NO880263L

NO880263L - Aerosolavgivende artikkel.

Info

Publication number: NO880263L
Application number: NO880263A
Authority: NO
Inventors: Donald Leroy Roberts; Carl Christopher Morrison; Johnny Lee Brooks; Evon Llewellyn Crooks; Bradley James Ingebrethsen
Original assignee: Reynolds Tobacco Co R
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1988-07-25
Also published as: DK27088D0; PT86598B; MY100138A; EP0277519A2; CN88100383A; EP0277519A3; KR880008770A; FI880107A; US4819665A; DK27088A; NO880263D0; AU1070188A; JPS63192372A; AU594283B2; PT86598A; FI880107A0; BR8800080A; CA1294508C; TR24042A

Description

Bakgrunnen for oppfinnelsen.

Den foreliggende oppfinnelse gjelder røykeartikler av sigarettype som produserer en aerosol som ligner tobakksrøyk, men som ikke inneholder mer enn en minimal mengde av ufullstendige forbrennings- eller pyrolyseprodukter.

Mange røykeartikler er foreslått gjennom årene, særlig i løpet av de siste 20 til 30 år.

Tobakkserstatninger har blitt laget fra en stor mang-foldighet av behandlede og ikke-behandlede plantematerialer, såsom maisstilker, eukalyptusblader, salatblader, maisblader, maissilke, alfalfa, og lignende. Tallrike patenter omtaler foreslåtte tobakkserstatninger laget ved å modifisere cellulosematerialer, såsom ved oksydering, ved varmebehandling eller ved tilsetning av materialer for å modifisere cellolosens egenskaper. En av de mest fullstendige lister over disse erstatninger

finnes i U.S. patent nr. 4,079,742 til Rainer et al. Til tross for disse omfattende anstrengelser, antas det at ingen av de foreslåtte produkter er funnet å være tilfredsstillende som tobakkserstatning.

Mange røykeartikler er basert på dannelse av en aerosol eller en damp. Noen av disse produkter hevder å danne en aerosol eller en damp uten varme. Se f.eks. U.S. patent nr. 4,284,089 til Ray. Imidlertid, svikter aerosolene eller dampene fra disse artikler når det gjelder å tilfredsstillende etterligne tobakksrøyk.

Noen foreslåtte aerosoldannende røykeartikler antas å ha brukt en varme eller brenselkilde for å danne en aerosol. En av de tidligste av disse foreslåtte artikler er beskrevet av Slegel i U.S. patent nr. 2,907,686. Siegelreferansen foreslo

en sigaretterstatning som omfatter et absorberende karbonbrensel, fortrinnsvis en 63,5 mm (2,5 inch) stav av trekull som kan brennes og danne varme gasser, og et aromastoff båret av brenselet som er tilpasset til og destilleres av samtidig med dannelse av de varme gasser. Siegel foreslo også at et separat bærestoff, såsom leire, kan benyttes for aromastoffet og at et røykdannende middel, såsom glyserol, kan blandes med aromastoffet. Siegels foreslåtte sigaretterstatning kan overtrekkes med en konsentrert sukkeroppløsning for å gi et ugjennomtrengelig

overtrekk og for å tvinge de varme gasser og aromastoffer til å flyte mot brukerens munn. Det antas at tilstedeværelse av aroma og/eller røykdannende midler i brenselet i Siegels artikkel ville forårsake vesentlig termisk nedbryting av disse midler og en medfølgende bismak. Dessuten antas det at artikkelen ville ha en tendens til å danne vesentlig sidestrøms-røyk som inneholdt de før nevnte ubehagelige termiske ned-brytningsprodukter.

En annen røykeartikkel beskrives av Ellis et al i U.S. patent nr. 3,258,015. Ellis et al foreslo en røykeartikkel som har en ytre sylinder med brennstoff som har gode glødeegenskaper, fortrinnsvis findelt tobakk eller rekondisjonert tobakk, som omgir et metallrør som inneholder tobakk, rekondisjonert tobakk, eller en annen kilde til nikotin og vanndamp. Det antas at ved røyking, varmer det brennende brensel nikotinkildematerialet slik at det gir frigiving av nikotindamp og mulig aerosoldannende materialer, inkludert vanndamp. Det foreslås at de fordampede materialer blandes med den oppvarmede luft som går inn i den åpne enden på røret. En vesentlig ulempe ved denne artikkel omfatter at metallrøret tilslutt stikker frem ettersom tobakksbrennstoffet blir forbrukt. Andre tydelige ulemper ved denne foreslåtte røykeartikkel omfattet tilstede-værelsen av betydelige tobakkspyrolyseprodukter, men rikelige sidestrøms tobakkrøyk og aske og den mulige pyrolyse av nikotinkildematerialet i metallrøret.

I U.S. patent nr. 3,356,094, omtaler Ellis et al en modifisering av deres opprinnelige utforming for å elimenere metallrøret som stakk frem ved bruk. Den påstått forbedrede utforming anvendte et rør laget av et materiale, såsom visse uorganiske salter eller en epoksybundet keramikk, som påvises å bli sprø ved oppvarming. Dette sprøe rør sies å kunne fjernes når røkeren fjerner asken fra enden av artikkelen. Selv om utseende av denne artikkel er meget lik en vanlig sigarett, har øyensynlig ikke noe kommersielt produkt noensinne blitt markeds-ført .

I U.S. patent nr. 3,738,374, foreslo Bennet bruk av karbon eller grafitt som fibre, matte eller duk, i forbindelse med et oksyderingsmiddel som et erstatningsfyllstoff for en sigarett. Aromaen dannes ved innlemmelse av en aroma eller vellukt i munnenden på en eventuell filtertipp.

U.S. patenter nr. 3,943,941 og 4,044,777 til Boyd et al og britisk patent nr. 1,431,045 foreslo bruk av et fibrøst karbonbrensel som blandes eller impregneres med flyktige faste stoffer eller væsker som er i stand til å destilleres av eller sublimere inn i røykstrømmen for å gi "røyk" som kan innhaleres ved brenning av brenselet. Blant de oppregnede røykdannende midler er flerverdige alkoholer, såsom propylenglykol, glycerol og 1,3-butylenglykol og glycerylestere, såsom triacetln. Tiltross for Boyd et al's ønske at de flyktige materialer destillerer av uten kjemisk endring, antas det at blandingen av disse materialer med brennstoffet ville føre til vesentlig termisk dekomponering av de flyktige materialer og til bitre bismaker. Lignende produkter er foreslått i U.S. patent nr. 4,286,604 til Ehretsmann et al og i U.S. patent nr. 4,326,544 til Hardwick et al.

Bolt et al i U.S. patent nr. 4,340,072 foreslo en røyke-artikkel som har en brenselsstang med en sentral luftgjennomgang og et munnendekammer som inneholder et aerosoldannende middel. Brenselsstangen er fortrinnsvis formet eller utpresset rekonstituert tobakk og/eller tobakkserstatning, selv om patentet også foreslo bruk av tobakk, en blanding av tobakkserstatningsmateriale og karbon eller en natriumkarboksymetylcellulose (SCMC) og karbonblanding. Det aerosoldannende middel forslås å være en kilde av et nikotinmaterlale, eller granulat eller mikrokapsler av et aromastoff i triacetln eller benzylbenzoat. Ved brenning og bruk av artikkelen, kommer luft inn i luft-passasjen der den blandes med forbrenningsgasser fra den brennende stav. Strømmen av disse varme gasser sprenger etter sigende granulene eller mikrokapslene og frigjør det flyktige materialet. Dette materialet danner etter sigende en aerosol og/eller overføres til hovedstrømsaerosolen. Det antas at artikkelen til Bolt et al, delvis p.g.a. den lange brenselsstav, ville danne utilstrekkelig aerosol av aerosoldanneren til å

være akseptabel, særlig i de første drag. Bruken av mikrokapsler eller granuler, ville videre synes å hemme aerosolavgivning p.g.a. varmen som trengs for å sprenge veggmaterialet.

Imidlertid, ville total aerosolavgivning synes avhengig av bruken av en stor masse tobakk eller tobakkserstatningsmateriale, noe som ville gi vesentlig mengder pyrolyseprodukter og sidestrømsrøyk. Slike egenskaper ville ikke være ønskelige i slike typer røykeartikler.

U.S. patent nr. 3,516,417 til Moses, foreslo en røyke-artikkel med et tobakkbrensel som i alt vesentlig er identisk med artikkelen til Bolt et al, bortsett fra at Moses foreslo en rull tobakk med dobbel tetthet i stedet for det granulære eller mikroinnkapslede aromastoff til Bolt et al. (Se figur 4 og col. 4 linjene 17 til 35 i Moses-referansen). Tilsvarende tobakksbaserte brenselsartikler er beskrevet i U.S. patent nr. 4,347,855 til Lanzilotti et al og i U.S. patent nr. 4,391,285 til Burnett et al. Europeisk patentanmeldelse 117,355 av Hearn et al, beskrev lignende røykeartikler som har en varmekilde fra pyrolysert trecellulose med en aksial passasje i. Disse artikler ville ventes å lide av mange av de samme problemer som artiklene foreslått av Bolt et al.

Steiner, i U.S. patent nr. 4,474,191 beskrev "røke-anordninger" som inneholder en kanal for luftinntak som, bortsett fra under påtenning av anordningen, er fullstendig isolert fra forbrenningskammeret ved en brannsikker vegg. For å hjelpe til ved påtenning av anordningen, foreslo Steiner å lage en anordning for å tillate den korte, midlertidige passasje av luft mellom forbrenningskammeret og luftinntaks-kanalen. Steiners varmeledende vegg tjener også som lagrings-område for nikotin og andre flyktige eller sublimerbare tobakksetterligningssubstanser. I en utforming (figurene 9 og 10), er Steineranordningen utstyrt med en hard, varmeledende kapsel. Materialer som angis å være nyttige til kapselen omfatter keramikk, grafitt, metaller o.s.v. I en annen utforming, forestiller Steiner seg erstatning av brenselskilden av tobakk (eller annet brennbart materiale) med et renset cellulosebasert produkt i en åpen cellekonfigurasjon, blandet med aktiv trekull. Dette materialet, når det impregneres med en aromatisk substans, hevdes å gi en røykfri, tobakkslignende aroma.

Ingen av de foregående typer røykeartikler har noensinne oppnådd noen kommersiell suksess, og det antas at ingen noensinne har blitt omfattende markedsført. Fravær av slike røykeartikler fra markedet antas og skyldes en rekke forskjellige grunner, inkludert utilstrekkelig aerosoldannelse, både til å begynne med og i løpet av produktets levetid dårlig smak, bismak p.g.a. termisk nedbryting av røykdanneren og/eller aromastoffer, tilstedeværelse av vesentlige mengder av pyrolyseprodukter og sidestrømsrøyk og dårlig utseende.

Mer nylig, har Sensabaugh et al, i europeisk patentanmeldelse 174,645, beskrevet røykeartikler som har brenselselementer, fortrinnsvis karbonholdige brenselselementer, vanligvis I ledende varmeutveksling med et substrat som bærer et aerosoldannende materiale. Slike røykeartikler antas å være i stand til å gi de goder og fordeler som forbindes med vanlig sigarettrøyking, uten å gi betraktelige mengder av ufullstendige forbrennings- og pyrolyseprodukter, og uten de mange ulemper som forbindes med de før nevnte røykeartikler. Imidlertid, i utformingene beskrevet av Sensabaugh et al, såsom figur 3 i europeisk patentanmeldelse 174,645, blir luft som kommer i kontakt med brenselselementet og forbrenningsgassene som dannes av det brennende brenselselement vanligvis trukket gjennom artikkelen og avgitt til brukeren.

Det synes ikke å være kjent en røykeartikkel som er i stand til å gi de goder og fordeler som forbindes med vanlig sigarett-røyking uten å avgi betraktelige mengder av ufullstendige forbrennings- og pyrolyseprodukter, såsom er foreslått i den før nevnte Sensabaugh europeisk patentanmeldelse, men der luften som benyttes ved aerosoldannelsen forhindres fra direkte kontakt med brenselselementet.

Oppsummering av oppfinnelsen.

Den foreliggende oppfinnelse gjelder en røykeartikkel som er i stand til å gi vesentlige mengder av aerosol, både til å begynne med og i løpet av produktets levetid, fortrinnsvis uten signifikant termisk nedbryting av det aerosoldannende materialet og uten tilstedeværelse av vesentlige mengder forbrenningsprodukter eller sidestrømsrøyk. Foretrukne artikler ifølge den foreliggende oppfinnelse er i stand til å gi brukeren følelsen og godene ved sigarettrøyking uten nødvendigheten av å brenne tobakk. Artiklene ifølge denne oppfinnelsen reduserer eller til og med forhindrer at forbrenningsgasser kommer inn I brukerens munn under draget.

Denne oppfinnelsen gjelder en artikkel som avgir aerosol

av sigarettype, og har en varmekilde, en fysisk adskilt aerosoldannende anordning som omfatter minst en aerosoldannende substans og en anordning til innføring av omgivende luft til aerosoldannelse. I tillegg, er den vanligvis utstyrt med en barriereanordning og er både fysisk adskilt fra og nær varmekilden og den aerosoldannende anordning. Barriereanordningen forhindrer vesentlig at forbrenningsgasser går direkte gjennom artikkelen og at gasser som benyttes ved aerosoldannelsen kommer i kontakt med varmekilden.

Mer spesifikt gjelder denne oppfinnelsen en aerosolavgivende artikkel av sigarettype som normalt har en ytre del med en anordning for innføring av omgivende luft, en varmekilde og en aerosoldannende anordning inne i og fysisk adskilt fra den ytre del. Den aerosoldannende substans er fysisk adskilt fra varmekilden; og minst en del av den aerosoldannende anordning er normalt plassert 1 ledende varmeutveksling med varmekilden. Normalt, inneholdes den aerosoldannende anordning i en varmeledende beholder. Typisk, omfatter artikkelen også et munnstykke .

