BR112020017884A2

BR112020017884A2 - Artigo gerador de aerossol com elemento derretível

Info

Publication number: BR112020017884A2
Application number: BR112020017884-5A
Authority: BR
Inventors: Tony Reevell
Original assignee: Philip Morris Products S.A.
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-12-22
Also published as: KR20200135975A; US20210030071A1; US11864582B2; CN111867407B; EP3772249A1; JP2021518144A; JP7339958B2; EP3772249B1; WO2019197316A1; CN111867407A

Abstract

a presente invenção refere-se a um artigo gerador de aerossol aquecido (10) (110) (210) para uso com um dispositivo gerador de aerossol (310) tendo um elemento de aquecimento (320), o artigo gerador de aerossol aquecido (10) (110) (210) compreende: uma haste de substrato gerador de aerossol (20) (220); e um componente de controle de calor (30) (130) (230) posicionado a jusante da haste do substrato gerador de aerossol (20) (220) e compreendendo um elemento derretível (32) (136) (236). o elemento derretível (32) (136) (236) é disposto dentro do componente de controle de calor (30) (130) (230) de modo que um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais (34) (134) (234) sejam fornecidos através do calor componente de controle (30) (130) (230). o elemento derretível (32) (136) (236) é adaptado para derreter quando aquecido acima de uma temperatura limite, de modo que, após a fusão do elemento derretível (32) (136) (236), um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais (34) (134) (234) através do componente de controle de calor (30) (130) (230) são bloqueados, em que o fluxo de ar através do artigo gerador de aerossol (10) (110) (210) é substancialmente impedido.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARTIGO GERADOR DE AEROSSOL COM ELEMENTO DERRETÍVEL".

[001] A presente invenção se refere a um artigo gerador de aerossol aquecido que incorpora um componente de controle de calor que compreende um elemento derretível e a um sistema gerador de aerossol que compreende esse artigo gerador de aerossol aquecido.

[002] Artigos geradores de aerossol nos quais um substrato gerador de aerossol, tal como um substrato contendo tabaco, é aquecido em vez de submetido à combustão, são conhecidos na técnica. Tipicamente, em tais artigos para fumar aquecidos, um aerossol é gerado pela transferência de calor a partir de uma fonte de calor para um material ou substrato gerador de aerossol fisicamente separado, que pode estar em contato com, localizado dentro, ao redor ou a jusante da fonte de calor. Durante o uso do artigo gerador de aerossol, os compostos voláteis são liberados do substrato gerador de aerossol por meio de transferência de calor a partir da fonte de calor e são puxados junto com o ar tragado através do artigo gerador de aerossol. Conforme os compostos liberados esfriam, eles se condensam para formar um aerossol.

[003] Uma série de documentos do estado da técnica descreve dispositivos geradores de aerossol para consumir ou fumar artigos geradores de aerossol aquecidos. Tais dispositivos incluem, por exemplo, dispositivos geradores de aerossol aquecidos eletricamente nos quais um aerossol é gerado pela transferência de calor de um ou mais elementos de aquecimento elétrico do dispositivo gerador de aerossol para o substrato gerador de aerossol de um artigo gerador de aerossol aquecido. Uma vantagem de tais dispositivos geradores de aerossol aquecidos eletricamente é que os mesmos reduzem significativamente a fumaça de fluxo secundário.

[004] Em tais dispositivos geradores de aerossol, o elemento de aquecimento será tipicamente configurado para aquecer o substrato gerador de aerossol dentro de uma faixa de temperatura definida que foi selecionada pelo fabricante para fornecer um perfil de liberação de aerossol ideal do artigo gerador de aerossol. O artigo gerador de aerossol e o dispositivo gerador de aerossol são, portanto, especificamente adaptados para uso em conjunto um com o outro.

[005] No entanto, quando um artigo gerador de aerossol é inadvertidamente ou intencionalmente usado com um dispositivo gerador de aerossol não compatível, é muito improvável que um perfil de liberação de aerossol ideal seja fornecido ao consumidor. A construção do elemento de aquecimento no dispositivo não compatível será tipicamente diferente daquela do dispositivo compatível e a forma de aquecimento do substrato gerador de aerossol é, portanto, provável que seja diferente. Além disso, o aquecedor não pode ser operado da mesma maneira dentro das mesmas faixas de temperatura, de modo que o substrato gerador de aerossol não seja aquecido sob o mesmo perfil de temperatura que em um dispositivo compatível. Como resultado, as propriedades do aerossol liberado do substrato não serão as pretendidas pelo fabricante. A experiência do consumidor provavelmente será, portanto, adversamente afetada como resultado do uso do artigo gerador de aerossol com um dispositivo não compatível.

[006] Podem surgir problemas particulares quando um artigo gerador de aerossol é usado em um dispositivo que aquece o substrato gerador de aerossol a uma temperatura mais alta do que a pretendida, de modo que pelo menos uma parte do substrato fique superaquecida. Isso pode ocorrer, por exemplo, quando um artigo gerador de aerossol que é adaptado para ser aquecido por um elemento de aquecimento interno é usado em um dispositivo gerador de aerossol que aquece o artigo gerador de aerossol externamente. Tais dispositivos que aquecem o substrato do exterior durante o uso normalmente requerem temperaturas de operação muito mais altas e, portanto, pelo menos as partes externas do substrato são provavelmente aquecidas a uma temperatura muito mais alta do que seria fornecida usando um elemento de aquecimento interno.

[007] Seria desejável fornecer um novo arranjo de um artigo gerador de aerossol que evitasse o uso do artigo gerador de aerossol com um dispositivo gerador de aerossol não compatível e, em particular, com um dispositivo não compatível que aquece o produto gerador de aerossol substrato a uma temperatura superior à pretendida. Seria ainda desejável fornecer uma nova disposição de um artigo gerador de aerossol que não tivesse um impacto adverso na utilização do artigo gerador de aerossol em condições normais de aquecimento num dispositivo compatível. Seria particularmente desejável se tal novo arranjo de um artigo gerador de aerossol pudesse ser prontamente fornecido sem impactar significativamente a construção do artigo gerador de aerossol ou o método e aparelho usado para a produção do artigo gerador de aerossol.

[008] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um artigo gerador de aerossol aquecido para uso com um dispositivo gerador de aerossol tendo um elemento de aquecimento, o artigo gerador de aerossol aquecido compreendendo: uma haste de substrato gerador de aerossol; e um componente de controle de calor posicionado a jusante da haste do substrato gerador de aerossol e compreendendo um elemento derretível. O elemento derretível está disposto dentro do componente de controle de calor de modo que um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais sejam fornecidos através do componente de controle de calor. O elemento derretível é adaptado para derreter quando aquecido acima de uma temperatura limite de modo que, após a fusão do elemento derretível, um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais através do componente de controle de calor sejam bloqueados, pelo que o fluxo de ar através do artigo gerador de aerossol é substancialmente evitado.

[009] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema gerador de aerossol que compreende um artigo gerador de aerossol de acordo com o primeiro aspecto da invenção, como definido acima; e um dispositivo gerador de aerossol adaptado para receber o artigo gerador de aerossol. O dispositivo gerador de aerossol compreende um elemento de aquecimento configurado para aquecer a haste do substrato de geração de aerossol durante o uso, em que o elemento de aquecimento é controlado durante o uso para operar abaixo de uma temperatura operacional máxima. O elemento derretível do artigo gerador de aerossol é adaptado de modo que a temperatura limite não seja excedida durante o uso do sistema gerador de aerossol com o elemento de aquecimento operando abaixo da temperatura operacional máxima.

[0010] Como usado neste documento, o termo "artigo gerador de aerossol aquecido" refere-se a um artigo gerador de aerossol para produção de um aerossol que compreende um substrato gerador de aerossol que se destina a ser aquecido em vez de sofrer combustão, a fim de liberar compostos voláteis que podem formar um aerossol. Esses artigos são comumente chamados de produtos do tipo "aquecido".

[0011] Como usado neste documento, o termo "substrato gerador de aerossol" se refere a um substrato capaz de liberar, mediante aquecimento, compostos voláteis de que podem formar um aerossol. O aerossol gerado a partir dos substratos formadores de aerossol em artigos geradores de aerossol descritos neste documento pode ser visível ou invisível e pode incluir vapores (por exemplo, partículas finas de substâncias que estão em um estado gasoso, que são normalmente líquidas ou sólidas à temperatura ambiente), assim como gases e gotículas líquidas de vapores condensados.

