BRPI0307705B1 - Sistema e método elétrico de fumar - Google Patents

Description

(54) Título: SISTEMA E MÉTODO ELÉTRICO DE FUMAR (73) Titular: PHILIP MORRIS PRODUCTS INC., Sociedade Norte Americana. Endereço: 3601 Commerce Road Richmond, VA 23234, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: JAY A. FOURNIER; JOHN PAINE III

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 02/10/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 02/10/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA E MÉTODO ELÉTRICO DE FUMAR.

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a sistemas e métodos elétricos de fumar para reduzir componentes gasosos durante o ato de fumar.

Antecedentes da Invenção [002] Os cigarros tradicionais são consumidos acendendo-se uma extremidade de uma barra de tabaco embrulhado e puxar ar predominantemente através da extremidade acessa por sucção em uma extremidade de bocal do cigarro. Os cigarros tradicionais soltam fumaça como resultado de combustão, durante o que uma massa de tabaco é queimada em temperaturas que freqüentemente excedem 800 C durante uma baforada. O calor de combustão libera vários produtos de combustão gasosos e destilados do tabaco. Como esses produtos gasosos são puxados através do cigarro, eles resfriam e condensam para formar uma fumaça contendo os sabores e aromas associados com a fumaça. Os cigarros tradicionais produzem fumaça de fluxo lateral durante combustão lenta entre baforadas. Uma vez acessos, eles devem ser completamente consumidos ou ser descarregados. Reacender um cigarro tradicional é possível mas é usualmente uma proposição não-atrativa para um fumante perspicaz por razões subjetivas (aroma, sabor, odor).

[003] Em um sistema elétrico de fumar, é desejável soltar fumaça de uma maneira que satisfaça as experiências de fumantes com cigarros mais tradicionais, tais como uma resposta imediata (a liberação de fumaça ocorrendo no instante depois de puxar), um nível desejado de liberação (que correlata com teor de alcatrão FTC), junto com uma resistência desejada para puxar (RTD) e consistência de baforada para baforada e de cigarro para cigarro.

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2/38 [004] As patentes U.S. comumente designadas pelos n^QS 5.060.671; 5.144.962; 5.372.148; 5.388.594; 5.498.855; 5.499.636; 5.505.214; 5.530.225; 5.591.368; 5.665.262; 5.666.976; 5.666.978; 5.692.291; 5.692.525; 5.708.258; 5.750.964; 5.902.501; 5.915.387; 5.934.289; 5.954.979; 5.967.148; 5.988.176; 6.026.820 e 6.040.560 descrevem sistemas e métodos elétricos de fumar de fabricar um cigarro, cujas patentes são incorporadas a título de referência.

Sumário da Invenção [005] A invenção fornece um sistema elétrico de fumar que inclui um cigarro e um isqueiro. O cigarro compreende uma matriz tubular de tabaco parcialmente cheia com material de tabaco a fim de definir uma porção de barra de tabaco cheia, a porção de barra de tabaco cheia estando adjacente a uma extremidade isenta de cigarro. O cigarro inclui um invólucro circundando a porção de barra de tabaco cheia, o invólucro compreendendo um material de tela celulósica e pelo menos um enchimento aí, o enchimento compreendendo um composto contendo amônio em uma quantidade eficiente para reduzir o conteúdo de componentes gasosos na fumaça de tabaco produzida mediante combustão/pirólise da porção de barra de tabaco. O isqueiro inclui pelo menos uma lâmina aquecedora e um controlador adaptado para controlar o aquecimento da lâmina de aquecimento, o isqueiro disposto para pelo menos parcialmente receber o cigarro de modo que a lâmina aquecedora aqueça uma zona de aquecimento do cigarro, o controlador sendo operável para limitar aquecimento da zona de aquecimento para não mais do que 500 C a fim de produzir fumaça embora reduzindo o conteúdo de pelo menos um componente gasoso na fumaça de tabaco, o pelo menos um componente gasoso incluindo monóxido de carbono, 1,3-butadieno, isopreno, acroleína, acrilonitrila, cianeto de hidrogênio, o-toluidina, 2-naftalamina, óxido de nitrogênio, benzeno, NNN, fenol, catecol, benz(a)antraceno, e benzo(a)pireno.

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Breve Descrição dos Desenhos [006] Várias característica da presente invenção são mostradas nos desenhos em que numerais semelhantes indicam elementos similares.

[007] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de fumar de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção com um cigarro do sistema inserido no isqueiro operado eletricamente. [008] A Figura 2 é uma vista em perspectiva do sistema de fumar da Figura 1, porém com o cigarro retirado do isqueiro mediante conclusão de um ato de fumar.

[009] A Figura 3A é uma vista de detalhe em perspectiva parcial de porções do acessório aquecedor da Figura 1, incluindo elementos aquecedores de grampos de cabelo ondulados e porções de um sistema de admissão de ar preferido.

[0010] A Figura 3B é uma vista lateral em corte de um acessório aquecedor preferido que inclui os elementos de grampos de cabelo ondulados da Figura 3A.

[0011] A Figura 3C é uma vista lateral do cigarro mostrado na Figura 4 inserido no acessório aquecedor da Figura 6, com o último sendo mostrado em corte transversal.

[0012] A Figura 4 é uma vista de detalhe em perspectiva de uma modalidade preferida do cigarro mostrada na Figura 1, com certos componentes do cigarro sendo parcialmente separados.

[0013] A Figura 5 é um diagrama em bloco, esquemático de um circuito de controle preferido para um isqueiro mostrado nas Figuras 1 e2.

[0014] A Figura 6 é uma vista lateral em corte transversal do cigarro mostrado na Figura 4 em que uma extremidade livre do cigarro está em contato com uma peça de batente no isqueiro.

[0015] AS Figuras 7 e 8 são gráficos mostrando redução de vários

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4/38 componentes gasosos de fumaça de tabaco gerada com o sistema de fumar de acordo com a invenção Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas [0016] Com referência às Figuras 1 e 2, uma modalidade preferida da presente invenção fornece um sistema de fumar 21 que preferivelmente inclui um cigarro com filtro parcialmente cheio 23 e um isqueiro reutilizável 25. O cigarro 23 é adaptado para ser inserido no e removido de um receptor de cigarro 27 que é aberto em uma porção de extremidade frontal 29 do isqueiro 25. Uma vez que o cigarro 23 é inserido, o sistema de fumar 21 é usado quase da mesma forma como um cigarro mais tradicional, mas sem o acendimento ou combustão do cigarro 23. O cigarro 23 é descartado depois de um ou mais ciclos de baforadas.

[0017] Preferivelmente, cada cigarro 23 fornece um total de oito baforadas (ciclos de baforadas) ou mais por ato de fumar; no entanto, é uma matéria de desenho ajustar um menor ou maior número total de baforadas disponíveis. Na modalidade preferida, o cigarro 23 inclui pelo menos um anel periférico de perfurações 12 localizado adjacente à extremidade livre 15 do cigarro 23 e opcionalmente um segundo anel ou anéis de perfurações 14 e opcionalmente uma pluralidade de orifícios 16 na parte inferior do invólucro externo do cigarro 23.

[0018] O isqueiro 25 inclui uma caixa 31 tendo porções de caixa, frontal e traseira 33 e 35. Uma ou mais baterias 35a são de modo removível localizadas dentro da porção traseira de caixa 35 e suprem energia para o acessório aquecedor 39 que inclui uma pluralidade de elementos de aquecimento eletricamente resistivos 37 (mostrados nas Figuras 3A-C). Os elementos de aquecimento 37 são dispostos dentro da porção de caixa frontal 33 para de modo deslizante receber o cigarro 23 ao longo de uma porção intermediária do receptor de cigarro 27. Um batente 183 localizado na base 300 do acessório aquecedor 39

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5/38 define um término do receptor de cigarro TI.

[0019] Um controlador inclui um circuito de controle 41 na porção frontal da caixa 33 que seletivamente estabelece comunicação elétrica entre as baterias 35a e um ou mais elementos aquecedores 37 durante a execução de cada ciclo de baforadas. A modalidade preferida da presente invenção inclui detalhes com relação a um sistema de administração de ar para efetuar a admissão e percurso de ar dentro do isqueiro, incluindo aspectos que são discutidos em maiores detalhes começando com referência à Figura 3C.

[0020] Ainda com referência às Figuras 1 e 2, preferivelmente a porção traseira 35 da caixa de isqueiro 31 é adaptada para ser prontamente aberta e fechada, por exemplo, com parafusos ou componentes de ajuste de encaixe, a fim de facilitar a substituição das baterias. Se desejado, um soquete ou contatos elétricos podem ser fornecidos para recarregar as baterias em um carregador suprido com corrente de casa ou similar. Preferivelmente, a porção frontal de caixa 33 é unida à porção traseira de caixa 35, por exemplo com uma junta calda de andorinha ou um ajuste de soquete.

[0021] As baterias 35a são dimensionadas para fornecer energia suficiente para os aquecedores 37 para funcionarem como pretendido e preferivelmente compreendem um tipo substituível e recarregável. Fontes alternadas de energia são disponíveis, tais como capacitores. Na modalidade preferida, a fonte de energia compreende quatro células de bateria de níquel-cádmio conectadas em série com um total, de voltagem não carregada na faixa de aproximadamente 4,8 a 5,6 volts. As características da fonte de energia são, no entanto, selecionadas em vista das características de outros componentes no sistema de fumar 21, particularmente, as características dos elementos de aquecimento 37. A patente U.S. comumente designada 5.144.962, aqui incorporada a título de referência, descreve diversos tipos de fontes de

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6/38 energia úteis em conexão com o sistema de fumar da presente invenção, tais como fontes de bateria recarregáveis e arranjos de energia que compreendem uma bateria e um capacitor que é recarregado pela bateria.

