Сигарета (варианты), курительная система (варианты), зажигалка, нагревательный элемент, способ изготовления цельного нагревательного узла и постоянный нагревательный блок

Сигарета (варианты), курительная система (варианты), зажигалка, нагревательный элемент, способ изготовления цельного нагревательного узла и постоянный нагревательный блок

Реферат

 

Электрическая курительная система включает удаляемую сигарету, содержащую ароматизированный табачный материал и подвергаемую электрическому нагреву с помощью электрических нагревательных элементов в зажигалке с выделением ароматного табачного дыма или иных веществ в виде паров или аэрозоля, доводимых до курильщика. Сигарета и зажигалка создают в курительной системе воздушные потоки, проходящие поперек сигареты. Такие потоки способствуют доведению аэрозоля и ароматов до курильщика и уменьшают конденсацию остаточных паров и/или аэрозоля внутри курительной системы. 8 c. и 85 з.п.ф-лы, 24 ил.

Настоящая заявка является частичным продолжением патентной заявки США N 07/066.926 от 11 марта 1991 г., впоследствии отозванной и замененной заявкой N 08/012.799 от 1 февраля 1993 г., которая является таким образом полностью объединенной.

Настоящее изобретение относится к курительным системам, в которых сигареты используются с зажигалками, и способам их изготовления.

В патенте США N 5.060.671 описано электрическое курительное изделие. Это изделие снабжено набором криволинейных одноразовых электрических нагревательных элементов. На каждый такой элемент нанесено вещество табака, например, табак или полученный из него материал. Одноразовый нагреватель-ароматизатор подключен к источнику электрической энергии, например, батарее или конденсатору и к схеме управления, которая приводит в действие нагревательный элемент при затяжке курильщика или при нажатии выключателя. Конструкция схемы обеспечивает включение при каждой затяжке не менее одного, но не всех нагревательных элементов таким образом, чтобы курильщик получал заданное количество затяжек, каждая из которых содержит отмеренное количество ароматизатора, т.е. аэрозоля с носителями аромата или ароматизированного табака. Предпочтительно схема также исключает включение любого отдельного нагревателя более одного раза во избежание перегрева нанесенного на него ароматизатора. Нагревательные элементы, используемые в данном изделии, изготавливают путем нарезания плоского листа из резистивного материала.

В таких изделиях нагреватель после разового употребления выбрасывается с остатками табака. Электрические соединения между нагревателями и батарейкой должны выполняться так, чтобы выдержать многократные срабатывания и переключения при замене ароматизаторных блоков.

В заявке N 1 07/666.926 от 11 марта 1991 г., впоследствии замененной продолжающейся заявкой 1 08/012.799 от 2 февраля 1993 г., предложено электрическое курительное изделие, содержащее нагревательные элементы многократного использования и одноразовый блок для выработки аромата. Одноразовый блок предпочтительно включает ароматизаторный элемент и фильтр, который крепится мундштучной бумагой или иным образом. Однако при эксплуатации нагревательных элементов многократного применения имеют место определенные трудности, связанные с тем, что остаточный аэрозоль конденсируется и оседает на нагревательных и других постоянных конструктивных элементах изделия.

В свете изложенного желательно создать усовершенствованную курительную систему, в которой нагревательные элементы зажигалки используются многократно.

Желательно также свести к минимуму в такой системе конденсацию аэрозоля на нагревательных и других конструктивных элементах зажигалки.

Далее, желательно упростить изготовление курительного изделия.

затем, желательно улучшить поступление ароматного табачного дыма к курильщику.

Сущность изобретения.

Соответственно основной целью настоящего изобретения является создание курительной системы, обладающей преимуществами перед известными системами.

Другой целью изобретения является улучшение поступления ароматного табачного дыма из курительной системы, в которой сигареты используются с зажигалками.

Целью изобретения является также создание курительной системы, в которой нагревательные элементы зажигалки используются многократно, а доля одноразовых элементов сведена к минимуму конденсации аэрозоля на нагревательных и других конструктивных элементах зажигалки.

Затем, целью изобретения является создание курительного изделия и способа его получения, более простого и рентабельного даже в условиях современного массового производства.