[0012] Como usado neste documento, o termo "coluna" é usado para denotar um elemento geralmente cilíndrico da seção transversal substancialmente e preferencialmente circular, oval ou elíptica.

[0013] Conforme usado neste documento, o termo "longitudinal" refere-se ao sentido correspondente ao eixo longitudinal principal do artigo gerador de aerossol, que se estende entre as extremidades a montante e a jusante do artigo gerador de aerossol. Durante o uso, o ar é tragado através do artigo gerador de aerossol no sentido longitudinal. O termo "transversal" se refere a um sentido perpendicular ao eixo longitudinal.

[0014] Neste documento, os termos "a montante" e "a jusante" são usados para descrever posições relativas dos elementos ou porções dos elementos do artigo gerador de aerossol em relação ao sentido no qual o aerossol é transportado através do artigo gerador de aerossol durante o uso.

[0015] Os artigos geradores de aerossol de acordo com a presente invenção são adequados para uso em um sistema gerador de aerossol que compreende um dispositivo gerador de aerossol aquecido eletricamente tendo um elemento de aquecimento interno para aquecer o substrato gerador de aerossol. Por exemplo, artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção encontram uma determinada aplicação em sistemas geradores de aerossol que compreendem um dispositivo gerador de aerossol eletricamente aquecido com uma lâmina aquecedora interna que é adaptada para ser inserida na coluna do substrato gerador de aerossol. Artigos geradores de aerossol deste tipo são descritos na técnica anterior, por exemplo, no pedido de patentes europeu EP-A-0 822 670.

[0016] Conforme usado neste documento, o termo "dispositivo gerador de aerossol" se refere a um dispositivo que compreende um elemento de aquecimento que interage com o substrato gerador de aerossol do artigo gerador de aerossol para gerar um aerossol.

[0017] Conforme descrito acima, os artigos geradores de aerossol de acordo com a presente invenção incorporam um componente de controle de calor que compreende um elemento derretível. O componente de controle de calor fornece um meio seguro e eficaz para evitar o uso do artigo gerador de aerossol em um dispositivo não compatível que aquece o artigo gerador de aerossol excessivamente acima de uma faixa de temperatura operacional desejada. O componente de controle de calor, portanto, fornece meios para prevenir o superaquecimento do artigo gerador de aerossol.

[0018] O elemento derretível é adaptado de modo que, após a fusão, os canais de fluxo de ar através do componente de controle de calor sejam bloqueados, tornando assim difícil ou impossível para o consumidor aspirar o ar através do artigo gerador de aerossol. Desta forma, o consumidor será alertado para o fato de que ele está tentando usar o artigo gerador de aerossol com um dispositivo gerador de aerossol não compatível e não será capaz de continuar a fumar o artigo gerador de aerossol.

[0019] Vantajosamente, o elemento derretível é adaptado para que só derreta a temperaturas de operação excessivas. Portanto, quando os artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção são aquecidos normalmente em um dispositivo gerador de aerossol compatível, a presença do componente de controle de calor não terá um impacto perceptível na experiência do consumidor . Em particular, a presença dos canais de fluxo de ar através do componente de controle de calor garante que a presença do componente de controle de calor não tenha um impacto adverso na resistência à tragada (RTD) do artigo gerador de aerossol.

[0020] O componente de controle de calor que compreende o elemento derretível pode ser convenientemente incorporado em um artigo gerador de aerossol sem impactar significativamente o arranjo dos outros componentes do artigo. A inclusão do componente de controle de calor não deve, portanto, impactar significativamente a fabricação dos artigos geradores de aerossol. Os artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção podem, portanto, ser vantajosamente feitos usando métodos e aparelhos de alta velocidade existentes, com apenas pequenas modificações.

[0021] Conforme descrito acima, o componente de controle de calor é fornecido dentro do artigo de geração de aerossol, em uma posição a jusante do substrato de geração de aerossol, de modo que o aerossol gerado a partir do substrato de geração de aerossol durante o uso deve ser puxado através do componente de controle de calor à medida que passa a jusante para o consumidor. É, portanto, essencial que o componente de controle de calor seja construído com um elemento derretível que seja moldado e posicionado de modo que um ou mais canais de fluxo de ar sejam fornecidos através do componente de controle de calor. Durante a operação normal, o aerossol pode, portanto, ser puxado através dos canais de fluxo de ar, de modo que o fluxo de ar através do artigo gerador de aerossol e a distribuição do aerossol ao consumidor não sejam afetados pela presença do componente de controle de calor.

[0022] Caso o artigo gerador de aerossol fique superaquecido, por exemplo, em um dispositivo não compatível, de modo que o elemento derretível atinja sua temperatura limite, o elemento derretível derreterá para "ativar" o componente de controle de calor. O material fundido resultante é capaz de fluir dentro do componente de controle de calor e fluirá para bloquear os canais de fluxo de ar. Com os canais de fluxo de ar bloqueados pelo material fundido, o RTD do artigo gerador de aerossol aumentará significativamente, preferencialmente acima de 1000 mm H2O, evitando assim eficazmente o uso posterior do artigo gerador de aerossol. A ativação do componente de controle de calor normalmente será irreversível, uma vez que não será possível desbloquear os canais de fluxo de ar uma vez que o elemento derretível tenha derretido.

[0023] A "temperatura limite" do elemento derretível corresponde à temperatura na qual o elemento derretível mudará de um estado sólido para um estado derretido, conforme descrito acima. Isso normalmente corresponderá ao ponto de fusão do material usado para formar o elemento derretível. Conforme discutido em mais detalhes abaixo, a temperatura limite do elemento derretível será selecionada de modo que só seja alcançada ou excedida quando o artigo gerador de aerossol for superaquecido, isto é, aquecido acima da faixa de temperatura operacional pretendida. A temperatura limite corresponderá, portanto, à temperatura atingida no elemento derretível quando o substrato gerador de aerossol é aquecido acima da temperatura máxima desejada, conforme determinado pelo fabricante.

[0024] Existem várias maneiras potenciais nas quais o componente de controle de calor pode ser adaptado de modo que a ativação ocorra na temperatura limite desejada e de modo que os canais de fluxo de ar sejam efetivamente bloqueados para evitar o uso posterior do artigo gerador de aerossol.

[0025] Um material adequado deve ser selecionado para formar o elemento derretível, em que o material tem um ponto de fusão apropriado para garantir que não haja risco de o elemento derretível derreter quando o artigo gerador de aerossol é aquecido dentro de uma faixa de temperatura operacional normal, mas de modo que o elemento derretível derrete rapidamente quando o artigo gerador de aerossol é aquecido a uma temperatura acima desta faixa.

[0026] Uma posição adequada do componente de controle de calor dentro do artigo gerador de aerossol também precisará ser selecionada. A posição apropriada para o componente de controle de calor dependerá em grande medida do material selecionado, de modo que a temperatura limite possa ser definida apropriadamente. Isso evitará a ativação não intencional do componente de controle de calor durante o uso normal do artigo gerador de aerossol.

[0027] Normalmente, durante o uso, o artigo gerador de aerossol será inserido em um dispositivo gerador de aerossol de modo que o substrato gerador de aerossol seja aquecido, direta ou indiretamente, por um elemento de aquecimento dentro do dispositivo. A temperatura dentro do artigo gerador de aerossol será mais alta adjacente ao elemento de aquecimento e diminuirá através do artigo gerador de aerossol com o aumento da distância do elemento de aquecimento. A temperatura limite apropriada para o elemento derretível será, portanto, diferente dependendo de quão longe o componente de controle de calor é colocado a jusante do substrato gerador de aerossol. Em particular, quanto mais o componente de controle de calor for colocado a jusante do substrato gerador de aerossol, mais baixa será a temperatura limite.

[0028] O perfil de temperatura dentro de um artigo gerador de aerossol pode ser facilmente medido usando termopares de modo que uma temperatura limite apropriada possa ser determinada para garantir que o componente de controle de calor seja ativado apenas quando o substrato é considerado superaquecido, acima de uma temperatura máxima definida.

[0029] A forma e o tamanho do elemento derretível podem ser adaptados para garantir que vias de fluxo de ar suficientes sejam fornecidas para o uso normal do artigo gerador de aerossol, garantindo também que, após a fusão, o material derretido do elemento derretível terá um volume suficiente para efetivamente bloquear os canais de fluxo de ar.

