidade a jusante do invólucro externo 70.

[00187] Como mostrado na Figura 1A, o artigo para fumar 1 compreende ainda um elemento condutor de calor 60 de material adequado, tal como, por exemplo, folha de alumínio, ao redor e em contato com uma parte traseira 62 da fonte de calor carbonácea combustível 10 e uma parte frontal 64 do substrato formador de aerossol 30. No artigo para fumar 1, de acordo com a primeira modalidade da invenção, o substrato formador de aerossol 30 se estende a jusante, além do elemento condutor de calor 60. Ou seja, o elemento condutor de calor 60 não está ao redor e em contato direto com uma parte traseira do substrato formador de aerossol 30. No entanto, será percebido que, em outras modalidades (não mostradas), o elemento condutor de calor 60 pode estar ao redor e em contato com todo o comprimento do substrato formador de aerossol 30 e que uma ou mais outras camadas condutoras de calor podem ser fornecidas.

[00188] Durante o uso, um usuário acende a fonte de calor combustível 10 do artigo para fumar 1, de acordo com a primeira modalidade da invenção. Durante a ignição da fonte de calor combustível 10, a válvula bimetálica termostática 20 está na primeira posição, como mostrado na Figura 1A. Na primeira posição, a parte sólida central 28 do disco 21 bloqueia a extremidade a jusante do canal de fluxo de ar central 16 para impedir substancialmente que o ar seja tragado através do canal de fluxo de ar 16. Assim, mesmo se o usuário tragar no bocal 50 durante a ignição da fonte de calor combustível 10, o ar é impedido substancialmente de ser tragado para dentro do substrato formador de aerossol 30 e de ser distribuído para o usuário através do bocal 50.

[00189] Conforme a fonte de calor combustível 10 aquece, o calor é transferido para a válvula bimetálica termostática 20 por condução através da face traseira adjacente 14 da fonte de calor combustível 10 e através do elemento condutor de calor 60. A parte frontal 64 do substrato formador de aerossol 30 também á aquecido pela fonte de calor combustível 10 através da válvula bimetálica termostática 20 e do elemento condutor de calor 60. Conforme o calor é transferido para a válvula 20, a temperatura da válvula 20 aumenta até que atinja a temperatura limite, em cujo ponto a válvula 20 se encaixa por pressão a partir da primeira posição na segunda posição mostrado na Figura 1D.

[00190] Na segunda posição, o disco bimetálico 21 da válvula bimetálica termostática 20 é convexo e a parte sólida central 28 do disco 21 é espaçada da extremidade a jusante do canal de fluxo de ar 16 da fonte de calor combustível 10. Nesta posição, o substrato formador de aerossol 30 está em comunicação fluida com a fonte de calor combustível 10 através das aberturas 26 do disco bimetálico termostático 21 da válvula 20.

[00191] Quando um usuário traga no bocal 50, o ar é tragado para dentro do substrato formador de aerossol 30 do artigo para fumar 1 através do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor combustível 10 e das aberturas 26 da válvula bimetálica termostática 20. O ar é aquecido conforme ele passa através do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor combustível 10 e aquece o substrato formador de aerossol 30 por convecção conforme ele passa a jusante através do substrato formador de aerossol 30 em direção ao bocal 50 do artigo para fumar 1.

[00192] O aquecimento do substrato formador de aerossol 30 por condução e convecção libera glicerina e outros compostos voláteis e semivoláteis a partir do plugue do material à base de tabaco homogeneizado 32. Os compostos liberados do substrato formador de aerossol 30 formam um aerossol que é arrastado no ar tragado através do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor combustível 10 conforme ele flui através do substrato formador de aerossol 30. O ar tragado e o aerossol arrastado passam a jusante através do elemento de transferência 40, onde eles resfriam e se condensam. O ar tragado resfriado e o aerossol arrastado passam a jusante através do bocal 50 e são distribuídos para o usuário através da extremidade proximal do artigo para fumar 1, de acordo com a primeira modalidade da invenção.

[00193] Quando a taxa de combustão da fonte de calor combustível 10 reduz e sua temperatura cai, o calor transferido para a válvula bimetálica termostática 20 também cai. Conforme a temperatura da válvula bimetálica termostática 20 cai abaixo da temperatura limite, o disco bimetálico termostático 21 retorna para a primeira posição, côncava, mostrada na Figura 1 para impedir substancialmente que o ar seja tragado através do artigo para fumar 1 pelo usuário.

