BR112019019898A2

BR112019019898A2 - conjunto de susceptor para aquecimento indutivo de um substrato formador de aerossol

Info

Publication number: BR112019019898A2
Application number: BR112019019898A
Authority: BR
Inventors: Michael Rossoll Andreas; Fursa Oleg
Original assignee: Philip Morris Products Sa
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2020-04-22
Also published as: ES2933734T3; IL269650A; KR20190131555A; IL269650B2; EP4147592B1; EP4147592A1; EP3599908B1; RU2022106468A; EP3895560A2; UA127079C2; TW201836495A; JP7525680B2; RU2768429C2; PL3599908T3; US11864581B2; HUE060578T2; SG11201908846SA; US11399564B2; HUE054650T2; TWI795395B

Abstract

a presente invenção refere-se a um conjunto de susceptor (1) para aquecer indutivamente um substrato formador de aerossol e a um método de produção deste conjunto. o conjunto de susceptor compreende um primeiro susceptor (10) e um segundo susceptor (20). a temperatura curie do segundo susceptor é inferior a 500°c. pelo menos uma porção de uma superfície externa do segundo susceptor compreende uma cobertura anticorrosiva (30) e pelo menos uma porção de uma superfície externa do primeiro susceptor está exposta. a invenção refere-se ainda a um artigo gerador de aerossol compreendendo um substrato formador de aerossol e um conjunto de susceptor.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ’’CONJUNTO DE SUSCEPTOR PARÂ AQUECIMENTO INDUTIVO DE UM SUBSTRATO FORMADOR DE AEROSSOL”.

[001 ] A presente invenção refere-se a um conjunto de susceptor para aquecer indutivamente um substrato formador de aerossol e um método para a produção desse conjunto. A invenção refere-se ainda a um artigo gerador de aerossol compreendendo um substrato formador de aerossol e conjunto de susceptor para aquecimento indutivo do substrato.

[002] Os artigos geradores de aerossol que incluem um substrato formador de aerossol para formar um aerossol inalável após o aquecimento, são geralmente conhecidos de técnicas anteriores. Para aquecimento do substrato, o artigo gerador de aerossol pode ser recebido dentro de um dispositivo gerador de aerossol compreendendo um aquecedor elétrico. O aquecedor pode ser um aquecedor indutivo compreendendo uma fonte de indução. A fonte de indução gera um campo eletromagnético alternante, que induz correntes de Foucault geradoras de calor e/ou perdas de histerese em um susceptor. O susceptor está em proximidade térmica do substrato formador de aerossol a ser aquecido. Particularmente, o susceptor pode ser integrado no artigo em contato físico direto com o substrato formador de aerossol.

[003] Para controlar a temperatura do substrato, os conjuntos do susceptor foram propostos como compreendendo um primeiro e um segundo susceptor feito de materiais diferentes. O primeiro material do susceptor é otimizado em relação a perda de calor e, portanto, a eficiência do aquecimento. Em contraste, o segundo material do susceptor é usado como marcador de temperatura. Para isso, o segundo material do susceptor é escolhido tendo uma temperatura de Curie correspondente a uma temperatura de aquecimento predefinida

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2/24 do conjunto de susceptor. Em sua temperatura de Curie, as propriedades magnéticas do segundo susceptor mudam de ferromagnética para paramagnética, acompanhadas de uma mudança provisória de sua resistência elétrica. Assim, através do monitoramento de uma alteração correspondente da corrente elétrica absorvida pela fonte de indução, pode ser detectado quando o segundo material do susceptor atingiu sua temperatura Curie e, assim, quando a temperatura de aquecimento predefinida foi atingida.

[004] O material do segundo susceptor pode compreender níquel puro ou uma liga de níquel com uma temperatura de Curie que seja adequada para a maioria de aplicações. No entanto, o níquel ou as ligas de níquel podem correr o risco de estarem sujeitos a envelhecimento, em especial a corrosão, quando em contato com o substrato formador de aerossol durante um período de tempo prolongado. Isso deve ser esperado particularmente para os artigos geradores de aerossol com um susceptor incorporado no substrato formador de aerossol.

[005] Consequentemente, seria desejável ter um conjunto de susceptor para aquecimento indutivo do substrato formador de aerossol com as vantagens de soluções anteriores da técnica, mas sem suas limitações. Particularmente, seria desejável ter um conjunto de susceptor e um artigo gerador de aerossol, incluindo um conjunto de susceptor que tenha melhorado as características de envelhecimento. [006] De acordo com a invenção, é fornecido um conjunto de susceptor para o aquecimento indutivo de um substrato formador de aerossol, que compreende um primeiro susceptor e um segundo susceptor. O segundo susceptor tem uma temperatura de Curie que é mais baixa do que 500Ό. Pelo menos uma porção de u ma superfície externa do segundo susceptor compreende uma cobertura anticorrosiva. Por outro lado, pelo menos uma porção de uma superfície externa do primeiro susceptor é exposta.

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3/24 [007] Como usado neste documento, o termo susceptor” referese a um elemento que é capaz de converter a energia eletromagnética em calor quando submetido a um campo eletromagnético em mudança. Este pode ser o resultado de perdas da histerese e/ou correntes de Foucault induzidas no susceptor, dependendo das propriedades elétricas e magnéticas do material do susceptor. O material e a geometria para o conjunto de susceptor podem ser escolhidos para fornecer uma geração de calor desejada.

[008] Preferencialmente, o primeiro susceptor também pode ter uma temperatura de Curie. Vantajosamente, a temperatura de Curie do primeiro susceptor é distinta de, partícularmente mais alta do que, a temperatura de Curie do segundo susceptor.

[009] Como utilizado neste documento, os termos primeiro susceptor tem uma temperatura de Curie ou segundo susceptor tem uma temperatura de Curie” significa que o primeiro ou o segundo susceptor pode incluir um primeiro ou segundo material do susceptor, respectivamente, cada um tendo uma temperatura de Curie específica. Consequentemente, o primeiro material do susceptor pode ter uma primeira temperatura de Curie e o segundo material do susceptor pode ter uma segunda temperatura de Curie. A temperatura de Curie é a temperatura acima da qual um material ferrimagnético ou ferromagnético perde o seu ferrimagnetismo ou ferromagnetismo, respectivamente e torna-se paramagnético.