[0022] Com referência especificamente à Figura 2, preferivelmente, o circuito 41 é ativado por um sensor acionado por baforada 45 que é sensível tanto às mudanças de pressão quanto às mudanças na taxa de fluxo de ar que ocorrem mediante iniciação de uma puxada no cigarro 23 por um fumante. O sensor acionado por baforada 45 é preferivelmente localizado dentro da porção frontal de caixa 33 do isqueiro 25 e é comunicado com um espaço dentro do acessório aquecedor 39 adjacente ao cigarro 23 via uma porta 45a se estendendo através de uma porção de parede lateral 182 do acessório aquecedor 39. Um sensor acionado por baforada 45 adequado para uso no sistema de fumar 21 é descrito na patente U.S. comumente designada 5.060.671 e na patente U.S. 5.388.594, cujas exposições estão aqui incorporadas a título de referência. O sensor de baforada 45 preferivelmente compreende Fujikura Ltda Model FSS-02 PG. Um outro sensor adequado é um sensor de silicone Modelo 163PCO1D35, fabricado por MicroSwitch divisão de Honeywell, Inc., Freeport, Illinois. Dispositivos de leitura de fluxo, tais como aqueles que usam princípios de anenometria com arame aquecido, têm sido demonstrados com sucesso por serem úteis para acionar um apropriado dos elementos aquecedores 37 sob detecção de uma mudança no fluxo de ar. Uma vez acionado pelo sensor 45, a circuitação de controle 41 direciona a corrente elétrica para um apropriado dos elementos aquecedores 37.

[0023] Um indicador 51 é fornecido em uma localização ao longo do exterior do isqueiro 25, preferivelmente na porção frontal da caixa 33, para indicar o número de baforadas remanescentes no ato de fumar de um cigarro 23. O indicador 51 preferivelmente inclui um display

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7/38 de cristal líquido de sete seguimentos. Na modalidade preferida, o indicador 51 mostra uma imagem segmentada que correlata com o dígito 8 quando um detector de cigarro 57 detecta a presença de um cigarro no acessório aquecedor 39. O detector 57 preferivelmente compreende uma bobina indutiva 1102 adjacente ao receptor de cigarro 27 do acessório aquecedor 39 e ondas elétricas 1104 que comunicam a bobina 1102 com um circuito oscilador dentro da circuitação de controle 41. O cigarro 23 carrega internamente um anel de folha delgada de metal ou similar que pode afetar a indutância da bobinagem da bobina 1102 de modo que sempre que um cigarro 23 é inserido no receptor 27, o detector 57 gera um sinal para a circuitação 41 indicativo de que o cigarro está presente. A circuitação de controle 41, por sua vez, fornece um sinal para o indicador 51. O display do dígito 8 no indicador 51 reflete que as oito baforadas fornecidas em cada cigarro 23 estão disponíveis, isto é, nenhum ciclo de baforadas foi experimentado e nenhum dos elementos aquecedores 37 foi ativado para aquecer o cigarro 23. Depois do cigarro 23 ser completamente fumado, o indicador mostra o dígito 0. Quando o cigarro 23 é removido do isqueiro 25, o detector de cigarro 57 não mais detecta a presença de um cigarro 23 e o indicador 51 é desligado.

[0024] A operação e os detalhes do detector de cigarro indutivo 57 são fornecidos na patente U.S. comumente designada 5.902.501, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Outros detectores podem ser empregados em vez do um acima descrito para o detector 57, tal como um sensor de luz tipo OPR5005, fabricado por OPTEX Technology, Inc., 1215 West Crosby Road, Carrolton, Texas 75006.

[0025] Na alternativa para mostrar o resíduo da conta de baforadas, o display do detector pode, em vez disso, ser disposto para indicar se o sistema é ativo ou inativo (ligado ou desligado).

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8/38 [0026] Conforme uma de diversas alternativas possíveis para usar o detector de cigarro acima observado 57, um comutador mecânico (nãomostrado) pode ser fornecido para detectar a presença ou ausência de um cigarro 23 e um botão de religar (não-mostrado) pode ser fornecido para religar a circuitação 41 quando um novo cigarro é inserido no isqueiro 25, por exemplo, para fazer com que o indicador 51 mostre o dígito 8, etc. Fontes de energia, circuitação, sensores acionadores de baforadas, e indicadores úteis com o sistema de fumar 21 da presente invenção são descritos nas patentes U.S. comumente designadas pelos n^QS 5.060.671; 5.388.594 e 5.591.368, as quais estão aqui incorporadas a título de referência.

[0027] Com referência agora às Figuras 3A e 3B, a porção frontal de caixa 33 do isqueiro 25 envolve um acessório aquecedor substancialmente cilíndrico 39 cujos elementos aquecedores 37 recebem, de modo deslizante, o cigarro 23. O acessório aquecedor 39 é adaptado para suportar um cigarro inserido 23 em uma relação fixada aos elementos aquecedores 37 de modo que os elementos aquecedores 37 são posicionados lado a lado do cigarro 23 aproximadamente na mesma localização ao longo de cada cigarro recentemente inserido 23. Na modalidade preferida, o acessório aquecedor 39 inclui oito elementos aquecedores mutuamente paralelos 37 que são dispostos concentricamente em volta do eixo de simetria do receptor de cigarro 27. As localizações onde cada elemento aquecedor 37 aperta de encontro (ou está em comunicação térmica com) um cigarro completamente inserido 23 são referidas aqui como a pegada ou zona de queimar de aquecedor 42. Na modalidade preferida, a zona de queimar pode se estender aproximadamente 14mm de comprimento, começando aproximadamente a 9mm da extremidade livre 15 do cigarro 23. Naturalmente, essas relações podem ser variadas entre diferentes desenhos de isqueiro e cigarro. Em um outro modelo, por exemplo, a zoPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 14/99

9/38 na de queimar 42 se estende de 12mm a 23mm da extremidade livre do cigarro 23.

[0028] Com referência também à Figura 3C, para assegurar localização consistente dos elementos de aquecimento 37 com relação a cada cigarro 23 de cigarro para cigarro, o acessório aquecedor 39 é fornecido com uma porção de base 300 tendo uma peça de batente em forma de taça 183 contra a qual a extremidade livre 15 do cigarro 23 é lançada durante sua inserção no receptor de cigarro 27 do isqueiro 25. A conformação de taça da peça de batente 183 é configurada para fechar (ocluir) a extremidade livre 15 do cigarro 23 mediante total inserção do cigarro 23 de modo que o ar não pode ser puxado através da extremidade livre 15, mas em vez disso somente de ao longo das paredes laterais do cigarro 23.

[0029] Ainda com referência às Figuras 3A e 3B, mais preferivelmente, os elementos aquecedores 37 são de um desenho referido aqui como um elemento aquecedor de grampo de cabelo ondulado 37, em que cada elemento aquecedor 37 inclui pelo menos primeira e segunda serpentinas, elementos alongados 53a e 53b que são adjacentes em uma porção de extremidade (ponta) 54. As pontas 54 são adjacentes à abertura 55 do receptor de cigarro 27. As extremidades opostas 56a e 56b de cada elemento aquecedor 37 são eletricamente conectadas aos pólos opostos da fonte de energia 35a como seletivamente estabelecido pelo controlador 41. Mais especificamente, um caminho elétrico através de cada acessório aquecedor 37 é estabelecido, respectivamente, através de um pino terminal 104, uma conexão 121 entre o pino 104 e uma porção de extremidade livre 56a de um dos elementos de serpentina 53a, através de pelo menos uma porção da ponta 54 para o outro elemento de serpentina 53b e sua porção de extremidade 56b. Preferivelmente, um anel de conexão comum integralmente formado 110 fornece uma conexão elétrica comum entre

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10/38 todas as porções de extremidade 56b do elemento alongado 53b. Na modalidade preferida, o anel 110 é conectado ao terminal positivo da fonte de energia 35a (ou comum) através de uma conexão 123 entre o anel 110 e um pino 105. Detalhes adicionais da construção e estabelecimento de conexões elétricas no acessório aquecedor 39 são ilustrados e descritos nas patentes U.S. comumente designadas pelos n^QS 5.060.671; 5.388.594 e 5.591.368, todas que estão aqui incorporadas a título de referência. As porções aquecedoras 53a, 53b e 54 estabelecem que estão aqui referidas como uma lâmina aquecedora 120. [0030] Outros desenhos preferidos do acessório aquecedor 39 incluem elementos aquecedores na forma de uns elementos aquecedores de grampo de cabelo ininterruptos 37, que são estabelecidos na patente U.S. comumente designada 5.591.368 e cada um dos elementos aquecedores de serpentina única que são estabelecidos na patente U.S. comumente designada 5.388.594, as ditas patentes estando aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade.

[0031] Acessórios aquecedores adicionais 37 que são operáveis como parte do isqueiro 25 incluem aqueles descritos na patente U.S. comumente designada 5.665.262; e a patente U.S. comumente designada 5.498.855, todas que estão aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade.

[0032] Preferivelmente, os aquecedores 37 são individualmente energizados pela fonte de energia 35a sob o controle da circuitação 41 para aquecer o cigarro 23 preferivelmente oito vezes em locais espaçados em volta da periferia do cigarro 23. O aquecimento sintetiza oito baforadas do cigarro 23, como é comumente obtido com a fumaça de um cigarro mais tradicional. Pode ser preferido ativar mais do que um aquecedor simultaneamente para uma ou mais ou todas as baforadas. [0033] Com referência agora à Figura 4, o cigarro 23 é preferivelmente construído de acordo com a modalidade preferida estabelecida

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11/38 na patente U.S. comumente designada 5.499.636, aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[0034] Com referência particularmente às Figuras 3A, 3B, e 3C, preferivelmente, o sensor de baforada 45 é comunicado ao interior do acessório aquecedor 39 através de uma porta 45a. Preferivelmente, a porta 45a é localizada adjacente à porção de base 300 do acessório aquecedor 39. Tal localização minimiza o risco de a porta 45a e as passagens adjacentes levando a isso através do corpo do acessório aquecedor 39 se tornarem entupidas por fragmentos ou fumaça condensados.