[0030] Em certas modalidades preferenciais da invenção, o componente de controle de calor compreende um disco derretível tendo uma seção transversal que corresponde substancialmente à seção transversal da haste do substrato gerador de aerossol e compreendendo um ou mais orifícios que se estendem através do disco derretível para fornecer o um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais.

[0031] Conforme usado neste documento, o termo "disco" se refere a um elemento derretível que é relativamente plano, de modo que a dimensão do elemento derretível na direção longitudinal do artigo gerador de aerossol seja relativamente pequena em comparação com suas dimensões transversais. O uso de um elemento derretível na forma de um disco vantajosamente significa que o elemento derretível não ocupa muito espaço dentro do artigo gerador de aerossol.

[0032] Preferencialmente o disco derretível tem uma espessura de pelo menos 1 milímetro, em que a espessura do disco corresponde à dimensão na direção longitudinal do artigo gerador de aerossol. Preferencialmente, o disco derretível tem uma espessura não superior a 10 milímetros.

[0033] Em tais modalidades, o disco derretível pode ser fornecido com um único orifício para fornecer um único canal de fluxo de ar longitudinal através do disco derretível. O único orifício está preferencialmente posicionado aproximadamente centralmente no disco. O único orifício pode ser circular ou alongado, por exemplo, uma fenda. Em alguns casos, um furo alongado pode ser mais fácil de fechar após a fusão do elemento derretível. Preferencialmente, o único orifício tem uma área de seção transversal de entre cerca de 3 milímetros quadrados e cerca de 30 milímetros quadrados para garantir que um fluxo de ar suficiente através do componente de controle de calor possa ser alcançado durante o uso normal.

[0034] Alternativamente, o disco derretível pode ser fornecido com uma pluralidade de orifícios espaçados para fornecer uma pluralidade de canais de fluxo de ar longitudinais através do disco. Por exemplo, o disco derretível pode ser fornecido com cerca de 2 a cerca de 10 orifícios. Este arranjo de uma pluralidade de orifícios espaçados pode fornecer a mesma área transversal total de canais de fluxo de ar como um único orifício, mas os orifícios menores podem fechar mais facilmente e mais rapidamente após a fusão do elemento derretível acima da temperatura limite.

[0035] Preferencialmente o disco derretível é um componente autossustentável que pode ser facilmente incorporado na posição desejada ao longo do artigo gerador de aerossol. Em tais modalidades, o disco pode ser mantido em posição por um ajuste de fricção, como resultado do atrito entre as bordas externas do disco e a superfície interna do invólucro circundante.

[0036] O componente de controle de calor pode consistir apenas no disco derretível. Isso proporciona vantajosamente uma construção muito simples para o componente de controle de calor, o que permite que ele seja prontamente incorporado no artigo gerador de aerossol sem impactar a construção geral do artigo gerador de aerossol em uma extensão significativa. Alternativamente, o disco derretível pode ser combinado com um ou mais outros componentes para formar o componente de controle de calor.

[0037] Em modalidades alternativas da presente invenção, o componente de controle de calor compreende uma cavidade longitudinal central, em que o elemento derretível é montado dentro da cavidade central de modo que um ou mais canais de fluxo de ar sejam fornecidos através da cavidade central, em torno do elemento derretível. Após a fusão do elemento derretível, a cavidade central é bloqueada. Em tais modalidades, o elemento derretível, portanto, tem uma dimensão máxima que é menor do que o diâmetro interno da cavidade central, de modo que haja espaço entre as superfícies externas do elemento derretível e as superfícies internas da cavidade central para fornecer um ou mais canais de fluxo de ar.

[0038] Em tais modalidades, o elemento derretível do componente de controle de calor é preferencialmente um grânulo ou esfera esférica montada dentro da cavidade central. O grânulo ou esfera esférica tem preferencialmente um diâmetro que é menor do que o diâmetro transversal da cavidade longitudinal central. Após a fusão do grânulo ou esfera na temperatura limite, ele se espalha transversalmente de modo que a cavidade central fica bloqueada e o fluxo de ar é substancialmente impedido.

[0039] O espalhamento transversal da esfera ou grânulo derretido para bloquear a cavidade central pode ocorrer como resultado da ação de absorção, particularmente onde o diâmetro da cavidade central é relativamente pequeno. Alternativamente ou adicionalmente, meios podem ser fornecidos dentro da cavidade central para auxiliar a propagação transversal do material derretido do elemento derretível. Por exemplo, uma tela transversal de um material permeável ao ar pode ser fornecida dentro do elemento derretível que ajuda a direcionar o material derretido transversalmente através da cavidade central. O material da tela transversal deve ser selecionado de modo que a presença da tela não afete a passagem do aerossol pelo componente de controle de calor durante o uso normal.

[0040] A cavidade central do componente de controle de calor pode ser definida por um envoltório que circunscreve pelo menos uma porção do artigo gerador de aerossol, tal como um envoltório de tampão. Alternativamente, o componente de controle de calor pode compreender ainda um elemento tubular oco, tal como um tubo de acetato oco, tendo um canal central no qual o elemento derretível é fornecido.

[0041] Preferencialmente, o diâmetro interno da cavidade central está entre cerca de 2 milímetros e cerca de 7 milímetros.

[0042] Preferencialmente, o comprimento da cavidade central está entre cerca de 1 milímetro e cerca de 42 milímetros.

[0043] Como discutido acima, o componente de controle de calor de artigos geradores de aerossol de acordo com a presente invenção é sempre fornecido a jusante do substrato gerador de aerossol.

[0044] Em certas modalidades, o componente de controle de calor pode ser fornecido diretamente adjacente ao substrato gerador de aerossol, imediatamente a jusante do mesmo. Em tais modalidades, a temperatura limite do elemento derretível precisará ser relativamente alta devido à provável proximidade do elemento de aquecimento do dispositivo gerador de aerossol durante o uso.

[0045] Preferencialmente, onde o componente de controle de calor é fornecido adjacente ao substrato gerador de aerossol, a temperatura limite é de pelo menos cerca de 140 graus Celsius, mais preferencialmente pelo menos cerca de 150 graus Celsius. Alternativamente ou, além disso, a temperatura limite em tais modalidades é inferior a cerca de 200 graus Celsius, mais preferencialmente inferior a cerca de 180 graus Celsius. Isso garante que o elemento derretível é suficientemente sensível ao aquecimento do substrato gerador de aerossol acima da temperatura máxima desejada.

[0046] Materiais adequados para uso na formação do elemento derretível de tais modalidades, portanto, preferencialmente têm um ponto de fusão que está dentro desta faixa preferencial de temperatura limite (140 graus Celsius a 200 graus Celsius). Por exemplo, o elemento derretível pode ser formado de um material plástico de alto ponto de fusão, como polietileno ou polipropileno isotático. Alternativamente, o elemento derretível pode ser formado por um sólido cristalino com um ponto de fusão dentro da faixa preferencial de temperatura limite, como glicose.

[0047] Artigos geradores de aerossol comumente compreendem um tubo de acetato oco diretamente adjacente ao substrato gerador de aerossol. Em artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção, um tubo de acetato oco nesta posição pode ser incorporado como parte do componente de controle de calor, conforme descrito acima para modalidades nas quais o elemento derretível é montado dentro de um elemento tubular oco. Alternativamente, o componente de controle de calor pode substituir o tubo de acetato oco, por exemplo, para modalidades em que o elemento derretível é fornecido na forma de um disco, como discutido acima.

[0048] Em outras modalidades da presente invenção, o componente de controle de calor pode ser separado do substrato gerador de aerossol por um ou mais outros componentes do artigo gerador de aerossol. Neste caso, um elemento derretível com uma temperatura limite inferior será necessário conforme a distância entre o elemento derretível e o substrato gerador de aerossol (e, portanto, o elemento de aquecimento) aumenta.

[0049] O componente de controle de calor pode ser fornecido a montante e adjacente a um bocal que fornece a extremidade da boca do artigo gerador de aerossol, por exemplo, entre o bocal e um elemento de resfriamento de aerossol, quando presente. Com tal arranjo, a temperatura limite precisará ser significativamente mais baixa do que a faixa definida para as modalidades acima nas quais o componente de controle de calor é fornecido adjacente ao substrato gerador de aerossol.

