Настоящее изобретение относится к курительному изделию, включающему источник тепла и аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла.
В технике предлагается ряд курительных изделий, в которых табак нагревается, но не сгорает. Одна задача, которую выполняют такие «нагреваемые курительные изделия», заключается в том, чтобы уменьшить содержание в дыме известных вредных компонентов, образующихся в результате горения и пиролитического разложения табака в традиционных сигаретах. В нагреваемом курительном изделии одного известного типа аэрозоль производится посредством передачи тепла от горючего источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату, расположенному по ходу потока после горючего источника тепла. В процессе курения летучие соединения высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата посредством передачи тепла от горючего источника тепла и увлекаются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. По мере того, как высвобождаемые соединения охлаждаются, они конденсируются, образуя аэрозоль, который вдыхается пользователем. Как правило, воздух втягивается в такие известные нагреваемые курительные изделия через один или более путей для воздушного потока, проходящих через горючий источник тепла, и передача тепла от горючего источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату происходит посредством конвекции и теплопроводности.
Например, публикация WO-A2-2009/022232 описывает курительное изделие, содержащее горючий источник тепла, аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после горючего источника тепла, и теплопроводный элемент, расположенный вокруг и в непосредственном контакте с задней частью горючего источника тепла и прилегающей передней частью аэрозоль-образующего субстрата. Чтобы обеспечивать регулируемую степень конвективного нагревания аэрозоль-образующего субстрата по меньшей мере один путь для воздушного потока проходит через горючий источник тепла.
В известных нагреваемых курительных изделиях, в которых передача тепла от источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату происходит, главным образом, посредством конвекции, конвективная передача тепла и, следовательно, температура в аэрозоль-образующем субстрате может изменяться в значительной степени в зависимости от поведения пользователя, осуществляющего затяжки. В результате состав и, следовательно, органолептические свойства основного потока аэрозоля, вдыхаемого пользователем, могут иметь нежелательно высокую чувствительность к режиму затяжек, осуществляемых пользователем.
В известных нагреваемых курительных изделиях, в которых, воздух, втягиваемый через нагреваемое курительное изделие, вступает в непосредственный контакт с горючим источником тепла нагреваемого курительного изделия, осуществление затяжки пользователем приводит к активации горения горючего источника тепла. Таким образом, режимы интенсивного выполнения затяжек можно приводить к достаточно значительной конвективной передаче тепла, которая вызывает импульсные повышения температуры аэрозоль-образующего субстрата, приводя к неблагоприятному пиролизу и даже к возможному локализованному горению аэрозоль-образующего субстрата. В настоящей заявке термин «импульсное повышение» предназначается, чтобы описывать кратковременное увеличение температуры аэрозоль-образующего субстрата.
Уровни нежелательных побочных продуктов пиролиза и горения во вдыхаемом пользователем потоке аэрозоля, который производится такими известными нагреваемыми курительными изделиями, может также неблагоприятно изменяться в значительной степени в зависимости от конкретного режима выполнения затяжек пользователем.
Сохраняется потребность в нагреваемом курительном изделии, включающем источник тепла и аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла, в котором предотвращаются импульсные повышения температуры аэрозоль-образующего субстрата в интенсивных режимах выполнения затяжек. В частности, все еще требуется нагреваемое курительное изделие, содержащее источник тепла и аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла, в котором по существу не происходит горение или пиролиз аэрозоль-образующего субстрата в интенсивных режимах выполнения затяжек.
По изобретению, предлагается курительное изделие, имеющее мундштучный конец и дистальный конец. Данное курительное изделие содержит источник тепла; аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла; по меньшей мере, один впуск для воздуха, расположенный по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата; и путь для воздушного потока, продолжающийся между указанным по меньшей мере одним впуском для воздуха и мундштучным концом курительного изделия. Путь для воздушного потока содержит первый участок, который продолжается продольно раньше по ходу потока (впереди) указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок, который продолжается продольно дальше по ходу потока от первого участка к мундштучному концу курительного изделия.
В процессе использования воздух втягивается в первый участок пути для воздушного потока через указанный по меньшей мере один впуск для воздуха. Втягиваемый воздух проходит раньше по ходу потока через первый участок пути для воздушного потока к аэрозоль-образующему субстрату, а затем дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия через второй участок пути для воздушного потока.
По изобретению, предлагается также способ уменьшения или устранения повышения температуры аэрозоль-образующего субстрата курительного изделия в процессе осуществления затяжек. Способ включает изготовление курительного изделия, содержащего источник тепла; аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла; по меньшей мере, один впуск для воздуха, расположенный по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата; и путь для воздушного потока, продолжающийся между указанным по меньшей мере одним впуском для воздуха и мундштучным концом курительного изделия. Путь для воздушного потока содержит первый участок, который продолжается продольно раньше по ходу потока (впереди) указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок, который продолжается продольно дальше по ходу потока от первого участка к мундштучному концу курительного изделия, так что в процессе использования воздух, втягиваемый в курительное изделие через указанный по меньшей мере один впуск для воздуха продолжается раньше по ходу потока через первый участок пути для воздушного потока к аэрозоль-образующему субстрату, а затем дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия через второй участок пути для воздушного потока.
В настоящей заявке термин «путь для воздушного потока» означает канал, по которому воздух может проходить через курительное изделие при его втягивании пользователем.
В настоящей заявке термин «аэрозоль-образующий субстрат» означает субстрат, способный при нагревании высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, производимые из аэрозоль-образующих субстратов курительных изделий по изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут включать пары (например, мелкие частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии, и которые обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре), а также газы и жидкие капли конденсированных паров.
В настоящей заявке термины «расположенный раньше по ходу потока», «перед» и «передний», а также «расположенный дальше по ходу потока», «после» и «задний» служат для описания относительных положений компонентов или частей (участков) компонентов курительного изделия относительно направления, в котором пользователь втягивает воздух через курительное изделие в процессе его использования. Курительные изделия по изобретению включают мундштучный (задний или ближний) конец и противоположный (передний или дистальный) конец. В процессе использования, пользователь втягивает воздух через мундштучный конец курительного изделия. Мундштучный конец расположен дальше по ходу потока (т.е. «после») дистального конца. Источник тепла расположен у дистального конца вблизи него.
В настоящей заявке термин «длина» предназначается, чтобы описывать размер в продольном направлении курительного изделия.
В настоящей заявке термин «изолированный источник тепла» предназначается, чтобы описывать источник тепла, который не вступает в непосредственный контакт с воздухом, втягиваемым через курительное изделие в направлении пути для воздушного потока.
В настоящей заявке термин «непосредственный контакт» предназначается, чтобы описывать контакт между воздухом, втягиваемым через курительное изделие в направлении пути для воздушного потока, и поверхностью источника тепла.
Как ниже описано более подробно, курительные изделия по изобретению, могут включать источники тепла, которые являются сквозными или несквозными («глухими»).
В настоящей заявке термин «несквозной» или «глухой» используется для описания источника тепла, в котором воздух, втягиваемый через курительное изделие для вдыхания пользователем, не проходит по какому-либо пути для воздушного потока вдоль источника тепла.
В настоящей заявке термин «сквозной» используется для описания источника тепла курительного изделия по изобретению, в котором воздух, втягиваемый через курительное изделие для вдыхания пользователем, проходит по одному или более путям для воздушного потока вдоль источника тепла.
В настоящей заявке термин «путь для воздушного потока» означает канал по длине источника тепла, через который воздух может втягиваться для вдыхания пользователем.
В соответствии с изобретением, в процессе затяжек пользователем, прохладный воздух, втягиваемый через по меньшей мере один впуск для воздуха, расположенный после аэрозоль-образующего субстрата, а раньше по ходу потока - через первый участок пути для воздушного потока к аэрозоль-образующему субстрату, предпочтительным образом снижает температуру аэрозоль-образующего субстрата курительных изделий по изобретению. Это в значительной степени предотвращает или уменьшает импульсные повышения температуры аэрозоль-образующего субстрата в процессе осуществления затяжек пользователем.
В настоящей заявке термин «прохладный воздух» предназначается, чтобы описывать атмосферный воздух, который по существу не нагревается источником тепла при осуществлении затяжек пользователем.
Посредством предотвращения или уменьшения импульсных повышений температуры аэрозоль-образующего субстрата включение пути для воздушного потока, проходящего между указанным по меньшей мере одним впуском для воздуха, расположенным по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата, и мундштучным концом курительного изделия, когда путь для воздушного потока содержит первый участок, который продолжается продольно раньше по потоку (т.е. впереди) указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок, который продолжается продольно дальше по ходу потока от первого участка к мундштучному концу курительного изделия, предпочтительно способствует предотвращению или уменьшению горения или пиролиза аэрозоль-образующего субстрата курительных изделий по изобретению в режиме интенсивного выполнения затяжек. Кроме того, включение такого пути для воздушного потока предпочтительно способствует минимизации или уменьшению влияния режим выполнения затяжек пользователем на состав вдыхаемого пользователем потока аэрозоля курительных изделий по изобретению.
Предпочтительно первый участок пути для воздушного потока проходит продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха, по меньшей мере, до области аэрозоль-образующего субстрата. Предпочтительнее первый участок пути для воздушного потока проходит продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату.
Предпочтительно второй участок пути для воздушного потока продолжается продольно дальше по ходу потока, по меньшей мере, от области аэрозоль-образующего субстрата к мундштучному концу курительного изделия. Предпочтительнее второй участок пути для воздушного потока продолжается продольно дальше по ходу потока от аэрозоль-образующего субстрата к мундштучному концу курительного изделия.
Согласно вариантам выполнения, второй участок пути для воздушного потока может продолжаться в продольном направлении дальше по ходу потока внутри аэрозоль-образующего субстрата к мундштучному концу курительного изделия.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, первый участок пути для воздушного потока проходит продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок пути для воздушного потока продолжается продольно дальше по ходу потока от аэрозоль-образующего субстрата к мундштучному концу курительного изделия.
Согласно следующему предпочтительному варианту выполнения, первый участок пути для воздушного потока проходит продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок пути для воздушного потока продолжается продольно дальше по ходу потока внутри аэрозоль-образующего субстрата к мундштучному концу курительного изделия.
В процессе использования аэрозоль производится посредством передачи тепла от источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату курительных изделий по изобретению. Посредством изменения положения верхнего конца второму участку пути для воздушного потока по отношению к аэрозоль-образующему субстрату оказывается возможным регулирование положения, в который аэрозоль выходит из аэрозоль-образующего субстрата. Это предпочтительно позволяет производить курительные изделия по изобретению, имеющие желательные характеристики высвобождения аэрозоля.
Согласно предпочтительным вариантам выполнения, воздух, втягиваемый в первый участок пути для воздушного потока через указанный по меньшей мере один впуск для воздуха продолжается раньше по ходу потока через первый участок пути для воздушного потока к аэрозоль-образующему субстрату, через аэрозоль-образующий субстрат, а затем дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия через второй участок пути для воздушного потока.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока являются концентрическими. Однако следует понимать, что, согласно другим вариантам выполнения, первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока могут быть неконцентрическими. Например, первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока могут быть параллельными и неконцентрическими.