[0035] O acessório aquecedor 39 inclui uma porta de entrada de ar 1200, que se comunica com uma tubulação 1202 que é pelo menos parcialmente definida por um anel 1204 e o corpo do receptor 27. O anel 1204 inclui preferivelmente quatro orifícios 1206 de aproximadamente 0,736 cm (0,029 polegada) de diâmetro para efetuar uma queda de pressão mínima conforme o ar é puxado para o isqueiro através da porta de entrada de ar 1200 e a tubulação 1202. A dimensão e o número dos orifícios 1206 podem ser variados, mas são configurados para fornecer queda de pressão suficiente que mediante ação de puxar em um cigarro inserido 23, uma queda de pressão é induzida por meio de entrada de ar no isqueiro de modo que o sensor de baforada 45 é operativo para reconhecer o início de uma baforada. Na modalidade preferida, os orifícios 1206 do anel 1204 induzem uma RTD de aproximadamente 25mm de água mais ou menos de 5mm. A faixa de queda de pressão induzida no anel 1204 poderia ser selecionada de modo que esteja dentro da faixa de queda de pressão detectável pelo sensor de pressão 45, porém minimizada para tal necessidade de modo que o resíduo da RTD desejada (Resistência ao Ato de Puxar) seja efetuado predominantemente pelo cigarro 23. Na modalidade preferida, um total grande de RTD de 10,16 a 12,70 centímetros (4 a 5 polePetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 17/99

12/38 gadas) de água (de 100 a 130mm de água) é desejado e aproximadamente 25mm disso é produzido no anel 1204. Dessa maneira, a RTD do cigarro 23 está preferivelmente na faixa de aproximadamente de 75 a 105mm de água em RTD, quando inserido no isqueiro 25 e a queda de pressão induzida do isqueiro 25 é de aproximadamente 25mm de água. O ajuste da RTD no cigarro de acordo com a presente invenção inclui provisão e ajuste do número e extensão de perfurações 12 (e opcionalmente 14) na porção cheia 88 do cigarro 23.

[0036] Vantajosamente, os orifícios 1206 do anel 1204, sendo localizados adjacentes ao receptor 27, são posicionados para longe de fontes de fragmentos e cujas condensações podem de outra maneira tender a entupir os orifícios 1206.

[0037] O ar que foi puxado para o isqueiro mediante iniciação de uma baforada entra ao lado do cigarro com um componente de velocidade (axial) longitudinal substancial em direção da porção de base 300 do acessório de aquecedor 300. Foi descoberto que um defletor de fluxo ou precipitador anular de ar 1210 adjacente à porção de base 300 intensificou a saída de fumaça (distribuição) do sistema 21 direcionando pelo menos uma porção de entrada de ar de volta na direção do cigarro inserido 23. Nenhum desejo de ser limitado por teoria, acredita-se que o precipitador anular de ar 1210 tende a direcionar o fluxo de ar na direção de regiões do cigarro 23 suportando perfurações 12. Preferivelmente, o precipitador anular de ar 1210 é localizado com relação a um cigarro completamente inserido 23 de modo que o precipitador anular de ar precipitador anular de ar 1210 circunscreve a localização geral das perfurações 12 ao longo do cigarro 23.

[0038] Foi descoberto que o funcionamento do precipitador anular de ar 1210 é aperfeiçoado se ele for construído de metal, ou alternativamente, todas as porções do corpo do acessório aquecedor 39 forem construídas de um metal tal como um aço inoxidável, ou pelo menos

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13/38 as tais porções do acessório aquecedor 39 que estão dispostas adjacentes a um cigarro inserido 23. Tal provisão pode fornecer um aumento de distribuição de 1 mg de TPM (FTC).

[0039] O cigarro 23 compreende uma barra de tabaco 60 e uma ponta de filtro 62, que são ligados com papel de ponta 64. A barra de tabaco 60 do cigarro 23 preferivelmente inclui uma tela ou matriz de tabaco 66 que foi dobrada de forma tubular (cilíndrica) em volta do filtro de fluxo livre 74 em uma das suas extremidades e um tampão de tabaco 80 na outra. Na alternativa, um tampão de acetato de celulose deve ser usado no lugar do tampão de tabaco 80. A extensão longitudinal (axial) do tampão de tabaco 80 define uma porção cheia de tabaco 88 do cigarro parcialmente cheio 23.

[0040] Uma manta excedente 71 é intimamente envolvida ao redor da tela de tabaco 66 e é presa junto ao longo de uma costura longitudinal como é comum na construção dos cigarros mais tradicionais. A manta excedente 71 retém a tela de tabaco 66 em uma condição envolvida ao redor de um filtro de fluxo livre 74 e um tampão de tabaco 80.

[0041] A própria tela de tabaco 66 compreende preferivelmente uma tela de base 68 e uma camada de material de tabaco 70 localizada ao longo da superfície interna da tela de base 68. Como a extremidade inclinada da barra de tabaco 60, a tela de tabaco 66 junto com a manta excedente 71 são envolvidas ao redor de um tampão tubular de filtro de fluxo livre 74. Preferivelmente, o tampão de tabaco 80 é construído separadamente da tela de tabaco 66 e compreende uma coluna relativamente curta de enchimento de tabaco cortado que preferivelmente foi envolvido dentro e retido por uma manta de tampão 84.

[0042] Como uma matéria geral, o comprimento do tampão de tabaco 80 é preferivelmente ajustado com relação ao comprimento total da barra de tabaco 60 de modo que um vazio 90 é estabelecido ao

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14/38 longo da barra de tabaco 60 entre o filtro de fluxo livre 74 e o tampão de tabaco 80. O vazio 90 corresponde a uma porção não cheia da barra de tabaco 60 e está em comunicação fluida imediata com a ponta 62 através do filtro de fluxo livre 74 da barra de tabaco 60.

[0043] A ponta 62 compreende preferivelmente um filtro de fluxo livre 92 localizado adjacente à barra de tabaco 60 e um tampão de filtro de bocal 94 na extremidade distai da ponta 62 da barra de tabaco 60. Preferivelmente, o filtro de fluxo livre 92 é tubular e transmite ar com muito pouca queda de pressão. Outros filtros de baixa eficiência de configuração padrão poderíam, no entanto, ser usados, em vez disso. O diâmetro interno para o filtro de fluxo livre 92 está preferivelmente em ou entre 2 a 6 mm e é preferivelmente maior do que aquele do filtro de fluxo livre 74 da barra de tabaco 60.

[0044] O tampão de filtro de bocal 94 fecha a extremidade livre da ponta 62 para o propósito de aparência e, se desejado, para efetuar alguma filtração, embora seja preferido que o tampão de filtro de bocal 94 compreenda um filtro de baixa eficiência de preferivelmente cerca de 15 a 25 por cento de eficiência.

[0045] Ainda com referencia à Figura 4, preferivelmente, o cigarro parcialmente cheio 23 inclui pelo menos uma fila de perfurações 12 na localização adjacente à extremidade livre 15 da porção de barra de tabaco do cigarro 23. Preferivelmente, a fila de perfurações 12 é de doze orifícios na conta e pode ser formada como frestas 17 (perfuração/orifício) em um ajuste de largura de pulso de 400 microssegundos de um sistema perfurador a laser em linha Modelo Hauni 500-1. Cada perfuração/orifício 17 da fila de perfurações 12 se estende preferivelmente através do invólucro externo 71, através da matriz de tabaco 66 e a manta de tampão 84.

[0046] Com referência agora também à Figura 2, preferivelmente, a fila de perfurações 12 está localizada em ou adjacente à porção de

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15/38 extremidade 42a da zona de queimar 42. Acredita-se que tal disposição promova a entrada de ar aquecido para o tampão de tabaco 80 e crie outros efeitos favoráveis adicionais mediante pirólise durante o ciclo de baforada de modo que a distribuição (TPM-FTC) é intensificada.

[0047] Para ainda distribuição aperfeiçoada, fila ou filas adicionais de perfurações 14 compreendendo perfurações - orifícios 17 como previamente descrito podem ser fornecidas em uma localização ao longo da porção cheia 88 da barra de tabaco 60, preferivelmente em uma localização superposta, ou pelo menos parcialmente superposta, pela pegada ou zona de queimar de aquecedor 42 e/ou alternativamente, adjacente à extremidade livre 15 do cigarro 23. Na última modalidade alternada, a segunda fila de perfurações 14 é estabelecida em aproximadamente 4mm da extremidade livre 15 do cigarro 23. Qualquer ou ambas as filas de perfuração 12 ou 14 podem compreender uma fila única ou uma fila dupla de perfurações-orifícios 17.

[0048] O número e extensão de perfurações-orifícios 17 são resolvidos de acordo com duas considerações de compensação. A adição de filas de perfuração 12, 14 como descrito acima contribui para intensificar a distribuição do cigarro 23. No entanto, cada fila adicional de perfurações 12, 14 reduz RTD ao longo das paredes laterais dos cigarros 23. Preferivelmente, o total grande de RTD do sistema de fumar elétrico 21 deveria fornecer ao fumante uma resistência para puxar aproximadamente o mesmo que aquela experiência com cigarros tradicionais de aproximadamente de 10,16 a 12,70 centímetros (4 a 5 polegadas) de água (aproximadamente 100-130m de água) ou por aí, 80130mm de água.

[0049] Foi verificado que em uma entrada de energia total de 23,8 Joules para um elemento aquecedor 37, um cigarro 23 suportando uma fila dupla de perfurações 12 em uma localização de 12mm da exPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 21/99

16/38 tremidade livre 15 do cigarro (filas duplas de 12 orifícios cada) pode produzir distribuições substancialmente maiores do que 3 miligramas de TPM(FTC). Distribuições adicionais podem ser obtidas pela adição de uma segunda fila ou filas de perfurações 14.

[0050] No entanto, cada fila adicional de perfurações-orifícios 17 reduz a RTD, que preferivelmente é para permanecer em ou acima de 100mm de água para o sistema total 21. Deveria alguém verificar que por um cigarro dado 23, uma distribuição adicional é desejada ainda que o nível RTD esteja aproximando-se do seu limite inferior, uma distribuição adicional pode ser obtida por provisão de uma pluralidade de orifícios circunferencialmente afastados 16 colocados na própria matriz 66. Preferivelmente, os orifícios da matriz 16 são, cada, aproximadamente 1 mm em diâmetro e preferivelmente 6 em número de modo que o requisito resistência à tração do material de esteira 66 é mantido e pode suportar fabricação à máquina. Os orifícios da matriz podem ser formados com aparelho como é descrito na patente U.S. comumente designada 5.666.976, cuja patente é aqui incorporada a título de referência na sua totalidade.