Наконец, целью изобретения является усовершенствование поступления ароматного табачного дыма к курильщику.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложена сигарета для применения в курительной системе для подачи ароматного табачного дыма к курильщику, включающей нагревательные элементы. Сигарета включает носитель, имеющий первый и второй концы, разнесенные в продольном направлении, и первую и вторую поверхности. Первая поверхность ограничивает полость между первым и вторым концами, а вторая включает зону, в которой размещены нагревательные элементы. Ароматизированный табачный материал нанесен на первой поверхности носителя. При нагревании нагревательными элементами он генерирует в полости ароматный табачный дым для подачи курильщику. Носитель и ароматизатор обеспечивают поперечное протекание воздуха в полости.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена зажигалка, используемая совместно с удаляемой сигаретой в курительной системе, которая доставляет ароматный табачный дым курильщику. Зажигалка включает блок нагревателей, куда через первое отверстие вставляется сигарета. Блок нагревателей содержит средство, обеспечивающее поступление поперечного потока воздуха в, по меньшей мере, часть сигареты. В блоке нагревателей находится множество электрических нагревательных элементов. Каждый из них обладает поверхностью вблизи той части поверхности сигареты, к которой подступает поперечный поток воздуха. Имеется средство для приведения в действие одного или нескольких электрических нагревателей так, что в сигарете вырабатывается заданный объем ароматного табачного дыма. Поперечный поток воздуха возникает, когда курильщик затягивается сигаретой, вставленной в зажигалку.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложена курительная система для доставки ароматного табачного дыма курильщику. Система включает удаляемую сигарету, зажигалку и средство для индивидуального приведения в действие нескольких электрических нагревателей так, что в полости сигареты вырабатывается заданный объем ароматного табачного дыма.

В соответствии со следующим аспектом настоящего изобретения предложен нагревательный элемент курительной системы для подачи ароматного табачного дыма курильщику. Нагревательный элемент включает первый конец, второй конец и несколько криволинейных участков между ними, повышающих электрическое сопротивление нагревательного элемента. Нагревательный элемент выполнен из резистивного материала и имеет первую и вторую поверхности, ориентированные по существу в одной плоскости, обладая общей длиной L, общей шириной W и толщиной T. Эффективная электрическая длина нагревательного элемента больше длины L, а его эффективное электрическое сечение меньше произведения W T.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ изготовления интегрированного нагревательного блока курительной системы для доставки ароматного табачного дыма курильщику. Согласно этому способу, лист резистивного материала режут для формирования нескольких нагревательных элементов, соединенных между собой, по меньшей мере, с одного конца. Листу придают цилиндрическую форму.

Краткое описание чертежей.

Настоящее изобретение подробно разъясняется в нижеследующем описании совместно с предлагаемыми чертежами, на которых: фиг.1 - схематический вид в перспективе курительной системы по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; фиг. 2 - схематический вид в перспективе с частичным вырезом курительной системы; фиг. 3A - вид сбоку в разрезе нагревательного блока по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг.3B - вид с торца по сечению 3B-3B фиг.3A; фиг.4A - схематический вид в перспективе сигареты по одному из вариантов осуществления изобретения; Фиг.4B - вид сбоку в разрезе по сечению 4B-4B фиг.4A; фиг.5 - схематический вид в сборе нагревательного блока по другому варианту осуществления изобретения; фиг. 6 - вид в перспективе нагревательного блока по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг.7 - развертка нагревательного блока по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 8 - вид в перспективе части нагревательного элемента по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 9 - вид в перспективе штифтового блока по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 10A - схематический вид сбоку в разрезе распорки по одному их вариантов осуществления изобретения; фиг.10B - схематический вид сечения 10B-10B фиг.10A; фиг.10C - схематический вид сечения 10C-10C фиг.10A; фиг.11A - схематический вид сбоку в разрезе опоры по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг.11B - схематический вид в сечении 11B-11B фиг.11A; фиг.11C - схематический вид в сечении 11C-11C фи г.11A; фиг.12A - схематический вид в перспективе единой опоры-распорки по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг.12B - схематический вид сбоку в сечении 12B-12B фиг.12A; фиг.12C - схематический вид в сечении 12C-12C фиг.12A; фиг.12 - схематической вид в сечении 12-12 фиг.12A; фиг. 13 - вид с торца кольца по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 14A - схематический вид в перспективе колпачка по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг.14B - схематический вид сбоку в сечении 14B-14B фиг.14A; фиг.14C - схематический вид в сечении 14C-24C фиг.14A; фиг.14 - схематический вид в сечении 14-14 фиг.14A; фиг. 15A - схематический вид сбоку гильзы нагревателя по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг.15B - вид с торца в сечении 15B-15B фиг.15A; фиг.16 и 17 - схематические виды в разрезе участков курительной системы, где показаны пути прохождения воздуха в курительной системе; фиг. 18 - блок-схема управления по одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 19 - схематический вид сбоку в разрезе курительной системы по следующему варианту осуществления изобретения; фиг.20 - схематический вид сбоку в разрезе нагревательного блока по следующему варианту осуществления изобретения; фиг. 21 - схематический вид в перспективе устройства для изготовление средней части удаляемой сигареты в курительной системе по фиг.19; фиг. 22 - схематический вид сбоку в разрезе варианта курительной системы с "периферийной тягой" по настоящему изобретению; фиг.23 - блок-схема управления по следующему варианту осуществления изобретения; фиг.24 - блок-схема синхронизации блока управления по фиг.23.

