CH631060A5

CH631060A5 - LONG SMOKE CHANNEL FILTER.

Info

Publication number: CH631060A5
Application number: CH101080A
Authority: CH
Inventors: Petrus Saraber
Original assignee: Petrus Saraber
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1982-07-30
Also published as: WO1981002244A1; EP0033772A1; JPS57502199A

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter mit langem Rauchkanal, um das Rauchen unschädlicher zu machen, wie im Patentanspruch 1 beschrieben ist. The invention relates to a filter with a long smoke channel to make smoking harmless, as described in claim 1.

Es ist eine Vielzahl Filterpatronen bekannt, die zum Beispiel aus saugfahigem Material bestehen, solche, die Chemikalien verschiedener Art und Zusammenstellung enthalten und andere die aus ineinandergeschobenen Hohlzylindern bestehen. Bei einigen Filtern dieser Art wird der Rauch durch enge Rauchdurchlässe geführt, um eine Abscheidung von Teer- und Nikotinpartikeln zu erreichen. A large number of filter cartridges are known which consist, for example, of absorbent material, those which contain chemicals of different types and compositions and others which consist of hollow cylinders pushed into one another. With some filters of this type, the smoke is passed through narrow smoke passages in order to separate out tar and nicotine particles.

Die meisten der bekannten Filter bezwecken einzig eine Entnikotisierung des Rauches, ohne die Eliminierung der hochgiftigen Gase, insbesondere des Kohlenmonoxyds, zu berücksichtigen. Um das zu erreichen ist der Rauchweg bei diesen Filtern mit höchstens 55 mm viel zu kurz. Most of the known filters have the sole purpose of de-nicotizing the smoke without taking into account the elimination of the highly toxic gases, in particular the carbon monoxide. To achieve this, the smoke path for these filters is much too short with a maximum of 55 mm.

Die aus wissenschaftlichen Untersuchungen als notwendig erkannten Massnahmen, um den Tabakrauch unschädlich zu machen, galten bisher als unrealisierbar und sind wohl deswegen bei den handelsüblichen Filtern noch nicht verwirklicht worden. The measures identified from scientific studies as necessary to render tobacco smoke harmless were previously considered unrealizable and have therefore probably not yet been implemented in the commercially available filters.

Richtungsweisend auf diesem Gebiete ist u.a. die anlässlich der «II. Preisfrage des Luigi Bernhardini-Gedächtnis-Preisausschreibens» von Dr. A. Wenusch im März 1942 eingereichte Schrift: «Durch welche Massnahmen kann das Rauchen unschädlich gemacht werden?» Pioneering in this area is which on the occasion of the «II. Price question of the Luigi Bernhardini Memorial Competition »by Dr. A. Wenusch submitted the letter in March 1942: "What measures can be taken to make smoking harmless?"

In dieser Schrift sind die Voraussetzungen einer grösst-möglichen Ausfilterung der im Tabakrauch enthaltenen Schadstoffe klar umschrieben: 1. extrem langer Rauchweg, This document clearly describes the requirements for the greatest possible filtering of the pollutants contained in tobacco smoke: 1. extremely long smoke path,

2. Änderung der Rauchgeschwindigkeit und 3. Richtungsänderung des Rauchweges. 2. Change the smoke speed and 3. Change the direction of the smoke path.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für den genannten Zweck ein Filter zu verwirklichen, bei dem die von 5 Dr. Wenusch genannten Kriterien nicht allein erfüllt, sondern auch durch weitere Verbesserungen überboten werden und dabei so klein ist, dass das Filter die handelsüblichen Abmessungen nicht überschreitet. The object of the present invention is to implement a filter for the stated purpose, in which the filter of 5 Dr. Wenusch not only meets the criteria mentioned, but can also be surpassed by further improvements and is so small that the filter does not exceed the customary dimensions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, io dass das Filter aus einem Filterkern und einem Filtermantel besteht und dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem zylindrischen Filterkern radiale Einschnitte angebracht sind, die zusammen mit dem Filtermantel den Rauchkanal begrenzen. Die Länge des Rauchkanals kann bei einer Kernlänge von 15 zum Beispiel 40 mm bis zu 600 mm betragen. This object is achieved according to the invention in that the filter consists of a filter core and a filter jacket and is characterized in that radial incisions are made in the cylindrical filter core, which together with the filter jacket limit the smoke channel. With a core length of 15, the length of the smoke channel can be, for example, 40 mm to 600 mm.