Когда первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока являются концентрическими, предпочтительно первый участок пути для воздушного потока окружает второй участок пути для воздушного потока. Однако следует понимать, что согласно другим вариантам выполнения второй участок пути для воздушного потока может окружать первый участок пути для воздушного потока.
Согласно одному особенно предпочтительному варианту выполнения, первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока являются концентрическими, второй участок пути для воздушного потока занимает по существу центральное положение внутри курительного изделия, и первый участок пути для воздушного потока окружает второй участок пути для воздушного потока. Данное расположение является особенно предпочтительным, когда курительные изделия по изобретению дополнительно включают теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в непосредственном контакте с задней частью источника тепла и прилегающей передней частью аэрозоль-образующего субстрата.
Первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока может иметь по существу постоянное поперечное сечение. Например, когда первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока являются концентрическими, один из первого участка пути для воздушного потока и второго участка пути для воздушного потока может иметь по существу постоянное круглое поперечное сечение, а другой участок из первого участка пути для воздушного потока и второго участка пути для воздушного потока может иметь по существу постоянное кольцевое поперечное сечение.
Альтернативно, один или оба участка из первого участка пути для воздушного потока и второго участка пути для воздушного потока могут иметь непостоянное поперечное сечение. Например, первый участок пути для воздушного потока может быть сужающимся так, что поперечное сечение первого участка пути для воздушного потока увеличивается или уменьшается по мере того, как первый участок пути для воздушного потока продолжается против хода потока. Альтернативно или дополнительно, второй участок пути для воздушного потока может быть сужающимся так, что поперечное сечение второго участка пути для воздушного потока увеличивается или уменьшается по мере того, как второй участок пути для воздушного потока продолжается по ходу потока.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, поперечное сечение первого участка пути для воздушного потока увеличивается по мере того, как первый участок пути для воздушного потока продолжается против хода потока, а поперечное сечение второго участка пути для воздушного потока увеличивается по мере того, как второй участок пути для воздушного потока продолжается по ходу потока.
Предпочтительно курительные изделия по изобретению, включают внешнюю обертку, которая окружает, по меньшей мере, заднюю часть источника тепла, аэрозоль-образующий субстрат и любые другие компоненты курительного изделия по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата. Предпочтительно, внешняя обертка является по существу воздухонепроницаемой. Курительные изделия по изобретению могут включать внешние обертки, изготовленные из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы являются хорошо известными в технике и включают, без ограничения этим, сигаретную бумагу. Внешняя обертка должна фиксировать источник тепла и аэрозоль-образующий субстрат курительного изделия при изготовлении курительного изделия.
По меньшей мере, один впуск для воздуха, расположенный по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата для втягивания воздуха в первый участок пути для воздушного потока, предусмотрен во внешней обертке и любых других материалах, окружающих компоненты курительных изделий по изобретению, через который воздух может втягиваться в первый участок пути для воздушного потока. В настоящей заявке термин «впуск для воздуха» означает одну или более щелей, прорезей, окон или других отверстий во внешней обертке и любых других материалах, окружающий компоненты курительных изделий по изобретению, дальше по ходу потока (после) аэрозоль-образующего субстрата, через которые воздух может втягиваться в первый участок пути для воздушного потока.
Количество, форму, размер и расположение впусков для воздуха можно регулировать надлежащим образом, чтобы обеспечивать приятное ощущение при курении.
Предпочтительно курительные изделия по изобретению, включают направляющий воздушный поток элемент по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата. Направляющий воздушный поток элемент образует первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока. По меньшей мере, один впуск для воздуха предусмотрен между нижним концом аэрозоль-образующего субстрата и нижним концом направляющего воздушный поток элемента.
Направляющий воздушный поток элемент можно примыкать торцом к аэрозоль-образующему субстрату. Альтернативно, направляющий воздушный поток элемент может продолжаться в аэрозоль-образующий субстрат. Например, согласно вариантам выполнения направляющий воздушный поток элемент может продолжаться в аэрозоль-образующий субстрат, на расстояние, составляющее вплоть до 0,5L, где L представляет собой длину аэрозоль-образующего субстрата.
Направляющий воздушный поток элемент может иметь длину, составляющую от около 7 мм до около 50 мм, например, длину, составляющую от около 10 мм до около 45 мм или от около 15 мм до около 30 мм. Направляющий воздушный поток элемент может иметь другую длину в зависимости от желательной общей длины курительного изделия, а также от присутствия и длины других компонентов в составе курительного изделия.
Направляющий воздушный поток элемент может включать сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент. В таких вариантах выполнения, внешнее пространство сквозного по существу воздухонепроницаемого полого элемента образует один из первого участка пути для воздушного потока и второго участка пути для воздушного потока, а внутреннее пространство сквозного по существу воздухонепроницаемого полого элемента определяет другой из первого участка пути для воздушного потока и второго участка пути для воздушного потока.
По существу воздухонепроницаемый полый элемент может быть изготовлен из одного или более подходящих воздухонепроницаемых материалов, которые обладают значительной термической устойчивостью при температуре аэрозоля, производимого посредством передачи тепла от источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату.
Подходящие материалы являются известными в технике и включают, без ограничения этим, картонные, пластмассовые, керамические материалы и их комбинации.
Предпочтительно внешнее пространство сквозного по существу воздухонепроницаемого полого элемента образует первый участок пути для воздушного потока, и внутреннее пространство сквозного по существу воздухонепроницаемого полого элемента образует второй участок пути для воздушного потока.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент представляет собой цилиндр, предпочтительно прямой круглый цилиндр.
Согласно следующему предпочтительному варианту выполнения, сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент представляет собой усеченный конус, предпочтительно усеченный прямой круглый конус.
Сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент может иметь длину, составляющую от около 7 мм до около 50 мм, например, длину, составляющую от около 10 мм до около 45 мм или от около 15 мм до около 30 мм. Сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент может иметь другую длину в зависимости от желательной общей длины курительного изделия, а также от присутствия и длины других компонентов в составе курительного изделия.
Когда сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент представляет собой цилиндр, цилиндр может иметь диаметр, составляющий от около 2 мм до около 5 мм, например, диаметр, составляющий от около 2,5 мм до около 4,5 мм. Цилиндр может иметь другой диаметр в зависимости от желательного общего диаметра курительного изделия.
Когда сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент представляет собой усеченный конус, верхняя грань усеченного конуса может иметь диаметр, составляющий от около 2 мм до около 5 мм, например, диаметр, составляющий от около 2,5 мм до около 4,5 мм. Верхняя грань усеченного конуса может иметь другой диаметр в зависимости от желательного общего диаметра курительного изделия.
Когда сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент представляет собой усеченный конус, нижняя грань усеченного конуса может иметь диаметр, составляющий от около 5 мм до около 9 мм, например, диаметр, составляющий от около 7 мм до около 8 мм. Нижний конец усеченного конуса может иметь другой диаметр в зависимости от желательного общего диаметра курительного изделия. Предпочтительно, нижняя грань усеченного конуса имеет по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат.
Сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент можно примыкать торцом к аэрозоль-образующему субстрату. Альтернативно, сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент может продолжаться в аэрозоль-образующий субстрат. Например, согласно вариантам выполнения, сквозной по существу воздухонепроницаемый полый элемент может продолжаться в аэрозоль-образующий субстрат, на расстояние, составляющее вплоть до 0,5L, где L представляет собой длину аэрозоль-образующего субстрата.
Верхний конец по существу воздухонепроницаемого полого элемента имеет уменьшенный диаметр по сравнению с аэрозоль- образующим субстратом.
Согласно вариантам выполнения, нижний конец по существу воздухонепроницаемого полого элемента имеет уменьшенный диаметр по сравнению с аэрозоль-образующим субстратом.
Согласно другим вариантам выполнения, нижний конец по существу воздухонепроницаемого полого элемента имеет по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат.
Когда нижний конец по существу воздухонепроницаемого полого элемента имеет уменьшенный диаметр по сравнению с аэрозоль-образующим субстратом, по существу воздухонепроницаемый полый элемент может быть окружен по существу воздухонепроницаемым уплотнением. В таких вариантах выполнения, по существу воздухонепроницаемое уплотнение расположено по ходу потока после по меньшей мере одного впуска для воздуха. По существу воздухонепроницаемое уплотнение может иметь по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат. Например, согласно некоторым вариантам выполнения, нижний конец по существу воздухонепроницаемого полого элемента может быть окружен по существу непроницаемой пробкой или прокладкой, имеющей по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат.
По существу воздухонепроницаемое уплотнение может быть изготовлено из одного или более подходящих воздухонепроницаемых материалов, которые обладают значительной термической устойчивостью при температуре аэрозоля, производимого посредством передачи тепла от источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату. Подходящие материалы являются известными в технике и включают, без ограничения этим, картонные, пластмассовые, парафиновые, кремнийорганические, керамические материалы и их комбинации.
По меньшей мере, часть длины сквозного по существу воздухонепроницаемого полого элемента может быть окружена воздухопроницаемым диффузором. Воздухопроницаемый диффузор может иметь по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат. Воздухопроницаемый диффузор может быть изготовлен из одного или более подходящих воздухопроницаемых материалов, которые обладают значительной термической устойчивостью при температуре аэрозоля, производимого посредством передачи тепла от источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату. Подходящие воздухопроницаемые материалы являются известными в технике и включают, без ограничения этим, пористые материалы, такие как, например, жгут из ацетата целлюлозы, хлопок, имеющие открытые поры керамические и полимерные пеноматериалы, табачный материал и их комбинации. Согласно предпочтительным вариантам выполнения, воздухопроницаемый диффузор содержит по существу однородный воздухопроницаемый пористый материал.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, направляющий воздушный поток элемент представляет собой сквозную по существу воздухонепроницаемую полую трубку, имеющую уменьшенный диаметр по сравнению с аэрозоль-образующим субстратом, и кольцевое по существу воздухонепроницаемое уплотнение, которое имеет по существу такой же внешний диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат, и которое окружает полую трубку по ходу потока после по меньшей мере одного впуска для воздуха.
Согласно данному варианту выполнения, объем, ограниченный в радиальном направлении внешней поверхностью полой трубки и внешней оберткой курительного изделия, образует первый участок пути для воздушного потока, который проходит продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и объем, ограниченный в радиальном направлении внутренней поверхностью полой трубки, образует второй участок пути для воздушного потока, который продолжается продольно дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия.
Направляющий воздушный поток элемент может дополнительно включать внутреннюю обертку, которая окружает полую трубку и кольцевое по существу воздухонепроницаемое уплотнение.
Согласно данному варианту выполнения, объем, ограниченный в радиальном направлении внешней поверхностью полой трубки и внутренней оберткой направляющего воздушный поток элемента, образует первый участок пути для воздушного потока, который проходит продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и объем, ограниченный внутренней поверхностью полой трубки, образует второй участок пути для воздушного потока, который продолжается продольно дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия.
Открытый верхний конец полой трубки можно примыкать торцом к нижнему концу аэрозоль-образующего субстрата. Альтернативно, открытый верхний конец полой трубки может вставляться или иным способом продолжаться в нижний конец аэрозоль-образующего субстрата.
