EA000244B1 - Сигарета и нагреватель для использования в электрической курительной системе - Google Patents

Description

Настоящее изобретение касается в общем электрических курительных систем и, в частности, сигарет, приспособленных для взаимодействия с электрическими зажигалками электрических курительных систем, и нагревателя, предназначенного для использования в электрических курительных системах.

Традиционные сигареты доставляют вкус и аромат курильщику в результате горения, во время которого большая часть горючего материала, преимущественно табака, сгорает при температурах, которые часто превышают 800°С во время затяжки. Тепло втягивается через примыкающую массу табака с помощью втягивания через мундштук. Во время нагревания неэффективное окисление горючего материала освобождает различные газообразные продукты сгорания и дистилляты из табака. Когда эти газообразные продукты проходят сквозь сигарету, они охлаждаются и конденсируются, образуя аэрозоль, который обеспечивает вкус и аромат, связанные с курением.

Традиционные сигареты имеют различные ощутимые связанные с ними недостатки. Один из них заключается в образовании побочной струи дыма во время тления между затяжками, который может быть неприятен для некурящих. Закуренная сигарета должна быть полностью выкурена или выброшена. Повторное раскуривание традиционной сигареты возможно, но обычно это является непривлекательным предприятием для истинного курильщика по субъективным причинам (аромат, вкус, благоухание).

Альтернатива более традиционным сигаретам включает сигареты, в которых сам горючий материал не высвобождает табачный аэрозоль. Такие курительные изделия могут содержать горючий, углеродистый нагревательный элемент (источник тепла), расположенный около или вокруг одного конца курительного изделия, и слой заполненных табаком элементов, расположенный рядом с вышеупомянутым нагревательным элементом. Нагревательный элемент зажигается с помощью спички или зажигалки, и когда курильщик делает затяжку сигаретой, тепло, производимое нагревательным элементом, передается в слой заполненных табаком элементов, чтобы вызвать высвобождение табачного аэрозоля. Хотя этот тип курительного устройства производит небольшое количество побочной струи дыма или совсем не образует ее, он все еще вырабатывает продукты горения в источнике тепла, и если его источник тепла воспламенен, его нелегко затушить для будущего использования в практическом смысле.

Как в более распространенных, так и в нагреваемых углеродом описанных выше устройствах, во время их использования происходит горение. Этот процесс, естественно, повышает выход многих побочных продуктов, когда сгоревший материал разрушается и взаимодействует с окружающей атмосферой.

Находящиеся в процессе одновременного рассмотрения и обычным образом переуступленные заявки на патент США с регистрационным номером 08/380.718, зарегистрированная 30 сентября 1995 года (РМ 1697 Cont) и с регистрационным номером 08/943.504, зарегистрированная 11 сентября 1992 года (РМ 1550), вместе с патентами США № 5.093.894, 5.225.498, 5.060.671 и 5.095.921 раскрывают различные нагревательные элементы и образующие аромат изделия, которые значительно снижают побочную струю дыма, в то же время позволяя курильщику по выбору приостанавливать и вновь начинать курение. Однако, раскрытые в этих патентах сигаретные изделия не очень прочные и могут разрушаться, разрываться или ломаться от длительного или небрежного обращения. В некоторых случаях эти известные сигареты могут раздавливаться, поскольку они даже более слабые, и могут разрываться или ломаться, когда их вынимают из зажигалки.

В вышеупомянутой заявке на патент США с регистрационным номером 08/380.718, зарегистрированной 30 сентября 1995 года (РМ 1697 Cont) и патенте США № 5.388.594 описана электрическая курительная система, включающая в себя новую снабженную электрической энергией зажигалку и новую сигарету, которая взаимодействует с зажигалкой. Предпочтительный вариант осуществления зажигалки включает в себя множество металлических извилистых нагревателей, расположенных в такой конфигурации, что скользящим образом принимают часть табачного стержня сигареты.

Предпочтительный вариант осуществления сигареты в заявке на патент США с регистрационным номером 08/380.718, зарегистрированной 30 сентября 1995 года (РМ 1697 Cont) и также раскрытый в патенте ЕР-А-0.615.411, содержит заполненный табаком трубчатый держатель, папиросную бумагу, обернутую вокруг трубчатого держателя, устройство проходящих насквозь штрангов фильтрующего материала в мундштучной части держателя и штранг фильтрующего материала на свободном (отдаленном) конце держателя. Сигарета и зажигалка имеют такую конфигурацию, что при вставлении сигареты в зажигалку, и когда приводятся в действие отдельные нагреватели для каждой затяжки, в пятнышках вокруг сигареты происходит локализированное обугливание в местоположениях, где каждый нагреватель касался сигареты (далее называемых следами нагревателя). После того приведения в действие всех нагревателей эти обуглившиеся пятна располагаются близко друг от друга и окружают центральную часть участка держателя сигареты.

В зависимости от максимальных температур и всей энергии, выделяемой нагревателями, обугленные пятна ясно обнаруживают более чем изменения цвета папиросной бумаги. В большинстве применений обугливание образует, по меньшей мере, за минуту отверстия в папиросной бумаге и лежащем под ней материале держателя, причем эти отверстия имеют тенденцию к механическому ослаблению сигареты. Для сигареты, подлежащей выниманию из зажигалки, обугленные пятна должны, по меньшей мере, частично скользить мимо нагревателей. В худшем случае, когда сигарета влажная или ее вертели в руках, или она перекручена, она может оказаться склонной к обрыву или оставлению частичек при ее изъятии из зажигалки. Кусочки, оставшиеся в зажимном приспособлении зажигалки, могут мешать надлежащей работе зажигалки и(или) давать некоторый нежелательный привкус дыму следующей сигареты. Если сигарета ломается пополам во время ее вынимания, курящий может не только расстроиться из-за испорченной сигаретной продукции, но также из-за перспективы вычищения мусора из засоренной зажигалки, прежде чем насладиться другой сигаретой.

Предпочтительный вариант осуществления сигареты в заявке на патент США с регистрационным номером 08/380.718, патенте ЕР-А-0.615.411 и патенте № 5.388.594 представляет по существу полую трубку между штрангом фильтрующего материала на конце мундштука сигареты и штрангом на удаленном конце. Полагают, что эта конструкция повышает выделение курильщику благодаря обеспечению достаточного пространства, в которое может выделять аэрозоль держатель с минимальным столкновением и конденсацией аэрозоля на каких-либо ближайших поверхностях.

Были выдвинуты несколько предложений, которые существенно снижают нежелательную побочную струю дыма, в то же время обеспечивая возможность курильщику приостанавливать курение изделия на требуемый период времени и затем возобновлять курение. Например, в переуступленных обычным образом патентах США № 5.093.894; 5.225.498; 5.060671 и 5.095.921 раскрыты различные нагревательные элементы и образующие аромат системы. В ЕР-А-0.615.411 и патенте США № 5.388.594 раскрыта курительная электрическая система, имеющая нагреватели, которые приводятся в действие под влиянием восприятия тяги с помощью управляющей и логической схемы. Нагреватели представляют собой предпочтительно относительно тонкую извилистую конструкцию для переноса достаточного количества тепла к сигарете и имеют легкий вес.

Хотя эти устройства и нагреватели преодолевают рассматриваемые проблемы и достигают установленных целей, многие варианты осуществления подвержены механическому ослаблению и возможному разрушению из-за напряжений, возникающих при вставлении и изъятии цилиндрической табачной среды, а также при пригонке или верчении в руках вставляемой сигареты.

Более того, могут возникать нежелательные электрические короткие замыкания, если форма узла нагревателя изменяется, например, под действием пригонки или верчения в руках вставляемой сигареты.

Кроме того, в электрических курительных системах используются электрорезистивные нагреватели, неизбежно требующие сравнительно сложных электрических соединений, которые могут нарушаться при введении или изъятии сигареты.

Когда мы включили скрошеный табак с полой конструкцией сигареты в патенте ЕР-А-0.615.411, то обнаружили, что такие сигареты при полном наполнении скрошеным табаком имели тенденцию функционировать соответствующим образом в электрической зажигалке при первых нескольких затяжках. После этого их выделение имеет тенденцию убывать. Такое же явление происходит при курении более традиционных сигарет в электрической зажигалке типа электрической зажигалки, раскрытой в патенте ЕР-А-0.615.411.

При оставлении незаполненными, полые конструкции сигарет предпочтительных вариантов осуществления изобретения в патенте ЕР-А-0.615.411 также до некоторой степени подвержены разрушению при чрезмерном или грубом обращении.

В свете этих различных аспектов изобретение определяется независимыми пунктами прилагаемой формулы изобретения.

Воплощающая аспекты настоящего изобретения сигарета имеет преимущество вследствие наличия крошеного табака, все еще способная работать при курении в качестве части курительной электрической системы.

Воплощающая аспекты изобретения сигарета имеет преимущество, состоящее в том, что она содержит крошеный табак и приспособлена для взаимодействия с электрической зажигалкой и предоставляет удовлетворительные уровни вкуса и выделения.

Воплощающая аспекты настоящего изобретения сигарета имеет преимущество, состоящее в том, что она включает в себя крошеный табак и все еще обеспечивает улучшенное постоянство выделения от затяжки к затяжке.

Воплощающие аспекты изобретения сигареты можно легко изготавливать и упаковывать в привлекательную упаковку.

Воплощающие аспекты изобретения сигареты могут иметь физическую прочность и позволяют доводить до минимума конденсирование и(или) фильтрацию аэрозоля в сигарете и(или) в зажигалке. Они могут оказывать дополнительное сопротивление поломке во время изъятия сигареты из зажигалки.

Воплощающие аспекты настоящего изобретения сигареты и приспособленные для употребления с зажигалкой электрической курительной системы, и могут быть наименее уязвимы в отношении разрушения или поломки во время грубого обращения потребителем.

Воплощающие аспекты настоящего изобретения сигареты и приспособленные для употребления с зажигалкой электрической курительной системы, могут быть не склонны к разрушению или поломке при изготовлении или упаковке сигарет.

Воплощающие аспекты изобретения сигареты и действующие с электрической зажигалкой могут привести к способам изготовления с эффективной стоимостью даже на промышленных скоростях.

Воплощающие аспекты изобретения нагреватели могут производить дым из табачной среды без непрерывного горения, могут снижать образование нежелательной побочной струи дыма, могут обеспечить возможность курильщику приостанавливать и возобновлять использование и могут улучшать образование аэрозоля в курительной системе.

Воплощающая изобретение конструкция нагревателя может обеспечивать требуемое количество затяжек и может прямо модифицироваться для изменения количества и(или) продолжительности затяжек, без ущерба в отношении субъективных качеств табака.

Воплощающий изобретение нагревательный элемент механически может быть пригоден для введения и изъятия сигареты.

Воплощающий аспекты изобретения электрорезистивный нагреватель может иметь упрощенные соединения со связанным с ним источником электроэнергии.

Воплощающий аспекты изобретения нагревательный элемент может быть механически прочным во время нагревательных циклов.

Варианты осуществления изобретения могут минимизировать изменение поверхности раздела между нагревательным элементом и сигаретой во избежание изменений в переносе тепла.

Воплощающий изобретение нагреватель может быть более экономичен для изготовления.

Один предпочтительный вариант осуществления изобретения обеспечивает курительную систему для доставки отклика ароматизированного табака курильщику. Система включает в себя сигарету и работающую от электричества зажигалку, и эта зажигалка включает в себя множество электрических нагревателей, а каждый из нагревателей приспособлен либо в одиночку, либо сообща к термическому высвобождению заранее определенного количества табачного аэрозоля из сигареты при его (их) активировании. Сигарета содержит трубчатую табачную пластинку, в которой первая часть трубчатой табачной пластинки заполнена столбиком табака, предпочтительно в форме крошеного табака, а вторая часть трубчатой табачной пластинки оставлена незаполненной или полой, чтобы определить пустоту в табачном столбике.

Более конкретно, вышеупомянутая сигарета предпочтительно содержит табачный стержень, сделанный из рубчатой табачной пластинки и штранг из табака, расположенный внутри трубчатой табачной пластинки. Табачный стержень приспособлен для того, чтобы скользящим образом входить в зажимное приспособление электрического нагревателя, так что нагревательные элементы располагаются рядом с табачным стержнем в местоположении между свободным концом и противоположным концом табачного стержня. Штранг (или столбик) табака предпочтительно проходит от свободного конца табачного стержня до местоположения, которое разнесено от противоположного конца табачного стержня так, чтобы определять пустоту (или полую часть), примыкающую к противоположному концу.

Относительные размеры сигареты и зажимного приспособления нагревателя определены таким образом, что при введении сигареты в зажигалку каждый нагреватель располагается рядом с табачным стержнем в заранее определенном местоположении вдоль табачного стержня и предпочтительно так, что продольное протяжение соприкосновения между нагревателем и сигаретой (далее называемое следом нагревателя) накладывается, по меньшей мере, на часть вышеупомянутой пустоты и, по меньшей мере, на часть штранга из табака. При таком выполнении достигается постоянное и достаточное выделение, когда сигарета электрически прикуривается, и конденсация табачного аэрозоля около и вокруг нагревательных элементов снижается.

В качестве альтернативы, относительные размеры сигареты и зажимного приспособления нагревателя зажигалки определены таким образом, что при введении сигареты в зажигалку каждый нагреватель располагается рядом с табачным стержнем так, что, по меньшей мере, некоторые, если не все следы нагревателей накладываются только на заполненную часть табачного стержня (над штрангом фильтрующего материала). При такой конфигурации пустоту все еще можно использовать для того, чтобы способствовать образованию аэрозоля и помогать охлаждению дыма.

Папиросную бумагу предпочтительно оборачивают вокруг трубчатой табачной пластинки таким образом, чтобы обеспечить внешний вид и ощущение более традиционной сигареты, когда курильщик держит ее в руках.

Табачная пластинка предпочтительно содержит несоединенную табачную пластинку основы и слой табачного материала, расположенный вдоль, по меньшей мере, одной стороны табачной пластинки основы.

Кроме того, сигарета предпочтительно содержит фильтр, надетый на вышеупомянутый противоположный конец табачной пластинки, который содержит пропускающий сквозь себя штранг фильтрующего материала (также известные в технике под названием просвистываемые штранги), штранг фильтрующего материала мундштука и надетую сверху бумагу, прикрепляющую штранги к табачному стержню.

Когда воплощающую настоящее изобретение сигарету вставляют в зажигалку электрической курительной системы, сигарета точно подгоняется относительно упора, расположенного внутри зажимного приспособления нагревателя зажигалки (или при некоторой эквивалентной подгонке), так что электрические нагревательные элементы зажигалки располагаются последовательно рядом с сигаретой, в общем, в одном и том же местоположении для каждой сигареты. Когда начинается затяжка, по меньшей мере, один из нагревателей зажигалки в ответ активизируется, нагревая сигарету в вышеупомянутом местоположении вдоль табачного стержня. При развитии затяжки табачный стержень нагревается, и аэрозоль отделяется от табачной пластинки и крошеного табака. Там, где след нагревателя накладывается на пустоту в табачном стержне, табачный аэрозоль почти немедленно освобождается в пространство, определяемое в незаполненной части табачного стержня, и выводится из сигареты. Табачная пластинка вносит большую часть в эту фракцию от всего аэрозоля, выделяемого сигаретой, и полагают, что оперативность выделения благоприятно действует на характер и длительность затяжки курильщика сигаретой. Из-за большей массы табака в заполненной части табачного стержня происходит небольшая задержка в высвобождении аэрозоля из того места, где след нагревателя накладывается на заполненную часть стержня. Аэрозоль, который отделяется из заполненной части табачного стержня, вносит дополнительный, доминирующий аромат и характер курению.

Дополнительный аспект настоящего изобретения заключается в способности регулирования выделений сигареты электрической курительной системы, в которой пропорциональная величина перекрытия между заполненной и незаполненной частями табачного стержня следа нагревателя производит требуемое регулирование в выделении от одного сорта сигареты к другому или в пределах линейного развития одного и того же сорта.

Еще один аспект настоящего изобретения заключается в способе усовершенствования уровней и постоянства выделения аэрозоля из сигареты, приводимой в действие электрическим нагревательным устройством, где сигарета имеет свободный конец и противоположный конец. Способ содержит этапы наложения следа нагревателя как на заполненную табаком часть сигареты, примыкающую к свободному концу, так и на незаполненную часть сигареты, примыкающую к противоположному концу, одновременно резистивно нагревая вдоль следа нагревателя и продвигаясь по сигарете через ее противоположный конец.

Еще один аспект настоящего изобретения заключается в обеспечении содержащей наполнитель сигареты, приводимой в действие электрической зажигалкой, и эта сигарета содержит табачный стержень, имеющий свободно пропускающий фильтр и свободную от наполнителя часть стержня, примыкающую к свободно пропускающему фильтру, так что способствует образованию соответствующей аэрозольной продукции.

Другим аспектом настоящего изобретения является усиленная трубчатая табачная пластинка, имеющая льняное или древесное целлюлозное волокно, добавленное к ее основной пластинке так, чтобы обеспечить дополнительную прочность. В качестве альтернативы, в структуру основной пластинки можно включить целлюлозное волокно из стебля средней жилки табачного листа в качестве усиливающего агента.

Прочность сигареты улучшена благодаря включению крошеного табака в рамках ее трубчатой табачной пластинки таким образом, чтобы обеспечить сигарету, которая может лучше противостоять обращению с ней, включая манипулирование производящих сигареты механизмов и потребителей.

Воплощающий изобретение нагреватель предпочтительно содержит опорную втулку и множество электрорезистивных нагревательных лопаток, определяющих гнездо для приема вставляемых сигарет. Каждая лопатка содержит первую ножку лопатки нагревателя, имеющую первый конец и второй конец и выступающую первым концом от опорной втулки, вторую ножку лопатки нагревателя, имеющую первый конец и второй конец, и соединительную секцию, соединяющую второй конец первой ножки и первый конец второй ножки. Второй конец второй ножки проходит по направлению к опорной втулке и электрически изолирован от нее. Для нагрева электрорезистивной лопатки нагревателя образована резистивная нагревательная схема, которая, в свою очередь, нагревает вставленную сигарету. Первая и вторая ножки разделены зазором для обеспечения доступа воздуха с целью способствования выделению ароматических веществ из нагреваемой сигареты, при втягивании курильщиком.