Курительная система 21 в соответствии с изобретением показана на фиг.1 и 2. Система включает сигарету 23 и зажигалку 26 многократного использования. Сигарета 23 вставляется и вынимается из отверстия 27 на передней стенке 29 зажигалки 25. Курительная система 21 используется как обычная сигарета. Сигарета 23 вырабатывается после одной или нескольких затяжек. Зажигалка 25 рассчитана на большее количество затяжек, чем сигарета 23.

Зажигалка 25 включает корпус 31 и имеет переднюю и заднюю части 33 и 35. Источник энергии 37, запитывающий элементы для нагрева сигареты 23, находится в задней части 35 зажигалки 25. Задняя часть 35 легко открывается и закрывается, например, на винтах или зажимах, для удобства замены источника энергии 37. В передней части 33 размещены нагревательные элементы и схемы, подключенные к источнику энергии 37 в задней части 35. Передняя часть 33 легко соединяется с задней частью 35, например, по типу ласточкина хвоста или вдвигается. Корпус 31 выполнен из прочного жаростойкого материала на основе металла или, предпочтительно, полимера. Корпус 31 изготовлен так, чтобы удобно помещаться в руке курильщика, и предпочтительно имеет размеры 10,7х3,8х1,5 см.

Источник энергии 37 должен обеспечивать питание элементов, нагревающих сигарету 23. Предпочтительно источник 37 является заменяемым и перезаряжаемым, например, конденсатором или лучше аккумулятором. В предпочтительном варианте осуществления изобретения источником энергии служит сменный перезаряженный аккумулятор (четыре последовательно соединенных никель-кадмиевых элемента) с напряжением без нагрузки от 4,8 до 5,6 В. Однако параметры источника 37 подбираются с учетом других элементов курительной системы, в первую очередь нагревателей. В патенте США N 5.144.962, приводимом в качестве ссылки, описано несколько типов источников питания, применяемых для курительной системы согласно настоящему изобретению, например, перезаряжаемые аккумуляторы и быстроразряжаемые конденсаторы с зарядом от батарей.

По существу цилиндрический нагревательный блок 39 для нагрева сигареты 23, который предпочтительно также удерживает сигарету на месте относительно зажигалки 25, и электрическая схема 431 управления подачей заданного количества энергии от источника 37 на нагревательные элементы (на фиг.1 и 2 не показаны) предпочтительно размещены в передней части 33 зажигалки. В предпочтительном варианте осуществления изобретения нагревательный блок 39 содержит восемь радиально расположенных нагревательных элементов 43 (фиг.3A), которые по отдельности запитываются от источника 37 под управлением схемы 41 для нагрева восьми участков вокруг сигареты 23 и получения восьми затяжек ароматного табачного дыма. Хотя может быть и другое количество нагревательных элементов 43, предпочтительно их должно быть восемь, хотя бы потому, что обычная сигарета рассчитана на восемь затяжек и потому, что восемь элементов поддаются управлению двоичными устройствами.

Схема 41 предпочтительно приводится в действие от датчика 45 затяжек (фиг. 2), срабатывающего либо от перепада давления, либо от изменения потока воздуха, когда курильщик затягивается сигаретой 23. Датчик 45 находится в передней части 33 зажигалки 25 и сообщен с полостью внутри нагревательного блока 39 вокруг сигареты 23 через канал 47 в распорке 49 и опоре 50 нагревательного блока, либо через трубку (не показана). Датчик 45, пригодный для использования в курительной системе 21, описан в патенте США N 5.060671, раскрытие которого приводится в качестве ссылки, им может быть кремниевый датчик модели 163PC01D35, выпускаемый отделением "Майкросвитч" фирмы "Ханиуэлл", Фрипорт, штат Иллинойс, который приводит в действие соответствующий нагревательный элемент 43 в результате перепада давления, когда курильщик затягивается сигаретой 23. Успешно показали себя и датчики потока, например, проволочные термоанемометры, которые приводят в действие соответствующий нагревательный элемент 43 при изменении потока воздуха.