Направляющий воздушный поток элемент может дополнительно включать кольцевой воздухопроницаемый диффузор, имеющий по существу такой же внешний диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат, который окружает, по меньшей мере, часть длины полой трубки раньше по ходу потока от кольцевого, по существу воздухонепроницаемого уплотнения. Например, полая трубка может быть по меньшей мере частично включена в стержень, образованный жгутом из ацетата целлюлозы.
Когда направляющий воздушный поток элемент дополнительно содержит внутреннюю обертку, эта внутренняя обертка может окружать полую трубку, кольцевое, по существу воздухонепроницаемое уплотнение и кольцевой воздухопроницаемый диффузор.
В процессе использования, когда пользователь втягивает воздух через мундштучный конец курительного изделия, прохладный воздух втягивается в курительное изделие через указанный по меньшей мере один впуск для воздуха, расположенный по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата. Втягиваемый воздух проходит раньше по ходу потока от аэрозоль-образующего субстрата по первому участку пути для воздушного потока между внешней поверхностью полой трубки и внешней оберткой курительного изделия или внутренней оберткой направляющего воздушный поток элемента. Втягиваемый воздух проходит через аэрозоль-образующий субстрат, а затем проходит дальше по ходу потока по второму участку пути для воздушного потока через внутреннее пространство полой трубки к мундштучному концу курительного изделия для вдыхания пользователем.
Когда направляющий воздушный поток элемент содержит кольцевой воздухопроницаемый диффузор, втягиваемый воздух проходит через кольцевой воздухопроницаемый диффузор по мере того, как он продолжается раньше по ходу потока по первому участку пути для воздушного потока к аэрозоль-образующему субстрату.
В другом предпочтительном варианте выполнения, направляющий воздушный поток элемент содержит сквозной по существу воздухонепроницаемый усеченный полый конус, у которого верхняя грань имеет уменьшенный диаметр по сравнению с аэрозоль-образующим субстратом, и нижняя грань имеет по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат.
Согласно данному варианту выполнения, объем, ограниченный в радиальном направлении внешней поверхностью усеченного полого конуса и внешний оберткой курительного изделия, образует первый участок пути для воздушного потока, который проходит продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и объем, ограниченный в радиальном направлении внутренней поверхностью усеченного полого конуса, образует второй участок пути для воздушного потока, который продолжается продольно дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия.
Открытая верхняя грань усеченного полого конуса может примыкать торцом к нижнему концу аэрозоль-образующего субстрата. Альтернативно, открытая верхняя грань усеченного полого конуса может вставляться или иным способом продолжаться в нижний конец аэрозоль-образующего субстрата.
Направляющий воздушный поток элемент может дополнительно включать кольцевой воздухопроницаемый диффузор, имеющий по существу такой же внешний диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат, который окружает, по меньшей мере, часть длины усеченного полого конуса. Например, усеченный полый конус может быть, по меньшей мере, частично внедренным в стержень, который содержит жгут из ацетата целлюлозы.
В процессе использования, когда пользователь втягивает воздух через мундштучный конец курительного изделия, прохладный воздух втягивается в курительное изделие через указанный по меньшей мере один впуск для воздуха, расположенный дальше по ходу потока от (после) аэрозоль-образующего субстрата. Втягиваемый воздух проходит раньше по ходу потока перед аэрозоль-образующим субстратом по первому участку пути для воздушного потока между внешней оберткой курительного изделия и внешней поверхностью усеченного полого конуса направляющего воздушный поток элемента. Втягиваемый воздух проходит через аэрозоль-образующий субстрат, а затем проходит дальше по ходу потока по второму участку пути для воздушного потока через внутреннее пространство усеченного полого конуса к мундштучному концу курительного изделия для вдыхания пользователем.
Если направляющий воздушный поток элемент содержит кольцевой воздухопроницаемый диффузор, то втягиваемый воздух проходит через кольцевой воздухопроницаемый диффузор по мере того, как он проходит раньше по ходу потока по первому участку пути для воздушного потока к аэрозоль-образующему субстрату.
Курительные изделия по изобретению, могут включать по меньшей мере один дополнительный впуск для воздуха.
Например, курительные изделия по изобретению, могут включать по меньшей мере один дополнительный впуск для воздуха между нижним концом источника тепла и верхним концом аэрозоль-образующего субстрата. В таких вариантах выполнения, когда пользователь втягивает воздух через мундштучный конец курительного изделия, прохладный воздух также втягивается в курительное изделие через указанный по меньшей мере один дополнительный впуск для воздуха между нижним концом источника тепла и верхним концом аэрозоль-образующего субстрата. Воздух, втягиваемый через указанный по меньшей мере один дополнительный впуск для воздуха, проходит дальше по ходу потока через аэрозоль-образующий субстрат, а затем дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия через второй участок пути для воздушного потока.
Альтернативно или дополнительно, курительные изделия по изобретению, могут включать по меньшей мере один дополнительный впуск для воздуха по периферии аэрозоль-образующего субстрата. В таких вариантах выполнения, когда пользователь втягивает воздух через мундштучный конец курительного изделия, прохладный воздух также втягивается в аэрозоль-образующий субстрат через указанный по меньшей мере один дополнительный впуск для воздуха по периферии аэрозоль-образующего субстрата. Воздух, втягиваемый через указанный по меньшей мере один дополнительный впуск для воздуха, проходит дальше по ходу потока через аэрозоль-образующий субстрат, а затем дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия через второй участок пути для воздушного потока.
Источник тепла может представлять собой горючий источник тепла, химический источник тепла, электрический источник тепла, теплоотвод или любое их сочетание.
Предпочтительно источник тепла представляет собой горючий источник тепла. Предпочтительнее горючий источник тепла представляет собой угольный источник тепла. В настоящей заявке термин «угольный» означает горючий источник тепла, содержащий уголь.
Предпочтительно горючие угольные источники тепла для использования в курительных изделиях по изобретению имеют содержание угля, составляющее, по меньшей мере, около 35 процентов, предпочтительнее, по меньшей мере, около 40 процентов, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, около 45 процентов от сухого веса горючего источника тепла.
В некоторых вариантах, горючие источники тепла по изобретению представляют собой горючие источники тепла на основе угля. В настоящей заявке термин «источник тепла на основе угля» означает источник тепла, состоящий в основном из угля.
Горючие источники тепла на основе угля для использования в курительных изделиях по изобретению могут иметь содержание угля, составляющее, по меньшей мере, около 50 процентов, предпочтительно, по меньшей мере, около 60 процентов, предпочтительнее, по меньшей мере, около 70 процентов, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, около 80 процентов от сухого веса горючего источника тепла на основе угля.
Курительные изделия по изобретению могут включать горючие угольные источники тепла, изготовленные из одного или более подходящих углесодержащих материалов.
Если это желательно, одно или более связующих можно объединять с одним или несколькими углесодержащими материалами. Предпочтительно, одно или более связующих представляют собой органические связующие вещества. Подходящие известные органические связующие вещества, включают, без ограничения этим, камеди (например, гуаровую камедь), модифицированные целлюлозы и производные целлюлозы (например, такие как метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза), мука, крахмалы, сахара, растительные масла и их комбинации.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, горючий источник тепла изготавливают из смеси, содержащей угольный порошок, модифицированную целлюлозу, муку и сахар.
Альтернативно или дополнительно одного или более связующих веществ, горючие источники тепла для использования в курительных изделиях по изобретению могут включать одну или более добавок для улучшения свойств горючего источника тепла. Подходящие добавки включают, без ограничения этим, добавки, которые способствуют консолидации горючего источника тепла (например, способствующие спеканию добавки), добавки, которые способствуют горению горючего источника тепла (например, окислители, такие как перхлораты, хлораты, нитраты, пероксиды, перманганаты, цирконий и их комбинации), добавки, которые способствуют горению горючего источника тепла (например, калий и соли калия, такие как цитрат калия), и добавки, которые способствуют разложению одного или более газов, образующихся в процессе горения горючего источника тепла (например, катализаторы, такие как CuO, Fe2O3 и Al2O3).
Согласно предпочтительному варианту выполнения, горючий источник тепла представляет собой цилиндрический горючий источник тепла, включающий углерод и по меньшей мере одно способствующее горению вещество, цилиндрический горючий источник тепла, у которого имеются передняя торцевая поверхность (то есть верхняя торцевая поверхность) и противоположная задняя поверхность (то есть нижняя торцевая поверхность), причем, по меньшей мере, часть цилиндрического горючего источника тепла между передней поверхностью и задней поверхностью покрывает устойчивая к горению обертка, и, при зажигании передней поверхности цилиндрического горючего источника тепла у задней поверхности цилиндрического горючего источника тепла температура повышается до первой температуры, и в процессе последующего горения цилиндрического горючего источника тепла задняя поверхность цилиндрического горючего источника тепла сохраняет вторую температуру, которая составляет менее чем первый температура. Предпочтительно по меньшей мере одно способствующее горению вещество присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, около 20 процентов от сухого веса горючего источника тепла. Предпочтительно устойчивая к горению обертка обладает одним или двумя из свойств, включающих теплопроводность и практическую непроницаемость по отношению к кислороду.
В настоящей заявке термин «способствующее горению вещество» означает материал, который высвобождает энергию и/или кислород в процессе горения горючего источника тепла, если скорость высвобождения энергии и/или кислорода данным материалом не ограничивается диффузией атмосферного кислорода. Другими словами, скорость высвобождения энергии и/или кислорода данным материалом в процессе горения горючего источника тепла является в значительной степени независимой от скорости, с которой атмосферный кислород может поступать в материал. В настоящей заявке термин «способствующее горению вещество» также имеет значение, включающее элементарный металл, который высвобождает энергию в процессе горения горючего источника тепла, причем температура воспламенения данного элементарного металла составляет менее чем около 500°C, и теплота сгорания элементарного металла составляет, по меньшей мере, около 5 кДж/г.
В настоящей заявке термин «способствующее горению вещество» не распространяется на соли щелочных металлов и карбоновых кислот (такие как цитратные соли щелочных металлов, ацетатные соли щелочных металлов и сукцинатные соли щелочных металлов, галогенидные соли щелочных металлов (такие как хлоридные соли щелочных металлов), карбонатные соли щелочных металлов или фосфатные соли щелочных металлов, которые считаются модификаторами горения угля. Даже в случае присутствия в большом количестве относительно общего веса горючего источника тепла, такие горючие соли щелочных металлов не высвобождают достаточное количество энергии в процессе горения горючего источника тепла, чтобы производить приемлемый аэрозоль в процессе первых затяжек.
Примеры подходящих окислителей, без ограничения этим: нитраты, такие как, например, нитрат калия, нитрат кальция, нитрат стронция, нитрат натрия, нитрат бария, нитрат лития, нитрат алюминия и нитрат железа; нитриты; другие органические и неорганические нитросоединения; хлораты, такие как, например, хлорат натрия и хлорат калий; перхлораты, такие как, например, перхлорат натрия; хлориты; броматы, такие как, например, бромат натрия и бромат калия; перброматы; бромиты; бораты, такие как, например, борат натрия и борат калия; ферраты, такие как, например, феррат бария; ферриты; манганаты, такие как, например, манганат калия; перманганаты, такие как, например, перманганат калия; органические пероксиды, такие как, например, пероксид бензоила и пероксид ацетона; неорганические пероксиды, такие как, например, пероксид водорода, пероксид стронция, пероксид магния, пероксид кальция, пероксид бария, пероксид цинка и пероксид лития; надпероксиды, такие как, например, надпероксид калия и надпероксид натрия; йодаты; перйодаты; йодиты; сульфаты; сульфиты; другие сульфоксиды; фосфаты; фосфинаты; фосфиты и фосфаниты.
