RO119920B1

RO119920B1 - Dispozitiv electric de fumat cu debitarea aromelor şi procedeu de fabricare a acestuia

Info

Publication number: RO119920B1
Application number: RO95-00491A
Authority: RO
Inventors: Alfred L. Collins; Mary Ellen Counts; Amitabh Das; Seetharama C Deevi; Grier S Fleishhauer; Mohamed R. Hajalogol; Patrick H. Hayes; Charles T. Higgins; Willie G. Houck; Billy J. Keen Jr.; Bernard C. Laroy; Robert E. Lee Iii; A. Clifton Lilly Jr.; Peter J. Lipowicz; D. Bruce Losee Jr.; Cafferty Hugh J. Mc; Donald E. Miser; Constance H. Nichols; Wynn R. Raymond; Robert L. Ripley
Original assignee: Philip Morris Products Inc.
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 2005-06-30
Also published as: ATE182440T1; LV10899A; EP0917830A1; BG98844A; NO950919D0; HUT73899A; GR3031362T3; US5865185A; PL174703B1; ATE228782T1; EP0615411A1; NO311823B1; FI951119A0; DK0917830T5; NO950919L; CZ294072B6; RU2135054C1; MD1754G2; UA41898C2; CA2144431C

Abstract

Invenţia se referă la un dispozitiv de fumat (21), în care o ţigară detaşabilă (23), ce conţine un material cu aromă de tutun, este încălzită electric cu ajutorul unui set de elemente electrice de încălzire, montate în interiorul unei brichete (25), pentru dezvoltarea de aromă de tutun sau alte componente, sub formă de vapori sau aerosoli, dirijate către fumător. Ţigara (23) şi bricheta (25) sunt astfel concepute, încât să asigure formarea unor fluxuri de aer ce traversează dispozitivul de fumat şi sunt orientate transversal faţă de ţigara (23). Prin formarea acestor scheme de fluxuri se îmbunătăţeşte circulaţia de aerosoli şi arome dirijate către fumător şi se diminuează procesul de condensare a vaporilor şi aerosolilor reziduali, în zona de încălzire a dispozitivului de fumat. ŕ

Description

Prezenta invenție se referă la un dispozitiv electric de fumat cu debitarea aromelor, ce folosește simultan țigări și brichete, precum și la procedeele aplicate în fabricarea acestora.

Un dispozitiv electric de fumat este prezentat în brevetul US 5060671 acordat unui colectiv și care brevet este integral preluat ca material documentar. Brevetul de mai sus se referă la un dispozitiv de fumat care este echipat cu un set de elemente electrice de încălzire cu o singură folosire. Pe fiecare din aceste elemente de încălzire este dispusă o anumită cantitate de material cu aromă de tutun și cuprinde, de exemplu, tutun sau un material derivat din tutun. Unitatea de încălzire-aromatizare cu o singură folosire este cuplată cu o sursă de energie, care poate fi o baterie sau un condensator, precum și cu o schemă electrică de control prin care se realizează punerea în funcțiune a elementelor de încălzire, fie sub acțiunea sucțiunii exercitate de fumător asupra dispozitivului respectiv fie prin apăsare pe un întrerupător manual. Schema electrică este în așa fel concepută, încât la fiecare fum inhalat, să fie acționat cel puțin unul, dar mai puțin decât totalitatea elementelor de încălzire astfel încât un număr prestabilit de fumuri, fiecare cuprinzând o cantitate în prealabil măsurată de substanță cu aromă de tutun - de exemplu, un aerosol cu arome de tutun sau tutun aromatizat, să fie dirijate către fumător. Este de asemenea preferabil ca schema electrică să împiedice acționarea unui anume element de încălzire mai mult decât o singură dată, pentru a elimina astfel posibilitatea supraîncălzirii materialului purtător de aromă de tutun.

în cazul unor astfel de dispozitive, elementul de încălzire este aruncat împreună cu resturile de tutun. în același timp, legăturile electrice dintre elementele de încălzire și baterie trebuie să fie capabile să suporte operațiile repetate de montare și demontare în momentul înlocuirii unităților de aromatizare.