[0010] Com pelo menos um primeiro e um segundo susceptor, seja com o segundo susceptor tendo uma temperatura de Curie e o primeiro susceptor não tendo uma temperatura de Curie ou o primeiro e o segundo susceptor tendo cada um uma temperatura de Curie distinta, o conjunto de susceptor pode fornecer múltiplas funcionalidades, tal como aquecimento indutivo e controle da temperatura de aquecimento. Particularmente, estas funcionalidades podem ser separadas devido à

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4/24 presença de pelo menos dois susceptores diferentes.

[0011] Preferencialmente, o primeiro susceptor é configurado para aquecer o substrato formador de aerossol. Para isso, o primeiro susceptor pode ser otimizado em relação a perda de calor e, portanto, a eficiência do aquecimento.

[0012] O primeiro susceptor, que é o material do primeiro susceptor, pode ter uma temperatura de Curie em excesso de 400Ό.

[0013] Preferencialmente, o primeiro susceptor é feito de um material anticorrosive. Assim, o primeiro susceptor é vantajosamente resistente a todas as influências corrosivas, particularmente no caso em que o conjunto de susceptor é incorporado no artigo gerador de aerossol em contato físico direto com o substrato formador de aerossol.

[0014] O primeiro susceptor pode incluir um metal ferromagnético. Neste caso, o calor pode não somente ser gerado pela corrente de Foucault, mas igualmente por perdas da histerese. Preferencialmente, o primeiro susceptor compreende ferro ou uma liga de ferro tal como o aço ou uma liga de níquel de ferro. Pode ser particularmente preferido que o primeiro susceptor compreende um aço inoxidável série 400, tal como o aço inoxidável da classe 410 ou classe 420 ou classe 430 ou um aço inoxidável de classes semelhantes.

[0015] O primeiro material do susceptor pode alternativamente ser um material não magnético adequado, particularmente paramagnético, material condutor, tal como alumínio. Em um material não magnético, o aquecimento indutivo do material condutivo ocorre unicamente pelo aquecimento resistivo devido as correntes de Foucault.

[0016] Alternativamente, o primeiro susceptor pode compreender um material ferrimagnético não condutor, como uma cerâmica ferrimagnética não condutora. Nesse caso, o calor é gerado apenas por perdas de histerese.

[0017] Em contraste, o segundo susceptor pode ser otimizado e

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5/24 configurado para monitorar uma temperatura do conjunto de susceptor. O segundo susceptor pode ser selecionado para ter uma temperatura de Curie que corresponde essencialmente a uma temperatura de aquecimento predefinida máxima do primeiro susceptor. A temperatura de aquecimento máxima desejada pode ser definida como sendo aproximadamente a temperatura a qual o susceptor deve ser aquecido a fim de gerar um aerossol a partir do substrato formador de aerossol. No entanto, a temperatura de aquecimento máxima desejada deve ser baixa o bastante para evitar um superaquecimento do local ou a queima do substrato formador de aerossol. Preferencialmente, a temperatura de Curie do segundo susceptor deve estar abaixo de um ponto de ignição do substrato formador de aerossol. O segundo susceptor é selecionado por ter uma temperatura de Curie detectávei abaixo de 500Ό, preferencialmente igual ou inferior a 400Ό, particularmente igual ou inferior a 370Ό. Por exemplo, o segundo susceptor pode ter uma temperatura de Curie especificada entre 150Ό e 400 Ό, particularmente entre 200Ό e 400Ό. Embora a tempe ratura de Curie e a função do marcador da temperatura seja a propriedade primária do segundo susceptor, ela pode igualmente contribuir ao aquecimento do susceptor.

[0018] Preferencialmente, o segundo material do susceptor compreende um metal ferromagnético como níquel ou uma liga de níquel. O níquel tem uma temperatura de Curie na faixa de aproximadamente 354Ό a 360Ό ou 627 K a 633 K, res pectivamente, dependendo da natureza das impurezas. Uma temperatura de Curie nesta faixa é ideal porque é aproximadamente da mesma temperatura a qual o susceptor deve ser aquecido a fim de gerar um aerossol a partir do substrato formador de aerossol, mas ainda baixa o bastante para evitar o superaquecimento local ou queima do substrato formador de aerossol.

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6/24 [0019] De acordo com a invenção, pelo menos uma porção de uma superfície externa do segundo susceptor compreende uma cobertura anticorrosiva. Vantajosamente, a cobertura anticorrosiva melhora as características de envelhecimento do segundo susceptor, porque pelo menos a porção coberta da superfície externa do segundo susceptor não é exposta diretamente ao ambiente. Particularmente, a porção coberta da superfície externa do segundo susceptor é protegida de qualquer influência corrosiva, particularmente no caso do conjunto de susceptor ser incorporado em um artigo gerador de aerossol em contato físico direto com o substrato formador de aerossol. Vantajosamente, pelo menos essa porção ou aquelas porções da superfície externa do segundo susceptor podem compreender uma cobertura anticorrosiva que estaria em contato direto com o substrato formador de aerossol.

[0020] Como usado neste documento, o termo cobertura anticorrosiva refere-se a uma cobertura que é diferente e separada do primeiro e segundo susceptor. Particularmente, qualquer camada de oxido que esteja possivelmente presente em uma superfície do primeiro ou segundo susceptor e que resulte de uma oxidação do material do primeiro ou segundo susceptor, respetivamente, não deve ser considerada uma cobertura anticorrosiva de acordo com a presente invenção.

[0021] Para maximizar a proteção anticorrosiva do segundo susceptor, todas as porções da superfície externa do segundo susceptor, a menos que em contato físico com o primeiro susceptor, podem compreender uma cobertura anticorrosiva.