Хотя они и улучшают поджигание и горение горючего источника тепла, включение этих способствующих поджиганию и горению добавок может приводить к их разложению и образованию нежелательных продуктов соответствующих реакций в процессе использования курительного изделия. Например, разложение нитратов, включенных в горючий источник тепла, чтобы способствовать его горению, может приводить к образованию оксидов азота. Кроме того, включение окислителей, таких как нитраты или другие добавки, способствующие горению, может приводить к образованию горячих газов и высоких температур в горючем источнике тепла в процессе горения горючего источника тепла.
В курительных изделиях по изобретению источник тепла предпочтительно является изолированным от всех путей воздушного потока, в направлении которых воздух может втягиваться через курительное изделие для вдыхания пользователем, так что в процессе использования воздух, втягиваемый через курительное изделие, не вступает в непосредственный контакт с источником тепла.
Согласно вариантам выполнения, когда источник тепла представляет собой горючий источник тепла, изоляция горючего источника тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие, предпочтительно по существу предотвращает или замедляет поступление продуктов горения и разложения, а также других материалов, которые образуются в процессе горения и горения горючего источника тепла курительных изделий по изобретению, в воздух, втягиваемый через курительные изделия.
Изоляция горючего источника тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие, также предпочтительно по существу предотвращает или замедляет активацию горения горючего источника тепла курительных изделий по изобретению в процессе осуществления затяжек пользователем. Это по существу предотвращает или замедляет импульсные повышения температуры аэрозоль-образующего субстрата в процессе осуществления затяжек пользователем.
В результате предотвращения или замедления активации горения горючего источника тепла и, следовательно, в результате предотвращения или уменьшения чрезмерного повышения температуры в аэрозоль-образующем субстрате могут быть в значительной степени предотвращены горение или пиролиз аэрозоль-образующего субстрата курительных изделий по изобретению в интенсивном режиме выполнения затяжек. Кроме того, воздействие режима выполнения затяжек пользователем на состав вдыхаемого пользователем потока аэрозоля курительных изделий по изобретению может быть предпочтительно сведено до минимума или сокращено.
Изоляция источника тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие, изолирует источник тепла от аэрозоль-образующего субстрата. Изоляция источника тепла от аэрозоль-образующего субстрата предпочтительно может в существенной степени предотвращать или замедлять перемещение компонентов аэрозоль-образующего субстрата курительных изделий по изобретению в источник тепла в процессе хранения курительных изделий.
Альтернативно или дополнительно, изоляция источника тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие, можно предпочтительно по существу предотвращать или замедлять перемещение компонентов аэрозоль-образующего субстрата курительных изделий по изобретению в источник тепла в процессе использования курительных изделий.
Как подробно описано ниже, изоляция источника тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие и аэрозоль-образующий субстрат, оказывается особенно предпочтительным, когда аэрозоль-образующий субстрат содержит по меньшей мере одно образующее аэрозоль вещество.
Согласно вариантам выполнения, когда источник тепла представляет собой горючий источник тепла, чтобы изолировать горючий источник тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие, курительные изделия по изобретению, могут включать негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между нижним концом горючего источника тепла и верхним концом аэрозоль-образующего субстрата.
В настоящей заявке термин «негорючий» предназначается, чтобы описывать барьер, который является по существу негорючим при температурах, достигаемых горючим источник тепла в процессе его горения или зажигания.
Барьер можно примыкать торцом к нижнему концу горючего источника тепла и/или к верхнему концу аэрозоль-образующего субстрата.
Барьер может быть прикреплен или иным способом присоединен к нижнему концу горючего источника тепла и/или к верхнему концу аэрозоль-образующего субстрата.
В некоторых вариантах, барьер содержит защитное покрытие, нанесенное на заднюю поверхность горючего источника тепла. В таких вариантах выполнения, барьер предпочтительно содержит защитное покрытие, нанесенное, по меньшей мере, по существу на всю заднюю поверхность горючего источника тепла. Предпочтительнее барьер содержит защитное покрытие, нанесенное на всю заднюю поверхность горючего источника тепла.
В настоящей заявке термин «покрытие» предназначается, чтобы описывать слой материала, который покрывает горючий источник тепла и прикрепляется к нему.
Барьер может благоприятно ограничивать температуру, которая воздействует на аэрозоль-образующий субстрат в процессе горения или горение горючего источника тепла, и, таким образом, барьер способствует предотвращению или уменьшению термического разложения или горения аэрозоль-образующего субстрата в процессе использования курительного изделия. Это приобретает особенное преимущество, когда горючий источник тепла содержит одну или более добавок, которые способствуют горению горючего источника тепла.
В зависимости от желательных эксплуатационных характеристик и свойств курительного изделия, барьер может иметь низкую удельную теплопроводность или высокую удельную теплопроводность. Согласно вариантам выполнения, барьер может быть изготовлен из материала, имеющую объемную удельную теплопроводность, составляющую от около 0,1 Вт/(м×К) до около 200 Вт/(м×К) при 23°C и относительной влажности 50% в условиях измерения с использованием модифицированного способа нестационарного плоского источника (MTPS).
Толщина барьера может надлежащим образом регулироваться для достижения приятного ощущения при курении. Согласно вариантам выполнения, барьер может иметь толщину, составляющую от около 10 мкм до около 500 мкм.
Барьер может быть изготовлен из одного или более подходящих материалов, которые обладают достаточной термической устойчивостью и являются негорючими при температурах, достигаемых горючим источником тепла в процессе горения и горения. Подходящие материалы являются известными в технике и включают, без ограничения этим, глины (такие как, например, бентонит и каолинит), стеклянные, минеральные, керамические, полимерные, металлические материалы и их комбинации.
Предпочтительные материалы, из которых может быть изготовлен барьер, включают глины и стекла. Более предпочтительные материалы, из которых может быть изготовлен барьер, включают медь, алюминий, нержавеющую сталь, сплавы, оксид алюминия (Al2O3), полимеры и минеральные клеи.
Согласно одному варианту выполнения, барьер содержит глиняное покрытие, содержащее смесь бентонита и каолинита в соотношении 50/50, нанесенную на заднюю поверхность горючего источника тепла. Согласно одному более предпочтительному варианту выполнения, барьер содержит алюминиевое покрытие, нанесенное на заднюю поверхность горючего источника тепла. Согласно следующему предпочтительному варианту выполнения, барьер содержит стеклянное покрытие, предпочтительнее спеченное стеклянное покрытие, нанесенное на заднюю поверхность горючего источника тепла.
Предпочтительно барьер имеет толщину, составляющую, по меньшей мере, около 10 мкм. Вследствие низкой проницаемости глин по отношению к воздуху, согласно вариантам выполнения, когда барьер содержит глиняное покрытие, нанесенное на заднюю поверхность горючего источника тепла, данное глиняное покрытие предпочтительнее имеет толщину, составляющую, по меньшей мере, около 50 мкм, и наиболее предпочтительно от около 50 мкм до около 350 мкм. Согласно вариантам выполнения, когда барьер выполнен из одного или более материалов, которые обладают более высокой воздухонепроницаемостью, таких как алюминий, барьер может быть тоньше, и обычно он имеет толщину, составляющую предпочтительно менее чем около 100 мкм и предпочтительнее около 20 мкм. Согласно вариантам выполнения, когда барьер содержит стеклянное покрытие, нанесенное на заднюю поверхность горючего источника тепла, данное стеклянное покрытие предпочтительно имеет толщину, составляющую менее чем около 200 мкм. Толщину защитного покрытия можно измерять, используя микроскоп, сканирующий электронный микроскоп (SEM) или любые другие подходящие измерительные средства, которые известны в технике.
Когда барьер содержит защитное покрытие, нанесенное на заднюю поверхность горючего источника тепла, защитное покрытие можно наносить так чтобы оно покрывало и прикреплялось на заднюю поверхность горючего источника тепла, используя любые подходящие способы, известные в технике, в том числе, но не ограничиваясь этим, распылительное покрытие, осаждение из паровой фазы, погружение, нанесение материала, например, с помощью кисти, приклеивание, электростатическое осаждение или любое их сочетание.
Например, защитное покрытие можно изготавливать путем предварительного изготовления барьера, имеющего около такие же размеры и форму, как задняя поверхность горючего источника тепла, и его нанесения на заднюю поверхность горючего источника тепла для покрытия и прикрепления, по меньшей мере, по существу ко всей задней поверхности горючего источника тепла. Альтернативно, защитное покрытие можно обрезать или подвергать другой машинной обработке после его нанесения на заднюю поверхность горючего источника тепла. Согласно предпочтительному варианту выполнения, алюминиевую фольгу наносятся на заднюю поверхность горючего источника тепла путем ее приклеивания или прижатия к горючему источнику тепла, и ее обрезают или подвергают другой машинной обработке, так что алюминиевая фольга образует покрытие, которое прикрепляется, по меньшей мере, по существу ко всей задней поверхности горючего источника тепла и предпочтительно ко всей задней поверхности горючего источника тепла.
Согласно следующему предпочтительному варианту выполнения, защитное покрытие изготавливают путем нанесения раствора или суспензии одного или более подходящих покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла. Например, защитное покрытие можно наносить на заднюю поверхность горючего источника тепла путем погружения задней поверхности горючего источника тепла в раствор или суспензию одного или более подходящих покровных материалов или путем нанесения с помощью кисти или распыления раствора или суспензии или путем электростатического осаждения порошка или смеси порошков одного или более подходящих покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла. Когда защитное покрытие наносят на заднюю поверхность горючего источника тепла путем электростатического осаждения порошка или смеси порошков одного или более подходящих покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла, заднюю поверхность горючего источника тепла предпочтительно подвергают предварительной обработке, используя растворимое стекло, перед электростатическим осаждением. Предпочтительно защитное покрытие представляет собой нанесенное распылением покрытие.
Защитное покрытие может быть изготовлено посредством однократного нанесения раствора или суспензии одного или более подходящих покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла. Альтернативно, защитное покрытие может быть изготовлено посредством многократного нанесения раствора или суспензии одного или более подходящих покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла. Например, защитное покрытие может быть изготовлено посредством одного, двух, трех, четырех, пяти, шести, семи или восьми последовательных нанесений раствора или суспензии одного или более подходящих покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла.
Предпочтительно защитное покрытие изготавливают, осуществляя от одного до десяти нанесений раствора или суспензии одного или более подходящих покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла.
После нанесения раствора или суспензии одного или более покровных материалов на его заднюю поверхность горючий источник тепла можно высушивать, чтобы образовывалось защитное покрытие.