Der Rauchkanal ist beispielsweise so beschaffen, dass der Rauch beim Durchgang durch den Filter eine kreisförmige Bahn beschreibt, die vom Anfang bis zum Ende kontinuierlich oder mehrmals abwechselnd ihre Richtung um 340 und 20 180° verändert. Dadurch wird der Rauch ununterbrochen in eine Drehbewegung versetzt, die eine intensive Durchwirbe-lung des Rauches bewirkt; dies und der rechteckige Querschnitt des Rauchkanals mit einem gegenüber einem runden Querschnitt um 20% grösseren Umfang führt nicht nur zu 25 einer besseren Ablagerung der Teer- und Nikotinpartikel an den Wänden des Rauchkanals, sondern es werden auch Moleküle der Gasphase, wie des hochgiftigen Kohlenmonoxyds, gebunden und abgesetzt. Um dem Kohlenmonoxyd seine Giftigkeit noch mehr zu nehmen, können kleine Belüftungs-30 Öffnungen am Filterende vorgesehen werden. Um nach Durchgang durch den Rauchkanal im Rauch noch verbleibende Teer- und Nikotinreste zu beseitigen, können am Ende des Rauchweges im Filtermantel Mittel angebracht werden, die eine zusätzliche Reinigung bewirken. 35 Mit dem Filter nach der Erfindung wird ein noch nie erreichter Entgiftungsgrad des Rauches erzielt. The smoke channel is designed, for example, so that the smoke describes a circular path as it passes through the filter, which changes its direction continuously or several times alternately by 340 and 20 180 ° from the beginning to the end. As a result, the smoke is continuously rotated, which causes an intensive swirling of the smoke; this and the rectangular cross-section of the smoke duct with a circumference 20% larger than a round cross-section not only leads to a better deposit of the tar and nicotine particles on the walls of the smoke duct, but also molecules of the gas phase, such as the highly toxic carbon monoxide, bound and deposed. In order to reduce the toxicity of the carbon monoxide even more, small ventilation openings can be provided at the filter end. In order to remove any tar and nicotine residues remaining in the smoke after passing through the smoke duct, agents can be attached to the filter jacket at the end of the smoke path, which cause additional cleaning. 35 With the filter according to the invention an unprecedented degree of detoxification of the smoke is achieved.

Der technische Fortschritt des vorliegenden Erfindungsgegenstandes im Vergleich zu den bis jetzt bekannten Filtern ergibt sich aus dem sehr langen Rauchweg bei sehr geringen 40 Abmessungen, mehrmaliger oder kontinuierlicher Richtungsänderung und wiederholter Geschwindigkeitsänderung des Rauches; ferner werden neben einer guten Nikotinab-scheidung auch die noch viel giftigeren Gase unschädlicher gemacht. The technical progress of the subject of the present invention in comparison to the filters known to date results from the very long smoke path with very small dimensions, repeated or continuous changes in direction and repeated changes in the speed of the smoke; In addition to a good nicotine separation, the much more toxic gases are made harmless.

45 Einzelheiten und Ausgestaltungen des vorliegenden Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den Ansprüchen. Es zeigen beispielsweise: 45 Details and refinements of the present subject matter of the invention result from the following description of the exemplary embodiments shown in the drawing in conjunction with the claims. For example:

so Fig. 1 ein Filter mit schraubenlinienförmigem Filterkern und Ausgangsdüse, 1 shows a filter with a helical filter core and outlet nozzle,

Fig. 2 die Draufsicht eines Filters nach Fig. 1, 2 shows the top view of a filter according to FIG. 1,

Fig. 3 ein Filter mit lamellenförmigem Filterkern und Ausgangsdüse, 3 shows a filter with a lamellar filter core and outlet nozzle,

55 Fig. 4 die Draufsicht einer Ausgangsdüse, 4 shows the top view of an outlet nozzle,

Fig. 5 den Teilschnitt eines Filters anch Fig. 3, jedoch mit rohrförmigem Rauchausgang, 5 shows the partial section of a filter according to FIG. 3, but with a tubular smoke outlet,

Fig. 6 bis 9 die Draufsicht und Teilschnitte eines Filters nach Fig. 3 zur Darstellung des Rauchweges, 6 to 9, the top view and partial sections of a filter according to FIG. 3 to illustrate the smoke path,

60 Fig. 10 den Ausgang eines Filters nach Fig. 3, jedoch mit Granulatfüllung anstatt einer Düse, 60 FIG. 10 shows the outlet of a filter according to FIG. 3, but with granulate filling instead of a nozzle,

Fig. 11-13 eine Zigarettenspitze mit Ausgangsdüse und Belüftungsöffnungen, 11-13 a cigarette holder with an outlet nozzle and ventilation openings,

Fig. 14 und 15 eine Zigarettenspitze mit integriertem 65 schraubenlinienförmigen Filterkern. 14 and 15 a cigarette holder with an integrated 65 helical filter core.