[0051] Preferivelmente, os orifícios 16 na matriz 66 são cobertos pelo invólucro externo 71. Preferivelmente, qualquer fila de perfurações 12, 14 é deslocada para longe da localização da fila de orifícios da matriz 16 de modo que eles não se sobrepõem. Em uma modalidade preferida, os orifícios da matriz 16 estão localizados aproximadamente a 7mm da extremidade livre 15 do cigarro 23, e uma fila dupla de perfurações 12 é estabelecida aproximadamente a 12mm da extremidade 15 do cigarro 23. Então disposto, o cigarro obtém um TPM(FTC) de 6mg ou mais. Vantajosamente, os orifícios da matriz 16 podem contribuir com uma distribuição adicional ao cigarro 23 sem a mesma extensão de redução em RTD como é experimentado com cada adição de fila de perfurações-orifícios 17. Por conseguinte, alguém

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17/38 pode utilizar as filas de perfurações 12, 14 para aproximar níveis de distribuição desejados para o cigarro 23, com os orifícios da matriz 16 sendo usados para ajustar ou aumentar a distribuição com um efeito menor em RTD.

[0052] Cigarros mais tradicionais exibem uma resistência para puxar (RTD) de aproximadamente 80mm a 130mm de água. O isqueiro do sistema elétrico de fumar de acordo com a presente invenção quando testado sem um cigarro exibe uma RTD de aproximadamente 20-30mm de água. Os cigarros de acordo com a presente invenção tendo as perfurações a laser e orifícios de matriz como ensinado aqui exibem uma RTD de aproximadamente 20-30mm de água quando puxados por eles mesmos (fora do isqueiro do sistema elétrico de fumar), mas quando inseridos, o sistema elétrico de fumar (o isqueiro e o cigarro completamente inserido) gera uma RTD de aproximadamente 50-75mm de água.

[0053] Com referência agora às Figuras 2 e 5, o circuito de controle elétrico 41 do isqueiro 25 inclui um circuito lógico 195, que preferivelmente compreende um microcontrolador ou uma aplicação específica, circuito integrado (ou ASIC). O circuito de controle também inclui o sensor de cigarro 57 para detectar a inserção de um cigarro 23 no receptor de cigarro 27 do isqueiro 25, o sensor de baforada 45 para detectar uma puxada mediante o cigarro inserido 23, o indicador LCD 51 para indicar o número de baforadas remanescentes em um cigarro, a fonte de energia 35a e uma rede de cronometragem 197.

[0054] O circuito lógico 195 pode compreender qualquer circuito convencional capaz de implementar as funções discutidas aqui. Uma formação de porta de campo programável (por exemplo, um tipo ACTEL A1280A FPGA PQFP 160, disponível de Actel Corporation, Sunnyvale, Califórnia) ou um microcontrolador pode ser programado para executar as funções digitais lógicas com funções análogas execuPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 23/99

18/38 tadas por outros componentes. Um ASIC ou microcontrolador pode executar tanto a função análoga quanto a digital em um componente. Características de circuito de controle e circuito lógico similares ao circuito de controle 41 e ao circuito lógico 195 da presente invenção são descritas, por exemplo, nas patentes U.S. comumente designadas pelos n^QS 5.388.594; 5.505.214; 5.591.368; e 5.499.636, as quais estão aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade. Detalhes adicionais são também fornecidos na patente U.S. comumente designada 6.040.560, aqui incorporada a título de referência na sua totalidade.

[0055] Na modalidade preferida, oito elementos aquecedores individuais 37 são conectados a um terminal positivo da fonte de energia 35a e ao solo através de comutadores de aquecedor de transistor de efeito de campo (FET) 201-208. Os individuais (ou selecionados) dos comutadores de aquecedor 201-208 ligarão sob controle do circuito lógico 195 através de terminais 211-218, respectivamente, durante a execução de um ciclo de energia pelo circuito lógico 195. O circuito lógico 195 fornece sinais para ativar e desativar uns particulares dos comutadores de aquecedor 201-208 para ativar e desativar o elemento aquecedor correspondente 37 do acessório aquecedor 39.

[0056] O circuito lógico 195 coopera com o circuito de cronometragem 197 para precisamente executar a ativação e desativação de cada elemento aquecedor 37 de acordo com um período de ciclo total predeterminado (Ttotai) e para precisamente dividir cada período de ciclo total em um predeterminado número de fases, com cada fase tendo seu próprio período predeterminado de tempo (tfase). Na modalidade preferida, o período de ciclo total Ttotai foi selecionado para ser de 1,6 segundo (a fim de ser menos do que a duração de dois segundos normalmente associada com uma puxada em um cigarro do fumante, mais provisão para margem) e o período de ciclo total Ttotai é dividido

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19/38 preferivelmente em duas fases, uma primeira fase tendo um período de tempo predeterminado (tfase 1) de 1,0 segundo e uma segunda fase tendo um período de tempo predeterminado (tfase 2) de 0,6 segundo. O período de ciclo total Ttotai, o número total de fases e os períodos de fase respectivos são parâmetros, entre outros, que são resolvidos de acordo com os ensinamentos que seguem para estabelecer dentro do circuito de controle 41, uma capacidade para executar um ciclo de energia que precisamente duplica uma interação térmica preferida (perfil térmico ou termoistograma) entre o elemento aquecedor respectivo 37 e porções adjacentes do cigarro 23. Adicionalmente, uma vez que o termoistograma é estabelecido, certos parâmetros (preferivelmente, ciclos de taxa dentro de cada fase) são estabelecidos dinamicamente pelo circuito de controle 41 a fim de precisamente duplicar o termo-histograma predeterminado com todo o ciclo de energia através da faixa de voltagens Vi„ encerrado pelo ciclo de descarga da bateria anteriormente mencionado.

[0057] O sensor acionado por baforada 45 fornece um sinal ao circuito lógico 195 que é indicativo de ativação do fumante (isto é, uma queda contínua em pressão ou fluxo de ar sobre um período de tempo suficientemente sustentado). O circuito lógico 195 inclui uma rotina de supressão de salto para distinguir entre menores variações de pressão de ar e puxadas mais sustentadas no cigarro para evitar ativação inadvertida de elementos aquecedores em resposta ao sinal errôneo do sensor acionado por baforada 45. O sensor acionado por baforada 45 pode incluir um sensor de pressão piezo-resistiva ou um sensor de flape que é usado para acionar um amplificador operacional, cuja produção é, por sua vez, usada para fornecer um sinal lógico para o circuito lógico 195. Sensores acionados por baforada adequados para uso em conexão com o sistema de fumar incluem um sensor de silicone Modelo 163PC01D35, fabricado pela MicroSwitch divisão de HoPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 25/99

20/38 neywell, Inc. Freeport, 111., ou um sensor do tipo SLP004D, disponível de SenSym Incorporated, Sunnyvale, Califórnia.

[0058] O sensor de cigarro 57 está localizado no receptor de cigarro 27 e fornece um sinal ao circuito lógico 195 que é indicativo de inserção de um cigarro 23 no isqueiro 25. Õpcionalmente, um segundo sensor pode estar localizado adjacente ao batente 183 a fim de determinar se o cigarro foi completamente inserido no receptor 27.

[0059] A fim de conservar energia, é preferível que o sensor acionado por baforada 45 e o sensor de cigarro 57 sejam de ciclos, ligado e desligado, em ciclos de taxa baixos (por exemplo, de cerca um ciclo de taxa de 2 a 10%). Por exemplo, é preferido que o sensor acionado por baforada 45 seja ligado por duração de 1 milissegundo a cada 10 milissegundos. Se, por exemplo, o sensor acionado por baforada 45 detecta queda de pressão ou fluxo de ar indicativo de uma puxada em um cigarro durante quatro pulsos consecutivos (isto é, além de um período de 40 milissegundos), o sensor acionado por baforada envia um sinal através de um terminal 221 ao circuito lógico 195. O circuito lógico 195 então envia um sinal através de um apropriado dos terminais 211-218 para girar um apropriado dos comutadores de aquecedor FET 201-208 LIGAR.

[0060] Similarmente, o sensor de cigarro 57 é preferivelmente girado ligado para uma duração de 1 milissegundo a cada 10 milissegundos. Se, por exemplo, o sensor de cigarro 57 detecta quatro pulsos refletivos consecutivos, indicando a presença de um cigarro 23 no isqueiro 25, o sensor de luz envia um sinal através do terminal 223 ao circuito lógico 195. O circuito lógico 195 então envia um sinal através do terminal 225 ao sensor acionado por baforada 45 para ligar o sensor acionado por baforada. O circuito lógico 195 também envia um sinal através do terminal 227 ao indicador 51 para ligá-lo. As técnicas de modulação acima percebidas reduzem a média de tempo da corrente

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21/38 requerida pelo sensor acionado por baforada 45 e o sensor de cigarro 57, e desse modo estendem a vida da fonte de energia 37.

[0061] O circuito lógico 195 inclui uma PROM (memória somente de leitura programável) 301, que inclui preferivelmente pelo menos duas bases de dados ou tabelas de conferência 302 e 304 e, opcionalmente, uma terceira base de dados (tabela de conferência) 306 e possivelmente uma quarta tabela de conferência 307. Cada uma das tabelas de conferência 302, 304 (e opcionalmente 306, 307) converte um sinal indicativo de voltagem de batería Vi_n para um sinal indicativo do ciclo de taxa (dei para a primeira fase e dC2 para a segunda fase) para ser usado em execução da fase respectiva do ciclo de energia imediato. As terceira e quarta tabelas de conferência 306 e 307 funcionam similarmente.