[0022] Em contraste com isso, pelo menos uma porção de uma superfície externa do primeiro susceptor é desprotegida, que é descoberta, exposta ou em contato direto com o meio ambiente. Particularmente, caso o conjunto de susceptor seja incorporado em um substrato formador de aerossol, pelo menos uma porção de uma

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7/24 superfície externa do primeiro susceptor é exposta e em contato físico direto com o substrato formador de aerossol. Vantajosamente, isto permite uma boa transferência de calor ao substrato formador de aerossol, que deve preferencialmente e primeiramente ser aquecido pelo primeiro susceptor. Preferencialmente, todas as porções de uma superfície externa do primeiro susceptor, a menos que em contato físico íntimo com o segundo susceptor, estão desprotegidas, descobertas ou expostas ao meio ambiente. Vantajosamente, isto assegura a transferência térmica máxima ao substrato formador de aerossol.

[0023] A cobertura anticorrosiva pode compreender, pelo menos, um metal à prova de corrosão, um metal inerte, uma liga à prova de corrosão, um revestimento orgânico à prova de corrosão, um vidro, uma cerâmica, um polímero, uma tinta anticorrosiva, uma cera ou uma graxa. [0024] Preferencialmente, a cobertura anticorrosiva é paramagnética. Vantajosamente, uma coberta anticorrosiva paramagnético -se toda- mostra somente os fracos efeitos de blindagem magnéticos no segundo susceptor coberto desse modo. Assim, o segundo susceptor, embora pelo menos parcialmente coberto, ainda pode experimentar a alternância, particularmente de campo de alta frequência eletromagnética aplicado ao conjunto de susceptor para aquecimento indutivo. Consequentemente, uma cobertura anticorrosiva paramagnética não prejudica a funcionalidade preferida do segundo susceptor como o marcador de temperatura. Preferencialmente, a cobertura anticorrosiva compreende um aço inoxidável paramagnético ou austenítico.

[0025] Por exemplo, a cobertura anticorrosiva pode incluir aço inoxidável austenítico aplicado a pelo menos uma porção de uma superfície externa do segundo susceptor por cladagem. De acordo com outro exemplo, a cobertura anticorrosiva pode incluir um revestimento à base de Zn, aplicado a pelo menos uma porção de uma superfície

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8/24 externa do segundo susceptor por revestimento por imersão ou revestimento galvânico. De acordo com outro exemplo, a cobertura anticorrosiva pode incluir um revestimento de alumínio aplicado a pelo menos uma porção de uma superfície externa do segundo susceptor, por exemplo, por um processo sol-gel. Alternativamente, a cobertura anticorrosiva pode incluir um revestimento de silano ou um revestimento de poliamida-imida (PAI).

[0026] Preferencialmente, o primeiro susceptor e o segundo susceptor estão em contato físico uns com os outros. Particularmente, o primeiro e o segundo susceptor podem formar um conjunto de susceptor unitário. Assim, quando aquecidos, o primeiro e o segundo susceptores têm a mesma temperatura. Devido a isto, o controle de temperatura do primeiro susceptor pelo segundo susceptor é altamente preciso. O contato íntimo entre o primeiro susceptor primeiro e o segundo susceptor pode ser alcançado por qualquer meio apropriado. Por exemplo, o segundo susceptor pode ser chapeado, depositado, revestido, cladeado ou soldado ao primeiro susceptor. Métodos preferenciais incluem galvanização, cladagem, revestimento por imersão ou revestimento com rolos.

[0027] O primeiro susceptor e o segundo susceptor podem compreender uma variedade de configurações geométricas. Particularmente, o primeiro susceptor ou o segundo susceptor ou ambos o primeiro e o segundo susceptor podem ser de um dentre componentes com a configuração em partículas ou filamento ou semelhantes a malha ou planos ou semelhantes a lâmina.

[0028] Como um exemplo, pelo menos um dentre o primeiro susceptor e o segundo susceptor, respectivamente, podem ser da configuração de componentes em partículas. As partículas podem ter um diâmetro esférico equivalente de 10 um a 100 um. As partículas podem ser distribuídas em todo o substrato formador de aerossol, seja

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9/24 homogeneamente ou com picos de concentração locais ou de acordo com um gradiente de concentração. Caso o segundo susceptor seja da configuração de componentes em partículas, toda a superfície externa do segundo susceptor particulado preferencialmente compreende uma cobertura anticorrosiva.

[0029] Como um outro exemplo, o primeiro ou o segundo susceptor ou ambos o primeiro e o segundo susceptor podem ser de uma configuração de filamento ou de tipo malha. As estruturas de filamento ou de tipo malha podem ter vantagens em relação à sua fabricação e sua regularidade geométrica e reprodutibilidade. A regularidade geométrica e a reprodutibilidade podem ser vantajosas em ambos o controle de temperatura e o aquecimento local controlado. Caso o segundo susceptor seja de uma configuração tipo filamento ou semelhante a uma malha, toda a superfície externa do segundo susceptor compreende preferencialmente uma cobertura anticorrosiva.

[0030] O primeiro susceptor e o segundo susceptor podem ter diferentes configurações geométricas. Assim, os primeiro e segundo susceptores podem ser adaptados à sua função específica. O primeiro susceptor, preferencialmente tendo uma função de aquecimento, pode ter uma configuração geométrica que apresenta uma grande área de superfície para o substrato formador de aerossol, a fim de melhorar a transferência de calor. Em contraste, o segundo susceptor, preferencialmente tendo uma função de controle de temperatura não tem a necessidade de uma grande área de superfície.

[0031] Como um exemplo, o primeiro susceptor pode ser de uma configuração tipo filamento ou tipo malha, visto que o segundo susceptor é de uma configuração de componentes em partículas. Ambos o primeiro susceptor do tipo filamento ou malha e o segundo susceptor com componentes em partículas podem ser incorporados em um artigo gerador de aerossol em contato físico direto com o substrato

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10/24 formador de aerossol para ser aquecido. Nesta configuração específica, o primeiro susceptor pode se estender dentro do substrato formador de aerossol através de um centro do artigo gerador de aerossol, enquanto o segundo susceptor pode ser homogeneamente distribuído em todo o substrato formador de aerossol.