[0050] Preferencialmente, onde o componente de controle de calor é fornecido adjacente ao bocal, a temperatura limite é de pelo menos cerca de 80 graus Celsius, mais preferencialmente pelo menos cerca de 100 graus Celsius e mais preferencialmente pelo menos 120 graus Celsius. Alternativamente ou, além disso, a temperatura limite em tais modalidades é inferior a cerca de 150 graus Celsius, mais preferencialmente inferior a cerca de 140 graus Celsius. Isso garante que o elemento derretível é suficientemente sensível para detectar o superaquecimento do substrato de geração de aerossol, apesar da distância aumentada entre o componente de controle de calor e o substrato de geração de aerossol.

[0051] Materiais adequados para uso na formação do elemento derretível de tais modalidades, portanto, preferencialmente têm um ponto de fusão que está dentro desta faixa preferencial de temperatura limite (80 graus Celsius a 140 graus Celsius). Por exemplo, o elemento derretível pode ser formado de um material plástico de ponto de fusão inferior, como polietileno de baixa densidade ou uma cera microcristalina.

[0052] Em geral, para todas as modalidades da presente invenção, o elemento derretível é, preferencialmente, formado de um material que pode ser facilmente moldado para formar a forma desejada e que fornece um ponto de fusão adequado, dependendo da posição do componente de controle de calor no artigo gerador de aerossol, conforme discutido acima. À temperatura ambiente, o material que forma o elemento derretível deve ser suficientemente duro para manter sua forma e pode suportar as forças típicas às quais será submetido durante a fabricação e manuseio normal. Quando derretido, o material que forma o elemento derretível deve ser capaz de fluir através do componente de controle de calor para preencher os canais de fluxo de ar. A taxa de fluxo do material fundido deve ser suficientemente alta para que o componente de controle de calor possa responder de forma relativamente rápida ao superaquecimento do artigo gerador de aerossol.

[0053] Em algumas modalidades, o material que forma o elemento derretível pode ser envolvido em uma camada de cobertura vedada de modo que o material seja impedido de entrar em contato com o aerossol que passa através do componente de controle de calor durante o uso normal. Isso protege o material, por exemplo, se, de outra forma, ele for sensível à umidade no aerossol. Onde presente, a camada de cobertura selada é preferencialmente formada de um material flexível que permite que o elemento derretível mude de forma quando derretido, a fim de bloquear os canais de fluxo de ar como descrito acima. Os materiais adequados para formar a camada de cobertura são conhecidos daquele versado na técnica e incluem, por exemplo, uma folha de metal.

[0054] Os artigos geradores de aerossol de acordo com a presente invenção podem compreender uma pluralidade de elementos, incluindo a haste de substrato gerador de aerossol e o componente de controle de calor, montado dentro de um invólucro, tal como um papel de cigarro.

[0055] A haste de substrato gerador de aerossol é formada por um material formador de aerossol, que é particularmente preferencialmente material de tabaco homogeneizado.

[0056] Conforme usado neste documento, o termo "material de tabaco homogeneizado" abrange qualquer material de tabaco formado pela aglomeração de partículas de material de tabaco. Folhas ou tramas de tabaco homogeneizado são formadas pela aglomeração de tabaco particulado obtido através de moagem ou qualquer outra forma de trituração de um ou mais dentre a lâmina da folha de tabaco e caules da folha de tabaco. Além disso, o material de tabaco homogeneizado pode compreender uma menor quantidade de um ou mais dentre pó de tabaco, resíduos de tabaco e outros subprodutos de tabaco em partículas formadas durante, por exemplo, o tratamento, manuseio e envio do tabaco. As folhas de material de tabaco homogeneizado podem ser produzidas por fundição, extrusão, processos de fabricação de papel ou outros processos adequados conhecidos na técnica.

[0057] Em modalidades preferenciais, a haste compreende uma ou mais folhas de um material de tabaco homogeneizado que foram reunidas para formar um tampão e circunscritas por um envoltório externo. Conforme usado neste documento, em referência à invenção, o termo "folha" descreve um elemento laminar com comprimento e largura substancialmente maiores do que a espessura deste. Conforme usado neste documento com referência a invenção, o termo "agrupado" descreve uma folha que é torcida, dobrada, comprimida ou restringida substancialmente de maneira transversal ao eixo longitudinal do artigo gerador de aerossol.

[0058] Vantajosamente, o substrato gerador de aerossol compreende uma folha texturizada agrupada de material de tabaco homogeneizado. Conforme usado neste documento com referência à invenção, o termo "folha texturizada" descreve uma folha que foi frisada, gravada em relevo, gravada em baixo relevo, perfurada ou deformada.

[0059] O uso de uma folha texturizada de material de tabaco homogeneizado pode facilitar vantajosamente o agrupamento da folha de material de tabaco homogeneizado para formar um substrato gerador de aerossol.

[0060] O substrato gerador de aerossol pode compreender uma folha texturizada agrupada de material de tabaco homogeneizado compreendendo uma pluralidade de entalhes espaçados, saliências, perfurações ou qualquer combinação destes.

[0061] Em certas modalidades preferidas, o substrato gerador de aerossol compreende uma folha frisada agrupada de material de tabaco homogeneizado. Conforme usado neste documento com referência à invenção, o termo "folha frisada" descreve uma folha com uma pluralidade de arestas ou corrugações substancialmente paralelos. Vantajosamente, quando o artigo gerador de aerossol for montado, as arestas ou corrugações substancialmente paralelas se estendem ao longo ou paralelamente ao eixo longitudinal do artigo gerador de aerossol. Isso facilita o agrupamento da folha frisada de material de tabaco homogeneizado para formar o substrato gerador de aerossol.

[0062] No entanto, será apreciado que as folhas frisadas de material de tabaco homogeneizado para inclusão nos substratos formadores de aerossol dos artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção podem, alternativa ou adicionalmente, ter uma pluralidade de arestas ou corrugações que são dispostas em um ângulo agudo ou obtuso em relação ao eixo longitudinal do artigo gerador de aerossol quando o artigo gerador de aerossol tiver sido montado.

[0063] Folhas de material de tabaco homogeneizado para uso na invenção podem ter um teor de tabaco de pelo menos cerca de 40 por cento em peso em uma base de peso seco, mais preferencialmente de pelo menos cerca de 50 por cento em peso em uma base de peso seco, mais preferencialmente ou pelo menos cerca de 70 por cento em peso em uma base seca e mais preferencialmente pelo menos cerca de 90 por cento em peso em uma base de peso seco.

[0064] Preferencialmente, as folhas de material de tabaco homogeneizado compreendem um formador de aerossol. As folhas de material de tabaco homogeneizado podem compreender um único formador de aerossol. Alternativamente, as folhas de material de tabaco homogeneizado podem compreender uma combinação de dois ou mais formadores de aerossol.

[0065] Formadores de aerossol adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a: álcoois monohídricos como mentol, álcoois polihídricos, tais como trietilenoglicol, 1,3- butanodiol e glicerina; ésteres de álcoois poli-hídricos, tais como mono-, di- ou triacetato de glicerol; e ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- ou policarboxílicos, tais como dodecanodioato de dimetila, tetradecanedioato de dimetila, eritritol, 1,3-butilenoglicol, tetraetilenoglicol, citrato de trietila, carbonato de propileno, laurato de etila, triacetina, meso-diatritol, um mistura, um suberato de dietila, citrato de trietila, benzoato de benzila, acetato de benzil fenila, vanilato de etila, tributirina, acetato de laurila, ácido láurico, ácido mirístico e propilenoglicol.

[0066] Preferencialmente, as folhas do material de tabaco homogeneizado têm um conteúdo de formador de aerossol superior a 5 por cento em uma base em peso seco.

[0067] As folhas de tabaco homogeneizado podem ter um teor de formador de aerossol entre cerca de 5 por cento e cerca de 30 por cento em uma base em peso seco.

[0068] Em uma modalidade preferida, as folhas de material de tabaco homogeneizado têm um conteúdo formador de aerossol de cerca de 20 por cento em uma base em peso seco.

[0069] As placas de material de tabaco homogeneizado para uso na invenção podem compreender um ou mais ligantes intrínsecos, ou seja, ligantes endógenos de tabaco, um ou mais ligantes extrínsecos que sejam ligantes exógenos de tabaco ou uma combinação destes, para ajudar a aglomerar o tabaco particularizado. Alternativa ou adicionalmente, as folhas de material de tabaco homogeneizado para uso no substrato gerador de aerossol podem compreender outros aditivos incluindo, mas sem limitar a fibras de tabaco e sem tabaco, formadores de aerossol, umectantes, plastificantes, aromatizantes, enchimentos, solventes aquosos e não aquosos e combinações dos mesmos.