[0062] Mediante iniciação de um ciclo de energia, o circuito lógico recebe um sinal indicativo de voltagem de batería ví„, e então referências à leitura imediata Vin para a primeira tabela de conferência 302 para estabelecer um ciclo de taxa dei para a iniciação da primeira fase do ciclo de energia. A primeira fase é continuada até que a rede de cronometragem 197 fornecer um sinal indicando que o período de tempo predeterminado da primeira fase (tfase 1) expirou, em consequência do que as referências de circuito lógico 195 ví„ e a segunda tabela de conferência 304 estabelecem um ciclo de taxa dC2 para a iniciação da segunda fase. A segunda fase é continuada até que a rede de cronometragem 197 fornece um sinal indicando que o período de tempo predeterminado da segunda fase (tfase 2) expirou, depois do que a rede de cronometragem 197 fornece um sinal de desligar para o circuito lógico 195 no terminal 229. Opcionalmente, o circuito lógico 195 podería iniciar a terceira fase e estabelecer um terceiro ciclo de taxa dC3, e o sinal de desligar não seria gerado até o período predeterminado da terceira fase (tfase 3) ter expirado. Um regime similar poPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 27/99

22/38 deria opcionalmente ser estabelecido com uma quarta fase (tfase 4). A presente invenção poderia igualmente ser praticada com fases adicionais.

[0063] Embora a presente invenção possa ser praticada limitandose a referência às tabelas de conferência a uma porção inicial de cada fase para estabelecer um ciclo de taxa a ser aplicado através da substancial totalidade de cada fase, um refinamento e a prática preferida é ter o circuito lógico 195 configurado para continuar a referência Vm junto com as tabelas de conferência respectivas 302, 303, 306 e 307 a fim de dinamicamente ajustar o conjunto de valores para os ciclos de taxa em resposta às flutuações em voltagem de bateria conforme o circuito de controle progride através de cada fase. Tal dispositivo fornece uma repetição mais precisa do termoistrograma desejado.

[0064] Outras configurações de circuito de rede de cronometragem e circuitos lógicos podem também ser usados, tais como aqueles descritos nas patentes U.S. comumente designadas pelos n^QS 5.388.594; 5.505.214; 5.591.368; 5.499.636 e 5.372.148, as quais estão aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade.

[0065] Durante a operação, um cigarro 23 é inserido no isqueiro 25 e a presença do cigarro é detectada pelo sensor de cigarro 57. O sensor de cigarro 57 envia um sinal ao circuito lógico 195 através do terminal 223. O circuito lógico 195 certifica se a fonte de energia 35a está carregada ou se a voltagem imediata está abaixo de um mínimo aceitável Vin min. Se, depois da inserção de um cigarro 23 no isqueiro 25, o circuito lógico 195 detecta que a voltagem da fonte de energia 35a é muito baixa, abaixo de Vin min, O indicador 51 pisca e uma operação adicional do isqueiro será bloqueada até a fonte de energia 35a ser recarregada ou substituída. A voltagem da fonte de energia 35a é também monitorada durante o acendimento dos elementos aquecedores 37 e o aquecimento dos elementos aquecedores 37 é interrompido

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23/38 se a voltagem cair abaixo de um valor predeterminado.

[0066] Se a fonte de energia 35a for carregada e a voltagem for suficiente, o circuito lógico 195 envia um sinal através do terminal 225 para o sensor de baforada 45 para determinar se um fumante está puxando o cigarro 23. Ao mesmo tempo, o circuito lógico 195 envia um sinal através do terminal 227 ao indicador 51 de modo que a LCD mostrará o dígito 8, refletindo que oito baforadas estão disponíveis. [0067] Quando o circuito lógico 195 recebe um sinal através do terminal 221 do sensor acionado por baforada 45 de que uma queda de pressão sustentada ou um fluxo foi detectado, o circuito lógico 195 envia um sinal através do terminal 231 para a rede de cronometragem 197 para ativar a rede de cronometragem, que então começa a funcionar fase por fase da maneira previamente descrita. O circuito lógico 195 também determina, por uma rotina de baixa contagem, que um dos oitos elementos aquecedores deve ser aquecido e envia um sinal através de um terminal apropriado 211-218 para girar um apropriado um dos comutadores de aquecedor FET 201-208 em LIGADO. O aquecedor apropriado permanece ligado enquanto o cronômetro funciona. [0068] Quando a rede de cronometragem 197 envia um sinal através do terminal 229 para o circuito lógico 195 indicando que o cronômetro parou de funcionar, o comutador de aquecedor FET particular 211-218 que está LIGADO, é girado para DESLIGADO, removendo assim energia do elemento aquecedor particular 37. O circuito lógico 195 também baixa conta e envia um sinal para o indicador 51 através do terminal 227 de modo que o indicador irá mostrar que uma baforada a menos remanescente (por exemplo, 7, depois da primeira baforada). Quando o fumante a seguir dá baforadas do cigarro 23, o circuito lógico 195 irá girar para LIGAR um outro predeterminado um dos comutadores de aquecedor FET 211-218, fornecendo desse modo energia para um outro predeterminado um dos elementos aquecedores. O proPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 29/99

24/38 cesso será repetido até o indicador 51 mostrar 0, significando que não existem mais baforadas remanescentes no cigarro 23. Quando o cigarro 23 é removido do isqueiro 25, o sensor de cigarro 57 indica que não existe cigarro presente, e o circuito lógico 195 é religado.

[0069] Outras características, tais como aquelas descritas nas patentes U.S. n^QS 5.505.214; 5.388.594 e 5.372.148 as quais estão aqui incorporadas a título de referência, podem ser incorporadas no circuito de controle 41 em vez de ou adicionalmente às características descritas acima. Por exemplo, se desejado, várias características de incapacitar podem ser fornecidas. Um tipo de característica de incapacitar inclui um circuito de cronômetro (não-mostrado) para impedir que sucessivas baforadas ocorram bem juntas, de modo que a fonte de energia 35a tenha tempo de se recuperar. Uma outra característica de incapacitar inclui dispositivo para incapacitar os elementos aquecedores 37 se um produto não-autorizado é inserido no acessório aquecedor 39. Por exemplo, o cigarro 23 pode ser fornecido com uma característica de identificação que o isqueiro 25 deve reconhecer antes dos elementos aquecedores 37 serem energizados.

[0070] Com referência agora à Figura 6, o cigarro 23, como construído de acordo com a modalidade preferida da presente invenção, compreende uma barra de tabaco 60 e uma ponta de filtro 62, que são ligados com papel de ponta 64. Durante a fabricação do cigarro, orifícios de perfuração 263 podem ser fornecidos em uma ou mais localizações na superfície externa da barra de tabaco 60.

[0071] O parcialmente cheio cigarro de filtro 23 preferivelmente tem um diâmetro essencialmente constante ao longo do seu comprimento e, que como os cigarros mais tradicionais, é preferivelmente entre aproximadamente 7,5mm e 8,5mm de diâmetro de modo que o sistema de fumar 21 fornece ao fumante um sabor de boca familiar. Na modalidade preferida, o cigarro 23 é aproximadamente de 62mm

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25/38 de comprimento total, facilitando desse modo o uso de máquinas empacotadoras convencionais no empacotamento dos cigarros 23. O comprimento combinado do filtro de bocal 94 e o filtro de fluxo livre 92 são preferivelmente de 30mm. O papel de ponta preferentemente se estende aproximadamente 6mm sobre a barra de tabaco 60. O comprimento total da barra de tabaco 60 é preferivelmente 32mm. Outras proporções, comprimentos e diâmetros podem ser selecionados em vez daqueles citados acima para modalidade preferida.

[0072] A barra de tabaco 60 do cigarro 23 preferivelmente inclui uma tela ou matriz de tabaco 66 que foi dobrada em uma forma tubular (cilíndrica).

[0073] Uma excedente 71 intimamente embrulha a tela de tabaco 66 e é preso junto ao longo de uma costura longitudinal como é comum em construção de cigarros mais tradicionais. A manta excedente 71 retém a tela de tabaco 66 em uma condição embrulhada em volta de um filtro de fluxo livre 74 e um tampão de tabaco 80.

[0074] Preferivelmente, o papel de manta excedente do cigarro 71 é embrulhado intimamente em volta da tela de tabaco 66 a fim de sintetizar a aparência externa e o gosto de um cigarro mais tradicional. Foi verificado que um melhor sabor de fumar é obtido quando o papel de manta excedente 71 é um tipo padrão de papel de cigarro, preferivelmente um papel de fibra de linho de aproximadamente 20 a 50 CORESTA (definido como uma quantidade de ar, medida em centímetros cúbicos, que passa através de um centímetro quadrado de material, por exemplo, uma folha de papel, em um minuto em uma queda de pressão de 1,0 kilopascal) e mais preferivelmente de cerca de 30 a 45 CORESTA, um peso base de aproximadamente 23 a 35 gramas por metro quadrado (g/m²) e mais preferivelmente cerca de 23 a 30 g/m², e uma carga de enchimento de aproximadamente 23 a 35% em peso e mais preferivelmente 28 a 33% em peso. O papel de manta exPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 31/99

26/38 cedente 71 preferivelmente contém um pouco ou nenhum citrato ou outros modificadores de queima, com níveis preferidos de citrato variando de 0 a aproximadamente 2,6% em peso do papel de manta excedente 71 e mais preferivelmente menos do que 1%.

[0075] A própria tela de tabaco 66 compreende preferivelmente uma tela de base 68 e uma camada de material de tabaco 70 localizada ao longo da superfície interna da tela de base 68. À extremidade inclinada 72 da barra de tabaco 60, a tela de tabaco 66 junto com a manta excedente 71 são embrulhados em volta do tampão de filtro de fluxo livre tubular 74. O filtro de fluxo livre 74 (também conhecido na técnica como tampões silvo contínuo) fornece definição estrutural e suporte na extremidade inclinada 72 da barra de tabaco 60 e permite que o aerossol seja retirado do interior da barra de tabaco 60 com uma queda de pressão mínima. O filtro de fluxo livre 74 também atua como uma constrição de fluxo na extremidade inclinada 72 da barra de tabaco 60, que acredita-se ajudar a promover a formação de aerossol durante uma puxada do cigarro 23. O filtro de fluxo livre é preferivelmente pelo menos 7 milímetros longo para facilitar o manuseio na máquina e é preferivelmente anular, embora outras conformações e tipos de filtros de baixa eficiência sejam adequados, incluindo tampões de filtro cilíndricos.