Когда защитное покрытие изготавливают, осуществляя многократное нанесение раствора или суспензии одного или более подходящих покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла, может не потребоваться его высушивание между последовательными нанесениями раствора или суспензии.
Альтернативно или дополнительно к высушиванию, после нанесения раствора или суспензии одного или более покровных материалов на заднюю поверхность горючего источника тепла покровный материал на горючем источнике тепла можно спекать, чтобы образовывалось защитное покрытие. Спекание защитного покрытия оказывается особенно предпочтительным. Когда защитное покрытие представляет собой стеклянное или керамический покрытие. Защитное покрытие спекают при температуре, составляющей предпочтительно от около 500°C до около 900°C и предпочтительнее около 700°C.
В вариантах выполнения, курительные изделия могут включать источники тепла, которые не содержат каналов для воздушного потока. Источники тепла курительных изделий согласно таким выполнениям называются здесь «несквозными» источниками тепла.
В курительных изделиях по изобретению, включающих несквозные источники тепла, передача тепла от источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату происходит, главным образом, посредством теплопроводности, и нагревание аэрозоль-образующего субстрата посредством конвекции сведено до минимума или сокращено. Это предпочтительно способствует минимизации или сокращению воздействия режима выполнения затяжек пользователем на состав вдыхаемого пользователем потока аэрозоля курительных изделий по изобретению, включающий несквозные источники тепла.
Следует понимать, что курительные изделия по изобретению, могут содержать такие несквозные источники тепла, которые включают один или более закрытых или блокированных каналов, через которые воздух не может втягиваться для вдыхания пользователем. Например, курительные изделия по изобретению могут содержать несквозные горючие источники тепла, включающие один или более закрытых каналов, которые продолжаются от верхней торцевой поверхности горючего источника тепла только часть пути по длине горючего источника тепла.
В таких вариантах выполнения, включение одного или более закрытых путей для воздушного потока увеличивает площадь поверхности горючего источника тепла, которая является открытой для атмосферного кислорода, и может благоприятно способствовать горению и непрерывному горению горючего источника тепла.
В других вариантах выполнения, курительные изделия могут включать источники тепла, включающие один или более путей для воздушного потока. Источники тепла курительных изделий согласно таким вариантам выполнения называются здесь «сквозными» источниками тепла.
В курительных изделиях по изобретению, включающих сквозные источники тепла, нагревание аэрозоль-образующего субстрата происходит посредством теплопроводности и конвекции. В процессе использования, когда пользователь втягивает воздух через курительное изделие по изобретению, содержащее сквозной источник тепла, воздух втягивается по ходу потока через один или более каналов для воздушного потока вдоль источника тепла. Втягиваемый воздух проходит через аэрозоль-образующий субстрат, а затем дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия через второй участок пути для воздушного потока.
Курительные изделия по изобретению могут включать несквозные источники тепла, содержащих заключенные в них один или более путей для воздушного потока, которые продолжаются вдоль источника тепла.
В настоящей заявке термин «заключенный» предназначается, чтобы описывать пути для воздушного потока, которые окружены источником тепла на протяжении своей длины.
Например, курительные изделия по изобретению могут включать несквозные горючие источники тепла, содержащие один или более заключенных в них путей для воздушного потока, которые продолжаются через внутреннее пространство горючего источника тепла на протяжении всей длины горючего источника тепла.
Альтернативно или дополнительно, курительные изделия по изобретению, могут включать сквозные источники тепла, содержащие один или более не заключенных в них путей для воздушного потока вдоль горючего источника тепла.
Например, курительные изделия по изобретению, могут включать сквозные горючие источники тепла, содержащие один или более не заключенных в них путей для воздушного потока, которые продолжаются вдоль внешнего пространства горючего источника тепла дальше по ходу потока, по меньшей мере, на протяжении части длины горючего источника тепла.
В вариантах выполнения, курительные изделия могут включать сквозные источники тепла, содержащие один, два или три канала для воздушного потока. В некоторых предпочтительных вариантах, курительные изделия включают сквозные горючие источники тепла, содержащие единственный путь для воздушного потока, продолжающийся через внутреннее пространство горючего источника тепла. Согласно особенно предпочтительным вариантам выполнения настоящего изобретения, курительные изделия включают сквозные горючие источники тепла, в которых содержится единственный занимающий по существу центральное или осевое положение путь для воздушного потока, продолжающийся через внутреннее пространство горючего источника тепла. В таких вариантах выполнения, диаметр этого единственного пути для воздушного потока предпочтительно составляет от около 1,5 мм до около 3 мм.
Когда курительные изделия по изобретению включают барьер, представляющий собой защитное покрытие, нанесенное на заднюю поверхность сквозного горючего источника тепла, содержащего один или более путей для воздушного потока вдоль горючего источника тепла, защитное покрытие должно позволять воздуху втягиваться дальше по ходу потока через один или более путей для воздушного потока.
Когда курительные изделия по изобретению включают сквозные горючие источники тепла, данные курительные изделия могут дополнительно включать негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между горючим источником тепла и одним или несколькими воздушными проточными каналами, чтобы изолировать сквозной горючий источник тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие.
В некоторых вариантах, барьер может прикрепляться или иным способом присоединяться к горючему источнику тепла.
Предпочтительно барьер содержит защитное покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность одного или более путей для воздушного потока. Предпочтительнее барьер содержит защитное покрытие, нанесенное, по меньшей мере, по существу на всю внутреннюю поверхность одного или более путей для воздушного потока. Наиболее предпочтительно барьер содержит защитное покрытие, нанесенное на всю внутреннюю поверхность одного или более путей для воздушного потока.
Альтернативно, защитное покрытие может быть изготовлено посредством вставки прокладки в один или более путей для воздушного потока. Например, когда курительные изделия по изобретению содержат сквозные горючие источники тепла, содержащие один или более путей для воздушного потока, которые продолжаются через внутреннее пространство горючего источника тепла, несгораемая по существу воздухонепроницаемая полая трубка может быть вставлена в каждый из одного или более путей для воздушного потока.
Барьер можно предпочтительно по существу предотвращать или замедлять поступление продуктов горения и разложения, которые образуются в процессе горения и горения горючего источника тепла курительных изделий по изобретению, в воздух, втягиваемый дальше по ходу потока вдоль одного или более путей для воздушного потока.
Барьер можно также предпочтительно по существу предотвращать или замедлять активацию горения горючего источника тепла курительных изделий по изобретению в процессе осуществления затяжек пользователем.
В зависимости от желательных эксплуатационных характеристик и свойств курительного изделия, барьер может иметь низкую удельную теплопроводность или высокую удельную теплопроводность. Предпочтительно барьер имеет низкую удельную теплопроводность.
Толщину барьера можно надлежащим образом регулировать, чтобы обеспечивать приятное ощущение при курении. Согласно вариантам выполнения, барьер может иметь толщину, составляющую от около 30 мкм до около 200 мкм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, барьер имеет толщину, составляющую от около 30 мкм до около 100 мкм.
Барьер может быть изготовлен из одного или более подходящих материалов, которые обладают существенной термической устойчивостью и являются негорючими при температурах, достигаемых горючим источником тепла в процессе горения и горения. Подходящие материалы являются известными в технике и включают, без ограничения этим, например: глины; оксиды металлов, такие как оксиды железа, оксид алюминия, диоксид титана, диоксид кремния, двойной оксид кремния и алюминия, диоксид циркония и диоксид церия; цеолиты; фосфат циркония; а также другие керамические материалы или их комбинации.
Предпочтительные материалы, из которых может быть изготовлен барьер, включают глины, стекла, алюминий, железа оксид и их комбинации. Если это желательно, в барьер могут быть включены каталитические ингредиенты, такие как ингредиенты, которые способствуют окислению моноксид угля до диоксида угля. Подходящие каталитические ингредиенты включают, без ограничения этим, например, платину, палладий, переходные металлы и их оксиды.
Когда курительные изделия по изобретению, включают барьер между нижним концом горючего источника тепла и верхним концом аэрозоль-образующего субстрата и барьер между горючим источником тепла и одним или несколькими из путей для воздушного потока вдоль горючего источника тепла, два барьера могут быть изготовлены из одинакового материала или из различных материалов.
Когда барьер между горючим источником тепла и одним или несколькими из путей для воздушного потока содержит защитное покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность одного или более путей для воздушного потока, защитное покрытие можно наносить на внутреннюю поверхность одного или более путей для воздушного потока, используя любой подходящий способ, такой как способы, описанные в патенте США US-A-5040551. Например, раствор или суспензию защитного покрытия можно наносить на внутреннюю поверхность одного или более путей для воздушного потока, используя распыление, смачивание или окрашивание. Согласно предпочтительному варианту выполнения, защитное покрытие наносят на внутреннюю поверхность одного или более путей для воздушного потока, используя способ, описанный в публикации WO-A2-2009/074870, в процессе экструзии горючего источника тепла.
Горючие угольные источники тепла для использования в курительных изделиях по изобретению предпочтительно изготавливают, смешивая один или более углесодержащих материалов с одним или несколькими связующими веществами и другими добавками в том случае, если они включаются, осуществляя предварительное формование смеси для получения желательной формы. Смесь одного или более углесодержащих материалов, одного или более связующих веществ и других необязательных добавок можно подвергать предварительному формованию, получая желательную форму и используя любой подходящий известный способ формования керамических материалов, такой как, например, шликерное литье, экструзия, инжекционное формование и штамповка на прессе. Согласно предпочтительным вариантам выполнения, смесь подвергают предварительному формованию, получая желательную форму путем экструзии.
Предпочтительно, смесь одного или более углесодержащих материалов, одного или более связующих веществ и других добавок подвергают предварительному формованию, получая продолговатый стержень. Однако следует понимать, что смесь одного или более углесодержащих материалов, одного или более связующих веществ и других добавок можно подвергать предварительному формованию, получая другие желательные формы.
После формования, особенно после экструзии, продолговатый стержень или другую желательную форму предпочтительно высушивают, чтобы уменьшить ее влагосодержание, а затем подвергают пиролизу в неокислительной атмосфере при температуре, достаточной для карбонизации одного или более связующих веществ, в том случае, если они присутствуют, и практического удаления любых летучих веществ, которые содержатся в продолговатом стержне или другой форме. Продолговатый стержень или другая желательная форма подвергается пиролизу предпочтительно в атмосфере азота при температуре, составляющей от около 700°C до около 900°C.
Согласно одному варианту выполнения по меньшей мере одна нитратная соль металла вводится в горючий источник тепла посредством включения по меньшей мере одного предшественника нитрата металла в смесь одного или более углесодержащих материалов, одного или более связующих веществ и других добавок. По меньшей мере, один предшественник нитрата металла затем превращается на месте его использования, образуя по меньшей мере одну нитратную соль металла посредством обработки пиролизованного предварительно сформованного цилиндрического стержня или другой формы водным раствором азотной кислоты. Согласно одному варианту выполнения, горючий источник тепла содержит по меньшей мере одну нитратную соль металла, у которой температура термического разложения составляет менее чем около 600°C и предпочтительнее менее чем около 400°C. Предпочтительно по меньшей мере одна нитратная соль металла имеет температуру разложения, составляющую от около 150°C до около 600°C и предпочтительнее от около 200°C до около 400°C.