[0070] Ligantes extrínsecos adequados para inclusão em placas de material de tabaco homogeneizado para uso na invenção são conhecidos na técnica e incluem, entre outros: gomas como, por exemplo, goma guar, goma xantana, goma arábica e goma de alfarroba; ligantes celulósicos como, por exemplo, hidroxipropilcelulose, carboximetilcelulose, hidroxietilcelulose, metilcelulose e etilcelulose; polissacarídeos como, por exemplo, amidos, ácidos orgânicos, como ácido algínico, sais de base conjugada de ácidos orgânicos, como alginato de sódio, agar e pectinas; e suas combinações.

[0071] Fibras sem tabaco adequadas para inclusão em folhas de material de tabaco homogeneizado para uso no substrato gerador de aerossol são conhecidas na técnica e incluem, mas não estão limitadas a: fibras de celulose; fibras de madeira resinosa; fibras de madeira de lei; fibras de juta e combinações destas. Antes da inclusão em folhas de material de tabaco homogeneizado para uso no substrato gerador de aerossol, as fibras sem tabaco podem ser tratadas por processos adequados conhecidos na técnica incluindo, mas não estando limitados a: polpação mecânica; refino; polpação química; branqueamento; polpação por sulfato; e combinações destes.

[0072] As folhas de tabaco homogeneizado para uso na invenção preferencialmente têm uma largura entre cerca de 70 mm e cerca de 250 mm, por exemplo, entre cerca de 120 mm e cerca de 160 mm. Preferencialmente, a espessura das folhas do material de tabaco homogeneizado está entre cerca de 50 micrômetros e 300 micrômetros, mais preferencialmente entre 150 micrômetros e 250 micrômetros.

[0073] Folhas de tabaco homogeneizado para uso no artigo gerador de aerossol da presente invenção podem ser produzidas por métodos conhecidos na técnica, por exemplo, nos métodos divulgados no pedido de patente internacional WO-A-2012/164009 A2.

[0074] Em uma modalidade preferencial, as folhas de material de tabaco homogeneizado para uso no artigo gerador de aerossol são formadas a partir de uma pasta compreendendo tabaco particularizado, goma guar, fibras de celulose e glicerina por um processo de fundição.

[0075] Como alternativa ao uso de uma folha plissada de material de tabaco homogeneizado, como descrito acima, o substrato gerador de aerossol pode ser formado por uma pluralidade de tiras ou pedaços de uma folha de material de tabaco homogeneizado. Por exemplo, o substrato gerador de aerossol pode ser formado por uma pluralidade de pedaços de material de tabaco homogeneizado que estão alinhados no sentido longitudinal e foram reunidos e envolvidos para formar uma coluna de substrato gerador de aerossol.

[0076] Os pedaços do material de tabaco homogeneizado preferencialmente têm o tamanho de entre cerca de 10 milímetros e cerca de 20 milímetros, mais preferencialmente entre cerca de 12 milímetros e cerca de 18 milímetros, mais preferencialmente entre cerca de 14 milímetros e cerca de 16 milímetros, mais preferencialmente cerca de 15 milímetros. Alternativamente ou adicionalmente, os fragmentos de material de tabaco homogeneizado preferencialmente têm uma largura entre cerca de 0,4 milímetros e cerca de 0,8 milímetros.

[0077] Preferencialmente, a densidade da folha de material de tabaco homogeneizado a partir da qual os pedaços são formados está entre cerca de 500 e cerca de 1500 miligramas por centímetro cúbico, mais preferencialmente entre cerca de 800 e cerca de 1200 miligramas por centímetro cúbico, mais preferencialmente entre cerca de 900 e cerca de 1100 miligramas por centímetro cúbico e a maioria preferencialmente entre cerca de 900 e cerca de 970 miligramas por centímetro cúbico.

[0078] Preferencialmente, a densidade a granel dos fragmentos de material de tabaco homogeneizado dentro do substrato gerador de aerossol é entre cerca de 0,4 gramas por centímetro cúbico e cerca de 0,8 gramas por centímetro cúbico, preferencialmente entre cerca de 0,5 gramas por centímetro cúbico e cerca de 0,7 gramas por centímetro cúbico e a maioria preferencialmente entre cerca de 0,65 gramas por centímetro cúbico e cerca de 0,67 gramas por centímetro cúbico.

[0079] Como descrito acima, o material de tabaco homogeneizado pode ser formado pela moldagem de uma pasta. Alternativamente, o material de tabaco homogeneizado pode ser formado por outro método adequado, como por exemplo, um método de extrusão.

[0080] Preferencialmente, o substrato gerador de aerossol compreende uma coluna do material de tabaco homogeneizado circunscrito por um invólucro, em que o invólucro é fornecido ao redor e está em contato com o material de tabaco homogeneizado. O invólucro pode ser formado a partir de qualquer material de folha adequado que é capaz de ser enrolado em torno de material de tabaco homogeneizado para formar um substrato gerador de aerossol. O invólucro pode ser poroso ou não poroso. Preferencialmente, o invólucro é um invólucro de papel, mas o invólucro pode, alternativamente, não ser papel.

[0081] A coluna do substrato gerador de aerossol tem preferencialmente um diâmetro externo que é aproximadamente igual ao diâmetro externo do artigo gerador de aerossol.

[0082] Preferencialmente, a coluna do substrato gerador de aerossol tem um diâmetro externo de pelo menos 5 milímetros. A coluna do substrato gerador de aerossol pode ter um diâmetro externo de entre cerca de 5 milímetros e cerca de 12 milímetros, por exemplo, de entre cerca de 5 milímetros e cerca de 10 milímetros ou de entre cerca de 6 milímetros e cerca de 8 milímetros. Em uma modalidade preferencial, a coluna do substrato gerador de aerossol tem um diâmetro externo de 7,2 milímetros, variando em 10 por cento.

[0083] A coluna do substrato gerador de aerossol pode ter um comprimento de entre cerca de 7 milímetros e cerca de 15 mm. Em uma modalidade, a coluna do substrato gerador de aerossol pode ter um comprimento de cerca de 10 milímetros. Em uma modalidade preferencial, a coluna do substrato gerador de aerossol tem um comprimento de cerca de 12 milímetros.

[0084] Preferencialmente, a coluna do substrato gerador de aerossol tem uma seção transversal substancialmente uniforme ao longo do comprimento da coluna. Particularmente, preferencialmente, a coluna do substrato gerador de aerossol tem uma seção transversal substancialmente circular.

[0085] Os artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção preferencialmente compreendem um ou mais elementos além da haste de substrato gerador de aerossol e o componente de controle de calor. Por exemplo, artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção podem incluir ainda pelo menos um dentre: um bocal, um elemento de refrigeração de aerossol e um elemento de suporte, como um tubo de acetato oco. Por exemplo, em uma modalidade preferida, um artigo gerador de aerossol compreende, em um arranjo sequencial linear, uma coluna de substrato gerador de aerossol como descrito acima, um elemento de suporte localizado imediatamente a jusante do substrato gerador de aerossol, um elemento de refrigeração de aerossol localizado a jusante do elemento de suporte e um invólucro externo que circunscreve a coluna, o elemento de suporte e o elemento de refrigeração de aerossol. O componente de controle de calor é fornecido em um local definido a montante do substrato gerador de aerossol, conforme descrito acima. Em certas modalidades, o componente de controle de calor pode substituir o elemento de suporte.

[0086] Os sistemas geradores de aerossol de acordo com a presente invenção compreendem um artigo gerador de aerossol, conforme descrito em detalhes acima, em combinação com um dispositivo gerador de aerossol que é adaptado para receber a extremidade a montante do artigo gerador de aerossol durante o ato de fumar. O dispositivo gerador de aerossol compreende um elemento de aquecimento que é configurado para aquecer o substrato gerador de aerossol a fim de gerar um aerossol durante o uso. Preferencialmente, o elemento de aquecimento é adaptado para penetrar no substrato gerador de aerossol quando o artigo gerador de aerossol é inserido no dispositivo gerador de aerossol. Por exemplo, o elemento de aquecimento tem preferencialmente a forma de uma lâmina de aquecimento.