[0076] Na extremidade livre 78 da barra de tabaco 60, a tela de tabaco 66 junto com a manta excedente 71 são embrulhadas em volta do tampão de tabaco cilíndrico 80. Preferivelmente, o tampão de tabaco 80 é construído separadamente da tela de tabaco 66 e compreende uma coluna relativamente curta de enchimento de tabaco cortado que foi embrulhado dentro e retido por uma manta de tampão 84.

[0077] Preferivelmente o tampão de tabaco 80 é construído em uma máquina de fazer barra de cigarro convencional em que o enchimento cortado (preferivelmente misturado) é formado a ar em uma

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27/38 barra contínua de tabaco em uma correia de viagem e arrastado com uma fita contínua de manta de tampão 84 que é então colado ao longo de sua costura longitudinal e vedado a quente. De acordo com a modalidade preferida da presente invenção, a manta de tampão 84 é preferivelmente construída de uma tela de celulose de pouco ou nenhum enchimento, dimensionamento ou aditivos de queima (cada um em níveis abaixo de 0,5% em peso) e preferivelmente pouco ou nenhum dimensionamento. Preferivelmente, a manta de tampão de tabaco 84 tem um peso base baixo, abaixo de 15 gramas por metro quadrado e mais preferivelmente cerca de 13 gramas por metro quadrado. A manta de tampão de tabaco 84 preferivelmente tem uma alta permeabilidade na faixa de cerca de 20.000 a 35.000 CORESTA e mais preferivelmente na faixa de cerca de 25.000 a 35.000 CORESTA, e é construído preferivelmente de polpa de fibra de madeira macia, celulose do tipo abaca ou outra polpa fibrosa longa. Tais papéis são disponíveis de Papierfabrik Schoeller e Hoescht GMBH, Postfach 1155, D-76584, Gernsback, ALEMANHA; um outro papel adequado para uso como manta de tampão 84 é o papel TW 2000 de DeMauduit de Euimperle FRANÇA, com a adição de celulose de carboximetila em um nível de percentual de 2,5 em peso.

[0078] A máquina de fazer barra de tabaco é operada a fim de fornecer uma densidade da barra de tabaco de aproximadamente 0,17 a 0,30 gramas por centímetro cúbico (g/cc), porém mais preferivelmente em uma faixa de pelo menos 0,20 a 0,30 g/cc e mais preferivelmente entre cerca de 0,24 a 0,28 g/cc. As elevadas densidades são preferidas para a evitar ocorrência de extremidades frouxas na extremidade livre 78 da barra de tabaco 60. No entanto, dever ser entendido que densidades de barra irão permitir que a coluna de tabaco 82 contribua para uma maior proporção de aerossol e aroma ao fumo. Por conseguinte, um equilíbrio deve ser atacado entre a distribuição de aerossol

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28/38 (que favorece a uma baixa densidade de barra na coluna de tabaco 82) e a evitar ocorrência de extremidades frouxas (que favorecem as faixas elevadas de densidades de barra).

[0079] A coluna de tabaco 82 compreende preferivelmente um enchimento cortado de uma mistura de tabacos típica da indústria, incluindo misturas compreendendo tabacos brilhantes, de Burley e orientais junto com, opcionalmente, tabacos constituídos e outros componentes de mistura, incluindo aromas de cigarro tradicional. No entanto, na modalidade preferida, o enchimento cortado da coluna de tabaco 84 compreende uma mistura de brilhantes, de Burley e orientais na razão de aproximadamente 45:30:25 para o mercado americano, sem a inclusão de tabacos reconstituídos ou quaisquer aromas depois do corte. Opcionalmente, um componente de tabaco expandido deve ser incluído na mistura para ajustar a densidade da barra, e aromas podem ser adicionados.

[0080] A barra de tabaco contínua formada como descrito acima é fatiada de acordo com um comprimento predeterminado de tampão para o tampão de tabaco 80. Esse comprimento é preferivelmente de pelo menos 7mm a fim de facilitar o manuseio na máquina. No entanto, o comprimento pode variar de cerca de 7mm a 25mm ou mais dependendo das preferências em desenho de cigarro que tornar-se-ão aparentes na descrição que se segue, com particular referência à Figura 7.

[0081] Como uma matéria geral, o comprimento do tampão de tabaco 80 é preferivelmente ajustado com relação ao comprimento total da barra de tabaco 60 de modo que um vazio 91 é definido ao longo da barra de tabaco 60 entre o filtro de fluxo livre 74 e o tampão de tabaco 80. O vazio 91 corresponde a uma porção não-cheia da barra de tabaco 60 e está em comunicação fluida imediata com uma ponta 62 através do filtro de fluxo livre 74 da barra de tabaco 60.

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29/38 [0082] Com referência particularmente à Figura 6, o comprimento do tampão de tabaco e sua posição relativa ao longo da barra de tabaco 60 são também selecionados em relação às características dos elementos aquecedores 37. Quando um cigarro está propriamente posicionado contra um batente 182 dentro do isqueiro 25, uma porção 93 de cada elemento aquecedor 37 irá contatar a barra de tabaco 60 ao longo de uma região da barra de tabaco 60. Essa região de contato é referida como uma pegada de aquecedor 95. A pegada de aquecedor 95 (como mostrado com uma seta dupla na Figura 2) não é parte da própria estrutura do cigarro, mas em vez disso uma representação daquela região da barra de tabaco 60 onde o elemento aquecedor 37 seria esperado alcançar temperaturas de aquecimento operativas durante o ato de fumar o cigarro 23. Porque os elementos aquecedores 37 estão a uma distância fixada 96 do batente 182 do acessório aquecedor, a pegada de aquecedor 95 se situa consistentemente ao longo da barra de tabaco 60 na mesma distância predeterminada 96 da extremidade livre 78 da barra de tabaco 60 para todo cigarro 23 que está completamente inserido no isqueiro 25.

[0083] Preferivelmente, o comprimento do tampão de tabaco 80, o comprimento da pegada do aquecedor 95 e a distância entre a pegada de aquecedor 95 e o batente 182 são selecionados de modo que a pegada de aquecedor 95 se estende além do tampão de tabaco 80 e superpõe uma porção do vazio 91 por uma distância 98. A distância 98 pela qual a pegada de aquecedor 95 superpõe o vazio 91 (a porção não-cheia da barra de tabaco 60) é também referida como a superposição de vazio-aquecedor 98). A distância pela qual o resíduo da pegada de aquecedor 95 superpõe o tampão de tabaco 80 é referida como a superposição enchimento-aquecedor 99.

[0084] A ponta 62 preferivelmente compreende um filtro de fluxo livre 92 localizado adjacente à barra de tabaco 60 e um tampão de filPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 35/99

30/38 tro de bocal 94 na extremidade distai da ponta 62 da barra de tabaco 60. Preferivelmente o filtro de fluxo livre 92 é tubular e transmite ar com muito pouca queda de pressão. Outros filtros de baixa eficiência de configuração padrão poderiam, no entanto, ser usados em vez disso. O diâmetro interno do filtro de fluxo livre 92 é preferivelmente em ou entre 2 a 6 milímetros e é preferivelmente maior do que aquele do filtro de fluxo livre 74 da barra de tabaco 60.

[0085] O tampão de filtro de bocal 94 fecha a extremidade livre da ponta 62 para propósitos de aparência e, se desejado, para efetuar alguma filtração, embora seja preferido que o tampão de filtro de bocal 94 compreenda um filtro de baixa eficiência de preferivelmente cerca de 15 a 25 por cento de eficiência.

[0086] O filtro de fluxo livre 92 e o tampão de filtro de bocal 94 são preferivelmente unidos como um tampão combinado com uma manta de tampão 101. A manta de tampão 101 é preferivelmente uma manta de tampão porosa, de baixo peso como é convencionalmente disponível para aquelas na técnica de fabricar cigarro. O tampão combinado é anexado à barra de tabaco 60 pelo papel da ponta 64 de especificações que são padrão e convencionalmente usadas por toda a indústria de cigarro. O papel de ponta 64 pode ser tanto cortiça, branco ou de qualquer outra cor conforme as preferências decorativas devem sugerir.

[0087] Preferivelmente, um cigarro 23 construído de acordo com a modalidade preferida tem um comprimento total de aproximadamente 62mm, dos quais 30mm compreendem o tampão combinado da ponta 62. Por conseguinte, a barra de tabaco 60 é de 32mm de comprimento. Preferivelmente, o filtro de fluxo livre 74 da barra de tabaco 60 é de pelo menos 7mm de comprimento e o vazio 91 entre o filtro de fluxo livre 74 e o tampão de tabaco 80 é preferivelmente de pelo menos 7mm de comprimento. Na modalidade preferida, a pegada de aquecePetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 36/99

31/38 dor 95 é aproximadamente de 12mm de comprimento e está localizada de modo que ela fornece uma superposição de vazio-aquecedor 98 de 3mm, deixando 9mm de pegada de aquecedor 95 superpondo o tampão de tabaco 80.

[0088] Deve ser entendido que o comprimento do vazio 91, o comprimento do tampão de tabaco 80, e a distribuição dos orifícios de perfuração 263 podem ser ajustados para facilitar a fabricação e mais importante ainda, ajustar as características de fumar do cigarro 23, incluindo ajustes no seu sabor, puxada e distribuição. O padrão de orifícios 263, o comprimento do vazio 91 e a quantidade de superposição de enchimento-aquecedor (e superposição aquecedor-vazio) podem também ser manipulados para ajustar a imediação de resposta, para promover consistência na distribuição (em uma base baforada-abaforada bem como entre cigarros) e para controlar a condensação de aerossol em ou em volta dos aquecedores.