В процессе использования воздействие на горючий источника тепла желтого пламени традиционной зажигалки или другого зажигательного устройства должно приводить к тому, что по меньшей мере одна нитратная соль металла разлагается и высвобождает кислород и энергию. Это разложение вызывает первоначальное резкое повышение температуры горючего источника тепла, а также способствует горению горючего источника тепла. После разложения по меньшей мере одной нитратной соли металла горючий источник тепла предпочтительно продолжает горение при менее высокой температуре.
Включение по меньшей мере одной нитратной соли металла предпочтительно приводит к инициированию зажигания горючего источника тепла внутри его объема, а не только в точке на его поверхности. Предпочтительно по меньшей мере одна нитратная соль металла присутствует в горючем источнике тепла в количестве, составляющем от около 20 процентов от сухого веса до около 50 процентов от сухого веса горючего источника тепла.
Согласно следующему варианту выполнения, горючий источник тепла содержит по меньшей мере один пероксид или надпероксид, из которого активно выделяется кислород при температуре, составляющей менее чем около 600°C, и предпочтительнее при температуре, составляющей менее чем около 400°C.
Предпочтительно по меньшей мере один пероксид или надпероксид активно выделяет кислород при температуре, составляющей от около 150°C до около 600°C, предпочтительнее при температуре, составляющей от около 200°C до около 400°C, и наиболее предпочтительно при температуре, составляющей около 350°C.
В процессе использования воздействие на горючий источника тепла желтого пламени традиционной зажигалки или другого зажигательного устройства должно заставлять по меньшей мере один пероксид или надпероксид разлагаться и высвобождать кислород. Это разложение вызывает первоначальное резкое повышение температуры горючего источника тепла, а также способствует горению горючего источника тепла. После разложения по меньшей мере одного пероксида или надпероксида горючий источник тепла предпочтительно продолжает горение при менее высокой температуре.
Включение по меньшей мере одного пероксида или надпероксида предпочтительно приводит к инициированию зажигания горючего источника тепла внутри его объема, а не только в точке на его поверхности.
Горючий источник тепла имеет пористость, составляющую предпочтительно от около 20 процентов до около 80 процентов и предпочтительнее от около 20 процентов и 60 процентов. Когда горючий источник тепла содержит по меньшей мере одну нитратную соль металла, это предпочтительно обеспечивает диффузию кислорода в массу горючего источника тепла со скоростью, достаточной, чтобы поддерживать горение по мере того, как разлагается по меньшей мере один нитратная соль металла, и горение продолжается. Еще предпочтительнее горючий источник тепла имеет пористость, составляющую от около 50 процентов до около 70 процентов и предпочтительнее от около 50 процентов до около 60 процентов при измерении, например, методом ртутной порометрии или гелиевой пикнометрии. Требуемая пористость может быть легко достигнута в процессе изготовления горючего источника тепла с использованием традиционных способов и технологий.
Горючие угольные источники тепла для использования в курительных изделиях по изобретению имеют насыпную плотность, составляющую предпочтительно от около 0,6 г/см3 до около 1 г/см3.
Горючий источник тепла имеет массу, составляющую предпочтительно от около 300 мг до около 500 мг и предпочтительнее от около 400 мг до около 450 мг.
Горючий источник тепла имеет длину, составляющую предпочтительно от около 7 мм до около 17 мм, предпочтительнее от около 7 мм до около 15 мм и наиболее предпочтительно от около 7 мм до около 13 мм.
Горючий источник тепла имеет диаметр, составляющий предпочтительно от около 5 мм до около 9 мм и предпочтительнее от около 7 мм до около 8 мм.
Предпочтительно источник тепла имеет по существу одинаковый диаметр. Однако, в качестве альтернативы, источник тепла может быть сужающимся так, что диаметр задней части источника тепла больше, диаметра его передней части. Особенно предпочтительными являются источники тепла, которые являются по существу цилиндрическими. Источник тепла может представлять собой, например, цилиндр или суженный цилиндр, имеющий по существу круглое поперечное сечение, или цилиндр или суженный цилиндр, имеющий по существу эллиптическое поперечное сечение.
Курительные изделия по изобретению предпочтительно включают аэрозоль-образующий субстрат, содержащий по меньшей мере одно образующее аэрозоль вещество. По меньшей мере, одно образующее аэрозоль вещество может представлять собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые в процессе использования способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля, и которые обладают существенной устойчивостью по отношению к термическому разложении при температуре эксплуатации курительного изделия. Подходящие образующие аэрозоль вещества хорошо известны и включают, например, многоатомные спирты, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина, в также алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные образующие аэрозоль вещества для использования в курительных изделиях по изобретению представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин.
В таких вариантах выполнения, изоляция источника тепла от аэрозоль-образующего субстрата предпочтительно предотвращает или замедляет перемещение по меньшей мере одного образующего аэрозоль вещества из аэрозоль-образующего субстрата к источнику тепла в процессе хранение курительных изделий. В таких вариантах выполнения, изоляция источника тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие, может также предпочтительно в существенной степени предотвращать или замедлять перемещение по меньшей мере одного образующего аэрозоль вещества из аэрозоль-образующего субстрата к источнику тепла в процессе использования курительных изделий. Разложение по меньшей мере одного образующего аэрозоль вещества в процессе использования курительных изделий, таким образом, предпочтительно предотвращается или уменьшается в существенной степени.
Источник тепла и аэрозоль-образующий субстрат курительных изделий по изобретению могут в существенной степени примыкать торцом друг к другу. Альтернативно, источник тепла и аэрозоль-образующий субстрат курительных изделий по изобретению могут продолжаться в продольном направлении на расстоянии друг от друга.
Предпочтительно курительные изделия по изобретению, дополнительно включают теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в непосредственном контакте с задней частью источника тепла и прилегающей передней частью аэрозоль-образующего субстрата. Теплопроводный элемент предпочтительно является устойчивым к горению и непроницаемым по отношению к кислороду.
Теплопроводный элемент окружает и находится в непосредственном контакте с периферией задней части горючего источника тепла и передней части аэрозоль-образующего субстрата. Теплопроводный элемент обеспечивает термическое соединение между этими двумя компонентами курительных изделий по изобретению.
Подходящие теплопроводные элементы для использования в курительных изделиях по изобретению включают, без ограничения этим, следующие: металлические фольговые обертки, такие как, например, алюминиевые фольговые обертки, стальные обертки, железные фольговые обертки и медные фольговые обертки; а также фольговые обертки из металлических сплавов.
Согласно вариантам выполнения, когда источник тепла представляет собой горючий источник тепла, задняя часть горючего источника тепла, которая окружена теплопроводным элементом, составляет предпочтительно от около 2 мм до около 8 мм в длину и предпочтительнее от около 3 мм до около 5 мм в длину.
Передняя часть горючего источника тепла, которая не окружена теплопроводным элементом, составляет предпочтительно от около 4 мм до около 15 мм в длину и предпочтительнее от около 4 мм до около 8 мм в длину.
Аэрозоль-образующий субстрат имеет длину, составляющую предпочтительно от около 5 мм до около 20 мм и предпочтительнее от около 8 мм до около 12 мм.
Согласно предпочтительным вариантам выполнения, аэрозоль-образующий субстрат выходит, по меньшей мере, около на 3 мм дальше по ходу потока за пределы теплопроводного элемента.
Предпочтительно передняя часть аэрозоль-образующего субстрата, которая окружена теплопроводным элементом, составляет от около 2 мм до около 10 мм в длину, предпочтительнее от около 3 мм до около 8 мм в длину и наиболее предпочтительно от около 4 мм до около 6 мм в длину. Предпочтительно задняя часть аэрозоль-образующего субстрата, которая не окружена теплопроводным элементом, составляет от около 3 мм до около 10 мм в длину. Другими словами, аэрозоль-образующий субстрат предпочтительно выходит на расстояние, составляющее от около 3 мм до около 10 мм, ниже по потоку за пределы теплопроводного элемента. Предпочтительнее аэрозоль-образующий субстрат выходит, по меньшей мере, около на 4 мм ниже по потоку за пределы теплопроводного элемента.
Согласно другим вариантам выполнения, аэрозоль-образующий субстрат может выходить менее чем 3 мм ниже по потоку за пределы теплопроводного элемента.
Согласно следующим вариантам выполнения, вся длина аэрозоль-образующего субстрата может быть окружена теплопроводным элементом.
Предпочтительно курительные изделия по изобретению, включают аэрозоль-образующий субстраты, содержащие по меньшей мере одно образующее аэрозоль вещество и материал, способный высвобождать летучие соединения в ответ на нагревание. Предпочтительно материал, способный высвобождать летучие соединения в ответ на нагревание, представляет собой массу материала на растительной основе, предпочтительнее массу гомогенизированного материала на растительной основе. Например, аэрозоль-образующий субстрат может включать один или более материалов, произведенных из растений, в том числе, но не ограничиваясь этим, следующие: табак; чай, например, зеленый чай; перечная мята; лавр; эвкалипт; базилик; шалфей; вербена и эстрагон. Материал на растительной основе может включать добавки, в том числе, но не ограничиваясь этим, увлажняющие вещества, ароматизирующие вещества, связующие вещества и их смеси. Предпочтительно, материал на растительной основе представляет собой, в основном, табачный материал и наиболее предпочтительно гомогенизированный табачный материал.
Курительные изделия по изобретению предпочтительно дополнительно включают расширительную камеру, расположенную по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата и, в случае его присутствия, по ходу потока после направляющего воздушный поток элемента. Включение расширительной камеры предпочтительно способствует дополнительному охлаждению аэрозоля, производимого посредством передачи тепла от горючего источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату. Расширительная камера также предпочтительно позволяет регулировать общую длину курительных изделий по изобретению, получая желательное значение, например, длину, аналогичную длине традиционных сигарет, посредством соответствующего выбора длины расширительной камеры. Предпочтительная расширительная камера представляет собой продолговатую полую трубку.
Курительные изделия по изобретению, можно также дополнительно включать мундштук, расположенный по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата и, в случае их присутствия, по ходу потока после направляющего воздушный поток элемента и расширительной камеры. Предпочтительно, мундштук имеет низкую эффективность фильтрации, предпочтительнее очень низкую эффективность фильтрации. Мундштук может представлять собой односегментный или однокомпонентный мундштук. Альтернативно, мундштук может представлять собой многосегментный или многокомпонентный мундштук.
Мундштук может, например, включать фильтр, изготовленный из ацетата целлюлозы, бумаги или других подходящих известных фильтровальных материалов. Альтернативно или дополнительно, мундштук может включать один или более сегментов, в которых содержатся абсорбенты, адсорбенты, ароматизирующие вещества, а также другие модифицирующие аэрозоль вещества и добавки или их комбинации.
Отличительные особенности, описанные по отношению к одному аспекту настоящего изобретения, могут также оказаться применимыми и к другим аспектам настоящего изобретения. В частности, отличительные особенности, описанные по отношению к курительным изделиям и горючим источникам тепла по изобретению, могут также оказаться применимыми и к способам по изобретению.
