NL1031051C1

NL1031051C1 - Inrichting en werkwijze voor het filteren van tabaksrook.

Info

Publication number: NL1031051C1
Application number: NL1031051A
Authority: NL
Inventors: Marinus Theodorus Fran Gidding
Original assignee: Gidding Holding B V
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2007-07-09
Also published as: EP1968405A2; AU2007203835A1; WO2007078197A2; US20090007926A1; JP2009521950A; WO2007078197A3; AU2007203835B2; US8109276B2; CA2636342A1

Description

* *

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET FILTEREN VAN TABAKSROOK

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het filteren van tabaksrook van een tabaksproduct, in het bijzonder een sigaret.

Er zijn draagbare apparaten bekend waarmee de door een sigaret veroorzaakte rookgassen worden gefilterd voordat 10 deze in de omgeving terechtkomen. Deze apparaten worden bijvoorbeeld toegepast in ruimtes, zoals in café's, restaurants, vlieghavens, werkruimtes en dergelijke, waarin roken verboden of onwenselijk is omdat de rookgassen schadelijk zijn voor de gezondheid van de personen in de 15 ruimte. De roker plaatst een sigaret in zijn geheel in een tabaksreservoir van het apparaat, de sigaret word aangestoken en de van de sigaret afkomstige rookgassen worden door middel van een of meer ventilatoren langs een in het apparaat voorzien filter gevoerd. Het filter haalt schadelijke stoffen 20 uit de rookgassen om te voorkomen dat deze stoffen in de omgeving terecht komen. Sommige van de bekende apparaten filteren niet alleen de direct van de sigaret afkomstige rookgassen, maar ook de rookgassen die door de roker zijn geïnhaleerd en vervolgens zijn uitgeblazen. Dit betekent dat 25 het grootste deel van rookgassen wordt gefilterd. De personen in de genoemde ruimte ondervinden hierdoor geen last meer van het feit dat de roker in de ruimte aan het roken is.

Een voorbeeld van een dergelijk rookgasfilterapparaat is gegeven in de internationale octrooiaanvrage 30 WO 2005/055748 A2. Hierin worden rookgassen via een in de behuizing van het apparaat aangebrachte ventilator aangezogen en vervolgens door een koolstoffilter gestuurd om schadelijke stoffen uit de rookgassen te verwijderen voordat deze via een 1031051 - * i 2 of meer openingen in de behuizing naar de omgeving worden afgevoerd. Gebleken is dat door de ventilator aan de stroomopwaartse zijde van het filter te voorzien, een voldoende grote persdruk tot stand kan worden gebracht voor 5 een goede afvoer van de rookgassen, terwijl toch volstaan kan worden met een relatief kleine ventilator. Aan het bekende rookgasfilterapparaat kleeft echter het bezwaar dat de rookgassen de werking van de ventilator op termijn aantasten. De rookgassen passeren de ventilator in ongefilterde 10 toestand, waarbij de ongefilterde rookgassen bestanddelen bevatten die de ventilator, in het bijzonder de waaier of schoepen, de aandrijfmotor en/of de bedieningsschakelingen, zodanig sterk vervuilen dat de werking daarvan sterk verminderd word. Tevens wordt de levensduur van de ventilator 15 verkort.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding een verbeterde inrichting en werkwijze te verschaffen waarin het bovengenoemd bezwaar is ondervangen en waarbij een goede afvoer van de rookgassen verzekerd blijft.

20 Volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding wordt daartoe een inrichting verschaft voor het filteren van tabaksrook van een tabaksproduct, in het bijzonder een sigaret, de inrichting omvattende een draagbare behuizing, voorzien van een verbrandingsruimte waarin het 25 tabaksproduct kan branden, een filtereenheid voor het filteren van de tabaksrook van een brandend tabaksproduct, ten minste één afvoeropening voor het afvoeren van gefilterde tabaksrook en ten minste een tabaksrookverplaatsingseenheid voor het naar de afvoeropening verplaatsen van de tabaksrook, 30 waarbij de filtereenheid ten minste een eerste filteronderdeel voor het voorfilteren van de tabaksrook en een stroomafwaarts daarvan gepositioneerd tweede filteronderdeel voor het verder filteren van de tabaksrook 1 1 3 omvat en waarbij de tabaksrookverplaatsingseenheid tussen het eerste en tweede filteronderdeel is opgesteld. Doordat de tabaksrook die de verplaatsingseenheid bereikt reeds een eerste filtering heeft ondergaan, kan de aantasting van de 5 verplaatsingseenheid sterk worden verminderd, zeker wanneer het eerste filteronderdeel een filter van het HEPA-type bevat. Dit type filter filtert met name die stoffen uit waarvan de schadelijkheid voor de verplaatsingseenheid vastgesteld is. De drukval over het eerste filteronderdeel is 10 bovendien beperkt, hetgeen een goede doorstroming van de tabaksrook door de filtereenheid bevordert. Door de positionering van de verplaatsingseenheid tussen de beide filters kan de verplaatsingseenheid de voorgefilterde tabaksrook bovendien betrekkelijk eenvoudig door het volgende 15 filteronderdeel, dat bij voorkeur een filter van actieve koolstof bevat, persen hetgeen de doorstroming verder verbetert.