[0087] O elemento de aquecimento é controlado durante o uso para operar com uma faixa de temperatura operacional definida, abaixo de uma temperatura operacional máxima. O elemento derretível do artigo gerador de aerossol é adaptado de modo que a temperatura limite não seja atingida durante o uso normal do artigo gerador de aerossol no dispositivo gerador de aerossol com o elemento de aquecimento operando abaixo da temperatura operacional máxima. Isso garante que quando o artigo gerador de aerossol e o dispositivo gerador de aerossol são usados juntos, o elemento derretível não será ativado durante o uso normal.

[0088] Preferencialmente, o dispositivo gerador de aerossol compreende adicionalmente um alojamento, uma fonte de alimentação elétrica conectada ao elemento de aquecimento e um elemento de controle configurado para controlar o fornecimento de energia da fonte de alimentação ao elemento de aquecimento.

[0089] Dispositivos geradores de aerossol adequados para uso no sistema gerador de aerossol da presente invenção são descritos em WO-A-2013/098405.

[0090] A invenção será descrita a seguir com referência às figuras acompanhantes, nas quais:

[0091] A Figura 1 mostra uma vista esquemática em seção transversal longitudinal de um artigo gerador de aerossol de acordo com uma primeira modalidade da invenção;

[0092] As Figuras 2a e 2b mostram uma vista em perspectiva do elemento derretível do artigo gerador de aerossol da Figura 1, antes e depois da ativação do componente de controle de calor, respectivamente;

[0093] As Figuras 3a e 3b mostram elementos derretível alternativos para uso no artigo gerador de aerossol da Figura 1;

[0094] A Figura 4 mostra uma vista esquemática em seção transversal longitudinal de um artigo gerador de aerossol de acordo com uma segunda modalidade da invenção;

[0095] A Figura 5 mostra o artigo gerador de aerossol da Figura 4, após a ativação do componente de controle de calor;

[0096] A Figura 6 mostra uma vista esquemática em seção transversal longitudinal de um artigo gerador de aerossol de acordo com uma terceira modalidade da invenção;

[0097] A Figura 7 mostra o artigo gerador de aerossol da Figura 6, após a ativação do componente de controle de calor;

[0098] A Figura 8 é uma vista esquemática em seção transversal de um sistema gerador de aerossol compreendendo um dispositivo gerador de aerossol e um artigo gerador de aerossol de acordo com a invenção; e

[0099] A Figura 9 é uma vista esquemática em seção transversal do dispositivo gerador de aerossol aquecido eletricamente da Figura 8.

[00100] O artigo gerador de aerossol 10 mostrado na Figura 1 compreende quatro elementos dispostos em alinhamento coaxial: um substrato gerador de aerossol 20, um componente de controle de calor 30, um elemento de resfriamento de aerossol 40 e um bocal 50. Cada um dos quatro elementos é circunscrito por um invólucro de plugue correspondente (não mostrado). Estes quatro elementos são dispostos sequencialmente e são circunscritos por um invólucro externo 60 para formar o artigo gerador de aerossol 10. O gerador de aerossol 10 tem uma extremidade proximal ou de bocal 70, que um usuário insere em sua boca durante o uso e uma extremidade distal 80 localizada na extremidade oposta do artigo gerador de aerossol 10 em relação à extremidade de bocal 70.

[00101] Em uso, o ar é tragado através do artigo gerador de aerossol por um usuário a partir da extremidade distal 80 para a extremidade de bocal 70. A extremidade distal 80 do artigo gerador de aerossol também pode ser descrita como a extremidade a montante do artigo gerador de aerossol 10 e a extremidade de bocal 70 do artigo gerador de aerossol 10 também pode ser descrita como a extremidade a jusante do artigo gerador de aerossol 10. Os elementos do artigo gerador de aerossol 10 localizados entre a extremidade de bocal 70 e a extremidade distal 80 podem ser descritos como estando a montante da extremidade de bocal 70 ou, alternativamente, a jusante da extremidade distal 80.

[00102] O substrato gerador de aerossol 20 está localizado na extremidade distal ou na extremidade a montante do artigo gerador de aerossol 10. Na modalidade ilustrada na Figura 1, o substrato gerador de aerossol 20 compreende uma folha agrupada do material de tabaco homogeneizado frisado circunscrita por um invólucro. A folha frisada do material de tabaco homogeneizado compreende glicerina como um formador de aerossol.

[00103] O componente de controle de calor 30 está localizado imediatamente a jusante do substrato de geração de aerossol 20 e se apoia no substrato de geração de aerossol 20. Na modalidade mostrada na Figura 1, o componente de controle de calor 30 consiste em um disco derretível 32 tendo uma seção transversal que corresponde substancialmente à seção transversal do substrato gerador de aerossol 20.

[00104] A Figura 2a mostra o disco derretível 32 antes da ativação do componente de controle de calor 30. Conforme mostrado na Figura 2a, o disco derretível 32 compreende um único orifício central 34 tendo uma forma circular com um diâmetro de aproximadamente 4 milímetros. O orifício central 34 fornece um canal de fluxo de ar através do disco derretível. O disco derretível 32 é formado por um material derretível com um ponto de fusão de aproximadamente 150 graus Celsius, de modo que o limiar de temperatura acima com o componente de controle de calor é ativado é de aproximadamente 150 graus Celsius.

[00105] Se a temperatura limite de 150 graus Celsius for excedida no componente de controle de calor 30 devido ao superaquecimento do artigo gerador de aerossol 10, o componente de controle de calor 30 será ativado e o disco derretível 32 irá derreter. O material derretido resultante fluirá transversalmente para bloquear o único orifício central

34. A Figura 2b mostra o disco derretível 32 após a ativação do componente de controle de calor 30, com o único orifício central 34 bloqueado de modo que o fluxo de ar através do disco derretível 34 seja substancialmente impedido e o artigo gerador de aerossol 10 não possa mais ser usado.

[00106] Na modalidade mostrada na Figura 1, o componente de controle de calor 30 atua ainda como um elemento de suporte para localizar o substrato de geração de aerossol 20 na extremidade distal extrema 80 do artigo de geração de aerossol 10, de modo que possa ser penetrado por um elemento de aquecimento de um dispositivo gerador de aerossol. Conforme descrito mais abaixo, um elemento de suporte está no lugar para evitar que o substrato gerador de aerossol 20 seja forçado a jusante dentro do artigo gerador de aerossol 10 em direção ao elemento de resfriamento de aerossol 40 quando um elemento de aquecimento de um dispositivo gerador de aerossol é inserido em o substrato gerador de aerossol 20. Um elemento de suporte também atua como um espaçador para espaçar o elemento de resfriamento de aerossol 40 do artigo gerador de aerossol 10 do substrato gerador de aerossol 20.

[00107] O elemento de resfriamento de aerossol 40 está localizado imediatamente a jusante do componente de controle de calor 30 e confina com o disco derretível 32. Em uso, as substâncias voláteis liberadas pelo substrato gerador de aerossol 20 passam através do elemento de refrigeração de aerossol 40 em direção à extremidade do bocal 70 do artigo gerador de aerossol 10. As substâncias voláteis podem esfriar dentro do elemento de refrigeração de aerossol 40 para formar um aerossol que é inalado pelo usuário. Na modalidade ilustrada na Figura 1, o elemento de refrigeração de aerossol compreende uma folha agrupada e frisada de ácido polilático circunscrita por um invólucro 90. A folha agrupada e frisada de ácido polilático define uma pluralidade de canais longitudinais que se estendem ao longo do comprimento do elemento de refrigeração de aerossol 40.

[00108] O bocal 50 está localizado imediatamente a jusante do elemento de refrigeração de aerossol 40 e se encosta no elemento de refrigeração de aerossol 40. Na modalidade ilustrada na Figura 1, a boca 50 compreende um filtro de fibra de acetato de celulose convencional de baixa eficiência de filtração.

[00109] Para montar o artigo gerador de aerossol 10, os quatro elementos descritos acima são alinhados e firmemente envolvidos dentro do invólucro externo 60. Na modalidade ilustrada na Figura 1, o invólucro externo 60 é um papel de cigarro convencional. Uma porção da porção final do invólucro externo 60 do artigo gerador de aerossol 10 é circunscrita por uma faixa de papel ponteira (não mostrado).

[00110] A Figura 3a mostra um disco derretível alternativo 32a para uso como o componente de controle de calor 30 no artigo gerador de aerossol 10 mostrado na Figura 1. O disco derretível 32a tem uma estrutura e função similares ao disco derretível 32 descrito acima e é formado por um material similar. No entanto, no disco derretível 32a mostrado na Figura 3a, o único orifício central 34a tem uma forma oval alongada.