Далее настоящее изобретение будет описано, исключительно посредством примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематичный вид в сечении курительного изделия согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения;
Фиг. 2 - схематичный вид в сечении курительного изделия согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения;
Фиг. 3 - схематичный вид в сечении курительного изделия согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения; и
Фиг. 4 - схематичный вид в сечении курительного изделия согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.
Курительное изделие 2 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 1, содержит несквозной горючий углеродистый источник тепла 4, аэрозоль-образующий субстрат 6, направляющий воздушный поток элемент 8, расширительную камеру 10 и мундштук 12 в торцевом коаксиальном соединении. Горючий углеродистый источник тепла 4, аэрозоль-образующий субстрат 6, направляющий воздушный поток элемент 8, продолговатая расширительная камера 10 и мундштук 12 покрыты внешней оберткой 14 из сигаретной бумаги, имеющей низкую воздухопроницаемость.
Аэрозоль-образующий субстрат 6 располагается непосредственно по ходу потока после горючего угольного источника тепла 4 и содержит цилиндрический стержень 16 из табачного материала, который содержит глицерин в качестве образующего аэрозоль вещества, и его окружает обертка 18 фильтрующего стержня.
Негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер предусмотрен между нижним концом горючего источника тепла 4 и верхним концом аэрозоль-образующего субстрата 6. Как представлено на Фиг. 1, негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер состоит из негорючего по существу воздухонепроницаемого защитного покрытия 20, которое нанесено на всю заднюю поверхность горючего угольного источника тепла 4.
Теплопроводный элемент 22, состоящий из трубчатого слоя алюминиевой фольги, окружает и находится в непосредственном контакте с задней частью 4b горючего угольного источника тепла 4 и примыкает торцом к передней части 6a аэрозоль-образующего субстрата 6. Как представлено на Фиг. 1, заднюю часть аэрозоль-образующего субстрата 6 не окружает теплопроводный элемент 22.
Направляющий воздушный поток элемент 8 располагается по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата 6 и содержит сквозную, по существу воздухонепроницаемую полую трубку 24, изготовленную, например, из картона, и которая имеет уменьшенный диаметр по сравнению с аэрозоль-образующим субстратом 6.
Верхний конец сквозной полой трубки 24 примыкает торцом к аэрозоль-образующему субстрату 6.
Нижний конец сквозной полой трубки 24 окружен кольцевым по существу воздухонепроницаемым уплотнением 26, имеющим по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат 6. Остальную часть сквозной полой трубки 24 окружает кольцевой воздухопроницаемый диффузор 28, изготовленный, например, из жгута, содержащего ацетат целлюлозы, который имеет по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат 6.
Сквозная полая трубка 24, кольцевое по существу воздухонепроницаемое уплотнение 26 и кольцевой воздухопроницаемый диффузор 28 могут представлять собой отдельные компоненты, которые прикрепляются или иным способом присоединяются друг с другом, образуя направляющий воздушный поток элемент 8, перед сборкой курительного изделия 2. Альтернативно, сквозная полая трубка 24 и кольцевое по существу воздухонепроницаемое уплотнение 26 могут представлять собой части единого компонента, который прикрепляется или иным способом присоединяется к отдельному кольцевому воздухопроницаемому диффузору 28, образуя направляющий воздушный поток элемент 8, перед сборкой курительного изделия. Согласно следующим вариантам выполнения, сквозная полая трубка 24, кольцевое по существу воздухонепроницаемое уплотнение 26 и кольцевой воздухопроницаемый диффузор 28 могут представлять собой части единого компонента. Например, сквозная полая трубка 24, кольцевое по существу воздухонепроницаемое уплотнение 26 и кольцевой воздухопроницаемый диффузор 28 могут представлять собой части единой полой трубки, изготовленной из воздухопроницаемого материала и имеющей по существу воздухонепроницаемое покрытие, нанесенное на ее внутреннюю поверхность и заднюю поверхность.
Как представлено на Фиг. 1, сквозная полая трубка 24 и кольцевой воздухопроницаемый диффузор 28 окружены воздухопроницаемой внутренней оберткой 30.
Кроме того, как представлено на Фиг. 1, расположенные по окружности впуски 32 для воздуха предусмотрены во внешней обертке 14, окружающей внутреннюю обертку 30.
Расширительная камера 10 расположена по ходу потока после направляющего воздушный поток элемента 8 и содержит сквозную полую трубку 34, которая изготовлена, например, из картона, и которая имеет по существу такой же диаметр, как аэрозоль- образующий субстрат 6.
Мундштук 12 курительного изделия 2 расположен по ходу потока после расширительной камеры 10 и содержит цилиндрический стержень 36, которую составляет жгут из ацетата целлюлозы, имеющий очень низкую эффективность фильтрации, который окружает обертка 38 фильтрующего стержня 38. Мундштук 12 может быть окружен ободковой бумагой (не представлена на чертеже).
Как ниже описано более подробно, путь для воздушного потока проходит между воздушными впусками 32 и мундштуком 12 курительного изделия 2 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения. Объем, ограниченный внешней поверхностью сквозной полой трубки 24 направляющего воздушный поток элемента 8 и внутренней оберткой 30, образует первый участок пути для воздушного потока, который продолжается продольно раньше по ходу потока от впусков для воздуха 32 к аэрозоль-образующему субстрату 6. Объем, ограниченный внутренней поверхностью полой трубки 24 направляющего воздушный поток элемента 8, образует второй участок пути для воздушного потока, который продолжается продольно дальше по ходу потока к мундштуку 12 курительного изделия 2, между аэрозоль-образующим субстратом 6 и расширительной камерой 10.
В процессе использования, когда пользователь втягивает воздух через мундштук 12 курительного изделия 2 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, прохладный воздух (представленный пунктирными стрелками на Фиг. 1) втягивается в курительное изделие 2 через впуски 32 для воздуха и внутреннюю обертку 30. Втягиваемый воздух проходит раньше по ходу потока от аэрозоль-образующего субстрата 6 (т.е. перед ним) по первому участку пути для воздушного потока между внешней поверхностью сквозной полой трубки 24 направляющего воздушный поток элемента 8 и внутренней оберткой 30 и через кольцевой воздухопроницаемый диффузор 28.
Передняя часть 6a аэрозоль-образующего субстрата 6 нагревается посредством теплопроводности через примыкающую торцом заднюю часть 4b горючего угольного источника тепла 4 и теплопроводный элемент 22. При нагревании аэрозоль-образующего субстрата 6 высвобождаются летучие и 5 полулетучие соединения и глицерин из стержня 16 табачного материала, и они образуют аэрозоль, увлекаемый втягиваемым воздухом, по мере того, как он проходит через аэрозоль-образующий субстрат 6. Втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль (представленные штрихпунктирными стрелками на Фиг. 1) продолжаются дальше по ходу потока по второму участку пути для воздушного потока через внутреннее пространство сквозной полой трубки 24 направляющего воздушный поток элемента 8 в расширительную камеру 10, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденный аэрозоль затем проходит дальше по ходу потока через мундштук 12 курительного изделия 2 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения в рот пользователя.
Негорючее по существу воздухонепроницаемое защитное покрытие 20, нанесенное на заднюю поверхность горючего угольного источника тепла 4, изолирует горючий углеродистый источник тепла 4 от пути для воздушного потока, проходящего через курительное изделие 2, так что в процессе использования воздух, втягиваемый через курительное изделие 2 по первому участку и второму участку пути для воздушного потока, не вступает в непосредственный контакт с горючим углеродистым источником тепла 4.
Курительное изделие 40 согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 2, имеет конструкцию аналогичную конструкции курительного изделия согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 1; одинаковые позиции используются на Фиг. 2 для частей курительного изделия 40 согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения, соответствующих частям курительного изделия 2 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 1 и описано выше.
Как представлено на Фиг. 2, курительное изделие 40 согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения отличается от курительного изделия 2 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения представленный на Фиг. 1 тем, что сквозная по существу воздухонепроницаемая полая трубка 24 направляющего воздушный поток элемента 8 не окружена кольцевым воздухопроницаемым диффузором 28. Курительное изделие 40 согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения также отличается от курительного изделия 2 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения представленный на Фиг. 1 тем, что верхний конец сквозной полой трубки 24 проходит в аэрозоль-образующий субстрат 6.
В процессе использования, когда пользователь втягивает воздух через мундштук 12 курительного изделия 40 согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения, прохладный воздух (представленный пунктирными стрелками на Фиг. 2) втягивается в курительное изделие 40 через впуски 32 для воздуха. Втягиваемый воздух проходит раньше по ходу потока от аэрозоль-образующего субстрата 6 по первому участку пути для воздушного потока между внешней поверхностью сквозной полой трубки 24 направляющего воздушный поток элемента 8 и внутренней оберткой 30.
Передняя часть 6a аэрозоль-образующего субстрата 6 курительного изделия 40 согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения нагревается посредством теплопроводности через примыкающую торцом заднюю часть 4b горючего угольного источника тепла 4 и теплопроводный элемент 22. При нагревании аэрозоль-образующего субстрата 6 высвобождаются летучие и полулетучие соединения и глицерин из стержня 16 табачного материала, и они образуют аэрозоль, увлекаемый втягиваемым воздухом, по мере того, как он проходит через аэрозоль-образующий субстрат 6. Втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль (представленные штрихпунктирными стрелками на Фиг. 2) продолжаются дальше по ходу потока по второму участку пути для воздушного потока через внутреннее пространство сквозной полой трубки 24 направляющего воздушный поток элемента 8 в расширительную камеру 10, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденный аэрозоль затем проходит дальше по ходу потока через мундштук 12 курительного изделия 40 согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения в рот пользователя.
Негорючее по существу воздухонепроницаемое защитное покрытие 20, нанесенное на заднюю поверхность горючего угольного источника тепла 4, изолирует горючий углеродистый источник тепла 4 от пути для воздушного потока, проходящего через курительное изделие 40, так что в процессе использования воздух, втягиваемый через курительное изделие 40 по первому участку и второму участку пути для воздушного потока, не вступает в непосредственный контакт с горючим углеродистым источником тепла 4.
Курительное изделие 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 3, также имеет конструкцию, аналогичную конструкции курительного изделия согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 1; одинаковые позиции используются на Фиг. 3 для частей курительного изделия 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения, соответствующих частям курительного изделия 2 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 1 и описано выше.
Как представлено на Фиг. 3, конструкция направляющего воздушный поток элемента 8 курительного изделия 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения отличается от конструкции направляющего воздушный поток элемента 8 курительного изделия согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 1. Согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения, направляющий воздушный поток элемент 8 расположен по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата 6 и содержит сквозной по существу воздухонепроницаемый усеченный полый конус 52, изготовленный, например, из картона. Нижний конец сквозного усеченного полого конуса 52 имеет по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат 6, а верхний конец сквозного усеченного полого конуса 52 имеет уменьшенный диаметр по сравнению с аэрозоль-образующим субстратом 6.
Верхний конец сквозного усеченного полого конуса 52 примыкает торцом к аэрозоль-образующему субстрату 6, и его окружает кольцевой воздухопроницаемый диффузор 54, изготовленный из, например, из жгута, содержащего ацетата целлюлозы, который имеет по существу такой же диаметр, как аэрозоль-образующий субстрат 6, и его окружает обертка 56 фильтрующего стержня.