In een bepaalde voorkeursuitvoering zoals gedefinieerd in conclusie 8 kan een filtersigaret of 20 filterloze sigaret gemakkelijk de inrichting in geschoven worden zonder dat daarbij aanvullende handelingen, zoals bijvoorbeeld het openen en sluiten van een klep of het zich toegang te verschaffen tot een tabaksreservoir, behoeven te worden verricht. Doordat de sigaret dermate eenvoudig is aan 25 te brengen is, wordt zo weinig mogelijk hindernis opgeworpen voor de roker om de inrichting te gebruiken. Doordat bovendien het filter van de sigaret in ingeschoven toestand geheel of gedeeltelijk buiten de behuizing blijft steken, kan de roker zijn lippen op het filter van de sigaret zelf 30 plaatsen en de sigaret gewoon roken zoals hij dit gewend was. Door het directe contact van de lippen van de roker met de sigaret zelf wordt zoveel mogelijk de gangbare wijze van roken nagebootst.

* $ 4

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is het HEPA-filter geplisseerd uitgevoerd, zodat het effectieve filteroppervlak verder wordt vergroot, hetgeen ten goede komt aan de filterwerking. Volgens een nog verdere 5 voorkeursuitvoeringsvorm omvat de filtereenheid een elektrostatisch geladen HEPA-filter.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het filteren van tabaksrook van een tabaksproduct, in het bijzonder een sigaret, met een 10 inrichting omvattende een draagbare behuizing, voorzien van een verbrandingsruimte waarin het tabaksproduct kan branden, ten minste een eerste filteronderdeel voor het voorfilteren van de tabaksrook van het tabaksproduct, ten minste een stroomafwaarts daarvan gepositioneerd tweede filteronderdeel 15 voor het verder filteren van de tabaksrook, ten minste één afvoeropening voor het afvoeren van tabaksrook en ten minste een tabaksrookverplaatsingseenheid voor het naar de afvoeropening verplaatsen van de tabaksrook, de werkwijze de stappen omvattende van: 20 - het met de tabaksrookverplaatsingseenheid aanzuigen van tabaksrook uit de verbrandingskamer en het leiden van de tabaksrook door het eerste filteronderdeel voor het voorfilteren daarvan; - het met de tabaksrookverplaatsingseenheid persen 25 van tabaksrook door het tweede filteronderdeel voor het verder filteren daarvan; - het via de afvoeropening naar de omgeving afvoeren van gefilterde tabaksrook.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de 30 onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm daarvan. In de beschrijving wordt verwezen naar de bijgevoegde figuren, waarin tonen:

' I

5

Figuur 1 een bovenaanzicht van een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een rookeenheid volgende uitvinding;

Figuur 2 een zijaanzicht van de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de rookeenheid; 5 Figuur 3 een gedeeltelijk opengewerkt bovenaanzicht van de eerste voorkeursuitvoeringsvorm;

Figuur 4 een gedeeltelijk opengewerkt zijaanzicht van de eerste voorkeursuitvoeringsvorm;

Figuur 5 een gedeeltelijk opengewerkt aanzicht van 10 een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de rookeenheid volgens de uitvinding; en

Figuur 6 een schematische dwarsdoorsnede ter plaatse van het mondstuk van de tweede voorkeursuitvoeringsvorm.

In figuren 1 en 2 is de kunststof behuizing 1 van een 15 rookeenheid volgens een eerste voorkeursuitvoering van de uitvinding weergegeven. Deze is opgebouwd uit een proximaal behuizingsdeel 2 en een distaai behuizingsdeel 3. Beide behuizingsdelen zijn ter plaatse van naad 4 van elkaar te scheiden zodat de binnenzijde van de behuizing 1 bereikbaar 20 is. Aan het proximale uiteinde van de behuizing 1 is een mondstuk 9 voorzien, terwijl aan het distale uiteinde van de behuizing een aantal tabaksrookafvoeropeningen 5 is aangebracht.

