PL206405B1

PL206405B1 - Papieros do palenia w systemie elektrycznym, sposób palenia papierosa oraz system elektryczny do palenia papierosa

Info

Publication number: PL206405B1
Application number: PL372249A
Authority: PL
Inventors: Jay A. Fournier; John B. Paine Iii
Original assignee: Philip Morris Prod
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2010-08-31
Also published as: JP4434748B2; KR20040084899A; HK1069291A1; CA2475872A1; US6615840B1; EP1489931B1; ZA200405934B; AU2003215183B2; AU2003215183A1; EA200401264A1; KR101001077B1; CA2475872C; DK1489931T3; US20030154991A1; WO2003070031A1; JP2005517421A; UA80109C2; CN1633247A; EP1489931A4; BR0307705A

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest papieros do palenia w systemie elektrycznym, sposób palenia papierosa oraz system elektryczny do palenia papierosa.

Tradycyjne papierosy są zużywane przez zapalenie krańca owiniętego w owinięcie rdzenia tytoniowego i wciągnięcie powietrza głównie poprzez żarzący się kraniec, będące wynikiem zasysanie powietrza przez ustnik papierosa. Tradycyjne papierosy dostarczają dym będący wynikiem procesu spalania, w którym masa tytoniu ulega spaleniu w temperaturach często przekraczających 800°C w czasie zacią gnię cia. Ciepł o spalania uwalnia róż nego rodzaju gazowe produkty spalania i destylaty pochodzące z tytoniu. Gdy produkty gazowe są zasysane poprzez papieros, ulegają ochłodzeniu i kondensacji, tworząc dym posiadający smak i aromat towarzyszące paleniu. Tradycyjne papierosy generują również strumień uboczny dymu w czasie powolnego tlenia się pomiędzy poszczególnymi zaciągnięciami. Po zapaleniu, papierosy muszą być zużyte w całości lub muszą zostać wyrzucone. Ponowne zapalenie tradycyjnego papierosa jest możliwe, lecz zwykle jest to nieatrakcyjna propozycja dla wyczulonego palacza, z uwagi na względy subiektywne (zapach, smak, woń).

W elektrycznym systemie palenia, pożądane jest dostarczenie dymu w sposób, który odpowiada doświadczeniu palaczy zdobytemu podczas palenia tradycyjnych papierosów, a polegającemu na natychmiastowej reakcji (dym pojawia się natychmiast po zaciągnięciu), osiągnięty zostaje żądany poziom dostarczania dymu (który odpowiada poziomowi smolistości FTC), pojawia się żądany opór podczas zaciągania (RTD), ponadto zostaje zachowana spójność powyższych parametrów pomiędzy poszczególnymi zaciągnięciami oraz pomiędzy kolejnymi papierosami.

Z dokumentów patentowych USA o numerach 5,060,671; 5,144,962; 5,372,148; 5,388,594; 5,498,855; 5,499,639; 5,505,214; 5,530,225; 5,591,368; 5,665,262; 5,666,976; 5,666,978; 5,692,291; 5,692,525; 5,708,258; 5,750,964; 5,902,501; 5,915,387; 5,934,289; 5,954,979; 5,967,148; 5,988,176; 6,026,820 i 6,040,560 znane są elektryczne systemy do palenia papierosów i metody wytwarzania papierosów do palenia w takich systemach. W wymienionych dokumentach przedstawiono znany system do palenia papierosa zawierającego rurową matę tytoniową częściowo wypełnioną materiałem tytoniowym, przy czym część wypełniona tytoniem jest usytuowana w pobliżu wolnego krańca papierosa zawierającego zewnętrzne owinięcie otaczające część rdzenia wypełnioną tytoniem. System taki jest zaopatrzony w zapalniczkę elektryczną, zawierającą przynajmniej jeden element grzejny i układ sterujący podgrzewanie elementu grzejnego według określonego cyklu zasilania. Papieros jest umieszczany częściowo w zapalniczce systemu do palenia dla ogrzewania wkładu tytoniowego.

Papieros do palenia w systemie elektrycznym, zawierający rurową matę tytoniową częściowo wypełnioną materiałem tytoniowym tak, że definiuje wypełnioną tytoniem część rdzenia, usytuowaną w pobliż u wolnego krańca papierosa, który to papieros zawiera zewnętrzne owinięcie otaczające wypełnioną tytoniem część rdzenia, przy czym papieros jest umieszczany w zapalniczce systemu elektrycznego do palenia papierosa tak, że element grzejny podgrzewa strefę grzewczą papierosa, według wynalazku charakteryzuje się tym, że papieros zawiera strefę perforacji oddaloną od swobodnego krańca części wypełnionej tytoniem.

Korzystnym jest, że papieros zawiera warstwę materiału filtrującego, jak również zawiera zbiór rozmieszczonych obwodowo otworów utworzonych w rurowej macie tytoniowej, przy czym otwory te są przysłonięte przez zewnętrzne owinięcie.

Korzystnym jest, że rurowa mata tytoniowa zawiera rurową matę bazową i warstwę materiału tytoniowego umieszczonego wzdłuż wewnętrznej części rurowej maty bazowej, przy czym wspomniane otwory przechodzą przez matę bazową i warstwę materiału tytoniowego.

Korzystnym jest, że otwory mają w przybliżeniu średnicę 1 mm, a zbiór otworów liczy 6 otworów umieszczonych w rzędzie, przy czym strefa perforacji zawiera jeden lub dwa rzędy otworów perforacji, a każ dy z nich zawiera 12 otworów perforacji.

Korzystnie, wypełniacz zawiera tylko wypełniacz fosforan amonu i magnezu. Wypełniacz fosforan amonu i magnezu ma zasadniczo postać monohydratu fosforanu amonu i magnezu.

Sposób palenia papierosa, w systemie elektrycznym, w którym doprowadza się prąd elektryczny z baterii do rezystorowego elementu grzejnego zespołu grzewczego zapalniczki, dla ogrzewania papierosa, zgodnie z określonym cyklem zasilania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że cykl zasilania realizuje się za pomocą układu sterującego tak, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa, wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość przynajmniej jednego składnika gazowego dymu tytoniowego, włączając w to tlenek węgla,

PL 206 405 B1 buta-1,3-dien, izopren, akroleina, akrylonitryl, cyjanowodór, o-toluidyna, 2-naftylamina, tlenek azotu, benzen, NNN, fenol, katechina, benz(a)atracen i benzo(a)piren.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość tlenku węgla przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość buta-1,3-dienu przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość izoprenu przynajmniej o około 30% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość akroleiny przynajmniej o około 10% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość formaldehydów przynajmniej o około 70%, acetaldehydów o przynajmniej około 30% i propionaldehydów przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość akrylonitrylu przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość cyjanowodoru przynajmniej o około 20% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość o-toluidyny przynajmniej o około 30% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość 2-naftylaminy przynajmniej o około 15% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość tlenków azotu przynajmniej o około 30% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość benzenu przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość toluenu przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość NNN przynajmniej o około 25% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

PL 206 405 B1

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość fenolu o około 30% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość katechiny przynajmniej o około 25% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość benz(a)atracenu przynajmniej o około 60% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że za pomocą elementu grzejnego podgrzewa się strefę grzewczą papierosa tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość benzo(a)pirenu przynajmniej o około 50% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

Korzystnym jest, że stosuje się wypełniacz stanowiący od około 10% do około 60% wagowych całkowitej wagi zewnętrznego owinięcia posiadającego pojedynczą warstwę zawierającą przynajmniej jeden obwodowy rząd perforacji, a zewnętrzne owinięcie posiada gramaturę mieszczącą się w zakresie od 15 g/m² do około 75 g/m² i porowatość mieszczącą się w przedziale od 2 jednostek CORESTA do około 200 jednostek CORESTA, i/lub owinięcie zawierające od około 2% do około 15% wagowych dodatków palnych zawierających przynamniej jedne z następujących składników sól kwasu metalu alkalicznego wybranego z grupy zawierającej fumaran sodu, cytrynian sodu, cytrynian potasu, bursztynian potasu, fosforan monohydratu potasu, fosforan dwuhydratu potasu.

Korzystnym jest, że stosuje się zewnętrzne owinięcie posiadające gramaturę od 25 g/m² do około 35 g/m² i porowatość w zakresie od 25 jednostek CORESTA do około 45 jednostek CORESTA, ilość wypełniacza mieszczącą się w przedziale od około 20% do około 40% wagowych względem całkowitego ciężaru wypełniacza i/lub średnią wielkość cząstek wypełniacza mniejszą niż 5 μm.

System elektryczny do palenia papierosa, zawierającego rurową matę tytoniową częściowo wypełnioną materiałem tytoniowym tak, że definiuje wypełnioną tytoniem część rdzenia, usytuowaną w pobliżu wolnego krańca papierosa, który to papieros zawiera zewnętrzne owinięcie otaczające wypełnioną tytoniem część rdzenia oraz zapalniczkę zawierającą przynajmniej jeden element grzejny i układ sterujący do sterowania podgrzewaniem elementu grzejnego zgodnie z cyklem zasilania, przy czym w zapalniczce częściowo umieszczony jest papieros, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zewnętrzne owinięcie zawiera celulozowy materiał i przynajmniej jeden umieszczony w nim wypełniacz zawierający składnik obejmujący amon w ilości efektywnie redukującej zawartość składników gazowych dymu tytoniowego wytworzonego podczas spalania/pirolizy wypełnionej tytoniem części rdzenia, przy czym układ sterujący stanowi ogranicznik podgrzewania strefy grzewczej do temperatury nie przekraczającej 500°C przy wytwarzaniu dymu tytoniowego z jednoczesną redukcją zawartości przynajmniej jednego składnika gazowego dymu tytoniowego, włączając w to tlenek węgla, buta-1,3-dien, izopren, akroleina, akrylonitryl, cyjanowodór, o-toluidyna, 2-naftylamina, tlenek azotu, benzen, NNN, fenol, katechina, benz(a)atracen i benzo(a)piren.

Korzystnym jest, że układ sterujący stanowi ogranicznik podgrzewania strefy grzewczej do temperatury nie wyższej niż 450°C.

Korzystnym jest, że strefa grzewcza obejmuje obszar od 10 mm² do 20 mm², a układ sterujący stanowi ogranicznik podgrzewania elementu grzejnego do podgrzewania maty tytoniowej przylegającej do strefy grzewczej, do temperatury z zakresu od 200 do 350°C przy dostarczeniu do elementu grzejnego od 15 do 40J energii, korzystnie od 20 do 35J.

Korzystnym jest, że zapalniczka zawiera zespół grzewczy zawierający zbiór elementów grzejnych oraz gniazdo, które obejmuje osiowy wolny kraniec papierosa w części rdzenia wypełnionej tytoniem.