[0089] Na modalidade preferida, o vazio 91 (porção isento de enchimento da barra de tabaco 60) se estende aproximadamente 7mm para assegurar espaço vazio entre a pegada de aquecedor 95 e o filtro de fluxo livre 74. Desse modo, uma margem é fornecida de modo que a pegada de aquecedor 95 não aqueça o filtro de fluxo livre 74 durante o ato de fumar. Outros comprimentos são adequados, por exemplo, se tolerâncias de fabricação permitem, o vazio 91 ser configurado tão curto quanto aproximadamente 4mm ou menos, ou no outro extremo, estendido bem além de 7mm a fim de estabelecer uma porção livre de enchimento ao longo da barra de tabaco 60. A faixa preferida de comprimentos para a porção livre de enchimento (o vazio 91) é de aproximadamente 4mm a 18mm e mais preferivelmente de 5 a 12mm.

[0090] Em uma outra modalidade, um cigarro 23 tem um comprimento total de aproximadamente 68mm, dos quais 36mm compreendem o tampão combinado da ponta 62. Por conseguinte, a barra de

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32/38 tabaco 60 é de 32mm de comprimento. Preferivelmente, o filtro de fluxo livre 74 da barra de tabaco 60 é de pelo menos 13mm de comprimento e o vazio 91 entre o filtro de fluxo livre 74 e o tampão de tabaco 80 é preferivelmente de pelo menos 7mm de comprimento.

[0091] Independente do comprimento do cigarro, o cigarro pode incluir material de filtro, por exemplo, o espaço vazio pode conter material de filtro tal como carvão ativado, carvão aromatizado, partículas de sílica-gel, ou outro material de filtragem. Também, o controlador pode ser programado para operar o acessório aquecedor a fim de aquecer o cigarro mediante inserção dele no EHCSS. Por exemplo, o circuito de controle pode ser operável para causar distribuição de energia para os difusores de aquecedor (por exemplo, cerca de 5-6 Joules) para desse modo esquentar o cigarro de modo que a mistura se mova do invólucro para a porção central do cigarro.

[0092] Durante o ato de fumar o cigarro, o controlador preferivelmente ativa uma das lâminas de aquecimento para aplicar calor a uma zona de aquecimento ao longo da periferia externa do cigarro. Por exemplo, a zona pode variar em dimensão de 3 a 25mm² como mencionado na patente U.S. comumente designada 5.750.964 aqui incorporada a título de referência. Uma zona de aquecimento preferida para um cigarro tendo um invólucro com um enchimento de composto contendo amônio aí tem um comprimento de 10 a 20mm e cobre uma área de 10 a 20mm² e a quantidade preferida de calor aplicada à lâmina de calor de acordo com um ciclo de energia programada é de 15 a 40 Joules, preferivelmente de 20 a 35 Joules. Com tal aquecimento, a zona de aquecimento pode ser aquecida a uma temperatura de até 500 Cea matriz de tabaco pode ser aquecida a uma temperatura de cerca de 200 a 350 C, preferivelmente de 220 a 320 C. Devido à resistência ao aquecimento da lâmina de aquecimento, a temperatura da lâmina pode ser um tanto inferior em cada extremidade longitudinal

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33/38 dele, por exemplo, a temperatura da lâmina pode ser de 25 a 50Ό maior na porção central da lâmina quando a lâmina alcança sua temperatura máxima.

[0093] Foi verificado que o aquecimento controlado da lâmina aquecida em combinação com o uso de um invólucro de cigarro tendo enchimento de composto contendo amônio resulta em redução de vários constituintes da fumaça do tabaco. Um enchimento de composto contendo amônio preferido é de fosfato magnésio amônio (AMP) e a lâmina de aquecimento é preferivelmente fornecida de 20 a 35 Joules de energia de acordo com o ciclo de energia programado anteriormente mencionado quando ativado pelo controlador. Uma temperatura preferida da matriz de tabaco ao longo da zona de aquecimento durante o aquecimento de uma lâmina de aquecimento é de 200 a 400Ό, mais preferivelmente de 220 a 320Ό. Também, é preferido que o cigarro inclui perfurações a laser e/ou orifícios de matriz como discutido acima. Além do mais, é preferido que o EHCSS obstrua a extremidade livre do cigarro para minimizar o fluxo do ar ambiente para a extremidade livre e inclua uma queda rápida do ar para dirigir o ar ambiente em direção às perfurações a laser e/ou orifícios de matriz como discutido acima.

[0094] De acordo com a invenção, o EHCSS é usado para fumar um cigarro em que o invólucro do cigarro inclui enchimento de composto contendo amônio tal como fosfato magnésio amônio (AMP), preferivelmente a forma de monohidrato de AMP em uma quantidade eficaz para reduzir os conteúdos de uma pluralidade de componentes gasosos na fumaça produzida por combustão/pirólise do cigarro. Comparado ao papel de cigarro em que o carbonato de cálcio é o enchimento único, quando o enchimento de composto contendo amônio é usado é possível reduzir as quantidades de constituintes de gás na fumaça de fluxo principal do sistema de fumar, tais constituintes incluPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 39/99

34/38 indo aldeídos (por exemplo, formaldeído, acetaldeído, propionaldeído), monóxido de carbono, 1,3-butadieno, isopreno, acroleína, acrilonitrila, cianeto de hidrogênio, o-toluidina, 2-naftilamina, óxido de nitrogênio, benzeno, NNN, fenol, catecol, benz(a)antraceno, e benzo(a)pireno, etc. [0095] As Figuras 7-8 mostram resultados de medidas relativas de constituintes de fumaça de tabaco produzidos em um EHCSS usando cigarros com enchimento de composto contendo amônio (isto é, a forma de monohidrato de AMP) comparado ao enchimento CaCO3. Como mostrado, os níveis gerais de constituintes de fumaça tais como TPM, alcatrão e água são substancialmente os mesmos para ambos os cigarros visto que os níveis de nicotina e acroleína são um tanto reduzidos e os constituintes remanescentes são dramaticamente reduzidos para o enchimento de composto contendo amônio. Um constituinte que não foi reduzido nos testes foi 2-nitropropano. Também, embora não-mostrado nas Figuras 7-8, os níveis de amônia na fumaça de tabaco são elevados para enchimento de composto contendo amônio. [0096] Quando comparado a um cigarro de referência padrão suave convencional (1R4F), o cigarro eletricamente aquecido de acordo com a invenção com fosfato magnésio amônio (AMP) incorporado no invólucro de papel produz aproximadamente 90% de concentrações inferiores de monóxido de carbono, 1,3-butadieno, acrilonitrila, benzeno, e benzo(a)pireno em uma base TPM por mg comparado ao cigarro referência padrão suave convencional (1R4F). Aldeídos foram 40% inferiores (uma exceção, formaldeído, foi 75% maior).

[0097] O invólucro de acordo com a invenção pode ser fabricado pelo processo de fabricação de papel convencional em que um enchimento, de baixa solubilidade, eficaz em reduzir o conteúdo de componentes gasosos na fumaça é adicionado tanto por ele próprio quanto como uma mistura com outros materiais de enchimento para um material celulósico contendo pasta fluida.

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35/38 [0098] A forma de monohidrato de AMP (MgNhUPO^xzHO em que x é 1) tem uma baixa solubilidade na água a fim de ser compatível com processos de fabricação de papel convencionais, por exemplo, o enchimento é substancialmente insolúvel em uma dispersão aquosa contendo ingredientes do papel tais como linho, etc. Isto é, o enchimento de composto contendo amônio é estável o bastante em um processo de fabricação de papel para sobreviver intacto como enchimento no produto final de papel. Isso inclui estabilidade térmica suficiente para sobreviver às etapas de secagem no processo de fabricação de papel. O enchimento de composto contendo amônia também envolve amônio durante o processo de fumar embora diminuindo o conteúdo de constituintes gasosos tais como aldeídos de peso molecular baixo na fumaça. A forma de monohidrato de AMP (mono-AMP) é também conhecida como dittmarite e pode ser derivado de ingredientes brutos ou convertidos na monoforma da forma hexavalente conhecida como estruvita. A mono-AMP pode ser fornecida com uma faixa de áreas de superfície, uma faixa de dimensões de partícula (na maioria das vezes na faixa de mícron), possuir opacidade apropriada, ter baixa solubilidade na água (requerida para fabricação de papel), e possuir outras propriedades que são consideradas desejáveis em enchimentos para papéis de cigarro. Para propósitos de um enchimento para papel de cigarro, o mono-AMP preferivelmente tem uma dimensão de partícula abaixo de 25 pm, mais preferivelmente abaixo de 10 pm.

[0099] Quando usado como enchimento na fabricação de invólucros para cigarros de um EHCSS, uma quantidade preferida do enchimento de composto contendo amônio é igual a cerca de 10% a cerca de 60% do peso de invólucro final, mais preferivelmente cerca de 20% a cerca de 50% em peso. Essa percentagem é referida como a carga de enchimento. Embora o enchimento de composto contendo amônio é preferivelmente o enchimento único, ele pode ser misturado

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36/38 com um ou mais enchimentos no papel. No caso de misturas, uma porção, por exemplo, até 60% em peso, da carga de enchimento pode compreender um ou mais carbonato inorgânico, hidróxido inorgânico, óxido inorgânico ou fosfato inorgânico. Exemplos de tais enchimentos incluem, por exemplo, carbonato de cálcio, hidróxido de magnésio, óxido de magnésio, carbonatos de magnésio, e dióxido de titânio bem como enchimentos conhecidos na técnica.

[00100] Os invólucros contendo o enchimento de composto contendo amônio pode ter um peso base entre cerca de 15 a cerca de 75 gramas por metro quadrado e pode ter uma porosidade entre cerca de 2 a cerca de 200 centímetros cúbicos por minuto por centímetro quadrado como medido pelo método CORESTA (unidades de CORESTA). Um peso base preferido está entre cerca de 20 a cerca de 50 gramas por metro quadrado e a porosidade mais preferida está entre cerca de 10 a cerca de 110 unidades de CORESTA. Um peso base mais preferido está entre cerca de 25 a cerca de 30 gramas por metro quadrado e a porosidade mais preferida está entre cerca de 25 a cerca de 50 unidades de CORESTA.