In de figuren 3 en 4 is het binnenwerk van de 25 rookeenheid schematisch weergegeven. De rookeenheid omvat in het proximale behuizingsdeel 2 een enkele ruimte, ook wel verbrandingsruimte 15 genoemd, terwijl in het distale deel 3 een enkele ruimte is gevormd, welke ook wel de filterruimte 16 wordt genoemd. In de verbrandingsruimte 15 is van rechts 30 naar links (richting PJ een sigaret S te schuiven. Hiertoe kan de sigaret S met zijn distale uiteinde in een vasthoudring 10 van het mondstuk 9 gestoken worden en net zolang worden doorgeschoven tot het proximale deel van de 6 sigaret, oftewel het filter F, de vasthoudring heeft bereikt. De diameter van de vasthoudring 10 correspondeert hierbij met de diameter van de sigaret S. Meer in het bijzonder is de diameter d van de vasthoudring 10 zodanig gekozen dat het op 5 te roken deel van de sigaret S gemakkelijker langs de ring te schuiven is dan het filter F. Dit betekent dat.de sigaret S relatief eenvoudig naar binnen (richting PJ te schuiven is en ter hoogte van het filter vastgeklemd kan worden.

Om ervoor te zorgen dat de roker de sigaret S niet te 10 ver naar binnen drukt en derhalve de sigaret in zijn geheel in de verbrandingsruimte 15 terecht zou komen, is een aanslagelement 44 (figuur 3, figuur 4) voorzien. De afstand tussen het aanslagelement 44 en het proximale uiteinde van het mondstuk 9 is zodanig gekozen, dat deze ongeveer 15 overeenkomt met de lengte van de sigaret zonder het filter. Bij het inschuiven drukt de roker derhalve de sigaret S zo ver door dat deze komt te liggen tegen het aanslagelement 44. Het filter F van de sigaret blijft hierbij altijd geheel of gedeeltelijk buiten de behuizing steken, opdat de roker op de 20 gebruikelijke wijze zijn lippen om het filter F kan plaatsen om de sigaret op te roken.

Voor het ontsteken van de sigaret wordt gebruik gemaakt van een elektrische ontsteking. De ontsteking omvat één of meer gloeidraden 45 die spiraalsgewijs nabij het 25 uiteinde van de sigaret zijn aangebracht tegen het oppervlak van het aanslagelement 44. De gloeidraden 45 zijn met behulp van elektrische leidingen 46 verbonden met respectievelijke elektrische contacten of terminals 42, 43 die in uitsparingen 40 respectievelijk 41 van het behuizingsdeel 2 zijn voorzien. 30 Door de terminals 42, 43 van de juiste spanning te voorzien, wordt een elektrische stroom in de leidingen 46 opgewekt, waardoor de gloeidraden 45 gaan gloeien en het uiteinde van de sigaret zullen doen ontsteken.

7

De voedingsbron voor het doen ontsteken van de sigaret is buiten de behuizing 2 aangebracht teneinde de constructie van de rookeenheid zo eenvoudig mogelijk te houden en het gewicht te beperken. In een bepaalde 5 uitvoeringsvorm zijn de terminals 42, 43 ingericht om contact te kunnen maken met corresponderende terminals van een standaard batterij, bijvoorbeeld een 9V of een 12V batterij van het bloktype. Door de batterij kortstondig tegen de contacten 42, 43 aan te houden, wordt voldoende stroomsterkte 10 in de gloeidraden 45 opgewekt om de sigaret te doen ontsteken. Wanneer de sigaret ontstoken is, kan de batterij weer opgeborgen worden, bijvoorbeeld in de broekzak van de roker.

In de eerder genoemde filterruimte 16 is een eerste 15 filter 77 aangebracht voor een voorfiltering van de aangevoerde tabaksrook, alsmede een tweede filter 78 (en eventuele verdere filters) voor het verder behandelen van de tabaksrook. Het eerste filter 77 bestaat bij voorkeur uit een al dan niet elektrostatisch geladen HEPA-filter, terwijl het 20 tweede filter 78 bij voorkeur een filter van actieve koolstof bevat. In de ruimte 80 tussen het eerste filter 77 en tweede filter 78 is een tweetal ventilatoren 21,22 aangebracht.