Индикатор 51, предпочтительно расположенный снаружи зажигалки 25, предпочтительно на ее передней стенке 33, показывает количество затяжек, остающихся в сигарете 23, вставленной в зажигалку. Индикатор 51 предпочтительно включает жидкокристаллический дисплей из семи частей. В предпочтительном варианте осуществления изобретения индикатор 51 показывает цифру "8", когда световой луч, испускаемый фотодетектором 53 (фиг.2), отражается от переднего конца вновь вставленной сигареты 23 и обнаруживается фотодетектором. Фотодетектор 53 предпочтительно установлен в отверстии 55 в распорке 49 и опоре 50 нагревательного блока 39 (фиг.3A). Фотодетектор 53 подает сигнал на схему 41, а та, в свою очередь, на индикатор 51. Цифра "8" на индикаторе 51 означает, что из сигареты 23 можно сделать восемь затяжек, т.е. ни один из нагревательных элементов на нее еще не воздействует. После того, как сигарета 23 выкурена до конца, на индикаторе появляется цифра "0". После удаления сигареты 23 из зажигалки 25 фотодетектор 53 не обнаруживает ее присутствия, и индикатор 51 отключается. Фотодетектор 53 настроен так, что не излучает постоянно, чтобы не разряжать напрасно источник 37. Предпочтительно в курительной системе 21 используется фотодетектор типа OPR5005 фирмы "ОПТЕК текнолоджи, Инк.", Кэрролтон, штат Техас.

Жидкокристаллический дисплей также может указывать на падения напряжения в батарее ниже заданного низкого уровня, например, путем попеременного включения и выключения дисплея, а также возврат к заданному высокому уровню в результате резарядки. Заданный низкий уровень может составлять примерно 3-3,5 B, а заданный высокий уровень - примерно 5 - 6 B.

Подача электрической энергии на выбранный нагревательный элемент может осуществляться в виде импульсов заданной длительности, формируемых схемой управления. Длительность импульса может составлять, например, от примерно 1 до примерно 3 с или от примерно 1 до примерно 2 с, в зависимости от количества энергии, которое необходимо подать на выбранный нагреватель.

Вместо фотодетектора 53 для обнаружения наличия или отсутствия сигареты 23 может использоваться механический выключатель (не показан), а для сброса схемы 41, когда в зажигалку вставляется новая сигарета, может служить кнопка (не показана), выставляющая цифру "8" на индикаторе 51, и т.п. Источники энергии, электронные схемы, датчик затяжек и индикаторы, применимые для курительной системы 21 по настоящему изобретению, описаны в патенте США N 15.060.671, приводимом в качестве ссылки. Канал 47 и отверстие 55 в распорке 49 и опоре 50 нагревательного блока предпочтительно закрыты для прохода воздуха при курении.

Предпочтительная сигарета 23 для курительной системы 21 показана на фиг. 4A и 4B, хотя сигарета и может быть любой формы, допускающей образование ароматного табачного дыма для подачи курильщику при нагреве сигареты элементами 43. Сигарета 23 включает табачную ленту 57, состоящую из носителя или камеры 59, на которой нанесен ароматизированный табачный материал 61, предпочтительно табак. Носитель выполнен в виде цилиндра и имеет внутреннюю и наружную поверхности. Табачная лента 57 обернута вокруг цилиндрического обратного управляющего элемента (обратного фильтра) 63 на одном конце и цилиндрического первого прямого фильтра 65 на противоположном конце. Первый прямой фильтр 65 представляет собой фильтр типа "свободной трубы", имеющей продольный осевой канал 67, вследствие чего сопротивление при затяжке невелико.

При желании поверх табачной ленты 57 может быть обернута сигаретная бумага 69. Это легкая бумага, предпочтительно с покрытием из табачного ароматизатора, или бумага на основе табака с целью усиления вкусовых ощущений. На бумагу 69 может быть нанесен концентрированный или разбавленный жидкий экстракт. Оберточная бумага 69 предпочтительно обладает минимальной плотностью и толщиной при достаточной для машинной обработки прочности. Предпочтительно пропитанная табаком бумага имеет плотность (при относительной влажности 60%) 20 - 25 г/м², минимальной проницаемостью 0-25 CORESTA (см³ воздуха, проходящего через 1 м² материала за 1 минуту при перепаде давления 1 кПа), прочностью на разрыв 2000 г/27 мм ширины (1 дюйм/мин), толщина 1,3 - 1,5 мила (0,033 - 0,038) мм), содержание CaCO₃ 5% , цитрата 0%. Предпочтительно материал для оберточной бумаги содержит 75% табачного листа (несигаретного, трубоогневой или трубоогневой и теневой сушки начинка и светлая средняя жилка). Это также может быть обычная льняная бумага плотностью 15 - 20 г/м² или такая бумага с пропиткой экстрактом. Связующее в виде лимонного пектина добавляется в количестве меньшем или равном 1%. Можно добавлять глицерин в количестве, не большем, чем необходимо, чтобы получить жесткость бумаги такую же, как в обычной сигарете.

