CZ20002434A3 - Kuřácký výrobek dodávající aerosol - Google Patents

Description

Kuřácký výrobek dodávající aerosol

Oblast techniky

Vynález se týká kuřáckého prostředku. Zejména se vynález týká kuřáckého prostředku, který vytváří aerosol pomocí ohřátého vzduchu.

Dosavadní stav techniky

Kouření je obecná zábava v mnoha kulturách možná stovky let. Běžně je kouření prováděno pomocí různých prostředků, které vyžadují spalování tabáku jako jsou cigarety, doutníky a dýmky. Spalování tabáku vytváří kouř, který je předáván uživateli. V případě dýmek a doutníků kouř není běžně uživatelem inhalován, ale v případě cigaret kouř inhalován je.

Aroma obsažené v kouři vytvářeném spalováním tabáku přináší uživateli příjemný účinek. Byly podniknuty různé pokusy vytvořit -kuřácký prostředek, který je nezávislý na tabáku.

Mnoho z těchto prostředků je přizpůsobeno aby vyhlížely jako běžné kuřácké výrobky, např. jako cigarety. Jedním z takových příkladů je simulovaný kuřácký prostředek uvedený v patentu US 4,284,089. Simulovaný kuřácký prostředek obsahuje pouzdro s vnitřním zdrojem nikotinu. Zdroj nikotinu nevyplňuje vzduchový průchod pouzdra úplně. Tak je ve zdroji nikotinu vytvořen zúžený vzduchový průchod. Když uživatel saje na jednom konci pouzdra, snižuje se tlak ve zúžené části průchodu a to působí uvolňování nikotinu ze zdroje nikotinu a vstup procházejícího vzduchu.

V patentu EP 0 198 268 je popsán další kuřácký prostředek, která obsahuje pouzdro pro nasazení běžné cigarety na jednom konci a náustku na druhém konci pro podávání cigaretového kouře uživateli. Mezi náustkem a běžnou cigaretou je umístěna jednotka uvolňující nikotin.

• · · · · 9

-2Byly vyvinuty i další prostředky tvořící alternativu k běžným kuřáckým výrobkům. Tyto výrobky se obecně pokoušejí simulovat běžné cigarety bez spalování tabákových produktů. Například, mnoho prostředků obsahuje uvnitř materiál vytvářející aerosol, který je zahříván vnitřním ohřívacím prvkem. Ohřev stimuluje vytváření aromatického aerosolu pro uživatele prostředku. Vnitřní ohřívací prvek je obvykle buď uhlíkatý palivový prvek nebo elektrochemický tepelný zdroj, např. kombinace kovového oxidu, bezvodého kovového sulfidu, kovového sulfátu, anorganické soli a cukru, který vytváří teplo v kontaktu s vodou. Cigareta s těmito prostředky není způsobilá opakovaného užití. Jakmile je uhlíkatý palivový prvek zapálen pokračuje jeho hoření pokračuje beze změny až je všechno palivo v prvku spotřebováno. Zapálený palivový prvek je velmi obtížné uhasit, ať vodou nebo jinými hasicími prostředky. Jestliže je prvek založen na elektrochemické reakci jsou těžkosti spojeny se zastavením reakce, která skončí pouze když jsou všechny reagencie- spotřebovány. Další prostředky obsahují pro stimulování substance vytvářející aerosol elektrický topný prvek. Ačkoliv tyto prostředky mohou být vypnuty mezi jednotlivými tahy, elektrický topný článek vyžaduje baterii, která je těžkopádná.

Bylo by žádoucí nabídnout výrobek, který věrně simuluje běžnou cigaretu ale nevyžaduje spalování tabáku a může být rovněž znovu použit. A existuje také potřeba výrobku, u kterého časování jednotlivých tahů je určována uživatelem a není řízena časem nebo typem reakce. Dále by bylo žádoucí minimalizovat, pokud ne přímo vyloučit vedlejší produkty spalování substrátu když je prostředkem nasáván ohřívací vzduch.