Теперь будут описаны варианты осуществления изобретения в качестве примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 и 2 представлены перспективные виды соответствующей предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения электронной курительной системы;

на фиг.3 - перспективный вид с вырезом сигареты, заключенной в зажимное приспособление нагревателя показанной на фиг.1 курительной системы;

на фиг. 4А - вид в разрезе сбоку сигареты, сконструированной в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг.4В - подробный перспективный вид показанной на фиг. 4А сигареты с некоторыми компонентами сигареты, частично не разделенными;

на фиг. 5А и 5В - схемы технологического процесса изготовления бобин табачной пластинки показанной на фиг. 4 А и 4В сигареты, где фиг. 5А изображает этапы преобразования табачного сырья в лист табачной пластинки, а фиг.5В изображает этапы преобразования листа табачной пластинки в бобины табачной пластинки;

на фиг. 6А - вид сбоку в поперечном разрезе сигареты, сконструированной в соответствии с, по существу, пустотелым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг.бВ - графическое представление вырабатывания аэрозоля в зависимости от времени в течение каждой затяжки, производимой сигаретой, сконструированной в соответствии, по существу, с пустотелым вариантом осуществления настоящего изобретения, изображенным на фиг. 6А;

на фиг.бС - план устройства замера дыма, которое использовали для установления представленных на фиг.бВ, 7В и 8 данных;

на фиг. 7А - вид сбоку в поперечном разрезе сигареты, сконструированной в соответствии с полностью заполненным вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг.7В - графическое представление вырабатывания аэрозоля в зависимости от времени в течение каждой затяжки, производимой сигаретой, сконструированной в соответствии с полностью заполненным вариантом осуществления настоящего изобретения, изображенным на фиг.7А;

на фиг.8 - графическое сравнение объема аэрозоля в течение каждой последовательной затяжки, выделяемой каждой сигаретой из описанных со ссылкой на фиг.4А, 6А и 7А типов;

на фиг.9 - графическое представление соотношения между выделением всего вещества частиц (ВВЧ) и количеством перекрытия нагревателей поверх заполненного участка частично заполненной сигареты, сконструированной в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления (фиг. 4А) настоящего изобретения;

на фиг. 10 - вид сбоку в поперечном разрезе сигареты, сконструированной в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 11 - вид сбоку в поперечном разрезе сигареты, сконструированной в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 12 - вид сбоку в поперечном разрезе зажимного приспособления нагревателя, воплощающего дополнительный аспект настоящего изобретения;

на фиг. 13 - ввд сбоку узла нагревателя, воплощающего дополнительный аспект настоящего изобретения;

на фиг. 14 - вид сбоку в поперечном разрезе зажимного приспособления нагревателя, воплощающего следующий аспект настоящего изобретения, использующего электроизоляционное покрытие;

на фиг. 15 - вид сбоку в поперечном разрезе зажимного приспособления нагревателя, воплощающего аспект настоящего изобретения, использующего электроизоляционное покрытие, образующее втулку;

на фиг. 16 - вид сбоку в поперечном разрезе зажимного приспособления нагревателя, использующего аспект настоящего изобретения, имеющий ножки лопаток нагревателя в форме серпантина;

на фиг. 17А - вид спереди в поперечном разрезе лопатки нагревателя, имеющего плоскую нижнюю сторону, обращенную к вставляемой сигарете;

на фиг. 17В - вид спереди в поперечном разрезе лопатки нагревателя, имеющего изогнутую под углом нижнюю сторону, обращенную к вставляемой сигарете;

на фиг. 17С - вид спереди в поперечном разрезе лопатки нагревателя, имеющего закругленную нижнюю сторону, обращенную к вставляемой сигарете;

на фиг. 18 - вид сверху симметричного устройства лопаток нагревателя в плоском состоянии перед скручиванием;

на фиг. 19 - вид сверху несимметричного устройства лопаток нагревателя в плоском состоянии перед скручиванием;

на фиг. 20 - радиальный вид в поперечном разрезе электрической курительной системы, воплощающей настоящее изобретение, изображающий альтернативный вариант осуществления нагревателя;

на фиг. 21 - продольный вид в поперечном разрезе приемной полости гильзы ароматизирующего вещества изображенной на фиг. 20 электрической курительной системы, взятый по линии А-А фиг. 20;

на фиг. 22 - радиальный вид в поперечном разрезе, изображающий другой альтернативный вариант осуществления нагревателя;

на фиг.23 - продольный вид в поперечном разрезе приемной полости гильзы ароматизирующего вещества электрической курительной системы, изображенной на фиг.22, взятый по линии В-В фиг.22.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Рассмотрим фиг.1 и 2, на которых предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает курительную систему 21, которая включает в себя частично заполненную сигарету 23 с наполнителем и зажигалку 25 с возможностью ее повторного использования. Сигарета 23 приспособлена для вставления ее и изъятия из приемника 27 в передней торцевой части 29 зажигалки 25. Как только сигарету 23 вставляют, курительная система 21 используется почти так же, как более традиционная сигарета, но без горения или тления сигареты 23. Сигарета 23 выбрасывается после одного или больше циклов затяжек. Каждая сигарета 23 предпочтительно обеспечивает в общем восемь затяжек (циклов затяжек) или более на курение; однако, регулирование на меньшее или большее общее количество возможных затяжек является делом опыта конструирования.

Зажигалка 25 включает в себя корпус 31, имеющий переднюю и заднюю части 33 и 35 корпуса. Одна или больше аккумуляторных батареек 35а сменяемым образом расположены внутри задней части 35 корпуса и обеспечивают электроэнергией множество электрорезистивных нагревательных элементов 37, которые размещены в передней 33 части корпуса рядом с приемником 27. Управляющая схема 41 в передней части 33 корпуса устанавливает электрическую связь между аккумуляторными батарейками 35а и нагревательными элементами 37. Задняя часть 35 корпуса предпочтительно приспособлена для легкого открывания и закрывания, например, с помощью винтов или зажимных элементов, для облегчения замены аккумуляторных батареек. Если нужно, для подзарядки аккумуляторных батареек от бытового или аналогичного источника тока можно предусмотреть электрический разъем или контакты.

Передняя часть 33 корпуса предпочтительно съемным образом соединена с задней частью 35 корпуса, например, с помощью соединения ласточкиным хвостом или цокольной посадки. Корпус 31 делают предпочтительно из твердого, жаропрочного материала. Предпочтительные материалы включают металлические, или более предпочтительно, полимерные материалы. Корпус 31 предпочтительно имеет общие размеры порядка 10,7 см на 3,8 см на 1,5 см, так что курильщику удобно держать его в руке.

Аккумуляторные батарейки 35а имеют такие размеры, чтобы обеспечить достаточную энергию для предполагаемого функционирования нагревательных элементов 37, и предпочтительно содержат заменяемый и подзаряжаемый тип. Пригодны также альтернативные источники энергии, типа конденсаторов. В предпочтительном варианте осуществления источник электроэнергии содержит четыре никелькадмиевых элементов батареек, соединенных последовательно, с общим напряжением без нагрузки примерно 4,8-5,6 вольта. Однако, характеристики, необходимые для источника электроэнергии, выбираются в виду характеристик других компонентов в курительной системе 21, в частности, характеристик нагревательных элементов 37. В патенте США № 5.144.962 (РМ 1345), включенном здесь путем ссылки, описано несколько типов источников электроэнергии, полезных в связи с соответствующей настоящему изобретению курительной системой, типа перезаряжаемых источников аккумуляторных батарей и энергетических устройств, которые содержат конденсатор, подзаряжаемый от аккумуляторной батареи.

Рассмотрим теперь фиг.3, на которой передняя часть 33 корпуса зажигалки 25 поддерживает, по существу, цилиндрическое зажимное приспособление 39 нагревателя, которое скользящим образом принимает сигарету 23. Зажимнос приспособление 39 нагревателя заключает нагревательные элементы 37 и приспособлено для поддержания вставляемой сигареты 23 фиксируемым образом относительно нагревательных элементов 37, так что нагревательные элементы 37 располагаются рядом с сигаретой приблизительно в одном и том же местоположении вдоль каждой сигареты. Место, где каждый нагревательный элемент 37 удерживается напротив (или находится в тепловом контакте) полностью вставленной сигареты 23, упоминается здесь как след нагревателя.

Для того, чтобы гарантировать согласующееся размещение нагревательных элементов 37 относительно каждой сигареты 23, от сигареты к сигарете, зажимное приспособление 39 нагревателя обеспечено ограничителем 182, к которому прилегает сигарета при ее помещении в зажигалку 25. Вместо него можно использовать другие подходящие средства для регистрации сигареты 23 относительно зажигалки 25.

Передняя часть 33 корпуса зажигалки 25 включает в себя также электрическую управляющую схему 41, которая передает заранее определенное количество энергии от источника электроэнергии - батареек 35а в нагревательные элементы 37. В предпочтительном варианте осуществления зажимное приспособление 39 нагревателя содержит восемь разнесенных по окружности нагревательных элементов 37, которые концентрически выровнены с приемником 27 и имеют форму серпантина. Детали нагревательных элементов 37 показаны и описаны в переуступленной обычным способом заявке на патент США с регистрационным номером 07/943.504 (РМ 1550), находящейся в процессе одновременного рассмотрения с настоящей заявкой, и в переуступленном обычным способом патенте США № 5.388.594 (РМ 1697), причем оба документа приведены здесь путем ссылки во всей их полноте. Дополнительные зажимные приспособления 39 нагревателя, которые способны работать в качестве части зажигалки 25, включают приспособления, раскрытые в переуступленной обычным способом, находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент США с регистрационным номером 08/291.690, зарегистрированной 16 августа 1994 г. (Досье уполномоченного № РМ 1719), причем все этот документ приведен здесь путем ссылки во всей полноте; и в последующей части данного описания, приводимой со ссылкой на фиг. 1323. Электропитание на нагревательные элементы 37 предпочтительно подается по отдельности от источника электроэнергии - батареек 35а с помощью управляющей схемы 41 для нагревания сигареты 23 предпочтительно восемь раз в разнесенных местоположениях по периферии сигареты 23. Нагревание обеспечивает восемь затяжек от сигареты 23, как обычно получается при курении более традиционной сигареты. Может оказаться предпочтительным зажигать более одного нагревателя одновременно для одной или более затяжек.

Другое предпочтительное устройство нагревателя предложено в находящейся в процессе одновременного рассмотрения, переуступленной обычным способом заявке на патент США с регистрационным номером 08/224.848, зарегистрированной 8 апреля 1994 г. (РМ-1729В), приведенной здесь путем ссылки во всей ее полноте.

Вернемся вновь к фиг.2, где схема 41 предпочтительно активируется приводимым в действие затяжкой датчиком 45, который чувствителен либо к изменениям давления, либо изменениям скорости протекания воздуха, которые происходят при начале втягивания через сигарету 23, производимого курильщиком. Приводимый в действие затяжкой датчик 45 предпочтительно расположен в передней части 33 корпуса зажигалки 25 и сообщен с пространством внутри зажимного приспособления 39 нагревателя рядом с сигаретой 23 через канал, проходящий через распорную втулку в основании зажимного приспособления 39 нагревателя и, если нужно, трубку датчика затяжек (не показанную). Приводимый в действие затяжкой датчик 45, пригодный для использования в курительной системе 21, описан в переуступленном обычным способом патенте США № 5.060.671 (РМ 1337), описание которого приведено здесь путем ссылки. Датчик 45 затяжек содержит предпочтительно кремниевый датчик модели 163PCOID35, изготавливаемый отделом МикроСвитч (MicroSwitch) фирмы Хонсвслл. инк., Фрипорт, штат Иллинойс. Чувствительные к потоку устройства, типа устройств, использующих принципы тепловой анемометрии, также успешно продемонстрировали свою пригодность для активирования подходящего одного из нагревательных элементов 37 при обнаружении изменения воздушного потока. Как только управляющая схема 41 активируется датчиком 45, она направляет электрический ток в подходящий один из нагревательных элементов 37.

В местоположении на внешней части зажигалки 25, предпочтительно на передней части 33 корпуса, предусмотрен индикатор 51 для индикации количества затяжек, остающихся для курения сигареты 23. Индикатор 51 предпочтительно содержит семисегментный жидкокристаллический дисплей. В предпочтительном варианте осуществления индикатор 51 отображает цифру 8, когда детектор 53 сигареты выявляет наличие сигареты в зажимном приспособлении 39 нагревателя. Детектор 53 предпочтительно содержит светодатчик на основании зажимного приспособления 39 нагревателя, который определяет, когда луч света отражается от вставленной сигареты 23. После этого детектор 53 сигареты подаст сигнал на схему 41, которая. в свою очередь, в ответ подает сигнал на индикатор 51. Отображение цифры 8 на индикаторе 51 отражает то. что имеется восемь затяжек, предусмотренных в каждой сигарете 23, то есть ни один из нагревательных элементов 37 не активирован для нагрева сигареты 23. После полного выкуривания сигареты 23 индикатор показывает цифру 0. Когда сигарету 23 удаляют из зажигалки 25, детектор 53 сигареты больше не обнаруживает присутствие сигареты 23, и индикатор 51 выключается. Детектор 53 сигареты модулируется таким образом, что он не излучает постоянно луч света, который в противном случае создает излишний расход энергии в источнике электроэнергии. Предпочтительным детектором 53 сигареты, подходящим для использования в курительной системе 21, является светодатчик типа OPR5005, изготавливаемый фирмой ОРТЕХ Текло доджи Инк. (Technology, Inc.), 1215 Вест Кросби Роуд, Каролтон, штат Техас 75006, США.

В качестве альтернативы отображения оставшегося числа затяжек, дисплей детектора можно вместо этого устанавливать для индикации, активна система или неактивна (включено или выключено).

В качестве одной из нескольких возможных альтернатив использования вышеупомянутого детектора 53 сигареты, для обнаружения наличия или отсутствия сигареты 23 можно предусмотреть механический выключатель (не показанный), а для восстановления в исходное состояние схемы 41, при вставлении новой сигареты в зажигалку 25, можно предусмотреть кнопку восстановления (не показанную), например, для того, чтобы заставить индикатор 51 отображать цифру 8, и т.д. Источники электроэнергии, схемы, приводимые в действие от затяжки, датчики и индикаторы, пригодные для работы с соответствующей настоящему изобретению курительной системой 21, описаны в переуступленном обычным способом патенте

США № 5.060.671 (PM 1337) и переуступленной обычным способом заявке на патент США с регистрационным номером 07/943.504 (РМ 1550), описание которых приведено здесь путем ссылки.

Рассмотрим теперь фиг.4А и 4В, где сигарета 23, сконструированная в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, содержит табачный стержень 60 и фильтрующий наконечник 62, которые соединены вместе бумажным наконечником 64.

Частично заполненная сигарета 23 с наполнителем предпочтительно имеет, по существу, постоянный диаметр по всей ее длине и, подобно более традиционным сигаретам, имеет диаметр предпочтительно между примерно 7,5 мм и 8,5 мм, так что курительная система 21 обеспечивает курильщика хорошо знакомым ротовым ощущением. В предпочтительном варианте сигарета 23 имеет общую длину 62 мм, благодаря чему облегчается использование обычных упаковочных механизмов при упаковке сигарет 23. Объединенная длина фильтра мундштука 104 и фильтра свободного прохождения 102 предпочтительно составляет 30 мм. Бумажный наконечник проходит предпочтительно на 6 мм по табачному стержню 60. Общая длина табачного стержня 60 предпочтительно составляет 32 мм. Можно выбрать другие пропорции длины и диаметра вместо перечисленных выше для предпочтительного варианта осуществления изобретения.

Табачный стержень 60 сигареты 23 предпочтительно содержит табачную пластинку 66, которая свернута в трубчатую (цилиндрическую) форму.

Верхняя обертка 71 плотно оборачивает табачную пластинку 66 и удерживается вместе по продольному шву, как и в обычной конструкции более традиционных сигарет. Верхняя обертка 71 сохраняет табачную пластинку 66 в свернутом состоянии вокруг фильтра свободного прохождения 74 и табачного штранга 80.

Бумага верхней обертки 71 сигареты предпочтительно плотно оборачивается вокруг табачной пластинки 66 так, чтобы воспроизводить внешний вид и ощущение более традиционной сигареты. Обнаружено, что дым лучшего вкуса достигается при использовании в качестве бумаги верхней обертки 71 папиросной бумаги стандартного типа, предпочтительно льняной бумаги, приблизительно имеющей 20-50 CORESTA (определяется, как количество воздуха, измеренное в кубических сантиметрах, которое проходит через один квадратный сантиметр материала, например, бумажного листа, за одну минуту при перепаде давления в 1,0 килопаскаль), и более предпочтительно порядка 30-45 CORESTA, удельный вес приблизительно 23-35 граммов на квадратный метр (г/м²), и более предпочтительно порядка 23-30 г/м², и загрузка наполнителя (предпочтительно карбонат кальция) приблизительно 23-35% по весу, и более предпочтительно 28-33% по весу.

Бумага верхней обертки 71 предпочтительно содержит немного или совсем не содержит цитрата или других модификаторов горения с предпочтительными уровнями цитрата, изменяющимися от 0 до примерно 2,6% по весу бумаги верхней обертки 71, и более предпочтительно менее 1%.

Табачная пластинка 66 сама предпочтительно содержит основную пластинку 68 и слой табачного ароматического материала 70, расположенный вдоль внутренней поверхности основной пластинки 68. На конце 72 наконечника табачного стержня 60 табачная пластинка 66 вместе с верхней оберткой 71 оборачиваются вокруг трубчатого штранга фильтра свободного прохождения 74. Фильтр свободного прохождения 74 обеспечивает конструктивное определение и поддержку на конце 72 наконечника табачного стержня 60 и позволяет извлекать аэрозоль из внутренней части табачного стержня 60 с минимальным перепадом давления. Фильтр свободного прохождения 74, кроме того, действует в качестве сужения потока у конца 72 наконечника табачного стержня 60, что, как полагают, способствует образованию аэрозоля во время затягивания сигаретой 23. Фильтр свободного прохождения предпочтительно имеет длину, по меньшей мере, 7 миллиметров для облегчения механического манипулирования и предпочтительно кольцеобразную форму, хотя пригодны другие формы и типы низкоэффективных фильтров, включая цилиндрические штранги фильтрующего материала.

На свободном конце 78 табачного стержня 60 табачная пластинка 66 вместе с верхней оберткой 71 обернута вокруг цилиндрического табачного штранга 80. Табачный штранг 80 выполнен предпочтительно отдельно от табачной пластинки 66 и содержит сравнительно короткий столбик крошеного табака, который обернут оберточным материалом 84 штранга и удерживается им.

Табачный штранг 80 предпочтительно сформирован на обычном сигаретном стержне, изготавливаемом машиной, где крошеный табак (предпочтительно смешанный) формируют воздушным потоком в виде непрерывного стержня табака на транспортерной ленте и оборачивают непрерывной лентой оберточного материала 84 штранга, которую затем склеивают продольным швом и обеспечивают теплоизоляцией. Однако, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения оберточный материал 84 штранга предпочтительно изготавливают из целлюлозного полотна с небольшим количеством наполнителя или без него с проклеенными или обожженными присадками (каждая на уровне ниже 0,5% по весу), и предпочтительно немного или совсем без проклейки.

Оберточный материал 84 табачного штранга предпочтительно имеет низкий удельный вес, ниже 15 граммов на квадратный метр, и более предпочтительно, порядка 13 граммов на квадратный метр. Оберточный материал 84 табачного штранга предпочтительно имеет высокую проницаемость в диапазоне порядка 20.00035.000 CORESTA, и более предпочтительно в диапазоне порядка 25.000-35.000 CORESTA и сделана предпочтительно из пульпы древесного волокна хвойных пород, целлюлозы типа манильской пеньки или другой длинноволоконной пульпы. Такие типы бумаги имеются на предприятии Папиерфабрик Шоллер (Papierfabrik Schoeller) и Хосч (Hoescht) GMBH, почтовое отделение 1155, D-76584, Гернсбэк, Германия; другой бумагой, подходящей для использования в качестве оберточного материала 84 штранга, является бумага TW 2000 из ДеМаудьют оф Юмперл, Франция, с добавлением карбоксиметилцеллюлозы на уровне 2,5 весового процента.

Изготавливающая табачный стержень машина работает так, что обеспечивает плотность табачного стержня приблизительно 0,17-0,30 грамма на кубический сантиметр (г/см³), но более предпочтительно в диапазоне, по меньшей мере, 0,20-0,30 г/см³, и еще более предпочтительно между примерно 0,24 и 0,28 г/см³. Повышенные плотности предпочтительны во избежание появления рыхлых концов на свободном конце 78 табачного стержня 60. Однако, следует понимать, что более низкие плотности стержня обеспечат возможность табачному столбику 82 вносить большую долю аэрозоля и аромата при курении. В соответствии с этим необходимо найти баланс между выделением аэрозоля (которому благоприятствует низкая плотность стержня в табачном столбике 82) и избежанием рыхлых концов (чему благоприятствуют повышенные диапазоны плотностей стержня).

Табачная колонка 84 предпочтительно содержит крошеный табак из смеси сортов табака, типичный для промышленности, включающей смеси, содержащие Брайт, Бурлей и восточные сорта табака вместе с воспроизведенными (необязательно) сортами табака и другими компонентами смеси, включая традиционные букеты сигарет. Однако, в предпочтительном варианте осуществления изобретения крошеный табак табачной колонки 84 содержит смесь сортов Брайт, Бурлей и восточного табака в соотношении примерно 45:30:25 для рынка в США, без включения воспроизведенных сортов табака или каких-либо других крошеных ароматизированных веществ. Факультативно в смесь может быть включен расширяемый компонент табака для регулирования плотности стержня, и могут быть добавлены ароматические вещества.

Непрерывный табачный стержень, формируемый описанным выше способом, режут в соответствии с определенной заранее длиной штранга для табачного штранга 80. Эта длина предпочтительно составляет, по меньшей мере, 7 мм для облегчения манипулирования механизма. Однако, длину можно изменять от примерно 7 мм до 25 мм или больше, в зависимости от предпочтений в конструкции сигарет, которая станет понятной из последующего описания, с конкретными ссылками на фиг. 4 А и 4В.

В общем длину 86 табачного штранга 80 предпочтительно устанавливают в зависимости от общей длины 88 табачного стержня 60 таким образом, что вдоль табачного стержня 60 образуется участок 90 пустоты 91 между фильтром свободного прохождения 74 и табачным штрангом 80. Пустота 91 соответствует незаполненной части табачного стержня 60 и находится в непосредственной связи по потоку с наконечником 62 через фильтр свободного прохождения 74 табачного стержня 60.