Сигарета 23 также предпочтительно включает цилиндрический мундштучный фильтр 71, предпочтительно обычный типа RTD (сопротивление затяжке), и цилиндрический второй прямой фильтр 75. Фильтры скреплены мундштучной бумагой 75, которая простирается за торец второго прямого фильтра 73 и крепится к оберточной бумаге 69 так, чтобы торец первого прямого фильтра 65 примыкал к торцу второго прямого фильтра 73. Подобно первому фильтру 65 второй прямой фильтр 73 предпочтительно образован продольным осевым каналом 77. Обратный фильтр 63 и первый прямой фильтр 65 образуют вместе с табачной лентой 57 полость 79 внутри сигареты 23.

Внутренний диаметр продольного канала 77 во втором прямом фильтре 73 больше, чем внутренний диаметр канала 67 в первом прямом фильтре 65. Предпочтительно внутренний диаметр канала 67 составляет 1-4 мм, а канала 77 - 2-6 мм. Было обнаружено, что различные диаметры каналов 67 и 77 облегчают процесс хорошего смешивания или турбулентности между ароматным табачным дымом, образующимся из нагретого ароматизированного табачного материала, и воздухом, поступающим в сигарету 23 извне при затяжке, вследствие чего на мундштучный фильтр 71 поступает больше аэрозольной смеси. В полости 79 ароматный табачный дым, образующийся при нагреве табака 61, находится преимущественно в паровой фазе, но при смешении в канале 77 он превращается в видимый аэрозоль. Наряду с первым прямым фильтром 65, имеющим продольный канал 67, возможны другие варианты смешения паровой фазы табачного дыма с поступающим воздухом, например, первый прямой фильтр может быть снабжен мелкими отверстиями, т.е. выполнен в виде сот или перфорированной металлической пластины.

Воздух поступает в сигарету 23 преимущественно через табачную ленту 57 и оберточную бумагу 69 поперечным или радиальным путем, а не продольным через обратный фильтр 63. Однако желательно, чтобы при первой затяжке воздух проходил через обратный фильтр для снижения сопротивления. При продольном поступлении воздуха в сигарету 23 ароматный табачный дым, образующийся при нагревании табачной ленты 57 радиально размещенными вокруг нее элементами 43, не удаляется полностью из полости 79. Поэтому предпочтительно, чтобы образование ароматного табачного дыма полностью зависело от структуры табачной ленты 57 и уровня энергии, поданной на нагревательные элементы 43. Поэтому поступление воздуха в сигарету продольным путем через обратный фильтр 63 при курении должно быть минимальным, за исключением первой затяжки. Обратный фильтр 63 также сводит к минимуму обратное истечение аэрозоля из полости 79 после нагрева ароматизированного табачного материала 61, сводя к минимуму тем самым опасность повреждения этим аэрозолем деталей зажигания 25.

Носитель 59, на который нанесен ароматизированный табачный материал 61, отличает материал от нагревательных элементов 43, передает тепло от нагревательных элементов материалу и сохраняет целостность сигареты после курения. Предпочтительно носители 59 включают мат из нетканого углеродного волокна ввиду его высокой термостойкости. Такие носители подробно описаны в заявке США N 07/943.747 от 11 сентября 1992 г., приведенной в качестве ссылки. Предпочтительно маты имеют толщину от около 0,05 мм до около 0,11 мм и состоят из нетканых углеродных волокон плотностью от около 6 г/м² до около 12 г/м² и диаметром от около 47 мкм до около 30 мкм. Длина волокон позволяет мату выдерживать растягивающие напряжения при обработке. Предпочтительно маты включают связующее, пригодное для использования в электрических курительных изделиях.

