Изобретение относится к ручному устройству курильщика, предназначенному для регулирования боковой струи дыма и, возможно, выдыхаемого дыма, выделяющегося при курении сигареты.
Удовольствие от курения сигареты сопровождается выделением сигаретного дыма, который часто называют побочным сигаретным дымом и который многие люди считают неприятным. Принимая во внимание таких людей, курильщики сигарет предпринимали определенные шаги, чтобы избежать курения в местах, где побочный дым может оказаться неприятным. Кроме того, на некоторых территориях, подведомственных органам власти, были введены ограничения с целью гарантирования того, что в определенных зонах не будет образовываться побочный дым. Такие ограничения включают в себя зоны с указанием "не курить" и предусматривают использование дорогостоящих вентиляционных систем для помещений и т. п. с целью минимизации побочного дыма. Существует большая потребность в устройстве для курильщика, которое даст возможность курильщику получать удовольствие от курения без образования побочного дыма и воздействия на других людей, которые могут счесть этот дым неприятным.
Побочный дым образуется разными путями в процессе курения. Побочный дым в основном состоит из боковой струи дыма, которая образуется горящей сигаретой между затяжками. Другими составляющими боковой струи дыма являются утечка основной струи дыма изо рта курильщика и выдыхаемый дым. Был сделан целый ряд предложений по предшествующему техническому уровню относительно конструкций, предназначенных для минимизации или устранения образования побочного дыма. В таких предложениях по предшествующему техническому уровню были предприняты попытки решить проблему основного источника сигаретного дыма, а именно боковой струи дыма и выдыхаемого дыма, и в некоторой степени утечек основной струи дыма. Были предприняты различные усилия в конструкциях по предшествующему техническому уровню, направленные на то, чтобы или обеспечить улавливание побочного дыма в некотором виде контейнера, или отфильтровать побочный дым перед выпуском его в окружающую среду. Примеры подобных устройств по предшествующему техническому уровню описаны в патентах США 4198992, 4200114, 4637407, 4790332, 4899766, 4993435, 5048845, 5160518, 5497791, 5495859 и в японской заявке НЕ13-177280, опубликованной 27 апреля 1993.
В ряде этих устройств используются вентиляторы с фильтрующими приспособлениями или контейнерными системами для улавливания побочного дыма до того, как он будет выпущен в окружающую среду. Как правило, вентиляторные приспособления предназначены для улавливания основного компонента побочного дыма, а именно боковой струи дыма. Вентиляторные приспособления предназначены для отвода боковой струи дыма от горящего конца сигареты в направлении от кончика сигареты. Примеры таких устройств описаны в вышеупомянутых патентах США, а именно: в патентах 4637407, 4899766, 5048545 и 5497791. Несмотря на то, что системы, предлагаемые в данных патентах США, в различной степени позволяют добиться успеха в устранении боковой струи дыма, устройства по патентам США 4899766 и 5048545 не являются ручными, то есть система в целом является слишком громоздкой, чтобы носить ее повсюду. Системы по патентам США 4637407 и 5497791 выполнены ручными, но вследствие их компактной конструкции имеются существенные конструктивные ограничения с точки зрения обеспечения фильтрации боковой струи дыма. В этом отношении очень эффективна система по патенту США 5497791, принятая в качестве ближайшего аналога для всех четырех устройств заявленной группы изобретений, но она отличается определенными конструктивными ограничениями при обеспечении фильтрации боковой струи дыма, такими как: накопление тепла в фильтрующей системе и создание мгновенных препятствий для потока боковой струи дыма над горящим пеплом во время каждой затяжки.
Следовательно, задачей одного аспекта данного изобретения является разработка камеры сгорания для ручного устройства для фильтрации сигаретного дыма, которое предназначено для фильтрации боковой струи дыма чрезвычайно эффективным образом, с использованием при этом обычного направления потока сигаретного дыма к кончику сигареты в процессе курения, а также с использованием естественного выделения тепла от сигареты. Кроме того, задачей изобретения является разработка конструкции фильтра, которая, благодаря присущим ей свойствам, охлаждает боковую струю дыма перед ее проходом через фильтрующую систему, В соответствии с аспектом изобретения может быть использован ресивер для соединения камеры сгорания с фильтром для боковой струи. Кроме того, еще одной задачей изобретения является разработка системы фильтрации боковой струи дыма, которая позволяет избежать накопления сигаретного пепла в фильтрующей системе.
В соответствии с одним аспектом изобретения узел для сгорания сигареты, используемый в ручном устройстве для фильтрации сигаретного дыма, предназначенном для фильтрации боковой струи дыма, выделяющегося при горении сигареты в указанном узле, содержит:
i) удлиненную закрытую камеру сгорания, в которой размещается горящая сигарета, причем часть нижней стенки указанной камеры сгорания под горящей сигаретой, по меньшей мере, имеет проницаемый для воздуха участок для обеспечения возможности поступления воздуха в указанную камеру сгорания;
ii) держатель сигареты на конце указанной камеры сгорания, предназначенный для удерживания горящей сигареты в указанной камере сгорания в положении, при котором горящий конец сигареты расположен на некотором расстоянии от поверхностей внутренних стенок камеры и над указанным проницаемым для воздуха участком; и
iii) выходное отверстие для боковой струи дыма на указанном конце над держателем сигареты, тем самым дым от горящей сигареты направляется вдоль горящей сигареты и из камеры сгорания через выходное отверстие.
При этом держатель сигареты обеспечивает размещение горящей сигареты рядом с нижней частью стенки и над вентиляционными отверстиями для впуска воздуха, чтобы создать большее пространство над горящей сигаретой, чем под ней.