Как представлено на Фиг. 3, часть сквозного усеченного полого конуса 52, которую не окружает кольцевой воздухопроницаемый диффузор 54, окружает внутренняя обертка 58, которая имеет низкий воздухопроницаемость и изготовлена, например, из картона.
Кроме того, как представлено на Фиг. 3, расположение впусков для воздуха 32 по окружности предусмотрено во внешней обертке 14 и во внутренней обертке 58, окружающей сквозной усеченный полый конус 52 по ходу потока после кольцевого воздухопроницаемого диффузора 54.
Путь для воздушного потока проходит между воздушными впусками 32 и мундштуком 12 курительного изделия 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения. Объем, ограниченный внешней поверхностью сквозного усеченного полого конуса 52 направляющего воздушный поток элемента 8, и внутренней оберткой 56, образует первый участок пути для воздушного потока, который продолжается продольно раньше по ходу потока от впусков для воздуха 32 к аэрозоль-образующему субстрату 6. объем, ограниченный внутренней поверхностью полого конуса 52 направляющего воздушный поток элемента 8, образует второй участок пути для воздушного потока, который продолжается продольно дальше по ходу потока к мундштуку 12 курительного изделия 50, между аэрозоль-образующим субстратом 6 и расширительной камерой 10.
В процессе использования, когда пользователь втягивает воздух через мундштук 12 курительного изделия 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения, прохладный воздух (представленный пунктирными стрелками на Фиг. 3) втягивается в курительное изделие 50 через впуски 32 для воздуха. Втягиваемый воздух проходит раньше по ходу потока от аэрозоль-образующего субстрата 6 по первому участку пути для воздушного потока между внешней поверхностью сквозного усеченного полого конуса 52 направляющего воздушный поток элемента 8 и внутренней оберткой 56 и через кольцевой воздухопроницаемый диффузор 54.
Передняя часть 6a аэрозоль-образующего субстрата 6 курительного изделия 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения нагревается посредством теплопроводности через примыкающую торцом заднюю часть 4b горючего угольного источника тепла 4 и теплопроводный элемент 22. При нагревании аэрозоль-образующего субстрата 6 высвобождаются летучие и полулетучие соединения и глицерин из стержня 16 табачного материала, и они образуют аэрозоль, увлекаемый втягиваемым воздухом, по мере того, как он проходит через аэрозоль-образующий субстрат 6. Втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль (представленные штрихпунктирными стрелками на Фиг. 3) продолжаются дальше по ходу потока по второму участку пути для воздушного потока через внутреннее пространство сквозного усеченного полого конуса 52 направляющего воздушный поток элемента 8 в расширительную камеру 10, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденный аэрозоль затем проходит дальше по ходу потока через мундштук 12 курительного изделия 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения в рот пользователя.
Негорючее по существу воздухонепроницаемое защитное покрытие 20, нанесенное на заднюю поверхность горючего угольного источника тепла 4, изолирует горючий углеродистый источник тепла 4 от пути для воздушного потока, проходящего через курительное изделие 50, так что в процессе использования воздух, втягиваемый через курительное изделие 50 по первому участку и второму участку пути для воздушного потока, не вступает в непосредственный контакт с горючим углеродистым источником тепла 4.
Как представлено на Фиг. 4, курительное изделие 60 согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения отличается от курительного изделия 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения, которое представлено на Фиг. 3, тем, что верхний конец сквозного по существу воздухонепроницаемого усеченного полого конуса 52 направляющего воздушный поток элемента 8 проходит в аэрозоль-образующий субстрат 6, и его не окружает кольцевой воздухопроницаемый диффузор 54. Кроме того, курительное изделие 60 согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения отличается от курительного изделия 50 согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения представленный на Фиг. 3 тем, что по существу воздухонепроницаемый, усеченный полый конус 52 не окружен внутренней оберткой 58.
В процессе использования, когда пользователь втягивает воздух через мундштук 12 курительного изделия 60 согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения, прохладный воздух (представленный пунктирными стрелками на Фиг. 4) втягивается в курительное изделие 60 через впуски 32 для воздуха. Втягиваемый воздух проходит раньше по ходу потока от аэрозоль-образующего субстрата 6 по первому участку пути для воздушного потока между внешней поверхностью сквозного усеченного полого конуса 52 направляющего воздушный поток элемента 8 и внешней оберткой 14.
Передняя часть 6a аэрозоль-образующего субстрата 6 курительного изделия 60 согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения нагревается посредством теплопроводности за счет примыкающего торцом к задней части 4b горючего угольного источника тепла 4 и теплопроводного элемента 22. При нагревании аэрозоль-образующего субстрата 6 высвобождаются летучие и полулетучие соединения и глицерин из стержня табачного материала 16, который образует аэрозоль, увлекаемый втягиваемым воздухом по мере того, как он проходит через аэрозоль-образующий субстрат 6. Втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль (представленные штрихпунктирными стрелками на Фиг. 4) продолжаются дальше по ходу потока по второму участку пути для воздушного потока через внутреннее пространство сквозного усеченного полого конуса 52 направляющего воздушный поток элемента 8 в расширительную камеру 10, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденный аэрозоль затем проходит дальше по ходу потока через мундштук 12 курительного изделия 60 согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения в рот пользователя.
Негорючее по существу воздухонепроницаемое защитное покрытие 20, предусмотренное на задней поверхности горючего угольного источника тепла 4 изолирует горючий углеродистый источник тепла 4 от пути для воздушного потока так что в процессе использования воздух, втягиваемый через курительное изделие 60 по первому участку и второму участку пути для воздушного потока, не вступает в непосредственный контакт с горючим углеродистым источником тепла 4.
Были изготовлены курительные изделия согласно первому, второму и третьему вариантам выполнения настоящего изобретения, представленные на Фиг. 1, 2 и 3, соответственно, и имеющие размеры, представленные в таблице 1.
Варианты выполнения, которые представлены на Фиг. 1-4 и описаны выше, иллюстрируют, но не ограничивают настоящее изобретение. Другие варианты выполнения настоящего изобретения могут быть созданы без выхода из объема настоящего изобретения, и следует понимать, что конкретные варианты выполнения, которые описаны в настоящем документе, не являются ограничительными.
coating (microns)
inlets from distal end (mm)
aluminium foil (microns)
portion of combustible carbonaceous heat source (mm)
Изобретение относится к курительному изделию, включающему источник тепла и аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла. Курительное изделие имеет мундштучный конец и дистальный конец, причем курительное изделие содержит источник тепла; аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла; по меньшей мере, один впуск для воздуха, расположенный по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата; и путь для воздушного потока, продолжающийся между указанным по меньшей мере одним впуском для воздуха и мундштучным концом курительного изделия, причем путь для воздушного потока содержит первый участок, который продолжается продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок, который продолжается продольно дальше по ходу потока от первого участка к мундштучному концу курительного изделия. Техническим результатом изобретения является создание курительного изделия с улучшенным воздушным потоком. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
1. Курительное изделие, имеющее мундштучный конец и дистальный конец, причем курительное изделие содержит:
источник тепла;
аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла;
по меньшей мере, один впуск для воздуха, расположенный по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата; и
путь для воздушного потока, продолжающийся между указанным по меньшей мере одним впуском для воздуха и мундштучным концом курительного изделия, причем путь для воздушного потока содержит первый участок, который продолжается продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок, который продолжается продольно дальше по ходу потока от первого участка к мундштучному концу курительного изделия.
2. Курительное изделие по п. 1, в котором первый участок пути для воздушного потока продолжается раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, а второй участок пути для воздушного потока продолжается дальше по ходу потока от аэрозоль-образующего субстрата к мундштучному концу курительного изделия.
3. Курительное изделие по п. 1, в котором первый участок пути для воздушного потока продолжается раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок пути для воздушного
потока продолжается дальше по ходу потока внутри аэрозоль-образующего субстрата к мундштучному концу курительного изделия.
4. Курительное изделие по любому из пп. 1-3, в котором первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока являются концентрическими.
5. Курительное изделие по любому из пп. 1-3, в котором первый участок пути для воздушного потока окружает второй участок пути для воздушного потока.
6. Курительное изделие по любому из пп. 1-3, в котором первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока имеют, по существу, постоянное поперечное сечение.
7. Курительное изделие по любому из пп. 1-3, в котором поперечное сечение первого участка пути для воздушного потока увеличивается по мере того, как первый участок пути для воздушного потока продолжается против хода потока, и поперечное сечение второго участка пути для воздушного потока увеличивается по мере того, как второй участок пути для воздушного потока продолжается по ходу потока.
8. Курительное изделие по любому из пп. 1-3, содержащее направляющий воздушный поток элемент по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата, причем направляющий воздушный поток элемент образует первый участок пути для воздушного потока и второй участок пути для воздушного потока.
9. Курительное изделие по п. 8, в котором направляющий воздушный поток элемент содержит сквозной, по существу, воздухонепроницаемый полый элемент.
10. Курительное изделие по п. 9, в котором полый элемент представляет собой прямой круглый цилиндр.
11. Курительное изделие по п. 9, в котором полый элемент представляет собой усеченный прямой круглый конус.
12. Курительное изделие по любому из пп. 1-3, 9-11, в котором источник тепла представляет собой горючий источник тепла.
13. Курительное изделие по п. 12, в котором горючий источник тепла изолирован от пути для воздушного потока, так что воздух, втягиваемый в направлении пути для воздушного потока, не вступает в непосредственный контакт с горючим источником тепла.
14. Курительное изделие по любому из пп. 1-3, 9-11, дополнительно содержащее теплопроводный элемент вокруг и в контакте с задней частью источника тепла и передней частью аэрозоль-образующего субстрата.
15. Способ уменьшения или устранения повышения температуры аэрозоль-образующего субстрата курительного изделия в процессе осуществления затяжек, причем способ включает получение курительного изделия, содержащего:
источник тепла;
аэрозоль-образующий субстрат, расположенный по ходу потока после источника тепла;
по меньшей мере, один впуск для воздуха, расположенный по ходу потока после аэрозоль-образующего субстрата; и
путь для воздушного потока, продолжающийся между указанным по меньшей мере одним впуском для воздуха и мундштучным концом курительного изделия, причем путь для воздушного потока содержит первый участок, который продолжается продольно раньше по ходу потока от указанного по меньшей мере одного впуска для воздуха к аэрозоль-образующему субстрату, и второй участок, который продолжается продольно дальше по ходу потока от первого участка к мундштучному концу курительного изделия,
так что в процессе использования, воздух, втягиваемый в курительное изделие через указанный по меньшей мере один впуск для воздуха, продолжается раньше по ходу потока через первый участок пути для воздушного потока к аэрозоль-образующему субстрату, а затем дальше по ходу потока к мундштучному концу курительного изделия через второй участок пути для воздушного потока.
| DE 102007026979 A1, 10.04.2008 | |||
| WO 2007042941 A2, 19.04.2007 | |||
| US 2009217933 A1, 03.09.2009 | |||
| US 2011271972 A1, 10.11.2011. |