В качестве носителей 59 могут использоваться легкие металлические сита или перфорированная фольга. Например, применяется сито массой в пределах от около 54 г/м² до около 15 г/м² и диаметром проволоки в пределах от около 0,038 мм до около 0,076 мм. В другом варианте сито изготовлено из фольги (например, алюминиевой) толщиной 0,0064 мм с отверстиями диаметром в пределах от около 0,3 мм до около 0,5 мм, которые уменьшают массу фольги на от около 30% до около 50% соответственно. Предпочтительно эти отверстия располагаются в шахматном порядке или прерывисто (т.е. в произвольном порядке), чтобы сократить боковой унос тепла из ароматизированного табачного материала 61.

Такие металлические сита или фольгу вводят в сигарету 23 различными способами, например (1) смазывают табачной суспензией ленту и накладывают сито или фольгу на влажную суспензию, после чего сушат, (2) приклеивают сито или фольгу к листу табака или мату. Из-за опасности короткого замыкания в или между нагревательными элементами 43 при использовании металлического носителя он не должен прямо контактировать с ними. Предпочтительно металлический носитель 59 изолируется от электрических нагревательных элементов 43 соответствующим связующим или легкой бумагой, например, оберточной бумагой 69.

Табачную ленту 57 получают по технологии изготовления бумаги. В этом процессе полоску табака промывают водой. Растворимые компоненты используются в дальнейшем при покрытии. Из экстрагированного табачного волокна делают базовый мат. Углеродные волокна диспергируют в воде и добавляют альгинат натрия. Вместо него могут использоваться любые другие гидроколлоиды, которые не попадают в ароматный табачный дым, растворимы в воде и обладают достаточной молекулярной массой, чтобы придать прочность табачной ленте 57. Дисперсию смешивают с суспензией экстрагированных табачных волокон и, факультативно, ароматизирующих веществ. Полученную смесь выкладывают на длинную сетку и пропускают через бумагоделательную машину для получения основы ленты. Растворимые вещества, удаленные при промывке полоски табака, наносят на одну сторону основы с помощью реверсивного вальцевого станка после сушильного цилиндра. Соотношение между растворимыми компонентами табака и табачной пылью составляет от 1:1 до 1:20. Суспензию также можно отливать или экструдировать на основу мата. Возможно наносить покрытие вне бумагоделательной машины. В ходе операции нанесения покрытия или после нее добавляют ароматизирующие вещества, принятые в табачной промышленности. Для улучшения смачиваемости добавляют 0,1 - 2,0% пектина или другого гидроколлоида.

При любом типе носителя 59 нанесенный на его внутреннюю поверхность ароматизированный табачный материал 61 выделяет ароматный табачный дым при нагревании и может прилипать к поверхности носителя. Такой материал может включать листы, пены, гели, высушенные суспензии или высушенные напыленные суспензии, которые предпочтительно, но не обязательно содержат табак или полученные из него вещества, что более подробно рассмотрено в заявке США N 07/943.747.

Предпочтительно к табачной ленте 57 при обработке добавляют увлажнитель, например, глицерин или пропиленгликоль, в количестве 0,5 - 10% от веса ленты. Увлажнитель способствует образованию видимого аэрозоля, служа инициатором для него. Когда курильщик выдыхает аэрозоль, содержащий ароматизированный табачный дым и увлажнитель, последний конденсируется в атмосфере, создавая вид обычного сигаретного дыма.

Поскольку ароматизированный табачный материал 61 находится на поверхности носителя 59, его свойства можно изменять при каждой затяжке. Например, ароматизированный табачный материал 61, находящийся напротив первого нагревательного элемента 43, может содержать одно количество или вид ароматизатора, а находящийся напротив другого элемента - совсем иное количество или вид ароматизатора. Таким образом, аромат поступающего к курильщику табачного дыма можно подбирать индивидуально за счет нанесения неодинаковых участков ароматизированного табачного материала на поверхность носителя. Курильщик может, например, по-разному устанавливать сигарету 23 относительно неподвижных нагревательных элементов в зажигалке 25, если хочет получить определенный аромат.

Кроме того, характер ароматного табачного дыма можно изменять подачей регулируемого количества энергии на нагревательные элементы 43. Например, если на первый нагревательный элемент подано больше энергии (20 Дж), чем на второй (15 Дж), то первый создает более высокую температуру, чем второй, и соответственно дым идет более ароматизированный. Таким образом, изменяя подачу энергии, можно управлять интенсивностью аромата при каждой затяжке.