De bediening van een op de behuizing voorziene (niet-weergegeven) bedieningsknop zorgt ervoor dat de twee 25 ventilator 21 en 22 worden ingeschakeld. De ventilatoren 20, 21 zijn gekoppeld aan een interne batterij 23 en zorgen ervoor dat de zich in de verbrandingsruimte opeenhopende tabaksrook via het eerste filter 77 wordt aangezogen. De tabaksrook ondervindt hierbij een eerste filtering zodat de 30 rookgassen in de tussenruimte 80 relatief schoon zijn en daarmee de werking van de ventilatoren minder aantasten.

Nadat de tabaksrook het HEPA-filter 77 en de tussenruimte 80 gepasseerd heeft wordt deze via het tweede 8 filter 78 en afvoeropeningen 5 in het behuizingsdeel 3 naar de omgeving afgevoerd.

In figuren 5 en 6 is een tweede voorkeursuitvoering van de uitvinding weergegeven. De constructie van de tweede 5 uitvoering komt grotendeels overeen met die van de eerste uitvoeringsvorm. Daarom is een uitgebreiden beschrijving van de tweede uitvoering achterwege gelaten. De tweede uitvoeringsvorm omvat een behuizing 71 bestaande uit een proximaal behuizingdeel 72 en een distaai behuizingdeel 73.

10 Het proximale behuizingdeel 72 is ingericht om op de hierboven beschreven wijze de tabaksrook van een brandende sigaret en de door een roker uitgeademde tabaksrook op te vangen en af te voeren, terwijl het distale deel 73 met name is gericht op het filteren van de tabaksrook en het afvoeren 15 daarvan naar de omgeving.

In het proximale deel 72 van de behuizing is een metalen binnenbehuizing 84 aangebracht om de binnenzijde van de behuizing 72, welke bij voorkeur vervaardigd is van kunststof, te beschermen tegen oververhitting.

20 Het distale deel 73 omvat een tussenruimte 80, aan weerszijden waarvan filters zijn geplaatst. Stroomopwaarts van de tussenruimte 80 is een voorfilter 77 voorzien, terwijl stroomafwaarts van de tussenruimte 80 een tweede filter 78 is voorzien. In de tussenruimte 80, die voor de tabaksrook 25 slechts via het eerste filter 77 bereikbaar is, is een met batterijen 76,76' gevoede elektromotor 74 geplaatst. De elektromotor 74 vormt samen met een schoep 75 of dergelijke een ventilator. De ventilator kan worden ingeschakeld of uitgeschakeld via bedieningsknop 87 en is zodanig opgesteld 30 dat tabaksrook vanuit de ruimte 85 via het filter 77 wordt aangezogen en door het tweede filter 78 wordt geperst om vervolgens via afvoer 79 de behuizing 71 te verlaten.

Door de getoonde constructie wordt, wanneer de roker 9 een sigaret heeft aangestoken maar geen rook vanaf het filter F inhaleert, alle tabaksrook in de verbrandingsruimte 15 afgevoerd. De voor de verbranding benodigde zuurstof wordt aangevoerd via openingen 90,90' in het mondstuk 89. De 5 openingen 90,90' zijn naast de vasthoudring 10 aangebracht (zoals is weergegeven in figuur 6). Ook wanneer de roker een teug van zijn sigaret neemt, blijft de ventilator 74,75 de tabaksrook aanzuigen, zodat er geen tabaksrook via de genoemde openingen 90,90' verloren kan gaan. Wanneer een 10 roker de geïnhaleerde tabaksrook wil uitblazen, plaatst deze zijn mond rondom de omtreksrand van het mondstuk en blaast deze de geïnhaleerde rook via de opening 90,90' de verbrandingsruimte 15 in (richting P3) . De door de roker uitgeblazen tabaksrook in de verbrandingsruimte 15 wordt op 15 de eerder beschreven wijze met behulp van de ventilator via de beide filters gefilterd en afgevoerd.

Alhoewel in de meeste gevallen het voldoende is om een of meer ventilatoren tussen beide filters te plaatsen, wordt in een verdere (niet-weergegeven) uitvoeringsvorm 20 tevens ten minste een ventilator stroomafwaarts van het tweede (of volgende) filter 78 gepositioneerd teneinde de doorstroming van de tabaksrook verder te verbeteren.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierin beschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde 25 rechten worden veeleer bepaald door de navolgende conclusies, waarbinnen de strekking daarvan vele modificaties denkbaar zijn.