Рассмотрим, в частности, фиг. 4А, где длину 86 табачного штранга 80 и его относительное расположение вдоль табачного стержня 60 также выбирают в соответствии с особенностями нагревательных элементов 37. Когда сигарету надлежащим образом располагают относительно упора 182 зажимного приспособления 39 нагревателя, часть 92 каждого нагревательного элемента 37 соприкасается с табачным стержнем 60 вдоль области табачного стержня 60. Эта область соприкосновения называется следом нагревателя 94. След нагревателя 94 (показанный двойной стрелкой на фиг. 4А) не является частью самой конструкции сигареты, а представляет ту область табачного стержня 60, где ожидается, что нагревательный элемент 37 может достигать рабочих температур нагревания во время курения сигареты 23. Поскольку нагревательные элементы 37 находятся на фиксированном расстоянии 96 от упора 182 отжимного приспособления 39 нагревателя, след нагревателя 94 постоянно располагается вдоль табачного стержня 60 на одном и том же заранее определенном расстоянии 96 от свободного конца 78 табачного стержня 60 для каждой сигареты 23, которая полностью вставлена в зажигалку 25.

Длину табачного штранга 80, длину следа нагревателя 94 и расстояние между следом нагревателя 94 и упором 182 предпочтительно выбирают так, чтобы след нагревателя 94 проходил за пределы табачного штранга 80 и накладывался на участок 90 пустоты 91 на расстояние 98. Расстояние 98, на которое след нагревателя 94 накладывается на пустоту 91 (незаполненную часть табачного стержня 60) также называется перекрытие пустоты нагревателем 98. Расстояние, на которое оставшаяся часть следа нагревателя 94 накладывается на табачный штранг 80, называется перекрытием наполнителя нагревателем 99.

Наконечник 62 предпочтительно содержит фильтр свободного прохождения 102, располо19 женный смежно с табачным стержнем 60 и штрангом фильтрующего материала мундштука 104 на удаленном конце наконечника 62 от табачного стержня 60. Фильтр свободного прохождения 102 предпочтительно является трубчатым и переносит воздух с очень маленьким перепадом давления. Однако, вместо него можно использовать другие низкоэффективные фильтры стандартной конфигурации. Внутренний диаметр фильтра свободного прохождения 102 предпочтительно равен от 2 до 6 миллиметров и предпочтительно является большим, чем внутренний диаметр фильтра свободного прохождения 74 табачного стержня 60.

Штранг фильтрующего материала мундштука 104 закрывает свободный конец наконечника 62 с целью улучшения внешнего вида и, если нужно, произведения некоторой фильтрации, хотя предпочитают, чтобы штранг фильтрующего материала мундштука 104 содержал низкоэффективный фильтр, предпочтительно порядка 15-25% эффективности.

Фильтр свободного прохождения 102 и штранг фильтрующего материала мундштука 104 предпочтительно соединены вместе в виде единого штранга 110 оберточным материалом 112 штранга. Оберточный материал 112 штранга предпочтительно пористый, легкий оберточный материал штранга такой, как обычно применяемый для этой цели в технике изготовления сигарет. Единый штранг 110 прикреплен к табачному стержню 60 с помощью бумажного наконечника 64 с характеристиками, являющимися стандартными и обычно используемыми в сигаретной промышленности. Бумага наконечника 64 может быть пробкового, белого или какоголибо другого цвета, соответствующего декоративным предпочтениям.

Сконструированная в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения сигарета 23 предпочтительно имеет общую длину приблизительно 62 мм, из которых 30 мм содержат объединенную втулку 110 наконечника 62. В соответствии с этим табачный стержень 60 равен по длине 32 мм. Фильтр свободного прохождения 74 табачного стержня 60 предпочтительно имеет длину, по меньшей мере, 7 мм, а участок пустоты 91 между фильтром свободного прохождения 74 и табачным штрангом 80 предпочтительно составляет, по меньшей мере, 7 мм по длине. В предпочтительном варианте осуществления изобретения длина следа нагревателя 94 составляет приблизительно 12 мм, и он расположен так, что обеспечивает 3 мм перекрытия пустоты нагревателя 98, оставляя 9 мм следа нагревателя 94, наложенным на табачный штранг 80.

Следует понимать, что длину участка пустоты 91 и длину табачного штранга 80 можно регулировать для облегчения изготовления и, что более важно, для регулирования характеристик курения сигареты 23, включая регулирование ее вкуса, затягивания и выделения. Длиной участка пустоты 91 и величиной перекрытия наполнителя нагревателем (и перекрытия пустоты нагревателем) также можно манипулировать для регулировки незамедлительности отклика, для способствования равномерности выделения (на основании равномерности от затяжки к затяжке, а также между сигаретами), и для управления конденсацией аэрозоля около или вокруг нагревателей.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения участок пустоты 91 (свободная от наполнителя часть табачного стержня 60) простирается приблизительно на 7 мм для гарантии соответствующей очистки между следом нагревателя 94 и фильтром свободного прохождения 74. Таким образом, обеспечен такой запас, что след нагревателя 94 не нагревает фильтр свободного прохождения 74 во время курения. Приемлемы и другие длины, например, если позволяют допустимые отклонения от стандартного размера при изготовлении, участок пустоты 91 может быть сделан приблизительно 4 мм или даже короче, или в другом крайнем случае, простираться дальше 7 мм, определяя удлиненную свободную от наполнителя часть вдоль табачного стержня 60. Предпочтительный диапазон длин для свободной от наполнителя части (пустоты 91) составляет приблизительно от 4 мм до 18 мм, и более предпочтительно 5-12 мм.

Основная пластинка 68 физически отделяет нагревательные элементы 37 от табачного ароматического материала, переносит тепло, образуемое нагревательными элементами 37, к ароматическому материалу 70 и поддерживает физическое сцепление табачного стержня во время манипулирования, вставления в зажигалку 25 и удаления сигареты после курения.

В последующем описании для различных компонентов, включая табачную пластинку 66, устанавливаются некоторые процентные уровни и(или) относительные веса. Если не оговорено особо, или, в противном случае, наоборот, хорошо понятно специалистам в данной области техники, перечисления весового процента ведутся на основании веса в сухом состоянии, то есть перечисляемые процентные уровни и(или) относительные веса регулируются в отношении содержания влаги (не включая ее).

В последующих абзацах описывается также процесс изготовления табачной пластинки 66, предпочтительно без добавления углеродного волокна. В завершение предпочтительного процесса изготовления сама основная пластинка 68 имеет предпочтительный общий удельный вес приблизительно 35-45 г/м², более предпочтительно приблизительно 40 г/м². При 40 г/м² основная пластинка 68 предпочтительно содержит приблизительно 28 г/м² табачного волокна и приблизительно 12 г/м² целлюлозного волокна типа волокна из древесной пульпы или льна.

Целлюлозное волокно служит в качестве целлюлозного упрочняющего агента в структуре основной пластинки 68. Предпочтительно уменьшать до минимума количество целлюлозного волокна в основной пластинке по субъективным причинам (во избежание установления бумажного тона вкусу сигареты). В общем, отношение табачного волокна к целлюлозному волокну в основной пластинке 68 на основании веса сухого вещества должно изменяться примерно от 2:1 до 4:1. Предпочтительным целлюлозным материалом является небеленая крафтцеллюлоза из древесины хвойных пород, хотя применимы большинство древесных и льняных пульп.

Альтернативным упрочняющим агентом для основной пластинки 68 является целлюлозное волокно из обработанного табачного стебля.

Хотя это и не является предпочтительным, альгинат можно покрывать по одной стороне основной пластинки 68 на уровне примерно 1 г/м². Если применяется альгинат, его предпочтительно применять на стороне основной пластинки 68, противоположной стороне, принимающей табачный ароматический материал 70.

Ароматический материал 70 предпочтительно применяют в основной пластинке 68 на уровнях сухого веса, превышающих, по меньшей мере, в два раза, и более предпочтительно примерно в три-четыре раза основную пластинку 68. В предпочтительном варианте осуществления изобретения табачный материал имеет удельный вес приблизительно 130 г/м², так что предпочтительно итоговый общий вес табачной пластинки 66 составлял приблизительно 170 г/м². При весе основания в сухом состоянии материал 70 содержит часть основного табака и экстрагированное твердое вещество в соотношении, находящемся в диапазоне примерно от 3,5 к 1 (3,5:1) до пяти к одному (5:1) по весу, хотя это отношение может изменяться в диапазоне приблизительно от 3:1 до 9:1. В предпочтительном варианте осуществления изобретения отношение составляет примерно 4:1.

К ароматическому материалу 70 добавляется глицерин в качестве увлажнителя и исходное вещество аэрозоля на уровнях порядка 1014%, более предпочтительно приблизительно 12% по весу сухого табачного материала 70, но этот уровень добавки может меняться куданибудь примерно от 5% вплоть до 20% или больше по весу сухого вещества табачного материала 70. Когда глицерин снижают примерно до 5-7% по весу сухого вещества состава, табачная пластинка 66 может оказаться несколько более жесткой и устойчивой к разрушению при скручивании в трубчатую форму.

К ароматическому материалу 70 также добавляется пектин в процентных уровнях по весу сухого вещества, изменяющихся от порядка 0,5 до 2%, предпочтительно порядка 1,4%. Пектин добавляется в качестве вещества покрытия. При его отсутствии материал 70 может стремиться чрезмерно просачиваться (проникать) в основную пластинку 68 во время операции покрытия, создавая шероховатое строение поверхности на покрытой стороне табачной пластинки 66. Слишком большое количество пектина препятствует проникновению и ослабляет связь между материалом 70 и основной пластинкой 68. При содержании приблизительно 1%, пектин способствует достаточному проникновению и связи между слоями, так что основная пластинка 68 может противостоять неподвижности автоматического изготовления сигарет.

Более предпочтительно, ароматический материал 70 на основной пластинке 68 содержит приблизительно 16-20% по весу сухого вещества экстрагированного твердого вещества, 6671% по весу сухого вещества основных табачных веществ, 8-14% глицерина и приблизительно 1,4% пектина. Для рынков сбыта в США основной табак, который включен в материал 70, предпочтительно содержит смесь сортов Брайта, Берлея и восточного табака, в которой почти половина смеси составляет табак Брайта, приблизительно 1/3 - табак Берлея, а остальная часть - восточный. Состав и относительные количества компонентов смеси можно благоприятно регулировать для удовлетворения предпочтений потребителей в США или других рынках сбыта.

Рассмотрим теперь фиг. 5А и 5В, где проиллюстрирован предпочтительный способ изготовления сырья для табачной пластинки 66 в форме, подходящей для автоматического изготовления сигарет 23, который содержит первую серию этапов 120 (показанную на фиг.5А), предназначенную для преобразования табачного сырья для промышленности, предпочтительно табачных стрипсов, в непрерывный лист табачной пластинки 66s, и вторую серию этапов 122 (показанную на фиг.5В) превращения непрерывного листа табачной пластинки 66s в одну или больше намотанные бобины 66b табачной пластинки, которые пригодны для использования в автоматическом производстве сигарет 23.

В частности, рассмотрим фиг. 5А, где этапы 120 преобразования табачного сырья в непрерывный лист листа табачной пластинки 66s начинаются с оказания воздействия на табачное сырье на этапе 124 экстрагирования (предпочтительно с помощью воды) для выделения табачного волокна из табака, растворенного в исходном сырье. Табачное сырье предпочтительно содержит табачные стрипсы, но для использования в этом процессе пригодны и другие формы табака и(или) табачных листов. Табачные стрипсы предпочтительно содержат смесь сортов табака Брайта и Берлей и могут необязательно включать восточный или другие сорта табака.

Табачное волокно, полученное в результате этапа 124 экстрагирования, подвергается об23 работке 126 типа бумажного производства с целью образования непрерывного листа 68s основной пластинки.

При обработке 126 табачное волокно после этапа 124 экстрагирования подвергается диспергированию в воде с добавлением заранее определенного количества целлюлозного волокна, которое служит в качестве упрочняющего агента в составе основной пластинки 68. Целлюлозное волокно предпочтительно содержит пульпированную целлюлозу из древесины, льна и (или) средней жилки табачного листа. После соединения перемешанную дисперсию табачного волокна и целлюлозного волокна очищают так, чтобы образовать суспензию 128 пластинки, подходящую для литья на этапе 130 литья, на котором суспензия 128 пластинки направляется в устройство опоки механизма формирования пластинки и отливается на проволоку Фурдинье (fourdrinier) или на бесконечную стальную ленту, предпочтительно каркас.

Более подходящим является очистка диспергированной смеси табачного волокна и упрочняющего агента после смешивания двух компонентов вместе. Вместо этого их можно очищать отдельно и затем смешивать.

После этапа 130 литья полученная в результате пластинка 132 направляется через одну или больше сушильные установки на этапе 134 сушки, и этот этап предпочтительно содержит пропускание пластинки через сушильную установку Янки, и сушильных установок может быть одна или больше, хотя в технике известна масса альтернативных приспособлений и устройств, которые могут быть использованы для выполнения этапа 134 сушки. В заключение этапа 134 сушки пластинки поступают на этап 136 контроля с целью измерения влагосодержания и веса высушенной пластинки. Выходной сигнал 138, касающийся измерения влагосодержания, используется для регулирования этапа 134 сушки с целью достижения и сохранения требуемого конечного уровня влаги в листе основной пластинки 68s для целей последующего этапа 144 покрытия. Лист основной пластинки 68s на этапе 144 покрытия предпочтительно содержит порядка 15% влаги по весу.

Вернемся назад к этапу 136 контроля, где выходной сигнал 140, относящийся к весу листа основной пластинки 68s, используется для регулирования операции на этапе 130 литья так, чтобы получить предпочтительный удельный вес в основной пластинке 68, как описывалось выше. Такое регулирование включает изменения скорости, с которой суспензия 128 пластинки вводится в опоку механизма формирования пластинки на этапе 130 литья.

Этап 126 формирования пластинки может необязательно дополнительно содержать этап 142 покрытия, на котором покрывается одна сторона основной пластинки 68s альгинатом до описанных выше уровней на одной стороне основной пластинки 68s, противоположной стороне, на которую наносят табачный ароматический материал 70. Однако, на практике предпочитают обходиться без применения альгината.

В заключение процесса обработки 126 пластинки основная пластинка принимает форму непрерывного листа, который является переходным к осуществлению операции 144 покрытия. В альтернативном случае его можно собирать для последующих автономных операций покрытия. Однако, предпочтительным является сразу же переходить к операции 144 покрытия при образовании листа основной пластинки 68s.

Основная пластинка 68s предпочтительно поступает на операцию 144 покрытия с влагосодержанием приблизительно 12-17%, более предпочтительно 14,5-15,5% влаги.

Вернемся назад к этапу 124 экстрагирования. где растворы табака выходят с этапа 124 экстрагирования в форме разбавленного раствора, содержащего приблизительно 5-10% растворенных табачных составляющих (растворов), более предпочтительно 7-8% растворенных табачных составляющих. Разбавленный раствор предпочтительно не подвергают какой-либо испарительной обработке для того, чтобы снизить до минимума применение нагрева к раствору. Применение нагрева может повлиять на аромат, вносимый табачными растворами при курении в качестве части сигареты 23.

Эти растворы (также известные как экстрагированная жидкость) после этапа 124 экстрагирования смешиваются на этапе 146' см сшивания с дополнительным, тонковолоконным основным табаком, глицерином и пектином, вместе с водой, все в относительных количествах, которые в конечном счете влияют на окончательные пропорциональные содержания, как было описано выше относительно условий сушки ароматического материала 70. В связи с этапом 146' смешивания добавляется (или удерживается) вода в количествах, достаточных для того, чтобы образовывать при завершении этапа 124 дисперсию приблизительно с 20-35процентным содержанием твердых веществ, более предпочтительно приблизительно с 24-26процентным содержанием твердых веществ. Размер частиц основного табака смеси предпочтительно находится в диапазоне 60-400 меш, где термин меш относится к 95% скорости прохождения табачных частиц через сито, имеющее данное число отверстий на квадратный дюйм. Предпочтительнее, размер дополнительных частиц основного табака находится в диапазоне приблизительно 100-200 меш, и более предпочтительно 120 меш.

Если размер частиц основного табака установлен порядка 120 меш, в частности, 180-220 меш или около этого, содержимое растворов суспензированного табачного материала в заключение этапа смешивания 146' может быть увеличено, например, до уровней приблизительно 28-31%.

При завершении этапа 146' смешивания, полученный в результате суспензированный табачный материал сразу же направляется на операцию 144 покрытия, хотя операцию покрытия можно по выбору выполнять в некоторое последующее время на автономной основе. При операции 144 покрытия суспензированный табачный материал должен иметь содержание твердых частиц приблизительно 22-27% по весу, и более предпочтительно порядка 24-25%.

На этапе 144 покрытия суспензированный табачный материал имеет плановый весовой процент табачных растворов 4-8 процентов, более предпочтительно 5,5-6,5 процентов по весу табачных растворов. Суспензированный табачный материал предпочтительно поступает на операцию 144 покрытия при температуре, находящейся в диапазоне приблизительно 70-130°F (21,11-54,44°С), более предпочтительно при 90°F (32,22°С) плюс-минус 5°F (29,44-35,00°С).

Этап 142 покрытия предпочтительно выполняется с помощью стандартной машины для нанесения покрытий с реверсивными валиками после сушильной установки Янки за пределами бесконечной конвейерной ленты или fourdrinier проволоки. Этап покрытия можно выполнять с помощью других подходящих устройств для нанесения покрытий, которые известны и доступны для специалистов в данной области операций формирования пластинки. Табачный ароматический материал 70 вместо этого может быть отлит или экструдирован на основную пластинку 68. В качестве альтернативы, этап 142 покрытия можно выполнять автономно, отдельно от производства листа основной пластинки 68s. Во время или после этапа 142 покрытия добавляются, если необходимо, ароматические вещества, которые являются обычными в сигаретной промышленности.

По завершении операции 144 покрытия образуется непрерывный лист табачной пластинки 68s.

Рассмотрим теперь фиг.5В, где процесс теперь переходит через серию этапов 122 преобразования листа табачной пластинки 68s в намотанную бобину 66Ь табачной пластинки, которая пригодна для использования в автоматическом производстве сигарет 23. Этапы 122 предпочтительно выполняются неавтономно, с производством непрерывного листа табачной пластинки 68s. Во время выполнения этапов преобразования 122 оператор должен исключить условия, которые создают обрывы, разрывы или иные дефекты в листе табачной пластинки 68s, так что получается непрерывное навивание табачной пластинки на бобину 66Ь с несколькими расщеплениями или без них. Кроме того, лист табачной пластинки 68s подлежит кондеционированию так, что при завершении этапов преобразования 122 табачная пластинка не может сама закрепляться и может быстро наматываться на бобину 66Ь и сматываться с нее без поломки.

Этапы преобразования 122 начинают с этапа 146 сушки, на котором лист табачной пластинки 68s предпочтительно непрерывно подается через работающую на газе, испускающую горячий воздух сушильную установку такого типа, которая имеется у фирмы Эатич Системз Кори. (Airtech Systems Corp.), Строутон, штат Мэн, или с помощью нагреваемой паром сушильной установки на горячем воздухе. Вместо этого могут быть использованы другие сушильные установки, известные в технике формирования пластинок. Этап 146 сушки следует выполнять с минимальным применением тепла, но в количествах, достаточных для просушки табачной пластинки 68s от ее исходного состояния (приблизительно 15% влагосодержание в основной пластинке и уровень влаги приблизительно 75% в ее покрытии) до порядка 8,5-12% общего влагосодержания по окончании этапа сушки 146. Высушенный лист 66Ь табачной пластинки более предпочтительно имеет содержание влаги в диапазоне 10-11%. Это окончательное влагосодержание предпочитают по нескольким причинам: для облегчения продольной работы устройства резки на более поздней стадии в процессе преобразования 122; для установления уровня влаги, который приблизительно равняется тому уровню, с которым материал может находиться в равновесии при хранении и(или) отправке на изготовительные фабрики; и для установления уровня влаги, который исключает липкость и скрепление материала основной пластинки при ее нахождении на бобине 66Ь.