В соответствии с другим аспектом изобретения рассматриваются в комбинации узел для сгорания сигареты, устройство для фильтрации боковой струи дыма и ресивер, соединяющий узел для сгорания сигареты с фильтрующим устройством, причем указанная комбинация содержит:
i) удлиненную камеру сгорания, имеющую открытый конец для приема зажженной сигареты, причем часть нижней стенки камеры сгорания, по меньшей мере, имеет проницаемый для воздуха участок для обеспечения возможности поступления воздуха в камеру сгорания;
ii) ресивер, присоединенный к открытому концу камеры сгорания;
iii) держатель сигареты, проходящий через ресивер для обеспечения опоры для зажженной сигареты в камере сгорания;
iv) причем ресивер имеет впускное отверстие для боковой струи дыма, сообщающееся с камерой сгорания, и ресивер имеет выпускное отверстие для боковой струи дыма, расположенное на некотором расстоянии от впускного отверстия;
v) причем устройство для фильтрации боковой струи дыма соединено с выходным отверстием ресивера.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения рассматривается ресивер, предназначенный для использования при соединении камеры сгорания сигареты с устройством для фильтрации боковой струи дыма, причем ресивер содержит:
i) удлиненный корпус;
ii) держатель сигареты, проходящий через корпус;
iii) впускное отверстие для боковой струи дыма, расположенное над держателем сигареты и во внутренней стенке корпуса;
iv) выпускное отверстие для боковой струи дыма, расположенное на некотором расстоянии от впускного отверстия и во внутренней стенке;
v) средство для соединения камеры сгорания с внутренней стенкой для уплотнения впускного отверстия относительно внутренней полости камеры сгорания;
vi) средство для соединения фильтрующего устройства с внутренней стенкой и для уплотнения выпускного отверстия относительно фильтрующего устройства; и
vii) средство для соединения ресивера с ручным устройством для фильтрации сигаретного дыма.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны со ссылкой на чертежи, в которых:
фиг. 1 представляет собой вид сверху устройства для курения со снятой торцевой крышкой;
фиг. 2 представляет собой вид сбоку устройства для курения по фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой вид с торца устройства для курения по фиг. 1;
фиг. 4 представляет собой вид снизу устройства;
фиг. 5 представляет собой вид с заднего конца устройства;
фиг. 6 представляет собой вид ресивера в плане сзади;
фиг. 7 представляет собой вид сверху ресивера;
фиг. 8 представляет собой сечение вдоль линий A-A на фиг. 7;
фиг. 9 представляет собой сечение вдоль линий B-B на фиг. 7;
фиг. 10 представляет собой сечение вдоль линий A-A на фиг. 1;
фиг. 11 представляет собой сечение вдоль линий B-B на фиг. 1;
фиг. 12 представляет собой сечение вдоль линий E-E на фиг. 1;
фиг. 13 представляет собой сечение вдоль линий C-C на фиг. 1;
фиг. 14 представляет собой сечение вдоль линий D-D на фиг. 1;
фиг. 15 представляет собой вид сверху фильтрующего устройства камеры сгорания, предназначенного для фильтрации боковой струи дыма;
фиг. 16 представляет собой вертикальный вид сзади ресивера для фильтрующего устройства камеры сгорания;
фиг. 17 представляет собой вертикальный вид спереди внутренней полости ресивера по фиг. 10;
фиг. 18 представляет собой вид сбоку фильтрующего устройства камеры сгорания с фильтром на переднем плане;
фиг. 19 представляет собой сечение вдоль линий A-A на фиг. 17;
фиг. 20 представляет собой сечение вдоль линий B-B на фиг. 15;
фиг. 21 представляет собой сечение вдоль линий C-C на фиг. 15;
фиг. 22 представляет собой вид сбоку гильзы камеры сгорания;
фиг. 23 представляет собой вид снизу гильзы камеры сгорания;
фиг. 24 представляет собой вид с торца гильзы камеры сгорания;
фиг. 25 представляет собой сечение вдоль линий A-A на фиг. 24;
фиг. 26 представляет собой сечение вдоль линий B-B на фиг. 22;
фиг. 27 показывает альтернативный вариант осуществления гильзы камеры сгорания, имеющей торцевую заглушку;
фиг. 28 показывает торцевую заглушку, установленную на гильзе;
фиг. 29 показывает вид с торца заглушки для трубки сгорания;
фиг. 30 представляет собой выполненный с частичным сечением вид сверху альтернативного варианта осуществления комбинации камеры сгорания, ресивера и фильтра для боковой струи дыма;
фиг. 31 представляет собой сечение вдоль линий A-A на фиг. 30;
фиг. 32 представляет собой сечение гильзы камеры сгорания, ресивера и фильтра для боковой струи дыма с альтернативным вариантом осуществления держателя сигареты; и
фиг. 33 представляет собой сечение ресивера, показывающее альтернативный вариант осуществления соединения фильтра с ресивером.
Для облегчения рассмотрения различных вариантов осуществления изобретения приведены следующие определения:
Выдыхаемый дым означает сигаретный дым, выдыхаемый курильщиком при курении сигарет.
Газообразные компоненты означают компоненты сигаретного дыма, отличные от компонентов в виде частиц.
Незначительный перепад давлений означает, что материал является в достаточной мере пористым для потока воздуха, чтобы падение давления вдоль материала было достаточно небольшим, что размер вентилятора, мощность, требуемая для него, давление при выдохе являются такими, что приспособление для курильщика может быть ручным. С целью оптимизации конструкции падение давления предпочтительно составляет менее приблизительно 10 мм водного столба.
Микроволокна означают волокна, имеющие средний диаметр порядка 10 микрон или менее.
Минимальное сопротивление воздушному потоку означает, что материал фильтра или т.п. вызывает очень небольшое падение давления воздуха, проходящего через него.
Непористый означает, что материал не позволяет потоку указанных компонентов проходить через материал. Например, если материал не является пористым по отношению к частицам дыма, то предотвращается пропускание частиц дыма через материал, но, например, воздух может продолжать проходить через материал.
Компоненты в виде частиц означают видимые и невидимые компоненты сигаретного дыма, которые существуют в виде частиц и обычно имеют размер менее 1 микрона и, как правило, имеют размер в диапазоне от примерно 0,1 до примерно 0,6 мкм.
Пористый означает, что материал является достаточно открытым с отверстиями, каналами или т. п. , предназначенными для обеспечения возможности пропускания потока воздуха через него.
Боковая струя дыма означает сигаретный дым, который поднимается от зажженной сигареты.
В основном все - означает применительно к удалению компонентов в виде частиц или газообразных компонентов из сигаретного дыма то, что они представляют собой по существу невидимые или остающиеся газообразные компоненты, которые пахнут аналогично сигаретному дыму.
Соответствующий состав, образующий микроволокна, подразумевает любой материал, который может быть преобразован в микроволокна и который при контакте с сигаретным дымом сохраняет свою структуру и функциональные характеристики.
Трубка или трубчатый означают удлиненное полое изделие, которое имеет боковую стенку с любой желательной формой поперечного сечения, такой, как круглая, прямоугольная, квадратная, треугольная, овальная, многоугольная (5 сторон или больше) и т.п.
Устройство для фильтрации сигаретного дыма в соответствии с данным изобретением должно иметь размеры ручного устройства, чтобы курильщику было легче пользоваться устройством. Устройство должно быть переносным с тем, чтобы курильщик мог иметь устройство под рукой постоянно для обеспечения возможности выкуривания сигареты в зонах, где другие могли бы счесть побочный сигаретный дым неприятным. При изготовлении устройства для фильтрации сигаретного дыма с размерами ручного устройства к конструкции предъявляются существенные требования в отношении количества побочного дыма, подлежащего фильтрации, и температур внутри устройства, чтобы создать у курильщика нормальные ощущения при затяжке сигаретой и нормальный вкус и запах вдыхаемого дыма, и нормальный выдох. Устройство для фильтрации дыма по настоящему изобретению обладает данными признаками, и при этом оно допускает размещение сигарет различной длины при выкуривании, включая популярные сигареты длиной 100 мм. Устройство также эффективно обрабатывает боковую струю дыма, отходящую от горящей сигареты, с целью получения холодного дыма, при этом обеспечивается более продолжительный срок службы фильтра и устраняется попадание пепла от горящей сигареты в фильтр. Устройство также обеспечивает возможность встраивания зажигалки для сигарет, предназначенной для зажигания сигарет, при этом зажигалка может быть вставлена в устройство без увеличения общего размера ручного устройства для фильтрации сигаретного дыма. Можно использовать кнопку типа "нажми и держи", чтобы заставить элемент накаляться и тем самым зажигать сигарету. Внутреннюю зажигалку можно смонтировать на регулируемых кронштейнах, чтобы обеспечить возможность использования сигарет различной длины. В соответствии с предпочтительным аспектом изобретения отпечаток ручного устройства приблизительно соответствует по размерам пачке на 25 сигарет большого размера, широко продаваемой в Канаде. Следовательно, устройство можно легко носить в кармане или сумочке пользователя, не причиняя пользователю каких-либо значительных неудобств.