[00194] O artigo para fumar 101, de acordo com a segunda modalidade da invenção, mostrado nas Figuras 2A a 2C, tem uma construção basicamente idêntica ao artigo para fumar 1, de acordo com a primeira modalidade da invenção. No entanto, no artigo para fumar 101, as aberturas fora do centro da válvula bimetálica termostática 120 são formadas por quatro segmentos de corte 126, deixando uma parte sólida em forma de cruz 128.

[00195] Durante o uso, durante a ignição da fonte de calor combustível 10 do artigo para fumar 101 pelo usuário, a válvula bimetálica termostática 120 está na primeira posição, como mostrado na Figura 2A. Na primeira posição, o centro da parte sólida em forma de cruz 128 do disco bimetálico termostático 121 cobre a extremidade a jusante do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor combustível 10 para impedir substancialmente que o ar seja tragado através do canal de fluxo de ar 16. Assim, mesmo se o usuário tragar no bocal 50 durante a ignição da fonte de calor combustível 10, o ar é impedido substancialmente de ser tragado para dentro do substrato formador de aerossol 30 e de ser distribuído para o usuário através do bocal 50.

[00196] Quando a temperatura da válvula 120 atinge a temperatura limite, a válvula 120 se encaixa por pressão a partir da primeira posição numa segunda posição (não mostrada), na qual o disco 121 é convexo e sua parte sólida central 128 é espaçada da extremidade a jusante do canal de fluxo de ar 16 da fonte de calor combustível 10. Nesta posição, o substrato formador de aerossol 30 está em comunicação fluida com a fonte de calor combustível 10 através dos segmentos de corte 126 da válvula bimetálica termostática 120. Quando um usuário traga no bocal 50, o ar é tragado ara dentro do substrato formador de aerossol 30 do artigo para fumar 101 através do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor combustível 10 e dos segmentos de corte 126 do disco bimetálico termostático 121 da válvula 120.

[00197] Quando a taxa de combustão da fonte de calor combustível 10 reduz e sua temperatura cai, o calor transferido para a válvula bimetálica termostática 120 também cai. Conforme a temperatura da válvula bimetálica termostática 120 cai abaixo da temperatura limite, o disco bimetálico termostático 121 retorna para a primeira posição, côncava, mostrada na Figura 2A para impedir substancialmente que o ar seja tragado através do artigo para fumar 101 pelo usuário.

[00198] O artigo para fumar 201, de acordo com a terceira modalidade da invenção, mostrado nas Figuras 3A a 3B tem uma construção basicamente idêntica ao artigo para fumar 1, de acordo com a primeira modalidade da invenção. No entanto, no artigo para fumar 201, o disco bimetálico termostático 221 da válvula 220 tem quatro fendas radiais 226 que dividem sua parte central, em vez das aberturas fora do centro.

[00199] Durante o uso, durante a ignição da fonte de calor combustível 210 do artigo para fumar 201 pelo usuário, a válvula bimetálica termostática 220 está na primeira posição, como mostrado na Figura 3A. Na primeira posição, as fendas 226 são substancialmente fechadas para impedir substancialmente que o ar seja tragado através do canal de fluxo de ar 16. Assim, mesmo se o usuário tragar no bocal 50 durante a ignição da fonte de calor combustível 10, o ar é impedido substancialmente de ser tragado para dentro do substrato formador de aerossol 30 e de ser distribuído para o usuário através do bocal 50.

[00200] Quando a temperatura da válvula 220 atinge a temperatura limite, a válvula 220 se encaixa por pressão a partir da primeira posição numa segunda posição (não mostrada), na qual o disco 221 é convexo e as fendas 226 são abertas devido à deformação do disco 221 na segunda posição. Nesta posição, o substrato formador de aerossol 30 está e comunicação fluida com a fonte de calor combustível 10 através das fendas abertas 226 do disco bimetálico termostático 221. Quando um usuário traga no bocal 50, o ar é tragado para dentro do substrato formador de aerossol 30 do artigo para fumar 201 através do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor combustível 10 e as fendas abertas 226 do disco bimetálico termostático 221 da válvula 220.

[00201] Quando a taxa de combustão da fonte de calor combustível 10 reduz e sua temperatura cai, o calor transferido para a válvula bimetálica termostática 220 também cai. Conforme a temperatura da válvula bimetálica termostática 220 cai abaixo da temperatura limite, a válvula bimetálica termostática 220 retorna para a primeira posição mostrada na Figura 3A para impedir substancialmente que o ar seja tragado através do artigo para fumar 201 pelo usuário.