I en foretrukket utforming er artikkelen slik ordnet at

den i alt vesentlig forhindrer kontakt mellom luften som benyttes for aerosoldannelse og varmekilden, mens luften er inne i artikkelen. F.eks., kan en barriereanordning plasseres nær varmekilden, mens den ytre del, aerosoldannende anordning og barriereanordning kan plasseres slik at den vesentlig forhindrer passasje av gasser fra varmekilden direkte gjennom artikkelen (d.v.s. innenfor den ytre del) og i kontakt med den (de) aerosoldannende substans(er).

I bruk, starter brukeren (d.v.s. tenner) varmekilden som derved danner varme. Varmen ledes eller overføres på annen måte til den aerosoldannende anordning og tjener til å forflyktige den aerosoldannende substans i den aerosoldannende anordning. Når brukeren suger i munnenden av artikkelen, slik det gjøres ved et drag på en vanlig sigarett, går luften inn i artikkelens periferi, varmes opp mens den går forbi, gjennom eller nær en varmeledende del og går gjennom den aerosoldannende anordning der de aerosoldannende substanser forflyktiges. Den oppvarmede luft og de flyktige aerosoldannende materialer trekkes deretter inn i brukerens munn, på samme måte som røyken fra en vanlig sigarett.

En varmeledende beholder inneholder eller omfatter fortrinnsvis et substrat eller bærestoff som bærer en eller flere aerosoldannende substanser. Fortrinnsvis utføres den varmeledende beholder av en metall- eller keramisk leder; og substratet eller bærestoffet er et varmestabilt materiale i ledende varmeutveksling med varmekilden. Fortrinnsvis er den varmeledende beholder lukket eller forseglet i brenselselementenden og er i kontakt med varmekilden eller er omsluttet av varmekilden for effektivt å lede eller overføre varme som dannes av varmekilden til den (de) aerosoldannende substans(er).

Varmekilden er fortrinnsvis et brenselselement såsom et karbonholdig brenselselement formet eller presset av et brennbart karbonholdig materiale. Brenselselementet kan inneholde bindestoffer eller hjelpestoffer for brenningen for å forbedre dets påtenningsegenskaper. Foretrukne karbonholdige brenselselementer danner minimalt med pyrolyse- eller ufullstendig forbrenningsprodukter, liten eller ingen synlig sidestrømsrøyk og minimal aske. Med fordel er brenselselementet ca. 5 mm til ca. 30 mm i lengde. Foretrukne karbonholdige brenselselementer har også stor varmekapasitet. Fortrinnsvis er den varmeledende beholder plassert meget nær eller litt bak den ytterste påtenningsende av brenselselementet.

Brenselselementet stikker fortrinnsvis ut fra en ytterende av artikkelen (f.eks. påtenningsenden) langs en langsgående del av den varmeledende beholder. Fortrinnsvis er brenselselementet utstryrt med en sentral uthulning eller passasje hvori den ledende beholder passer. En slik utforming tillater den varmeledende beholder å være i kontakt med, nær eller ved siden av brenselselementet slik at det gis et varmeledende forhold mellom brenselselementet og den varmeledende beholder under bruken av artikkelen. Således, blir varmeoverføring til den ledende beholder og den resulterende dannelse av aerosol maksimalt stor. Fordi den aerosoldannende substans er fysisk adskilt fra brenselselementet, utsettes denne substans på

lavere temperaturer enn de som er tilstede i det varmedannende (d.v.s. brennende) brenselselement, og derved reduseres muligheten for termisk nedbryting av den aerosoldannende substans.

Den varmeledende beholder er fortrinnsvis i form av en hylse som omfatter (i) en ytre del i form av en patron som går på langs inne i artikkelen og har en lukket ende i kontakt med brenselselementet og en åpning adskilt fra brenselselementet for å tillate luftinngang, og (ii) en varmeledende innerbeholder, kammer eller rørlignende del minst delvis inne i patronen og i kontakt med den ytre patron, og har minst en del av den ytre patron slik at det dannes minst en luftpassasje mellom dem.

Den indre beholder danner minst en luftpassasje. Fortrinnsvis går luftstrømmen som er forårsaket av draget gjennom perforeringene i den ytre del av artikkelen og går inn i den varmeledende beholder gjennom patronens åpne ende. Luften som trekkes inn i patronen ledes slik at den kommer i kontakt med den (de) aerosoldannende substans(er) som er i den indre beholder eller i et ikke-ledende rør som passer nøyaktig til innerbeholderen, og ledes deretter til brukerens munn gjennom en åpen ende på innerbeholderen eller det ikke-ledende rør. Strøm av omgivende luft gjennom den varmeledende hylse kan sikres ved å plassere barriereanordninger mellom brenselselementet og den aerosoldannende anordning, samt i et område mellom åpningene for den perifere luft og artikkelens munnende. Slike forseglinger mellom brenselselementet og de aerosoldannende substanser, gjør muligheten for at luft som trekkes gjennom de perifere åpninger i den ytre del skal komme i kontant med brenselselementet, ytterst liten. Luftforseglinger plassert nær munnenden på den varmeledende beholder, mellom de perifere luftåpninger og artikkelens munnende, sikrer at den nødvendige mengde av inntrukket luft går gjennom den aerosoldannende anordning og ikke direkte inn i munnen til brukeren.

Alternativt, omfatter den varmeledende beholder i form av en patron, en lukket ende i det området som er omgitt av brenselselementet; og en åpen ende i avstand fra brenselselementet i det området som er mot artikkelens munnende. Den aerosoldannende substans bæres av et substrat eller bærestoff som er plassert inne i patronen. Substratet eller bærestoffet er i varmeutvekslingskontakt med brenselselementet. Fortrinnsvis går luftstrømmen forårsaket av draget gjennom en perforering i den perifere del av den ytre del av artikkelen og går gjennom den varmeledende beholder gjennom en åpning dannet av en rørlignende del som går ut fra perforeringen og inn i patronen. Strøm av perifer luft gjennom den varmeledende beholder kan sikres ved å bruke en lufttett forsegling mellom brenselselementet og den aerosoldannende anordning for å minske muligheten for at luft som trekkes inn der vil komme i kontakt med brenselselementet.

I en annen utforming, omfatter den varmeledende beholder i form av en patron, en lukket ende som er satt inn i brenselselementet; og en åpen ende nær artikkelens munnende. Den (de) aerosoldannende substans(er) bæres av et substrat eller bærestoff som er plassert inne i patronen og som er i varmeut-veksl ingskontakt med brenselselementet. Fortrinnsvis går luftstrømmen forårsaket av draget gjennom åpningene i den perifere del av den ytre del (d.v.s. gjennom en luftgjennomtrengelig ytre del) og går inn i den varmeledende beholder gjennom perifere åpninger i denne. Luftstrømmen inn i den varmeledende beholder kan sikres ved å bruke lufttette forseglinger plassert nær brenselselementet og også nær munnenden på den varmeledende beholder.

Artikkelen ifølge denne oppfinnelsen utstyres vanligvis

med et munnstykke som går ut bak den åpne eller avleverende ende av den varmeledende beholder i den aerosolavgivende anordning. Munnstykket kan utgjøres av en forlengelse i et stykke av den ytre del som derved gir et innebygd munnstykke. Alternativt, kan varmekilden, ytre del og aerosoldannende anordning lages som en patron som kan kastes etter bruk, uten et innebygget munnstykke, til bruk med et separat munnstykke.

I en slik utforming, kan en forsegling mellom den ytre del og munnstykket dannet av et omgivende omslag såsom tape, sikre at luften går inn I artikkelen gjennom perforeringene slik det kreves. I andre utforminger, kan det separate munnstykket være slik at det kastes etter bruk eller brukes på nytt.

Om ønsket, kan en isolerende del (f.eks. en isolerende hylse) omgi i det minste en del av varmekilden og/eller den varmeledende beholder for å redusere radiært varmetap. Fortrinnsvis plasseres en isolerende del mellom den varmeledende beholder og den fysisk adskilte ytre del.

Foretrukne utforminger av oppfinnelsen kan avlevere minst 0,6 mg aerosol, målt som fuktet totalt partikkelformet stoff (WTPM) i de første 3 drag når det røykes under FTC røyke-betingelser. (FTC røykebetingelser består av to sekunders drag (35 ml total volum) adskilt av 58 sekunder gløding). Mer foretrukne utforminger av oppfinnelsen kan avlevere 1,5 mg eller mer aerosol i de første 3 drag. Mest foretrukket, er utforminger ifølge oppfinnelsen i stand til å avlevere 3 mg eller mer aerosol i de første 3 drag når de røykes under FTC røykebetingelser. Dessuten, avleverer foretrukne utforminger av oppfinnelsen gjennomsnittlig minst ca. 0.8 mg fuktig totalt partikkelformet stoff pr. drag i minst 6 drag, fortrinnsvis i minst 10 drag, under FTC røykebetingelser.

Den aerosolgivende artikkel ifølge den foreliggende oppfinnelse er også i stand til å gi en aerosol som er kjemisk enkel, består hovedsaklig av luft, aerosoldanner og eventuelle aromastoffer eller andre ønskede flyktige materialer. Denne aerosol har fortrinnsvis ingen vesentlig mutagen virkning ifølge Ames test, Ames et al, Mut. Res.. 31:347-364 (1975); Nagals et al, Mut. Res.. 42:335 (1977). De foretrukne artikler ifølge denne oppfinnelsen avleverer når de brukes meget lave nivåer av karbonmonoksyd, fortrinnsvis mindre enn ca. 2 mg total CO avlevering i løpet av artikkelens levetid, mer foretrukket mindre enn ca. 1 mg total CO avlevering, mest foretrukket vesentlig ingen total CO avlevering.

Brukt som her, og bare når det gjelder denne anmeldelse, defineres "aerosol" til å omfatte damper, gasser, partikler og lignende, både synlige og usynlige, og særlig de komponenter som ansees av brukeren å være "røyklignende", dannet ved innvirkning av varme fra varmekilden (f.eks. det brennende brenselselement) på substanser som inneholdes i den aerosoldannende anordning, eller andre steder i artikkelen. Definert slik, omfatter utrykket "aerosol" også flyktige aromastoffer og/eller farmakologisk eller fysiologisk virksomme midler, uansett om de danner en synlig aerosol.

Brukt som her, defineres utrykket "ledende varmeutveksling" som en fysisk anordning av den aerosoldannende anordning og varmekilden hvorved varmen overføres ved ledning fra den varmedannende varmekilde (brennende brenselselement) til den aerosoldannende anordning vesentlig gjennom varmekildens varmedannende periode. Ledende varmeutveksling kan oppnås ved å plassere den aerosoldannende anordning i kontakt med varmekilden og nær den varmedannende (f.eks. brennende) del av varmekilden. Brukt som her, betyr uttrykket "karbonholdig" at det vesentlig inneholder karbon.

Brukt som her, gjelder uttrykket "isolerende del" alle materialer som hovedsaklig virker isolerende. Fortrinnsvis, brenner disse materialer ikke under bruk. Isolatorer kan også være langsomt brennende karbonmaterialer og lignende og materialer som smelter under bruk, slik som lavtemperatur-kvaliteter av glassfibre. Egnede isolatorer har en termisk ledningsevne i g-cal/(sec) (cm<2>) ("C/cm) på mindre enn ca. 0,05, fortrinnsvis mindre enn ca. 0,02 mest foretrukket mindre enn 0,005. Se, Hackh' s Chemical Dictionary.34 (4th ed., 1969) og Lange' s Handbook of Chemistry. 10, 272-274 (llth ed., 1973).

Artikkelen ifølge denne oppfinnelsen er beskrevet mer detaljert i de vedlagte tegninger og den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen som følger.

Kort beskrivelse av tegningene.

Figur 1 til 8 er lengdesnitt av forskjellige utforminger av oppfinnelsen;

figur IA er et snitt av utformingen i figur 1, tatt langs linjene 1-1 i figur 1;

figur 5A er i perspektiv en del av utformingen på figur 5 som viser den kronelignende varmeledningsdel og en del av den varmeledende patron;

figur 5B er et snitt av utformingen fra figur 5, tatt langs linjene 5-5 i figur 5; og

figur 6A er et snitt av utformingen fra figur 6, tatt langs linjene 6-6 i figur 6.

Detaljert beskrivelse av de foretrukne utforminger.

Utformingene av denne oppfinnelsen vist i figurene 1 til

8, viser alle en avlang, stavformet, aerosolavgivende artikkel 10 av sigarettype. F.eks., omfatter utformingene alle en ytre del 14 som har en avlang eller hovedsaklig rørformet form, en varmekilde i form av et brennbart brenselselement 18 og substrat 22 som bærer en aerosoldannende substans eller substanser. Den ytre del 14 danner også munnendedelen 24 på artikkelen 10 (som vist i figur 1 og 8) og danner derved en ytre beholder. Alternativt, kan delen ved munnenden 24 være et separat stykke (som vist i figurene 2 til 7).

Som vist i figurene 1 til 6, er den aerosoldannnende substans i ledende varmeutveksling med brenselselementet 18 som et resultat av den varmeledende hylse 26 som er i kontakt med brenselselementet og bærer substratet 22 som i sin tur bærer den aerosoldannende substans. Som vist i figurene 7 og 8, inneholdes den aerosoldannende substans i en vesentlig ikke-ledende rørformet del 27. Det ikke-ledende rør 27 er plassert slik at en ende er rettet mot munnenden på artikkelen 10, mens den andre ende er tilpasset den varmeledende hylse 26.

Artikkelen 10 omfatter også minst en perifer perforering 28 såsom i den ytre del 14 for å gi en luftkilde i den varmeledende hylse 26. Perifere perforeringer er plassert slik at luft som trekkes inn går inn i artikkelen gjennom et område langs artikkelens lengde og ikke gjennom artikkelens ender.