Zgodnie z wynalazkiem opracowano papieros do palenia w systemie elektrycznym oraz system do palenia zawierający papieros i zapalniczkę. Zewnętrzne owinięcie papierosa zawiera celulozowy materiał oraz przynajmniej jeden umieszczony w nim wypełniacz, który zawiera składnik zawierający amon w ilości efektywnie redukującej zawartość składników gazowych dymu tytoniowego wytwarzanego w czasie spalania/pirolizy wypełnionej tytoniem części rdzenia. Układ sterujący ogranicza podPL 206 405 B1 grzewanie strefy grzewczej do temperatury nie przekraczającej 500°C, wytwarzając dym tytoniowy i jednocześnie redukują c zawartość przynajmniej jednego składnika gazowego dymu tytoniowego.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w perspektywicznym widoku system palenia w korzystnym przykładzie wykonania wynalazku wraz z papierosem umieszczonym w elektrycznej zapalniczce, fig. 2 - w perspektywicznym widoku system z fig. 1 z papierosem wyjętym z systemu do palenia po zakończeniu palenia, fig. 3A - szczegółowy widok w perspektywie części zespołu grzewczego z fig. 1, zawierającego faliste szpilkowe elementy grzejne i części systemu dostarczania powietrza, fig. 3B - w przekroju zespół grzewczy zawierający faliste szpilkowe elementy grzewcze z fig. 3A, fig. 3C - w widoku z boku papieros pokazanego na fig. 4 umieszczony w zespole grzewczym z fig. 6, przedstawionym w przekroju, fig. 4 - szczegółowo w perspektywie korzystny przykład papierosa pokazanego na fig. 1, przy czym poszczególne elementy papierosa zostały częściowo odsłonięte, fig. 5 - schemat blokowy układu sterowania zapalniczki pokazanej na fig. 1 i 2, fig. 6 - w przekroju papieros z fig. 4, przy czym wolny kraniec papierosa pozostaje w kontakcie z elementem ograniczającym w zapalniczce, fig. 7 i 8 przedstawiają wykresy pokazujące redukcję różnego rodzaju składników gazowych dymu tytoniowego powstającego w systemie spalania według wynalazku.

Na figurach 1 i 2 przedstawiono w korzystnym przykładzie wykonania system elektryczny do palenia 21, który zawiera częściowo wypełniony papieros 23 z filtrem oraz zapalniczkę 25, do wielokrotnego użytku. Papieros 23 jest przystosowany do osadzania w i wyjmowania z gniazda papierosa 27, które otwiera się w części przedniej 29 zapalniczki 25. Z chwilą gdy papieros 23 zostaje włożony, system do palenia 21 jest umieszczany w ustach w taki sam sposób jak tradycyjne papierosy, ale bez konieczności zapalania lub tlenia się papierosa 23. Papieros 23 jest wyrzucany po jednym lub kilku cyklach zaciągnięć.

Korzystnie, każdy papieros 23 umożliwia wykonanie ośmiu zaciągnięć (cykli zaciągnięć) lub większej liczby zaciągnięć w jednym procesie palenia. Jednakże w zależności od konstrukcji, możliwe jest wybranie mniejszej lub większej liczby dostępnych zaciągnięć. W korzystnym przykładzie wykonania, papieros 23 zawiera przynajmniej obwodowy pierścień perforacji 12 umieszczonych w pobliżu wolnego krańca 15 papierosa 23 i opcjonalnie drugi pierścień (lub pierścienie) perforacji 14 oraz zespół otworów 16 leżących poniżej zewnętrznego owinięcia papierosa 23.

Zapalniczka 25 zawiera obudowę 31 posiadającą przednią i tylną część obudowy 33 i 35. Jedna lub zespół baterii 35a został umieszczony wewnątrz tylnej części obudowy 35, dostarczając energię do zespołu grzewczego 39, który zawiera zespół elektrycznych, rezystancyjnych elementów grzejnych 37 (pokazanych na fig. 3A do 3C). Elementy grzejne 37 są umieszczone wewnątrz przedniej części obudowy 33 przyjmując wsuwany papieros 23 wzdłuż środkowej części gniazda papierosa 27 przyjmującego ten papieros. Ogranicznik 183 umieszczony w części bazowej 300 zespołu grzewczego 39 definiuje kraniec gniazda 27 przyjmującego papieros.

Sterownik zawiera układ sterujący 41 umieszczony w przedniej części obudowy 33, który w czasie wykonywania każdego cyklu zaciągnięcia selektywnie ustanawia elektryczne połączenie pomiędzy bateriami 35a i zespołem elementów grzejnych 37. Korzystny przykład wykonania wynalazku zawiera szczegóły dotyczące systemu zarządzania powietrzem do efektywnego doprowadzania i kierowania powietrza wewnątrz zapalniczki, włączając te aspekty, które zostały przedyskutowane szczegółowo począwszy od części dotyczącej fig. 3C.

Korzystnie, przedstawiona na fig. 1 i 2 część tylna 35 obudowy 31 zapalniczki 25 jest łatwo zamykana i otwierana, na przykład przy użyciu śrub lub elementów zatrzaskowych, co ułatwia wymianę baterii. Jeśli to korzystne, możliwe jest wprowadzenie gniazda przyłączeń elektrycznych lub styków umożliwiających ładowanie baterii przy użyciu ładowarki wykorzystującej napięcie sieciowe lub tym podobne źródło zasilania. Korzystnie, przednia część obudowy 33 jest w sposób umożliwiający rozłączenie, połączona z tylną częścią obudowy 35 przy użyciu połączenia obrotowego lub łącznika kielichowego.

Baterie 35a są tak dobrane, że stanowią wystarczające źródło zasilania dla elementów grzejnych 37, umożliwiające ich pracę zgodnie z przeznaczeniem. Korzystnie są to baterie typu wymiennego lub ładowalnego. Możliwe jest wykorzystanie alternatywnych źródeł energii takich jak kondensatory. W korzystnym przykładzie wykonania, źródło zasilania zawiera cztery niklowo-kadmowe ogniwa bateryjne połączone szeregowo, przy braku obciążenia dają one napięcie z zakresu od 4,8 do 5,6 V. Charakter źródła zasilania został jednak dobrany tak, aby uwzględnić charakter elementów systemu do palenia 21, w szczególności charakter elementów grzejnych 37. Znany jest szereg rodzajów źródeł

PL 206 405 B1 zasilania, które można wykorzystać w systemach palenia według wynalazku, takie jak ładowalne źródła energii i układy zasilania, które zawierają baterię i kondensator, który jest ładowany przez baterię.

Układ sterujący 41 jest uruchamiany przez czujnik zaciągnięcia 45, który reaguje bądź na zmianę ciśnienia, lub na zmiany w wielkości przepływu, które występują po zainicjowaniu przepływu poprzez papieros 23 przez palacza. Czujnik 45 uruchamiany w czasie zaciągania jest korzystnie umieszczony w przedniej części obudowy 33 zapalniczki 25 i jest połączony z przestrzenią wewnątrz zespołu grzewczego 39 sąsiadującego z papierosem 23 poprzez port 45a ciągnący się poprzez część ściany bocznej 182 zespołu grzewczego 39. Czujnik zaciągnięcia 45 uruchamiany jest zaciągnięciem i jest znany jako stosowany w systemie do palenia 21. Stwierdzono, że urządzenia wykrywające przepływ, wykorzystujące zasady anemometrii także dobrze sprawdzają się jako elementy uruchamiające odpowiedni z elementów grzejnych 37 po wykryciu przepływu powietrza. Po uruchomieniu przez czujnik 45, układ sterujący 41 kieruje prąd elektryczny do odpowiedniego z elementów grzejnych 37.

Na zewnątrz zapalniczki 25 umieszczony jest wskaźnik 51. Korzystnie, jest on umieszczony w części przedniej 33 obudowy i wskazuje liczbę zaciągnięć pozostają cych do wykorzystania w danym cyklu palenia papierosa. Wskaźnik 51 korzystnie zawiera siedmiosegmentowy wyświetlacz ciekłokrystaliczny. W korzystnym przykładzie wykonania, wskaźnik 51 przedstawia segmentowy obraz, który odpowiada cyfrze „8, gdy czujnik 57 wykryje obecność papierosa 23 w zespole grzewczym 39. Czujnik 57 korzystnie zawiera cewkę indukcyjną 1102 sąsiadującą z gniazdem papierosa 27 zespołu grzewczego 39 oraz doprowadzenia elektryczne 1104, które łączą cewkę 1102 z układem oscylatora wewnątrz układu sterującego 41. Papieros 23 mieści w sobie pierścień z folii lub inny element, który zmienia indukcyjność uzwojenia cewki 1102 tak, że za każdym razem, gdy papieros 23 jest umieszczany w gnieździe 27, czujnik 57 generuje sygnał do układu sterującego 41, wskazujący obecność papierosa. Układ sterujący 41 dostarcza sygnał do wskaźnika 51. Prezentowanie cyfry „8 na wskaźniku odzwierciedla osiem zaciągnięć przypadających na każdy papieros 23, to znaczy że jeszcze nie wykonano żadnego zaciągnięcia i jeszcze żaden z elementów grzejnych 37 nie został uruchomiony podgrzewając papieros 23. Po całkowitym wypaleniu papierosa 23, wskaźnik prezentuje wartość „0. Gdy papieros 23 jest usuwany z zapalniczki 25, czujnik papierosa 57 nie wykrywa już obecności papierosa 23, dlatego też wskaźnik 51 zostaje wyłączony. Zasada działania i szczegóły konstrukcji indukcyjnego czujnika papierosa 57 jest znana. Można stosować różne rodzaje czujników.

Alternatywnie, do prezentowania pozostałej liczby zaciągnięć, wyświetlacz czujnika może wskazywać czy system jest włączony, czy też nie („Zał lub „Wył).

Jedną z kilku możliwych alternatyw do zastosowania opisanego powyżej czujnika papierosa 57, jest mechaniczny przełącznik (nie przedstawiony) pozwalający na wykrycie obecności lub braku papierosa 23. Ponadto możliwe jest wprowadzenie przycisku zerowania (nie przedstawiony) do zerowania układu sterującego 41, gdy w zapalniczce 25 umieszczony został nowy papieros, na przykład w celu przedstawienia na wyświetlaczu cyfry „8. Źródła zasilania, obwody, czujniki zaciągnięcia, i wskaźniki które mogą znaleźć zastosowanie w systemie palenia 21 według wynalazku są znane.

Odnośnie fig. 3A i 3B, przednia część obudowy 33 zapalniczki 25 obejmuje zasadniczo cylindryczny zespół grzewczy 39, którego elementy grzejne 37 przyjmują papieros 23. Zespół grzewczy 39 utrzymuje wsunięty papieros 23 w stałym położeniu względem elementów grzejnych 37 tak, że elementy grzejne 37 są rozmieszczone wzdłuż papierosa 23 w przybliżeniu w tym samym położeniu dla każdego nowo włożonego papierosa 23. W korzystnym przykładzie wykonania zespół grzewczy 39 zawiera osiem wzajemnie równoległych elementów grzejnych 37, które są rozmieszczone koncentrycznie wzdłuż osi symetrii gniazda papierosa 27. Lokalizacje, w których elementy grzejne 37 stykają się z (lub znajdują się w połączeniu cieplnym) z w pełni osadzonym papierosem 23, są określane jako odcisk grzewczy lub strefa węgląca 42. W korzystnym przykładzie wykonania, strefa węgląca 42 może ciągnąć się na długości około 14 mm, rozpoczynając się ok 9 mm od wolnego krańca 15 papierosa 23. Oczywiście, relacje te mogą się zmieniać w zależności od konstrukcji zapalniczki lub papierosa. W innej konstrukcji na przykład, strefa węgląca 42 rozciąga się od 12 mm do 23 mm względem wolnego krańca 15 papierosa 23.