После этапа 146 сушки высушенный лист табачной пластинки 66d охлаждают до температуры окружающей среды, предпочтительно до вероятной температуры места хранения и(или) связанной с ним изготовительной фабрики, обычно в диапазоне 65-80°F (18,33-26,67°С). Этот этап охлаждения не только облегчает приведение в равновесие табачной пластинки 66 с рабочей окружающей средой, но также исключает риск теплоты, оставшейся в бобине 66b, которая может в противном случае инициировать процесс саморазогрева. Если это оставить без контроля, самонагрев может привести к предельным температурам и ухудшению субъективной характеристики табачной пластинки 66. Этап охлаждения предпочтительно выполняется с помощью устройства воздушного охлаждения, работающего на быстро охлаждаемой воде, имеющегося у фирмы Эатич Системз Кори. (Airtech Systems Corp.), Строутон, штат Мэн, хотя специалистам в данной области техники формирования пластинки известно множество альтернативных охлаждающих систем.

После этапов сушки и охлаждения 146 и 148, высушенный и охлажденный лист табачной пластинки 66dc проходит через аппарат декурлатирования, типа аппарата, предлагаемого фирмой Термо Электрон Веб Системз, Инк. (Thermo Electron Web Systems, Inc.), Оберн, штат Мэн, или какое-нибудь другое подходящее устройство декурлатирования пластинки, которое может быть известно и доступно специалисту в области техники, относящейся к изготовлению пластинок. По завершении этапа 150 декурлатирования табачная пластинка 66 по существу оказывается свободной от вызываемого температурой коробления вдоль ее кромок и находится в подходящем состоянии для последующих этапов намотки и продольной резки 152 и 154 соответственно. Однако, до выполнения этих этапов предпочтительно проконтролировать температуру, уровень влажности и общий вес листа табачной пластинки 68s при ее выходе с этапа 150 декурлатирования, чтобы обеспечить обратную связь и управление процессом с целью гарантии того, что лист табачной пластинки 68s находится в соответствующем состоянии для намотки и продольной резки и даст требуемые заданные значения температуры и влаги, общего веса для бобин 66b.

В частности, при контроле листа табачной пластинки 66 величина его общего веса используется для регулирования операции 144 покрытия, например, скорости подачи суспензированного табачного материала в машину для нанесения покрытий с реверсивными валиками или зазора в захвате машины для нанесения покрытий. Получаемые величины уровня влажности на этапе 151 контроля используются для управления операциями сушки так, чтобы добиться требуемых уровней влажности в листе, как описывалось выше. Таким же образом этап 14^ охлаждения управляется с помощью показания температуры листа табачной пластинки 66 на этапе 151 контроля.

После этого лист табачной пластинки 66 наматывается на этапе 152 намотки, который выполняется с помощью механизмов намотки пластинки, хорошо известных и доступных специалистам в области обработки пластинок. Затем намотанный лист табачной пластинки 68s разрезают на отдельные бобины 66b где отрезаемая ширина соответствует требуемой окружности сигареты 23.

После завершения этапов преобразования 122 бобина 66b находится в состоянии для процессов автоматизированного изготовления сигарет 23, например, при комбинировании операций, раскрываемых со ссылкой на фиг.6 в переуступленной обычным способом находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент США с регистрационным номером 07/943.504, зарегистрированной 11 сентября 1992 г., которая приведена здесь путем ссылки во всей своей полноте.

Глицерин в табачном ароматическом материале 70 служит в качестве исходного вещества аэрозоля и облегчает образование видимого аэрозоля во время курения сигареты 23. Кроме того, поскольку глицерин выделяется в атмосферу, он конденсируется и обеспечивает внешний вид, обычно ожидаемый при курении сигарет. Вместо него в табачной индустрии можно использовать другие подходящие увлажнители.

После этапа 130 литья вдоль боковой стороны пластинку 68 необязательно покрывать альгинатом перед, во время или после этапа 142 покрытия. Покрытие альгинатом обеспечивает дополнительную прочность и образование пленки вдоль одной боковой стороны основной пластинки 68. Однако, основная пластинка 68 имеет достаточную прочность без альгината, и на практике предпочитают образовывать основную пластинку 68 без него.

Настоящее изобретение можно применять с другими типами основных пластинок 68 (держателей), включая коврики из углеродного волокна или металлические либо сеточные коврики, описанные в находящихся в процессе одновременного рассмотрения переуступленных обычным способом заявках на патенты США с регистрационным номером 07/943.504 (РМ 1550), регистрационным номером 07/943.747 (РМ 1655) и переуступленном обычным способом патенте США № 5.388.594 (РМ 1697) и нашем сообщении о заявке на Европейский патент ЕР-А-0.615.411, все они приведены здесь путем ссылки во всей своей полноте.

Что касается ковриков из углеродного волокна, раскрытых в патенте ЕР-А-0.615.411 и в переуступленном обычным способом патенте США № 5.388.594 (РМ 1697), продолжением которого является находящаяся в процессе одновременного рассмотрения заявка на патент США с регистрационным номером 08/380.718, зарегистрированная 30 сентября 1995 г. (РМ 1697 Cont), предпочтительный состав таких ковриков содержит основную пластинку 68, содержащую табачное волокно в диапазоне 2030 г/м², более предпочтительно приблизительно 24-28 г/м², лучше всего 26 г/м²; углеродное волокно в диапазоне 2-9 г/м², более предпочтительно 2-4 г/м², лучше всего приблизительно 3 г/м², и пектин в диапазоне приблизительно 0,51,5 г/м² и более предпочтительно приблизительно 26 г/м² пектина. Эти составные части предпочтительно сбалансированы таким образом, чтобы создать основную пластинку 68, имеющую общий удельный вес приблизительно 30 г/м². Также предпочтительно использовать углеродное волокно 1/4-дюймовой (6,35 мм) стандартной длины для облегчения его дисперсии во время части процесса, касающейся образования суспензии. Начало дисперсии сырья углеродных волокон облегчается, когда используются процедуры, аналогичные раскрытым в патентах США № 4.007.083 и № 4.234.379.

В альтернативном варианте осуществления табачной основной пластинки 66 (т.е. коврика из углеродного волокна) общий окончательный вес сухого листа составляет предпочтительно порядка 160 г/м², из которых 30 г/м² содержит основная пластинка 68, а 130 г/м² содержит табачный материал 70. В противоположность этому более предпочтительный вариант осуществления табачной основной пластинки 66, которая не содержит углеродное волокно, имеет вес высушенного листа примерно 170 г/м², из которого 40 г/м² содержит основная пластинка 68 и 130 г/м² содержит табачный материал 70.

Какой бы тип основной пластинки 68 (или держателя) не использовался, ароматический табачный материал 70 предпочтительно располагается на внутренней поверхности основной пластинки 68 и при нагревании освобождает табачный ароматизированный аэрозоль (ответная реакция). Такие материалы также могут включать непрерывные листы, пену, гели, высушенные суспензии или высушенные осаждаемые напылением суспензии табачного материала.

Рассмотрим теперь фиг.3 и в связи с положениями, включенными путем ссылки из переуступленного обычным способом патента США № 5.388.594 (РМ 1697), когда соответствующую предпочтительному варианту изобретения сигарету 23 вставляют в гнездо 27, она направляется в нагревательное зажимное приспособление 39 до тех пор, пока свободный конец 78 сигареты 23 не упрется в ограничитель 182, прочно укрепленный на основании зажимного приспособления 39 нагревателя. Когда сигарета окажется на месте, можно начинать курение, после чего любое действие затягивания сигаретой, производимое курильщиком, выявляется датчиком 45 затяжек, который совместно с управляющей системой 41 вызывает подачу электрического тока на заранее выбранный один из нагревательных элементов 37. Электроэнергия передается через электрическую схему, которая содержит проводники 183 на одном конце каждого элемента 37, общее кольцо 184 на противоположном конце каждого элемента 37 и общий проводник 186, отходящий от общего кольца 184 обратно к месту вблизи проводников 183. При активировании каждого нагревательного элемента 37 тепловая энергия передается через верхнюю обертку 71 и табачную пластинку 68 в достаточном количестве для того, чтобы вызвать высвобождение табачным ароматическим материалом 70 табачной пластинки 66 табачного аэрозоля в пределах табачного стержня 60, который выводится из сигареты 23 в ответ на действие затяжки курильщика на конце с фильтром сигареты 23.

Втягивание курильщиком через сигарету обычно длится приблизительно 1,5-2,0 секунды, хотя процедура тестирования сигарет ФТК (Федеральной торговой комиссии) предполагает 2,0-секундную продолжительность затяжки.

Там, где след нагревателя 94 перекрывает участок пустоты 91, аэрозоль выделяется непосредственно из нагретого табачного ароматического материала 70 в пустоту 91, после чего он отводится и проходит через наконечник 62 с очень незначительным перепадом давления. С другой стороны, там, где след нагревателя 94 перекрывает табачный штранг 80 (перекрытие нагреватель - крошеный табак), ближайшие участки табачного штранга 80 становятся нагретыми наряду с ближайшими участками табачной пластинки 66. В соответствии с этим смешанные сорта табака табачного штранга 80 вносят свою собственную фракцию общего аэрозоля так, чтобы вносить свой вкус и другие субъективные характеристики. Выделенный из табачного штранга 80 в месте перекрытия нагревателя - крошеного табака 99 или около него аэрозоль подвергается некоторой фильтрации и перепаду давления при его прохождении через табачный штранг 80 и участок пустоты 91.

Аэрозоль, образуемый от нагревания табачного штранга 80, имеет отличительную особенность и вкус, которые можно изменять в зависимости от смеси сортов табака, а также посредством регулирования величины перекрытия следом нагревателя 94 табачного штранга 80. Составляющая аэрозоля, которая образуется в окрестностях пустоты 91, высвобождается из сигареты более незамедлительно, поскольку в пустоте 91 существует меньшая тепловая инерция, и поскольку термически выпаренное табачное вещество в пустоте 91 не подвергается воздействию перепада давления табачного штранга 80, а вместо этого непосредственно проникает в наконечник 62 через фильтр свободного прохождения 74. Однако, она имеет характеристику, отличающуюся от составляющей аэрозоля, выделяемой из табачного штранга 80, поскольку она высвобождается преобладающим образом из табачного ароматического материала 70 на основной пластинке 68. Как будет описано более подробно ниже, нашли, что для удовлетворения курильщика, аэрозоль, выделяемый из сигареты 23, предпочтительно включает обе составляющие аэрозоля для обеспечения непосредственной передачи курильщику и для включения ароматических характерных признаков, свойственных смешанным сортам крошеного табака. Как также станет ясно из последующих положений, наличие пустоты 91 и ее незамедлительность первоначального выделения, гарантирует последовательные затяжки сигаретой 23 и способствует постоянству между сигаретами. Это соотношение подтверждается в сравнительных характеристиках последовательных затяжек частично наполненной сигареты 23 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения (имеющей штранг из крошеного табака 80 и участок пустоты 91) по сравнению с сигаретами 23' первой альтернативной конструкции (см. фиг.бА), не имеющей крошеного табака внутри его свернутой табачной пластинки, и второй альтернативной конструкции (см. фиг.7А), имеющей свернутую табачную пластинку, полностью заполненную крошеным табаком. Следует понимать, что в изображенных этих альтернативных конструкциях табачные пластинки 66' и 66 содержат основную пластинку 68 и слой табачного ароматического материала 70 как в предпочтительном варианте осуществления изобретения. Табачные стержни 60' этих альтернативных конструкций также включают верхнюю обертку 71.

Для генерирования сравнительных данных, представленных на фиг. 6В и 7В, с сигаретами, показанными на фиг.бА и 7А, соответственно, использовали нагревательный элемент серпантинного типа с энергией, установленной на 15 джоулей.

На фиг.бА сигарета, приспособленная для курения в электрической курительной системе первой альтернативной конструкции содержит табачный стержень 60' и наконечник 62', каждый из которых включает компоненты, обозначенные позициями с верхним штрихом, соответствующими компонентам показанного на фиг. 4А предпочтительного варианта осуществления изобретения. Однако, табачный стержень 60' сигареты 23' не заключает крошеный табак внутри своей табачной пластинки 66', а свободный конец 78' табачной пластинки 60' снабжен фильтром обратного течения 200'. Основная пластинка 68' табачной пластинки 66' имела такой тип, который включает углеродное волокно, как описывалось выше. Конструкция сигареты 23', кроме того, подробно описана в переуступленном обычным способом патенте США № 5.388.594 (РМ 1697), который приведен здесь путем ссылки во всей своей полноте. С целью представленного далее описания ссылки будут делаться на эту сигарету 23', как на сигарету без крошеного табака 23'.

Рассмотрим теперь фиг.бС, где представлена установка проведения экспериментов с использованием курительной машины совместно с курительной системой 21. Выход курительной машины направлялся во время каждой затяжки через устройство замера дыма бу, имеющее прозрачную камеру 6v, где луч света 6и от источника 6w проходит сквозь прозрачную камеру 6v к фотодетектору 6z на противоположной стороне прозрачной камеры 6v. Выходной сигнал фотодетектора 6z обрабатывается для анализа интенсивности луча света 6и, когда он попадает на фотодетектор 6z. Любой табачный аэрозоль, проходящий через камеру 6v, имеет действие рассеяния света на луч света 6и, так что любое полученное в результате изменение в выявляемой интенсивности света на фотодетекторе 6z оказывается обратной величиной, показывающей общее количество твердых примесей (ОКТП) (ТРМ) в аэрозоле. В соответствии с практикой тестирования сигарет ФТК, предпочитают, чтобы курительная машина производила стандартные двухсекундные затяжки в курительной системе 21.

Информация, графически представленная на фиг.бВ, изображает интенсивность, зарегистрированную на устройстве замера дыма, в зависимости от времени, когда курительная машина проходит через каждую из последовательности затяжек в сигарете 23' без крошеного табака. Данные показывают следующую тенденцию, что в случае сигареты 23' без крошеного табака первая и вторая затяжки не согласуются с остальными тремя затяжками, причем последние три затяжки значительно больше согласуются друг с другом; и что аэрозоль выделяется хорошо до истечения двухсекундного периода времени для каждой затяжки. Сигарета 23' без крошеного табака менее согласуется в выделении при первых нескольких затяжках, и согласованность преобладает только в последних затяжках. Данные относительно первой затяжки довольно согласуются с общими наблюдениями о том, что машинное курение сигареты 23' без крошеного табака выделяет меньшее количество аэрозоля во время первой затяжки, если не выполнять коррективные меры, типа перфорирования табачного стержня 60' или других мер, предлагаемых в патенте США № 5.388.594 (РМ 1697).

Рассмотрим теперь фиг. 7А, на которой другая конструкция работающей от электричества сигареты 23 содержит табачный стержень 60 и наконечник 62, имеющий компоненты и устройство, аналогичные имеющимся в предпочтительном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 4А, причем аналогичные компоненты обеспечены обозначениями с двойным верхним штрихом. Однако, сигарета 23 на фиг. 7 А содержит фильтр обратного течения 200 на свободном конце 78 и колонку крошеного табака 220, идущую по всей длине табачного стержня 60 между фильтром обратного течения 200 и фильтром свободного прохождения 74 табачного стержня 60. Табачная колонка 220 сигареты 23 содержит смесь сортов табака Берлей, Брайт и восточного при плотности стержня 0,275 грамма на кубический сантиметр. Основная пластинка 68 табачной пластинки 66 является пластинкой, включающей углеродное волокно, как описывалось выше. В последующем описании сигарета 23 будет называться полностью наполненной крошеным табаком сигаретой 23.

Рассмотрим теперь фиг.7В, где измерения интенсивности света от устройства замера дыма 6у были связаны с развитием промежутка времени каждой затяжки для последовательности затяжек, пронумерованных от единицы до семи для полностью наполненной крошеным табаком сигареты 23. Представленные на фиг.7В данные отображают две распознаваемые тенденции в выполнении сигареты, сконструированной в соответствии с полностью наполненной крошеным табаком сигаретой 23, что первые несколько затяжек обеспечивают значительное выделение аэрозоля, но все же выделение с этого времени снижается до такой степени, что последние три затяжки обеспечивают, по существу, меньшее выделение, чем первые несколько затяжек (если не выполнять коррективные меры); и в случае полностью наполненной крошеным табаком сигареты 23, выделение аэрозоля задерживается, и первоначальные затяжки (затяжки одна, две и три) не достигают максимального выделения до того момента, пока не истечет существенная часть двухсекундного периода.

Во время первых нескольких затяжек полностью наполненная крошенным табаком сигарета 23 имеет тенденцию выделять больший общий объем аэрозоля, чем сигарета без крошеного табака 23'. Сравнение данных, представленных на фиг.7В и 6В, подтверждает это общее наблюдение в том плане, что общие площади над первыми несколькими кривыми затяжек на фиг.7В в случае полностью наполненной крошеным табаком сигареты 23 больше, чем общие площади над первыми несколькими кривыми затяжек на фиг.бВ в случае сигареты без крошеного табака 23'. Площадь нал каждой кривой затяжек на фиг.7В и фиг.бВ отображает общее выделение во время этой затяжки.

Однако, известно, что задержка выделения полностью наполненной крошеным табаком сигаретой 23 вынуждает курильщика предпринимать продленное, более сильное втягивание в ответ на не получающийся немедленный ароматический отклик от сигареты 23. Более резкое втягивание, в свою очередь, может вызвать более полное потребление (окисление) дополнительным втягиваемым воздухом, нагреваемых частей верхней обертки 71 и табачной пластинки 66, так что во время первых нескольких затяжек возникает более значительный распад и, возможно, локализованное разрушение табачного столбика 220. Кроме того, полагают, что сразу же после инициирования пиролиза в полностью наполненной крошеным табаком сигарете, он имеет тенденцию быть самоподдерживающимся из-за наличия большей массы горючего табака и (или) из-за его более плотного состояния. Во всяком случае, поскольку воздух может втягиваться гораздо легче в табачный стержень через места пробитых ожогов первых нескольких затяжек, то полагают, что эти локализованные отверстия закорачивают необходимые пути воздушного потока последующих затяжек. Следовательно, выделение снижается во время более поздних затяжек в случае полностью наполненной крошеным табаком сигареты 23.

Представленные на фиг.7В данные и приведенное выше объяснение соответствуют общему наблюдению, показывающему, что полностью наполненные крошеным табаком сигареты 23 или традиционные сигареты, при их курении с помощью электрических зажигалок, стремятся снижать выделение при развитии их затяжек.

В случае затяжек, еще более поддерживающих пиролиз, полностью наполненная сигарета 23 стремится образовывать большое количество аэрозоля на более поздних стадиях затяжки и иногда может продолжать производить количество аэрозоля за пределами периода времени, когда курильщик действительно затягивается сигаретой. Последняя ситуация может привести к образованию послезатяжечного аэрозоля, который может задерживаться в корпусе 33 зажигалки 25, в частности, около или вокруг зажимного приспособления 39 нагревателя. Некоторая часть такого послезатяжечного аэрозоля проблематично конденсирует на нагревательных элементах 37 или задерживается достаточно долго для того, чтобы втягиваться в сигарету 23 во время следующей затяжки. Любое следствие является вредным для выделения приятного и последовательного вкуса.

Вернемся к фиг.бВ, где кривые затяжек сигареты без крошеного табака 23' доказывают, что выделение аэрозоля минимизируется (там, где кривые затяжек больше всего снижаются) гораздо раньше истечения времени продолжительностью в две (2) секунды стандартизированной затяжки, и выделение оказывается минимальным на последних стадиях затяжки, так что образование послезатяжечного аэрозоля не является такой проблемой в случае сигареты без крошеного табака 23' . Однако, как отмечалось выше, сигарета без крошеного табака 23' выделяет значительно меньший общий объем аэрозоля, чем полностью наполненная крошеным табаком сигарета 23, иногда она страдает несовместимостью в выделении во время первых нескольких затяжек, и она испытывает недостаток в субъективных свойствах и гибкости, которые в противном случае могли бы доставлять удовольствие, если бы был включен смешанный (или даже несмешанный) крошеный табак.

На фиг.8 представлены данные сравнения курения на механизмах курения, используя описанное выше устройство для замера дыма бу в случае сигареты, сконструированной в соответствии с сигаретой без крошеного табака 23', полностью наполненной крошеным табаком сигаретой 23 и частично наполненной крошеным табаком сигаретой 23, сконструированной в соответствии с положениями предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения (как это показано на фиг.4А). Во всех этих сигаретах в качестве основной пластинки использовали коврик из углеродного волокна. Как показывает описание данных на фиг.8, соответствующая настоящему изобретению час35

Таблица 1 тично наполненная крошеным табаком сигарета 23 обеспечивает более равномерное выделение при курении. Она исключает падение выделения, которое происходит при более поздних затяжках в полностью наполненной крошеным табаком сигарете 23, и обеспечивает более равномерное выделение, чем сигарета без крошеного табака 23' во время первых нескольких затяжек.