Устройство для фильтрации сигаретного дыма по фиг. 1 предназначено для фильтрации боковой струи дыма от горящей сигареты и для фильтрации дыма, выдыхаемого пользователем. Устройство 10 имеет основную корпусную часть 12, в которой в секторе 14 предусмотрен узел для сгорания сигареты, содержащий камеру сгорания и фильтрующее приспособление, предназначенные для удаления боковой струи дыма, а в секторе 16 находится фильтр для удаления выдыхаемого дыма. Когда сигарета вставлена в устройство 10, кончик сигареты, который обычно имеет вид фильтрующего мундштука 18, выходит за пределы устройства, чтобы дать возможность пользователю затянуться. На устройстве предусмотрен мундштук 20, который может быть повернут на 180o, чтобы дать возможность пользователю быстро переместить свой рот на мундштук 20 и выдохнуть в устройство так, чтобы выдыхаемый дым был отфильтрован. Как станет ясно из рассмотрения нижеуказанных фигур, предусмотрен ресивер 22, который в данном варианте осуществления служит для закрывания открытого конца камеры сгорания и передачи боковой струи дыма от камеры сгорания к фильтру для боковой струи. В ресивере может быть предусмотрен соответствующий держатель 24 сигареты, который предназначен для размещения и обеспечения опоры для сигареты в камере сгорания. Ресивер 22 с держателем 24 сигареты может быть выполнен с возможностью снятия с устройства, чтобы облегчить смену гильзы в камере сгорания и замену фильтра боковой струи. Аналогичным образом держатель 26 для фильтра выдыхаемого дыма выполнен с возможностью снятия с устройства вместе с мундштуком 20, чтобы обеспечить возможность замены фильтра для выдоха. В устройстве содержатся аккумуляторные батареи для приведения в действие вентилятора, используемого для отвода боковой струи дыма из камеры сгорания, и на устройстве предусмотрена крышка 28, которая может быть выполнена съемной, чтобы обеспечить возможность замены аккумуляторных батарей. Соответствующие вентиляционные отверстия 30 предусмотрены в корпусной части 12 над камерой сгорания, чтобы позволить воздуху извне подниматься над гильзой в камере с целью обеспечения дополнительного охлаждения. Вентилятор выпускает отфильтрованный воздух через выпускную решетку 32. В корпусной части 12 предусмотрена решетка 34 для выдыхаемого воздуха, через которую проходит отфильтрованный выдыхаемый воздух. Когда мундштук 20 повернут внутрь, на конец устройства, обозначенный в целом поз. 38, может быть надета торцевая крышка 36, чтобы закрыть ресивер 22 и мундштук 20 за счет фрикционной посадки на буртике 40. Когда торцевая крышка 36 установлена на свое место, создается изящная конструкция с плавными формами.
Как показано на фиг. 2 и 3, корпусная часть выполнена ступенчатой для образования сектора 14 с большей толщиной и сектора 16 с меньшей толщиной. В секторе 14 с большей толщиной размещается камера сгорания и фильтр для боковой струи дыма, в то время как в секторе 16 с меньшей толщиной размещается фильтр для выдыхаемого воздуха. Держатель 24 сигареты показан более подробно на фиг. 3. Держатель сигареты содержит кольцо 42 с расположенными на некотором расстоянии друг от друга, направленными внутрь выступами 44. Направленные внутрь выступы 44 определяют геометрическое место точек, находящихся на окружности, диаметр ее немного меньше размера сигареты. Выступы 44 облегчают вставку сигареты в держатель сигареты путем небольшого сжатия сигареты в точках вокруг ее окружной поверхности, чтобы обеспечить возможность вставки сигареты в держатель 24, при этом одновременно фиксируется положение сигареты в камере сгорания. Предпочтительно держатель сигареты между выступами 44 имеет отверстия 46, которые проходят в продольном направлении вдоль оси 48 сигареты. Это обеспечивает возможность всасывания воздуха в ресивер 22 за счет работы вентилятора и тем самым создания охлаждающего воздействия над фильтрующим мундштуком 18 сигареты, расположенной в держателе 24. Как также показано на фиг. 3, мундштук 20 имеет скошенные части 50 с отверстием 52 с целью создания желательной степени удобства для пользователя, располагающего свой рот над мундштуком 20 для выдоха в устройство 10.
На фиг. 4 показана вентиляционная система 54 для притока воздуха, расположенная на нижней стороне устройства 10 и предназначенная для подачи воздуха с нижней стороны устройства в нижнюю часть сектора с камерой сгорания. Вентиляционная система 54 состоит из множества прорезей 56, проходящих в продольном направлении устройства. Они могут быть аналогичны по форме прорезям 58, которые образуют вентиляционную систему 34 для фильтра выдыхаемого воздуха. На фиг. 4 показан общий вид и форма устройства с торцевой крышкой 36, установленной на месте. На нижней стороне устройства расположен легко доступный переключатель 60 типа "включено-выключено". Кроме того, на нижнем конце устройства имеется гнездо 62 для приема штекера для зарядки аккумуляторной батареи.
Вид с нижнего конца, изображенный на фиг. 5, показывает решетку 32, имеющую отдельные прорези 64, проходящие через нижний конец, из которых отфильтрованная боковая струя дыма выпускается с помощью вентилятора, расположенного в камере вентилятора за решеткой 32.
Сечение на фиг. 10 показывает вертикальный вид сбоку камеры сгорания, которая, как станет очевидным при рассмотрении нижеуказанных фигур, является несколько продолговатой в поперечном сечении, то есть ее ширина существенно меньше по размеру по сравнению с ее высотой. Узел сгорания включает в себя наружный кожух 64 корпусной части 12, в котором выполнены отдельные, проходящие в боковом направлении прорези 66 для образования верхней решетки 30. Наружный кожух также имеет прорези 56, выполненные вдоль дна корпусной части 12. Воздух всасывается вентилятором через прорези 56 в направлении стрелок 57.
Нижний конец 68 устройства 10 выполнен криволинейным со степенью кривизны, показанной здесь (на фиг. 10) и на фиг. 2. Назначение кривизны заключается в том, чтобы гарантировать то, что при установке пользователем устройства 10 на стол или т.п. оно не будет стоять на своем конце. Предпочтительно устройство ставят так, чтобы его дно располагалось на опорной поверхности. Это гарантирует невозможность опрокидывания устройства, которое могло бы привести к сбою работы и поломке элементов устройства, а также обеспечивает лучшую ориентацию устройства в том случае, если зажженная сигарета оставлена в устройстве без присмотра. Такая ориентация позволяет минимизировать рост температуры в камере сгорания, как станет ясно при рассмотрении фиг. 15-21.
Сектор 14 камеры сгорания, имеющий наружный кожух 64, также имеет внутренний кожух 65, расположенный в нем. Внутренний кожух ограничивает камеру сгорания. Предпочтительно ресивер 22 прикреплен с возможностью отсоединения к открытому концу внутреннего кожуха 65. Как станет очевидно из описания фиг. 12, внутренний кожух 65 имеет прорези на своей нижней стенке или нижней части, чтобы обеспечить возможность поступления воздуха, который проходит через прорези 56, затем в камеру сгорания. Кожух 65 камеры сгорания также может быть постоянно прикреплен к ресиверу 22 в соответствии с альтернативными вариантами осуществления, описанными со ссылкой на фиг. 30 и 31.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения для внутренней полости камеры 65 сгорания предусмотрена гильза 70. Гильза 70 имеет стенку 72 из соответствующего термостойкого материала, который является проницаемым по отношению к потоку воздуха и при этом непроницаемым по отношению к сигаретному пеплу. Камера 65 сгорания может в качестве дополнительного элемента содержать торцевую заглушку 74 для другого открытого конца внутреннего кожуха 65. Как будет описано позже со ссылкой на фиг. 27, камера может быть постоянно закрыта в зависимости от того, каким образом камера 65 сгорания прикреплена к наружному кожуху 64 устройства или к ресиверу 22. Гильза 70 камеры сгорания может быть или установлена по фрикционной посадке на соответствующем буртике (кольце) ресивера 22, и в этом случае конец гильзы может быть уплотнен, или гильза 70 камеры сгорания может быть герметично присоединена к ресиверу 22 в том месте, где гильза имеет открытый удаленный конец 71. Эти аспекты изобретения будут описаны более подробно со ссылкой на фиг. 22-29.