[00202] O artigo para fumar 301, de acordo com a quarta modalidade da invenção, mostrado nas Figuras 4A a 4D, tem uma construção basicamente idêntica ao artigo para fumar 1, de acordo com a primeira modalidade da invenção. No entanto, no artigo para fumar 301, a válvula bimetálica termostática compreende ainda um segundo disco bimetálico 323 a montante do primeiro disco bimetálico 321. O primeiro disco bimetálico 321 tem uma camada a montante 322 formada por um material com um alto coeficiente de expansão térmica, tal como o cobre, e uma camada a jusante 324 formada por um material com um baixo coeficiente de expansão térmica, tal como aço. O primeiro disco bimetálico 321 tem quatro aberturas periféricas 326, na forma de furos circulares de aproximadamente 0,6 mm de diâmetro, e uma parte sólida central 328. O segundo disco bimetálico 323 e o primeiro disco bimetálico 321 são substancialmente planos e são soldados em suas periferias. Como mostrado nas Figuras 4B e 4C, o segundo disco bimetálico 323 tem uma abertura central 325 que é deslocada das aberturas fora do centro 326 do primeiro disco bimetálico 321. O restante do segundo disco bimetálico 323 é sólido. Assim como o primeiro disco bimetálico 321, o segundo disco bimetálico 323 é formado por duas camadas. Diferentemente do primeiro disco bimetálico 321, a camada a montante 327 do segundo disco bimetálico 323 é formado por um material com um alto coeficiente de expansão térmica, tal como o cobre, e a camada a jusante 329 do segundo disco bimetálico 323 é formada por um material com um baixo coeficiente de expansão térmica, tal como o aço. Assim, as camadas 322, 329 dos discos 321 e 323, que têm o coeficiente de expansão térmica mais baixo, são imprensadas entre as camadas 324, 327 com o coeficiente de expansão térmica mais alto.

[00203] Durante o uso, durante a ignição da fonte de calor combustível 10 do artigo para fumar 301 pelo usuário, a válvula bimetálica termostática 320 está na primeira posição, como mostrado na Figura 4A. Na primeira posição, a abertura central 325 do segundo disco bimetálico 323 é substancialmente bloqueada pela parte sólida central 328 do primeiro disco bimetálico 321 e as aberturas fora do centro 326 do primeiro disco bimetálico 321 são substancialmente bloqueadas pelo restante do segundo disco bimetálico 323. Conforme a válvula bimetálica termostática 320 se estende por todo o diâmetro interno do artigo para fumar 301, a válvula bimetálica termostática 320 substancialmente bloqueia o diâmetro interno do artigo para fumar 301 e impede substancialmente que o ar seja tragado através do canal de fluxo de ar 16. Assim, mesmo se o usuário tragar no bocal 50 durante a ignição da fonte de calor combustível 10, o ar é impedido substancialmente de ser tragado para dentro do substrato formador de aerossol 30 e de ser distribuído para o usuário através do bocal 50.

[00204] Quando a temperatura da válvula 320 atinge a temperatura limite, a válvula 320 se deforma a partir da primeira posição para a segunda posição mostrada na Figura 4D. Na segunda posição, o primeiro disco bimetálico 321 é convexo e o segundo disco bimetálico 323 é côncavo. Assim, as partes centrais do primeiro e segundo discos bimetálicos 321 e 323 são espaçadas. Nesta posição, o substrato formador de aerossol 30 está em comunicação fluida com a fonte de calor combustível 10 através da abertura central 325 do segundo disco bimetálico 323 e das aberturas fora do centro 326 do primeiro disco bimetálico 321. Quando um usuário traga no bocal 50, o ar é tragado para dentro do substrato formador de aerossol 30 do artigo para fumar 301 através do canal de fluxo de ar central 16 da fonte de calor combustível 10, para a abertura central 325 do segundo disco bimetálico 323 e para as aberturas fora do centro 326 do primeiro disco bimetálico 321.

[00205] Quando a taxa de combustão da fonte de calor combustível 10 reduz e sua temperatura cai, o calor transferido para a válvula bimetálica termostática 320 também cai. Conforme a temperatura da válvula bimetálica termostática 320 cai abaixo da temperatura limite, a válvula bimetálica termostática 320 retorna para a primeira posição mostrada na Figura 4A para impedir substancialmente que o ar seja tragado através do artigo para fumar 301 pelo usuário.