Med referanse til figurene 1 og 2, har brenselselement 18 fortrinnsvis en lengde på ca. 5 mm til ca. 30 mm, og den varmeledende hylse 26 har to deler eller avsnitt. Det første avsnitt av hylsen 26 er en avlang patron 32 som har en lukket ende 33 som går inn i og er i kontakt med brenselselementet for å gi ledet varmeoverføring, og en åpen ende 34 for å la luftstrømmen komme inn. Det andre avsnitt av hylsen 26 er en rørformet del 36 som går inn i den avlange patron 32, inneholder subsratet 22, gir et område for dannnelsen og/eller overføring av aerosol til munnenden 24 på artikkelen, og har en åpen ende 37 for å gi aerosol til brukeren. Vanligvis er den rørformede del 36 i kontakt med patronen 32 som vist i figur IA, for at den rørformede del skal være i ledende varmeutveksling med brenselselement 18.

Typisk, varierer den ytre diameter av den avlange patron

32 fra ca. 2 mm til ca. 8 mm; mens lengden av denne varierer fra ca. 10 mm til ca. 80 mm. Den ytre diameter av rør 36 er mindre enn den indre diameter av den avlange patron og varierer fra ca. 1 mm til ca. 7 mm; mens lengden på denne varierer fra ca. 10 mm til ca. 85 mm. Fortrinnsvis, strekker røret 36 seg innover i den avlange patron 32 i en lengde på opptil ca.

95$ av patronens lengde.

Fortrinnnsvis er den lukkede ende 33 på patronen 32 omgitt av brenselselementet eller strekker seg et vesentlig stykke inn i brenselselementet (f.eks. fra ca. 10$ til ca. 100$ av brenselselementets lengde) for at patronen kan raskt varmes opp av brenselskilden, særlig når brenselselementet nettopp er tent på og i løpet av de første drag. Som vist i figurene 1 og 2, har patronen 32 en del som går ut som et avflatet varmemot-tagningselement eller "finger" 33 som går mot den tente ende av brenselselement 18. Om ønsket, (som vist i figur 1) kan den flattrykte finger 33 på patronen 32 strekke seg forbi den tente ende av brenselselementet (f.eks. opp til ca. 5 mm forbi den ytterste tente ende av brenselselementet) slik at varmen kan ledes rast til den aerosoldannende substans ved den første påtenning av brenselselementet.

Fronten eller den lukkede ende 33 på patron 32 kan ha en rekke forskjellige former. F.eks., kan frontområdet være avrundet, korrugert, flattrykt, bearbeidet så det har en rekke ledende "fingre" eller lignende. Fortrinnsvis, konstrueres patronen 32 slik at gasser som dannes av det brennende brenselselement ikke går gjennom den lukkede ende og inn i det innerste området av patronen. F.eks., kan den korrugerte ende av patronen være forseglet tett med loddemetall eller annen forsegling. I den mest foretrukne utforming, går nesten all luften som går Inn 1 patronen (d.v.s. ved drag på munnendeområdet 24) gjennom luftrommene mellom patron 32 og røret 36.

Som vist i figur IA, korrugeres patron 32 innover, særlig mot munnenden. F.eks., korrugeres patron 32 vanligvis aksialt på tre punkter rundt sin periferi for å hjelpe til ved plassering og støtte av det Indre rør 36. Korrugeringen hjelper også til å gl kontakt mellom den varmeledende patron 32 og det varmeledende rør 36 slik at det dannes en ledende varmeutveksling mellom dem, samt mellom brenselselement 18 og det varmeledende rør 36. Korrugeringen av patronen danner en fliket form som gir en rekke tomme områder som danner luftrom 42, 43 og 44 mellom patron 32 og rør 36.

Det lufttette segl 47 er plassert ved munnenden av brenselselement 18 slik at det går forbi patron 32 og ytre del 14 og gir en hovedsaklig luftugjennomtrengelig barriere som reduserer direkte passasje av forbrenningsgasser fra det brennende brenselselement inn i andre deler av artikkelen, og forhindrer forbrenningsgasser fra å blande seg med luften som kommer inn gjennom periferien og benyttes til å danne aerosol.

Den lufttette forsegling 47 lages hensiktsmessig av metaller, keramiske materialer, høytemperaturplaster såsom Zydar som er tilgjengelig fra Dartco Mfg., Inc., Augusta, Georgia, høy-temperatur silikongummiforseglinger eller andre slike materialer. Lufttettforsegling 47 kan holdes på plass ved friksjonspassning, festemiddel eller andre slike midler. Den lufttette forsegling 47 er fysisk adskilt fra brenselselement 18. Ved "fysisk adskilt" menes at forseglingen hverken er en del av brenselselementet eller er dannet av brenselselementet; selv om forseglingen kan støte mot brenselselementet.

Den lufttette forsegling 48 kan i konstruksjon være tilsvarende den lufttette forsegling 47 og plasseres nær munnenden på rør 36 og danner en forsegling mellom det indre området av munnendedelen eller del 24 og det ytre området av rør 36. Den lufttette forsegling 48 gir en forsegling som forhindrer at perifert tilført luft som kommer inn i artikkelen går forbi den aerosoldannende substans. Slik lufttett forsegling 48 sikrer at den ønskede mengde av perifert innført luft benyttes i aerosoldannelse.

Perforeringene 28 er plassert i periferien av den ytre del 14 i dennes område mellom barrieren eller den lufttette forsegling 47 og lufttette forsegling 48. Slik, går luft som kommer inn gjennom artikkelens periferi i et område langsgående i avstand fra periferien til brenselselementet (d.v.s. kontakt av den inntrukne luft med brenselselementet begrenses eller til og med forhindres); og slik inntrukket luft kan lett gå inn i hylsen 26 gjennom den åpne ende 34 på patronen 32. Størrelsen eller antallet av perforinger kan varieres for å gi de ønskede drag karakteristika.

I den utforming som er vist i figur 1, er brenselselement 18 utstyrt med en perifer isolerende del 49, såsom en hylse av isolerende fibre (f.eks. fiberglass). Den isolerende del er fortrinnsvis et porøst, ikke-brennbart materiale som har en tykkelse på minst 0,5 mm. Den isolerende del kan redusere radiært varmetap, kan bidra til å holde på å dirigere varme fra brenselselementet mot den aerosoldannende anordning og kan redusere brenselets potensielle brannfare.

Om ønsket, kan i det minste en del av den ledende hylse 26 i området mellom de to lufttette forseglinger 47 og 48 pakkes inn eller omgis av en i perifer utstrekning isolerende del 50 (f.eks. fiberglass). Den isolerende del er fortrinnsvis et ikke-brennbart luftgjennomtrengelig materiale som hjelper til å redusere tap av strålevarme fra den varmeledende beholder 26 og hjelper til å beholde den ytre del 14 ved en temperatur lavere enn den i den ledende hylse 26. Den isolerende del 50 bør ha tilstrekkelig gjennomtrengelighet for å unngå å virke inn på den perifere luftstrøm.

Om ønsket, særlig når det gjelder estetiske hensyn, kan et filter med lav effektivitet 51 såsom celluloseacetat eller polypropylenfilter plasseres inne i munnstykket 24 nær den ytterste ende mot munnen på artikkelen.

Den ytre del 14 kan lages av sigarettpapir, papp, foliebelagt papir, celluloseacetat/plast eller lignende. Munnendedelen eller stykket 24 kan lages av et materiale såsom papp, foliebelagt papir, celluloseacetat/plast eller lignende. Som vist i figur 1, danner den ytre del 14 også munnenden på artikkelen. Alternativt, som vist i figur 2, kan munnendedelen 24 være et separat stykke som festes til den ytre del 14 ved egnede festemidler (f.eks. ved å omgi det med ikke-luftgjennomtrengelig klebende tape 54). Friksjonspassning eller andre måter for å gi sammenbinding kan benyttes.

I bruk, startes varmeavgivelse (f.eks. varmekilden tennes på) for å danne varme som ved ledning overføres via patron 32

og rør 36 til den aerosoldannende substans som bæres av substrat 22. Ved drag på artikkelens munnende, går luft inn i artikkelen gjennom perifere perforeringer 28, går inn i luftrommene 42, 43 og 44 mellom patron 32 og rør 36 og varmes mens luften går mot brenselsenden av artikkelen. Etter å ha nådd enden på røret 36 ble dennes brennstoffende, går den oppvarmede luft inn i det oppvarmede rør 36. Den oppvarmede luft går gjennom røret 36, kommer så i kontakt med den oppvarmede aerosoldannende substans båret av substrat 22 for å flyktiggjøre disse substanser så de danner en aerosol og/eller for å bære bort forflyktigede substanser. Denne aerosol trekkes deretter gjennom munnenden på artikkelen 10 og inn i brukerens munn.

Med referanse til figurene 3 og 4, har brenselselement 18 fortrinnsvis en lengde på ca. 5 mm til ca. 30 mm, og den varmeledende beholder 26 har den generelle form av en avlang patron eller kapsel. Fortrinnsvis, har patronen en lukket ende som er omsluttet av brenselselementet for å gi ledende varme-overføring, og en åpen ende 34 for å tillate overføring av aerosolen til munnendedel 24 på artikkelen. Typisk, varierer den ytre diamenter av kapselen fra ca. 2 mm til ca. 8 mm; mens dennes lengde varierer fra ca. 10 mm til ca. 80 mm. Fortrinnsvis, er den lukkede ende av patronen omgitt av brenselselementet som for de tidligere beskrevne utforminger. Den fremre ende eller lukkede ende på patron 26 kan ha en rekke forskjellige former som for de tidligere beskrevne utforminger. Mest foretrukket, konstrueres patronen slik at gassene som dannes av det brennende brenselselement ikke går gjennom den lukkede ende og inn i det innerste området av patronen. F.eks., kan den lukkede ende på patronen ha en del som går som et flattrykt varmemottagende element eller "finger" 55 som bøyes bakover og korrugeres tett for å gi en vesentlig lufttett forsegling. Fortrinnsvis, går den flattrykte finger 55 til den ytterste tupp (d.v.s. nær den ytre ende som tennes) på brenselselement 18. Den lufttette forsegling 47 plasseres ved siden av brenselselement 18 slik som er beskrevet her tidligere. En annen lufttett forsegling 48 går fra det ytre området av patronen 26 ved siden av munnenden på patronen og danner en forsegling mellom patronen og den ytre del 14.

For den utformingen som er vist i figur 3, omfatter substrat 22 tallrike partikler som tjener som bærestoff for den aerosoldannende substans. For utformingen vist i figur 4, er substrat 22 i form av et finmasket metallnett viklet eller foldet i sylindrisk form som tjener som bærestoff for det aerosoldannende materiale.

Om ønsket, kan i det minste en del av patron 26 mellom de lufttette forseglinger 47 og 48 pakkes inn eller omgis av en perifer, luftgjennomtrengelig isolerende del 50.

Munnstykket 24 omfatter et ytre omslag 65 såsom et hovedsaklig luftugjennomtrengelig papiromslag som omgir et elastisk rør 68, såsom et plastifisert celluloseacetatrør. Inne i det elastiske rør 68 går et annet elastisk, varmeresistent-rør 70 såsom kommersielt tilgjengelig Kapton som føres av E. I. duPont de Nemours, Inc. Det andre elastiske rør 70 støter mot (som vist i figurene 3 og 4) eller overlapper fortrinnsvis den åpne ende av patron 26 slik at aerosolen som går ut av den åpne ende på patronen lett kan bevege seg gjennom munnstykket 24 og inn i munnen til brukeren. Fortrinnsvis overlapper det andre elastiske rør 70 en del av patronen for å redusere eller fortrinnsvis elimenere lekkasje av aerosol når den går fra patronen 26 til røret. Munnstykket 24 festes til den ytre del 14 ved egnede festemidler såsom en omgivende luftugjennomtrengelig tape 54.

Den ytre del 14 har en rekke perifere åpninger 28, eller har på annen måte et område av luftgjennomtrengelighet slik som gis som resultat av fremstilling av luftgjennomtrengelig materiale. Som vist i figur 3, kan hele artikkelen pakkes inn i et omgivende omslag 71 såsom sigarettpapir eller lignende.

Det omgivende omslag kan være luftgjennomtrengelig slik at det lar luft gå inn gjennom åpningene 28 i den ytre del. Alternativt, kan det omgivende omslag ha minst en perforering 72. Slike perforeringer 72 er fortrinnsvis laget slik at de er innrettet med perforeringene 28 og lar derved luft komme inn i artikkelen ved drag. Videre, som vist i figur 3, kan artikkelen utstyres med omgivende "tipp"-materiale 73 mot artikkelens munnende for å hjelpe til å gi utseende av en vanlig sigarett.

Patronen 26 omfatter en rekke perforeringer 80 i sitt perifere område. Fortrinnsvis, (som i utformingen vist i figur 4) er en perforering 82 plassert nær den forreste del av patronen for å tjene som lufteåpning. Lufteåpningen kan gi en lettere overføring av aerosoldannende substans i aerosolform fra patronen.

Om ønsket, som vist i figur 4, kan en rekke perforeringer 82 eller luftåpninger plasseres direkte bak brenselselementet og den lufttette forsegling 47 for å gi en liten mengde sidestrømsaerosol under glødingen gjennom forskjellige perforeringer 83 i den ytre del 14. Slik sidestrømsaerosol gir en hensiktsmessig måte hvor på brukeren kan fastslå hvorvidt artikkelen er i stand til å danne aerosol (f.eks. hvorvidt brenselselementet danner varme og/eller hvorvidt patron 26 inneholder tilstrekkelig aerosoldannende substans til å danne aerosol i løpet av draget).