[0032] Altemativamente pode ser desejado, por exemplo, para propósitos de fabricação do substrato formador de aerossol, que o primeiro e segundo susceptores sejam de configuração geométrica similar.

[0033] O primeiro susceptor pode formar ou incluir a cobertura anticorrosiva. Ou vice-versa, a cobertura anticorrosiva pode ser parte do primeiro susceptor. Particularmente, o primeiro susceptor pode imprensar ou encapsular o segundo susceptor.

[0034] Preferencialmente, o conjunto de susceptor é um conjunto de susceptor multicamadas. O primeiro susceptor, o segundo susceptor e a cobertura anticorrosiva podem formar camadas adjacentes do conjunto de susceptor multicamadas. Nesta configuração, a segunda camada do susceptor é imprensada entre a primeira camada do susceptor e a camada anticorrosiva da cobertura. Particuiarmente, a cobertura anticorrosiva pode ser uma camada de borda do conjunto de susceptor multicamadas.

[0035] No conjunto de susceptor multicamadas, o primeiro susceptor, o segundo susceptor e a cobertura anticorrosiva podem estar em contato uns com os outros.

[0036] O segundo susceptor pode ser chapeado, depositado, revestido, folheado ou soldado ao primeiro susceptor. Da mesma forma, a cobertura anticorrosiva pode ser depositada, revestida, cladada ou soldada no segundo susceptor. Preferencialmente, a cobertura anticorrosiva está pelo menos em um lado da segunda camada do susceptor oposta a um lado no qual o primeiro susceptor é anexado.

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Preferencialmente, o segundo susceptor é aplicado no primeiro susceptor por pulverização, revestimento por imersão, revestimento por rolo, galvanização ou cladagem. Da mesma forma, a cobertura anticorrosiva é aplicada preferencialmente no segundo susceptor por pulverização, revestimento por imersão, revestimento por rolo, galvanização ou cladagem.

[0037] As camadas individuais do conjunto de susceptor multicamadas podem ser descobertas ou expostas ao ambiente em uma superfície externa circunferencial do conjunto multicamadas do susceptor, como observado em uma direção paralela às camadas. Em outras palavras, a estrutura da camada pode ser visível em uma superfície externa circunferencial do conjunto de susceptor multicamadas, como observado em uma direção paralela às camadas. Particularmente, uma superfície externa circunferencial da segunda camada de susceptor pode ser exposta ao meio ambiente, mas não coberta pela cobertura anticorrosiva. Alternativamente, além da superfície superior e inferior, uma superfície externa circunferencial da segunda camada do susceptor pode ser coberta. Neste caso, a cobertura anticorrosiva é aplicada a toda a superfície externa da segunda camada de susceptor que não está em contato direto com a primeira camada de susceptor. Adicionalmente, uma superfície externa circunferencial da primeira camada do susceptor pode igualmente ser coberta pela cobertura anticorrosiva.

[0038] É preferível que o segundo susceptor esteja presente como uma camada densa. Uma camada densa tem uma maior permeabilidade magnética do que uma camada porosa, tomando mais fácil a detecção de ligeiras mudanças à temperatura de Curie.

[0039] O conjunto de susceptor multicamadas pode ser um conjunto de susceptor alongado com um comprimento entre 5 mm e 15 mm, uma largura entre 3 mm e 6 mm e uma espessura entre 10 μπι e 500 μηπ.

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Como exemplo, o conjunto de susceptor multicamadas pode ser uma tira alongada, tendo um primeiro susceptor que é uma tira de aço inoxidável 430 com um comprimento de 12 mm, uma largura de 4 mm e 5 mm, por exemplo 4 mm e uma espessura entre 10 μηπ e 50 μπι, como por exemplo 25 μπι. O aço inoxidável 430 pode ser revestido com uma camada de níquel como segundo susceptor, com uma espessura entre 5 pm e 30 pm, por exemplo 10 pm. Em cima da segunda camada de susceptor, oposta ao lado da segunda camada de susceptor que está em contato direto com a primeira camada de susceptor, uma cobertura anticorrosiva é revestida. O material da cobertura pode compreender uma cerâmica ou um aço inoxidável austenítico.

[0040] O termo espessura é usado neste documento para se referir às dimensões que se estendem entre a lateral superior e inferior, por exemplo, entre uma lateral superior e uma lateral inferior de uma camada ou uma lateral superior e uma lateral inferior do conjunto de susceptor multicamadas. O termo largura é usado neste documento para se referir a dimensões que se estendem entre dois lados laterais opostos. O termo comprimento é usado neste documento para se referir às dimensões que se estendem entre a parte dianteira e a parte traseira ou entre outros dois lados opostos ortogonais aos dois lados laterais opostos que formam a largura. A espessura, largura e o comprimento podem ser ortogonais entre si.

[0041] Se o primeiro material do susceptor é optimizado para aquecimento do substrato, este pode ser preferido de modo que não haja nenhum volume maior do segundo material do susceptor do que é necessário para proporcionar um segundo ponto de Curie detectável. Consequentemente, em vez da estrutura de camada contínua, o segundo susceptor pode compreender um ou mais segundos elementos susceptores. Cada um dos elementos susceptores pode ter um volume menor do que um volume do primeiro susceptor. Cada um dos

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13/24 elementos de susceptor pode estar em contato físico direto com o primeiro susceptor. Nesta configuração específica, pelo menos uma porção de uma superfície externa de cada segundo elemento susceptor pode incluir uma cobertura anticorrosiva. Como um exemplo, o primeiro susceptor está na forma de uma tira alongada, enquanto que o segundo susceptor está na forma de fragmentos discretos que são chapeados, depositados ou soldados sobre o primeiro susceptor. Cada fragmento pode incluir uma coberta anticorrosiva pelo menos em uma porção de sua superfície externa que não esteja em contato físico íntimo com a primeira tira do susceptor.