Держатель 24 сигареты может быть установлен по прессовой посадке в ресивере 22 в том месте, где ресивер 22 имеет коробчатую конструкцию, которая будет описана более подробно при рассмотрении фиг. 6 и 7. Тем не менее ясно, что если камера 65 сгорания имеет свою собственную торцевую стенку, держатель сигареты может быть установлен по прессовой посадке в отверстии в торцевой стенке камеры. Держатель 24 сигареты имеет корпусную часть 74 с направленными внутрь выступа 42, предназначенными для небольшого сдавливания сигареты 76 вокруг ее периметра и тем самым для создания опоры для сигареты в ее выдвинутом положении внутри пространства 78 камеры сгорания. Держатель 24 сигареты также может включать в себя биметаллическое кольцо 80, которое имеет проходящую вбок створку 82 снаружи держателя 24 сигареты. Когда горящий уголь 84 достигнет биметаллического кольца 80, створка 82 смещается вниз, чтобы указать пользователю на конец сигареты.
Ресивер 22 имеет отверстие 86, через которое проходит боковая струя дыма от горящего угля 84 при ее прохождении в направлении фильтра для боковой струи дыма, обозначенного в целом поз. 88 на фиг. 11. Фильтр для боковой струи дыма имеет закрытый конец 90 предпочтительно с трубчатым фильтром 92. Фильтр 92 имеет кольцевую часть 93 и предназначен для удаления в основном всей боковой струи дыма, которая проходит через камеру 94 ресивера и через впускное отверстие 96 фильтра 88 для боковой струи дыма. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения фильтр 92 может быть сконструирован аналогично фильтру, описанному в принадлежащем заявителю патенте США 5495859. Кольцевой фильтрующий элемент 92 может иметь внутренний слой или слои из микроволокнистого материала 98, предназначенного для удаления компонентов в виде частиц из боковой струи дыма, которые включают в себя твердые частицы и аэрозоли. Способ образования таких микроволокон описан в принадлежащем заявителю патенте Канады 1057924. Способ, с помощью которого волокна преобразованы в соответствующий слой, описан, например, в патентах Канады 1278659 и 1311889. Наружный слой кольцевого фильтрующего элемента 92 может содержать слой или слои активированного угля 100, предназначенного для адсорбции компонентов дыма, не уловленных внутренним фильтрующим слоем 98. Также рационально то, что наружный слой 100 может включать в себя или может быть выполнен из других видов материала для поглощения газообразных компонентов, таких, как цеолиты, как описано в патенте США 3327718, или включать в себя катализатор для дальнейшей обработки газообразных компонентов. Активированный уголь можно удерживать в виде слоя за счет использования пористой сетки или т.п. Предпочтительный наружный фильтрующий элемент изготовлен из листа или листов, или волокон из активированного угля, которые могут быть получены из различных источников, например они поставляются фирмой Futamura Chemical Inductries, Нагоя, Япония. Было обнаружено, что эта предпочтительная комбинация микроволокон и волокон из активированного угля обеспечивает создание очень эффективного фильтрующего элемента, предназначенного для удаления в основном всего из боковой струи дыма, образованной горящим углем 84 сигареты 76. Также рациональным следует считать то, что между слоями волокнистого материала из активированного угля могут быть вставлены слои из других типов веществ, служащих для обработки дыма, которые могут быть в виде порошков или т.п. Также рационально то, что с учетом адсорбирующих свойств материала из углеродных волокон в материал из углеродных волокон могут быть включены обрабатывающие добавки также с целью обработки дыма перед выпуском его в атмосферу. Такие обрабатывающие добавки включают в себя лимонную кислоту, освежители и т. п., позволяющие выполнить различные виды обработки, отличающиеся от тех, которые осуществляются при использовании активированного угля, цеолитов, катализаторов и тонковолокнистых дымовых фильтров.
Фильтр 88 для боковой струи дыма расположен в корпусной части 12 внутри кожуха 64. Наружная окружная периферия фильтрующего элемента может быть прикреплена или присоединена к ресиверу 22 или может быть выполнена с возможностью отсоединения от него способом, который будет рассмотрен со ссылкой на фиг. 15-21. Ресивер может быть установлен с защелкиванием на вилкообразных выступах 102, которые представляют собой элемент верхнего конца устройства 10. Вилкообразные выступы будут описаны более подробно при рассмотрении фиг. 13 и 15 в отношении их взаимодействия для установки ресивера на верхнем конце устройства для фильтрации дыма с возможностью снятия. На выходном конце 106 устройства смонтирован соответствующий вентилятор 104 с питанием от аккумуляторной батареи. Вентилятор обеспечивает всасывание воздуха через прорези 56 сначала в направлении стрелок 57 и через прорези в кожухе 65 камеры сгорания и пористую стенку 72 гильзы, чтобы подать необходимый воздух к горящему углю 84 для поддержания сгорания, а также для удаления образованной боковой струи дыма из камеры сгорания через отверстие 86. Кроме того, вентилятор 104 обеспечивает всасывание боковой струи дыма через камеру 94 ресивера и в фильтр 88 через впускное отверстие 96. Вентилятор 104 имеет двигатель 106, который опирается внутри устройства на соответствующие опорные кронштейны 108. Двигатель 106 вентилятора приводит в действие вентилятор 110 с достаточной скоростью, чтобы обеспечить необходимую тягу для всасывания всей боковой струи дыма из камеры 78 сгорания через фильтрующий элемент и выпуска отфильтрованного воздуха через решетку 32. За счет эффективности работы фильтра 88 в основном вся боковая струя дыма удаляется из потока воздуха, так что воздух, выпускаемый через решетку 32, не имеет какого-либо ощутимого запаха сигаретного дыма, и предпочтительно никакого запаха сигаретного дыма. Во время процесса курения в камере 65 сгорания образуется тепло. Рационально то, что наружный кожух 64 узла для сгорания может быть расположен на некотором расстоянии от кожуха 65 камеры сгорания, чтобы гарантировать то, что температура наружного кожуха комфортна для курильщика. Понятно, что воздух, который входит через прорези 56, может проходить вокруг кожуха 65 камеры сгорания и наружу через верхнюю прорезь 66. Путем увеличения расстояния между наружным кожухом 64 узла сгорания и кожухом 65 камеры сгорания можно поддерживать достаточный поток воздуха, чтобы сохранять приемлемую и комфортабельную температуру наружного кожуха 64.
При создании комбинации из камеры сгорания, ресивера и фильтрующего устройства для боковой струи дыма по данному изобретению реализуются некоторые, очень существенные, неожиданные преимущества. Сигарета имеет ожидаемые и те же желательные вкус, запах и температуру при выкуривании, как и сигарета, выкуриваемая при обычных условиях. Путем направления потока воздуха над сигаретой все газы, которые проникают через сигаретную бумагу, собираются в поток из боковой струи дыма, проходящий через отверстие 86 ресивера. По мере прохождения сигаретного дыма через ресивер сигаретный дым охлаждается перед поступлением его в фильтр 88 для боковой струи дыма, так что эффективность фильтра для боковой струи дыма значительно увеличивается. Когда пепел падает от горящего угля 84, он удерживается в камере сгорания на гильзе 72. Даже несмотря на то, что гильза 72 является пористой по отношению к потоку воздуха, отверстия пор достаточно малы, так что гильза не является пористой по отношению к сигаретному пеплу. За счет того, что предотвращается попадание сигаретного пепла в фильтрующий элемент 88, эффективность фильтрующего элемента существенно повышается, и при этом увеличивается срок службы фильтрующего элемента и уменьшается число раз, когда фильтрующий элемент необходимо заменить при выкуривании множества сигарет.
Следующий аспект, который, как полагают, способствует охлаждению дыма, заключается в том, что обеспечивается возможность поступления воздуха через отверстия 46 в держатель 24 сигареты и прохода его вдоль кончика 18 сигареты и внутрь над биметаллическим кольцом 80 и затем сразу же вверх через отверстие 86 в ресивере. Тяга вентилятора 104 и размер отверстий 46 таковы, что обеспечивается прохождение потока воздуха вдоль сигареты в направлении биметаллического кольца 80 для предотвращения тем самым улетучивания какого-либо сигаретного дыма вокруг кончика сигареты через держатель 24.