[00111] A Figura 3b mostra um outro disco derretível alternativo 32b para uso como o componente de controle de calor 30 no artigo gerador de aerossol 10 mostrado na Figura 1. O disco derretível 32b tem uma estrutura e função similares ao disco derretível 32 descrito acima e é formado por um material similar. No entanto, no disco derretível 32b mostrado na Figura 3b, três orifícios espaçados 34b são fornecidos, cada um tendo uma forma circular com um diâmetro de aproximadamente 1,5 milímetros.

[00112] A Figura 4 mostra um artigo gerador de aerossol 110 de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. O artigo gerador de aerossol 110 tem uma estrutura similar ao artigo gerador de aerossol 10 mostrado na Figura 1 e descrito acima, exceto que o artigo gerador de aerossol 110 compreende um componente de controle de calor 130 tendo uma estrutura diferente daquela descrita acima. Todos os outros componentes do artigo gerador de aerossol 110 são conforme descrito acima em relação ao artigo gerador de aerossol 10 mostrado na Figura 1 e os mesmos números de referência foram aplicados.

[00113] O componente de controle de calor 130 do artigo gerador de aerossol 110 mostrado na Figura 4 compreende um elemento de suporte tubular 132 na forma de um tubo de acetato oco tendo um canal longitudinal central 134 se estendendo através dele. O elemento de suporte tubular 132 se apoia na extremidade a jusante do substrato gerador de aerossol 20 e tem um diâmetro externo que corresponde substancialmente ao diâmetro externo do substrato gerador de aerossol 132. O elemento de suporte tubular 132 atua como um elemento de suporte dentro do artigo gerador de aerossol 110, conforme descrito acima em relação ao artigo gerador de aerossol 10.

[00114] Dentro do canal longitudinal 134 do elemento de suporte tubular 132 está montado um elemento derretível na forma de um grânulo esférico 136 formado de um material derretível tendo um ponto de fusão de aproximadamente 150 graus Celsius. A Figura 4 mostra o componente de controle de calor 130 antes da ativação. Como mostrado, o grânulo esférico 136 tem um diâmetro que é menor do que o diâmetro interno do canal longitudinal 134 do elemento de suporte tubular 132 de modo que espaços são fornecidos em torno do grânulo esférico 136 para permitir o fluxo de ar através do canal longitudinal 134.

[00115] Se a temperatura limite de 150 graus Celsius for excedida no componente de controle de calor 130 devido ao superaquecimento do artigo gerador de aerossol 110, o componente de controle de calor 130 será ativado e o grânulo esférico 136 irá derreter. O material derretido resultante irá fluir transversalmente para formar um disco achatado que bloqueia o canal longitudinal 134 do elemento de suporte tubular. A Figura 5 mostra o artigo gerador de aerossol 110 após a ativação do componente de controle de calor 130, com o canal longitudinal 134 bloqueado pelo material derretido do grânulo esférico 136, de modo que o fluxo de ar através do elemento de suporte tubular 132 seja substancialmente impedido e o artigo gerador de aerossol 110 não possa mais ser usado.

[00116] A Figura 6 mostra um artigo gerador de aerossol 210 de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção, em que o componente de controle de calor 230 é fornecido em um local diferente para os artigos geradores de aerossol descritos acima. O artigo gerador de aerossol 210 compreende cinco elementos dispostos em alinhamento coaxial: um substrato gerador de aerossol 220, um elemento de suporte 260, um elemento de resfriamento de aerossol 240, um elemento de controle de calor 230 e um bocal 250. Cada um dos cinco elementos é circunscrito por um envoltório de tampão correspondente (não mostrado). Estes cinco elementos são dispostos sequencialmente e são circunscritos por um invólucro externo 60 para formar o artigo gerador de aerossol 210.

[00117] O substrato gerador de aerossol 220, o elemento de resfriamento de aerossol 240 e o bocal 250 correspondem ao substrato gerador de aerossol 20, o elemento de resfriamento de aerossol 40 e o bocal 50 do artigo gerador de aerossol 10, como descrito acima. O elemento de suporte 260 está na forma de um tubo oco de acetato de celulose localizado imediatamente a jusante do substrato gerador de aerossol 220 e fornece as funções descritas acima em relação ao artigo gerador de aerossol 10.

[00118] No artigo gerador de aerossol 210 da Figura 6, o componente de controle de calor 230 é fornecido mais a jusante do que na primeira e segunda modalidades descritas acima, entre o elemento de resfriamento de aerossol 240 e o bocal 250. O componente de controle de calor 230 compreende uma cavidade 234 definida por uma camada externa de envoltório de tampão (não mostrada) circunscrevendo o artigo gerador de aerossol 210 na posição do componente de controle de calor 230.

[00119] Dentro da cavidade 234 está montado um elemento derretível na forma de um grânulo esférico 236 formado de um material derretível com um ponto de fusão de aproximadamente 120 graus Celsius. A temperatura limite do componente de controle de calor 230 é, portanto, de aproximadamente 120 graus, que é menor do que para a primeira e segunda modalidades descritas acima devido ao posicionamento do componente de controle de calor 230 mais longe do substrato gerador de aerossol 220.

[00120] A Figura 6 mostra o componente de controle de calor 230 antes da ativação. Como mostrado, o grânulo esférico 236 tem um diâmetro que é significativamente menor do que o diâmetro interno da cavidade 234 de modo que espaços são fornecidos em torno do grânulo esférico 236 para permitir o fluxo de ar através da cavidade

234.

[00121] Se a temperatura limite de 120 graus Celsius for excedida no componente de controle de calor 230 devido ao superaquecimento do artigo gerador de aerossol 210, o componente de controle de calor 230 será ativado e o grânulo esférico 236 irá derreter. O material derretido resultante fluirá transversalmente para formar um disco achatado que bloqueia a cavidade 234. A Figura 7 mostra o artigo gerador de aerossol 210 após a ativação do componente de controle de calor 230, com a cavidade 234 bloqueada pelo material derretido do grânulo esférico 236, de modo que o fluxo de ar através da cavidade seja substancialmente impedido e o artigo gerador de aerossol 210 não poderá mais ser usado.

[00122] Os artigos geradores de aerossol ilustrados nas figuras descritas acima são projetados para engatar com um dispositivo gerador de aerossol que compreende um elemento de aquecimento a fim de ser consumido por um usuário. Em uso, o elemento de aquecimento do dispositivo gerador de aerossol aquece o substrato gerador de aerossol do artigo gerador de aerossol a uma temperatura suficiente para formar um aerossol, que é puxado a jusante através do artigo gerador de aerossol e inalado pelo usuário.

[00123] A Figura 8 ilustra uma porção de um sistema de geração de aerossol 300 compreendendo um dispositivo gerador de aerossol 310 e um artigo gerador de aerossol 10 de acordo com a primeira modalidade descrita acima e mostrada na Figura 1. Será apreciado que o dispositivo gerador de aerossol 310 pode ser usado em combinação com um artigo gerador de aerossol alternativo de acordo com a invenção, tal como qualquer uma das outras modalidades descritas acima e mostradas nas Figuras.

[00124] O dispositivo gerador de aerossol 310 compreende um elemento de aquecimento 320. Como mostrado na Figura 8, o elemento de aquecimento 320 é montado dentro de uma câmara de recepção de artigo de geração de aerossol do dispositivo gerador de aerossol 310. Em uso, o usuário insere o artigo gerador de aerossol 10 na câmara de recepção de artigo gerador de aerossol do dispositivo gerador de aerossol 310 de modo que o elemento de aquecimento 320 seja diretamente inserido no substrato gerador de aerossol 20 do artigo gerador de aerossol 10 conforme mostrado na Figura 8. Na modalidade mostrada na Figura 8, o elemento de aquecimento 320 do dispositivo gerador de aerossol 310 é uma lâmina de aquecedor.

[00125] O dispositivo gerador de aerossol 310 compreende uma fonte de alimentação e componentes eletrônicos (mostrados na Figura 3) que permitem que o elemento de aquecimento 320 seja acionado. Esse acionamento pode ser operado manualmente ou pode ocorrer automaticamente em resposta a um usuário tragando no artigo gerador de aerossol 10 inserido na câmara que recebe o artigo gerador de aerossol do dispositivo gerador de aerossol 310. Uma pluralidade de aberturas é fornecida no dispositivo gerador de aerossol para permitir que o ar flua para o artigo gerador de aerossol 10; a direção do fluxo de ar é ilustrada por setas na Figura 8.