[0042] O conjunto de susceptor de acordo com a presente invenção pode ser configurado preferencialmente para ser conduzido por um campo eletromagnético alternante, particularmente de alta frequência. Como referido neste documento, o campo eletromagnético de alta frequência pode estar na faixa entre 500 kHz a 30 MHz, particularmente entre 5 MHz a 15 MHz, preferencialmente entre 5 MHz e 10 MHz. [0043] O conjunto de susceptor é preferencialmente um conjunto de susceptor de um artigo gerador de aerossol para aquecer indutivamente um substrato formador de aerossol que seja parte do artigo gerador de aerossol.

[0044] De acordo com a invenção, também é fornecido um artigo gerador de aerossol que compreende um substrato formador de aerossol e um conjunto de susceptor de acordo com a presente invenção e como descrito neste documento para o aquecimento indutivo do substrato.

[0045] Preferencialmente, o conjunto de susceptor está localizado dentro do substrato formador de aerossol.

[0046] Como usado neste documento, o termo substrato formador de aerossol refere-se a um substrato capaz de liberar compostos voláteis que podem formar um aerossol mediante o aquecimento do

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14/24 substrato formador de aerossol. O substrato formador de aerossol pode, convenientemente, ser parte de um artigo gerador de aerossol. O substrato formador de aerossol pode ser um substrato formador de aerossol sólido ou líquido. Em ambos os casos, o substrato formador de aerossol pode compreender ambos os componentes sólidos e líquidos. O substrato formador de aerossol pode compreender um material contendo tabaco, contendo compostos flavorizantes de tabaco voláteis, que são liberados do substrato mediante aquecimento. Alternativamente ou adicionalmente, o substrato formador de aerossol pode compreender um material sem tabaco. O substrato formador de aerossol pode compreender ainda um formador de aerossol. Exemplos de formadores de aerossol adequados são a glicerina e o propilenoglicol. O substrato formador de aerossol também pode compreender outros aditivos e ingredientes, como nicotina ou aromatizantes. O substrato formador de aerossol também pode ser um material semelhante a uma pasta, um sachê de material poroso compreendendo um substrato formador de aerossol ou, por exemplo, tabaco solto misturado com um agente gelificante ou agente viscoso, que poderia incluir um formador de aerossol comum, como glicerina e que é comprimido ou moldado em um plugue.

[0047] O artigo gerador de aerossol é preferencialmente projetado para se engatar com um dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente compreendendo uma fonte de indução. A fonte de indução ou indutor gera um campo eletromagnético variável para aquecimento do conjunto de susceptor do artigo gerador de aerossol quando localizado dentro do campo eletromagnético variável. Em uso, o artigo gerador de aerossol engata com o dispositivo gerador de aerossol de modo que o conjunto de susceptor esteja localizado dentro do campo eletromagnético variável gerado pelo indutor.

[0048] Vantagens e características adicionais do artigo gerador de

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15/24 aerossol de acordo com a invenção foram descritas em relação ao conjunto de susceptor de susceptor e não serão repetidas.

[0049] De acordo com a invenção, também é fornecido um método para a produção de um conjunto de susceptor para aquecer indutivamente um substrato formador de aerossol, em particular para a produção de um conjunto de susceptor de acordo com a presente invenção e conforme descrito neste documento. O método compreende, pelo menos, as seguintes etapas:

fornecer um primeiro susceptor;

fornecer um segundo susceptor, em que uma temperatura de Curie do segundo susceptor é mais baixa do que 500Ό;

aplicar uma cobertura anticorrosiva em, pelo menos, uma porção de uma superfície externa do segundo susceptor.

[0050] O método pode ainda compreender a etapa de montagem do primeiro e do segundo susceptor para estarem em contato físico direto uns com os outros. Para montar o primeiro e o segundo susceptor, o segundo susceptor pode ser chapeado, depositado, revestido, cladeado ou soldado no primeiro susceptor.

[0051] Da mesma forma, a cobertura anticorrosiva pode ser revestida, depositada, revestida, dadeada ou soldada em pelo menos na porção da superfície externa do segundo susceptor. Preferencialmente, a coberta anticorrosiva é aplicada no segundo susceptor por pulverização, revestimento por imersão, revestimento por rolo, galvanização ou cladeamento.

[0052] O primeiro e o segundo susceptores podem ser montados antes da aplicação de uma cobertura anticorrosiva. Alternativamente, o primeiro susceptor, o segundo susceptor e a cobertura anticorrosiva podem ser montados simultaneamente. Isto pode ser vantajoso, por exemplo, no caso de um conjunto de susceptor multicamadas, particularmente caso o primeiro susceptor, o segundo susceptor e a

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16/24 cobertura anticorrosive sejam montados por cladeamento.

[0053] Vantagens e características adicionais do método de acordo com a presente invenção foram descritas em relação ao conjunto de susceptor de acordo e o artigo gerador de aerossol e não serão repetidas.

[0054] A invenção será descrita a seguir, apenas a título de exemplo, tendo como referência as figuras anexas, em que:

a Fig. 1 mostra uma ilustração em perspectiva esquemática de uma primeira modalidade de um conjunto de susceptor multicamadas de acordo com a invenção;

a Fig. 2 mostra uma ilustração esquemática da vista lateral do conjunto de susceptor de acordo com a Fig. 1;

a Fig. 3 mostra uma ilustração transversal esquemática da segunda modalidade de um conjunto de susceptor multicamadas de acordo com a invenção;

a Fig. 4 mostra uma ilustração transversal esquemática da terceira modalidade de um conjunto de susceptor multicamadas de acordo com a invenção;

a Fig. 5 mostra uma ilustração transversal esquemática da quarta modalidade de um conjunto de susceptor multicamadas de acordo com a invenção;

a Fig. 6 mostra uma ilustração de perspectiva esquemática da quinta modalidade de um conjunto de susceptor multicamadas de acordo com a invenção;

a Fig. 7 mostra uma ilustração transversal esquemática do conjunto de susceptor de acordo com a Fig. 6;

a Fig. 8 mostra uma ilustração da seção transversal da primeira modalidade de um artigo gerador de aerossol de acordo com a modalidade; e a Fig. 9 mostra uma ilustração transversal esquemática da segunda

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17/24 modalidade de um artigo gerador de aerossol de acordo com a invenção.