Сигарета 23 предпочтительно имеет одинаковый диаметр по всей длине - примерно от 7,5 до 8,5 мм, как у обычной сигареты, что создает у курильщика привычное ощущение во рту при использовании курительной системы 21. В предпочтительном варианте осуществления изобретения сигарета имеет длину 58 мм, что облегчает применение обычных упаковочных машин. Общая длина мундштучного фильтра 71 и второго прямого фильтра 73 составляет предпочтительно 30 мм. Мундштучная бумага 75 заходит на 5 мм дальше конца второго прямого фильтра 73 поверх табачной ленты 57. Длина ленты 57 составляет предпочтительно 28 мм. Лента 57 опирается на концах на обратный фильтр 63 и первый прямой фильтр 65 длиной по 7 мм каждый. Длина полости 79, образованной табачной лентой 57, обратным фильтром 63 и первым прямым фильтром 65 - 14 мм.

Когда сигарета 23 вставляется в отверстие 27 в первой стенке 29 зажигалки 25, она упирается или почти упирается во внутреннюю нижнюю поверхность 81 распорки 49 нагревательного блока 39 (фиг. 3A) вблизи канала 47, сообщающегося с датчиком 45 затяжек и отверстием 55 для фотодатчика 53. В таком положении полость 79 сигареты 23 прилегает к нагревательным элементам 43, а остальная часть сигареты, включая второй прямой фильтр 73 и мундштучный фильтр 71, находится вне зажигалки 25. Участки нагревательных элементов 43 наклонены радиально внутрь, обеспечивая удержание сигареты 23 на месте относительно зажигалки 25 и теплопередачу к табачной ленте 57 непосредственно или через оберточную бумагу 69. Сигарета 13 сжимается так, чтобы нагревательные элементы 43 вдавливались в ее бока.

Воздух в сигарете 23 проходит по нескольким путям. Например, в варианте осуществления по фиг. 4A и 4B оберточная бумага 69 и табачная лента 57 достаточно проницаемы, чтобы создать нужное сопротивление, и при затяжке воздух поступает в полость 79 радиально или тангенциально сквозь бумагу и ленту. Как уже отмечалось, проницаемый обратный фильтр 63 может подавать воздух в полость 79 продольно.

При желании поперечное поступление воздуха в полость 79 можно облегчить с помощью радиальных сверлений (не показаны) в оберточной бумаге 69 и табачной ленте 57 в одном или нескольких местах. Такие сверления способствуют выходу дыма и образованию аэрозоля. В табачной ленте 57 выполнены отверстия диаметром 0,4 - 0,7 мм с плотностью примерно 1 отверстие на 1-2 мм². Это создает пористость в 100-500 CORESTA. Проницаемость оберточной бумаги 69 составляет предпочтительно от 100 до 1000 CORESTA. Конечно, для обеспечения требуемых свойств сопротивление тяге, плотность отверстий и их диаметр могут быть отличительными от тех, которые описаны выше.

Поперечное поступление воздуха в полость 79 облегчается также выполнением сквозных отверстий (не показаны) в оберточной бумаге 69 и табачной ленте 57. При изготовлении сигареты 23 либо отверстия просверливаются сразу через бумагу 69 и ленту 57, либо делаются по отдельности и затем совмещаются.

Предпочтительный вариант выполнения нагревательного блока 39 показан на фиг. 3A-3B. Модификация нагревательного блока 39A с выполненными воедино распоркой и опорой показана в разобранном виде на фиг. 5. Элемент 49A нагревательного блока 39A заменяет распорку 49 и опору 50 нагревательного блока 39 по фиг. 3A. Функция приема сигареты 23 и размещения элементов для ее нагрева могут выполняться и другими конструкциями нагревательного блока, чем показанные на фиг. 3A-3B и 5.

На фиг. 3A-3B нагревательный блок 39 размещен в отверстии 27 зажигалки 25. Сигарета 23 вставляется обратным фильтром 653 в отверстие 27 зажигалки 25 и попадает в цилиндрическую полость нагревательного блока 39, образованную кольцевым колпачком 83 с открытым концом для приема сигареты, цилиндрической жаропрочной втулки 85, цилиндрической воздушной втулки 87, нагревательным узлом 89, включающим нагревательные элементы 43, электропроводным штифтовым блоком 91, который служит для подвода энергии к нагревательным элементам, и распорки 49.

Нижняя внутренняя поверхность 81 распорки 49 служит упором для сигареты 23 в нагревательном блоке 39, обеспечивая прилегание нагревательных элементов 43 к полости 79 сигареты. В нагревательном блоке 39A (фиг. 5) упором для сигареты 23 служит нижняя внутренняя поверхность 81A элемента 49A.