I bruk, startes varmeavleveringen (f.eks. varmekilden tennes) for å skape varme som ved ledning overføres via patron 26 til den aerosoldannende substans båret av substrat 22. Ved drag på artikkelens munnende, går luft inn i artikkelen gjennom rekken av perforeringer 28 eller gjennom det luftgjennom-trengelige ytre materialet på den ytre del 14 og inn i patronen 26 gjennom dennes perforeringer 80. Luften som går inn i patron 26 kommer i kontakt med de oppvarmede aerosoldannende substanser og danner en aerosol og/eller fører bort fordampede substanser. Denne aerosol trekkes deretter gjennom munnenden på artikkelen og inn i brukerens munns.

Med referanse til figur 5, har brenselselement 18 fortrinnsvis en lengde på ca. 5 mm til ca. 30 mm, og den varmeledende beholder 26 har den generelle form av en patron. Fortrinnsvis har patronen en lukket ende som støter mot og fortrinnsvis er innleiret i brenselselementet for å gi ledende varmeoverføring og en åpen ende 34 for å tillate overføring av aerosolen til munnenden 24 på artikkelen. Patronen kan ha en størrelse og utforming som for de tidligere beskrevne utforminger. Fortrinnsvis omfatter patronen en varmesamlende kronelignende del 85 som går ut på en "fingerlignende" måte til påtenningsenden på brenselselementet 18, og derved gjør mulig ledende varmeover-føring til den aerosoldannende substans for dannelse av aerosol under de tidlige og midtre drag. Den lufttette forsegling 47 kan plassere som beskrevet her tidligere. Munnstykket 24 lages av tilnærmet luftugjennomtrengelig materiale.

Som vist i figur 5A, overlapper en del av den kronelignende del 85 (hvor en del av denne er vist skåret bort) en del av den varmeledende beholder 26 mot den lukkede ende av beholderen 26. Den kronelignende del 85 omfatter fire varmeledende deler eller "fingre" 86, 87, 88 og 89 som står fra hverandre og som strekker seg til enden som tilsvarer den ytterste påtenningsende av artikkelen fra den røriignende del 90 på den kronelignende del.

Den perifere perforering 28 har en luftoverføringsanordning 91 såsom et rør forbundet med dette som går gjennom den åpne ende 34 på patronen 26. Fortrinnsvis går røret 91 en vesentlig distanse inn i patronen 26, f.eks. opp til en distanse på ca. 95$ av patronens lengde.

Røret 91 er fortrinnsvis varmebestandig og kan lages av metall, keramikk, høytemperatur polymere eller plast eller

andre slike materialer. Typisk, varierer den ytre diameter på røret fra ca. 0,5 mm til ca. 3 mm. Rør 91 er utstyrt med en forsegling ved perforeringen med klebende materiale 93 for å forhindre luftlekkasje.

Som vist i figur 5B, går det hule rør 91 inn i patronen

26. Patronen inneholder substratet 22 som i sin tur bærer den aerosoldannende substans. Substratet 22 er i ledende varmeutveksling med patronen 26. I bruk, startes varmeavleveringen (f.eks. varmekilden tennes) for å danne varme som overføres til den ledende patron, som i sin tur varmer den aerosoldannende substans båret av substratet 22. Ved drag på artikkelens munnende, går luft inn i artikkelen 10 gjennom perifere perforeringer 28 inn i rør 91. Luft går gjennom rør 91 mot brenselselementet og går deretter inn i patronen 26. Luften går ut gjennom enden av røret nær brenselsenden på artikkelen og kommer i kontakt med de aerosoldannende substannser båret av substrat 22 inne i patron 26 for å forflyktige disse substanser slik at det dannes en aerosol og/eller for å bære bort forflykt-iget substans. Denne aerosol trekkes deretter gjennom munnenden på artikkelen og inn i brukerens munn.

Med referanse til figurene 6 og 6A, har brenselselement 18 tre deler eller avsnitt 18A, 18B og 18C (se figur 6A) og har fortrinnsvis en lengde på ca. 30 mm eller mindre. Den avlange varmelednede beholder eller patron 32 har en lukket ende 33, en åpen ende 34 og i tverrsnitt en generelt trekantet form som vist i figur 6A. Den lukkede ende på patronen strekker seg til meget nær den ytterste påtenningsende av brenselselementet, og brenselselementet er konstruert så det strekker seg langs patronens lengde. Patronen 32 går forbi avsnittet mot munnenden av brenselselement 18. Patronen kan konstrueres av aluminiumfolie eller annet varmeledende materiale. Den lufttette forsegling 47 er plassert ved siden av brenselselement 18 mot munnenden av brenselselementet mellom patron 32 og den ytre del 14. Fortrinnsvis er den ytre del 14 et omgivende omslag av sigarettpapir eller lignende. Rør 36, som kan lages av varmeledende materiale såsom aluminiumsfolie eller lignende, er plassert slik at det går inn i patron 32 og holdes på plass der ved friksjonskontakt. Rør 36 går inn i patronen i en lengde på opptil ca. 95$ av patronens lengde. Substrat 22 som bærer de aerosoldannende substanser inneholdes i rør 36. Røret 36 er i forbindelse med et munnstykke 24 som har en ytre del 96 som danner en lufttett forsegling og en rørformet del 97 som har en ytre diameter tilnærmet lik den til artikkel 10. Typisk, overlapper munnstykket en bakre del av rør 36 og holdes på plass ved friksjonspassning.

Ettersom rør 36 er varmeledende og kan nå relativt høye temperaturer, konstrueres munnstykket 24 fortrinnsvis av et varmebestandig ikke-ledende materiale såsom keramikk eller lignende. Fortrinnsvis, omgis hele artikkelen av et omslag 71. Perforeringer 72 er laget i det omgivende omslag 71 for å frigjøre luftinntaksområdet 28 mellom forlengelsen mot munnen av den ytre del og munnstykket. Således, ved drag på munnenden av artikkelen, går luft inn gjennom perforingene 72 og luftinntaksområdet 28. Den inntrukne luft ledes gjennom luftrommene 42, 43 og 44 (se figur 6A) mellom patron 32 og rør 36 og deretter inn i rør 36. Luft som kommer igjennom rør 36 kommer i kontakt med den aerosoldannende substans slik at det dannes en aerosol og/eller for å bære forflyktigede substanser inn i artikkelens munnende til brukeren.

Med referanse til figurene 7 og 8, har brenselselement 18 fortrinnsvis en lengde fra ca. 5 mm til ca. 30 mm, og den varmeledende hylse 26 har to deler eller avsnitt. Det første avsnitt av hylsen 26 er en avlang patron 32 som har en lukket ende 33 som går inn i og er i kontakt med brenselselementet for å gi ledende varmeoverføring; og en åpen ende 34 for å la luftstrømmen komme inn. Det andre avsnitt av hylsen 26 er en varmeledende rørformet del 36 som kan plasseres slik at den passer nøyaktig til en ikke-ledende del såsom rør 27. Det ikke-ledende rør 27 inneholder substratet 22 som i sin tur bærer den aerosoldannende substans(er). Et foretrukket substrat 22 er et karbonfibermaterlale.

Luft som går inn gjennom den åpne enden 34 på patron 32

kan bevege seg inn i patronen og bli oppvarmet, gå gjennom det varmeledende rør 36 der den også varmes opp og inn i det ikke-ledende rør 27 hvor det forårsaker dannelse og overføring av aerosol til munnenden 24 på artikkelen. Vanligvis, er det ledende rør 36 i kontakt med patronen 32 (som beskrevet her tidligere) for at det ledende rør skal være i ledende varmeutveksling med brenselselementet 18.

Typisk, varierer den ytre diameter på den avlange patron

32 fra ca. 2 mm til ca. 8 mm, mens lengden på denne varierer fra ca. 10 mm til ca. 80 mm. Den ytre diameter på det varmeledende rør er mindre enn innerdiameteren på patronen og varierer fra ca. 1 mm til ca. 7 mm; mens lengden på denne varierer fra ca. 10 mm til ca. 85 mm. Det varmeledende rør 36 går inn i patronen 32 med en lengde på opptil 95% av lengden på den indre del av patronen. Den totale lengde av den varmeledende hylse 26 avhenger av en rekke faktorer, men er generelt stor nok til å muliggjøre oppvarming av luften som går igjennom denne under bruk av artikkelen. Typisk, varierer den totale lengde av den varmeledende hylse fra 10 mm til 110 mm.

Fortrinnsvis omgis den lukkede ende av patronen 32 av brenselselementet eller går relativt langt inn i brenselselementet for at patronen raskt kan varmes opp av varmekilden, særlig når brenselselementet til å begynne med tennes på og i løpet av de første drag. Som vist i figurene 7 og 8, har patronen 32 et avsnitt som går som et flattrykt varmemottagnings-element eller "finger" 33 mot tennenden på brenselselementet 18. Om ønsket (som vist i figur 8) kan den flattrykte fingeren på kapselen faktisk gå forbi tennenden på brenselselementet for at varmen fra påtenningsanordningen i tillegg til brenselselementet ledes raskt til den gjenværende del av den varmeledende hylse ved den første påtenning. Frontenden eller den lukkede ende 33 på patronen 32 kan ha en rekke forskjellige former. Fortrinnsvis konstrueres patronen 32 slik at gassene som dannes av det brennende brenselselement ikke går igjennom den lukkede ende på denne og inn i det innerste området av patronen. I den mest foretrukne utforming, går omtrent all luften som kommer inn i patronen (d.s.v. under draget på munnenden 24) gjennom luftrommet mellom patronen 32 og det varmeledende rør 36. Utformingen av tverrsnittet av den varmeledende hylse er tilsvarende utformingen illustrert i figur IA.

Det ikke-ledende rør 27 er nøye tilpasset det varmeledende rør 36. Med dette menes at den inntrukne luft som strømmer inn i patronen og det varmeledende rør 36 går igjennom det ikke-ledende rør og inn i munnendeområdet på artikkelen. Fremgangsmåten for å gi tilpassning eller strømningsformidling kan variere. F.eks., kan det varmeledende rør 36 og det ikke-ledende rør 27 plasseres så de støter mot hverandre i ende mot ende forhold og holdes på plass av en forsegling som motstår varme, eller det Ikke-ledende rør kan trekkes over området nær enden på det ledende rør 1 overlappende forhold og kan holdes på plass ved friksjonspassning. Lengden som det ikke-ledende rør 27 går fra munnenden på det ledende rør 36 kan variere, og varierer typisk fra 10 mm til 80 mm.

Det lufttette segl 47 plasseres ved munnenden på brenselselementet slik at det danner en forsegling mellom patronen 32 og ytre del 14. Den lufttette forsegling 48 plasseres nær den ytterste ende mot munnen på det ikke-ledende rør 27 og gir en forsegling som sikrer at luft som kommer inn i artikkelen benyttes i aerosoldannelsen.

Når det gjelder de foretrukne utforminger, er i det minste en del av hylsen 26 og det ikke-ledende rør 27 pakket inn i eller omgitt av en isolerende del 50 i perifer utstrekning.

Den isolerende del 50 er fortrinnsvis et ikke-brennbart materiale såsom fiberglass som hjelper til å redusere tap av strålingsvarme fra den den varmeledende hylse 26, samt hjelper til ved å holde den ytre del 14 på en temperatur lavere enn den i den varmeledende hylse 26.

I bruk, startes varmeoverføring (f.eks. varmekilden tennes) for å danne varme som ved ledning overføres til den ledende hylse 26. Således, varmes luften inne i hylsen opp. Under draget på artikkelens munnende, går luft inn i artikkelen gjennom perifere perforeringer 28, går inn i luftrommene 42, 43 og 44 mellom patron 32 og rør 36 og varmes opp. Luften inne i hylsen 26 går gjennom kapselen 32 mot brenselsenden på artikkelen. Luften går deretter inn i det varmeledende rør 36. Den oppvarmede luft går fra det varmeledende rør inn i det ikke-ledende rør 27 og kommer derved i kontakt med de aerosoldannende substanser båret av substratet 22 for å forflyktige disse sustanser så det dannes en aerosol. Kontakten mellom den oppvarmede luft og den aerosoldannende substans (f.eks. oppvarmingen ved konveksjon av den aerosoldannende substans) resulterer i dannelse av en aerosol som deretter trekkes gjennom munnenden på artikkelen og inn i brukerens munn.

Til de forskjellige utforminger, er varmekilden fortrinnsvis et brennnbart brenselselement. Det foretrukne brenselselement er relativt kort, og det varme området (d.v.s. en brennende ildkjegle) er nær eller i kontakt med den varmeledende hylse.

En slik utforming forårsaker maksimal varmeoverføring til den aerosoldannende anordning og også maksimal dannelse av aerosol, særlig når den varmeledende patron benyttes. P.g.a. den relativt lille størrelse og brenneegenskaper til det foretrukne karbonholdige brenselselement, kan brenningen begynne på mesteparten av lengden på brenselselementet i løpet av noen få drag. Således, vil delen av brenselselementet som er nær den aerosoldannende anordning raskt bli varm, som betyr øket varmeoverføring til den aerosoldannende anordning, særlig under de tidlige og midlere drag. Fordi det foretrukne brenselselement er kort, er det ikke et langt område av ikke-brennende brensel som tjener som varmelager. I tillegg, virker den eventulle isolasjon slik at den samler, dir.igerer og konsentrerer varmen mot artikkelens sentrale kjerne, og derved øker varmeoverføringen til den aerosoldannende anordning.