[00206] As modalidades específicas descritas acima são destinadas a ilustrar a invenção. No entanto, outras modalidades podem ser feitas sem se desviar do escopo da invenção conforme definido nas reivindicações, e deve ser entendido que as modalidades específicas descritas acima não se destinam a ser limitantes.

Claims

1. Artigo para fumar (1) compreende: uma fonte de calor combustível (10) com faces opostas frontal e traseira (12, 14); um ou mais canais de fluxo de ar (16) que se estendem desde a face frontal (12) até a face traseira (14) da fonte de calor combustível (10); um substrato formador de aerossol (30) a jusante da face traseira (14) da fonte de calor combustível (10); caracterizado pelo fato de que: o artigo para fumar (1) compreende uma válvula bimetálica termostática (20) localizada entre a face traseira (14) da fonte de calor combustível (10) e o substrato formador de aerossol (30), em que a válvula bimetálica termostática (20) é disposta para se deformar a partir de uma primeira posição, na qual a válvula (20) impede substancialmente ou inibe a comunicação fluida entre o um ou mais canais de fluxo de ar (16) e o substrato formador de aerossol (30), para uma segunda posição, na qual o um ou mais canais de fluxo de ar (16) e o substrato formador de aerossol (30) estão em comunicação fluida, quando a válvula bimetálica termostática (20) é aquecida acima de uma temperatura limite.

2. Artigo para fumar (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula bimetálica termostática (20) é pré-tensionada, de forma que ele se deforma a partir da primeira posição para a segunda posição com uma ação de pressão.

3. Artigo para fumar (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a válvula bimetálica termostática (20) é pré-tensionada através de pré-formação com uma curvatura de 100 a 500 micrômetros.

4. Artigo para fumar (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a face traseira (14) da fonte de calor (10) é côncava e a válvula bimetálica termostática (20) é côncava na primeira posição e convexa na segunda posição.

5. Artigo para fumar (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a válvula bimetálica termostática (20) encosta na face traseira (14) da fonte de calor (10).

6. Artigo para fumar (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a válvula bimetálica termostática (20) compreende uma primeira folha bimetálica termostática (24) com uma ou mais partes sólidas (28) e uma ou mais aberturas (26) para permitir a comunicação fluida entre o substrato formador de aerossol (30) e pelo menos um do um ou mais canais de fluxo de ar (16).

7. Artigo para fumar (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais partes sólidas (28) são dispostas para bloquear todos do um ou mais canais de fluxo de ar (16) quando a válvula bimetálica termostática (20) estiver na primeira posição e para desbloquear pelo menos um do um ou mais canais de fluxo de ar (16) quando a válvula bimetálica termostática (20) estiver na segunda posição.

8. Artigo para fumar (301), de acordo com a reivindicação 6 ou reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a válvula bimetálica termostática (320) compreende uma segunda folha bimetálica termostática (323) adjacente à primeira folha bimetálica termostática (321), a segunda folha bimetálica termostática (323) tendo uma ou mais partes sólidas e uma ou mais aberturas (325) para permitir a comunicação fluida entre o substrato formador de aerossol (330) e pelo menos um do um ou mais canais de fluxo de ar (316).

9. Artigo para fumar (301), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais partes sólidas (328) de uma ou ambas da primeira e segunda folhas bimetálicas termostáticas (321, 323) são dispostas para bloquear a uma ou mais aberturas (325, 326) da outra folha (321, 323) quando a válvula (320) estiver na primeira posição e para desbloquear pelo menos uma das uma ou mais aberturas (325, 326) da outra folha (321, 323) quando a válvula (320) estiver na segunda posição.

10. Artigo para fumar (301), de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a primeira folha bimetálica termostática (321) e a segunda folha bimetálica termostática (323) são fixadas ao longo de pelo menos uma parte de suas periferias.

11. Artigo para fumar (301), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que a segunda folha bimetálica termostática (323) é posicionada a montante da primeira folha bimetálica termostática (321).

12. Artigo para fumar (301), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a primeira folha bimetálica termostática compreende pelo menos quatro aberturas periféricas e a segunda folha bimetálica termostática (323) compreende um furo central alinhado com um canal de fluxo de ar central da fonte de calor.

13. Artigo para fumar (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a válvula bimetálica termostática (20) tem uma seção transversal substancialmente circular.

14. Artigo para fumar (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o substrato formador de aerossol (30) compreende um material à base de tabaco e pelo menos um formador de aerossol.

15. Artigo para fumar (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fonte de calor combustível (10) é uma fonte de calor carbonácea combustível.