Odnośnie fig. 3C, aby zapewnić spójne rozmieszczenie elementów grzejnych 37 względem każdego papierosa 23 dla szeregu kolejnych papierosów, zespół grzewczy 39 jest wyposażony w część bazową 300 posiadającą wydrążony ogranicznik 183, o który opiera się wolny kraniec papierosa 23 w czasie osadzania w gnieździe papierosa 27 zapalniczki 25. Wydrążony kształt ogranicznika 183 zamyka (obejmuje) wolny kraniec 15 papierosa 23 po pełnym osadzeniu papierosa 23 tak, że powietrze nie może zostać zassane poprzez wolny kraniec 15, ale tylko poprzez ściany boczne papierosa 23.

PL 206 405 B1

Odnośnie fig. 3A i 3B, elementy grzejne 37 korzystnie posiadają konstrukcję określoną mianem elementu grzejnego 37 o kształcie falistej szpilki, gdzie każdy element grzejny 37 zawiera przynajmniej pierwszy i drugi spiralny element podłużny 53a i 53b, które są przymocowane do końcówki 54. Końcówki 54 sąsiadują z otworem 55 gniazda papierosa 27. Przeciwległe krańce 56a i 56b każdego elementu grzejnego 37 są elektrycznie połączone z przeciwnymi biegunami źródła zasilania 35, które to połączenie jest w sposób selektywny ustanawiane przez układ sterujący 41. W szczególności, ustanawiana jest ścieżka elektryczna prowadząca poprzez zespół grzewczy 39, odpowiednio poprzez nóżkę przyłącza 104, połączenie 121 pomiędzy nóżką 104 i wolnym krańcem części 56a jednego ze spiralnych elementów podłużnych 53a, poprzez przynajmniej część końcówki 54 kolejnego z elementów spiralnych 53b i jego część końcową 67b. Korzystnie, wykonany integralnie, wspólny pierścień łączący 110 wprowadza wspólne połączenie elektryczne dla wszystkich części końcowych 56b elementów wydłużonych 53b. W korzystnym przykładzie wykonania, pierścień 110 jest połączony z zaciskiem dodatnim źródła zasilania 35a (lub punktem wspólnym) poprzez połączenie 123 pomiędzy pierścieniem 110 i nóżką 105. Części grzewcze 53a, 53b i 54 ustanawiają to co można określić mianem krawędzi grzewczej 120.

W innych korzystnych przykładach wykonania zespół grzewczy 39 zawiera znane elementy grzejne w postaci prostych szpilkowych elementów grzejnych i elementów grzejnych w postaci pojedynczej spirali.

Korzystnie, zespoły grzewcze 39 są zasilane indywidualnie przez źródło zasilania 35a pod kontrolą układu sterującego 41, podgrzewając papieros 23 korzystnie, osiem razy w oddalonych od siebie lokalizacjach wzdłuż obrzeża papierosa 23. Podgrzewanie obejmuje osiem zaciągnięć dla pojedynczego papierosa 23, co jest liczbą uzyskiwaną podczas palenia tradycyjnego papierosa. Korzystnym rozwiązaniem może być takie rozwiązanie, które obejmuje równoczesne włączenie więcej niż jednego zespołu grzewczego dla jednego lub wielu lub wszystkich zaciągnięć.

Odnosząc się do fig. 3A, 3B i 3C, korzystnie czujnik zaciągnięcia 45 jest połączony z wnętrzem zespołu grzewczego 39 poprzez port 45a. Korzystnie, port 45a jest umieszczony w pobliżu podstawy 300 zespołu grzewczego 39. Takie położenie minimalizuje ryzyko zatkania portu 45a i sąsiednich prowadzących do niego poprzez korpus zespołu grzewczego 39 kanałów, odpadami lub produktami kondensacji dymu.

Zespół grzewczy 39 zawiera port 1200 wlotowy powietrza, który znajduje się w połączeniu z rozgałęzieniem 1202, które jest przynajmniej częściowo zdefiniowane przez perforowany pierś cień 1204 i korpus gniazda 27. Pierścień 1204 zawiera korzystnie cztery otwory 1206 o średnicy około 0,73 mm pozwalające zachować minimalny spadek ciśnienia, gdy powietrze jest zasysane do zapalniczki poprzez port wlotowy powietrza 1200 i rozgałęzienie 1202. Wielkość i liczba otworów 1206 może być inna, niemniej muszą one być tak skonfigurowane, aby zapewnić wystarczający spadek ciśnienia występujący po zasysaniu powietrza przez osadzony papieros 23, spadek ciśnienia indukowany dla powietrza wpadającego do zapalniczki jest taki, że czujnik zaciągnięcia 45 zostaje uruchomiony, co pozwala zaobserwować początek zaciągnięcia. W korzystnym przykładzie wykonania, otwory 1206 pierścienia 1204 indukują opór RTD wynoszący około 25 mm słupa wody plus minus 5 mm. Zakres spadku ciśnienia indukowanego przez pierścień 1204 wybiera się tak, aby spadek ten zawierał się w zakresie wykrywalnego spadku ciś nienia czujnika zacią gnię cia 45, stanowią cy czujnik ciś nienia, ale powinien być zminimalizowany tak, aby pozostała część wymaganego oporu podczas zaciągania (RTD) była zasadniczo generowana przez papieros 23. W korzystnym przykładzie wykonania, pożądany całkowity opór RTD wynosi od 4 do 5 cali słupa wody (100 do 130 mm słupa wody) z czego około 25 mm jest wytwarzane przez pierścień 1204. Tak więc, opór RTD papierosa 23 zawiera się korzystnie w zakresie od 75 do 105 mm słupa wody, gdy papieros jest osadzony w zapalniczce 25 indukowany spadek ciśnienia zapalniczki 25 wynosi około 25 mm. Dostosowanie oporu RTD papierosa według wynalazku obejmuje wprowadzenie regulacji liczby i zakresu perforacji 12 (i opcjonalnie 14) w części rdzenia wypełnionej tytoniem 88.

Korzystnie, otwory 1206 pierścienia 1204 są rozmieszczone w sąsiedztwie gniazda 27 i są rozmieszczone z dala od źródeł zanieczyszczeń i produktów kondensacji dymu, które w przeciwnym wypadku mogłyby zatykać otwory 1206.

Powietrze zasysane do zapalniczki po zainicjowaniu zaciągnięcia przepływa wzdłuż papierosa, przy czym zasadniczo podłużna składowa prędkości (osiowa) jest zwrócona w stronę części bazowej 300 zespołu grzewczego 39. Stwierdzono, że element kierujący przepływ lub pierścieniowy element kierujący powietrze 1210 znajdujący się w pobliżu podstawy 300 wspomagają wytwarzanie

PL 206 405 B1 dymu (wydajność) systemu 21 kierując ostatnią część wpadającego powietrza z powrotem do wnętrza papierosa 23. Bez potwierdzenia teoretycznego, uważa się, że element kierujący powietrze 1210 kieruje przepływ powietrza w kierunku tych obszarów papierosa 23, w których znajduje się pierścień perforacji 12. Korzystnie, pierścieniowy element kierujący powietrze 1210 jest umieszczony względnie w pełni osadzonego papierosa 23 tak, że element kierujący powietrze 1210 ogranicza względne położenie wzdłuż papierosa 23, w którym mogą być umieszczone perforacje 12.

Stwierdzono, że funkcjonowanie elementu kierującego powietrze 1210 jest wzmocnione, jeśli element ten został wykonany z metalu lub alternatywnie, wszystkie części korpusu zespołu grzewczego 39 zostały wykonane z metalu takiego jak nierdzewna stal lub przynajmniej z materiału tego wykonano te części zespołu grzewczego 39, które znajdują się w sąsiedztwie osadzonego papierosa 23. Takie rozwiązanie może zaowocować wzrostem wydajności o około 1 mg TPM (FTC).

Papieros 23 zawiera rdzeń tytoniowy 60 i końcówkę filtrującą 62, które zostały połączone wierzchnim papierem 64. Rdzeń tytoniowy 60 papierosa 23 korzystnie zawiera materiał tytoniowy lub „matę tytoniową 66, który został zwinięty do postaci rurowej (cylindrycznej) wokół filtra 74 o przepływie swobodnym na jednym ze swoich krańców oraz wokół wkładu tytoniowego 80 na drugim krańcu. W alternatywnym przykł adzie, zamiast wkł adu tytoniowego 80 moż liwe jest zastosowanie wkł adu acetylocelulozowego. Podłużny (osiowy) zasięg wkładu tytoniowego 80 definiuje część wypełnioną tytoniem 88 częściowo wypełnionego papierosa 23.

Owinięcie 71 jest owijane szczelnie wokół maty tytoniowej 66, następnie jest łączone wzdłuż spoiny, co jest powszechną konstrukcją w przypadku bardziej tradycyjnych papierosów. Owinięcie 71 utrzymuje matę tytoniową 66 w położeniu zwiniętym wokół filtra 74 o przepływie swobodnym oraz wokół wkładu tytoniowego 80.

Mata tytoniowa 66 sama w sobie korzystnie zawiera matę bazową 68 i warstwę materiału tytoniowego 70 umieszczoną wzdłuż wewnętrznej powierzchni maty bazowej 68. Na krańcu rdzenia tytoniowego 60 mata tytoniowa 66 wraz z owinięciem 71 są owinięte wokół rurowego wkładu filtra 74 o przepł ywie swobodnym. Korzystnie, wsad tytoniowy 80 jest skonstruowany niezależ nie od maty tytoniowej 66 i zawiera względnie krótką kolumnę przyciętego wypełnienia tytoniowego, który został owinięty i pozostaje utrzymywany przez owinięcie wkładu 84.

Ogólnie, długość wkładu tytoniowego 88 korzystnie jest określana względem całkowitej długości rdzenia tytoniowego 60 w taki sposób, aby wytworzyć przestrzeń 90 wzdłuż rdzenia tytoniowego 60, pomiędzy filtrem 74 o przepływie swobodnym i wkładem tytoniowym 80. Pusta przestrzeń 90 odpowiada niewypełnionej części rdzenia tytoniowego 60 i znajduje się w bezpośrednim połączeniu z końcówką 62 poprzez filtr 74 o przepływie swobodnym rdzenia tytoniowego 60.

Końcówka 62 korzystnie zawiera drugi filtr 92 o przepływie swobodnym umieszczony obok rdzenia tytoniowego 60 i wkładu filtra ustnika 94 na odległym krańcu końcówki 62 względem rdzenia tytoniowego 60. Korzystnie, drugi filtr 92 o przepływie swobodnym ma kształt rurowy i przenosi powietrze przy bardzo małym spadku ciśnienia. Niemniej możliwe jest zastosowanie dowolnego innego filtra o niskiej sprawnoś ci w konfiguracji standardowej. Wewnę trzna ś rednica drugiego filtra 92 o przepł ywie swobodnym korzystnie zawiera się od 2 do 6 mm i korzystnie jest większa niż średnica pierwszego filtra 74 o przepływie swobodnym.

Wkład filtra ustnika 94 zamyka swobodny kraniec końcówki 62 ze względów estetycznych i jeśli to konieczne, filtracyjnych, niemniej korzystnym jest, gdy wkład filtra ustnikowego 94 zawiera filtr o niskiej sprawności, korzystnie o sprawnoś ci od 15 do 25 procent.