Den aerosoldannende substans er fysisk adskilt fra brenselselementet og blir derved utsatt for vesentlig lavere temperatur enn den som forekommer i den brennende ildkjegle. Således, blir det mindre mulighet for termisk nedbryting av aerosoldanneren og medfølgende bismak. Den fysiske adskillelse av den aerosoldannende substans og brenselselementet resulterer i aerosoldannelse under draget, men minimal aerosoldannelse under gløding når det gjelder de fleste utforminger. I

tillegg, vil bruken av et karbonholdig brenselselement, den fysisk adskilte aerosoldannende anordning, og minimal kontakt mellom inntrukket luft og det brennende brenselselement, elimenere vesentlige forbrenningsprodukter fra å nå brukeren,

og kan forhindre den uønskede dannelse av noe særlig synlig sidestrømsrøyk. Videre, kommer hverken den aerosoldannende substans inne i innerbeholderen, rør eller patron i kontakt med brenselselementet, og derved unngås forflytning av den aerosoldannende substans til brenselselementet.

De foretrukne utforminger, det korte karbonholdige brenselselement, den varmeledende patron og den eventuelle i solasjonsdel, samarbeider med den aerosoldannende substans for å gi en artikkel som er i stand til å produsere vesentlige mengder av aerosol ved faktisk hvert drag.

Generelt, er brenselselementene brukt ved anvendelse av oppfinnelsen mindre enn ca. 30 mm lange. Vanligvis er brenselselementene fra ca. 10 mm til ca. 25 mm i lengde. Ønskede brenselselementer er mindre enn ca. 15 mm i lengde. Med fordel, er diameteren på brenselselementet ca. 10 mm eller mindre, fortrinnsvis rundt 8 mm. Selv om det ikke er spesielt viktig, er tettheten til det karbonholdige brenselselement vanligvis større enn 0,7 g/cm<3>målt f.eks. ved kvikksølvfor-tregning. I de fleste tilfelle er et materiale med stor tetthet ønskelig fordi det hjelper til å sikre at brenselselementet brenner lenge nok til å etterligne brennetiden for en vanlig sigarett, og at brenselselementet gir tilstrekkelig energi til å danne den ønskede mengde aerosol.

Brenselselementene som er benyttet her formes eller

presses fortrinnsvis av findelt tobakk, rekonstituert tobakk eller tobakkserstatningsmaterialer, såsom modifiserte cellulosematerialer, nedbrutt eller pre-pyrolyzert tobakk og lignende. Egnede materialer omfatter de som er beskrevet i U.S. patent

nr. 4,347,855 til Lanzilotti et al, U.S. patent nr. 3,931,824

til Miano et al, og U.S. patenter nr. 3,885,574 og 4,008,723

til Borthwick et al og i Sittig, Tobacco Substitutes. Noyes Data Corp. (1976). Andre egnede brennbare materialer kan benyttes, så lenge de brenner lenge nok til å etterligne brennetiden for en vanlig sigarett, og danner tilstrekkelig varme til at den aerosoldannende anordning danner det ønskede nivå av aerosol fra det aerosoldannende materiale.

Foretrukne brenselselementer omfatter vanligvis brennbart karbonmateriale, såsom de som fåes ved pyrolyse eller karboniser-ing av cellulosematerialer, såsom tre, bomull, rayon, tobakk, kokosnøtt, papir og lignende. I de fleste tilfeller er brennbart karbon ønskelig p.g.a. dets store varmedannende kapasitet og fordi det danner bare minimale mengder av ufullstendige forbrenningsprodukter. Fortrinnsvis er karboninnholdet i brenselselementet fra ca. 20 til ca. 40 vekt-$ eller mer.

De mest foretrukne brenselselementer som er nyttige ved anvendelse av denne oppfinnelse er karbonholdige brenselselementer (d.v.s. brenselselementer som hovedsaklig består av karbon). Fortrinnsvis er karboninnholdet i det karbonholdige brenselselement minst ca. 65 vekt-$, mer foretrukket minst ca.

80 vekt-$ eller mer. Brensler med høyt karboninnhold foretrekkes ettersom slike brensler danner minimale pyrolyse- og ufullstendig forbrenningsprodukter, liten eller ingen synbar sidestrømsrøyk, samt minimalt med aske og har stor varmekapasitet. Imidlertid, er brenselselementer med lavere karboninnhold (f.eks. som har et karboninnhold på ca. 50 til ca. 60 vekt-%) nyttige, særlig der et ikke-brennbart inert fyllstoff benyttes.

I de fleste tilfeller, inneholder det karbonholdige brenselselement tilsetningsstoffer og har evnen til å bli tent på med et vanlig sigarettfyrtøy. Brenneegenskaper av denne type kan vanligvis fåes fra et cellulosemateriale som er pyrolysert ved temperaturer mellom ca. 400°C og ca. 1000°C, fortrinnsvis mellom ca. 500°C og ca. 950°C, mer foretrukket mellom ca. 650°C og 750°C, i en inert atmosfære eller under våkum. PyrolyserIngs-tlden antas ikke å være vesentlig så lenge som temperaturen i sentrum av den pyrolyserte masse har nådd det tidligere nevnte temperaturområdet i minst noen minutter, f.eks. ca. 15 minutter. En langsom pyrolyse, som benytter gradvis økende temperaturer i løpet av mange timer, antas å danne et mere uniformt materiale med et større karbonutbytte. Det pyrolyserte materiale kan deretter avkjøles, males til et fint pulver, og varmes i en inert gasstrøm ved en temperatur mellom ca. 650°C og 750°C for å fjerne flyktige stoffer før videre behandling.

Et foretrukket karbonholdig brenselselement er en støpt, presset eller utsprøytet karbonmasse laget av karbon og et bindestoff ved vanlige støpe- eller sprøyteteknikker. Egnede aktive karboner til slike brenselselement omfatter PCB-G som er kommersielt tilgjengelig fra Calgon Carbon Corporation, Pittsburgh, PA; og egnede ikke-aktiverte karboner omfatter PXC som er kommersielt tilgjengelig fra Calgon Carbon Corporation. Andre karboner til pressforming og/eller sprøyting fremstilles av pyrolysert bomull eller pyrolyserte papir, såsom Grande Prairie Canadian Kraft, tilgjengelig fra the Buckeye Cellulose Corporation of Memphis, Tennessee.

Bindemidlene som er nyttige ved fremstilling av brenselselementer er vel kjent innen faget. Et foretrukket bindemiddel er natriumkarboksymetylcellulose (SCMC), som kan benyttes alene eller sammen med materialer såsom natriumklorid, vermikulitt, bentonitt, kalciumkarbonat og lignende. Andre nyttige binde-midler omfatter gummier, såsom guargummi og andre cellulose-derivater såsom metylcellulose og karboksymetylcellulose (CMC).

Mengden av bindemiddel som benyttes kan variere, men begrenses for å minske bidraget fra bindemiddel til uønskede forbrenningsprodukter. På den andre side, benyttes tilstrekkelig bindemiddel for å holde brenselselementet sammen under fremstilling og bruk. Mengden som brukes vil således avhenge av karbonets evne til å holde sammen i brenselselementet.

Generelt, kan et sprøytet eller formet karbonholdig

brensel fremstilles ved å blande fra ca. 50 til ca. 99, fortrinnsvis ca. 80 til 95, mer foretrukket ca. 85 til ca. 92 vekt-$ av det karbonholdige materialet, med fra ca. 1 til ca.

50, fortrinnsvis ca. 5 til ca. 20, mer foretrukket ca. 8 til ca. 15 vekt-$ av bindemiddelet, og med tilstrekkelig vann til å lage en pasta som har en stiv deiglignende konsistens. Deigen formes deretter eller sprøytes ved bruk av en egnet form eller en standard press- eller stempelekstruder, den ønskede form dannes derved. Brenselselementet kan tørres, fortrinnsvis ved ca. 95"C for å redusere fuktighetsinnholdet til fra ca. 2 til ca. 7 vekt-$.

Fortrinnsvis inneholder brenselselementene som anvendes i denne oppfinnelsen et eller flere tilsetningsstoffer for å bedre eller endre brenneegenskapene til brenselselementet. F.eks., kan et oksydasjonsmiddel eller lignende innlemmes i det karbonholdige brenselselement for å gjøre så brenselselementet kan tennes med et sigarettfyrtøy. Særlig, kan materialer såsom kaliumnitrat, natriumnitrat, kaliumkarbonat, zirkonium, eller lignende, benyttes som brenselstilsetningsstoffer og kan forbedre det karbonholdige brenselselements evne til å bli påtent. Mengden av brenselstilsetningsstoff i brenselselementet kan variere, og varierer vanligvis fra ca. 2$ til ca. 15$, fortrinnsvis fra ca. 5$ til ca. 10$, basert på den totale vekt av brenselselementet.

Om ønsket, kan et tilsetningsstoff såsom natriumklorid benyttes i brenselselementet i en mengde på opptil ca. 5$, basert på den totale vekt av brenselselementet. Natriumklorld-tilsetningsstoffet kan forbedre glødeegenskapene til brenselselementet og kan virke som en glødeforsinker. Alternativt, kan tilsetningsstoffer såsom leire (f.eks. attapulgitter, serpentiner og kaoliner) forbedre de fysiske egenskaper til brenselselementet .

Den aerosoldannende substans benyttet ved anvendelse av oppfinnelsen er fysisk adskilt fra varmekilden. Ved "fysisk adskilt" menes at substratet eller bærestoffet som inneholder de aerosoldannende eller skapende materialer ikke er blandet med eller er en del av varmekilden. Som anført tidligere, hjelper dette arrangement til å redusere eller eliminere termisk nedbrytning av det aerosoldannende materiale og forekomst av sidestrømsrøyk. Mens det ikke er en del av varmekilden, er den aerosoldannende anordning fortrinnsvis i ledende varmeutveksling med varmekilden. Mest ønskelig foregår den ledende varmeutveksling ved hjelp av den varmeledende hylse som er plassert mellom varmekilden og substratet som bærer eller inneholder den aerosoldannende substans.

Fortrinnsvis omfatter den aerosoldannende anordning et eller flere termisk stabile materialer som bærer et eller flere aerosoldannende materialer. Brukt som her, er et termisk stabilt materiale et som kan motstå de høye temperaturer (f.eks. rundt 400°C til rundt 600°C), som eksisterer nær brenselet, uten dekomponering eller brenning. Mens det ikke er foretrukket, er andre aerosoldannende anordninger såsom mikrokapsler som sprekker ved varme eller faste aerosoldannende substanser nyttige, forutsatt at slike aerosoldannende anordninger er i stand til å frigjøre tilstrekkelig aerosoldannende damper til at det tilfredsstillende ligner tobakksrøyk. I tillegg, er det mulig å benytte en ladning tobakk som del av den aerosoldannende anordning.

Termisk stabile materialer som kan benyttes som substrat eller bærestoff for de aerosoldannende materialer er vel kjent for dem som har fagkunnskap. Nyttige substrater er porøse og kan holde på et aerosoldannende materiale når det ikke brukes, mens det er i stand til å frigjøre en mulig aerosoldannende damp ved oppvarming av brenselselementet.

Nyttige termisk stabile materialer omfatter termisk stabile absorberende karboner, såsom porøse kvalieter av karbon, grafitt, aktiverte eller ikke-aktiverte karboner, karbonfibre, karbontråd og lignende. Andre egnede materialer omfatter uorganiske faste stoffer såsom keramikk, glass, aluminiumpellets, aluminiumoksyd, vermikulitt, leire såsom bentonitt og lignende. Egnede karbonsubstratmaterialer omfatter porøse karboner såsom PC-25 og PG-60 tilgjengelig fra Union Carbide; og SGL karbon tilgjengelig fra Calgon. Et eksempel på et egnet aluminiumoksydsubstrat er SMR-14-1896, tilgjengelig fra the Davidson Chemical Division of W.R. Grace & Co., som sintres ved høye temperaturer (f.eks. høyere enn 1000°C), vaskes og tørres før bruk. Et eksempel på et foretrukket karbonfibersubstrat er kommersielt tilgjengelig som Kynol Catalogue No. CFY-020Y-3 fra American Kynol, Inc., New York,

NY.

Egnede partikkelformede substrater kan også dannes av karbon, tobakk eller blandinger av karbon og tobakk, i fortettede partikler i en entrinnsprosess ved bruk av en maskin laget av Fuji Paudal KK fra Japan, og solgt under handelsnavnet "Marumerizer". Denne apparatur er beskrevet i Tysk patent nr. 1,294,351 og U.S. patent nr. 3,277,520 (nå fornyet som nr. 27,214) samt japansk publisert patentbeskrivelse nr. 8684/1967.

De aerosoldannende substanser eller materialer brukt i oppfinnelsen er i stand til å danne en aerosol ved de temperaturer som forekommer i den aerosoldannende anordning når den varmes av det brennende brenselselement. Slike materialer består fortrinnsvis av karbon, hydrogen og oksygen, men de kan omfatte andre materialer. De aerosoldannende materialer kan være i fast, halvfast eller flytende form. Kokepunktet for materialet og/eller blandingen av materialer varierer vanligvis opptil ca. 500<*>C. Substanser som har disse karakteristiske egenskaper omfatter flerverdige alkoholer, såsom glycerin og propylenglykol, samt alifatiske estere av mono-, di- eller poly-karboksylsyrer, såsom metylstearat, dimetyldodekandioat, dimetyltetradekandioat og andre.

De foretrukne aerosoldannende materialer er flerverdige alkoholer eller blandinger av flerverdige alkoholer. Særlig foretrukne aerosoldannere er glycerol, propylenglykol, trietylen-glykol, propylenkarbonat eller blandinger av disse.

Det aerosoldannende materiale kan dispergeres på eller i den aerosoldannende anordning i en konsentrasjon tilstrekkelig til å gjennomtrenge eller overtrekke substratet, bærestoffet eller beholderen. F.eks., kan den aerosoldannende substans påføres i full styrke eller 1 en fortynnet oppløsning ved dypplng, spraying, påføring ved fordamping, elektrostatisk påføring eller lignende teknikker. Faste aerosoldannende komponenter kan blandes med substratet og fordeles jevnt i dette før dannelsen.