Частично наполненная крошеным табаком сигарета 23, испытываемая для сбора данных, использованных на фиг.8, была частично наполнена крошеным табаком таким образом, что нагреватель, перекрывающий пустоту в конструкции сигареты, был сравнительно большим, равным приблизительно 6 мм. Нагревательные элементы 37, использованные для вырабатывания данных, имеющихся на фиг.8, были серпантинного типа с энергией 15 джоулей на нагревательный цикл.

Рассмотрим, в частности, фиг.8, где имеющиеся на ней данные являются количеством аэрозоля (в миллиграммах), вырабатываемого в течение первых двух секунд каждой затяжки при развитии затяжек во время курения каждого конкретного типа сигареты. В отношении данных, имеющихся на фиг.бВ и 7В, количество аэрозоля, показанное на фиг.8, аналитически может соответствовать интегрированию каждой кривой затяжки (определяемой выше площади) от 0 до 2 с на фиг.бВ и 7В.

Представленные на фиг.8 данные ясно иллюстрируют спад выделения, который испытывается в случае полностью наполненной крошеным табаком сигареты 23 при развитии от первой затяжки к последующим затяжкам. В противоположность этому, сигарета без крошеного табака не испытывает снижения выделения, как в случае полностью наполненной крошеным табаком сигареты 23.

Представление данных на фиг.8 также ясно иллюстрирует, что частично наполненная крошенным табаком сигарета 23 обеспечивает постоянство выделения по сравнению с сигаретой без крошенного табака 23' на протяжении шести затяжек. Более того, это связано со вкладом крошенного табака в ее вкус и субъективное воздействие.

Рассмотрим табл.1, где собранные данные показывают, каким образом изменения величины перекрытия нагревателя на пустоте в сигарете, сконструированной в соответствии с сигаретой 23, могут влиять на выделение. Имеющиеся в табл. 1 данные были получены при механическом курении частично наполненных крошеным табаком сигарет, имеющих 32 мм табачного стержня, 7 мм фильтра свободного прохождения на конце с наконечником табачного стержня и 30 мм длины наконечника, где след нагревателя имел длину 12 мм и центрировался в средней точке табачного стержня каждой сигареты.

Длина пустоты, мм	4	7	10
Перекрытие нагревателя вдоль пустоты, мм	1	4	7
Перекрытие нагревателя вдоль табачного штранга	11	8	5
Среднее значение ОКТП	4,9	5,5	7,0
Регулируемое среднее значение ОКТП (самые младшие считываемые значения опущены)	5,2	5,9	7,3
Стандартная девиация регулируемого среднего значения	0,3 4	0,53	0,50

На фиг.9 представлена графически зависимость выделяемого общего количества твердых примесей (ОКТП) от величины перекрытия нагревателем крошеного табака (в миллиметрах). Показанные на чертеже данные были получены с использованием стандартных технических приемов тестирования для определения уровней смолы ФТК, используя Кембриджские прокладки и двухсекундные интервалы затяжек в стандартных курительных механизмах. Тестируемые сигареты были частично наполненными крошеным табаком сигаретами, имеющими основную пластинку с углеродным волокном и общую длину 58 мм, за исключением того, что данные, показанные по оси ординат на фиг.9, были получены от сигареты без крошеного табака, имеющей основную пластинку с углеродным волокном и такую же общую длину. При изменении перекрытия нагревателем табака след нагревателя оставался постоянной длины и оставался центрированным относительно середины табачного стержня. В соответствии с этим любое увеличение перекрытия табака нагревателем вызывало пропорциональное снижение перекрытия нагревателем пустоты. Нагреватель был серпантинного типа, имеющего след нагревателя, равный приблизительно 10 мм. Все данные вместе показывают, что в этих условиях существует зависимость второго порядка между выделяемым общим количеством твердых примесей и величиной перекрытия нагревателем крошеного табака. Представленные на фиг.9 данные и отдельный набор данных, установленных в табл. 1, показывают, что величину перекрытия нагревателем крошеного табака можно регулировать для получения требуемого (планового) уровня выделения в частично наполненной крошеным табаком сигарете 23.

Регулирование величины перекрытия нагревателем крошеного табака является предпочтительным способом достижения требуемого уровня смолы в частично наполненных крошеным табаком сигаретах по причинам, включающим определение, что изменения перекрытия нагревателем крошеного табака имеют более определенное и управляемое влияние на выделение, чем изменения плотности стержня в табачном штранге 80. Кроме того, этот подход позволяет выбирать плотность стержня в табачном штранге 80 для целей, отличающихся от уровня смолы, таких как управление рыхлыми концами и(или) создание требуемой степени перепада давления, и(или) фильтрации на свободном конце 78 табачного стержня 60, или иначе облегчать изготовление. Он также обеспечивает возможность изменять выделение смолы среди родственной сигаретной продукции без необходимости изменять либо табачную пластинку 66, либо табачный штранг 80.

Это также благоприятно для выбора относительных размеров частично наполненной крошеным табаком сигареты 23 и зажимного приспособления 39 нагревателя зажигалки 25 таким образом, чтобы при введении сигареты 23 в зажигалку 25 каждый нагревательный элемент 37 располагался радом с табачным стержнем 60 так, чтобы, по меньшей мере, некоторые, если не все следы нагревателей налагались только на наполненную часть табачного стержня 60 (поверх табачного штранга 80). В таких конструкциях пустота 91 вес еще способствует образованию аэрозоля и помогает охлаждению дыма. Полагают, что фильтр свободного прохождения 74 помогает ускорению образования аэрозоля благодаря наличию ограничения потока составляющих аэрозоля, когда их вытягивают через более широкий участок пустоты 91. В этом отношении следует отметить, что фильтр свободного прохождения 74 табачного стержня 60 определяет кромки 73 и 75 при переходе между ним и участком пустоты 91с одной стороны и между ним и фильтром свободного протекания 102 с другой стороны, соответственно. Эти кромки 73 и 75 являются следствием фильтра свободного протекания 74, имеющего меньший внутренний радиус, чем любые из других двух смежных областей (пустоты 91 и пространства, заключенного внутри фильтра свободного протекания 102). Полагают, что эти кромки 73 и 75 (и, возможно, другие смежные участки фильтра свободного протекания 74) способствуют турбулентности и другим режимам течения, благоприятным для образования аэрозоля из компонентов газовой фазы и фазы частиц, выделяемых из нагреваемых табачных частей табачного стержня 60.

Рассмотрим теперь фиг. 10, где сигарета 23а сконструирована в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, имеющим такие же компоненты и расположения, как установлено при описании сигареты 23, изображенной на фиг. 4А, но с дополнительным фильтром обратного течения 200а, расположенным на свободном конце 78а табачного стержня 60а. Фильтр обратного течения 200а предотвращает утечку табака из табачного штранга 80а через свободный конец 78а. Фильтр свободного протекания 200а может быть также окрашен, чтобы показывать, что сигарета 23а является сигаретой, предназначенной для использования в электрическом курительном устройстве, вместо сигареты, зажигаемой с помощью спички или обычной зажигалки для сигарет, как в случае более традиционных сигарет. Хотя фильтр обратного течения 200а показан как отдельный элемент обернутого табачного штранга 80а, для удобства изготовления сигареты 23а можно объединить табачный штранг 80а с фильтром обратного течения 200а с помощью обертки штранга (не показанной). В случае штранга фильтра обратного течения, сигарета 23а может быть снабжена табачным штрангом 80а, имеющим низкую плотность стержня, без риска возникновения проблем типа рыхлых концов или выпадания табака из табачного стержня 60а. Как показано в патенте ЕР-А-0.615.411 и в находящейся в процессе одновременного рассмотрения переуступленной обычным способом заявке на патент США с регистрационным номером 07/943.504, зарегистрированной 11 сентября 1992 г. (РМ 1550), и в переуступленном обычным способом патенте США № 5.388.594 (РМ 1697), фильтр обратного течения 200а сделан так, чтобы ограничивать или полностью предотвращать высвобождение аэрозоля из свободного конца 78а табачного стержня 60а по окончании затяжки и создавать перепад давления на свободном конце 78а таким образом, чтобы благоприятно ограничивать количество воздуха, который притекает в сигарету 23а от свободного конца 78а, до пропорционального количества воздуха, пропускаемого вдоль боковых сторон табачного стержня 60а.

Что касается техники конструирования частично наполненной крошеным табаком сигареты 23 предпочтительного варианта осуществления изобретения, можно использовать энергию нагревателей и величину перекрытия нагревателем крошеного табака для установления и (или) регулирования выделения до требуемого уровня смолы. В соответствии с этим, в ходе конструирования новой частично наполненной крошеным табаком сигареты 23, обычно доступен выбор плотности стержня в табачном штранге 80 для достижения требуемой степени перепада давления на свободном конце 78 и (или) для управления обратным течением таким же образом, как этого достигают с помощью фильтра обратного течения 200а альтернативного варианта осуществления 23а.

Рассмотрим теперь фиг. 11, где другая сигарета 23Ь, сконструированная в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, включает табачный штранг 80Ь, который содержит участок низкой плотности 310Ь радом с участком пустоты 9 lb и участков высокой плотности 320Ь рядом со свободным концом 78Ь стержня сигареты 60Ь. Сигарета 23Ь имеет такую конструкцию, что след нагревателя 94Ь перекрывает участок низкой плотности ЗЮЬ табачного штранга 80Ь так, чтобы получать усиленное выделение, дос39 тигаемое при более низких плотностях стержня. Область высокой плотности крошеного табака 320Ь расположена для избежания рыхлых концов и для ограничения передачи воздуха в осевом направлении через стержень 60Ь способом, аналогичным фильтру обратного течения 200а.

Предпочтительные в настоящее время варианты осуществления нагревателей показаны на фиг. 12-21. Эти нагреватели пригодны для любого из описанных выше вариантов осуществления сигарет, то есть для сигарет, полностью наполненных крошеным табаком, частично наполненных крошеным табаком и без крошеного табака, изображенных на фиг.4А, 4В, 6Аа, 7А, 10 и 11, и модификаций этих сигарет.

Эти нагреватели обеспечивают улучшенную механическую прочность при повторных введениях, регулировке и удалении сигарет 23 и существенное улучшение образования аэрозолей из нагретой сигареты, в то же время сохраняя прежними потребности в энергии. Было обнаружено, что образованные аэрозоли стремятся течь радиально внутрь от пульсирующего нагревателя.

Обычно имеется предпочтительно восемь лопаток 121 нагревателя для обеспечения восьми затяжек при последовательном зажигании лопаток 121 нагревателя, тем самым имитируя подсчет затяжек обычной сигареты. Конкретно, лопатки 121 нагревателя выходят из втулки 110 с образованием цилиндрического расположения лопаток нагревателя для приема вставляемой сигареты 23. Между соседними лопатками 121 нагревателя предпочтительно имеется зазор 129.

Может оказаться желательным изменить количество затяжек и, следовательно, количество лопаток 121 нагревателя, достигаемых при введении сигареты в цилиндрический приемник CR. Это требуемое количество получают благодаря образованию требуемого количества лопаток 121 нагревателя. Этого можно добиться путем обеспечения лопаток равного или неравного размера.

Зажимное приспособление нагревателя расположено в устье приемника 27 зажигалки 25. Сигарету 23 вставляют, вначале необязательно с фильтром обратного течения 200, в устье приемника 27 зажигалки 25, по существу в цилиндрическое пространство зажимного приспособления 39, определяемое наконечником в форме кольца 83, имеющим открытый конец для приема сигареты, цилиндрическую втулку 87 воздушного канала, узел 100 нагревателя, включающий в себя лопатки 121 нагревателя, электропроводный вывод или общий провод 104А, который служит в качестве общего провода для нагревательных элементов узла нагревателя, электропроводные положительные выводы или провода 104В и распорную втулку. Внутренняя поверхность основания 81 распорной втулки останавливает сигарету 23 в требуемом положении в зажимном приспособлении 39 нагревателя так, что лопатки 121 нагревателя располагаются рядом с полостью 79 в сигарете, и в предпочтительном варианте осуществления изобретения располагаются так, как описывалось выше в связи с фиг. 1-11.

По существу все зажимное приспособление 39 нагревателя расположено внутри и закреплено на месте путем плотной посадки относительно корпуса 31 передней части 33 зажигалки 25. Передняя кромка 93 наконечника 83 расположена предпочтительно у первого конца 29 зажигалки или немного проходит за него и предпочтительно включает скошенный внутрь или закругленный участок с целью способствования направлению сигареты 23 в зажимное приспособление 39 нагревателя или из него. Выводы 104А и 104В предпочтительно входят в соответственные розетки (не показанные), тем самым обеспечивая опору для зажимного приспособления 39 нагревателя в зажигалке 25, и от розетки к различным электрическим элементам ведут проводники или печатные схемы. Другие выводы могут обеспечить дополнительную опору для прочности узла выводов. Эти выводы 104А и 104В могут содержать любой подходящий материал, и предпочтительно содержат луженую фосфористую бронзу. Проход 47 в распорной втулке и основании 50 связан с приводимым в действие от затяжки датчиком 45, и светочувствительный элемент 53 воспринимает наличие или отсутствие сигареты 23 в зажигалке 25.

Как видно на фиг. 12 и 13, узел 100 нагревателя предпочтительно является монолитной конструкцией, которая содержит восемь лопаток 121 нагревателя, выходящих от центральной втулки 110 в виде симметричного расположения или, как описывается ниже со ссылкой на фиг. 19, в виде несимметричного расположения. Как лучше видно из фиг. 13, узел нагревателя определяет в общем круглое входное отверстие 360, имеющее горловину 365, которая направляет вводимую сигарету по направлению соосно расположенного цилиндрического приемника CR, диаметр которого меньше, чем входное отверстие 360. Отверстие 360 определяется соответствующими концевыми участками 118В соединительных секций 118 лопаток 121 нагревателя, а секция горловины 365 определяется участком секций 118 между соединяющей кромкой 118А и концом 118В. Край входного отверстия 360 предпочтительно имеет диаметр, превышающий диаметр вводимой сигареты 23, для направления сигареты в приемник CR, а приемник CR имеет диаметр, приблизительно равный диаметру сигареты 23, с целью обеспечения плотной посадки для хорошей передачи тепловой энергии. Сигарета 23 предпочтительно имеет диаметр, который приблизительно равен известному в технике диапазону диаметров. Данные приемлемые производственные допуска для сигареты 23, постепенно сужающаяся область или горловина 365 в передаче между удаленным концом и приемником CR также могут служить для небольшого сжатия сигареты для повышения теплового контакта с окружающими лопатками 121, служащими в качестве внутренних стенок приемника. В качестве неограничивающего примера, край отверстия 360 предпочтительно имеет внутренний диаметр приблизительно 0,356 дюйма ± 0,02 дюйма (9,042 мм ± 0,508 мм), а приемник CR предпочтительно имеет внутренний диаметр приблизительно 0,278 дайма ± 0,02 дайма (7,061 мм ± 0,508 мм). Лопатки 121 могут быть изогнуты внутрь для увеличения теплового контакта с сигаретой благодаря сужению диаметра цилиндрического приемника.

Каждая U-образная лопатка 121 нагревателя содержит первую секцию или ножку 116А, выступающую от первого конца втулки 111, соединительную секцию 118, подсоединенную к противоположному второму концу первой секции или ножке 116 А, и вторую секцию или ножку 116В, выступающую от первого конца соединительной секции 118 по направлению ко втулке 111. Первая и вторая ножки 116А и 116В разделены зазором 125, который может быть относительно постоянным, предпочтительно, по существу, параллельны в любом развернутом состоянии, описываемым ниже со ссылкой на фиг. 18 и 19, непрерывны в направлении введения сигареты с целью снижения нежелательных препятствий для сигареты, и ориентированы для определения цилиндрического приемника CR для вставляемой сигареты 23. Соединительная секция 118 имеет изогнутую соединительную кромку 118А, предназначенную для соединения противолежащих внутренних кромок ножек 116А и 116В лопаток таким образом, что образуется удлиненный U-образный резистивный путь, который, по существу, параллелен продольной оси вставляемой сигареты, и проходит рядом с сигаретой, как более подробно описано ниже. Изогнутая соединительная кромка 118А предпочтительно имеет кривизну приблизительно 180° ± 20°, так что образуется Uобразная лопатка и имеет кривизну, которая является вогнутой по направлению ко втулке 111 и выпуклой по направлению к входному отверстию 360. Первый конец первой ножки 116А лопатки у втулки 111 может иметь увеличенную ширину, с такой же приблизительной толщиной, на участке 115 относительно оставшейся части первой ножки 116А для получения более низкой плотности электрического тока и плотности энергии на участке 115 с целью снижения омического нагрева участка 115. Кроме того, это расширение увеличивает механическую целостность лопатки 121 у втулки 111.

Второй конец 122 второй ножки 116В лопатки предпочтительно приподнят относительно главной части второй секции ножки 116В в форме уступа для облегчения электрического соединения с соответствующим положительным выводом 104В. Более конкретно, как показано на фиг. 12 и 13, конец 122 содержит три секции, а именно, секцию 122А, которая, по существу, является плоским продолжением главной секции второй ножки 116В лопатки, переходную секцию 122В, которая поднимается под углом, как показано, и соединительную концевую секцию 122С, которая в общем параллельна секции 122А. Секции конца 122 могут иметь большую ширину, чем вторая ножка 122В лопатки, для увеличения прочности, с целью обеспечения соответствующей контактной площадки для положительного соединения у соединительной концевой секции 122С, и для снижения плотности электрического тока и, таким образом, омического нагрева конца 122. Концевая секция 122С приварена прихваточным сварным швом или электрически и механически подсоединена с помощью какого-либо другого технического способа к положительному выводу 104В.

На фиг. 14 и 15 показан другой вариант осуществления изобретения, предназначенный для получения положительных соединений лопаток 121 нагревателя. Соединительный конец 122 предпочтительно не имеет форму уступа, как на фиг. 12 и 13; скорее он, по существу, является плоским продолжением второй ножки 116В нагревателя, что упрощает описываемое ниже его изготовление. Для снижения возможности коротких замыканий, возникающих в результате соприкосновения между положительным концом 122 со втулкой 111 и (или) секцией 115 первой ножки 116А, как. например, при перекручивании вводимой сигареты или при ином приспособлении курильщиком, на конце 122, втулке 111 и секции 115, особенно на соответствующих передних кромках этих элементов нанесено электроизоляционное керамическое покрытие 300.

Керамическое покрытие предпочтительно наносят любым известным способом, например, плазменным напылением на втулку 111, соединительный конец 122 и секцию 115 первой ножки 116А. Керамика предпочтительно имеет относительно высокую диэлектрическую постоянную. Можно использовать любой подходящий электрический изолятор, такой как оксид алюминия, двуокись циркония, муллит, кордерит, шпинель, фостерит, их сочетание и т.д. Предпочитают использовать двуокись циркония или другую керамику, имеющую коэффициент теплового расширения, близко согласующийся с коэффициентом теплового расширения лежащей под ней металлической конструкции нагревателя для исключения разницы в коэффициентах расширения и сжатия во время нагревания и охлаждения, тем самым предотвращая растрескивание и (или) расслаивание во время работы. Керамический слой остается физически и химически стабильным при нагревании элемента нагревателя. Для электрического изолятора пред43 почтительной является толщина, составляющая, например, приблизительно 0,1-10 мил (0,00254 мм-0,254 мм) или приблизительно 0,5-6 мил (0,0127 мм-0,1524 мм), и более предпочтительно 1-3 мил (0,0254 мм-0,0762 мм). Участок конца 122 предпочтительно не покрывают. Затем, как описывалось выше, положительные выводы 104В подсоединяют к этому открытому участку. Для упрощения маскирования соответствующий участок секции 115 также не покрывают керамикой.