Odnosząc się do fig. 4, korzystnie częściowo wypełniony papieros 23 zawiera przynajmniej jeden rząd perforacji 12 umieszczonych w pobliżu wolnego krańca 15 części rdzenia tytoniowego papierosa 23. Korzystnie, rzędy perforacji 12 zawierają po dwanaście otworów, wykonanych w postaci szczelin 17 (otworów perforacji) przy użyciu impulsów o szerokości 400 mikrosekund w systemie laserowej perforacji Hauni Model 500-1. Każdy otwór perforacji 17 rzędu perforacji 12 korzystnie biegnie poprzez zewnętrzne owinięcie 71, poprzez matę tytoniową 66 i owinięcie wkładu 84. Odnośnie fig. 2, rząd perforacji 12 jest korzystnie umieszczony w sąsiedztwie części krańcowej 42a strefy węglenia 42. Takie umieszczenie uważa się za wspomagające wprowadzanie rozgrzanego powietrza do wsadu tytoniowego 80, co powoduje powstawanie innych dodatkowych korzystnych efektów pirolizy powstających w cyklu zaciągania, tak więc zwiększona zostaje wydajność (TPM-FTC).

Aby poprawić wydajność, możliwe jest wprowadzenie dodatkowego rzędu lub rzędów perforacji 14 zawierających otwory perforacji stanowiących szczeliny 17 wzdłuż części wypełnionej 88 rdzenia tytoniowego 60, korzystnie w lokalizacji znajdującej się na przeciwko lub przynajmniej częściowo na przePL 206 405 B1 ciwko strefy węglenia 42 zespołu grzewczego i/lub alternatywnie, w pobliżu wolnego krańca 15 papierosa 23. W tym ostatnim alternatywnym przykładzie wykonania, drugi rząd perforacji 14 znajduje się około 4 mm od wolnego krańca 15 papierosa 23. Każdy lub oba rzędy perforacji 12 lub 14 mogą zawierać pojedynczy rząd lub dwa rzędy szczelin 17.

Liczba i zasięg szczelin 17 są określane z uwzględnieniem dwóch przeciwnych czynników. Dodanie rzędów perforacji 12, 14 tak jak to opisano powyżej, przyczynia się do zwiększenia wydajności papierosa 23. Jednakże, każdy dodatkowy rząd perforacji 12, 14 redukuje opór RTD wzdłuż ścian bocznych papierosa 23. Korzystnie, całkowity opór RTD elektrycznego systemu do palenia 21 powinien dostarczać palaczowi opór przy zaciągnięciu, w przybliżeniu tej samej wartości co tradycyjne papierosy, wynoszący w przybliżeniu od 4 do 5 cali słupa wody (około 100 do 130 mm słupa wody) lub od 80 do 130 mm słupa wody.

Stwierdzono, że przy całkowitej energii 23,8J przekazanej do zespołu elementów grzejnych 37, papieros 23 z podwójnym rzędem perforacji 12 w lokalizacji 12 mm od wolnego krańca 15 papierosa (podwójny rząd po 12 otworów każdy) może zaowocować wydajnością zasadniczo wyższą niż 3 miligramy TPM (FTC). Dalszy wzrost wydajności można osiągnąć przez dodanie drugiego rzędu lub rzędów perforacji 14.

Jednakże każdy dodatkowy rząd szczelin 17 obniża opór RTD, który korzystnie powinien pozostać na poziomie powyżej 100 mm słupa wody dla całego systemu do palenia 21. Jeżeli dla danego papierosa 23, pożądany jest wzrost wydajności, a opór RTD pozostaje w pobliżu dolnej granicy, dodatkowy wzrost wydajności może zostać uzyskany przez wprowadzenie wielu obwodowo oddalonych od siebie otworów 16 umieszczonych w samej macie tytoniowej 66. Korzystnie, każdy z sześciu otworów 16 w macie posiada średnicę około jednego milimetra, tak więc zachowana jest wymagana wytrzymałość na rozciąganie materiału maty tytoniowej 66 i może ona podlegać obróbce mechanicznej.

Korzystnie, otwory 16 w macie tytoniowej 66 są przysłonięte zewnętrznym owinięciem 71. Każdy z rzędów perforacji 12, 14 jest przesunięty względem położenia otworów maty 16 tak, że nie nakładają się na siebie. W korzystnym przykładzie wykonania, otwory maty 16 są umieszczone około 7 mm od wolnego krańca 15 papierosa 23, a podwójny rząd perforacji 12 jest umieszczony koło 12 mm od krańca 15 papierosa 23. Dla takiego układu papieros osiąga wydajność 6 mg TPM (FTC) lub większą. Korzystnie, otwory 16 maty mogą przyczynić się do dodatkowego wzrostu wydajności papierosa 23 bez niekorzystnego efektu redukcji oporu RTD jaki obserwujemy przy każdorazowym dodaniu kolejnego rzędu perforacyjnych szczelin 17. Tak więc możliwe jest wykorzystanie rzędów perforacji 12, 14 do zgrubnego określenia poziomu wydajności dla papierosa 23, przy czym otwory 16 maty są używane do regulacji lub zwiększenia wydajności przy mniejszym wpływie na opór RTD.

Bardziej tradycyjne papierosy posiadają opór przy zaciąganiu (RTD) rzędu około 80 do 130 mm słupa wody. Zapalniczka elektrycznego systemu do palenia według wynalazku, podczas testów bez papierosa posiada opór RTD wynoszący około 20 - 30 mm słupa wody. Papierosy według wynalazku mają laserowe perforacje i otwory maty takie jak to opisano powyżej, posiadają opór RTD około 20 - 30 mm słupa wody podczas zaciągania (na zewnątrz zapalniczki systemu do palenia elektrycznego), ale gdy papieros jest osadzony, system do palenia elektrycznego (zapaliczka i w pełni osadzony papieros) generują opór RTD wynoszący od 50 do 75 mm słupa wody.

Odnośnie fig. 2 i 5, układ sterujący 41 zapalniczki 25 zawiera zespół logiczny 195, który korzystnie zawiera mikrokontroler lub specyficzny dla takiej aplikacji układ scalony (lub „ASIC). Układ sterujący zawiera także czujnik papierosa 57 wykrywający wsuniecie papierosa 23 do gniazda papierosa 27 zapalniczki 25, wskaźnik LCD 51 wskazujący pozostałą liczbę zaciągnięć dla danego papierosa, źródło zasilania stanowiące zespół baterii 35a oraz sieć synchronizacji 197.

Zespół logiczny 195 może zawierać dowolny konwencjonalny układ zdolny do implementacji opisanych funkcji. Polowa matryca bramkowa lub mikrokontroler mogą zostać zaprogramowane do wykonywania cyfrowych funkcji logicznych, podczas gdy funkcje analogowe wykonywane są przez inne elementy. Układ ASIC lub mikrokontroler mogą wykonywać zarówno funkcje analogowe jak i cyfrowe w jednym elemencie.

W korzystnym przykł adzie wykonania, osiem indywidualnych elementów grzewczych 37 zostało połączonych z dodatnim zaciskiem źródła zasilania 35a i masą poprzez odpowiednie przełączniki 201-208 elementów grzewczych zbudowane z tranzystorów polowych (FET). Poszczególne (lub wybrane) przełączniki 201-208 elementów grzewczych zostają włączone pod wpływem sygnału z zespołu logicznego 195 dostarczonego odpowiednio przez końcówki 211-218 w czasie, gdy zespół logiczny 195 realizuje cykl zasilania. Zespół logiczny 195 dostarcza sygnały aktywujące i dezaktywu10

PL 206 405 B1 jące poszczególne przełączniki 201-208 elementów grzewczych i dezaktywujące odpowiednie elementy grzejne 37 zespołu grzewczego 39.

Zespół logiczny 195 współpracuje z siecią synchronizacji 197 precyzyjnie uruchamiając i dezaktywując każdy element grzejny 37 według okresu pełnego cyklu („Ttotal) i precyzyjnie dzieli każdy cykl całkowity na określoną liczbę faz, przy czym każda faza posiada swój własny okres („tphase). W korzystnym przykładzie wykonania, na okres cyklu całkowitego (Ttotal) wybrano 1,6 sekundy (jako okres krótszy niż okres dwóch sekund przypadający na zaciągnięcie się papierosem, plus margines bezpieczeństwa) a okres całkowity Ttotal został podzielony korzystnie na dwie fazy, pierwsza faza posiada okres (tphasel) wynoszący 1,0 sekundy, druga faza posiada okres („tphase2) wynoszący 0,6 sekundy. Całkowity okres Ttotal, całkowita liczba faz i odpowiednie okresy faz są parametrami, które między innymi są określane według zasad przedstawionych poniżej, a dotyczących uzyskiwania w układzie sterującym 41, pojemności umożliwiającej wykonanie cyklu zasilania, który precyzyjnie odzwierciedlałby korzystną termiczną interakcję („profil termiczny lub „termo-histogram) pomiędzy odpowiednimi elementami grzejnymi 37 i sąsiadującymi z nimi częściami papierosa 23. Ponadto, w chwili uzyskania korzystnego termo-histogramu, określone parametry (korzystnie, cykle robocze w każdej fazie) są regulowane dynamicznie przez układ sterujący 41 tak, że precyzyjnie odzwierciedlają określony wcześniej termo-histogram dla każdego cyklu zasilania z zakresu napięć Vin obejmującego wspomniany wcześniej cykl rozładowania baterii.

Czujnik zaciągnięcia 45 uruchamiany zaciągnięciem dostarcza sygnał do zespołu logicznego 195, wskazując aktywność palacza (to znaczy, stały spadek ciśnienia lub przepływ powietrza w wystarczająco długim okresie czasu). Zespół logiczny 195 obejmuje procedurę oddzielania pozwalającą na odróżnienie pomiędzy niewielkimi zmianami ciśnienia i bardziej ustalonym zaciągnięciem papierosa, co pozwala uniknąć niekorzystnego uruchomienia elementów grzejnych w odpowiedzi na błędny sygnał pochodzący z czujnika zaciągnięcia 45 uruchamianego zaciągnięciem. Czujnik zaciągnięcia 45 uruchamiany zaciągnięciem może zawierać piezoelektryczny czujnik ciśnienia lub czujnik optyczny, który jest podawany do wzmacniacza operacyjnego, którego wyjście jest wykorzystywane do podawania sygnału logicznego do zespołu logicznego 195. Czujniki uruchamiane zaciągnięciem wykorzystywane w połączeniu z systemem do palenia obejmują znany czujnik krzemowy.

Czujnik papierosa 57 jest umieszczony w gnieździe papierosa 27 i dostarcza sygnał do zespołu logicznego 195, który wskazuje wsunięcie papierosa 23 do zapalniczki 25. Opcjonalnie, drugi czujnik może zostać umieszczony w pobliżu ogranicznika 183, takie umieszczenie czujnika pozwala stwierdzić czy papieros został w pełni osadzony w gnieździe 27.