Mens danningen av det aerosoldannende maerialet kan

variere fra bærestoff til bærestoff og fra aerosoldannende materiale til aerosoldannende materiale, kan mengden av flytende aerosoldannende materiale generelt variere fra rundt 20 mg til rundt 120 mg, fortrinnsvis fra rundt 35 mg til rundt 85 mg, og mest foretrukket fra rundt 45 mg til rundt 65 mg. Så mye som mulig av aerosoldanneren båret på den aerosoldannende anordning bør avgis til brukeren som WTPM. Fortrinnsvis, avgis over ca. 2 vekt-$, mer foretrukket over ca. 15 vekt-$, og mest foretrukket over ca. 20 vekt-$ av aerosoldanneren båret av den aerosoldannende anordning til brukeren som fuktig totalt partikkelformet stoff (WTPM).

Den aerosoldannende substans kan også omfatte et eller flere flyktige aromastoffer, såsom mentol, vanillin, kunstig kaffe, tobakksekstrakter, tobakkspartikler (f.eks. en dose tobakk), nikotin, koffein, brennevin og andre midler som gir aroma til aerosolen. Den aerosoldannende substans kan være alle andre ønskelige flyktige faste eller flytende materialer. Alternativt, kan disse eventuelle midler plasseres mellom den aerosoldannende anordning og munnenden, såsom i et separat substrat eller kammer i passasjen som fører fra den aerosoldannende anordning til munnenden av artikkelen.

Artikler av den type som er omtalt her kan benyttes, eller endres til bruk, som medikamentavgivende artikler, til avlevering av flytige farmakologiske eller fysiologisk aktive materialer såsom efedrin, metaproterenol, terbutalin eller lignende.

Den varmeledende beholder er typisk et matallisk (f.eks. aluminium, kobber, messing, rustfritt stål eller lignende) materiale eller et ledende keramisk materiale som gir den ønskede grad av varmeoverføring. Den varmeledende beholder kan gå forbi påtenningsenden på brenselselementet. Vanligvis, plasseres den varmeledende beholder opptil omtrent den ytterste påtenningsende av brenselselementet for å unngå forstyrrelser ved påtenning av brenselselementet, men nær nok til påtenningsenden for å gi ledende varmeoverføring under påtenningen og også under de tidlige og midtre drag.

Fortrinnsvis, omfatter den varmeledende beholder de aerosoldannende materialer. Alternativt, kan det avsettes en separat del av den ledende beholder, særlig i utforminger som benytter partikkelformede substrater eller halvflytende aerosoldannende materialer. I tillegg til å tjene som en beholder for de aerosoldannende materialer og som del av barrieren mellom brenselselementet og den aerosoldannende anordning, øker den ledende beholder varmefordeling til de aerosoldannende materialer og hjelper til å forhindre forflytning av aerosoldanneren til andre komponenter av artikkelen. Beholderen hjelper også til å gi en mulighet for å kontrollere trykkfallet gjennom artikkelen, ved å variere antall, størrelse og/eller plassering av passasjer og åpninger hvorigjennom luften tilføres beholderen, og hvorigjennom aerosoldanneren avgis til munnstykket på artikkelen.

De isolerende deler som kan benyttes ved anvendelse av oppfinnelsen formes fortrinnsvis som en porøs, elastisk hylse av et eller flere lag av et isolerende materiale. Fortrinnsvis, er denne hylse minst 0,5 mm tykk, fortrinnsvis minst 1 mm tykk, og mer foretrukket fra rundt 1,5 til 2,0 mm tykk. Fortrinnsvis, går hylsen over mer enn halvparten av brenselselementets lengde. Mer foretrukket går den over nesten hele yttersiden av brenselselementet og hele eller en del av den varmeledende hylse. Imidlertid, kan isolasjon av patronen oppnås ved et luftrom mellom patronen og den ytre del.

Isolerende deler som kan brukes 1 samsvar med den foreliggende oppfinnelse omfatter generelt uorganiske og organiske fibre, såsom de som er laget av glass, aluminiumoksyd, silicium-oksyd, vitrøse materialer, mineralull, karboner, silikoner,

bor, organiske polymere, cellulosestoffer og lignende, inkludert blandinger av disse materialer. Ikke-fibrøse isolasjonsmaterialer såom silika aerogel, perlitt, glass og lignende, formet som matter, strimler eller andre former, kan også benyttes. Foretrukne isolasjonsmaterialer bør smelte under bruk og bør fortrinnsvis ha en mykningstemperatur under 650°C.

Foretrukne isolasjonsmaterialer bør heller ikke brenne under bruk. Imidlertid, kan langsomt brennende karboner og lignende materialer benyttes. Disse materialer virker primært som isolerende hylser, holder på og dirigerer en vesentlig del av varmen som dannes av det brennende brensel til den aerosoldannende anordning. Fordi den isolerende hylse blir varm nær det brennende brenselselement i en begrenset grad, kan den også

føre varme mot den aerosoldannende anordning.

Foretrukne Isolasjonsmaterialer til brenselselementet omfatter keramiske fibre, såsom glassfibre. To egnede glassfibre er tilgjengelige fra the Manning Paper Company of Troy, New York, under betegnelsen Manniglas 1000 og Manniglas 1200. Foretrukne glassfibermaterialer har et lavt mykningspunkt, (f.eks. under ca. 650°C ved bruk av ASTM testmetode C338-73). Foretrukne glassfibre omfatter eksperimentelle materialer produsert av Owens-Corning i Toledo, Ohio under betegnelsen 6432 og 6437, disse har et mykningspunkt på rundt 640°C og smelter under bruk.

I utformingene ifølge oppfinnelsen, er kombinasjonen av brensel/aerosoldannende anordning festet til et munnstykke, såsom et folieforet papir eller celluloseacetat/plastrør, selv om et munnstykke kan gis separat som i form av et sigarettmunn-stykke. Munnstykket gir en passasje som kanaliserer de fordampede aerosoldannende materialer inn i brukerens munn. P.g.a. sin lengde, holder munnstykket også den varme ildkjeglen borte fra munnen og fingrene til brukeren og gir tilstrekkelig tid til at varm aerosol dannes og avkjøles før den når brukeren.

Egnede munnstykker bør være inerte når det gjelder de aerosoldannende substanser, kan ha et vann- eller væskefast innerlag, bør gi minimalt aerosoltap ved kondensering eller filtrering, og bør være i stand til å motstå temperaturene som det utsettes for. Foretrukne munnstykker omfatter cellulose-acetatrøret som tjener som en elastisk ytre del og hjelper til å etterligne følelsen av en vanlig sigarett i munnendedelen av artikkelen. I visse tilfelle, kan et papprør danne et egnet munnstykket. Andre egnede munnstykker vil være innlysende for dem som har vanlig fagkunnskap.

Munnstykker som er nyttige i artiklene ifølge oppfinnelsen kan omfatte en eventuell "filtertipp", som benyttes for å gi artikkelen utseende til en vanlig filtersigarett. Slike filtere omfatter celluloseacetatfiltere med lav virkningsgrad; hule eller avskjermede plastfiltere, såsom de som lages av polypropylen; eller polypropylenfibre såsom "nonwoven scrip" eller stry. Slike filtere forstyrrer ikke særlig aerosol-avgivingen.

Hele lengden av artikkelen eller en del av denne kan

pakkes inn i sigarettpapir. Foretrukne papiromslag på brenselselementenden av artikkelen bør ikke flamme åpent under brenning av brenselselementet. I tillegg, bør papiret ha kontrollerbare glødeegenskaper og bør gi en grå, sigarettlignende aske. Om ønsket, kan papiret behandles bak brenselselementet med et brannhindrende middel såsom natriumci1ikat.

I de utforminger som benytter en isolerende hylse hvori papiret brenner bort fra det omgitte brenselselement, oppnås maksimal varmeoverføring fordi luftstrømmen til brensel ski Iden ikke begrenses. Imidlertid, kan papir lages til så det forblir helt eller delvis intakt ved påvirking av varme fra det brennende brenselselement. Slike papir gir begrenset luftstrøm til det brennende brenselselement, og hjelper derved til å kontrollere temperaturen hvorved brenselselementet brenner og den påfølgende varmeoverføring til den aerosoldannende anordning.

For å øke aerosolavgivningen som ellers ville bli uønsket fortynnet av radiær (d.v.s. fra utsiden) luftinnfiltrering gjennom artikkelen, kan et ikke-porøst papir benyttes som den ytre del og/eller som et ytre omslag. Om ønsket, kan det ikke-porøse papir strekke seg fra den aerosoldannende anordning til munnenden. Slike papir som disse er kjent innen sigarettpapir-faget, og kombinasjoner av slike papir kan benyttes for å gi forskjellige funksjonelle virkninger. Egnede papir omfatter Ecusta 01788 og 646 "plug wrap" laget av Ecusta av Pisgah Forest, North Carolina; og papir solgt som KC-63-5 , P 878-5,

P 878-16-2 og 780-63-5 fra Kimberly-Clark Corp. Perifer luft tilføres artikkelen ved en eller fler perforeringer eller åpninger i den ytre del. Antallet, størrelsen og plasseringen av perforeringene kan variere og er valgfritt. Typisk, gir perforeringene tilstrekkelig perifer luft til at artikkelen viser et drag som kan sammenlignes med en vanlig sigarett.

De følgende eksempler er gitt for videre å illustrere oppfinnelsen, men bør ikke tolkes som begrensing av dennes omfang. Hvis ikke annet er angitt, er alle deler og prosenter 1 vekt.

Eksempel 1.

En røykeartikkel i alt vesentlig som vist i figur 2 fremstilles ifølge den følgende prosedyre.

A. Fremstilling av aerosolavgivende anordning.

Et aluminiumsrør som har en lengde på 55 mm, en ytre diameter på 2,0 mm og en indre diameter på 1,8 mm benyttes. Et annet aluminiumsrør som har en lengde på 35 mm, en ytre diameter på 4,5 mm, og en indre diameter på 4,4 mm formes som en kapsel eller patron ved å trekke røret gjennom et formings-verktøy for å danne en tresnutet form (som vist i figur IA). En ende av det andre rør korrugeres så det blir lukket over et 5 mm stykke langs lengden. Det 55 mm aluminiumsrøret fylles med ca. 100 mg av et aerosoldannende materiale og substrat.

Substratet er et aluminiumoksyd med stort overflateareal (overflateareal er 280 m<2>/g) som fåes som SMR-14-1896 fra W.R. Grace & Co. Aluminiumoksydet har en "mesh size" fra -8 til +14 (U.S.). Aluminiumoksydet sintres ved en oppvarmingstemperatur over ca. 1400°C i rundt en time og avkjøles deretter, vaskes med vann og tørres.

Blandingen av substrat og aerosoldannende materiale fåes ved å blande 77,47$ av det tidligere beskrevne aluminiumoksyd, 7,5$ spraytørret røykkonservert tobakksekstrakt, 13$ glycerol, 0,32$ levulinsyre, 1,45$ av en aromablandlng T-69-22 som fåes fra Firmenich fra Geneve, Sveits, og 0,26$ glukosepentaacetat.

Tobakksekstraktet som benyttes i dette eksempel fremstilles som følgende: Røykkonservert tobakk males til medium støv og ekstraheres med vann i en rustfri ståltank i en konsentrasjon fra ca. 120 g til ca. 180 g tobakk pr. liter vann (ca. 1 til ca. 1,5 pund tobakk pr. gallon vann). Ekstraksjonen foregår ved omgivelsenes temperatur med bruk av mekanisk risting fra ca. 1 time til ca. 3 timer. Blandingen sentrifugeres for å fjerne suspenderte faste stoffer, og det vanndige ekstrakt spraytørres ved kontinuerlig å pumpe den vanndige oppløsning på en vanlig spraytørrer, såsom en Anhydro Size No. 1, med en inntakstemperatur fra ca. 215°C til ca. 230°C, og ved å samle det tørrede pulvermaterialet ved utløpet av tørreren. Utløps-temperaturen varierer fra ca. 82°C til ca. 90°C.

Det 55 mm aluminiumsrøret som inneholder det aerosoldannende materiale og substratet korrugeres litt i hver ende for å holde substratet inne i røret. Røret settes inn i den åpne enden på den før nevnte patron i en lengde på ca. 25 mm. Den tresnutede utforming av patronen tjener til å holde røret på plass ved trang friksjonspassning. Totallengden på hylsen som således dannes er ca. 65 mm.

B. Tillaging av brensel ski lde.

Løvtremasse karboniseres under nitrogenatmosfære ved 550°C

i 2 timer og avkjøles i løpet av 2 timer mens ovnstemperaturen synker. Separat, karboniseres kapok under de før nevnte forhold. En blanding av 90 deler karbonisert kapok og 10 deler natriumkarboksymetylcellulose (solgt kommersielt som Hercules 7 HF) blandes ved omgivelsenes temperatur med tilstrekkelig vann til å lage en tykk pasta som har et fuktighetsinnhold på ca.

80$. Brensel ski Iden dannes ved å blande 25 g av den karboniserte løvtremasse, 12,58 g av den karboniserte kapok/natriumkarboksymetylcellulose blanding, 3,95 g av den før beskrevne natriumkarboksymetylcellulose, 2,8 g zirkonium og tilstrekkelig vann til å gi en tykk pasta.

Formen som benyttes for å fremstille karbonbrenselsegmentet, omfatter to identiske metallblokker hvori det er skåret en fure på den ene side slik at en sylindrisk passasje dannes når de to blokker settes sammen. Hver fure fores med aluminiumfolie. Folien benyttes for å forhindre klebing av karbonpastaen til metallformen.

Den karbonholdige pasta fylles i formene. I en form, sentreres aerosolavgivningsanordningen av metall inne i pastaen. Avstandsringer langs rørets periferi, holder røret sentrert inne i karbonpastaen. Patronens korrugerte ende går til enden av formen. De to pastafylte former blir deretter festet sammen og karbonpastaen tørres ved ca. 100°C i rundt 8 timer. Når formen tas fra hverandre, fjernes aluminiumfolien. Det sylindriske brenselselement er rundt 8 mm i diameter og rundt 12 mm i lengde.