Керамику можно также наносить, например, на том же самом этапе плазменного напыления, в зазоре 127 между концами 122 и секциями 115 первых ножек 116А и в зазоре 126 между концами 122 и втулкой 110 для образования керамической структуры втулки с целью увеличения механической целостности узла нагревателя, как показано на фиг. 15. Размер этой керамической структуры втулки может быть больше, чем показан. С этим дополнительным керамическим применением или без него, керамическое покрытие электрически изолирует положительные соединительные концы 122, и ширину зазоров 127 и 125 можно снижать, в то время как обеспечивается защита от коротких замыканий. В соответствии с этим, концевая секция 122 и секция 115 первой ножки 116А могут иметь увеличенную площадь, тем самым дополнительно укрепляя приемник, и, в случае керамической втулки, увеличивая скелетную структуру и дополнительно упрочняя узел нагревателя. Кроме того, такое керамическое покрытие сглаживает острые кромки, определяющие зазоры 125 и 127, для снижения возможности зацепить и повредить сигарету, особенно во время введения, изъятия и какого-либо регулирования, производимых курильщиком. В качестве альтернативы, всю лопатку 121 и, в частности, первую и вторую ножки 116 А и 116В полностью покрывают на одной поверхности, например, наружной поверхности, обращенной наружу от сигареты, внутреннюю и наружную поверхности и (или) кромки, определяющие зазоры, керамическим слоем толщиной, например, приблизительно 2 мил (0,0508 мм) двуокиси циркония, для укрепления лопаток нагревателя, сохраняя зазоры, если требуется. Лопатки 121 могут быть, соответственно, тоньше, например, приблизительно от 2 мил (0,0508 мм) приблизительно до 6 мил (0,1524 мм), благодаря чему повышая сопротивление пути нагревателя и обеспечивая возможность делать лопатки шире для увеличения тепловой границы раздела со вставленной сигаретой 23, в то же время сохраняя общее сопротивление лопатки. Эта увеличенная ширина лопатки, наряду с керамическим слоем, дополнительно упрочняют конструкцию нагревателя. Кроме того, керамическое покрытие на наружной поверхности лопаток 121, обращенных от вставленной сигареты, может предотвратить тепловые потери от нагретой лопатки в окружающее пространство. Керамику предпочтительно наносят путем плазменного напыления или каким-либо другим способом, описываемым в связанных заявках на патенты, и предпочтительно наносят с помощью физического осаждения покрытий из паровой фазы электронным лучом, с целью избежания наведения остаточных напряжений, которые могут наводиться во время обработки плазменным напылением от поверхностной обработки и (или) удара частиц.

Каждая лопатка 121 образует резистивный элемент нагревателя. Более конкретно, первый конец 115 первой ножки 116А лопатки электрически подсоединен к отрицательной клемме источника электроэнергии и является неотъемлемым удлинением втулки 111 или механически и электрически подсоединен ко втулке 111, которая, в свою очередь, электрически и механически подсоединена к отрицательному выводу 104А с помощью сварного шва или другого технического приема, типа пайки твердым или мягким припоем. Для обеспечения сбалансированной опоры предпочтительно используют два оконечных вывода 104А, поскольку отрицательное и положительное соединения также служат для механической опоры нагревателя. Таким образом, втулка 111 функционирует как электрическое общее для всех лопаток 121 нагревателя. В любом из вариантов осуществления изобретения отрицательное соединение для каждого нагревателя можно делать отдельно, например, с помощью подходящего отрицательного контакта, нанесенного на конце нагревателя, противоположном соответствующим секциям 122 положительных контактов.

Соответствующее положительное соединение для каждой лопатки 121 нагревателя делают у соединительной концевой секции 122С второй ножки 116В лопатки, как описано выше. Соединительная концевая секция 122С электрически изолирована от общей втулки 110 с помощью зазора 127; от первой ножки 116А лопатки и, в частности, от первого конца 115 соответствующей лопатки 121 нагревателя с помощью зазора 125; и от соседней лопатки нагревателя с помощью зазора 131, с целью избежания коротких замыканий и обеспечения возможности теплового расширения. Кроме того, описываемые керамические покрытия применяют факультативно. В качестве альтернативы, соединительные концевые секции 122С подсоединяют, соответственно, к заземлению.

Рассматриваемые положительное и отрицательное соединения обеспечивают резистивный путь, и более конкретно, цепь для электрического тока, поступающего от источника электроэнергии, например, через управляющую схему, к конкретной лопатке (лопаткам) 121 при активировании курительной системы посредством затяжки курильщика. Основная нагреваемая область лопатки содержит первую ножку 116 А лопатки, концевой участок 118А и вторую ножку 116В лопатки. В соответствии с этим, часть вставляемой сигареты 23, проходящая снизу и соприкасающаяся с активированной лопаткой 121, проходящей вдоль нее, будет нагреваться по наружному поверхностному контуру, соответствующему нагреваемому участку лопатки, то есть в удлиненной U-образной форме, соответствующей лежащей сверху лопатке, прежде всего посредством проводимости и излучения, с некоторым добавлением возможно имеющей место конвекции. Кроме того, участок вставляемой сигареты между ножками, то есть лежащий под зазором 125, нагревается благодаря перекрытию или пересечению, кумулятивной радиационной и кондукционной теплопередачи от обеих ножек 116А и 116В. Если зазор 125 слишком большой, требуемое перекрытие не возникает, и часть вставляемой сигареты, лежащая под зазором 125, не получает адекватного нагрева. Точно также, радиационная и кондукционная теплота нагревает участки полосок вставляемой сигареты, находящиеся слегка за наружными кромками ножек 116А и 116В лопатки нагревателя. Различные нагреваемые участки вместе составляют нагреваемую область сигареты 23, которая проходит от места слегка за пределами наружной кромки ножки 116А, под ножкой 116А, через зазор 125, под ножкой 116В и слегка за пределы наружной кромки ножки 116В активированной лопатки 121, и которая соответствует затяжке вырабатывающего аромат табака. Размер нагреваемого участка зависит от конфигурации лопатки и нагревательных характеристик, а также от величины и продолжительности импульса энергии. Лопатка нагревателя предпочтительно имеет размер и термически сконструирована в конечном счете для нагрева сегмента вставляемой сигареты, имеющего достаточный размер, например, 18 квадратных миллиметров, для образования приемлемой для курильщика затяжки в ответ на активированный затяжкой импульс энергии.

Сравнительно большие концевые участки 115 и 122 лопатки, образующие часть токового пути, не нагреваются до этих рабочих температур, поскольку их относительно большие объемы снижают плотность тока и, таким образом, снижают омический нагрев. Участок соединительной концевой секции 118 также не нагревается до этих рабочих температур, поскольку путь нагрева стремится следовать по концевому участку 118А, а эта секция имеет относительно больший объем и, соответственно, имеет меньшую плотность тока и, таким образом, имеет меньший омический нагрев, чем участок 118А и непосредственно примыкающие к нему секции. Для дополнительного снижения нежелательного нагрева оставшейся части соединительной секции 118 можно (1) увеличить толщину монолитного материала секции 118 относительно изогнутого участка 118А в области 118С для дополнительного снижения плотности тока и омического нагрева, как показано на фиг. 14, (2) перфорировать секцию 118 для уменьшения омического и (или) теплопроводного путей и (или) (3) добавить дополнительный поглотитель тепла 119 к секции 118 для снижения теплопередачи к участку, как показано на фиг. 15. Для достижения этой функции поглощения тепла применяют термически непроводящий материал, то есть теплоизолятор типа керамики. Примеры подходящей керамики включают окись алюминия, двуокись циркония, смесь окиси алюминия и двуокиси циркония, муллит и т.д., как в случае с покрытием лопатки нагревателя. Любую из этих модификаций следует оценивать с точки зрения любого неблагоприятного воздействия на механическую целостность соединительных секций 118, которые поддерживают узел 100 нагревателя и определяют отверстие для введения и извлечения сигареты.

После подачи импульса на лопатку 12^ нагревателя существует заранее определенный минимальный интервал времени до обеспечения возможности следующей затяжки. Преждевременный нагрев участка сигареты может также привести к нежелательному и (или) частичному образованию аэрозоля или понижению образования тепла на участке сигареты до требуемого нагрева. Последующее повторное нагревание нагретого прежде участка может привести к выделению нежелательных ароматов и привкусов.

Если нужна более длительная затяжка, чем получается под действием подачи импульса на одну лопатку нагревателя, тогда управляющая логика имеет конфигурацию, приспособленную для воспламенения другого нагревателя или дополнительной лопатки (лопаток) нагревателя сразу после подачи импульса на исходную лопатку нагревателя или во время конечной части первоначального импульса, с целью нагревания другого сегмента сигареты. Дополнительной лопаткой нагревателя может быть радиально последовательная лопатка нагревателя или другая лопатка нагревателя. Лопатки нагревателя должны иметь такой размер, чтобы получать общее требуемое количество затяжек требуемой продолжительности.

В одном варианте осуществления изобретения количество лопаток 121 нагревателя соответствует количеству требуемых затяжек, например, восьми. В другом варианте осуществления изобретения количество сформированных лопаток 121 нагревателя равно удвоенному количеству затяжек, например, имеется шестнадцать участков с нагревателями для сигареты на восемь затяжек. Такая конфигурация обеспечивает различные последовательности воспламенения в отличие от нормального последовательного воспламенения приблизительно через 2 секунды, и предпочтительно радиально последовательную последовательность воспламене47 ния для варианта осуществления, в котором количество нагревательных лопаток 121 соответствует количеству затяжек. Например, логическая схема может предписывать, чтобы для образования затяжки две диаметрально противоположные лопатки 121 нагревателя, то есть лопатки нагревателя, разнесенные на 180° на трубке, воспламенялись одновременно для объединенного нагрева достаточной величины сигареты с целью вырабатывания затяжки. В качестве альтернативы, за первой последовательностью воспламенения каждой другой лопатки 121 нагревателя для сигареты следует вторая последовательность воспламенения расположенных между ними лопаток 121 нагревателя для следующей сигареты. В качестве альтернативы, эта первая последовательность воспламенения может повторяться в течение заранее определенного периода существования многочисленных сигарет, и затем инициироваться вторая последовательность воспламенения. Можно использовать любую комбинацию лопаток нагревателя. Количество лопаток нагревателя может быть меньше, равно или больше количества затяжек одной используемой сигареты. Например, для сигареты на шесть затяжек можно использовать систему с девятью лопатками, где для каждой последующей сигареты воспламеняется разный набор из шести нагревателей, а связанный набор из остающихся трех нагревателей не воспламеняется.

Узел 100 нагревателя электрически и механически крепят, соответственно, на одном конце с помощью приваривания вывода (выводов) 104А ко втулке 110, а выводов 104В - к секциям 122. Выводы 104А и 104В предпочтительно предварительно запрессовывают в пластмассовую втулку или как-то иначе фиксируют относительно нее, предпочтительно с обеспечением минимизации утечки воздуха. Этот прикрепленный конец предпочтительно находится напротив входного отверстия 360. Соединительные секции 118, и особенно противоположные кромки 118В напротив соединительных кромок 118А, определяют входное отверстие 360. Концевые участки 118В могут расширяться во внешние стороны для определения горловины 365. Тогда лопатки 121 сужаются от этой горловины для определения внутреннего диаметра, который немного меньше, чем наружный диаметр вставляемой сигареты 23, например, у середины лопаток, для обеспечения требуемого теплового контакта, то есть сжимающих усилий, между лопатками и сигаретой. Концевые секции свободны для расширения при нагревании, то есть концевые участки 118В не закреплены. Более конкретно, каждый участок 118В размещен внутри соответствующего канала 210, расположенного во внутренней стенке 201 концевого наконечника 83 зажигалки. Более конкретно, радиальное перемещение наружу концевых участков 118В, смещенных внутрь лопаток 121, останавливается наружными стенками каналов 210, благодаря чему определена граница смещения и само смещение по направлению внутрь. Это смещение внутрь может дополняться сделанным внутренним смещением, как описано выше. Как показано на чертеже, внутренняя стенка 201 расширяется наружу для того, чтобы можно было вставлять концевые участки 118В лопаток. Наружная стенка канала 200, соприкасающаяся с участком 118В, имеет размер и форму для обеспечения возможности вставлять на соответствующую величину конца этот участок 118В так, что конец лопатки не выходит из канала 210 во время нагревания или охлаждения лопатки либо введения или изъятия сигареты. Если нужно, эту радиально наружную стенку канала снабжают упором, например, трапецеидальным, который контактирует с участками 118В. В альтернативном варианте осуществления изобретения часть 118D концевого участка 118В закруглена, и более конкретно, имеет эллиптическую форму до вставляемого концевого участка 118В. Эта закругленная часть 118D обеспечивает возможность вставляемому участку поворачиваться внутри канала 210 под действием тепловых или механических наводимых моментов, благодаря чему поддерживая введенный участок конца лопатки внутри канала 210. Дополнительно или в качестве альтернативы, края участков 118В закруглены еще больше.

Для показанного на фиг.3 первого варианта осуществления изобретения канал 210 имеет такой размер, что конец 118В лопатки 12 нагревателя может расширяться с перемещением в направлении торцевой поверхности 202 канала 210, при введении сигареты 23 и (или) нагревании лопатки, так что достигается требуемый контакт между сигаретой и лопатками. Такое устройство, где один конец лопатки является свободным относительно противоположно расположенной втулки, обеспечивает механическое перемещение и (или) тепловое расширение и сжатие лопаток 121 нагревателя в продольном направлении при соответствующем введенииизъятии сигареты и (или) нагреванииохлаждении лопатки, тем самым снижая напряжения. В показанном на фиг. 14 втором варианте осуществления изобретения упор 204, который может иметь трапецеидальную форму, расположен в канале 210 таким образом, что лопатка 121 нагревателя термически расширяется при нагревании или смещается, когда вставляют сигарету 23, участок 118В соприкасается с упором 204 и устанавливает точку поворота, обеспечивая возможность лопатке 121 смещаться внутрь по направлению к вставляемой сигарете 23, благодаря чему снижая напряжения в лопатке и увеличивая требуемый тепловой контакт, то есть сжимающие усилия между лопаткой и сигаретой. Это означает, что благодаря точке поворота лопатка 121 свободна для вращения, но предпочтительно не перемещения в месте этого упора 204.

Таким образом, узел 100 нагревателя предпочтительно представляет собой монолитную конструкцию, которую необязательно покрывают керамикой, как это описывалось выше. Втулку 111 и лопатки 121 нагревателя делают из материала, имеющего требуемое электрическое сопротивление и прочность. Например, предпочитают материалы, имеющие электрическое сопротивление в диапазоне приблизительно от 50 приблизительно до 500 мкОм-см, и более предпочтительно приблизительно от 100 приблизительно до 200 мкОм-см, так что достигаются температуры приблизительно от 200°С приблизительно до 1000°С, и предпочтительно приблизительно от 400°С приблизительно до 950°С, и еще более предпочтительно приблизительно от 300°С приблизительно до 850°С путем активирования лопатки 120 в течение приблизительно от 0,2 приблизительно до 2,0 с импульсом с энергией приблизительно от 10 приблизительно до 50 Дж, более предпочтительно приблизительно от 10 приблизительно до 25 Дж, и еще более предпочтительно приблизительно 20 Дж. Материал должен быть способен выдерживать приблизительно от 1800 приблизительно до 10000 таких импульсов без повреждения, существенного ухудшения или нежелательного прогибания лопаток 121.

Материалы, из которых делают лопатки 121 нагревателя, предпочтительно выбирают для гарантии надежных повторных использований, по меньшей мере, в 1800 циклах включения-выключения без поломки. Зажимное приспособление 39 нагревателя предпочтительно можно заменять отдельно от зажигалки 25, включая источник электроэнергии и схему, которую предпочтительно заменяют после 3600 циклов или более. Материалы нагревателя и другие металлические элементы также выбирают с учетом их стойкости к окислению и общем отсутствии химической активности для гарантии, что они не окислятся или не вступят в реакцию иным образом с сигаретой 23 при любой возможной температуре. Если нужно, лопатки 121 нагревателя и другие металлические элементы герметизируют в инертном теплопроводном материале типа подходящего керамического материала с целью дополнительного исключения окисления и реакции.

Однако, более предпочтительно лопатки 121 нагревателя и другие металлические элементы делают из жаростойкого сплава, который характеризуется сочетанием высокой механической прочности и сопротивления поверхностному окислению, коррозии и разрушению при высоких температурах. Лопатки 121 нагревателя предпочтительно делают из материала, который характеризуется высокой прочностью и стабильностью поверхности при температурах вплоть до порядка 80 процентов от их температуры плавления. Такие сплавы включают сплавы, обычно называемые специальными сплавами, и, в общем, основаны на никеле, железе и кобальте. Например, подходящими являются сплавы главным образом из железа или никеля с алюминием или иттрием. Сплав лопаток 121 нагревателя предпочтительно включает алюминий для дополнительного улучшения характеристики элемента нагревателя, например, благодаря обеспечению стойкости к окислению.

Предпочтительные материалы включают алюминиды железа и никеля, и более предпочтительно сплавы, раскрытые в находящейся в процессе одновременного рассмотрения переуступленной обычным способом заявке на патент США с регистрационным номером 08/365.952, зарегистрированной 29 декабря 1994 г., и особенно с заявкой, зарегистрированной одновременно с настоящей заявкой на патент, под названием Сплавы алюминида железа, полезные в качестве электрорезистивных нагревательных элементов (Досье доверенного № РМ 1769), которые приведены здесь путем ссылки во всей своей полноте.

В качестве дополнений к сплаву Ni₃Al можно использовать несколько элементов. Для секции 122 нагревателя принципиальными добавлениями являются В и Si. Полагают, что В усиливает прочность границы зерен и наиболее эффективен, когда Ni₃Al обогащен никелем, например, А1 < 24 ат.% (атомных процентов). Si не добавляется к сплавам Ni₃Al в больших количествах, поскольку добавление Si свыше максимум 3 процентов по весу образует силициды никеля и при окислении приводят к SiO. Добавление Мо улучшает прочность при низкой и высокой температурах. Цирконий помогает в улучшении сопротивления растрескиванию окиси во время периодических изменений температуры. Кроме того, для улучшения высокотемпературной прочности можно добавлять Hf. Предпочтительный сплав Ni₃Al, предназначенный для использования в качестве подложки 300 и секции 122 резистивного нагревателя, обозначается как IC-50 и описывается состоящим приблизительно из 77,92% Ni, 21,73% Al, 0,34% Zr и 0,01% В в работе Обработка интерметаллических алюминидов В.Сикка, труда Интерметаллическая металлургия и обработка интерметаллических соединений, под редакцией Столофф и др., Ван Нестренд Рейнхольд (Van Nestrand Reinhold), Нью-Йорк, 1994 г., таблица 4. К алюминиду железа можно добавлять различные элементы. Возможные добавления включают Nb, Си. Та, Zr, Ti, Mn, Si, Mo и Ni. Материал нагревателя может быть сплавом Haynes® 214 (Сплав Haynes'® № 214, основанный на никеле сплав, содержащий 16,0 процентов хрома, 3,0 процента железа, 4,5 процента алюминия, со следами иттрия и остальной частью (приблизительно 75 процентов), имеющейся в продаже у фирмы Гейнз Интернейшенл оф Кокомо (Haynes International of Kokomo), штат Индиана), сплав инконель 702, сплав MCrAlY, сплавы сорта нихром (54-80% никеля, 10-20% хрома, 7-27% железа, 0-11% меди, 0-5% марганца, 0,3-4,6% кремния и иногда 1% молибдена, и 0,25% титана, в нихроме I установлено содержание 60% никеля, 25% железа, 11% хрома и 2% марганца, в нихроме II содержится 75% никеля, 22% железа, 11% хрома и 2% марганца, а нихром III является термоустойчивым сплавом, содержащим 85% никеля и 15% хрома), как описывается в переуступленной обычным способом, первичной заявке на патент США с регистрационным номером 08/380.718, зарегистрированной 30 января 1995 г. и патенте США № 5.388.594, или материалах, имеющих аналогичные свойства.

Как показано на фиг. 12, лопатки 12 нагревателя смонтированы таким образом, что выступают симметрично из втулки 111. В качестве альтернативы применяются несимметричные устройства. Например, множество, например, шесть или восемь лопаток 121 нагревателя можно разделить, например, на две одинаково пронумерованные подгруппы, например, из трех или четырех лопаток нагревателя. Лопатки нагревателя в каждой подгруппе разделены зазорами 131, как описывалось выше. Подгруппы разделены более широкими зазорами 133, как показано на фиг. 19 в развернутом плоском состоянии. Зазор 133 определяется таким образом, чтобы кондукционная, и особенно радиационная теплопередача от смежных лопаток 12^ соседних подгрупп минимизировалась до участка сигареты 23, лежащего под зазором 133. В соответствии с этим, зазор 133 обеспечивает более широкий ненагреваемый и прочный участок сигареты, который является более прочным, чем ненагретые участки сигареты, лежащие под более узкими зазорами 131, благодаря чему улучшается прочность столбика сигареты 23, помогая удалению сигареты после курения и последующего нагрева и ослабления участков. Если требуется, логическая схема может активировать одновременно более, чем один нагреватель в симметричном или несимметричном устройстве.