Aby zachować energię, korzystnym jest aby czujnik 45 uruchamiany zaciągnięciem i czujnik papierosa 57 były czujnikami sprawdzanymi cyklicznie w cyklu zał./wył. przy niskiej wartości części roboczej (na przykład od 2 do 10% cyklu roboczego). Na przykład, korzystnym jest, aby czujnik 45 uruchamiany zaciągnięciem był włączany na 1 milisekundę co 10 milisekund. Jeżeli na przykład, czujnik 45 uruchamiany zaciągnięciem wykryje spadek ciśnienia lub przepływ powietrza oznaczający zaciągnięcie papierosa w czasie czterech kolejnych impulsów (to znaczy w okresie 40 milisekund), czujnik uruchamiany zaciągnięciem wysyła sygnał poprzez końcówkę 221 do zespołu logicznego 195. Zespół logiczny 195 następnie wysyła sygnał poprzez odpowiednią z końcówek 211-218 włączając jeden z tranzystorowych przełączników 201 - 208 elementów grzejnych.

Podobnie, czujnik papierosa 57 jest korzystnie włączany na okres 1 milisekundy co każde 10 milisekund. Jeżeli na przykład, czujnik papierosa 57 wykryje cztery kolejne odbite impulsy, wskazujące obecność papierosa 23 w zapalniczce 25, czujnik optyczny wysyła sygnał poprzez końcówkę 223 do zespołu logicznego 195. Zespół logiczny 195 następnie wysyła sygnał poprzez końcówkę 225 do czujnika 45 uruchamiany zaciągnięciem. Zespół logiczny 195 także wysyła sygnał poprzez końcówkę 227 do wskaźnika 51, włączając go. Opisane powyżej techniki modulacji redukują wartość średnią prądu wymaganą do pracy czujnika 45 uruchamianego zaciągnięciem i czujnika papierosa 57, a więc przedłużają okres eksploatacji zespołu grzewczego 39.

Zespół logiczny 195 zawiera pamięć PROM (programowalną pamięć tylko do odczytu) 301, która mieści zasadniczo dwie bazy danych lub „tablice wyszukiwania 302 i 304, oraz opcjonalnie trzecią bazę danych (tablicę wyszukiwania) 306 oraz opcjonalnie czwartą tablicę wyszukiwania 307. Każda z tablic wyszukiwania 302, 304 (i opcjonalnie 306, 307) przekształ ca sygnał napięcia baterii vin na sygnał wskazujący cykle robocze („dc1 dla pierwszej fazy i „dc2 dla drugiej fazy) używane do realizacji poszczególnych faz najbliższego cyklu zasilania. Trzecia i czwarta tablica wyszukiwań pełnią podobne funkcje.

PL 206 405 B1

Po inicjalizacji cyklu zasilania, układ logiczny odbiera sygnał wskazujący napięcie baterii vin, i następnie odnosi natychmiastowy odczyt vin do pierwszej tablicy wyszukiwań 302, ustanawiając cykl roboczy dc1 dla inicjalizacji pierwszej fazy cyklu zasilania. Pierwsza faza jest realizowana aż do chwili, gdy sieć synchronizacji 197 dostarczy sygnał wskazujący, że upłynął określony okres czasu pierwszej fazy (tphase1), następnie zespół logiczny 195 odnosi vin do drugiej tablicy wyszukiwania 304 i określa cykl roboczy dc2 do zainicjowania drugiej fazy. Druga faza trwa aż do chwili, gdy sieć synchronizacji 197 dostarczy sygnał wskazujący, że upłynął określony okres czasu drugiej fazy (tphase2), następnie sieć synchronizacji 197 dostarcza do zespołu logicznego 195 poprzez końcówkę 229 sygnał wyłączenia. Opcjonalnie, zespół logiczny 195 może zainicjować trzecią fazę i określić trzeci cykl roboczy dc3, a sygnał wyłączenia nie zostanie wygenerowany aż do chwili, gdy upłynie trzeci określony okres czasy (tphase3). W podobnym reżimie może zostać opcjonalnie dodana czwarta faza (tphase4). Niniejszy wynalazek można zrealizować również przy zastosowaniu kolejnych faz.

Mimo, że wynalazek można zrealizować przez odniesienie do tablic wyszukiwań w celu określenia początkowej części każdej z faz, co pozwala określić cykl roboczy dla całego okresu danej fazy, w szczególnym przypadku preferowaną praktyką jest skonfigurowanie zespołu logicznego 195 tak, aby ten w sposób ciągły odnosił napięcie vin do odpowiednich tablic wyszukiwań 302, 303, 306 i 307 tak, aby dynamicznie dostosowywać wartość określoną dla cyklu roboczego w odpowiedzi na zmiany napięcia baterii wraz z postępem procesu sterowania w poszczególnych fazach. Takie urządzenie daje znacznie bardziej dokładne powtórzenia żądanego termo-histogramu.

W czasie pracy, papieros 23 jest wsuwany do zapalniczki 25, a obecność papierosa jest wykrywana przez czujnik papierosa 57. Czujnik papierosa 57 wysyła sygnał do zespołu logicznego 195 poprzez końcówkę 223. Zespół logiczny 195 stwierdza czy źródło zasilania 35a jest naładowane, czy napięcie chwilowe znajduje się poniżej akceptowalnego poziomu minimalnego Vin min. Jeżeli po wsunięciu papierosa 23 do zapalniczki 25, zespół logiczny 195 stwierdza, że napięcie źródła zasilania 35a jest zbyt niskie, i znajduje się poniżej vin min, wskaźnik LCD 51 zacznie migać i dalsza praca zapalniczki zostanie zablokowana aż do chwili, gdy ponownego naładowania lub wymiany źródła zasilania 35a. Napięcie źródła zasilania 35a jest także monitorowane w czasie pracy elementów grzewczych 37, przy czym praca elementów grzewczych 37 zostaje przerwana, jeśli napięcie spada poniżej określonej wartości.

Jeśli źródło zasilania 35a jest naładowane i napięcie ma wystarczającą wartość, zespół logiczny 195 wysyła sygnał poprzez końcówkę 225 do czujnika zaciągnięcia 45 w celu stwierdzenia czy palacz zaciągnął się papierosem 23. Jednocześnie, zespół logiczny 195 wysyła sygnał poprzez końcówkę 227 do wskaźnika 51, nakazujący aby wyświetlacz LCD zaprezentował cyfrę „8, odpowiadającą ośmiu dostępnym zaciągnięciom.

Gdy zespół logiczny 195 odbierze sygnał poprzez końcówkę 221 z czujnika zaciągnięcia 45, informujący o wykryciu utrzymującego się spadku ciśnienia lub przepływu powietrza, zespół logiczny 195 wysyła sygnał poprzez końcówkę 231 do sieci synchronizacji 197, uruchamiając sieć synchronizacji, która zaczyna funkcjonować faza po fazie w sposób już opisany. Zespół logiczny 195 stwierdza ponadto, przy użyciu procedury odliczania, który z ośmiu elementów grzewczych ma być podgrzewany i wysyła sygnał poprzez odpowiednią końcówkę 210-218 włączając odpowiedni z tranzystorowych przełączników 201-208 elementów grzejnych. Odpowiedni element grzejny pozostaje włączony, gdy zegar odmierza czas.

Gdy sieć synchronizacji 197 wysyła sygnał poprzez końcówkę 229 do zespołu logicznego 195 wskazujący, że zegar przestał odmierzać czas, odpowiedni włączony tranzystorowy przełącznik 211-218 elementu grzejnego zostaje wyłączony, odcinając zasilanie od danego elementu grzejnego 37. Zespół logiczny 195 odlicza także i wysyła poprzez końcówkę 227 sygnał do wskaźnika 51, tak więc wskaźnik będzie prezentował o jeden mniejszą liczbę pozostałych zaciągnięć (na przykład „7 po pierwszym zaciągnięciu). Gdy palacz wykona następne zaciągnięcie dla danego papierosa 23, zespół logiczny 195 włączy kolejny tranzystorowy przełącznik 211-218 elementu grzejnego, dostarczając energii do kolejnego określonego jednego z elementów grzejnych. Proces ten powtarza się aż do chwili, gdy wskaźnik 51 pokaże wartość „0 oznaczającą, że nie pozostało już więcej zaciągnięć dla danego papierosa. Gdy papieros 23 zostaje usunięty z zapalniczki 25, czujnik papierosa 57 wskazuje, że papieros nie znajduje się już w urządzeniu, a zespół logiczny 195 zostaje wyzerowany.

Układ sterujący 41 może posiadać oprócz cech opisanych powyżej inne cechy, na przykład, jeśli to konieczne, możliwe jest wprowadzenie szeregu cech wyłączania. Jedna z cechy wyłączania obejmuje układ synchronizacji (nie przedstawiony) i zapobiega występowaniu kolejnych zaciągnięć

PL 206 405 B1 w zbyt bliskich odstępach czasu, tak więc źródło zasilania 35a posiada czas na powrót do stanu normalnego. Kolejna cecha wyłączenia obejmuje środki wyłączające elementy grzejne 37, jeśli w zespole grzewczym 39 umieszczono nieautoryzowany produkt. Przykładowo papieros 23 musi posiadać odpowiednią charakterystykę identyfikującą produkt, tak aby zapalniczka 25 mogła rozpoznać ten produkt przed zasileniem elementów grzejnych 37.

Jak przedstawiono na fig. 6, papieros 23 zbudowany według korzystnego przykładu wykonania wynalazku, zawiera rdzeń tytoniowy 60 i końcówkę filtrującą 62, które są połączone wierzchnim papierem 64. W procesie produkcji papierosa, na zewnętrznej powierzchni rdzenia tytoniowego 60 może być umieszczony w jednym lub szeregu lokalizacji jeden lub zespół otworów perforacji 263.

Częściowo wypełniony, papieros 23 z filtrem korzystnie posiada stałą średnicę wzdłuż całej długości, która tak jak w przypadku tradycyjnych papierosów, wynosi od 7,5 mm do 8,5 mm, tak więc system do palenia 21 zapewnia palaczowi znajome „uczucie w ustach. W korzystnym przykładzie wykonania, papieros 23 posiada około 62 mm długości, takie rozwiązanie pozwala zastosować konwencjonalne urządzenia pakujące w procesie pakowania papierosów 23, łączna długość filtra ustnikowego 94 i filtra 92 o przepływie swobodnym wynosi korzystnie 30 mm, papier owinięcia wystaje około 6 mm poza rdzeń tytoniowy 60. Całkowita długość rdzenia tytoniowego 60 wynosi około 32 m. Możliwe jest użycie innych wielkości, proporcji niż te opisane powyżej dla korzystnego przykładu wykonania.

Rdzeń tytoniowy 60 papierosa 23 korzystnie zawiera matę tytoniową 66, która została zwinięta do postaci rurowej (cylindrycznej).

Owinięcie 71 ściśle otacza matę tytoniową 66 i jest zespolone wzdłuż podłużnej spoiny, tak jak jest to powszechnie stosowane w bardziej tradycyjnych papierosach. Owinięcie 71 utrzymuje matę tytoniową 66 w postaci zwiniętej wokół filtra 74 o przepływie swobodnym i kładu tytoniowego 80.