1031 05 1

Claims

1. Inrichting voor het filteren van tabaksrook van een tabaksproduct, in het bijzonder een sigaret, de 5 inrichting omvattende een draagbare behuizing, voorzien van een verbrandingsruimte waarin het tabaksproduct kan branden, een filtereenheid voor het filteren van de tabaksrook van een brandend tabaksproduct, ten minste één afvoeropening voor het afvoeren van gefilterde tabaksrook en ten minste een 10 tabaksrookverplaatsingseenheid voor het naar de afvoeropening verplaatsen van de tabaksrook, waarbij de filtereenheid ten minste een eerste filteronderdeel voor het voorfilteren van de tabaksrook en een stroomafwaarts daarvan gepositioneerd tweede filteronderdeel voor het verder filteren van de 15 tabaksrook omvat en waarbij de tabaksrookverplaatsingseenheid tussen het eerste en tweede filteronderdeel is opgesteld.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het eerste filteronderdeel een HEPA-filter bevat.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij het 20 tweede filteronderdeel een actieve-koolstoffilter bevat.

4. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een tabaksrookverplaatsingseenheid een elektrisch ventilator omvat.

5. Inrichting volgens conclusie 2, waarin het HEPA-25 filteronderdeel ten minste gedeeltelijk kegelvormig is.

6. Inrichting volgens conclusie 2 of 5, waarin het HEPA-filteronderdeel geplisseerd is uitgevoerd.

7. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de filtereenheid een elektrostatisch 30 geladen HEPA-filteronderdeel omvat.

8. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij aan de behuizing een mondstuk is gevormd, het mondstuk omvattende een vasthoudeenheid voor het 103 1 05 1 - vasthouden van het tabaksproduct, waarbij de vasthoudeenheid een opening omvat waarlangs het tabaksproduct van buiten de behuizing gedeeltelijk de behuizing in te schuiven is en de opening is gevormd om het tabaksproduct in de gedeeltelijk 5 ingeschoven toestand klemmend vast de houden.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarin de opening van de vasthoudeenheid is gevormd om het filter van een filtersigaret klemmend vast te houden en het resterend deel van de filtersigaret door te laten.

10. Inrichting volgens conclusie 8 of 9, waarbij het aanslagelement zodanig in de behuizing is gepositioneerd, dat de filtersigaret in de gedeeltelijk ingeschoven toestand zich geheel of gedeeltelijk buiten de behuizing uitstrekt.

11. Inrichting volgens een van de conclusies 8-10, 15 waarbij het genoemde mondstuk voorzien is van een of meer op de verbrandingsruimte aangesloten openingen voor het aanvoeren van verse lucht en het afvoeren van door de roker uitgeblazen tabaksrook.

12. Inrichting volgens een van de voorgaande 20 conclusies, omvattende een in de behuizing geplaatste metalen binnenbehuizing.

13. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een stroomafwaarts van het tweede filteronderdeel opgestelde tweede tabaksrookverplaatsings- 25 eenheid, bij voorkeur een of meer ventilatoren omvattende, voor het via het tweede filteronderdeel aanzuigen van tabaksrook.

14. Werkwijze voor het filteren van tabaksrook van een tabaksproduct, in het bijzonder een sigaret, met een 30 inrichting omvattende een draagbare behuizing, voorzien van een verbrandingsruimte waarin het tabaksproduct kan branden, ten minste een eerste filteronderdeel voor het voorfilteren van de tabaksrook van het tabaksproduct, ten minste een stroomafwaarts daarvan gepositioneerd tweede filteronderdeel voor het verder filteren van de tabaksrook, ten minste één afvoeropening voor het afvoeren van tabaksrook en ten minste een tabaksrookverplaatsingseenheid voor het naar de 5 afvoeropening verplaatsen van de tabaksrook, de werkwijze de stappen omvattende van: - het met de tabaksrookverplaatsingseenheid aanzuigen van tabaksrook uit de verbrandingskamer en het leiden van de tabaksrook door het eerste filteronderdeel voor het 10 voorfilteren daarvan; - het met de tabaksrookverplaatsingseenheid persen van tabaksrook door het tweede filteronderdeel voor het verder filteren daarvan; - het via de afvoeropening naar de omgeving afvoeren 15 van gefilterde tabaksrook.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, omvattende het aanzuigen van tabaksrook via een HEPA-filteronderdeel.

16. Werkwijze volgens conclusie 14 of 15, omvattende het persen van tabaksrook door een actieve-koolstoffilter- 20 onderdeel.

17. Werkwijze volgens een van de conclusies 14-16, waarin een inrichting volgens een van de conclusies 1-13 wordt toegepast. 1031051-