Выполнение ресивера, который обеспечивает крепление держателя сигарет и подачу сигаретного дыма в фильтр для боковой струи дыма, является наиболее предпочтительным в компактном ручном устройстве для фильтрации сигаретного дыма. Как показано на фиг. 6 и 7, ресивер 22 имеет коробчатую конструкцию с внутренней камерой 94. Коробчатая конструкция имеет переднюю стенку 112, внутреннюю стенку 114 и окружную стенку 116. В наружной стенке 112 выполнено отверстие 118. В камере 94 выполнена изготовленная за одно целое со стенками втулка 120, которая проходит от наружной стенки к внутренней стенке 114. Кроме того, держатель сигареты вставляют через отверстие 118 и устанавливают по прессовой посадке во втулке 120, чтобы удержать держатель сигареты на месте. На внутренней стенке 114 имеются два отверстия 122, в которые с защелкиванием входят вилкообразные выступы 102, предусмотренные на переднем конце корпусной части устройства 10. Это удерживает поверхность 114 контакта у переднего конца корпуса с тем, чтобы гарантировать то, что сигаретный дым не будет улетучиваться между поверхностью 114 контакта ресивера 22 и передней поверхностью корпуса 12.
На внутренней поверхности 114 ресивера 22 выполнено отверстие 124, предназначенное для того, чтобы обеспечить возможность прохода дыма, который прошел через отверстие 86 и через камеру 94 ресивера, через входное отверстие 96 фильтрующего элемента. Отверстие 86 предпочтительно выполнено с ситом или какой-либо другой подходящей сеткой 126 для предотвращения попадания сигаретного пепла в ресивер 22, если устройство 10 будет перевернуто вверх дном. Однако рационально то, что, даже если немного пепла упадет в камеру 94, это не представляет собой существенную проблему, так что отверстие 86 можно оставить открытым, если это допустимо. Внутренняя стенка 114 имеет буртик 128 продолговатой формы, который установлен по плотной посадке на наружной части конца гильзы 70 камеры сгорания. Соответственно, внутренняя стенка 114 также имеет соседнее отверстие 124, заплечик 130 которого имеет круглую форму, и в него плотно входит наружная поверхность фильтрующего элемента 88. Такая установка будет описана более подробно при рассмотрении различных конструкций камер сгорания и фильтров по фиг. 15-29.
Сечение на фиг. 12 показывает, как кожух 65 камеры сгорания, внутренняя гильза 70 и фильтрующий элемент 88 установлены на ресивере 22. Кожух 65 камеры сгорания расположен в полости 132, образованной внутри кожуха 64 и ограниченной внутренней перегородкой 134. Прорези 198 в нижней части кожуха 65 камеры сгорания показаны с помощью вырыва в зоне гильзы 70. Фильтрующий элемент 88 расположен в полости 136, образованной между перегородкой 134 и перегородкой 138. Ресивер 22 смонтирован в заданном положении путем фиксации его с помощью вилкообразных выступов 102. Полость 144 для вентилятора имеет впускное отверстие 140 для вентилятора, выполненное в стенке 142. Аккумуляторные батареи расположены в полости 146 там, где можно снять торцевую заглушку 28 для обеспечения возможности замены аккумуляторных батарей. При использовании перезаряжаемых батарей штекер 148 для перезарядки пропускают через отверстие 62 и вставляют в цепь 150 зарядки, которая управляется с помощью электронной платы 152. Как показано на фиг. 13, в полости 146 содержатся батареи 156, которые могут удерживаться в соответствующей гильзе 158 для батарей. Ниже полости 146 для батарей имеется нижняя стенка 160, которая служит опорой печатной плате 152, а также переключателю 60 типа "включено-выключено". Зарядная цепь 150 присоединена к соответствующим проводам печатной платы 152, так что печатная плата 152 может управлять зарядкой батарей 156, или зарядкой батарей можно управлять с помощью внешнего элемента, который присоединен к зарядному штекеру 148 посредством соответствующих проводов 162. Торцевая заглушка 28 имеет отрицательный вывод 164, который находится в контакте с печатной платой 152 через промежуточный соединяющий вывод 166. Положительная сторона блока батарей присоединена к положительному выводу 168, который, в свою очередь, также соединен с печатной платой 152, тем самым с помощью переключателя 60 осуществляется управление подачей питания к вентилятору 104 с целью его включения и выключения. Печатная плата 152 также может включать в себя схему управления для поддержания постоянной частоты вращения вентилятора 104. Частота вращения вентилятора может стремиться изменяться вследствие изменений температуры устройства, например, когда оно используется внутри помещения или за его пределами, и, кроме того, тепло, образуемое в процессе курения, может стремиться нагреть устройство. Поскольку частота вращения вентилятора определяет скорость потока воздуха через устройство, предпочтительно поддерживать постоянную частоту вращения вентилятора, чтобы гарантировать то, что всегда будут обеспечены оптимальные условия для удаления боковой струи дыма из камеры сгорания и ее обязательного надлежащего пропускания через фильтр 88 для боковой струи дыма.
Как показано на фиг. 14, мундштук 20 присоединен к фильтрующему элементу 170 для выдыхаемого воздуха посредством установки его внутри соединительной детали 26. Фильтрующий элемент 170 может быть выполнен таким же и функционировать так же, как фильтрующий элемент, описанный в принадлежащем заявителю патенте США 5495859. Фильтрующий элемент 170 для выдыхаемого воздуха содержит соответствующую фильтрующую среду, которая удаляет по существу все из выдыхаемого дыма, так что при выпуске его через решетку 54 можно ощутить лишь слабый запах сигаретного дыма, если вообще он есть. Фильтрующий элемент 170 расположен внутри полости 172, ограниченной кожухом 64 и внутренней перегородкой 154.
Далее со ссылкой на фиг. 15-29 будут описаны взаимное расположение и взаимодействие кожуха и гильзы камеры сгорания, фильтра для боковой струи дыма и ресивера. Гильза 70 камеры сгорания может быть установлена на ресивере 22 или присоединена к ресиверу 22 различными способами, которые позволяют или облегчить извлечение гильзы камеры сгорания из ресивера, или постоянно закрепить гильзу относительно внутренней стенки 114 ресивера. В варианте осуществления, показанном на фиг. 15, стенка 74 гильзы камеры сгорания входит по плотной посадке в наружный буртик 128. Если желательно постоянно прикрепить гильзу к ресиверу, стенка гильзы на ее периферийном крае 174 открытого конца может быть приклеена или каким-либо иным образом прикреплена к буртику 128. Как показано на фиг. 16, гильза 70 камеры сгорания имеет проходящее в продольном направлении вдоль ее нижней стороны ребро 176, которое служит опорой гильзе трубчатой камеры сгорания над нижней частью камеры сгорания за счет того, что это ребро опирается на внутреннюю поверхность кожуха 65 камеры сгорания. При этом гарантируется то, что нижняя сторона 178 гильзы камеры сгорания будет удалена на некоторое расстояние вверх от прорезей 198, чтобы обеспечить возможность легкого прохода воздуха в пространство под гильзой камеры сгорания. Работа потока этого воздуха при обеспечении удаления боковой струи дыма будет рассмотрена более подробно со ссылкой на фиг. 20. Кроме того, чтобы создать большее пространство над сигаретой, предпочтительна продолговатая форма поперечного сечения кожуха камеры сгорания. Следовательно, держатель 24 сигареты располагается в нижней части ресивера 22 с тем, чтобы сигарета была размещена в нижней части камеры сгорания. В данном конкретном варианте осуществления, показанном на фиг. 18, гильза камеры сгорания, которая имеет такую же форму поперечного сечения, что и кожух 65, может иметь высоту, равную диаметру фильтра для боковой струи дыма.