C. Sammensetning av artikkelen.

En forsegling dannes bak brenselselementet (d.v.s. nær brenselselementet i retning av munnenden på brenselselementet) ved et overtrekk av en høytrykks silikongummiforsegling. Si 1ikongummien er konversielt tilgjengelig som RTV Silicone Rubber Adhesive Sealant, RTV 106, High Temperature fra General Electric, Waterford, NY. Forseglingen danner en ring som har

en langsgående tykkelese på rundt 1 mm rundt patronen og langs baksiden av brenselselementet.

En rørformet del settes inn rundt kapselen og støter mot forseglingen. Røret har en ytre diameter på 8 mm og en indre diameter tilstrekkelig til å gi en trang passning mot patronen. Røret er 25 mm i lengde. Røret lages av et flak Owens Corning Glass (No. 6437) glassfibre formet i et rør og pakket i den omgivende ytre del i form av P 850-192-2 papir fra Kimberly-Clark. Glassfibrene sørger for et adskilt forhold mellom aerosolavleveringsanordningen og den ytre del. Den motstående, trange passning av den ytre del mot forseglingen, gir en i alt vsentlig luftugjennomtrengelig forsegling eller barriere, slik at luften inne i den ytre del stort sett forhindres fra å komme i kontakt med brenselselementet. Særlig, dannes en barriere som vesentlig forhindrer kontakt av luften Inne i den ytre del med brenselselementet av den lukkede ende av patronen i tillegg til forseglingen.

Et munnstykke dannes av et papprør som har en lengde på

30 mm, en ytre diameter på 8 mm og en indre diameter på 7 mm. Papprøret omgir aerosolavleveringsanordningen av metall og støter mot munnenden på den før beskrevne ytre del. Munnstykket festes til den resterende del av artikkelen ved vesentlig luftugjennomtrengelig festetape som omgir deler av både den ytre del og papprøret.

Området mellom aerosolavleveringsanordningen av metall og munnstykket 1 området fra ca. 15 mm til ca. 5 mm fra den ytterste ende på aerosolavleveringsanordningen forsegles ved bruk av den før beskrevne silikongummiforsegling.

En kilde av luft til aerosoldannelse gis på det perifere området av den ytre del ca. 20 mm fra munnenden på den ytre del. Luftkilden er 4 hull gjennom det ytre papiromslag (glassfiberarket er luftgjennomtrengelig) plassert rundt periferien. Hvert av hullene er sirkelrundt og har en diameter på rundt 0,5 mm.

Artikkelen røkes med bruk av utstyr som benyttes til standard FTC røykebetingelsestesting, men ved å ta 50 ml drag på 2 sekunders varighet en gang hvert 30 sekund. Når artikkelen testes slik gir den aerosol 1 10 drag, ingen påviselig karbonmonoksyd, 37 mg fuktig total partikkelformet stoff og 644 mikrogram nikotin.

Eksempel 2.

En røykeartikkel i alt vesentlig som vist i figur 3 fremstilles i henhold til følgende fremgangsmåte.

En aerosolavleveringsanordning dannes som følgende. Et aluminiumsrør som har en lengde på 55 mm, en ytre diameter på 4,5 mm og en indre diameter på 4,4 mm gis. Den ene enden av røret korrugeres så det blir forseglet ved å folde 5 mm av enden på denne tilbake over røret og derved danne en avlang patron med en lukket ende som har en åpen del med utstrekning 45 mm, og en forseglet ende med utstrekning 5 mm.

Patronen fylles med ca. 200 mg aerosoldannende materiale

og substrat. Substratet er aluminiumoksyd med stort overflateareal som beskrevet i eksempel 1. Det aerosoldannende materialet omfatter materialene beskrevet i eksempel 1. Patronens åpne ende korrugeres litt for å holde på plass substratet inne i patronen.

Brenselskilden dannes som beskrevet i eksempel 1. Det sylindriske brenselselement er ca. 8 mm i diameter, ca. 10 mm i lengde og plasseres slik at den ytterste lukkede ende på patronen går til dets ytterste påtenningsende.

En forsegling er plassert nær brenselselementet som beskrevet i eksempel 1.

En rørformet isolerende del er satt rundt patronen og støter mot forseglingen. Røret har en ytre diameter på 8 mm og en indre diameter tilstrekkelig til å gi trang passning på patronen. Røret er 40 mm i lengde og er laget av materialer som beskrevet i eksempel 1.

Det benyttes en forsegling hvor det anvendes den tidligere beskrevne silikongummiforsegling som benyttes mot munnenden på den rørformede del. Forseglingen danner en ring som har en tykkelse i lengderetning på ca. 1 mm rundt patronen og langs den bakre overflate (d.v.s. munnendeflaten) på den rørformede del. På denne måte, dannes den såkalte "første del".

Et munnstykke dannes av et celluloseacetatrør som har en lengde på 30 mm en ytre diameter på ca. 8 mm og en indre diameter på ca. 4,5 mm. Røret selges kommersielt som SCS-1 av American Filtrona Corp. Celluloseacetatrøret omgis av et ytre papiromslag. Omslaget selges som 646 av Ecusta Corporation. I celluloseacetatrøret settes inn et indre polyimidrør på 30 mm i lengde, 4,5 mm ytre diameter og 4,4 mm indre diameter. Innerrøret selges kommmersielt som Kapton av E. I. duPont de Nemours.

Et filterelement på 10 mm i lengde plasseres ved den ytterste munnende av staven. Fllterelementet er celluloseacetat-filterstrymaterlale med lav virkningsgrad.

Munnstykket plasseres så det støter ende mot ende med den før beskrevne første del. Særlig støter munnenden på patronen og den forreste del av innerrøret mot hverandre, for at aerosolen som dannes i den avlange patron kan gå gjennom innerrøret og til brukerens munn.

Den første del og munnstykket festes sammen med tilnærmet luftugjennomtrengelig festetape som omgir deler av de ytre områder på både den første del og munnstykket.

En luftkilde til aerosoldannelse gis i et perifert avsnitt av den ytre del. I en utforming, punsjes 2 hull som hver har en diameter rundt 0,8 mm gjennom det ytre omslag og patronen ca. 10 mm fra den ytterste bakre ende på patronen.

I en annen utforming, punsjes 2 tilsvarende hull gjennom det ytre omslag og patronen i området ca. 5 mm bak brenselselementet, i stedet for nær den bakre ende av patronen.

Artiklene røykes under røykebetingelser beskrevet i eksempel 1, og alle gir aerosol i 10 drag, og avgir ca. 1 mg karbonmonoksyd.

Eksempel 3.

Det gis en røykeartikkel som beskrevet i eksempel 2. Imidlertid, omfatter utformingen en luftkilde for aerosoldannelse plassert på den ytre del i form av 5 hull. Et hull som har en diameter på 0,5 mm punsjes gjennom det ytre omslag og patronen ca. 5 mm bak brenselselementet. 4 hull som har en diameter på 0,8 mm spres rundt periferien ca. 5 mm fra den aller bakerste ende på kapselen.

Artikkelen røykes under røykebetingelser beskrevet i eksempel 1. Artikkelen avgir aerosol i 10 drag, 33 mg WTPM, ingen påviselig karbonmonoksyd og 309 mikrogram nikotin.

Eksempel 4.

En røykeartikkel tilnærmet som illustrert i figur 4 tillages i henhold til følgende fremgangsmåte.

Det dannes en anordning for å avgi aerosol på følgende måte. En alumlniumspatron lages av et aluminiumsrør som beskrevet i eksempel 2. En 120 "mesh" aluminiumstrådduk rulles til en rørlignende sylinder og puttes inn i patronen. Trådduken skjæres til så den går til den bakre ende (d.v.s. munnenden) på kapselen. Lengden på trådduken er 50 mm og bredden er 2 mm.

Patronen fylles med rundt 100 mg av en aerosoldannende substans. Den aerosoldannende substans er en blanding av 50$ spraytørret røykkonservert tobakksekstrakt som har et nikotin-innhold på 5.17$ og 50$ glyserol. Munnenden på patronen korrugeres litt.

De gjenværende deler av artikkelen lages ved bruk av materialer og teknikker som beskrevet i eksempel 2.

De resulterende utforminger, når de røykes under betingelser beskrevet i eksempel 1, avgir rundt 1 mg karbonmonoksyd.

Eksempel 5.

En røykeartikkel tilnærmet som vist i figur 5 lages til ifølge den foreliggende fremgangsmåte.

Det dannnes en aerosolavgivende anordning på følgende måte. Et aluminiumsrør som har en lengde på 15 mm, en ytre diameter

på 4,5 mm og en indre diameter på 4,4 mm, lages til i en kronelignende fasong i den ene ende ved å skjære 4 spalter på 1 mm bredde og 6 mm lengde fra den ene enden av røret. Røret som således dannes har 4 utstående "fingre" og fylles med karbonpastaen beskrevet i eksempel 1.

Det dannes en avlang aluminiumspatron med en lukket ende som har en lengde på 30 mm, en ytre diameter på 4,4 mm og en indre diameter på 4,3 mm. Den lukkede ende ved den fremre flate av patronen gjøres flat slik at forsiden blir stående normalt på patronens lengdeakse. Det før beskrevne rør tilpasses over den lukkede ende av patronen med 5 mm overlapp med friksjonspassning slik at fingrene på kronen går bort fra patronen. En slik oppstilling er vist generelt i figur 5A.

En sylindrisk brenselskilde som har en lengde på 15 mm og en diameter på 8 mm settes på patronen slik det er beskrevet i eksempel 1, slik at fingrene på det kronelignende rør går ut til den forreste ende eller påtenningsenden.

Patronen fylles med ca. 340 mg aerosoldannende materiale

og substrat. Substratet er aluminiumoksyd med stort overflateareal som beskrevet i eksempel 1. Det aerosoldannende materialet omfatter de materialer som er beskrevet i eksempel 1. Den åpne ende eller munnenden på patronen korrugeres litt for å holde substratet inne.

Det plasseres en forsegling bak brenselselementet som beskrevet i eksempel 1.

En rørformet ytre del og isolasjon plasseres rundt

patronen bak forseglingen og støter mot forseglingen. Røret har en ytre diameter på 8 mm og en indre diameter tilstrekkelig til å gi en trang passning mot patronen. Røret er 24 mm i lengde, og lages av materialer som beskrevet i eksempel 1.

Et bøyelig celluloseacetatrør som har en lengde på rundt

40 mm, en ytre diameter på 1,4 mm og en indre diameter på 0,5

mm plasseres i patronen i en avstand rundt 3 mm fra den lukkede ende.

Et munnstykke er et papprør 25 mm i lengde, 8 mm i ytre diameter og 7 mm i indre diameter og plasseres så det støter ende mot ende med den ytre del, og tapes til denne ved en omgivende luftugjennomtrengellg tape.

En perforering på 1,4 mm 1 diameter skjæres 1 munnstykket ca. 15 mm fra den ytterste munnende av artikkelen. Cellulose-acetatrøret plasseres slik at det går inn i perforeringen. Det påføres en forsegling mellom perforeringen og den ytre del av celluloseacetatrøret.

Artikkelen røykes under forhold beskrevet i eksempel 1, og gir aerosol i 10 drag, rundt 30 mg WTPM, rundt 1 mg karbonmonoksyd, og rundt 1000 mikrogram nikotin.

Eksempel 6.

Det lages en røykeartikkel tilnærmet som illustrert i figur 5 ifølge fremgangsmåten beskrevet i eksempel 5. Imidlertid, plasseres et karbonisert materiale med høyere tetthet i røret som har en kronelignende form, og et karbonisert materiale med lavere tetthet gis over patronen. På denne måten dannes en artikkel som omfatter et brenselselement som har to tydelige avsnitt, der begge har forskjellige brenneegenskaper.

Materialet med større tetthet dannes på følgende måte. Løvtremasse karboniseres under nitrogenatmosfære ved 550°C i 2 timer og avkjøles i løpet av en 2 timers periode mens ovnstemperaturen avtar. Det dannes en tykk pasta av 25 g av den karboniserte tremasse, 3,9 g natriumkarboksymetylcellulose og vann.

Materiale med lavere tetthet dannes på følgende måte. Kapok karboniseres under de tidligere beskrevne betingelser. Det dannes en tykk pasta av 2,5 g løvtrekarbon, 16,5 g av det karboniserte kapok, 5,9 g natriumkarboksymetylcellulose, 5,5 g zirkonium og vann.

Artikkelen røykes under røykebetingelser beskrevet i eksempel 1, og gir 25,5 mg WTPM og mindre enn 1 mg karbonmonoksyd .

Eksempel 7.

En røykeartikkel tilnærmet som vist i eksempel 4 lages ifølge fremgangsmåten beskrevet i eksempel 4. Imidlertid, benyttes aluminiumpellets som substrat.

Slike pellets lages ved å folde firkanter av aluminiumfolle (3 mm ganger 3 mm) i trekkspill. Substratet til artikkelen veier rundt 200 mg. Det aerosoldannende materialet er beskrevet i eksempel 1. Ca. 200 mg aerosoldannende materiale påføres substratet og herdes under våkum.

Artikkelen røykes under røykebetingelser beskrevet i eksempel 1 og gir 27 mg WTPM og rundt 1 mg karbonmonoksyd.

Eksempel 8.

En røykeartikkel tilnærmet som vist i figur 7 lages i henhold til følgende fremgangsmåte.