Korzystnie, papier owinięcia 71 papierosa jest owinięty ściśle wokół maty tytoniowej 66 nadając zewnętrzny wygląd tradycyjnego papierosa. Stwierdzono, że lepszy smak uzyskuje się w przypadku, gdy owinięciem 71 jest standardowego typu bibuła papierosowa, korzystnie papier lniany posiadający od 20 do 50 jednostek CORESTA (zdefiniowanych jako ilość powietrza, mierzona w centymetrach sześciennych, która przepływa poprzez jeden centymetr kwadratowy materiału, na przykład arkusza papieru, przez jedną minutę przy spadku ciśnienia o 1,0 kilopascal) a korzystnie od 30 do 45 jednostek CORESTA, przy podstawowej gramaturze wynoszącej od 23 do 35 gram na metr kwadratowy (g/m²) a korzystniej od 23 do 30 g/m². Wkład filtrujący stanowi od 23 do 35% wagowych, korzystniej od 28 do 33% wagowych. Owinięcie 71 korzystnie zawiera niewielkie ilości lub nie zawiera cytrynianów lub innych modyfikatorów palności, przy korzystnym poziomie zawartości cytrynianów od 0 do okoł o 2,6% wagowych dla papieru owinię cia 71, korzystniej poniż ej 1%.

Mata tytoniowa 66 zawiera matę bazową 68 oraz warstwę materiału tytoniowego umieszczonego wzdłuż wewnętrznej powierzchni maty bazowej 68. Na końcu 72 rdzenia tytoniowego 60, mata tytoniowa 66 wraz z owinięciem 71 są owinięte wokół rurowego filtra 74 o przepływie swobodnym. Filtr o przepł ywie swobodnym 74 (znany jest równie ż w stanie techniki pod nazwą „wsadu gwizdkowego) zapewnia strukturalną konstrukcję i podtrzymuje końcówkę 72 rdzenia tytoniowego 60, pozwala na wciąganie do wnętrza rdzenia tytoniowego 60 substancji gazowych przy minimalnym spadku ciśnienia. Filtr 74 o przepływie swobodnym pełni również rolę konstrukcji ograniczającej przepływ przez końcówkę 72 rdzenia tytoniowego 60, uważa się, że taka konstrukcja przyczynia się do zwiększenia ilości powstających aerozoli w czasie zaciągania się papierosem 23. Filtr o przepływie swobodnym posiada typowo długość przynajmniej 7 milimetrów ułatwiającą maszynowy montaż i korzystnie posiada owalny kształt, niemniej dopuszczalne są wszystkie możliwe kształty i typy filtrów o niskiej sprawności, łącznie z cylindrycznymi wkładami filtrującymi.

Na wolnym krańcu 78 rdzeń tytoniowy 60, mata tytoniowa 66 wraz z owinięciem 71 są owijane wokół cylindrycznego wkładu tytoniowego 80. Korzystnie, wkład tytoniowy 80 jest tworzony niezależnie od maty tytoniowej 66 i zawiera względnie krótką kolumnę ciętego wypełnienia tytoniowego, która została owinięta i jest utrzymywana przez owinięcie wkładu 84.

Korzystnie, wkład tytoniowy 80 jest tworzony przy użyciu konwencjonalnych maszyn do produkcji rdzeni tytoniowych, gdzie cięty wypełniacz (korzystnie mieszanka) jest wdmuchiwany do postaci ciągłego rdzenia tytoniu na pasie transmisyjnym i zostaje owinięty przy użyciu ciągłej taśmy owinięcia wkładu 84, które to owinięcie jest klejone wzdłuż podłużnej spoiny i spajane termicznie. Według korzystnego przykładu wykonania wynalazku, owinięcie wkładu 84 jest korzystnie zbudowane z maty celulozowej o małych lub pozbawionej własności filtrujących, pozbawiona domieszek smakowych lub

PL 206 405 B1 wspomagających spalanie (domieszki na poziomie poniżej 0,5% wagowych) i korzystnie pozbawionej lub posiadającej niewielkie własności smakowe. Korzystnie, owinięcie wkładu tytoniowego 84 posada niewielką gramaturę, poniżej 15 gram na metr kwadratowy, a korzystnie poniżej 13 gram na metr kwadratowy. Owinięcie wkładu tytoniowego 84 korzystnie posiada wysoką przenikalność, w zakresie od 20,000 do 35,000 jednostek CORESTA, a korzystniej w zakresie od 25,000 do 35,000 jednostek CORESTA i jest zbudowane korzystnie w postaci miękkiej pulpy drzewnej, celulozy na bazie włókien konopi manilijskich lub innej pulpy długo-włóknistej.

Maszyna produkująca rdzenie tytoniowe pracuje tak, że dostarcza rdzeń tytoniowy o gęstości około 0,17 do 0,30 grama na centymetr sześcienny (g/cc) lub korzystniej w zakresie przynajmniej 0,20 do 0,30 g/cc, najkorzystniej w zakresie od 0,24 do 0,28 g/cc. Zwiększona gęstość jest korzystna z uwagi na ograniczenie strat na wolnym końcu 78 rdzenia tytoniowego 60. Jednakże, należy zauważyć, że zmniejszona gęstość rdzenia przyczyni się do zwiększonego udziału kolumny tytoniowej 82 w produkcji aerozoli i substancji smakowych dymu. Tak więc, musi zostać zachowana równowaga pomiędzy ilością dostarczanych aerozoli (czemu sprzyja umieszczanie w kolumnie tytoniowej 82 rdzeni o niskiej gęstości) a unikaniem strat na wolnym końcu (czemu z kolei sprzyja zwiększenie zakresu gęstości rdzenia tytoniowego).

Kolumna tytoniowa 82 korzystnie zawiera cięty wypełniacz wykonany z mieszanki tytoniowej typowej dla przemysłu tytoniowego, włączając mieszanki zawierające tytoń jasny, tytoń burley oraz tytonie orientalne, opcjonalnie wraz z odtwarzanym tytoniem oraz innymi składnikami, włączając tradycyjne papierosowe składniki smakowe. Jednakże w korzystnym przykładzie wykonania, cięty wypełniacz kolumny tytoniowej 82 zawiera mieszankę jasnego tytoniu, tytoniu burley i tytoni orientalnych w proporcji około 45:30:25 dla rynku amerykańskiego, bez wprowadzania tytoniu odtwarzanego lub innych dodatków smakowych. Opcjonalnie, do mieszanki tytoniowej możliwe jest wprowadzenie składnika spęczniającego, regulującego gęstość rdzenia oraz możliwe jest wprowadzenie dodatków smakowych.

Ciągły rdzeń tytoniowy wykonany w sposób opisany powyżej jest cięty do odpowiedniej długości wkładu dla wkładu tytoniowego 80. Długość ta korzystnie, to 7 mm ułatwiająca produkcję maszynową. Jednakże długość ta może się zawierać w przedziale od 7 do 25 mm lub więcej, w zależności od preferencji przyjętych przy projektowaniu papierosa, które zostaną przedstawione poniżej w szczególności w odniesieniu do fig. 7.

Ogólnie, długość wsadu tytoniowego 80 jest korzystnie określana przez względny stosunek do długości rdzenia tytoniowego 60, tak więc pomiędzy filtrem 74 o przepływie swobodnym i wkładem tytoniowym 80 wzdłuż rdzenia tytoniowego 60 zdefiniowana jest przestrzeń 91. Przestrzeń 91 odpowiada niewypełnionej części rdzenia tytoniowego 60 i znajduje się w bezpośrednim połączeniu umożliwiającym przepływ, z końcówką 62 poprzez filtr 74 o przepływie swobodnym rdzenia tytoniowego 60.

Odnosząc się do fig. 6, długość wkładu tytoniowego 80 oraz jego względne położenie wzdłuż rdzenia tytoniowego 60 są także wybierane z uwzględnieniem parametrów elementów grzewczych 37. Gdy papieros jest właściwie umieszczony względem elementu blokującego 182 wewnątrz zapalniczki 25, część 93 każdego elementu grzewczego 37 będzie stykała się z rdzeniem tytoniowym 60 wzdłuż obszaru rdzenia tytoniowego 60. Obszar styku jest określany jako odcisk grzewczy 95. Odcisk grzewczy 95 (zaznaczony podwójną strzałką na fig. 2) nie jest częścią konstrukcji samego papierosa, ale jest reprezentacją obszaru rdzenia tytoniowego 60, w którym element grzejny 37 osiągnie temperaturę roboczą w czasie palenia papierosa 23. Ponieważ elementy grzejne 37 są zamocowane w stałej odległości 96 od elementu ograniczającego 182 zespołu grzewczego 39, odcisk grzewczy 95 konsekwentnie znajduje się w takiej samej odległości 96 od wolnego końca 78 rdzenia tytoniowego 60 dla każdego papierosa 23, który został w pełni wsunięty do zapalniczki 25.

Korzystnie, długość wkładu tytoniowego 80, długość odcisku grzewczego 95 oraz odległość pomiędzy odciskiem grzewczym 95 i elementem ograniczającym 182 zostały wybrane tak, aby odcisk grzewczy 95 sięgał się poza wkład tytoniowy 80 i obejmował część przestrzeni 91 na długości 98. Odległość 98, na którą odcisk grzewczy 95 obejmuje przestrzeń 91 (niewypełnioną część rdzenia tytoniowego 60) jest określana mianem „zakładki elementu grzewczego ponad wolną przestrzenią 98. Pozostała długość stopy grzewczej 95 obejmująca wkład tytoniowy 80 jest określana mianem „zakładki elementu grzewczego ponad wypełnieniem 99.

Końcówka 62 korzystnie zawiera filtr 92 o przepływie swobodnym umieszczony w pobliżu rdzenia tytoniowego 60 i wkład 94 filtra ustnikowego znajdujący się na odległym krańcu końcówki 62 względem rdzenia tytoniowego 60. Korzystnie filtr 92 o przepływie swobodnym posiada konstrukcję

PL 206 405 B1 rurową i przepuszcza powietrze przy bardzo małym spadku ciśnienia. Niemniej możliwe jest zastosowanie innych typów filtrów o konfiguracji standardowej. Wewnętrzna średnica filtra 92 o przepływie swobodnym zawiera się korzystnie w przedziale od 2 do 6 milimetrów i jest korzystnie większa niż średnica filtra 74 o przepływie swobodnym rdzenia tytoniowego 60.

Wkład 94 filtra ustnika zamyka wolny koniec końcówki 62 ze względów estetycznych i jeśli istnieje taka potrzeba także ze względów filtracyjnych, niemniej korzystnie wkład 94 filtra ustnika obejmuje filtr o niskiej sprawności, korzystnie o sprawności wynoszącej od 15 do 25 procent.

Filtr 92 o przepływie swobodnym i wkład 94 filtra ustnika są korzystnie połączone ze sobą, tworząc wkład zespolony przy użyciu owinięcia wkładu 101. Owinięcie wkładu 101 jest korzystnie porowatym, lekkim owinięciem konwencjonalnie stosowanym w przemyśle papierosowym. Wkład zespolony jest przymocowany do rdzenia tytoniowego 60 przy użyciu owinięcia papierowego 64 o parametrach, które są standardowe, a który to papier jest tradycyjnie wykorzystywany w przemyśle papierosowym. Papier 64 może mieć kolor korkowy, biały lub może posiadać inny kolor podyktowany względami dekoracyjnymi.

Korzystnie, papieros 23 wykonany według korzystnego przykładu wykonania posiada całkowitą długość około 62 mm, z czego 30 mm obejmuje połączony wkład końcówki 62. Rdzeń tytoniowy 60 posiada 32 mm długości. Korzystnie, filtr 74 o przepływie swobodnym rdzenia tytoniowego 60 posiada przynajmniej 7 mm długości przestrzeń 91 pomiędzy filtrem 74 o przepływie swobodnym i wkładem tytoniowym 80 posiada korzystnie przynajmniej 7 mm długości. W korzystnym przykładzie wykonania, odcisk grzewczy 95 posiada 12 mm długości i jest umieszczony tak, że tworzy 3 mm zakładkę elementu grzejnego ponad wolną przestrzenią 98, pozostawiając 9 mm odcisku grzewczego 95 ponad wsadem tytoniowym 80.