Весь нагревательный блок 39 размещен внутри корпуса 31 передней части 33 зажигалки 25 и закреплен скользящей посадкой. Передняя кромка 93 колпачка 83 находится заподлицо или чуть выступает за первую стенку 39 зажигалки 25 и скошена или закруглена внутрь, чтобы облегчить введение сигареты 23 в нагревательный блок 39. Участки нагревательных элементов 43 нагревательного узла 89 и штифты 95 штифтового блока 91 закреплены вокруг наружной поверхности 97 распорки 49 посадкой трения с помощью кольца 99. Задние концы 101 нагревательных элементов 43 и задние концы 103 (попарно) штифтов 95 приварены к штифтам 104, прочно посаженным в нижнюю наружную поверхность 105 (фиг. 3B) опоры 50 через отверстия 107 и выступающим за нее, которые служат для соединения со схемой управления 41 и источником энергии 37. Штифты 104 прочно скреплены с опорой 50 так, что не пропускают воздух через отверстия 107. Штифты 104 вставлены в соответствующие гнезда (не показаны), образуя тем самым опору для нагревательного блока 39 внутри зажигалки 25, а от гнезд к различным элементам проходят провода или дорожки печатной платы. Два других штифта 95 создают дополнительную опору штифтовому блоку 91. Канал 47 в распорке 49 и опоре 50 сообщает датчику 45 затяжек и фотодетектору 53 о наличии или отсутствии сигареты 23 в зажигалке 25.

Аналогичным образом в нагревательном блоке 39A (фиг. 5) участки нагревательных элементов 43 нагревательного узла 89 и штифты 95 штифтового блока 91 закреплены вокруг наружной поверхности 97A элемента 49A посадкой трения с помощью кольца 99. Задние концы 101 нагревательных элементов 43 и задние концы 103 предпочтительно двух штифтов 95 выведены через нижнюю наружную поверхность 105A элемента 49A для подключения к схеме 41 и источнику энергии 37.

Элемент 49A имеет на конце фланец 109, в котором выполнены по крайней мере два паза или отверстия 107A и через которые выходят через нижнюю наружную поверхность 105A задние концы 103 двух штифтов 95. Другие два штифта 95 дополнительно упрочняют штифтовый блок 91. Задние концы 101 нагревательных элементов 43 изогнуты под форму фланца 109 и выступают через нижнюю наружную поверхность 105A радиально за пределы наружной кромки 111 фланца. Канал 47 в элементе 49A сообщает датчику 45 затяжек и фотодетектору 53 о наличии или отсутствии сигареты 23 в зажигалке 25.

Нагревательный узел 89 (фиг. 3A, 5 и 6) предпочтительно изготавливается лазерной резкой из цельного листа так называемого суперсплавного материала, обладающего высокой механической прочностью и стойкостью к разрушению поверхности при высоких температурах. Лист режут или формуют посредством штампа или, более предпочтительно, CO₂-лазером с получением заготовки 115 (фиг. 7) нагревательного узла 89.

В заготовке 115 нагревательные элементы 43 соединены между собой задними концами 101 с помощью задней сплошной части 117 заготовки 115, а передними концами 119 - с помощью передней части 121 нагревательного узла 89. Между задней частью 117 и передней частью 121 проходят два боковых участка 123. Задняя часть 117 и боковые участки 123 не являются частью готового нагревательного узла 89, но облегчают фиксирование заготовки 115 во время ее обработки.

После получения заготовки 115 каждый нагревательный элемент 43 имеет широкий участок 125, который в готовом нагревательном узле 89 находится рядом с табачной лентой 57, и узкий участок 127 для электрического подключения к схеме 41. При желании узкие участки 127 каждого из нагревательных элементов 43 у задних концов 101 снабжены ушками 129 для припайки к штифтам 104 или вставления в гнезда (не показаны) с целью подключения к схеме 41. Заготовку 115 обрабатывают далее лазерной резкой с получением змеевидного "отпечатка" 131 (фиг. 6 и 8) на широкой части 125. При желании отпечатки 131 можно вырезать сразу при получении заготовки 115.

Вырезанный или отштампованный лист подвергают электроэрозионной обработке, чтобы сгладить кромки отдельных нагревательных элементов 43, что позволяет вставлять сигарету 23 в зажигалку 25 без затруднений. Затем лист раскатывают на оправке (не показана), придавая ему цилиндрическую форму. Задняя часть 117 и боковые участки 123 отрезаны, а кромки 133 передней части 121 сварены вместе для получения цельного нагревательного узла 89 (фиг. 6).

Нагревательный узел 89 может также быт