Das in Fig. 1 in Längsschnitt gezeigte Filter und die Zigarettenspitze nach Fig. 14 bestehen aus einem Filterkern 1 mit spiralförmigem Einschnitt 2 und dem Filtermantel 3, der The filter shown in longitudinal section in FIG. 1 and the cigarette holder according to FIG. 14 consist of a filter core 1 with a spiral incision 2 and the filter jacket 3 which

3 3rd

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nach Fig. 14 aus einer Zigarettenspitze besteht. Der Tabakrauch hat von der Zigaretteneinsteckseite 4 her freien Zugang zu dem vom Filterkerneinschnitt 2 und Filtermantel 3 gebildeten Rauchkanal 2. Der Tabakrauch durchläuft kontinuierlich seine Richtung verändernd den spiralförmigen Rauchkanal 2 und verlässt am Ende durch eine enge Düsenöffnung 5 den Rauchausgang 6. Dadurch, dass der Rauch nicht geradeaus sondern im Kreise geführt wird, kann sich keine Rauchsäule bilden, die erfahrungsgemäss nur mit der Aussenseite die Kanalwand berühren würde. Durch die Kreisbewegung des Rauches wird der Rauch an den Wänden des Rauchkanals fortwährend zurückgedrängt und dadurch gründlich durchgewirbelt, mit dem Erfolg, dass die Nebelteilchen des Rauches zusammenstossen und zusammenkleben. Es bilden sich grössere und schwerere Teilchen, die leichter auf allen Begrenzungsflächen des Rauchkanals hängenbleiben. Auch die Moleküle der hochgiftigen Gase stos-sen mit Nikotinteilchen zusammen, werden gebunden, und das führt zu einer raschen Eliminierung dieser gefährlichen Giftgase. 14 consists of a cigarette holder. The tobacco smoke has free access from the cigarette insertion side 4 to the smoke channel 2 formed by the filter core incision 2 and filter jacket 3. The tobacco smoke continuously changes its direction through the spiral smoke channel 2 and at the end leaves the smoke outlet 6 through a narrow nozzle opening 5 If smoke is not directed straight ahead but in a circle, no column of smoke can form, which experience has shown would only touch the outside of the duct wall. Due to the circular movement of the smoke, the smoke is constantly pushed back on the walls of the smoke duct and thereby whirled through thoroughly, with the result that the smoke's particles collide and stick together. Larger and heavier particles are formed, which are more easily caught on all boundary surfaces of the smoke duct. The molecules of the highly toxic gases collide with nicotine particles, too, and this leads to the rapid elimination of these dangerous toxic gases.

Das in Fig. 3 in Längsschnitt und in Fig. 6 bis 9 in Teilschnitten dargestellte Filter besteht aus einem Filterkern mit radialen parallelen Einschnitten 9 und dem Filtermantel 13. Die Kerneinschnitte 9 zwischen jeweils zwei benachbarten «Lamellen» 10 sind an einer Seite von der Achse 11 ausgehend mit einem Steg 12 Fig. 7 bis 9 bis zum Lamellenrand geschlossen und bilden zusammen mit dem Filtermantel 13 den Rauchkanal. Am Rande der Lamellen 10 sind abwechselnd rechts und links der Stege 12 Rauchdurchlässe 14,15 und 18 angebracht, die von verschiedener Form und Grösse sein können. The filter shown in Fig. 3 in longitudinal section and in Fig. 6 to 9 in partial sections consists of a filter core with radial parallel cuts 9 and the filter jacket 13. The core cuts 9 between each two adjacent "lamellae" 10 are on one side of the axis 11 starting with a web 12 Fig. 7 to 9 closed to the edge of the lamella and together with the filter jacket 13 form the smoke channel. At the edge of the lamellae 10, smoke passages 14, 15 and 18 are arranged alternately on the right and left of the webs, which can be of different shape and size.

Die Wirkungsweise des Filters nach Fig. 3 wird anhand der Fig. 6 bis 9 nachfolgend erklärt. Die Kerneinschnitte 9 bilden mit dem Filtermantel 13 den Rauchkanal. Durch den Rauchdurchlass 18 in der oberen Lamelle 16 Fig. 3 und 6 wird der Rauch angesogen und kommt unmittelbar in den darunterliegenden durch die beiden oberen Lamellen 16 und The mode of operation of the filter according to FIG. 3 is explained below with reference to FIGS. 6 to 9. The core incisions 9 form the smoke duct with the filter jacket 13. The smoke is drawn in through the smoke passage 18 in the upper lamella 16, FIGS. 3 and 6, and comes directly into the ones below through the two upper lamellae 16 and