Настоящее изобретение, имеющее две ножки 116 А и 116В нагревателя, разделенные зазором 125, приводит к существенным улучшениям в отношении количества выделяемого аэрозоля по сравнению с количеством, выделяемым элементом сплошного нагревателя. Сплошной нагреватель обеспечивает хороший тепловой перенос к сигарете; однако, массовый перенос аэрозоля во втягиваемый воздушный поток компрометируется сплошной конструкцией, блокирующей оптимальное увлечение воздуха, расположенного снаружи сигареты, в сигарету, особенно если кожух корпуса курительной системы снабжен перфорацией для связи воздуха снаружи кожуха с внешней поверхностью сигареты. Соответствующий настоящему изобретению нагреватель, имеющий такой же объем, как сплошной нагреватель, но имеющий больший периметр, приводит к более благоприятной возможности для увлечения, например, обусловленной зазором 125, и, соответственно, приводя к улучшенному выделению аромата на единицу энергии на лопатке 121. Как обсуждалось, зазор 125 должен иметь такие размеры, чтобы обеспечивать оптимальное перекрытие излучения для данного очертания лопатки. Поскольку образуется большее количество аэрозоля, требуемую массу лопаток можно уменьшить, в то же время образуя такое же требуемое количество ароматических веществ, приводя к более легкому блоку и снижая энергию, необходимую для соответствующего нагрева лопаток 121 нагревателя и вставленной сигареты, что дополнительно снижает вес блока, поскольку источник электроэнергии, например, аккумуляторные батарейки, может быть меньше. В качестве неограничивающего примера, ширина зазора 125 может быть равна приблизительно 0,020 дюйма (0,508 мм) ± приблизительно 0,005 дюйма (0,127 мм), а ширина ножек 116 А и 116В лопатки может быть равной приблизительно от 0,0125 дайма (0,3175 мм) приблизительно до 0,017 дайма (0,4318 мм) ± приблизительно 0,005 дайма (0,127 мм), а длина приблизительно 0,55 дайма (13,97 мм) ± приблизительно 0,005 дайма (0,127 мм), и толщина приблизительно от 0,008 дайма (0,2032 мм) приблизительно до 0,010 дюйма (0,254 мм) ± приблизительно 0,005 дайма (0,127 мм), а длина от кромки втулки 110 до наконечника соединительной секции 118 может быть равна приблизительно 1,062 дайма (26,975 мм) ± приблизительно 0,0625 дайма (1,5875 мм).

Нашли, что основной поперечный или радиальный воздушный поток относительно вставленной сигареты приводит к большему требуемому образованию дыма, чем основной продольный поток. Зазоры 125, 127 и 131 обеспечивают пути подлежащего втягиванию воздуха для соприкосновения со вставленными сигаретами. С помощью перфорированных секций лопаток нагревателя обеспечены дополнительные воздушные проходы для оптимизации поперечного воздушного потока.

На фиг. 16 показан другой вариант осуществления геометрии лопаток, где первая ножка 116 А и вторая ножка 116В имеют извилистую форму. Имеющие извилистую форму ножки 116А и 116В параллельны, так что ножки равномерно разнесены, а зазор 125 также имеет извилистую форму. Такая извилистая форма увеличивает периметр лопатки и таким образом улучшает увлечение аэрозоля. Эта извилистая форма описана более подробно в упомянутом патенте ЕР-А-0.615.411 и в переуступленной обычным способом первичной заявке на патент США с регистрационным номером 08/380.718, зарегистрированной 30 января 1995 г., и патенте США №5.388.594.

Теперь со ссылкой на фиг. 18 и 19 будет описан первый предпочтительный способ изготовления. Определяемые здесь этапы изготовления можно выполнять в любом требуемом порядке для достижения нужной скорости изготовления, материалов, экономии и т.п.

Для определения множества лопаток 121, проходящих в общем перпендикулярно через соответственные первые ножки 116А лопаток и, в частности, через соответственные первые концевые участки 115, от в общем прямой секции 111А, в устройстве, подобном гребенке, образуют лист или полосу из подходящего материала, имеющую толщину, например, приблизительно от 2 приблизительно до 20 мил (0,0508 мм-0,508 мм), например, приблизительно 10 мил (0,254 мм). Лопатки 121, по существу, параллельны друг другу с зазором 131, расположенным между противолежащими кромками второй ножки 116В одной лопатки и первой ножки 116А смежной лопатки. Как уже говорилось, лопатки 121 либо располагают симметрично с равными зазорами 131 между ними, как показано на фиг. 18, либо несимметрично, например, с равными зазорами 131 между соседними лопатками 121, определяющими подгруппы 121А и 121В лопаток, и большим зазором 133 между двумя подгруппами с шириной X, как показано на фиг. 19. Отметим, что прямая секция 111А имеет два концевых участка с длиной, равной, по крайней мере, половине длины от одной половины X, для образования второго зазора 133 при сворачивании. Эти концевые участки должны быть больше, чем X, для обеспечения перекрытия для соединения. В качестве неограничивающего примера, зазор 131 может быть равен приблизительно 0,040 дюйма (1,016 мм) ± 0,005 дюйма (0,127 мм) по ширине в любом из вариантов осуществления изобретения, а зазор 133 может быть равен приблизительно 0,125 дюйма (3,175 мм) ± 0,005 дюйма (0,127 мм) по ширине в несимметричном варианте осуществления изобретения.

Лопатки имеют такую конфигурацию, какая описывалась выше для образования соединительной секции 118 и ножек 116А и 116В.

Такое формирование листа или полоски материала в требуемую конфигурацию выполняется с помощью любого обычного технического приема, типа штамповки или резки, например, с помощью СО₂-лазера или Yag-лазера. Если применяется форма полосок, количество лопаток 121 нагревателя, образуемых из полоски, может превышать требуемое количество для одного устройства цилиндрического нагревателя. Затем вырезают прямую полоску, если необходимо, для образования секций 111А, имеющих требуемое количество лопаток 121 нагревателя, выходящих из них. При ее использовании с помощью штамповки делают ступенчатую форму секций 122А, 122В и 122С.

В случае применения затем наносят керамическое покрытие 300 с помощью маскирования штампованного профиля и, например, термического напыления покрытия на секции 111А, 115, 122 или всю лопатку, или какуюлибо ее часть для формирования требуемого шаблона, как это уже описывалось. В качестве альтернативы, керамическое покрытие наносят после этапа сворачивания с помощью этих процессов или, если требуется, до формирования лопаток. Как известно, подходящие маскировки применяют для определения областей нанесения перед выполнением каждого из этапов нанесения нагревателя и керамики.

Затем секцию 111А сворачивают для образования круглой втулки 111. Секцию 111А можно сворачивать в любом направлении. Секцию 111А предпочтительно сворачивают так, что положительные контакты секции 122С на концевой секции 122 находятся на внешней поверхности образованного цилиндрического нагревателя, то есть на боковой стороне, противоположной сигарете, с целью упрощения соединения с выводами 104В и для исключения повреждения во время введения и изъятия сигареты. Свернутую секцию можно свернуть до диаметра, меньшего, чем ее предельный требуемый диаметр, и вставлять в зажимное приспособление. Затем свернутая секция расширяется и дальше удерживается в форме с помощью электрических соединений. В качестве альтернативы, свернутую секцию соединяют, например, с помощью какого-либо сварочного технического приема, типа точечной сварки или лазерной сварки, для образования втулки 111.

На каждую лопатку 121 предпочтительно накладывается смещающее напряжение таким образом, что ножки 116А и 116В и соединительные концевые участки 118А оказывают сжимающее усилие на вставленную сигарету, когда узел нагревателя образован, как показано на фиг. 13. Это смещение предпочтительно происходит до сворачивания, но его можно выполнять после сворачивания. Это смещение увеличивает тепловой контакт между лопаткой нагревателя и вставленной сигаретой с целью улучшения эффективности теплового переноса.

Эффективность теплового переноса также улучшают благодаря оптимизации величины областей поверхности ножек 116А и 116В лопатки, которые находятся в эффективном тепловом взаимодействии с находящимися под ними сигаретами. Как видно на фиг. 17А, в описываемых вариантах осуществления изобретения нижние стороны 117 ножек 116А и 116В (в качестве примера показана ножка 116А) плоские, то есть ровные в поперечном направлении ножки лопатки. Для улучшения взаимодействия теплового переноса нижнюю сторону 117 профилируют в виде различных неплоских форм, например, угла или искривления для доведения до максимума площади поверхности нагреваемой ножки относительно сигареты без нежелательного увеличения объема и, следовательно, нежелательного уменьшения плотности тока и результирующего омического разогрева ножки нагревателя, как, соответственно, показано на фиг. 17В и 17С. Профилированная нижняя сторона 117 предпочтительно не протыкает никакую часть сигареты 23, исключая ослабление и возможный разрыв сигареты во время введения, регулирования или изъятия. Скорее средняя точка или вершина нижней стороны 117 соприкасается или находится в тесной тепловой близости к сигарете 23, а оставшаяся часть нижней стороны 117 находится в ищу чате льном тепловом взаимодействии с сигаретой 23.

Такая конфигурация нижней стороны предпочтительно достигается штамповкой ножек 116 А и 116В лопаток 121 в несвернутом состоянии. Эту штамповку можно осуществлять в то же самое время, что и штамповку для достижения описанного выше смещения. Эта штамповка, предназначенная для профилирования нижней стороны, также повышает прочность ножек 116А и 116В, тем самым исключая нежелательные короткие замыкания и деформации.

Теперь будет описан второй способ изготовления. Обеспечивают трубку из подходящего материала. Затем формируют лопатки 121с помощью какого-либо технического приема, типа лазерной резки. В качестве альтернативы, лопатки формируют с помощью метода ковки в обжимках, при котором внутренняя оправа вводится в трубку для образования описываемых профилей лопаток, и затем применяют другую обжимку либо изнутри, либо снаружи, для вырезания профиля. На профилированную трубку наносят, если необходимо, керамическое покрытие 300, как описывалось выше.

Настоящее изобретение также минимизирует потенциально разрушающие термически наводимые напряжения. Поскольку лопатки 121 нагревателя и втулка 111 являются монолитными, напряжения, возникающие от взаимосвязи отдельных участков нагревательного элемента, устраняются.

Все различные варианты осуществления настоящего изобретения конструируют для обеспечения возможности выделения эффективного количества ароматизированного табака в ответ курильщику при стандартных условиях использования. В частности, должно быть понятно, что в настоящее время желательно выделять между 5 и 13 мг, предпочтительно между 7 и 10 мг аэрозоля для курильщика в течение 8 затяжек, причем каждая затяжка является 35 мл затяжкой, имеющей двухсекундную длительность. Установлено, что для достижения такого выделения элементы 121 нагревателя должны быть в состоянии передавать температуру, как описано выше, при взаимодействии теплового переноса с сигаретой 23. Кроме того, лопатки 121 нагревателя предпочтительно должны потреблять описываемую энергию. Более низкие потребления энергии достигаются лопатками 121 нагревателя, которые изогнуты внутрь по направлению к сигарете 23 с целью улучшения взаимодействия теплового переноса.

Конечно, сопротивление нагревателя также диктуется конкретным источником электроэнергии, который используется для обеспечения необходимой электрической энергии с целью нагревания лопаток 121 нагревателя. Например, сопротивления элементов 37 нагревателя соответствуют вариантам осуществления изобретения, в которых электроэнергия обеспечивается четырьмя никель-кадмиевыми элементами аккумуляторов, соединенными последовательно, с общим напряжением источника электроэнергии без нагрузки, равным приблизительно 4,8-5,8 вольта. В качестве альтернативы, если используются шесть или восемь таких соединенных последовательно аккумуляторных батарей, лопатки 121 нагревателя должны предпочтительно иметь сопротивление между примерно 3 Ом и примерно 5 Ом или между примерно 5 Ом и примерно 7 Ом, соответственно.

На фиг. 20 и 21 показан другой вариант осуществления узла 450 нагревателя, согласно настоящему изобретению, содержащий множество нагревательных элементов 451. Каждый нагревательный элемент 451 имеет форму удлиненного U, оба конца 452, 453 соответствующих ножек каждого элемента подсоединены к боковой стенке полости 430 рядом с торцевой стенкой 443 полости 430. Каждый соответствующий конец 452 по отдельности соединен с управляющими схемами и в конечном счете с источником электроэнергии, для индивидуального приведения в действие нагревательных элементов 451, тогда как концы 453 подсоединены вместе к заземлению. Хотя концы 452, примыкающие к концу мундштука полости 430, электрически не соединены и, таким образом, не должны касаться боковой стенки полости 430, они, тем не менее, повернуты к боковой стенке полости 430, как показано на обеих фиг.20 и 21, для обеспечения ввода размещаемого участка, то есть вставляемой сигареты, как описывалось выше. Следует отметить, что на фиг.21 самый верхний и самый нижний элементы 451 показаны разрезанными по их U-образным вершинам 454.

В показанном на фиг.22 и 23 другом варианте осуществления узла 470 нагревателя, согласно изобретению, нагревательные элементы 471 отнесены несколько дальше от стенки полости 430, и каждый снабжен некоторой заостренной вершиной 472 в (|)ормс V, а также сгибом 473 для увеличения их жесткости. Таким образом, нагревательные элементы 471 фактически пронзают и проходят в размещаемый уча57 сток для обеспечения требуемого тесного теплового контакта. Для такого варианта особенно хорошо подходит описанная выше структура пенопласта с открытыми порами. В этом варианте осуществления, вследствие того, что нагревательные элементы 471 отнесены дальше от боковой стенки полости 430, концы 452, 453 прикреплены не к боковой стенке полости 430, а к ее торцевой стенке 443. Подсоединения концов 452, 453 к торцевой стенке 443 предпочтительно осуществляются через прокладки 480, которые не проводят ни тепло, ни электричество. Таким образом, вытесняющее действие вытесняет остаток мимо концов 452, 453 на прокладки 480, где остатки не перегреваются, как более подробно описано в патенте США № 5.249.586. В стенке обеспечена перфорация 412 для обеспечения прохождения наружного воздуха через участок 420, как более подробно описано в патенте США № 5.249. 586, который введен здесь путем ссылки в полном объеме.

Специалисты в данной области техники могут понять многие видоизменения, замены и улучшения, не выходя при этом за рамки сущности и объема настоящего изобретения, как описано и определено здесь и в нижеприведенной формуле изобретения. Например, этап декурлатирования можно выполнять до этапа охлаждения при модификации части вышеописанного процесса со ссылкой на фиг.5В.