Podstata vynálezu

Podle vynálezu kuřácký prostředek (výrobek) dodává uživateli aerosol pomocí vzduchu o zvýšené teplotě, který prochází výrobkem aby se setkal se složkou vytvářející aerosol, vez významného hoření nebo spalování substrátu^-* Výrobek • · · · ·· ·· • · · · · · · · · · · • · · - X · ·· « · · *

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

4 4 4 9 4 4 4 4 4 9 4

-3obsahuje dutou trubku tvořící vzduchový průchod probíhající mezi ohřívacím koncem a uživatelským (ústním) koncem trubky. Trubka je odolná proti hoření pod působením plamene nebo jakéhokoliv vhodného ohřívacího prvku. Substrát vytvářející aerosol vyplňuje a je umístěn v průchodu tak, že je ze strany ohřívacího konce trubky zahlouben. Výsledkem je vzduchová mezera předem určené délky vytvořená mezi vzdálenějším koncem substrátu a ohřívacím koncem trubky pro dopravení horkých plynů z ohřívacího zdroje, např. plamene do substrátu bez zapálení substrátu. Horké plyny při nasávání vytvářejí a dopravují aerosol, který je běžně aromatizován do ústního konce trubky.

Přehled obrázků na výkresech

Výše popsané výhody a charakteristické rysy vynálezu budou zřejmější z následujícího popisu a připojených obrázků.

Obr. 1 znázorňuje výrobek podle vynálezu.

Obr. 2 znázorňuje výrobek obsahující, jak vnitřní filtr, tak substrát vytvářející aerosol.

Obr. 3 znázorňuje výrobek podle vynálezu obsahující substrát vytvářející aerosol a částečně umístěný vnitřní filtr.

Obr. 4 znázorňuje výrobek podle vynálezu obsahující tepelný difuzér. .

Obr. 5 znázorňuje výrobek podle vynálezu obsahující tepelný difuzér ve tvaru děrované difuzérové trubky.

Obr. 6A a 6B znázorňují alternativní pouzdro pro .výrobek podle vynálezu.

Obr. 7 znázorňuje použití vynálezu uživatelem.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje výrobek 10, který obsahuje trubku 12 obklopující substrát 14 vytvářející aerosol. Tak j-ak jé zdě *-» ·· • · · ► · « ·

-4použito, znamená substrát 14 vytvářející aerosol substrát obsahující složku která vytváří aerosol. Trubka 12 je dutá a ohraničuje vzduchový průchod mezi ohřívacím koncem 18 a Uživatelským ústním koncem 20. Trubka 12 je tepelně odolná a nehoří účinkem plamene 21 na ohřívací konec 18 vhodné na trubku 12 budou podrobněji uvedeny níže.

Materiály

Substrát 14 vytvářející aerosol je umístěn v trubce 12 a vyplňuje její průměr. Navíc je substrát 14 vytvářející aerosol umístěn v trubce 12 tak, že jeho vzdálenější konec 15 je zahlouben od Ohřívacího konce 18 trubky 12. Trubka 12 má vnitřní průměr d mezi 3 až 16 mm. Mezera 16 má dostatečnou délku aby zabránila přímému kontaktu plamene se vzdálenějším koncem substrátu 14 nesoucím aerosol. Vzdálenější konec substrátu 14 je přednostně zahlouben od ohřívacího konce 18 trubky 12 na vzdálenost mezi 2 až 10 násobkem průměru d mezery 16. Mezera jě tedy nejméně 6 mm. To tvoří vzduchovou mezeru 16 mezi ohřívacím koncem 18 a vzdálenějším koncem substrátu 14. Vzduchová mezera 16 tvoří dráhu pro horké plyny vstupující do výrobku 10 z plamene 21, aby ohřály substrát 14 aniž by zapálily nebo podstatně popálily substrát 14. Substrát 14 vytvářející aerosol je propustný pro vzduch a tak vytváří průchozí cestu pro vzduch od ústního konce 20 trubky 12 do ohřívacího konce .18. Substrát 14 vytvářející aerosol také podporuje přechod, aerosolu do jím procházejícího ohřátého vzduchu.

Během použití výrobku 10 jak je znázorněno na obr. 7 působí uživatel plamenem 21 na ohřívací konec 18 trubky 12. Tím způsobuje, že horký vzduch a horké plyny z plamene 21 vstupují do vzduchové mezery 16 v trubce 12 když uživatel nasává svými ústy z ústního konce 20 trubky 12. To způsobuje, že horké plyny vytvářené plamenem 21 vstupuji do vzduchového průchodu v trubce 12. Jak uživatel nasává, horké plyny putují substrátem 14 vytvářejícím aerosol, který uvolňuje aerosol do horkých plynů.

• ·

-5Pak horký vzduch s aerosolem prochází do úst uživatele a vytváří příjemný účinek.