Należy zauważyć, że długość przestrzeni 91, długość wsadu tytoniowego 80, oraz rozkład otworów perforacji 263 mogą zostać dostosowane tak, aby ułatwić produkcję, a co ważniejsze, aby poprawić charakterystyki palenia papierosa 23, włączając w to regulację smaku, ilości zaciągnięć i wydajno ś ci. Ukł ad otworów 263, dł ugość przestrzeni 91 oraz wielkość zakł adki ponad wypeł nieniem (oraz długość zakładki ponad przestrzenią) mogą być również zmieniane tak, aby dostosować parametr natychmiastowej odpowiedzi, zapewnić spójność wydajności (pomiędzy poszczególnymi zaciągnięciami jak również pomiędzy poszczególnymi papierosami) oraz do regulacji kondensacji aerozoli na i wokół elementów grzewczych.

W korzystnym przykładzie wykonania, przestrzeń 91 (część pozbawiona wypełnienia rdzenia tytoniowego 60) obejmuje około 7 mm, zapewniając odpowiedni prześwit pomiędzy odciskiem grzewczym 95 i filtrem 74 o przepływie swobodnym. W ten sposób, wprowadzony zostaje margines zapewniający, że odcisk grzewczy w czasie palenia nie będzie podgrzewał filtra 74 o przepływie swobodnym. Możliwe jest zastosowanie innych długości, na przykład, jeśli tolerancje produkcyjne dopuszczają takie rozwiązanie, przestrzeń 91 może zostać skonfigurowana przy długości 4 mm lub mniejszej, lub w przeciwnym przypadku, może zostać wydłuż ona poza 7 mm tak, aby ustanowić wydłużoną część pozbawioną wypełnienia wzdłuż rdzenia tytoniowego 60. Korzystny zakres długości dla części pozbawionej wypełnienia (przestrzeni 91) zawiera się w przedziale od 4 mm do 18 mm, korzystniej od 5 do 12 mm.

W kolejnym przykładzie wykonania, papieros 23 ma całkowitą długość wynoszącą około 68 mm, z czego 36 mm obejmuje połączony wkład zespolony końcówki 62. Tak więc, rdzeń tytoniowy 60 posiada 32 mm długości. Korzystnie, filtr 74 o przepływie swobodnym rdzenia tytoniowego 60 ma przynajmniej 13 mm długości, a przestrzeń 91 pomiędzy filtrem 74 o przepływie swobodnym i wkładem tytoniowym 80 korzystnie posiada 7 mm długości.

Niezależnie od długości papierosa, papieros może zawierać materiał filtrujący, na przykład, przestrzeń swobodna może zawierać materiał filtrujący w postaci węgla aktywnego, węgla aromatyzowanego, cząstek żelu krzemionkowego lub innego materiału filtrującego. Ponadto, sterownik może zostać zaprogramowany tak, że zespół grzewczy podgrzewa papieros po włożeniu do systemu EHCSS. Na przykład, układ sterujący może pracować tak, ze dostarcza energię do krawędzi grzewczych (na przykład w ilości 5 - 6J) podgrzewając papieros tak, że wilgoć przenika z owinięcia do centralnego obszaru papierosa.

W czasie palenia papierosa, ukł ad sterują cy korzystnie włącza jeden z elementów grzejnych przekazując ciepło do strefy podgrzewania wzdłuż zewnętrznej krawędzi papierosa. Na przykład, strefa ta może mieć wielkość od 3 do 25 mm². Korzystna strefa grzewcza dla papierosa posiadającego owinięcie z wypełnieniem zawierającym składnik taki jak amon, posiada długość od 10 do 20 mm

PL 206 405 B1 i pokrywa obszar od 10 do 20 mm², korzystna ilość ciepł a dostarczanego do elementów grzejnych według zaprogramowanego cyklu zasilania wynosi od 15 do 40J, korzystnie od 20 do 35J. Przy takim podgrzewaniu, strefa podgrzewania może zostać rozgrzana do temperatury sięgającej 500°C, a mata tytoniowa może zostać podgrzana do temperatury 200 do 350°C, korzystnie 220 do 320°C. Z uwagi na rezystorowe ogrzewanie elementów grzejnych, temperatura elementów grzejnych może być nieznacznie niższa na każdym z podłużnych krańców, na przykład temperatura ta może być o 25 do 50°C wyższa w części centralnej elementu, gdy osiąga on temperaturę maksymalną.

Stwierdzono, że kontrolowane podgrzewanie elementu grzejnego w połączeniu z wykorzystaniem owinięcia papierosa posiadającego wypełnienia zawierające amon, dają w rezultacie redukcję różnego rodzaju składników dymu tytoniowego. Korzystnym jest, jeśli wypełnieniem jest zawierający amon fosforan amonu magnezu (AMP), a po uruchomieniu przez układ sterujący element grzejny otrzymuje od około 20 do 35J energii według zaprogramowanego cyklu grzewczego. Korzystnie, temperatura maty tytoniowej w strefie podgrzewania w czasie podgrzewania elementu grzejnego mieści się w przedziale 200 do 400°C, w szczególności 220 do 320°C. Ponadto, korzystnym jest aby papieros zawierał mniejszą liczbę otworów perforacji i/lub otworów maty. Ponadto, korzystnym jest aby system EHCSS umożliwiał okludowanie wolnego końca papierosa minimalizując napływ powietrza otoczenia do wolnego krańca i zawierał element kierujący powietrze zewnętrzne w stronę mniejszej ilości otworów perforacji i otworów maty.

Według wynalazku, system EHCSS jest używany do palenia papierosów, przy czym owinięcie papierosa posiada wypełniacz zawierający amon, taki jak fosforan amonu magnezu (AMP), korzystnie w postaci monohydratu AMP w ilo ś ci pozwalają cej na efektywną redukcję skł adników gazowych dymu powstającego w procesie spalania/pirolizy papierosa. W porównaniu do papieru papierosa, w którym jedynym składnikiem wypełniającym jest węglan wapnia, gdy zastosowano składnik wypełniający zawierający amon, możliwe jest zredukowanie ilości gazu tworzącego główny strumień dymu w systemie palenia, takich jak składniki zawierające aldehydy (na przykład, formaldehydy, acetaldehydy, propanal), tlenek węgla, buta-1,3-dien, izopren, akroleinę, akrylonitryl, cyjanowodór, o-toluidyna, 2-naftylaminę, tlenek azotu, benzen, NNN, fenol, katechinę, benz(a)atracen i benzo(a)piren i tym podobne.

Na fig. 7 i 8 pokazano wyniki pomiarów dymu tytoniowego zawierającego składniki wytworzone w systemie EHCSS przy użyciu papierosa ze składnikiem wypełniającym zawierającym amon (to jest mohydratową postać AMP) porównane z wypełnieniem z CaCo3. Tak jak to pokazano, ogólne poziomy składników dymu takie jak TPM, smolistość oraz zawartość wody są zasadniczo takie same dla obu papierosów podczas, gdy poziomy nikotyny i akroleiny zostały zredukowane w pewnym stopniu, a pozostałe skł adniki są dramatycznie zredukowane w przypadku składnika wypeł niają cego zawierającego amon. Jeden ze składników, który nie został zredukowany w badaniach to 2-nitropropan. Pomimo, że nie przedstawiono na fig. 7-8, poziom amoniaku w dymie tytoniowym uległ zwiększeniu w przypadku wypeł nienia zawierają cego amon.

W porównaniu do konwencjonalnego wzorcowego papierosa lekkiego (1R4F), papieros podgrzewany elektrycznie według wynalazku zawierający fosforan amonu magnezu (AMP) umieszczony w papierze owijającym daje około 90% obniżenie koncentracji tlenku wę gla, buta-1,3-dienu, akroleina, akrylonitryl, benzenu i benzo(a)pirenu na mg bazy TPM w porównaniu do konwencjonalnego wzorcowego papierosa lekkiego (1R4F). Aldehydy zostały zredukowane o 40% (z jednym wyjątkiem, formaldehydu którego poziom był o 75% wyższy).

Owinięcie według wynalazku może być wykonane w konwencjonalnym procesie papierniczym, w którym wypeł nienie, o niskiej rozpuszczalnoś ci, efektywnie redukuje zawartość skł adników gazowych dymu w postaci czystej lub w postaci mieszaniny z innym materiałem wypełnienia w postaci wodnej zawiesiny zawierającej materiał celulozowy.

Monohydratowa postać AMP (MgNH4PO4 xHO przy czym x jest równe 1) posiada niską rozpuszczalność w wodzie, tak wiec można go stosować w konwencjonalnym procesie papierniczym, na przykład wypełnienie jest zasadniczo nierozpuszczalne w zawiesinie wodnej zawierającej składniki papieru takie jak len i tym podobne. To znaczy, składnik wypełniający zawierający amon jest wystarczająco stabilny w procesie produkcji papieru, aby pozostać nienaruszonym materiałem wypełniającym w gotowym produkcie papierniczym. Oznacza to również wystarczającą stabilność termiczną pozwalająca przetrwać etapy suszenia występujące w procesie przygotowywania papieru.

Składnik wypełniający zawierający amon wydziela amoniak w procesie palenia, obniżając zawartość aldehydowych składników gazu o niskiej masie cząsteczkowej. Monohydratowa postać AMP (monoAMP) jest także znana jako dittmarit i może być uzyskana z surowców lub też może zostać prze16

PL 206 405 B1 kształcona do postaci monohydratowej z postaci sześciowartościowej znanej pod nazwą struvite. Mono-AMP może być dostarczony w szerokim zakresie powierzchni, zakresie wielkości cząstek (zasadniczo rzędu mikronów), posiadać odpowiednią przezroczystość, posiadać niską rozpuszczalność w wodzie (wymagane przy produkcji papieru) i posiadać inne własności, które są uważane za pożądane w wypełniaczach stosowanych w papierach papierosowych. Jako wypełniacz dla papieru papierosowego, monohydrat AMP korzystnie posiada wielkość cząstki poniżej 25 μm, korzystnie poniżej 10 μm.

Gdy użyty jako wypełniacz w procesie produkcji owinięć do papierosów stosowanych w systemach EHCSS, korzystna ilość wypełniacza zawierającego amon wynosi od 10% do 60% końcowej wagi owinięcia, korzystniej 20% do 50% wagi. Wartości procentowe są określane jako obciążenie wypełniaczem. Mimo, że wypełnienie zawierające amon jest korzystnie jedynym wypełnieniem, może zostać wymieszane z jednym lub szeregiem innych wypełnień w papierze. W przypadku mieszanin, część na przykład do 60% wagi, obciążenia wypełnieniem może zawierać jeden lub szereg nieorganicznych węglanów, nieorganicznych wodorotlenków, nieorganicznych tlenków lub nieorganicznych fosforanów. Przykłady takich wypełnień obejmują na przykład węglan wapnia, wodorotlenek magnezu, tlenek magnezu, węglan magnezu i dwutlenek tytanu jak również inne wypełnienia znane ze stanu techniki.