[00126] O disco derretível 32 do componente de controle de calor 30 do artigo gerador de aerossol 10 atua como um elemento de suporte para resistir à força de penetração experimentada pelo artigo gerador de aerossol 10 durante a inserção do elemento de aquecimento 320 do dispositivo gerador de aerossol 310 no substrato gerador de aerossol 20. O disco derretível 32 resiste, assim, ao movimento a jusante do substrato gerador de aerossol 20 dentro do artigo gerador de aerossol 10 durante a inserção do elemento de aquecimento 320 do dispositivo gerador de aerossol 310 no substrato gerador de aerossol 20.

[00127] Uma vez que o elemento de aquecimento interno 320 é inserido no substrato gerador de aerossol 20 do artigo gerador de aerossol 10 e o elemento de aquecimento 320 é acionado, o substrato gerador de aerossol 20 do artigo gerador de aerossol 10 é aquecido a uma temperatura de aproximadamente 350 graus Celsius pelo elemento de aquecimento 320 do dispositivo gerador de aerossol 310. A essa temperatura, os compostos voláteis são expandidos a partir do substrato gerador de aerossol 20 do artigo gerador de aerossol 10. Conforme um usuário traga na extremidade de bocal 70 do artigo gerador de aerossol 10, os compostos voláteis expandidos do substrato gerador de aerossol 20 são tragados a jusante através do artigo gerador de aerossol 10 e se condensam para formar um aerossol que é tragado através da extremidade de bocal 50 do artigo gerador de aerossol 10 para a boca do usuário.

[00128] Conforme o aerossol passa a jusante através do elemento de refrigeração de aerossol 40, a temperatura do aerossol é reduzida devido a transferência de energia térmica do aerossol para o elemento de refrigeração de aerossol 40. Quando o aerossol entra no elemento de refrigeração de aerossol 40, sua temperatura é de aproximadamente 60 graus Celsius. Devido ao resfriamento dentro do elemento de refrigeração de aerossol 40, a temperatura de aerossol que sai do elemento de refrigeração de aerossol é de aproximadamente 40 graus Celsius.

[00129] Na Figura 9, os componentes do dispositivo gerador de aerossol 310 são mostrados de uma maneira simplificada. Particularmente, os componentes do dispositivo gerador de aerossol 310 não são desenhados em escala na Figura 9. Componentes que não são relevantes para a compreensão da modalidade foram omitidos para simplificar a Figura 9.

[00130] Como mostrado na Figura 9, o dispositivo gerador de aerossol 310 compreende um alojamento 330. O elemento de aquecimento 320 é montado dentro de uma câmara de recepção de artigo geradora de aerossol dentro do compartimento 330. O artigo gerador de aerossol 10 (mostrado por linhas tracejadas na Figura 9) é inserido na câmara de recepção de artigo gerador de aerossol dentro do alojamento 330 do dispositivo gerador de aerossol 310 de modo que o elemento de aquecimento 320 seja inserido diretamente no gerador de aerossol substrato 20 do artigo gerador de aerossol 10.

[00131] Dentro do alojamento 330 há uma fonte de energia elétrica 340, por exemplo, uma bateria recarregável de íon de lítio. Um controlador 350 é conectado ao elemento de aquecimento 320, à fonte de energia elétrica 340 e a uma interface de usuário 360, por exemplo, um botão ou visor. O controlador 350 controla a energia fornecida ao elemento de aquecimento 320 a fim de regular sua temperatura.

[00132] Durante este uso normal dos artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção com o dispositivo gerador de aerossol compatível 310 mostrado nas Figuras 8 e 9, o componente de controle térmico dentro do artigo gerador de aerossol não é afetado e o aerossol pode passar pelos canais de fluxo de ar no elemento derretido como descrito acima.

[00133] No caso de os artigos geradores de aerossol de acordo com a invenção serem usados com um dispositivo não compatível e superaquecidos acima de uma temperatura máxima de operação preferencial, o componente de controle de calor será ativado ao atingir a temperatura limite predeterminada. Conforme descrito acima em relação às modalidades separadas, a ativação do componente de controle de calor provoca a fusão do elemento derretível. O material derretido resultante flui dentro do componente de controle de calor para bloquear quaisquer canais de fluxo de ar através do componente de controle de calor. Após a ativação do componente de controle de calor, o artigo gerador de aerossol não pode mais ser usado.

[00134] Assim, a incorporação do componente de controle de calor nos artigos geradores de aerossol da presente invenção fornece um meio eficaz de proteger o consumidor do uso do artigo gerador de aerossol de uma maneira não intencional em um dispositivo não compatível.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Artigo gerador de aerossol aquecido para uso com um dispositivo gerador de aerossol tendo um elemento de aquecimento, caracterizado pelo fato de que o artigo gerador de aerossol aquecido compreende: uma haste de substrato gerador de aerossol; e um componente de controle de calor posicionado a jusante da haste do substrato de geração de aerossol e incluindo um elemento derretível, em que o elemento derretível é disposto dentro do componente de controle de calor de modo que um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais são fornecidos através do componente de controle de calor e em que o elemento derretível está adaptado para derreter quando aquecido acima de uma temperatura limite, de modo que após a fusão do elemento derretível, um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais através do componente de controle de calor são bloqueados, pelo qual o fluxo de ar através do artigo gerador de aerossol é substancialmente impedido.

2. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento derretível do componente de controle de calor compreende um disco derretível tendo uma seção transversal que corresponde substancialmente à seção transversal da haste de substrato gerador de aerossol e incluindo um ou mais orifícios se estendendo através do disco derretível para fornecer um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais.

3. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o disco derretível compreende um único orifício para fornecer um único canal de fluxo de ar longitudinal através do disco derretível.

4. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o disco derretível compreende uma pluralidade de orifícios espaçados para fornecer uma pluralidade de canais de fluxo de ar longitudinais através do disco.

5. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de controle de calor compreende uma cavidade longitudinal central, em que o elemento derretível é montado dentro da cavidade longitudinal central de modo que um ou mais canais de fluxo de ar longitudinais são fornecidos através da cavidade longitudinal central em torno do elemento derretível, em que após a fusão do elemento derretível a cavidade longitudinal central é bloqueada.

6. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o elemento derretível está na forma de um grânulo esférico com um diâmetro que é menor do que o diâmetro transversal da cavidade longitudinal central do componente de controle de calor.

7. Artigo gerador de aerossol aquecido de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a cavidade longitudinal central é definida por um envoltório de tampão circunscrevendo pelo menos uma porção do artigo gerador de aerossol.

8. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o componente de controle de calor compreende ainda um elemento tubular oco tendo um canal central que define a cavidade longitudinal central, na qual o elemento derretível é montado.

9. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o componente de controle de calor é fornecido adjacente ao substrato gerador de aerossol e em que a temperatura limite na qual o elemento derretível funde é de pelo menos 140 graus Celsius.

10. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o elemento derretível é formado de um material plástico com um ponto de fusão de pelo menos 140 graus Celsius.

11. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o elemento derretível é formado por um sólido cristalino com um ponto de fusão de pelo menos 140 graus Celsius.

12. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o artigo gerador de aerossol compreende ainda um bocal na extremidade da boca, em que o componente de controle de calor é fornecido adjacente ao bocal e em que a temperatura limite na qual o elemento derretível derrete é de pelo menos 80 graus Celsius.

13. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o elemento derretível é formado por uma cera microcristalina com um ponto de fusão de pelo menos 80 graus Celsius.

14. Artigo gerador de aerossol aquecido, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento derretível é vedado dentro de uma camada de cobertura externa flexível.

15. Sistema gerador de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende: um artigo gerador de aerossol de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores; e um dispositivo gerador de aerossol adaptado para receber o artigo gerador de aerossol, o dispositivo gerador de aerossol incluindo um elemento de aquecimento configurado para aquecer a haste de substrato de geração de aerossol durante o uso, em que o elemento de aquecimento é controlado durante o uso para operar abaixo de uma temperatura operacional máxima, em que o elemento derretível do artigo gerador de aerossol é adaptado de modo que a temperatura limite não seja excedida durante o uso do sistema gerador de aerossol com o elemento de aquecimento operando abaixo da temperatura operacional máxima.