Vzduchová mezera 16 je běžně alespoň dva centimetry dlouhá a přednostně je její délka mezi dvěma až šesti centimetry. Délka mezery 16 je zvolena tak aby vedla horké plyny z plamene 21 do substrátu 14 bez podstatného popálení nebo zapálení substrátu 14. Délka vzduchové mezery 16, plnící tento cíl, závisí na průměru trubky 12. Pro trubku o rozměrech běžné cigarety je dávána přednost délce dva až šest centimetrů. Jestliže je průměr trubky 12 odlišný může být vzdálenější konec 15 zahlouben více nebo méně než je výše uvedený rozsah aby byl zachován poměr rozměrů mezi délkou zahloubení a průměrem trubky

12.

Substrát 14 vytvářející aerosol obsahuje nosný materiál nasáknutý jednou nebo více deštilovatelnými látkami. Vhodný nosný materiál obsahuje účinně cokoliv co je dostatečně porézní aby propouštělo vzduch a dosti absorbční aby zadrželo destilovatelné látky. Přednostní nosný materiál zahrnuje vláknitý celulosový materiál, např. papír, bavlnu, dřevěnou drť a jejich kombinaci. Mimo to nosným materiálem může být tabák nebo rekonstituovaný tabák, karbonizovaný celulosový materiál, kovová vlna, keramická vlna a porézní keramika. Dále mohou být použity polymerické materiály s vhodnou porezitou a absorbcí.

Ν». > .

Destilovatelné látky pro nasáknutí do nosného materiálu jsou vybrány tak aby poskytovaly uživateli příjemný pocit. Destilovatelné látky by se měly odpařovat ohříváním* horkými plyne z plamene 21. Vhodné destilovatelné látky obsahují vodu, vícemoené alkoholy jako glycerin, propylenglykol, triethylenglykol, glycerol triacetát, triethylenglykol diacetát a jejich kombinaci. Dalšími příklady jsou tabákový extrakt, tabákové destiláty, alifatické estery kyseliny mono- di- nebo polykarbonové, jako je methylstearát, dimetyldodekandioát, dimethyl tetradekandioát a jejich směsi. Dále mohou- být k destilovatelným látkám přidána aróma k vytvoření —žádoucího • · · · · * • · © ·'

-6• ·· · · ·· « · ·· · ©· ·© ·· · · ·· ©· chuťového účinku. Příklady aromatických přísad zahrnují’ kakaové máslo, čokoládový likér, vosky, oleje a jejich kombinace. Dále může být dodáno mentolové aroma pro simulování pocitů vytvářených běžnými mentolovými cigaretami.

Destilovatelné látky mohou být nasáknuty do nosného materiálu ponořením nosného materiálu do směsi destilovatelných látek nebo stříkáním destilovatelných látek na nosný jnateriál. Alternativně může být směs destilovatelných látek dodána do nosného materiálu pod tlakem. Substrát 14 vytvářející aerosol může být vložen do předem vytvořené trubky 12, nebo trubka 12 může být sbalena kolem substrátu 14 vytvářejícího aerosol, Nebo může být substrát 14 vytvářející aerosol zabalen do obalu odolávajícího spálení a výsledný výrobek vložen do trubky 12.

Trubka 12 nespalitelná působením plamene nebo alespoň není snadno zápalná. Vhodné materiály pro trubku 12 jsou káramika, sepiolit (mořská pěna), kov, bambus, sklo, kovová fólie a jejich kombinace. Kterýkoliv z dříve uvedených materiálů může být ošetřen pro zabránění spálení. Chemická ošetření pro snížení spalitelnosti jsou v oboru dobře známá.

Dále mohou být na trubku 12 použity vhodné plasty, např. bakelit. Trubka může být vytvořena jakýmkoliv vhodným způsobem například tlakovým litím, protlačováním nebo běžným litím. Když je trubka předběžně formována je substrát 14 vytvářející aerosol běžně vložen do tvarované trubky 12. Alternativně může být trubka 12 vytvořena z plochého dílu nebo listu, např. chemicky ošetřeného papíru. Když je výrobek 10 je zhotoven použitím listového materiálu pro trubku 12, je list během výroby běžně navinut kolem substrátu 14 vytvářejícího aerosol. Zatímco byly uvedeny zvláštní příklady tvoření výrobku 10, je jasné, žě pro výrobu výrobku 10 může být použit jakýkoliv vhodný způsob. Například trubka 12 může být zhotovena z kompozitních materiálů. Dále trubka může být integrální či monolitická, nebo může obsahovat více součástí nebo může být vrstvená. —^e • · •··· ·· «· ·· • · · · 4 · · 4 · · - JL » · · 4 4 4 « • · 4 · · 4 4 9 4 9 9 9 9