[0055] A Fig. 1 e a Fig. 2 ilustram esquematicamente uma primeira modalidade de um conjunto de susceptor 1 de acordo com a presente invenção que é configurada para o aquecimento indutivo de um substrato formador de aerossol. Como será explicado abaixo mais detalhadamente em relação à Fig. 8 e Fig. 9, o conjunto de susceptor 1 é preferenciaimente configurado para ser incorporado em um artigo gerador de aerossol, em contato direto com o substrato formador de aerossol a ser aquecido. O próprio artigo é adaptado para ser recebido dentro de um dispositivo gerador de aerossol que compreende uma fonte da indução configurada para gerar um campo eletromagnético aiternante, particularmente de alta frequência. O campo flutuante gera correntes de Foucault e/ou perdas de histerese dentro do conjunto de susceptor, fazendo com que o conjunto aqueça. A disposição do conjunto de susceptor no artigo gerador de aerossol e a disposição do artigo gerador de aerossol no dispositivo gerador de aerossol são tais que o conjunto de susceptor é posicionado precisamente dentro do campo eletromagnético flutuante gerado pela fonte de indução.

[0056] O conjunto de susceptor 1 de acordo com a primeira modalidade mostrada na Fig. 1 e na Fig. 2 é um conjunto de susceptor de três camadas 1. O conjunto compreende um primeiro susceptor IO como camada base. O primeiro susceptor 10 é otimizado em relação a perda de calor e, portanto, a eficiência de aquecimento. Para isso, o primeiro susceptor 10 compreende o aço inoxidável ferromagnético com uma temperatura de Curie superior a 400Ό. Para controlar a temperatura de aquecimento, o conjunto de susceptor 1 compreende um segundo susceptor 20 como a camada intermediária ou funcional sendo disposta em cima e acoplada diretamente à camada base. O segundo susceptor 20 compreende níquel com uma temperatura de

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Curie na escala de aproximadamente 354Ό a 360Ό ou 627 K a 633 K, respectivamente (dependendo da natureza das impurezas), o que se comprova vantajoso no que diz respeito ao controle de temperatura e controle de aquecimento do substrato formador de aerossol. Uma vez que o conjunto de susceptor alcance a temperatura de Curie do níquel durante o aquecimento, as propriedades magnéticas do segundo susceptor 20 mudam como um todo. Esta mudança pode ser detectada como a dissipação de poder reduzida, em que a geração de calor pode ser diminuída ou interrompida, por exemplo por um controlador de um dispositivo gerador de aerossol com o qual o conjunto de susceptor é usado. Quando o conjunto esfria abaixo da temperatura de Curie e o segundo susceptor 20 recupera suas propriedades ferromagnéticas, a geração de calor pode ser aumentada ou retomada.

[0057] O níquel, no entanto, é suscetível à corrosão. Consequentemente, o conjunto de susceptor compreende uma camada superior de uma cobertura anticorrosiva 30 disposta em cima e acoplada diretamente à camada intermediária. Esta camada superior protege o segundo susceptor 20 da corrosão, particularmente quando o conjunto de susceptor 1 é incorporado em um substrato formador de aerossol. [0058] No que diz respeito à primeira modalidade mostrada na Fig. 1 e na Fig. 2, o conjunto de susceptor 1 está na forma de uma tira alongada com um comprimento L de 12 mm e uma largura W de 4 mm. Todas as camadas têm um comprimento L de 12 mm e uma largura W de 4 mm. O primeiro susceptor 10 é uma tira do aço inoxidável 430 com uma espessura T10 de 35 pm. O segundo susceptor 20 é uma tira de níquel com uma espessura T20 de 10 pm. O material anticorrosivo 30 é uma tira de aço inoxidável austenítico com uma espessura T30 de 10 pm. A espessura total T do conjunto de susceptor 1 é 55 pm. O conjunto de susceptor 1 é formado por cladeamento da tira de níquel 20 à tira de aço inoxidável 10. Depois disso, a tira de aço inoxidável austenítica 30

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19/24 é cladeada em cima da tira de níquel 20 de forma que toda a superfície superior do segundo susceptor 20 -oposta à sua superfície inferior estando em contato íntimo com o primeiro susceptor 10 - é coberta pelo material anticorrosivo. Em contraste, uma superfície externa circunferencial 21 do segundo susceptor 20 não é coberta pela cobertura anticorrosiva 30, mas exposta ao ambiente do conjunto de susceptor 1. Devido à espessura pequena T20 do segundo susceptor 20, sua superfície externa circunferencial desprotegida 21 é insignificante em comparação a sua superfície superior e inferior que está em contato com e protegida pelo primeiro susceptor 10 e pela cobertura anticorrosiva 30, respectivamente. Consequentemente, o conjunto de susceptor 1 de acordo com esta primeira modalidade tem características melhoradas significativas de envelhecimento em comparação a um conjunto de susceptor sem nenhuma cobertura anticorrosiva.

[0059] Porque o primeiro susceptor 10 é feito do aço inoxidável, é resistente à corrosão e não exige nenhuma cobertura anticorrosiva. Toda a superfície externa do primeiro susceptor 10 - a menos que em contato íntimo com o segundo susceptor 20 - é deliberadamente escolhida para ser desprotegida ou exposta ao ambiente do conjunto de susceptor 1. Vantajosamente, isto assegura a transferência térmica máxima ao substrato formador de aerossol.

[0060] A Fig. 3 ilustra uma segunda modalidade do conjunto de susceptor 1, que é muito semelhante à primeira modalidade mostrada na Fig. 1 e na Fig. 2. Portanto, recursos idênticos são denotados com números de referência idênticos. Em contraste com a primeira modalidade, a cobertura anticorrosiva 30 nesta segunda modalidade cobre não somente a superfície superior do segundo susceptor 20, mas igualmente sua superfície circunferencial lateral 21. Vantajosamente, esta configuração permite a proteção máxima do segundo susceptor 20.