[00101] Aditivos de queima tais como sais metálicos alcalinos de ácidos carboxílicos ou ácidos fosfóricos podem ser aplicados ao invólucro pra ajustar ou controlar a taxa de queima do artigo de fumo resultante. Por exemplo, aditivos de queima podem ser aplicados em quantidades variando de cerca de 2% a cerca de 15% em peso do invólucro. Exemplos de aditivos de queima incluem fumarato de sódio, citrato de sódio, citrato de potássio, succinato de potássio, fosfato monohidrogênio de potássio, e fosfato de hidrogênio de potássio.

[00102] Para preparar invólucros contendo o enchimento de composto contendo amônio, procedimentos de fabricação de papel de cigarro convencionais podem ser usados com a inclusão de um enchimento de composto contendo amônio no lugar de ou em combinação

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37/38 com um enchimento de papel de cigarro convencional tal como carbonato de cálcio. Os invólucros de papel podem ser feitos de linho, pasta de madeira ou outras fibras de plantas. Além disso, os invólucros de papel podem ser uma construção de invólucro um convencional, uma construção multiembrulhada ou uma construção de manta única de múltiplas camadas.

[00103] Se o enchimento de composto contendo amônio compreende a forma de monohidrato de fosfato magnésio amônio, ele pode ser incorporado no papel de cigarro como a seguir. Por exemplo, uma pasta fluida da forma de monohidrato de fosfato magnésio amônio pode ser misturada com a matéria-prima de abastecimento de uma máquina de fazer papel ou a pasta fluida pode ser secada para a forma de partícula (por exemplo pó) e tal pó pode ser incorporado na matéria-prima de abastecimento da máquina de fazer papel. A fim de impedir o fosfato magnésio amônio na forma de monohidrato de se transformar de volta para a forma de hexahidrato, é desejável manter a pasta fluida acima de 55Ό até ela ser incorporada diretamente em matéria-prima de abastecimento (preferivelmente aquecida acima de 60 C) aquecida acima de 60 C da máquina de fazer papel ou até a pasta fluida ser secada em forma de partícula tal como por secagem rápida que remove a água da pasta fluida mediante condições de temperatura elevada. Uma vez seca, a forma de monohidrato do fosfato magnésio amônio permanece estável. O fosfato magnésio amônio preferivelmente tem uma dimensão de partícula na faixa de aproximadamente 2m a 8m, mais preferivelmente na faixa de 2m a 4m.

[00104] Deve ser entendido que a presente invenção pode ser incorporada de outras formas específicas e processar o uso sem se desviar do espírito ou características essenciais da presente invenção. Por conseguinte, embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita de acordo com várias modalidades preferidas, é reconhecido que variaPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 43/99

38/38 ções e mudanças podem ser feitas em relação a isso sem se desviar da invenção como estabelecido nas reivindicações.

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Claims (30)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema elétrico de fumar (21) compreendendo: um cigarro (23) compreendendo uma matriz tubular de tabaco (66) parcial mente cheia com material de tabaco a fim de definir uma porção de barra de tabaco cheia (88), a porção de barra de tabaco cheia sendo adjacente uma extremidade livre (15) do cigarro, o cigarro incluindo um envoltório (71) circundando a porção de barra de tabaco cheia, o envoltório compreendendo um material de tela celulósica e pelo menos um enchimento ali dentro, o enchimento compreendendo um composto contendo amônio para reduzir o conteúdo de componentes gasosos na fumaça de tabaco produzida mediante combustão/pirólise da porção de barra de tabaco; e um isqueiro (25) compreendendo pelo menos uma lâmina de aquecimento (37) e um controlador (41) adaptado para controlar o aquecimento da lâmina de aquecimento (37) de acordo com um ciclo de energia, o isqueiro (25) disposto para pelo menos parcialmente receber o cigarro de modo que a lâmina de aquecimento (37) aqueça uma zona de aquecimento (95) do cigarro, caracterizado pelo fato de que a zona de aquecimento (95) cobre uma área de 10 a 20 mm² e em que o controlador (41) é operável para limitar o aquecimento da zona de aquecimento (95) a não mais do que 500Ό e para limitar o aquecimento da I âmina de aquecimento (37) para aquecer a matriz tubular de tabaco (66) adjacente a zona de aquecimento a uma temperatura de 200Ό a 35 OO pelo suprimento de 15 a 40 Joules de energia à lâmina de aquecimento (37), preferencialmente 20 a 35 Joules, a fim de produzir fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de pelo um componente gasoso na fumaça de tabaco, o pelo menos um componente gasoso incluindo monóxido de carbono, 1,3-butadieno, isopreno, acroleína, acrilonitrila, cianeto de hidrogênio, o-toluidina, 2-naftalamina, óxido de nitrogênio, benzeno,

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   NNN, fenol, catecol, benz(a)anthraceno, e benzo(a)pireno.

   2. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador limita o aquecimento da zona de aquecimento para a temperatura não maior do que 450Ό.
3. 3. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o isqueiro (25) inclui um acessório aquecedor (39) tendo uma pluralidade das lâminas de aquecimento (37) e um soquete (183) que obstrui uma extremidade axial da porção de barra de tabaco (88).
4. 4. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cigarro (23) inclui uma zona de perfurações (12) espaçadas da extremidade livre (15) da porção de barra de tabaco (88).
5. 5. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cigarro (23) inclui material que filtra (62).
6. 6. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma pluralidade de orifícios circunferencialmente separados (16) na matriz tubular de tabaco (66), os orifícios sendo cobertos pelo invólucro (71).
7. 7. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz tubular de tabaco (66) compreende uma tela de base tubular (68) e uma camada de material de tabaco (70) disposta ao longo de um interior da tela de base tubular (68), os orifícios (16) se estendendo através da tela de base (68) e da camada de material de tabaco (70).
8. 8. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os orifícios da matriz (16) são de 1 mm de diâmetro e 6 em número, dispostos em uma fila e a zona

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   3/8 de perfurações (12) compreende uma ou duas filas de perfuraçõesorifícios (17), cada fila tendo 12 perfurações-orifícios.
9. 9. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enchimento compreende somente enchimento de fosfato magnésio amônio.
10. 10. Sistema elétrico de fumar (21) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o enchimento de fosfato magnésio amônio consiste essencialmente na forma de monohidrato de fosfato magnésio amônio.
11. 11. Método de uso do sistema elétrico de fumar (21) como definido na reivindicação 1, compreendendo suprimento de corrente elétrica de uma bateria (35a) para a lâmina de aquecimento (37) de acordo com o ciclo de energia, o ciclo de energia sendo implementado pelo controlador de uma maneira de modo que a lâmina de aquecimento (37) aqueça a zona de aquecimento (95) do cigarro (23) caracterizado pelo fato de que o aquecimento da lâmina de aquecimento (37) é limitado pelo controlador (41) para aquecer a matriz tubular de tabaco (66) adjacente a zona de aquecimento a uma temperatura de 200°C a 350°C pelo suprimento de 15 a 40 Joules de energia à lâmina de aquecimento (37), preferencialmente 20 a 35 Joules, a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de pelo menos um componente gasoso na fumaça de tabaco, o pelo menos um componente gasoso incluindo monóxido de carbono, 1,3butadieno, isopreno, acroleína, acrilonitrila, cianeto de hidrogênio, otoluidina, 2-naftilamina, óxido de nitrogênio, benzeno, NNN, fenol, catecol, benz(a)antraceno, e benzo(a) pireno.
12. 12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de monóxido de carbono por pelo menos 40%

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    4/8 comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
13. 13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de 1,3-butadieno por pelo menos 40% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
14. 14. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de isopreno por pelo menos 30% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
15. 15. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de acroleína por pelo menos 10% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
16. 16. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de formaldeído por pelo menos 70%, acetaldeído por pelo menos 30%, e propionaldeído por pelo menos 40% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de

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    5/8 cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
17. 17. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de acrilonitrila por pelo menos 40% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
18. 18. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de cianeto de hidrogênio por pelo menos 20% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
19. 19. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de o-toluidina por pelo menos 30% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
20. 20. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de 2-naftilamina por pelo menos 15% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).

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21. 21. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de óxidos de nitrogênio por pelo menos 30% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
22. 22. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de benzeno por pelo menos 40% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
23. 23. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de tolueno por pelo menos 40% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
24. 24. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de NNN por pelo menos 25% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
25. 25. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 50/99

    7/8 to reduz o conteúdo de fenol por pelo menos 30% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
26. 26. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de catecol por pelo menos 25% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
27. 27. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de “bena(a)antraceno” por pelo menos 60% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
28. 28. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a lâmina de aquecimento (37) aquece a zona de aquecimento (95) do cigarro a fim de gerar fumaça de tabaco enquanto reduz o conteúdo de “benzo(a)pireno” por pelo menos 50% comparado ao uso do sistema elétrico de fumar para fumar o mesmo tipo de cigarro tendo somente carbonato de cálcio como o enchimento do invólucro (71).
29. 29. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o enchimento varia de 10% a 60% em peso baseado no peso total do invólucro (71), o invólucro é um invólucro de camada única que inclui pelo menos uma fila circunferencial de perfurações, o invólucro tem um peso base entre 15 g/m² para 75 g/m² e uma porosidade entre 2 unidades de CORESTA a 200 unidade de COPetição 870180047568, de 04/06/2018, pág. 51/99

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    RESTA, e/ou o invólucro inclui de 2% a 15% em peso de um aditivo de queima compreendendo pelo menos um sal metálico alcalino de um ácido selecionado do grupo consistindo em fumarato de sódio, citrato de sódio, citrato de potássio, succinato de potássio, fosfato monohidrogênio de potássio, e fosfato dihidrogênio de potássio.
30. 30. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o invólucro (71) tem um peso base entre 25 g/m² a 35 g/m² e uma porosidade entre 25 unidades de CORESTA a 45 unidades de CORESTA, a quantidade de enchimento varia de 20% a 40% em peso baseada no peso total do invólucro, e/ou o enchimento tem uma dimensão média de partícula de menos do que 5 pm.

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