4 9 9 · 4 4 4 9 9 4 9

4 49 49 4 4 44 44

-ΊObr. 2 znázorňuje odlišné provedení vynálezu, kde'výrobek 10 dále obsahuje filtr 22. Filtr 22 je umístěn mezi substrátem 14 vytvářejícím aerosol a ústním koncem 20 trubky 12. Filtr 22 může jednoduše poskytnout výrobku 10 vzhled velmi podobný běžné cigaretě. Mimo to filtr 22 může uskutečnit užitečnou funkci filtrováním plynu dodávaného uživateli.

Obr. 3 znázorňuje další provedení výrobku 10, ve__kterém je filtr částečně v ústním konci 20 trubky 12 a částečně je venku.

V tomto uspořádání může uživatel zachytit filtr pro jeho snadné vyjmutí. Tato konstrukce omezuje vkládací hloubku výrobku a lepší kontrolu mezery

V ještě dalším provedení znázorněném na obr. 4 je do vzduchového průchodu mezi vzdálenější konec substrátu 14 vytvářejícího aerosol a ohřívací konec 18 vložen tepelný difuzér 24. Difuzér 24 slouží k dopravení horkých plynů z plamene 21 do substrátu 14 vytvářejícího aerosol otvory obsaženými v difuzéru 24. Dále tepelný difuzér 24 blokuje styk plamene se substrátem 14 vytvářejícím aerosol při sání na ústním konci 20. To zlepšuje předcházení zapálení nebo podstatnému popálení substrátu 14 vytvářejícího aerosol. Tepelný difuzér 24 může být také ošetřen katalyzátorem pro přeměnu kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý. Tepelný difuzér 24 může být také ošetřen dalším katalyzátorem pro odstranění určitých uhlovodíků vytvářených různými typy plamenů a ohřívacích prvků. Plamen 21 může být vytvářen např. zápalkou, butanovým zapalovačem nebo plynovým zapalovačem obsahujícím jakýkoliv další typ plynu pro řízené spalování. V rozsahu vynálezu je pevné nebo rozebíratelné upevnění zapalovače ke konci trubky 10. Naproti tomu může být pro zavedení horkých plynů do trubky 12 použit ohřívací prvek bez plamene, v přednostní provedení vynálezu je tepelný difuzér 24 tvořen drátěnou síťovinou.

Obr. 5 znázorňuje další alternativní provedení vynálezu kde tepelný difuzér má formu duté děrované difuzérové trubky

-8·*

26. Dutá děrovaná difuzérová trubka 26 je vložena do substrátu 14 vytvářejíeího aerosol. Taková difuzérová trubka 26 zlepšuje přechod horkých plynů z plamene 21 na větší povrchovou plochu substrátu 14 vytvářejícího aerosol. K tomu difuzérová trubka 26 může snížit tlakovou ztrátu průchodem substrátem 14 vytvářejícím aerosol, tudíž usnadňuje uživateli sání plynů z ohřívacího konce 18 do ústního konce 20. V tomto uspořádání bližší konec dífuzérové trubky, který je blízko ústního konce 20 trubky 12 nepřesahuje úplně substrát 14 vytvářející aerosol. Neexistuje tedy přímá cesta, kterou by vzduch z ohřívacího konce 18 dosáhl ústní konec 20 aniž by prošel substrátem 14 vytvářejícím aerosol.

Jak bylo uvedeno výše může ale nemusí být použit filtr 22. Když je filtr 22 použit běžně se opírá o bližší konec substrátu 14 vytvářejícího aerosol. Když není filtr 22 použit, bližší konec substrátu 14 vytvářejícího aerosol se téměř kryje s ústním koncem 20 trubky 12.

Na obr. 6A a 6B výrobek 10 obsahuje trubku 100 o tloušťce 102, vnitřní průměr 104 také obsahuje otvory 106 a výřez 108. Použití otvorů 106 zajišťuje správné použití výrobku 10. Jestliže uživatel neumístí náplň v trubce 100 aby vytvořila vzdálenější mezeru (mezera 16 na obr. 1) vzduch bude nasáván do držáku otvory 106 místo koncem 112 držáku 100. Trubka je rovněž opatřena výřezem 104, který umožňuje snadné vyjmutí filtru.