В соответствии с данным изобретением за счет того, что камера сгорания выполнена отдельно от камеры фильтра, в которой выполняется фильтрация боковой струи дыма, длина камеры сгорания может быть значительно увеличена с тем, чтобы в ней легко можно было разместить сигареты различного размера, включая сигареты с длиной до 100 мм. Предпочтительно конец 74 кожуха камеры сгорания выполнен закрытым с тем, чтобы предотвратить выход пепла из гильзы и попадание его на внутреннюю поверхность кожуха 65 и, следовательно, возможное выпадение его из устройства через прорези 56. В том случае, когда конец 74 гильзы постоянно закрыт, гильзу 70 камеры сгорания предпочтительно выполняют с возможностью снятия ее с буртика 128 ресивера 22, чтобы обеспечить возможность время от времени сбрасывать пепел из внутренней полости гильзы камеры сгорания. Предполагается, что пепел следует вытряхивать из гильзы камеры сгорания два или три раза при выкуривании целой пачки сигарет. Предпочтительно фильтр 88 выполнен из соответствующего фильтрующего материала, который, как ожидается, должен служить при выкуривании 1 или 2 пачек сигарет до того, как потребуется его замена.
Как показано на фиг. 19, буртики, в которые вставлены гильза 70 камеры сгорания и фильтр 88, выровнены и установлены заподлицо с тем, чтобы плотно прилегать к передней поверхности 180, как показано на фиг. 10 и 11, и тем самым они обеспечивают уплотнение внутренней поверхности ресивера, образованной буртиками 128 и 130, относительно передней поверхности 180 устройства. Вилкообразные выступы 102 гарантируют то, что ресивер будет удерживаться у передней поверхности устройства, так что вся боковая струя дыма от горящей сигареты, подлежащая фильтрации, будет проходить из камеры сгорания в фильтр для боковой струи.
Как описано в связи с фиг. 10, 11 и 12, вентилятор 104 приводится в действие с частотой вращения, обеспечивающей всасывание достаточного количества воздуха внутрь через прорези 56 и 198 в направлении стрелки 57, чтобы создать достаточный поток воздуха над горящей сигаретой 76 для перемещения всей боковой струи дыма в ресивер 22 через отверстие 86. Как показано на фиг. 20, гильза 70 камеры сгорания является в достаточной мере проницаемой по отношению к воздуху, чтобы обеспечить возможность быстрого пропускания воздуха через гильзу в направлении стрелок 182. Воздух легко проходит вверх через всю нижнюю зону 178 гильзы, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха над сигаретой для подачи кислорода, содержащегося в воздухе и необходимого для поддержания горения горящего угля 84, и для отвода боковой струи дыма от сигареты, при этом боковая струя дыма поднимается в направлении стрелок 184 от горящего угля 84. Когда не затягиваются горящей сигаретой, воздух, который проходит через гильзу в направлении стрелки 182, проходит над сигаретой в направлении стрелок 186 в частности в зоне горящего угля 84, чтобы отвести боковую струю дыма. Боковая струя дыма переносится вдоль сигареты в направлении стрелки 188, которое представляет собой то же направление, что и направление главной струи дыма, когда курильщик делает вдох через кончик 18 сигареты. Когда дым приближается к ресиверу 22, он скапливается и проходит в направлении стрелок 190 через отверстие 86 в камеру 94 ресивера. В то же время воздух, который поступает внутрь через отверстия 46 вокруг держателя сигареты, проходит над биметаллическим кольцом 80 и вверх через отверстие 86 в направлении стрелки 192. Продолговатая форма камеры сгорания обеспечивает наличие значительного пространства над горящим углем 84, чтобы дать возможность теплу подниматься вместе с дымом и переноситься в обычном направлении 188 при курении, то есть к ресиверу 22. За счет того, что прорези 198 выполнены только в нижней части кожуха 65 камеры сгорания, поддерживается перемещение всей боковой струи дыма вдоль гильзы 70 в направлении ресивера 22. Предполагается, что перенос боковой струи дыма и тепла в нормальном направлении 188 курения ближе напоминает то, что происходит при обычном процессе курения, когда пары или т.п. стремятся подняться через сигаретную бумагу сигареты 76. Пары немедленно отводятся в направлении стрелок 186 и 190 в камеру ресивера. Это позволяет избежать необходимости оттягивать пары, которые поднимаются через сигаретную бумагу во время процесса затяжки над зоной горящего угля 84. Когда тот, кто
курит сигарету, затягивается сигаретой, температура горящего угля 84 быстро поднимается с выделением значительного тепла. Отсасывание паров, поднимающихся через сигаретную бумагу над зоной горящего угля и через нее, требует значительно большей частоты вращения вентилятора, а также приводит к нагреванию этих паров при их проходе над горящим углем 84. Напротив, путем втягивания воздуха вверх через гильзу камеры сгорания над горящим углем и затем вдоль сигареты в нормальном направлении 188 курения, создается несколько более естественная среда для горения сигареты с целью оптимизации аромата, вкуса и параметров горения сигареты.
Поскольку воздух перемещается вместе с боковой струей дыма в камеру 94 ресивера и проходит в направлении впускного отверстия 96 фильтра 88 для боковой струи дыма, камера 94 ресивера служит для охлаждения дыма перед поступлением его в фильтр 88 для боковой струи дыма. Кроме того, в том случае, когда создается значительное пространство над сигаретой в камере сгорания и больший поток воздуха вдоль всей нижней части гильзы камеры сгорания, боковая струя дыма естественным образом становится более холодной. Дополнительное охлаждение в ресивере 22 обеспечивает оптимальную эффективность работы фильтра 88 для боковой струи дыма, поскольку фильтр охлаждает боковую струю дыма перед выпуском ее через вентиляционные отверстия 32 устройства. За счет того, что предусмотрена продолговатая форма поперечного сечения камеры сгорания, температура вдыхаемого дыма является такой же, как и обычная температура вдыхаемого дыма при выкуривании сигареты в полностью открытой окружающей среде.
Из данного рассмотрения гильзы камеры сгорания очевидно то, что назначение гильзы заключается в обеспечении рассеивания и создания потока воздуха над сигаретой при одновременном удерживании пепла от горящей сигареты, что является рациональным. Кожух камеры сгорания не обязательно должен включать в себя гильзу, вместо этого камера сгорания может включать в себя соответствующую сетку над прорезями 198, чтобы предотвратить выпадение пепла из кожуха камеры сгорания, тем самым устраняется необходимость в гильзе. Будет ли это конструкция в виде сетки над прорезями 56 или в виде гильзы 70, требуется, чтобы степень падения давления была такова, чтобы было обеспечено рассеивание (диффузия) и в некоторой степени ограничение потока воздуха в камеру сгорания. Падение давления также минимизирует поток горячего воздуха наружу в особенности тогда, когда курильщик затягивается сигаретой. Температура горящего угля может увеличиться до 200-300oC при затяжке. Такое быстрое увеличение тепла может вызвать мгновенный выход наружу боковой струи дыма. Однако при наличии гильзы 70 камеры сгорания происходит падение давлений, достаточное для того, чтобы предотвратить выход боковой струи дыма наружу обратно из камеры сгорания. Также следует понимать, что печатная плата 152 может включать в себя дополнение к контроллеру скорости вентилятора, то есть дополнительную коррекцию скорости вентилятора, которая позволяет мгновенно увеличить скорость вращения вентилятора при распознавании процесса затяжки. При таком дополнительном регулировании можно избежать улетучивания боковой струи дыма непосредственно после каждой затяжки.