Owinięcia zawierające wypełnienie zawierające amon mogą posiadać gramaturę od 15 do 75 gramów na metr kwadratowy i może posiadać porowatość od 2 do 200 centymetrów sześciennych na minutę na centymetr kwadratowy zmierzoną przy użyciu metody CORESTA („jednostek CORESTA). Korzystna gramatura zawiera się w przedziale pomiędzy 20 a 50 gram na metr kwadratowy a najkorzystniejsza porowatość zawiera się w przedziale od 10 do około 110 jednostek CORESTA. Korzystniejsza gramatura zawiera się w przedziale od 25 do około 30 gramów na metr kwadratowy, a najkorzystniejsza porowatość zawiera się w przedziale od 25 do 50 jednostek CORESTA.

Dodatki wspomagające spalanie, takie jak sole metali alkalicznych kwasów karboksylowych lub kwasów fosforowych, mogą zostać dodane do owinięcia, aby wyregulować lub sterować szybkość spalania produkującego dym. Na przykład dodatki wspomagające spalanie zawierają fumaran sodu, cytrynian sodu, cytrynian potasu, bursztynian potasu, fosforan monohydratu potasu oraz fosforan dwuhydratu potasu.

Aby przygotować owinięcie posiadające wypełniacz zawierający amon, możliwe jest wykorzystanie konwencjonalnego procesu produkcji papierosów z włączeniem wypełniacza zawierającego amon w miejsce, lub w połączeniu z konwencjonalnymi wypełniaczami papieru papierosowego, takiego jak węglan wapnia. Owinięcia papierowe mogą być wykonane z włókien lnianych, pulpy drzewnej lub innych włókien roślinnych. Ponadto, owinięcia papierowe mogą być konstrukcją konwencjonalną zawierającą pojedyncze owinięcie, konstrukcją zawierającą wiele warstw owinięcia lub konstrukcją zawierającą jedno owinięcie materiałem wielowarstwowym.

Jeśli wypełniacz zawierający amon zawiera postać monohydratu fosforanu amonu magnezu, może zostać włączony do papieru papierosowego w sposób opisany poniżej. Na przykład, zawiesina monohydratowej postaci fosforanu amonu magnezu może być wymieszana z surowcem dostarczanym do maszyny papierniczej, lub zawiesina może zostać wysuszona do postaci cząsteczkowej (na przykład proszku) i taki proszek może zostać dodany do surowca papierniczego. Aby uniknąć przekształcania monohydratowej postaci fosforanu amonu magnezu do postaci sześciowartościowej, korzystnym jest utrzymanie temperatury zawiesiny powyżej 55°C aż do chwili bezpośredniego włączenia do strumienia surowca (korzystnie podgrzanego do temperatury powyżej 60°C) dostarczanego do maszyny papierniczej lub do chwili wysuszenia zawiesiny do postaci cząsteczkowej w procesie suszenia błyskawicznego, w którym woda usuwana jest z zawiesiny w podwyższonej temperaturze. Po wysuszeniu, postać monohydratowa fosforanu amonu magnezu pozostaje stabilna. Fosforan amonu magnezu korzystnie posiada wielkość cząstki w zakresie od 2 μm do 8 μm, korzystniej w zakresie od 2 μm do 4 nm.

Należy zauważyć, że niniejszy wynalazek może być zrealizowany w innych postaciach i procesach, bez odchodzenia od ducha lub zasadniczych cech wynalazku. Wynalazek został przedstawiony w odniesieniu do różnych korzystnych przykładów wykonania, możliwe jest też wprowadzenie szeregu zmian lub odmian, bez naruszania zakresu wynalazku określonego w zastrzeżeniach patentowych.

PL 206 405 B1

Claims

1. Papieros do palenia w systemie elektrycznym, zawierający rurową matę tytoniową częściowo wypełnioną materiałem tytoniowym tak, że definiuje wypełnioną tytoniem część rdzenia, usytuowaną w pobliż u wolnego krańca papierosa, który to papieros zawiera zewnętrzne owinięcie otaczające wypełnioną tytoniem część rdzenia, przy czym papieros jest umieszczany w zapalniczce systemu elektrycznego do palenia papierosa tak, że element grzejny podgrzewa strefę grzewczą papierosa, znamienny tym, że papieros (23) zawiera strefę perforacji (12, 14) oddaloną od swobodnego krańca (15) części wypełnionej tytoniem (88).

2. Papieros według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera warstwę materiału filtrującego (62).

3. Papieros według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera zbiór rozmieszczonych obwodowo otworów (16) utworzonych w rurowej macie tytoniowej (66), przy czym otwory (16) są przysłonięte przez zewnętrzne owinięcie (71).

4. Papieros według zastrz. 3, znamienny tym, że rurowa mata tytoniowa (66) zawiera rurową matę bazową (68) i warstwę materiału tytoniowego (70) umieszczonego wzdłuż wewnętrznej części rurowej maty bazowej (68), przy czym otwory (16) przechodzą przez matę bazową (68) i warstwę materiału tytoniowego (70).

5. Papieros według zastrz. 3, znamienny tym, że otwory (16) mają w przybliżeniu średnicę 1 mm, a zbiór otworów liczy 6 otworów umieszczonych w rzędzie, przy czym strefa perforacji (12, 14) zawiera jeden lub dwa rzędy otworów perforacji (17), a każdy z nich zawiera 12 otworów perforacji.

6. Papieros według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełniacz zawiera tylko wypełniacz fosforan amonu i magnezu.

7. Papieros według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełniacz fosforan amonu i magnezu ma zasadniczo postać monohydratu fosforanu amonu i magnezu.

8. Sposób palenia papierosa, w systemie elektrycznym, w którym doprowadza się prąd elektryczny z baterii do rezystorowego elementu grzejnego zespołu grzewczego zapalniczki, dla ogrzewania papierosa, zgodnie z określonym cyklem zasilania, znamienny tym, że cykl zasilania realizuje się za pomocą układu sterującego (41) tak, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23), wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość przynajmniej jednego składnika gazowego dymu tytoniowego, włączając w to tlenek węgla, buta-1,3-dien, izopren, akroleina, akrylonitryl, cyjanowodór, o-toluidyna, 2-naftylamina, tlenek azotu, benzen, NNN, fenol, katechina, benz(a)atracen i benzo(a)piren.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość tlenku węgla przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci wę glanu wapnia.

10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość buta-1,3-dienu przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość izoprenu przynajmniej o około 30% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

12. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość akroleiny przynajmniej o około 10% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

13. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość formaldehydów przynajmniej o około 70%, acetaldehydów o przynajmniej około 30% i propionaldehydów przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do

PL 206 405 B1 palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

14. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość akrylonitrylu przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

15. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość cyjanowodoru przynajmniej o około 20% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

16. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość o-toluidyny przynajmniej o około 30% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

17. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość 2-naftylaminy przynajmniej o około 15% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

18. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość tlenków azotu przynajmniej o około 30% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

19. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość benzenu przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

20. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość toluenu przynajmniej o około 40% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

21. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość NNN przynajmniej o około 25% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

22. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość fenolu o około 30% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

23. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość katechiny przynajmniej o około 25% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

24. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość benz(a)atracenu przynajmniej o około 60% w porównaniu do zastosowania systemu

PL 206 405 B1 elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

25. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za pomocą elementu grzejnego (37) podgrzewa się strefę grzewczą papierosa (23) tak, że wytwarza się dym tytoniowy i jednocześnie redukuje się zawartość benzo(a)pirenu przynajmniej o około 50% w porównaniu do zastosowania systemu elektrycznego (21) do palenia papierosa tego samego rodzaju, zawierającego w owinięciu wypełniacz tylko w postaci węglanu wapnia.

26. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosuje się wypełniacz stanowiący od około 10% do około 60% wagowych całkowitej wagi owinięcia (71) posiadającego pojedynczą warstwę zawierającą przynajmniej jeden obwodowy rząd perforacji (12, 14), a owinięcie (71) posiada gramaturę mieszczącą się w zakresie od 15 g/m² do około 75 g/m² i porowatość mieszczącą się w przedziale od 2 jednostek CORESTA do około 200 jednostek CORESTA, i/lub owinięcie (71) zawierające od około 2% do około 15% wagowych dodatków palnych zawierających przynamniej jedne z następujących składników sól kwasu metalu alkalicznego wybranego z grupy zawierającej fumaran sodu, cytrynian sodu, cytrynian potasu, bursztynian potasu, fosforan monohydratu potasu, fosforan dwuhydratu potasu.

27. Sposób według zastrzeżenia 8, znamienny tym, że stosuje się owinięcie (71) posiadające gramaturę od 25 g/m² do około 35 g/m² i porowatość w zakresie od 25 jednostek CORESTA do około 45 jednostek CORESTA, ilość wypełniacza mieszczącą się w przedziale od około 20% do około 40% wagowych względem całkowitego ciężaru wypełniacza i/lub średnią wielkość cząstek wypełniacza mniejszą niż 5 μm.

28. System elektryczny do palenia papierosa, zawierającego rurową matę tytoniową częściowo wypełnioną materiałem tytoniowym tak, że definiuje wypełnioną tytoniem część rdzenia, usytuowaną w pobliżu wolnego krańca papierosa, który to papieros zawiera zewnętrzne owinięcie otaczające wypełnioną tytoniem część rdzenia oraz zapalniczkę zawierającą przynajmniej jeden element grzejny i układ sterujący do sterowania podgrzewaniem elementu grzejnego zgodnie z cyklem zasilania, przy czym w zapalniczce częściowo umieszczony jest papieros, znamienny tym, że zewnętrzne owinięcie (71) zawiera celulozowy materiał i przynajmniej jeden umieszczony w nim wypełniacz zawierający składnik obejmujący amon w ilości efektywnie redukującej zawartość składników gazowych dymu tytoniowego wytworzonego podczas spalania/pirolizy wypełnionej tytoniem części rdzenia (88), przy czym układ sterujący (41) stanowi ogranicznik podgrzewania strefy grzewczej do temperatury nie przekraczającej 500°C przy wytwarzaniu dymu tytoniowego z jednoczesną redukcją zawartości przynajmniej jednego składnika gazowego dymu tytoniowego, włączając w to tlenek węgla, buta-1,3-dien, izopren, akroleina, akrylonitryl, cyjanowodór, o-toluidyna, 2-naftylamina, tlenek azotu, benzen, NNN, fenol, katechina, benz(a)atracen i benzo(a)piren.

29. System według zastrz. 28, znamienny tym, że układ sterujący (41) stanowi ogranicznik podgrzewania strefy grzewczej do temperatury nie wyższej niż 450°C.

₂

30. System według zastrz. 28, znamienny tym, że strefa grzewcza obejmuje obszar od 10 mm²do 20 mm², a układ sterujący (41) stanowi ogranicznik podgrzewania elementu grzejnego (37) do podgrzewania maty tytoniowej (66) przylegającej do strefy grzewczej, do temperatury z zakresu od 200 do 350°C przy dostarczeniu do elementu grzejnego od 15 do 40J energii, korzystnie od 20 do 35J.

31. System według zastrz. 28, znamienny tym, że zapalniczka (25) zawiera zespół grzewczy (39) zawierający zbiór elementów grzejnych (37) oraz gniazdo (183), które obejmuje osiowy wolny kraniec (15) papierosa (23) w części rdzenia wypełnionej tytoniem (88).