Ačkoliv byly popsána specifická provedení vynálezu je odborníkům v oboru zřejmé, že změny těchto provedení mohou být provedeny aniž by byla porušena myšlenka a rozsah vynálezu. Například v přednostním provedení vynálezu má výrobek rozměry běžné cigarety. Ale rozměry včetně průměru, délky a tvar mohou být změněny bez překročení rozsahu vynálezu.

Claims (14)

1. Výrobek pro podávání aerosolu uživateli obsahující dutou trubku ohraničující vzduchový průchod mezi jejím ohřívacím a ústním koncem, přičemž trubka je odolná proti spálení působením plamene a substrát obsahující složku vytvářející aerosol, přičemž substrát má vzdálenější konec a je umístěn uvnitř uvedené trubky, přičemž uvedený vzdálenější konec je v odstupu od uvedeného ohřívacího konce pro vytvoření spojité vzduchové mezery dostatečné délky k zamezení spálení uvedeného substrátu když v blízkosti uvedeného ohřívacího konce je umístěn plamen.

2. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že trubka je v podstatě neporézní.

3. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že trubka je vytvořena z materiálu vybraného ze skupiny sestávající z keramiky, kovů, papírů, lepenek, rekonstituovaného tabáku, dřev, bambusu, skla, bakelitu a kovové fólie a z jejich kombinací.

4. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že substrát obsahuje nosný materiál ve kterém je nasáknuta alespoň jedna destilovatelná látka.

5. Výrobek podle nároku 4, vyznačující se tím, že nosný materiál je vybrán ze skupiny sestávající z tabáku, rekonstituovaného tabáku, vláknitého celulosového materiálu, karbonizovaného celulosového materiálu, kovové vlny, keramické vlny a porézní keramiky.

6. Výrobek podle nároku 5, vyznačující se tím, že vláknitý celulosový materiál je vybrán ze skupiny sestávající z papíru, bavlny a dřevěné drti a jejich kombinací.

···· 99 ·· 99 99 99 • · · ♦ · 9 9 9 99 9 ·· · - ^9 9 99 9 99 9 • 9 9 99 99 999 99 9 9 9 9 9 9999 9999 ·· 99 «9 99 99 99

-107. Výrobek podle nároku 4, vyznačující se tím, že'alespoň jedna destilovatelná látka je vybrána ze skupiny sestávající z glycerínu, propylenglykolu, triacetinu, tryethylenglykol diacetátu, tabákového extraktu, tabákových destilátů, kakaového másla, čokoládového likéru, vosku, oleje a jejich kombinací.

8. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje přepážku umístěnou do vzduchové mezery trubky;, přičemž přepážka obsahuje otvory umožňující průchod horkých plynů a blokující plamen.

9. Výrobek podle nároku 8, vyznačující se tím, že přepážka obsahuje drátěné pletivo.

10. Výrobek podle nároku 8, vyznačující se tím, že přepážka obsahuje katalyzátor podporující oxidaci kysličníku uhelnatého.

11. Výrobek podle nároku 8, vyznačující se tím, že přepážka je v podstatě trubkovitá a má zadní část uloženou v materiálu vytvářejícím aerosol.

12. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje filtr umístěny ve vzduchovém průchodu mezi ústním koncem trubky a substrátem vytvářejícím aerosol.

13. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že substrát vytvářející aerosol má bližší konec blízko ústního konce a .dále obsahuje filtr umístěný ve vzduchovém průchodu blízko bližšího konce substrátu vytvářejícího aerosol. '

14. Výrobek podle nároku 13, vyznačující se tím, že filtr se opírá o bližší konec substrátu vytvářejícího aerosol.

15. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje spojení ohřívače s tekutým uhlovodíkem spojené se vzdálenějším koncem uvedené trubky.

9« 9 9 • * 9 9 9

9 9 9 9

99 999 99 9

9 9 9 9 9 9 9 • 9 *9 99 • - Λ • ·99 ··

9 ·

9 9 • 99

-ιιΐβ. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje difuzér umístěný mezi vzdálenějším koncem uvedeného substrátu a uvedené trubky v odstupu od nich.