Показанный на фиг. 22, 23 и 24 кожух 65 камеры сгорания имеет продолговатую форму поперечного сечения типа изображенной на фиг. 24, где видно, что кожух имеет у своего основания направленное внутрь ребро 194. Кроме того, в нижней зоне 196 кожуха образовано множество узких, проходящих в продольном направлении прорезей 198. Прорези позволяют потоку воздуха проходить вверх в пространство 78 камеры сгорания для уноса боковой струи дыма. Кожух 65 имеет стенку 200, которая может быть выполнена из жаростойкого пластика или какого-либо другого подходящего материала такого, как керамика, который может быть в виде волокон, преобразованным в бумагообразный материал. Предпочтительно в кожухе 65 предусмотрена гильза 70. Гильза выполнена из копировальной бумаги, которая является достаточно пористой для того, чтобы обеспечить возможность прохода потока воздуха через материал гильзы при минимальном падении давления, но в то же время она удерживает сигаретный пепел. Состав копировальной бумаги выбирается таким, чтобы она обладала стойкостью по отношению к обугливанию или горению при обычных температурах, характерных для выкуривания сигареты.
Если кожух 65 камеры сгорания постоянно прикреплен к ресиверу, он может иметь съемную торцевую заглушку 202, которая установлена по фрикционной посадке внутри внутренней полости 204 камеры сгорания. Как показано на фиг. 29, заглушка 202 имеет буртик 206, который соответствует толщине материала 200 гильзы камеры сгорания. На основании торцевой заглушки 202 выполнен вырез 208, служащий для размещения ребра 194, и, следовательно, торцевая заглушка 202 входит по плотной посадке в кожух 65 камеры сгорания так, как это показано на фиг. 29, чтобы временно закрыть конец кожуха камеры сгорания. Это дает возможность снять ресивер с передней поверхности фильтрующего устройства и легко извлечь его из устройства 10. Для вытряхивания пепла из пространства 78 камеры сгорания торцевую заглушку 202 снимают, после этого выпускают пепел из открытого конца гильзы, и ставят торцевую заглушку 202 на место, так что вся камера сгорания, ресивер и фильтр могут быть снова вставлены в устройство 10. На передней стороне устройства имеются отверстия в наружном кожухе 64, форма которых соответствует формам кожуха 65 камеры сгорания и фильтра для боковой струи дыма и обеспечивает легкую и быструю вставку и извлечение камеры сгорания и фильтрующего устройства и установку ресивера с защелкиванием на вилкообразных выступах 102.
На фиг. 30 показан альтернативный вариант осуществления камеры сгорания. Кожух 210 камеры сгорания выполнен из материала, полученного из керамических волокон, который преобразован в лист и по текстуре напоминает бумагу. Кожух 210 камеры сгорания аналогичен по форме кожуху 65 камеры сгорания по фиг. 10. Концевая часть 212 кожуха 210 камеры сгорания может быть или прикреплена к ресиверу 22 или установлена с возможностью отсоединения на поверхности ресивера 22 таким же образом, как и кожух 65 камеры сгорания. Кожух камеры сгорания имеет вкладыш 214, который закрывает только нижнюю часть 216, как показано на фиг. 31. Вкладыш 214 может быть выполнен из материала, полученного из углеродных волокон, или из другого пригодного материала с целью рассеивания воздуха, проходящего вверх через прорези 218 в кожухе камеры сгорания, и одновременно с целью удерживания пепла внутри камеры 220 сгорания. В том варианте осуществления, в котором кожух 210 камеры сгорания прикреплен к ресиверу 22, торцевая заглушка 222 для кожуха камеры сгорания может быть выполнена съемной, чтобы дать возможность время от времени вытряхивать пепел из внутренней полости камеры 220 сгорания. Рационально то, что полоска 214 вкладыша должна проходить только над прорезями 218, и она должна быть прикреплена некоторым образом к внутренней поверхности кожуха камеры сгорания, чтобы гарантировать то, что пепел не сможет попасть на прорези 218. Также рационально то, что материал, выполненный из керамических волокон, из которого изготовлен кожух камеры сгорания, может иметь повышенную степень пористости в нижней части 216 кожуха, что позволяет обойтись без прорезей 218. В данной конструкции полоски 214 вкладыша может не потребоваться, так как модифицированная пористость в основании керамической камеры сгорания достаточна для того, чтобы обеспечить требуемый проход воздуха, но при этом предотвратить выброс пепла. Как и в случае вариантов осуществления других камер сгорания, керамическая камера сгорания может иметь язычок 224, который позволяет установить вкладыш 214 на некотором расстоянии от прорезей 218, чтобы гарантировать то, что воздух будет проходить под полоской 214 вкладыша и диффундировать вверх через него для подачи необходимого количества воздуха к горящей сигарете.
Альтернативный вариант осуществления держателя сигареты показан на фиг. 32. Держатель 226 сигареты содержит концентричные кольца 228 и 230. В ресивере предусмотрено отверстие 232, в котором имеются направленные внутрь ребра 234 такого же типа, как описанные в связи с фиг. 3. Ребра 234 удерживают наружное кольцо 228 в заданном положении внутри ресивера, а также создают пространство 236 между соседними ребрами 234 из каждой пары, чтобы обеспечить возможность пропускания воздуха вдоль держателя 226 сигареты с целью смешивания его с воздухом боковой струи и прохода в ресивер 22. Держатель 226 сигареты имеет внутреннее кольцо 230 из волокнистого материала, предпочтительно из материала, полученного из углеродных волокон. Материал из углеродных волокон легко адсорбирует любой конденсат или влагу, которая выходит из сигареты и может осаждаться на держателе 226. Это является более предпочтительным по сравнению с металлическим кольцом по фиг. 10, которое стремится заставить компоненты сигареты осаждаться на кольце и, следовательно, пачкать сигарету при ее извлечении из устройства. Кроме того, если сигарету выкурили до кольца, осажденные компоненты могут снова улетучиваться и влиять на вкус сигареты во время последней затяжки ею. С другой стороны, материал из углеродных волокон, из которого изготовлено внутреннее кольцо 230, позволяет избежать данной проблемы.
Наружное кольцо 228 может быть выполнено из подходящей основы, такой, как керамика, жаростойкая бумага и т.п. Предпочтительным материалом для наружного кольца 228 является бумага из керамических волокон. Наружное кольцо 228 имеет достаточную гибкость для того, чтобы ребра 234 могли слегка сдавить его с целью обеспечения возможности установки кольца 226 внутри отверстия 232 ресивера. Наружное кольцо 228 выполнено огнестойким для предотвращения воспламенения кольца, когда последние горячие угольки от горящей сигареты приблизятся к кольцу 226. Кроме того, кольцо 226 может быть выполнено с размерами, позволяющими гасить сигарету, когда последние горящие угольки приблизятся к кольцу, чтобы гарантировать то, что сигарета не прожжет наружную часть кольца 226.
В качестве альтернативного варианта осуществления держателя 236 сигареты с внутренним кольцом 230 из активированного угля рассматривается вариант, при котором кольцо включает в себя наружную кольцевую корпусную часть 242, которая имеет картонную обшивку 238 для приема сигареты с направлением ее в части 240. Отверстие 238 выполнено с ребрами, которые слегка сжимают сигарету при ее вставке через внутреннее кольцо 230. Гибкость материала из активированного угля позволяет компенсировать колебания диаметров сигарет.
На фиг. 33 показано устройство для присоединения внутренней стенки 244 к фильтру 88 для боковой струи дыма. Соединительное устройство включает в себя кольцевой буртик 246 с резьбой 248. Фильтр 88 для боковой струи дыма имеет торцевую крышку 250 с резьбовым буртиком 252, который входит в контакт с резьбой 248 для присоединения фильтра 88 для боковой струи дыма к ресиверу 22. Если возникает необходимость в замене фильтра для боковой струи дыма, его просто отвинчивают и новый фильтр ввинчивают на место. Резьбовая корпусная часть 250 может оставаться внутри устройства, а новый фильтр можно вставлять и устанавливать по фрикционной посадке внутри обода 254.