Claims (91)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Сигарета (23), содержащая табачный стержень, включающий трубчатую табачную пластинку (66) и штранг из табака (80), расположенный внутри трубчатой табачной пластинки, упомянутый табачный стержень имеет свободный конец (78) и противоположный конец (72), а трубчатая табачная пластинка содержит основную пластинку (68) и слой (70) табачного ароматического материала, поддерживаемого основной пластинкой, которая приспособлена для переноса тепла от электрического нагревательного элемента (37) к табачному ароматическому материалу, при этом табачный стержень (60) приспособлен для оперативного приема электрического нагревательного элемента (37) вдоль табачного стержня (60) с обеспечением его расположения между свободным концом (78) и противоположным концом (72), штранг из табака (80) расположен рядом со свободным концом и отстоит от противоположного конца с образованием участка пустоты (91) между штрангом из табака и противоположным концом.
2. 2. Сигарета по π. 1, отличающаяся тем, что расположение нагревателя вдоль упомянутого табачного стержня таково, что он перекрывает, по меньшей мере, часть участка пустоты (91) и перекрывает, по меньшей мере, часть штранга из табака (80).
3. 3. Сигарета по π. 1 или 2, отличающаяся тем, что табачный стержень включает фильтр свободного прохождения (74), примыкающий к противоположному концу, отстоящий от штранга из табака (80) с обеспечением участка пустоты (91) между фильтром свободного прохождения и штрангом из табака.
4. 4. Сигарета и зажигалка, приспособленные для взаимодействия в качестве электрической курительной системы, в которой сигарета содержит трубку из табачной пластинки, частично наполненную крошеным табаком так, чтобы определять наполненную табаком часть стержня и участок пустоты (91), при этом сигарета (23) и зажигалка (25) взаимно приспособлены так, что электрический нагреватель, по меньшей мере, частично перекрывает, по меньшей мере, одну из наполненных табаком частей стержня и пустоту, когда сигарета находится в рабочем положении в зажигалке.
5. 5. Сигарета по и. 4, отличающаяся тем, что наполненная табаком часть стержня включает штранг табака, а электрический нагреватель перекрывает, по меньшей мере, часть участка пустоты (91) и перекрывает, по меньшей мере, часть штранга из табака, когда сигарета находится в рабочем положении в зажигалке.
6. 6. Сигарета по п.4 или 5, отличающаяся тем, что имеет свободный конец, табачный штранг расположен рядом со свободным концом, кроме того сигарета включает трубчатый элемент, отнесенный от штранга из табака так, чтобы определять участок пустоты между фильтром свободного прохождения и штрангом из табака.
7. 7. Сигарета по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что трубчатый элемент является фильтром.
8. 8. Сигарета по п.7, отличающаяся тем, что трубчатый элемент сконструирован из пластифицированного материала пакли.
9. 9. Сигарета по п.7, отличающаяся тем, что трубчатый элемент сконструирован из отлитого в форме материала.
10. 10. Сигарета по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что дополнительно содержит наконечник (62) фильтра, примыкающий к противоположному концу.
11. 11. Сигарета по п. 10, отличающаяся тем, что наконечник (62) содержит второй фильтр свободного прохождения (102), примыкающий к противоположному концу, и бумажный наконечник (64), прикрепляющий второй фильтр свободного прохождения (102) к противоположному концу.
12. 12. Сигарета по п. 11, отличающаяся тем, что наконечник дополнительно содержит штранг фильтра мундштука (104), примыкающий ко второму фильтру свободного прохождения (102).
13. 13. Сигарета по п. 12, отличающаяся тем, что фильтр свободного прохождения (74) стержня (66) табака включает первый проход, а второй фильтр свободного прохождения (102) наконечника включает второй проход, причем первый и второй проходы связывают участок пустоты (91) стержня табака со штрангом фильтрующего материала (104) мундштука, где второй проход имеет второй внутренний радиус больше первого внутреннего радиуса первого прохода.
14. 14. Сигарета по п. 12, отличающаяся тем, что табачный стержень дополнительно содержит фильтр обратного течения (200) на свободном конце.
15. 15. Сигарета по п. 12, отличающаяся тем, что штранг из табака (80Ь) включает первый участок (320Ь), прилегающий к свободному концу (78Ь), имеющий более высокую плотность, чем второй участок (ЗЮЬ) штранга из табака, отдаленный от свободного конца.
16. 16. Сигарета (23), содержащая табачный стержень (60), имеющий предотвращающий обратный поток свободный конец (78) и противоположный конец (72), причем табачный стержень содержит табачную трубчатую пластинку (66), включающую слой табачного материала (70) и средство сужения потока на противоположном конце трубчатой пластинки, и штранг табака (80), в рабочем отношении расположенный рядом с упомянутым свободным концом и на расстоянии от упомянутого средства сужения потока, причем табак содержит крошеный табак, частично заполняющий упомянутый табачный стержень таким образом, чтобы определять заполненный участок табачного стержня и незаполненный участок табачного стержня, причем упомянутый незаполненный участок расположен рядом со средством сужения потока, упомянутая трубчатая пластинка выполнена с возможностью сообщения тепла, получаемого ею, табаку, а табачный стержень (60) расположен таким образом, что во время затяжки упомянутой сигаретой с приложением тепла вдоль области трубчатой пластинки, по меньшей мере, частью табака создается высвобождение аэрозоля табака, который вытягивается через упомянутое средство сужения потока.
17. 17. Сигарета по п. 16, в которой упомянутое средство сужения потока определяется трубчатым элементом.
18. 18. Сигарета по п. 17, отличающаяся тем, что трубчатый элемент содержит первый фильтр свободного прохождения (74), имеющий первый проход сквозь него, наконечник (62), который включает второй трубчатый фильтр свободного прохождения (102), расположенный рядом с первым фильтром свободного прохождения стержня и имеющий второй проход сквозь него, причем первый проход первого фильтра свободного прохождения более узкий, чем участок пустоты (91) табачного стержня, и более узкий, чем второй проход второго фильтра свободного прохождения (102).
19. 19. Сигарета по п. 18, отличающаяся тем, что крошеный начиночный табак образует штранг сопротивления обратному течению.
20. 20. Сигарета по п. 19, отличающаяся тем, что штранг крошеного начиночного табака (80) расположен на свободном конце (78) и имеет плотность выше, чем остальная часть крошеного начиночного табака, удаленного от свободного конца.
21. 21. Сигарета по п.20, отличающаяся тем, что наконечник (62) дополнительно содержит фильтр (104) мундштука рядом со вторым фильтром свободного прохождения (102).
22. 22. Сигарета по п.20, отличающаяся тем, что трубчатая пластинка включает оберточный материал (71) сигареты вокруг упомянутого табачного стержня (60), где упомянутый наконечник прикреплен к упомянутому табачному стержню бумажным наконечником (64).
23. 23. Сигарета по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что табак или штранг из табака (80) содержит крошеный начиночный табак.
24. 24. Сигарета по п.23, отличающаяся тем, что табак или штранг из табака (80) содержит смесь крошеного начиночного табака, включающую в себя сочетание, по меньшей мере, двух из сортов Брайт, Берлей и восточного табака.
25. 25. Сигарета по п.23 или 24, отличающаяся тем, что штранг из табака включает обертку (84) штранга, расположенную вокруг штранга крошеного начиночного табака (80).
26. 26. Сигарета по п.23 или 24, отличающаяся тем, что ароматический табачный материал (70) расположен по внутренней поверхности трубчатой табачной пластинки (66).
27. 27. Сигарета по п.26, отличающаяся тем, что табачный стержень содержит внешнюю обертку (71), расположенную вокруг внешней поверхности упомянутого трубчатого табачного стержня или участка стержня.
28. 28. Способ улучшения выделения дыма из сигареты (23), действующей с электрической зажигалкой, где упомянутая сигарета содержит трубчатую пластинку (66), имеющую свободный конец (78) и противоположный конец (72), где дым можно вытягивать из упомянутого противоположного конца, причем способ содержит этапы обеспечения участка пустоты вдоль упомянутой трубчатой пластинки рядом с противоположным концом и заполненного табаком участка вдоль трубчатой пластинки рядом со свободным концом, и наложения элемента электрического нагревателя, по меньшей мере, частично поверх заполненного участка трубчатой пластинки, с обеспечением активации элемента электрического нагревателя таким образом, чтобы вызывать высвобождение составляющих дыма из упомянутого табака.
29. 29. Способ по п.28, отличающийся тем, что этап наложения включает в себя наложение элемента электрического нагревателя частично поверх заполненного участка трубчатой пластинки и участка пустоты трубчатой пластинки с обеспечением активации элемента электрического нагревателя.
30. 30. Способ по п.28 или 29, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап пропускания высвобождаемых табачных составляющих через средство, расположенное рядом с противоположным концом.
31. 31. Табачная пластинка, приспособленная для возможности сворачивания в трубчатый табачный стержень (60) сигареты (23), действующей с электрической зажигалкой (25), где упомянутая табачная пластинка содержит основную пластинку (68) и ароматический табачный материал (70), расположенный по первой стороне упомянутой основной пластинки, которая содержит сочетание табачного волокна и целлюлозного волокна, где табачное волокно и целлюлозное волокно объединены с соотношением в диапазоне приблизительно от 2:1 до 4:1, и основная пластинка имеет удельный вес в диапазоне приблизительно от 35 до 45 г/м², ароматический табачный материал имеет, по меньшей мере, удвоенный удельный вес основной пластинки, и содержит мелкий табак отстоя и экстрагированные табачные твердые частицы с соотношением в диапазоне приблизительно от 3:1 до 9:1 и увлажнитель на уровне примерно от 5 до 20% по весу упомянутого материала.
32. 32. Табачная пластинка по п.31, отличающаяся тем, что ароматический табачный материал имеет удельный вес примерно в 3-4 раза выше удельного веса основной пластинки.
33. 33. Табачная пластинка по п.31 или 32, отличающаяся тем, что ароматический табачный материал дополнительно содержит пектин на уровне примерно до 2% по весу от упомянутого табачного материала.
34. 34. Табачная пластинка по п.ЗЗ, отличающаяся тем, что основная пластинка содержит примерно 28 г/м² табачного волокна и примерно 12 г/м² целлюлозного волокна древесной пульпы или льняной пульпы, либо пульпы средней жилки табачного листа.
35. 35. Табачная пластинка по п.34, отличающаяся тем, что табачный материал содержит примерно от 66 до 71% по весу табачных частиц, примерно от 16 до 20% по весу экстрагированных табачных твердых веществ, примерно от 10 до 14% по весу глицерина и примерно 1-2% пектина.
36. 36. Табачная пластинка, приспособленная для скручивания в трубчатый табачный стержень (60) сигареты (23), действующей с электрической зажигалкой (25), где упомянутая табачная пластинка содержит основную пластинку (68) и ароматический табачный материал (70), расположенный по первой стороне упомянутой основной пластинки, которая содержит сочетание табачного волокна с удельным весом, составляющим приблизительно от 20 до 30 г/м², и углеродное волокно с удельным весом, составляющим примерно 2-9 г/м², и пектин с удельным весом, составляющим примерно 1 г/м², табачный материал имеет удельный вес в 3-4 раза выше удельного веса основной пластинки и содержит мелкий табак отстоя и экстрагированные табачные твердые элементы с соотношением в диапазоне приблизительно от 3:1 до 9:1, и увлажнитель с уровнем в диапазоне приблизительно от 5 до 20% по весу от табачного материала.
37. 37. Сигарета, действующая с электрической зажигалкой, где упомянутая сигарета содержит трубчатый табачный стержень (60), сконструированный из табачной пластинки, соответствующей любому из пп.31-36.
38. 38. Сигарета по п.37, отличающаяся тем, что дополнительно содержит штранг из крошеного табака (80) рядом со свободным концом (78) табачного стержня (60), по меньшей мере, один трубчатый фильтр свободного прохождения (74) рядом с противоположным концом (72) табачного стержня и пустоту (91) без наполнителя, расположенную между штрангом крошеного табака и трубчатым фильтром свободного прохождения.
39. 39. Способ изготовления табачной пластинки (66), включающей в себя основную пластинку (68) и слой ароматического табачного материала (70), причем табачную пластинку можно сгибать в трубчатую форму в качестве части сигареты (23), приспособленной для действия с электрической зажигалкой (25), содержащий этапы выделения растворимых веществ (этап 124) из волокон табачного сырья, причем упомянутые растворимые вещества включают в себя растворенные табачные составляющие, формирования (этап 128) основной пластинки посредством образования суспензии из отделенного табачного волокна с упрочняющим агентом с целью образования суспензированной смеси и отливки (этап 130) суспензированной смеси в образующем пластинку устройстве, приготовления (этап 146) табачного материала посредством смешивания раствора табачных составляющих с дополнительными табачными частицами таким образом, чтобы образовать дисперсию табачного материала, и регулирования содержания воды таким образом, чтобы получить в дисперсии содержание твердых веществ в диапазоне примерно от 20 до 35%, нанесения (этап 144) дисперсии табачного материала на основную пластинку с целью образования листа упомянутой табачной пластинки, регулирования, по меньшей мере, одной из величин - содержание влаги и температуры табачного листа при таких условиях, что этот лист становится не подверженным сцеплению сам с собой и наматывания данного табачного листа.
40. 40. Способ по п.39, отличающийся тем, что отделенные растворимые вещества содержат 563

    10 вес.% табачных составляющих и раствор табачных составляющих включает в себя, по меньшей мере, один из глицерина и пектина.
41. 41. Способ по п.40, отличающийся тем, что раствор табачных растворимых веществ содержит приблизительно 7-8% по весу растворенных табачных составляющих.
42. 42. Способ по п.41, отличающийся тем, что количество воды регулируют с учетом получения в конце этапа смешивания дисперсии с приблизительно 22-27% содержанием твердых веществ.
43. 43. Способ по п.42, отличающийся тем, что размер табачных частиц выдерживают в диапазоне приблизительно 100-220 меш.
44. 44. Способ по п.43, отличающийся тем, что размер табачных частиц выдерживают равным приблизительно 120 меш.
45. 45. Способ по любому из пп. 39-44, отличающийся тем, что упрочняющий агент суспензии содержит, по меньшей мере, одну из древесной пульпы, льняной пульпы и пульпы средней жилки табачного листа.
46. 46. Способ по любому из пп.39-45, отличающийся тем, что этап нанесения включает нанесение упомянутой дисперсии табачного материала на основную пластинку при соотношении веса в сухом состоянии, равном, по меньшей мере, 2:1.
47. 47. Способ по любому из пп.39-46, отличающийся тем, что этап нанесения включает нанесение дисперсии табачного материала на основную пластинку при соотношении веса в сухом состоянии, равном, по меньшей мере, 3:1.
48. 48. Способ по любому из пп.39-47, отличающийся тем, что этап регулирования включает сушку листа табачной пластинки до содержания в ней влаги в диапазоне приблизительно 8,5-12% и охлаждения листа.
49. 49. Способ по п.48, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап декурлатирования листа табачной пластинки перед этапом наматывания.
50. 50. Способ по п.49, отличающийся тем, что включает этап разделения рулона листа табачной пластинки для образования бобины табачной пластинки.
51. 51. Табачная пластинка по п.36, отличающаяся тем, что табачное волокно имеет удельный вес, составляющий приблизительно 24-28 г/м², углеродное волокно имеет удельный вес, составляющий приблизительно 2-4 г/м², и пектин имеет удельный вес, составляющий приблизительно 2,5-1,5 г/м².
52. 52. Нагреватель (39) для использования в курительной системе, имеющей источник электрической энергии для нагревания сигареты, причем нагреватель содержит множество электрических резистивных лопаток (121) нагревателя, определяющих приемник для приема вставляемой сигареты и идущих вдоль вставляемой сигареты, где каждая лопатка содержит первую ножку (116 А) лопатки нагревателя, имеющую первый конец и второй конец, вторую ножку (116В) лопатки нагревателя, имеющую первый конец и второй конец (122), и соединительную секцию (118), соединяющую второй конец упомянутой первой ножки лопатки нагревателя и первый конец упомянутой второй ножки лопатки нагревателя, причем первая и вторая ножки лопатки нагревателя каждой лопатки нагревателя разделены соответственным зазором (125), а первые концы первой ножки лопатки нагревателя приспособлены для электрического соединения с источником электрической энергии, в котором образуются соответствующие резистивные нагревательные пути, содержащие первую ножку лопатки нагревателя, соединительную секцию и вторую ножку лопатки нагревателя для соответственного нагрева каждой из электрических резистивных лопаток нагревателя вдоль первой и второй ножек, которая, в свою очередь, нагревает вставленную сигарету, при этом первые концы первых ножек лопаток имеют общее соединение.
53. 53. Нагреватель по п.52, отличающийся тем, что первые концы первых ножек (116А) лопаток нагревателя заземлены.
54. 54. Нагреватель по п.52 или 53, отличающийся тем, что общим соединением первых концов первых ножек лопаток является втулка.
55. 55. Нагреватель по любому из пп.52-54, отличающийся тем, что зазор (125), разделяющий первую и вторую ножки лопатки нагревателя, имеет такой размер, выбранный с учетом обеспечения возможности вхождения воздушного потока в нагреваемую сигарету при затягивании курильщиком.
56. 56. Нагреватель по любому из пп.52-55, отличающийся тем, что дополнительно содержит поддерживающую втулку (111), причем первые концы каждой из первых ножек (116А) лопатки нагревателя проходят от поддерживающей втулки, которая приспособлена для обеспечения электрического контакта с источником электрической энергии с целью образования общих для первых концов упомянутых первых ножек лопатки нагревателя.
57. 57. Нагреватель по п. 56, отличающийся тем, что концы вторых ножек (116В) лопатки нагревателя приспособлены для нахождения в соответственном электрическом соприкосновении с источником электрической энергии, в котором образованы соответствующие нагревательные резистивные схемы, содержащие первую ножку лопатки нагревателя, секцию соединительной кромки и вторую лопатку нагревателя, с целью соответственного нагрева каждой из электрических резистивных лопаток (121) нагревателя, которая, в свою очередь, нагревает вставленную сигарету.
58. 58. Нагреватель по п.56 или 57, отличающийся тем, что вторые концы (122) вторых ножек (116В) лопаток нагревателя идут по направ65 лению к поддерживающей втулке (111) и электрически изолированы от нее.
59. 59. Нагреватель по п.56 или 57, отличающийся тем, что вторые концы (122) упомянутых вторых ножек (116В) лопаток нагревателя отделены от втулки зазором.
60. 60. Нагреватель по п.56, отличающийся тем, что дополнительно содержит электрический изолятор, нанесенный, по меньшей мере, на одну из сторон упомянутой втулки и вторые концы (122) упомянутых вторых ножек лопаток нагревателя.
61. 61. Нагреватель по и. 56, отличающийся тем, что дополнительно содержит электрический изолятор, нанесенный, по меньшей мере, на один из вторых концов упомянутых вторых ножек лопаток нагревателя и первых концов упомянутых первых ножек лопаток нагревателя.
62. 62. Нагреватель по п.56, отличающийся тем, что дополнительно содержит электрический изолятор (300), образующий керамическую конструкцию поддержания втулки вокруг упомянутой поддерживающей втулки (111), вторые концы (122) вторых ножек (116В) лопаток нагревателя и первые концы упомянутых первых ножек (116А) лопаток нагревателя.
63. 63. Нагреватель по любому из пп. 56-62, отличающийся тем, что поддерживающая втулка и лопатки являются монолитными.
64. 64. Нагреватель по любому из пп.52-63, отличающийся тем, что соединительная секция (118) дополнительно содержит свободный конец (118В) для компенсации теплового расширения при нагревании элемента нагревателя.
65. 65. Нагреватель по п.64, отличающийся тем, что дополнительно содержит опорную конструкцию (83), неподвижно расположенную внутри курительной системы и определяющую каналы (210) для приема свободных концов (118В) соединительных секций лопаток (121).
66. 66. Нагреватель по п.65, отличающийся тем, что каналы (210) расположены с возможностью передачи теплового расширения и сужения лопаток нагревателя.
67. 67. Нагреватель по п.65 или 66, отличающийся тем, что дополнительно содержит упор (204) в каждом из каналов, расположенный с обеспечением возможности поворота соответствующего свободного конца (118В) соединительной секции относительно поворотных точек с целью смещения первой и второй ножек (116А и 116В) лопаток нагревателя внутрь по направлению к вставленной сигарете при нагревании соответствующей лопатки нагревателя.
68. 68. Нагреватель по любому из пп.52-67, отличающийся тем, что участки, по меньшей мере, одной из первой ножки (116А) лопатки нагревателя и второй ножки (116В) лопатки нагревателя покрывают керамикой с целью упрочнения и электрической изоляции, по меньшей мере, одной из первой и второй ножек лопаток нагревателя.
69. 69. Нагреватель по п.68, отличающийся тем, что участок упомянутой второй ножки (116В) лопатки нагревателя рядом с керамикой приспособлен для обеспечения электрического контакта с источником электрической энергии.
70. 70. Нагреватель по любому из пп.52-69, отличающийся тем, что лопатки (121) расположены с возможностью приема вставляемой сигареты путем скольжения.
71. 71. Нагреватель по любому из пп.52-70, отличающийся тем, что второй конец второй ножки лопатки нагревателя имеет ступенчатую форму, которая содержит концевую секцию (122С), приспособленную для обеспечения электрического контакта с источником электрической энергии.
72. 72. Нагреватель по любому из пп.52-71, отличающийся тем, что первая и вторая ножки (116А, 116В) соответствующей лопатки (121) нагревателя являются по существу параллельными.
73. 73. Нагреватель по любому из пп.52-72, отличающийся тем, что соединительная кромка имеет кривизну между примерно 160 и 200°.
74. 74. Нагреватель по любому из пп.52-73, отличающийся тем, что нижняя сторона, по меньшей мере, одной из первой и второй ножек (116А, 116В) лопатки нагревателя, обращенная к вставляемой сигарете, выполнена по существу не плоской в поперечном направлении упомянутой ножки лопатки нагревателя.
75. 75. Нагреватель по п.74, отличающийся тем, что нижняя сторона изогнута.
76. 76. Нагреватель по п.74, отличающийся тем, что нижняя сторона расположена под углом.
77. 77. Нагреватель по любому из пп.52-76, отличающийся тем, что множество электрических резистивных лопаток (121) нагревателя расположены группами, причем зазоры (133) между группами имеют размеры, обеспечивающие ненагреваемые участки вставляемой сигареты для повышения прочности и облегчения изъятия сигареты после курения.
78. 78. Нагреватель по любому из пп.52-77, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из упомянутых первой и второй ножек (116А, 116В) лопатки нагревателя имеет извилистую форму.
79. 79. Нагреватель по п.78, отличающийся тем, что первая и вторая ножки лопатки являются извилистыми и взаимно параллельными, так что между ножками образовано извилистое пространство.
80. 80. Нагреватель по п.52, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один конец, по меньшей мере, одной лопатки (121,122) шире чем соседний активный участок, по меньшей мере, одной ножки, причем конец этой ножки имеет более низкую плотность тока и более низкий омический нагрев, чем активный участок упомянутой ножки.
81. 81. Нагреватель по любому из пп. 52-80, отличающийся тем, что соединительная секция (118) перфорирована.
82. 82. Нагреватель по любому из пп.52-81, отличающийся тем, что первая и вторая ножки (116А, 116В) лопатки нагревателя выполнены с возможностью смещения внутрь по направлению к вставляемой сигарете.
83. 83. Нагреватель по любому из пп. 52-82, отличающийся тем, что первая и вторая ножки (116А, 116В) лопатки нагревателя и соединительные секции имеют сопротивление, равное приблизительно от 100 до 200 мкОм-см.
84. 84. Нагреватель по любому из пп.52-83, отличающийся тем, что первая и вторая ножки (116А, 116В) лопатки нагревателя и соединительные секции имеют сопротивление, равное приблизительно от 50 до 500 мкОм-см.
85. 85. Нагреватель по любому из пп. 52-84, отличающийся тем, что первая и вторая ножки (116А, 116В) лопатки нагревателя и соединительные секции способны достигать температур в диапазоне приблизительно от 200 до приблизительно 1000°С в течение приблизительно от 0,2 до приблизительно 2,0 с импульсом с энергией приблизительно от 10 приблизительно до 50 джоулей.
86. 86. Нагреватель по п.85, отличающийся тем, что первая и вторая ножки (116А, 116В) и соединительные секции способны принимать импульсы для достижения таких температур в течение примерно от 1800 примерно до 10.000 таких импульсов.
87. 87. Нагреватель по п.52, отличающийся тем, что зазор (125), разделяющий первую и вторую ножки (116А, 116В) лопатки нагревателя, имеет размеры, выбранные с учетом минимизации кумулятивного излучающего нагревания от каждой из ножек лопатки нагревателя участка вставленной сигареты, расположенного под зазором.
88. 88. Нагреватель по любому из пп.52-87, отличающийся тем, что первая и вторая ножки (116А, 116В) лопатки нагревателя и участки соединительной секции содержат электрорезистивный материал, выбранный из группы, состоящей из алюминидов железа и алюминидов никеля.
89. 89. Электрическая курительная система, содержащая сигарету и зажигалку, отличающаяся тем, что сигарета выполнена согласно любому из пп. 1-3, а зажигалка имеет множество резистивных лопаток нагревателя, определяющих приемник для приема лопаток нагревателя, благодаря чему лопатки, по меньшей мере, частично перекрывают упомянутый табачный штранг при введении упомянутой сигареты в упомянутый приемник.
90. 90. Электрическая курительная система по п.89, отличающаяся тем, что лопатки нагревателя идут по длине табачного штранга и частично перекрывают пустоту.
91. 91. Электрическая курительная система по и. 89 или 90, отличающаяся тем, что зажигалка включает в себя нагреватель, соответствующий любому из пп.52-88.