-
Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz zum Zurückhalten von Zigarettenrauchpartikeln, bestehend aus einem rohrartigen Gehäuse, dessen Innenraum durch Querwände unter Freilassung jeweils eines Durchströmungsquerschnittes in hintereinandergeschaltete Kühl- und Prallabscheidekammern unterteilt wird, wobei die Querwände mit einer zentrisch im Gehäuse verlaufenden Haltestange in Verbindung stehen.
-
Aus der US-PS 33 66 123 ist ein derartiger Filtereinsatz bekannt, der im Mundstück einer Zigarette eingebaut ist. Bei diesem Filtereinsatz sind im Gehäuse vier Kammern vorgesehen, die der durch den Tabak angesaugte Rauch nacheinander zu durchströmen hat, bis er den Filtereinsatz an dessen Ende verlassen kann, wobei die erste und die dritte dieser vier Kammern jeweils im Vergleich zu den beiden anderen Kammern relativ klein ausgebildet sind. Die Wände dieser vier Kammern weisen an ihrem Umfang verteilte Randausnehmungen auf, die im Zusammenwirken mit der Gehäusewandung jeweils Rauchdurchlaßöffnungen mit einem im wesentlichen dreieckigen oder rechteckigen Querschnitt ergeben, wobei die Rauchdurchlaßöffnungen der ersten Wand gegenüber denen der zweiten Wand und diese wiederum gegenüber denen der dritten Wand in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind. Letzteres hat zur Folge, daß der angesaugte Rauch der zweiten, der dritten und der vierten Kammer jeweils in Einzelströmen zuströmt, die weder einer wirksamen Verwirbelung noch einer Kondensationsphase unterworfen werden, weil ihre Strömung entlang der Außenwand nicht laminar ist. Die Filterwirkung des aus der US-PS 33 66 123 bekannten Filtereinsatzes ist daher relativ gering.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz der eingangs beschriebenen Art hinsichtlich seiner Filterwirkung zu verbessern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Filtereinsatz der eingangs beschriebenen Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die in der Reihenfolge der Durchströmung erste Querwand im Abstand von der Gehäusewandung angeordnete Durchbrüche aufweist, die zweite Querwand als diesen Durchbrüchen gegenüberliegende (erste) Prallfläche ausgebildet ist, zwischen deren Außenumfang und der Gehäusewandung ein im wesentlichen ununterbrochen umlaufender Ringspalt als Zuströmquerschnitt in die stromabwärts davon liegende ( erste) Kühlkammer frei bleibt, deren Auslaßseite durch eine dritte Querwand gebildet wird, welche in entsprechender Weise wie die erste Querwand Zuströmöffnungen zu einer als (zweite) Prallfläche wirkenden und entsprechend der zweiten Querwand ausgebildeten, vierten Querwand aufweist, und sich daran eine weitere (zweite) Kühlkammer anschließt.
-
Bei einem so ausgebildeten Filtereinsatz durchströmt der angesaugte Rauch nacheinander vier Phasen:
-
Beim Eintritt in die erste Kammer wird der Rauch durch das Zusammenwirken der Durchbrüche in der ersten Querwand mit der zweiten, als Prallfläche ausgebildeten Querwand einer Verwirbelung unterworfen, bei der gröbere Rauchpartikel ausgeschieden werden. Nach dieser ersten Phase wird der Rauch durch den Umfangsspalt zwischen der als Prallfläche ausgebildeten zweiten Querwand und der Gehäusewandung geführt und strömt laminar an dieser entlang, wobei er sich an der Gehäusewandung abkühlt und mehr oder weniger stark kondensiert. Nach dieser zweiten Phase gelangt der Rauch durch die Durchbrüche der dritten Querwand in die zweite Kammer. Beim Eintritt in diese wird er durch das Zusammenwirken vorgenannter Durchbrüche der dritten Querwand mit der dieser zugeordneten, als Prallfläche wirkenden vierten Querwand wiederum einer Verwirbelung unterworfen, bei der, soweit noch vorhanden, gröbere Rauchpartikel ausgeschieden werden. Nach dieser dritten Phase wird der Rauch durch den Ringspalt zwischen der vierten Querwand und der Gehäusewandung geführt und strömt laminar an dieser entlang, wobei er sich weiter an dieser abkühlt und kondensiert.