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O segundo susceptor 20 tem a mesma extensão de largura e de comprimento do que o primeiro susceptor 10. Portanto, a cobertura anticorrosiva 30 se projeta lateralmente acima da extensão de largura e comprimento do primeiro e segundo susceptor 10, 20. A cobertura 30 pode ser unida ao primeiro e segundo susceptor pela aplicação de uma tira do aço inoxidável austenítico sobre o segundo susceptor 20, se dobrando sobre as porções de borda da tira de cobertura à superfície circunferencial 21 do segundo susceptor 20 e subsequentemente cladeando a tira de cobertura à superfície circunferencial e superior do segundo susceptor 20.

[0061] A Fig. 4 ilustra uma terceira modalidade do conjunto de susceptor 1, que difere da segunda modalidade de acordo com a Fig. 3, na qual a cobertura anticorrosiva 30 abrange, além disso, pelo menos parcialmente, uma superfície circunferencial lateral do primeiro susceptor 10. Esta configuração pode resultar da aplicação do material de cobertura com revestimento por imersão ou pela pulverização no primeiro e segundo susceptor e pode assim ter vantagens no que diz respeito a uma fabricação simples. Aparte disso, o conjunto de susceptor 1 de acordo com esta terceira modalidade tem vantajosamente uma superfície externa regular sem nenhumas porções com recesso e saliente.

[0062] A Fig. 5 ilustra uma quarta modalidade do conjunto de susceptor 1, que é igualmente similar às modalidades mencionadas acima. Em contraste com estes, a extensão da largura e do comprimento do segundo susceptor 20 da quarta modalidade é ligeiramente menor do que a extensão da largura e do comprimento do primeiro susceptor 10. Assim, quando ligados uns aos outros, há um desvio lateral circunferencial entre o primeiro e o segundo susceptor. O volume deste desvio circunferencial é - além da superfície superior do segundo susceptor - também preenchido com material de cobertura

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21/24 anticorrosiva. Isto conduz a um conjunto de susceptor 1 com uma forma externa regular e uma proteção anticorrosiva máxima do segundo susceptor 20.

[0063] A Fig. 6 e a Fig. 7 ilustram uma quinta modalidade de um conjunto de susceptor 1 que também está na forma de uma tira alongada tendo por exemplo um comprimento L de 12 mm e uma largura W de 4 mm. O conjunto de susceptor é formado a partir de um primeiro susceptor 10 que está acoplado diretamente ao segundo susceptor 20. O primeiro susceptor 10 é uma tira do aço inoxidável da classe 430 que tem dimensões de 12 milímetros por 4 milímetros por 35 pm e assim define a forma básica do conjunto de susceptor 1. O segundo susceptor 20 é um fragmento de níquel de dimensões 3 mm por 2 mm por 10μ m. O fragmento de níquel foi galvanizado à tira de aço inoxidável. Embora o fragmento de níquel seja significativamente menor do que a tira do aço inoxidável, ainda é suficiente permitir o controle exato da temperatura de aquecimento. Vantajosamente, o conjunto de susceptor 1 de acordo com esta quinta modalidade fornece economias significativas no segundo material do susceptor. Como pode ser visto a partir da Fig. 6 e da Fig. 7, toda a superfície externa do adesivo - a menos que em contato direto com o primeiro susceptor 10 - é tampada por uma cobertura anticorrosiva 30. Em contraste, toda a superfície externa do primeiro susceptor 10 - a menos que em contato direto com o segundo susceptor 20 - é descoberta para permitir a transferência de calor máxima. Alternativamente, pelo menos aquelas porções da superfície superior do primeiro susceptor 10 que nâo estão em contato com o segundo susceptor 20 podem igualmente ser cobertas pela cobertura anticorrosiva. Em outras modalidades (não mostradas) pode haver mais de um fragmento do segundo susceptor 20 localizado em contato direto com o primeiro susceptor 10.

[0064] Como mencionado acima, o conjunto de susceptor de acordo

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22/24 com a presente invenção é configurado preferencialmente para ser parte de um artigo gerador de aerossol que inclui um substrato formador de aerossol a ser aquecido.

[0065] A Fig. 8 ilustra esquematicamente uma primeira modalidade de tal artigo gerador de aerossol 100 de acordo com a presente invenção. O artigo gerador de aerossol 100 compreende quatro elementos dispostos em alinhamento coaxial: um substrato formador de aerossol 102, um elemento de suporte 103, um elemento de refrigeração de aerossol 104 e um bocal 105. Cada um destes quatro elementos é um elemento substancialmente cilíndrico, cada um tendo substancialmente o mesmo diâmetro. Estes quatro elementos estão dispostos sequencialmente e são circunscritos por um invólucro externo 106 para formar uma coluna cilíndrica. Detalhes adicionais deste artigo gerador de aerossol específico, particularmente dos quatro elementos, são divulgados em WO 2015/176898 A1.

[0066] Um conjunto de susceptor alongado 1 está localizado dentro do substrato formador de aerossol 102, em contato com o substrato formador de aerossol 102. O conjunto de susceptor 1, como mostrado na Fig. 8, corresponde ao conjunto de susceptor 1 de acordo com a primeira modalidade descrita acima em relação às Figs. 1 e 2. A estrutura da camada do conjunto de susceptor como mostrado na Fig. 8 é ilustrada com grandes dimensões, mas não está em uma escala verdadeira para dimensionar em relação aos outros elementos do artigo gerador de aerossol. O conjunto de susceptor 1 tem um comprimento que é aproximadamente o mesmo que o comprimento do substrato formador de aerossol 102 e está localizado ao longo de um eixo radialmente central do substrato formador de aerossol 102. O substrato formador de aerossol 102 compreende uma folha unida do material de tabaco homogeneizado frisado circunscrita por um invólucro. A folha frisada do material de tabaco homogeneizado compreende glicerina

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23/24 como um formador de aerossol.

[0067] O conjunto de susceptor 1 pode ser inserido no substrato formador de aerossol 102 durante o processo usado para formar o substrato formador de aerossol, antes que o conjunto da pluralidade de elementos forme o artigo gerador de aerossol.