A. Fremstilling av arosolgivende anordning.

Et aluminiumsrør som har en lengde på 30 mm, en ytre diameter på 2,0 mm og en indre diameter på 1,8 mm benyttes. Et annet aluminiumsrør som har en lengde på 35 mm, en ytre diameter på 4,5 mm og indre diameter på 4,4 mm lages til en patron ved å trekke røret gjennom en formingsverktøy for å lage en tresnutet form. Den ene ende av det andre rør korrugeres så det blir lukket over en lengde på 5 mm langs lengden. Det første rør på 30 mm tilpasses med et polyimidrør på 34 mm lengde, 4,5 mm ytre diameter og 4,4 mm indre diameter. Polyimidrøret selges kommersielt som Kapton av E. I. duPont de Nemours. Det første rør på 30 mm utstyres i en ende med polyimidrøret, slik at polyimidrøret trekkes over en ende av aluminiumsrøret og begge passes trangt sammen ved friksjonspassning. Polyimidrøret går i langsgående utstrekning på rundt 5 mm over aluminiumsrøret for å få til friksjonspassning.

Substratet er et karbontrådgarn kommersielt tilgjengelig som Kynol Catalogue No. CFY-020Y-3 fra American Kynol, Inc., New York, NY. Garnet kuttes i 60 mm lengder og gir derved rundt 80 mg substrat. Garnet puttes inn i polyimidrøret og holdes på plass ved friksjonspassning. Garnet fyller inne i røret totalt rundt 20 mm av dets lengde, og har en avstand på rundt 5 mm fra enden av aluminiumsrøret og rundt 5 mm fra den åpne ende av polyimidrøret.

Den aerosoldannende substans er en blanding av 62$ glyserol, 31$ propylenglykol og 7$ nikotin. Rundt 100 mg av den aerosoldannende substans tilsettes til det tidligere beskrevne substrat.

Det første rør puttes inn i den åpne enden på den før nevnte patron i en lengde på rundt 25 mm. Patronens tresnutede utforming tjener til å holde det første rør på plass ved trang friksjonspassning. Totallengden av metallhylsen som således dannes er rundt 70 mm.

B. Fremstilling av brenselselement.

Tremasse fra løvtre karboniseres under nitrogenatmosfære ved 550°C i 2 timer og avkjøles i løpet av en 2 timers periode mens ovnstemperaturen synker. Separat, karboniseres kapok under de samme betingelser. En tørr blanding av 90 deler kapok og 10 deler natriumkarboksymetylcellulose (solgt kommersielt som Hercules 7 HF) blandes ved omgivelsenes temperatur med tilstrekkelig vann til å lage en tykk pasta som har et fuktighetsinnhold på rundt 80$. Brenselskilden dannes ved å blande 25 g av den karboniserte tremasse fra løvtre, 12,58 g av den tørre blanding av karbonisert kapok/natriumkarboksymetylcellulose, 3,95 g av den før beskrevne natriumkarboksymetylcellulose, 2,8 g zirkonium og tilstrekkelig vann til å gi en tykk pasta.

Formen som benyttes for å tilberede karbonbrenselsstykket omfatter to identiske metallblokker hvor det er skåret ut en fure på den ende side for at en sylindrisk passasje skal dannes når de to blokker plasseres sammen. Hver fure fores med aluminiumfolie. Folien brukes for å forhindre klebing av karbonpasta til metallformen.

Den karbonholdige pasta fylles i formene. I en form, sentreres den aerosolavgivende anordning av metall inne i pastaen. Avstandsringer langs rørets periferi holder røret sentrert inne i karbonpastaen. Den korrugerte ende av kapselen går til den ene ende av formen. De to pastafylte former blir deretter festet sammen og karbonpastaen tørres ved 100°C i ca. 8 timer. Når formen tas fra hverandre, fjernes aluminiumfollen. Det sylindriske brenselselement er rundt 8 mm i diameter og rundt 12 mm i lengde.

C. Sammensetting av artikkelen.

Det lages en forsegling bak brenselselementet ved et overtrekk av en høy temperatur silikongummlforsegllng. Slllkongummlen er kommersielt tilgjengelig som RTV Silicone Rubber Adhesive Sealant, RTV 106 High Temperature by General Electric, Waterford, NY. Forseglingen danner en ring som har en tykkelse i lengderetning på rundt 1 mm rundt patronen og langs den bakerste flate av brenselselementet.

En rørformet isolerende del puttes inn rundt patronen bak forseglingen og støter mot forseglingen. Røret har en ytre diameter på 8 mm og en indre diameter tilstrekkelig til å gi trang passning på kapselen. Røret er 25 mm i lengde. Røret lages av et flak av Owens Corning Glass (No. 6437) glassfiber formet som et rør, og overflaten er pakket inn av en ytre del 1 form av P 850-192-2-papir fra Kimberly Clark. Det at den ytre del støter mot og er trangt tilpasset mot forseglingen, gir en i alt vesentlig luftugjennomtrengelig forsegling slik at luften i den ytre del ikke kan komme i kontakt med brenselselementet.

Et munnstykke dannes av et papprør som 'har en lengde på

30 mm, en ytre diameter på 8 mm og en indre diameter på 7 mm. Papprøret omgir aerosolavgivningsanordningen av metall og støter mot den bakre ende på den før beskrevne ytre del. Munnstykket festes til den resterende del av røykeartikkelen ved tilnærmet luftugjennomtrengelig festetape som omgir deler av både den ytre del og papprøret.

Området mellom polyimidrøret og munnstykket, i området fra rundt 15 mm til rundt 5 mm fra den ytterste ende av den aerosolgivende anordning, forsegles ved bruk av den før beskrevne silikongummiforseglIng.

En luftkilde til aerosoldannelse er laget på det perifere området av den ytre del rundt 20 mm fra den aller bakerste ende av isolasjonen og ytre del. Luftkilden er 4 hull rundt omkretsen gjennom det ytre papiromslag (glassfiberarket er luftgjennomtrengelig). Hvert av hullene er sirkelformet og har en diameter på rundt 0,5 mm.

Artikkelen røykes under betingelser beskrevet i eksempel 1 og gir 12 drag, hvert drag gir aerosol. Artikkelen som således testes har avlevert 1,563 mikrogram nikotin og 28,25 mg WTPM.

Claims

1. Aerosolavgivende artikkel av sigarettype som omfatter: a) et karbonholdig, brennbart brenselselement som har en lengde på mindre enn rundt 30 mm; b) en aerosoldannende anordning fysisk adskilt fra brenselselementet som omfatter minst en aerosoldannende substans; c) en barriereanordning fysisk adskilt fra brenselselementet og plassert mellom brenselselementet og den aerosoldannende anordning for i alt vesentlig å forhindre forbrenningsgasser fra brenselselementet i å gå direkte gjennom artikkelen; og d) en anordning for å gi en luftkilde til den aerosoldannende anordning gjennom artikkelens periferi.

2. Artikkel i henhold til krav 1, viderekarakterisert ved en varmeledende hylse i kontakt med brenselselementet.

3. Artikkel i henhold til krav 2 karakterisert vedat den varmeledende hylse danner en del av barriereanordningen.

4. Artikkel i henhold til krav 2 karakterisert vedat den aerosoldannende substans bæres av et substrat som inneholdes i den varmeledende hylse.

5. Artikkel i henhold til krav 4 karakterisert vedat substratet er varmestabilt.

6. Artikkel i henhold til krav 4 karakterisert vedat substratet er et karbonfibermaterlale.

7. Artikkel 1 henhold til krav l, 2 eller 3karakterisert vedat artikkelens periferi omfatter minst en åpning for å gi en luftkilde til den aerosoldannende anordning, der åpningen er i lengderetning fjernet fra brenselselements periferi.

8. Artikkel i henhold til krav 1, 2 eller 3karakterisert vedat brenselselementet omfatter et middel for å modifisere dettes brennegenskaper.

9. Artikkel i henhold til krav 1, 2 eller 3karakterisert vedat brenselselementet har en lengde på mindre enn rundt 15 mm.

10. Artikkel i henhold til krav 2, 3 eller 4karakterisert vedat den varmeledende hylse er av metall.

11. Artikkel i henhold til krav 4karakterisert vedat den varmeledende hylse er utstyrt med minst en perifer åpning for å tillate gjennomgang av luft.

12. Artikkel i henhold til krav 1 eller 4karakterisert vedat den aerosoldannende substans omfatter minst en flerverdig alkohol.

13. Artikkel i henhold til kravene 2, 3 eller 4karakterisert vedat enden av hylsen nær brenselselementet er lukket for i alt vesentlig å forhindre gasstrøm fra brenselselementet til hylsens Indre.

14. Artikkel i henhold til krav 2 karakterisert vedat den varmeledende hylse omfatter (i) en ytre del som har en lukket ende i kontakt med brenselselementet, og en åpning i avstand fra brenselselementet som tillater at luften kommer inn, og (ii) en varmelendende indre del minst delvis inne i den ytre del, som er i kontakt med denne og har minst en del med avstand fra den ytre del så det dannes minst en luftgjennomgang mellom dem, idet den indre del danner minst en luftgjennomgang.

15. Artikkel i henhold til krav 14 karakterisert vedat minst en del av den ytre del er innesluttet i brenselselementet.

16. Artikkel i henhold til krav 14 karakterisert vedat den aerosoldannende substans er plassert inne i den indre del

17. Artikkel i henhold til krav 14 karakterisert vedat passasjene mellom de ytre og indre deler av den varmeledende hylse kanaliserer luft mot brenselselementenden av artikkelen under draget, og passasjen inne i den indre del kanaliserer luften mot munnenden av artikkelen under draget.

18. Artikkel i henhold til krav 1 eller 2, viderekarakterisert vedat den omfatter passasjeanordninger for å dirigere luft fra den perifere luftkilde til et område nær brenselselementet for oppvarming av luften og for å dirigere den oppvarmede luft til den aerosoldannende substans.

19. Artikkel i henhold til krav 18 karakterisert vedat den varmeledende del danner en del-av passasjeanordningen.

20. Artikkel i henhold til krav 1,2,3 eller 4karakterisert vedat den aerosoldannende substans omfatter minst et aromastoff.

21. Aerosolavglvende artikkel av sigarettypekarakterisert vedat den omfatter: a) en varmekilde; b) en aerosoldannende anordning fysisk adskilt fra varmekilden som omfatter minst en aerosoldannende substans; c) en anordning for å gi en luftkilde til den aerosoldannende anordning gjennom artikkelens periferi; og d) en barriereanordning fysisk adskilt fra varmekilden og plassert mellom varmekilden og den aerosoldannende anordning for i alt vesentlig å forhindre at gasser som kommer inn gjennom artikkelens periferi kommer i kontakt med varmekilden.

22. Artikkel i henhold til krav 21 karakterisert vedat varmekilden er et karbonholdig brenselselement og videre omfatter en varmeledende hylse i kontakt med brenselselementet.

23. Artikkel i henholdt til krav 22karakterisert vedat den varmeledende hylse danner en del av barriereanordningen.

24. Artikkel i henhold til krav 21 karakterisert vedat den aerosoldannende substans bæres av et substrat som inneholdes i den varmeledende hylse.

25. Artikkel i henhold til krav 21, 22 eller 23karakterisert vedat artikkelens periferi omfatter minst en åpning for å gi en luftkilde til den aerosoldannende anordning, der åpningen i lengderetning er adskilt fra periferien til brenselselementet.

26. Artikkel i henhold til krav 22karakterisert vedat brenselselementet omfatter et middel for å endre dettes brenneegenskaper.

27. Artikkel i henhold til krav 22karakterisert vedat den varmeledende hylse består av metall.

28. Artikkel i henhold til krav 21karakterisert vedat den aerosoldannende substans omfatter minst en flerverdig alkohol.

29. Artikkel i henhold til krav 22karakterisert vedat den varmeledende hylse omfatter (i) en ytre del som har en lukket ende i kontakt med brenselselementet og en åpning i avstand fra brenselselementet for å la luft komme inn, og (il) en varmeledende indre del minst delvis inne i den ytre del, som er i konakt med denne og har minst en del i avstand fra den ytre del slik at det dannes minst en luftpassasje mellom dem, der den indre del danner minst en luftpassasje.

30. Artikkel i henhold til krav 21karakterisert vedat den aerosoldannende substans omfatter minst et aromastoff.

31. Artikkel i henhold til krav 21 eller 22, viderekarakterisert vedat det omfatter passasjeanordning for å dirigere luft fra den perifere luftkilde til et område nær varmekilden for oppvarming av luften, og for å dirigere den oppvarmede luft til den aerosoldannende substans.

32. Artikkel i henhold til krav 31karakterisert vedat den varmeledende del danner en del av passasjeanordningen.

33. Artikkel i henhold til krav 29 karakterisert vedat minst en del av den ytre del er innbygget i brenselselementet.

34. Aerosolavgivende artikkel av sigarettypekarakterisert vedat den omfatter: a) en varmekilde; b) en varmeledende hylse; c) en aerosoldannende anordning fysisk adskilt fra varmekilden som inneholder minst en aerosoldannende substans og som inneholdes i den ledende hylse; d) en ytre del som omgir minst en del av lengden på den ledende hylse og er plassert i en avstand i forhold til den ledende hylse; og e) en anordning for å gi luft til den aerosoldannende anordning gjennom artikkelens periferi.

35. Artikkel i henhold til krav 34 karakterisert vedat den aerosoldannende substans bæres av et substrat som inneholdes i den varmeledende hylse.

36. Artikkel i henhold til krav 34 karakterisert vedat den varmeledende hylse er av metall.

37. Artikkel i henhold til krav 34 karakterisert vedat den aerosoldannende substans omfatter minst et aromastoff.

38. Artikkel i henhold til krav 34 karakterisert vedat den aerosoldannende substans omfatter minst en flerverdig alkohol.

39. Artikkel i henhold til krav 34karakterisert vedat varmekilden er et brennbart karbonholdig brenselselement som har en lengde på mindre enn ca. 30 mm.

40. Artikkel i henhold til krav 39karakterisert vedat varmekilden har en lengde på mindre enn ca. 15 mm.