Рационально, что ресивер 22 также может быть выполнен из соответствующего способного к биологическому разложению материала. Материал может представлять собой пластик или другую волокнистую структуру, например, бумагу из керамических волокон. В том случае, когда кожух камеры сгорания, ресивер и фильтр для боковой струи дыма изготовлены как выполненный за одно целое узел для одноразового использования, который выбрасывают после окончания фактического срока службы фильтра, изделие выполнено из способного к биологическому разложению материала с тем, чтобы соответствовать требованиям охраны окружающей среды. Если ресивер изготовлен из бумаги керамического типа, ясно, что поверхность бумаги может быть отполирована для улучшения в целом внешнего вида ресивера на устройстве.
С учетом различных описанных вариантов осуществления камеры сгорания становится понятно, что камера сгорания может просто представлять собой оболочковый элемент, выполненный с прорезями и соответствующими вентиляционными приспособлениями с целью функционирования таким образом, как функционируют камеры сгорания по вариантам осуществления, описанным со ссылкой на фиг. 10 и 30. В альтернативном случае наружный кожух 64 устройства может быть спроектирован надлежащим образом для того, чтобы работать и функционировать подобно кожуху камеры сгорания. В альтернативном случае предпочтительный вариант осуществления включает в себя наружный кожух с внутренним кожухом камеры сгорания и гильзой, чтобы обеспечить достижение всех преимуществ и реализацию всех признаков данного изобретения. При этом кожух камеры сгорания предпочтительно выполнен из керамической бумаги, и кожух камеры сгорания покрыт полоской из углеродного волокнистого материала, которая покрывает только прорези внутри камеры сгорания.
Устройство 10 с камерой сгорания, ресивером и фильтром для боковой струи дыма, которые все сообщаются друг с другом, обеспечивают много преимуществ при достижении желательной цели, состоящей в удалении в основном всей боковой струи дыма. Продолговатая форма поперечного сечения камеры сгорания обеспечивает возможность естественного подъема тепла от сигареты и тем самым позволяет сигарете гореть естественным образом путем направления потока воздуха при захватывании им боковой струи дыма в том же направлении, что и движение главной струи дыма. Для удаления боковой струи дыма требуется меньший объем и скорость воздуха, при этом в частности можно избежать мгновенной воздушной пробки, которая создается горящим конусом, когда курильщик затягивается сигаретой. Кроме того, сама гильза камеры сгорания предназначена для того, чтобы создать небольшое падение давления для противодействия потоку избыточного дыма из камеры сгорания в конце каждого выдоха. Отверстия в нижней части камеры сгорания и/или гильзы камеры сгорания позволяют воздуху легко проходить в камеру сгорания для обеспечения горения сигареты в естественных условиях и удаления боковой струи дыма. Предпочтительная гильза, которая может быть выполнена из активированного угля, позволяет сохранить камеру сгорания чистой и в то же время обеспечивает первоначальную адсорбцию составляющих сигаретного дыма из боковой струи дыма. Существует много вариантов крепления гильзы на ресивере, при этом гильза может иметь увеличенную длину для размещения более длинных сигарет и для того, чтобы простым образом предусмотреть использование зажигалки для сигареты, вставленной в камеру сгорания. В гильзе содержится пепел, который может быть быстро и легко удален просто путем вытягивания ресивера из переднего конца устройства. За счет того, что гильза камеры сгорания выполнена отдельно от фильтра и связана с ним с помощью ресивера, создается много возможностей в конструкции фильтрующего устройства для курильщика, включая очень желательное охлаждающее воздействие на боковую струю дыма в ресивере. Уменьшение температуры боковой струи дыма перед поступлением ее в фильтр позволяет значительно повысить эффективность работы фильтра для боковой струи дыма.
Также следует понимать, что электронные элементы устройства могут быть запрограммированы или модифицированы для реализации других функций. Печатная плата 152 может быть приспособлена для отслеживания состояния заряда аккумуляторной батареи и воспроизведения состояния заряда аккумуляторной батареи в процессе зарядки. Кроме того, в течение пяти секунд может быть высвечена мощность батареи вне зависимости от того, выключено или включено устройство. При зарядке аккумуляторной батареи можно использовать метод отрицательного градиента, который обеспечивается с помощью соответствующей цепи защиты. Кроме того, система может прервать зарядку пакета батарей, если температура батарей поднимется свыше разрешенного предела. С целью увеличения продолжительности срока службы батарей, плату 152 можно запрограммировать так, что она разрешит зарядку батарей только в том случае, если емкость стала меньше 50%. Это ограничение может быть преодолено пользователем только в исключительных обстоятельствах путем нажатия соответствующей кнопки. Применительно к скорости вентилятора уже рассматривалась возможность программирования схемы 152 таким образом, чтобы был обеспечен цифровой привод вентилятора и точное регулирование скорости вентилятора.
Несмотря на то, что в данном описании были подробно рассмотрены предпочтительные варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области следует понимать, что могут быть выполнены различные варианты их, не отходя от идеи изобретения и объема приложенных пунктов формулы изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| КУРИТЕЛЬНАЯ ПРИНАДЛЕЖНОСТЬ (ВАРИАНТЫ) | 1994 |
|
RU2114539C1 |
| ФИЛЬТР СИГАРЕТНОГО ДЫМА И ПАТРОН ФИЛЬТРА СИГАРЕТНОГО ДЫМА (ВАРИАНТЫ) | 1994 |
|
RU2096978C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОБОЧНОГО ДЫМА И СКОРОСТИ ТЛЕНИЯ СИГАРЕТЫ | 1997 |
|
RU2180180C2 |
| СИГАРЕТНОЕ ИЗДЕЛИЕ И ЛИСТОВОЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ НЕГО | 1999 |
|
RU2214141C2 |
| ДЕРЖАТЕЛЬ ФИЛЬТРА, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ДЛЯ КУРЕНИЯ, КУРИТЕЛЬНАЯ ТРУБКА И КОМПЛЕКТ КУРИТЕЛЬНОЙ ТРУБКИ | 2006 |
|
RU2376914C2 |
| Обертка для курительного изделия, курительное изделие и способ изменения горючих характеристик бумажной обертки для курительных изделий | 1990 |
|
SU1804312A3 |
| СПОСОБ ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ | 2003 |
|
RU2237421C1 |
| СИГАРЕТА С НИЗКИМ УРОВНЕМ ПОБОЧНОЙ СТРУИ ДЫМА, С ГОРЮЧЕЙ БУМАГОЙ, ИМЕЮЩЕЙ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕПЛА | 2003 |
|
RU2305480C2 |
| КУРИТЕЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ И ДРУГИЕ ВЫДАЮЩИЕ ПОТОК ИЗДЕЛИЯ | 2012 |
|
RU2600303C2 |
| Обертка из бумаги для курительных изделий и курительное изделие | 1991 |
|
SU1836037A3 |
Узел для сгорания сигареты предназначен для использования в ручном устройстве для фильтрации боковой струи сигаретного дыма, выделяющегося при горении сигареты, и содержит удлиненную закрытую камеру сгорания для горящей сигареты, причем часть нижней стенки камеры сгорания по меньшей мере имеет проницаемый для воздуха участок для обеспечения поступления воздуха в камеру сгорания, держатель сигареты на конце камеры сгорания, предназначенный для удерживания горящей сигареты в камере сгорания в положении, при котором горящий конец сигареты расположен на некотором расстоянии от поверхностей внутренних стенок камеры, и выходное отверстие для боковой струи дыма на указанном конце над держателем сигареты. Раскрыта также конструкция ресивера и комбинация перечисленных устройств, обеспечивающих эффективную фильтрацию боковой струи дыма, позволяющую избежать накопления сигаретного пепла в фильтрующей системе. 4 с. и 10 з.п. ф-лы, 33 ил.
| US 5497791 A, 12.03.1996 | |||
| US 4993435 A, 19.02.1991 | |||
| Прибор для очистки паром от сажи дымогарных трубок в паровозных котлах | 1913 |
|
SU95A1 |
| Мундштук для курения | 1980 |
|
SU925301A1 |