-
Der erfindungsgemäße Filtereinsatz ermöglicht also eine sehr intensive, in vier Phasen ablaufende Rauchreinigung. In den Kammerbereichen zwischen der ersten und zweiten, sowie der dritten und vierten Querwand einerseits und den ihn jeweils zugeordneten, als Prallfläche ausgebildeten Querwänden andererseits, die auch als "Wirbelkammern" bezeichnet werden könnten, findet jeweils eine Verwirbelung des Rauches und in den übrigen Kammerbereichen, die auch als "Kondensationskammern" bezeichnet werden könnten, eine Abkühlung und Kondensation des Rauches statt. Die beiden Wirbelkammern erfüllen dabei eine doppelte Funktion, da sie einerseits der Verwirbelung des Rauches dienen, die zu einer Ablagerung von gröberen Rauchpartikeln führt. Andererseits sorgen die zweite und vierte Querwand im Zusammenwirken mit der Gehäusewandung dafür, daß der Rauch den übrigen Kammerbereichen entlang der Gehäusewandung laminar zuströmt. Da die Funktion der Wirbelkammern nicht von der Größe ihrer gekühlten Mantelfläche bestimmt wird, können die Wirbelkammern im Vergleich zu den Kondensationskammern relativ klein gehalten werden, so daß der dem Filtereinsatz zur Verfügung stehende Raum optimal ausgenützt werden kann.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
-
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Zigarettenspitze, in die eine bevorzugte Ausführungsform des Filtereinsatzes gemäß Erfindung eingesetzt ist,
-
Fig. 2 die zuströmseitige Ansicht der ersten Querwand des Filtereinsatzes nach Fig. 1,
-
Fig. 3 die zuströmseitige Ansicht der zweiten Querwand des Filtereinsatzes nach Fig. 2 und
-
Fig. 4 die mundstückseitige Ansicht der Zigarettenspitze nach Fig. 1.
-
Der Kopf 1 der in Fig. 1 dargestellten Zigarettenspitze weist einen Abschnitt 12 mit einer Aufnahme auf, in die eine nicht dargestellte Zigarette gesteckt werden kann. Anschließend an den die Zigarette aufnehmenden Abschnitt 12 ist ein mit Gewinde versehener Abschnitt 14 vorgesehen, der mit einem damit zusammenwirkenden, mit Gewinde versehenen Abschnitt 15 eines Hauptspitzenkörpers 2 zusammengeschraubt ist.
-
Innerhalb des Hauptspitzenkörpers 2 ist eine sich längs erstreckende Kammer 19 zur Aufnahme eines Filtereinsatzes mit einem Gehäuse 3 vorgesehen.
-
An den Hauptspitzenkörper 2 schließt sich ein Mundstück 4 an, dessen bevorzugte Ausbildung in Fig. 4 näher dargestellt ist.
-
Den Boden der Zigarettenaufnahme des Abschnittes 12 bildet eine auch als "Membran" bezeichenbare erste Querwand 16, die eine Vielzahl von sich längs erstreckenden Öffnungen oder Durchbrüchen 17 aufweist.
-
Rückwärts angrenzend an die erste Querwand 16 ist eine zentral angeordnete zweite Querwand 5 vorgesehen, die auch als "Teilsperre" bezeichnet werden könnte.
-
An der Rückseite 20 der zweiten Querwand 5 ist ein sich axial nach hinten erstreckendes Teil, eine Haltestange 7 befestigt. Eine dritte Querwand 6, die auch als zweite Membran bezeichnet werden könnte, ist an dem hinteren Abschnitt der Haltestange 7 befestigt und wird von dieser getragen, wobei diese Querwand 6 eine Vielzahl von sich längs erstreckenden Öffnungen 23 aufweist.
-
Von der zweiten Querwand 5, der Gehäusewandung 3 und der dritten Querwand 6 wird eine erste Kondensationskammer 10 gebildet. Die verschiedenen, diese Kammer 10 bildenden Flächen schaffen eine Aufnahme für die kondensierte Zigarettenrauch-Moleküle.
-
Am hintersten Ende 24 der Haltestange 7 ist eine auch als scheibenförmiges Teil bezeichenbare vierte Querwand 9 befestigt, die eine zusätzliche Fläche bildet, an der die Rauchpartikel kondensieren und die eine vordere Wand einer zweiten Kondensationskammer 11 bildet.
-
Innerhalb des Hauptspitzenkörpers 2 ist ein sich längs erstreckender Durchgang 8 vorgesehen, der das hintere Ende 25 des Filtereinsatzes mit dem Mundstück 4 verbindet.
-
Fig. 2 zeigt die bevorzugte Anordnung der Durchbrüche 17 der ersten Querwand 6, Fig. 3 die Stellung der zweiten Querwand 5 innerhalb des Filtereinsatzes.
-
Von der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform können im Rahmen der Erfindung Abwandlungen gemacht werden. Beispielsweise kann der Filtereinsatz entsprechend den Konstruktionserfordernissen aus zwei oder mehreren Teilen bestehen, die miteinander verbunden sind.