[0068] O artigo gerador de aerossol 100 ilustrado na Fig.8 é projetado para engatar com um dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente. O dispositivo de gerador de aerossol pode compreender uma fonte de indução com uma bobina de indução ou um indutor para gerar um campo eletromagnético alternado, particularmente de alta frequência, no qual o conjunto de susceptor do artigo gerador de aerossol está localizado mediante engate do artigo gerador de aerossol com o dispositivo gerador de aerossol.

[0069] A Fig. 9 mostra outra modalidade de um artigo gerador de aerossol 100 de acordo com a presente invenção. A modalidade da Fig. 9 difere da modalidade mostrada na Fig. 8 apenas no que diz respeito ao conjunto de susceptor 1. Em vez de um conjunto de susceptor multicamadas com uma primeira e segunda camada de susceptor, bem como uma camada anticorrosiva em contato físico direto com os mesmos, o conjunto de susceptor de acordo com a Fig. 9 compreende um primeiro e segundo susceptor sendo separados uns dos outros e tendo diferentes configurações geométricas. O primeiro susceptor 10 que é responsável pelo aquecimento do substrato formador de aerossol 102 é uma lâmina feita do aço inoxidável ferromagnético. A lâmina tem um comprimento que é aproximadamente o mesmo que o comprimento do substrato formador de aerossol 102. A lâmina está localizada ao longo de um eixo radialmente central do substrato formador de aerossol 102. O segundo susceptor 20 é de configuração de componentes em partículas compreendendo uma pluralidade de partículas de níquel. As partículas podem ter um diâmetro esférico equivalente de 10 pm a 100

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24/24 μηη. Toda a superfície externa de cada uma das partículas de níquel 20 compreende uma cobertura anticorrosiva 30, por exemplo, uma cobertura de cerâmica. A espessura da cobertura 30 pode ser de cerca de 10 um. A cobertura anticorrosiva é aplicada às partículas de níquel antes de incorporar as partículas cobertas no substrato formador de aerossol 102.

[0070] As partículas são distribuídas em todo o substrato formador de aerossol 102. Preferencialmente, a distribuição de partículas tem o máximo de concentração local em proximidade com o primeiro susceptor 10 para garantir um controle preciso do aquecimento temperado.

[0071] Em vez de uma configuração da lâmina, o primeiro susceptor 10 pode alternativamente ser de uma dentre uma configuração de filamento, tipo malha ou tipo fio.

[0072] Os primeiro e segundo susceptores 10, 20 podem ser inseridos no substrato formador de aerossol 102 durante o processo usado para formar o substrato formador de aerossol, antes que o conjunto da pluralidade de elementos forme um artigo gerador de aerossol.

[0073] Deve ser observado que, conforme necessidade, a configuração geométrica do primeiro e segundo susceptores pode ser alterada. Assim, o segundo susceptor pode ser de uma dentre uma configuração de filamento, tipo malha ou tipo fio ou uma configuração de lâmina que compreende uma cobertura anticorrosiva e o primeiro material do susceptor pode ser da configuração de componentes em partículas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de susceptor para aquecimento indutivo de um substrato formador de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro susceptor e um segundo susceptor, o segundo susceptor com uma temperatura de Curie inferior a 500Ό, em que pelo menos uma porção de uma superfície externa do segundo susceptor compreende uma cobertura anticorrosiva e em que pelo menos uma porção de uma superfície externa do primeiro susceptor está exposta.
2. Conjunto de susceptor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura anticorrosiva compreende pelo menos um dentre um metal à prova de corrosão, um metal inerte, uma liga à prova de corrosão, um revestimento orgânico à prova de corrosão, um vidro, uma cerâmica, um polímero, uma tinta anticorrosiva, uma cera ou uma graxa.
3. Conjunto de susceptor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro susceptor compreende o aço inoxidável ferromagnético e em que o segundo susceptor compreende níquel ou uma liga de níquel.
4. Conjunto de susceptor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro susceptor ou o segundo susceptor ou ambos o primeiro e o segundo susceptor têm uma forma plana ou tipo lâmina.
5. Conjunto de susceptor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro susceptor e o segundo susceptor estão em contato direto entre si.
6. Conjunto de susceptor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o conjunto de susceptor é um conjunto de susceptor multicamadas e em que o primeiro susceptor, o segundo susceptor e a cobertura anticorrosiva formam camadas adjacentes do conjunto de susceptor multicamadas.

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7. Conjunto de susceptor, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a cobertura anticorrosiva é uma camada de borda do conjunto de susceptor multicamadas.
8. Conjunto de susceptor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que todas as porções da superfície externa do segundo susceptor - a menos que em contato direto com o primeiro susceptor - compreendem uma cobertura anticorrosiva.
9. Conjunto de susceptor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que todas as porções de uma superfície externa do primeiro susceptor - a menos que em contato direto com o primeiro susceptor - estão expostas.
10. Conjunto de susceptor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o segundo susceptor compreende um ou mais segundos elementos susceptores, cada um estando em contato direto com o primeiro susceptor, em que pelo menos uma porção de uma superfície externa de cada segundo elemento susceptor compreende uma cobertura anticorrosiva.
11. Artigo gerador de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende um substrato formador de aerossol e um conjunto de susceptor como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
12. Artigo gerador de aerossol, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o conjunto de susceptor é incorporado ao substrato formador de aerossol.
13. Método para produção de um conjunto de susceptor para aquecer indutivamente um substrato formador de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:

fornecer um primeiro susceptor;

fornecer um segundo susceptor, em que uma temperatura de Curie do segundo susceptor é mais baixa do que 500Ό;

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3/3 aplicar uma cobertura anticorrosiva em, pelo menos, uma porção de uma superfície externa do segundo susceptor.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de montar o primeiro e o segundo susceptor para estarem em contato direto entre si antes da aplicação da cobertura anticorrosiva.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que a cobertura anticorrosiva é chapeada, depositada, revestida, cladeada ou soldada sobre pelo menos a porção da superfície externa do segundo susceptor.