10 gebildeten Zwischenraum 9, wird dort um ca. 340° nach links drehend im Kreise herumgeführt und kommt mit einer Umlenkung von 180° durch den Rauchdurchlass 14 Fig. 3 eine Stufe tiefer in den nächsten Zwischenraum und wird 5 wieder um 340°, aber nun nach rechts drehend, im Kreise herumgeführt, um durch den Rauchdurchlass 15 Fig. 8 eine Stufe tiefer wieder linksherum geführt zu werden. Diese Vorgänge wiederholen sich mehrmals, bis der Rauch durch den Rauchdurchlass 18 Fig. 3 und 9 den Rauchkanal verlässt. io Eine stellenweise Verdichtung und Beschleunigung des Rauches kann bei diesem Filter dadurch erreicht werden, dass die Rauchdurchlässe 14 und 15 oder die Kerneinschnitte 9 verschieden gross gewählt werden, wodurch die Filterwirkung noch verstärkt wird. 10 formed space 9, is rotated about 340 ° to the left in a circle and comes with a deflection of 180 ° through the smoke passage 14 Fig. 3 one step lower into the next space and 5 again by 340 °, but now rotating to the right, guided in a circle in order to be led one step lower down again to the left through the smoke passage 15 FIG. 8. These processes are repeated several times until the smoke leaves the smoke duct through the smoke passage 18, FIGS. 3 and 9. A partial compression and acceleration of the smoke can be achieved with this filter in that the smoke passages 14 and 15 or the core incisions 9 are selected to be of different sizes, which further enhances the filter effect.

15 Bei dem in Fig. 3 dargestellten Filter wird der Rauch am Filterende noch einer Schlussreinigung mittels der Düse 5 oder einer Granulatfüllung 21 Fig. 10 als Zusatzfilter unterzogen. Durch am Ende des Filters angebrachte Frischluftöffnungen 7 Fig. 1, 3,11 und 14 kann auch das Kohlenmon-20 oxyd zusätzlich noch mehr entgiftet werden. 15 In the filter shown in FIG. 3, the smoke at the end of the filter is subjected to a final cleaning by means of the nozzle 5 or a granulate filling 21 FIG. 10 as an additional filter. Through the fresh air openings 7 Fig. 1, 3, 11 and 14 provided at the end of the filter, the carbon monoxide can also be detoxified even more.

Das hiervor beschriebene Filter mit dem Lamellenkern nach Fig. 3 ergibt eine noch bessere Entgiftung des Tabaksrauches als das Filter mit dem spiralförmigen Filterkern nach Fig. 1, weil die Zusammenballung von Nikotinteilchen 25 und hochgiftigen Gasmolekülen sich mit der Änderung der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung noch verstärkt. The filter described above with the lamella core according to FIG. 3 results in an even better detoxification of the tobacco smoke than the filter with the spiral filter core according to FIG. 1, because the agglomeration of nicotine particles 25 and highly toxic gas molecules increases with the change in speed and the direction of movement .

30 Literaturnachweis 30 Bibliography

1. Dr. Adolf Wenusch, Durch welche Massnahmen kann das Rauchen unschädlich gemacht werden? Wien 1942. 1. Dr. Adolf Wenusch, What measures can be taken to make smoking harmless? Vienna 1942.

2. Helmuth Schiefelbein, Pharmakologie und Toxikologie des Tabakrauchens. 1968. 2. Helmuth Schiefelbein, pharmacology and toxicology of tobacco smoking. 1968.

3. BRD Auslegeschrift 1145 977, Filterpatronen als Zubehör. 1963. 35 4. CHP 430 300,1966, Filter für Rauchergegenstände. 3. FRG layout specification 1145 977, filter cartridges as accessories. 1963. 35 4. CHP 430 300.1966, filter for smoking objects.

5. Report of WHO, Smoking and effects on Health. Genf 1975. 5. Report of WHO, Smoking and effects on Health. Geneva 1975.

6. DBP. 2152 122,1971, Filter für Rauchergegenstände. 6. DBP. 2152 122,1971, filter for smoking objects.

50 50

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

631 060 PATENT CLAIMS

1. Filter with a long smoke channel to make smoking harmless, which consists of a filter core and a filter jacket, characterized in that radial incisions are made in the cylindrical filter core, which together with the filter jacket limit the smoke channel.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the filter core incision is helical.

3. Filter according to claim 1, characterized in that the incisions running parallel to one another in the filter core are made in such a way that a structure is formed from a plurality of lamellae arranged one behind the other.

4. Filter according to claim 3, characterized in that the gaps between two adjacent slats are separated by webs extending on one side from the axis to the slat edge, and that in the slats alternately left and right of the webs there is a smoke passage.

5. Filter according to claim 1, characterized in that a tar and nicotine separating de nozzle is provided at the end of the filter jacket.

6. Filter according to claim 1, characterized in that space for an additional filter part is present in or on the filter jacket.

7. Filter according to claim 1, characterized in that a cigarette or cigar tip serves as a filter jacket in which the filter core is integrated.

8. Filter according to claim 1, characterized in that the filter is designed as a cartridge for use in smoking utensils.

9. Filter according to claim 1, characterized in that small openings for fresh air supply are provided in the filter jacket.