Se mai cunoaște un dispozitiv electric de fumat prevăzut cu elemente de încălzire refolosibile și care este echipat cu o piesă de unică folosire pentru generarea de aromă de tutun. Piesa de unică folosire cuprinde, de preferință, un segment de aromatizare și un segment de filtru legate între ele prin hârtia de țigară sau orice alt sistem de fixare. Recurgerea la elemente de încălzire refolosibile este firește legată de anumite dificultăți în exploatare, generate îndeosebi de faptul că aerosolii reziduali au tendința de a se depune și de a se condensa pe elementele de încălzire sau pe celelalte componente cu caracter permanent înglobate în alcătuirea dispozitivului.

Problema, pe care o rezolvă invenția, este realizarea unui dispozitiv de fumat de tip îmbunătățit, la care să fie posibilă refolosirea elementelor de încălzire din componentă, la care să se reducă la minimum gradul de condensare a aerosolilor pe elementele de încălzire și pe celelalte componente ce intră în alcătuirea brichetei.

Dispozitivul electric de fumat cu debitarea aromelor, conform invenției, folosește simultan țigări și brichete, realizând un tip de țigară folosit în cadrul său astfel încât să se obțină dirijarea aromelor de tutun către fumător, respectivul dispozitiv înglobând în alcătuirea sa și o brichetă. Țigara conform invenției este alcătuită dintr-un suport, având un prim și un al doilea capăt distanțate între ele în direcție longitudinală și prezentând o primă și o a doua suprafață. Prima suprafață delimitează un spațiu gol dispus între primul și al doilea capăt, iar a doua suprafață cuprinde o zonă ce se aruncă și care este situată în vecinătatea elementelor de încălzire. Materialul cu aromă de tutun este dispus pe prima suprafață a elementului suport. Materialul cu aromă de tutun generează fluxul de aromă de tutun în zona spațiului gol, iar fluxul aromatizat urmează a fi dirijat către fumător atunci când se realizează încălzirea materialului cu aromă de tutun cu ajutorul elementelor de încălzire. Atât elementul suport, cât și materialul cu aromă de tutun permit un flux de aer dirijat transversal către spațiul gol.

în conformitate cu un alt aspect·8ρθοίίίο al prezentei invenții, se prevede ca în cadrul

RO 119920 Β1 dispozitivului de fumat prin care se asigură un transport de arome de tutun către fumător, să 1 se monteze o brichetă care lucrează în paralel cu o țigară detașabilă. Bricheta cuprinde un suport pentru elementele de încălzire, în care se montează, la unul din capete, o țigară detașabilă. 3 Dispozitivul de prindere a elementelor de încălzire este prevăzut cu un mijloc adecvat prin care se asigură un flux transversal de aer pe cel puțin o anumită porțiune a țigării. Pe dispozitivul de 5 prindere sunt fixate mai multe elemente electrice de încălzire. Fiecare din aceste elemente de încălzire prezintă o suprafață amplasată în vecinătatea unei suprafețe ce delimitează acea por- 7 țiune a țigării prin care se asigură fluxul transversal de aer. Mai sunt prevăzute mijloacele necesare pentru a pune în funcțiune unul sau mai multe din totalitatea elementelor electrice de încăl- 9 zire în vederea obținerii unui flux de arome de tutun generate de țigară. Fluxul transversal de aer este generat atunci când fumătorul trage din țigara montată în brichetă. 11 în conformitate cu un alt aspect specific al prezentei invenții, se realizează un dispozitiv de fumat prin care se dirijează către fumător un flux de arome de tutun. Dispozitivul respectiv 13 este alcătuit dintr-o țigară amovibilă, o brichetă și mijloacele necesare pentru punerea individualizată în funcțiune a elementelor electrice de încălzire așa fel, încât în spațiul gol din țigară, să 15 se formeze o cantitate prestabilită de arome de tutun.

în fine, în conformitate cu un alt aspect specific al prezentei invenții, se propune un tip 17 de element de încălzire destinat a fi folosit în cadrul unui dispozitiv de fumat și care să asigure dirijarea către fumător a unui flux de arome de tutun. Un element de încălzire este format dintr- 19 un prim capât, un al doilea capăt și un număr de zone curbate dispuse între primul și al doilea capăt și prin care se obține o creștere a rezistenței electrice a respectivului element de încăl- 21 zire. Elementul de încălzire este executat dintr-un material rezistiv, iar prima și a doua suprafață sunt în principiu dispuse în același plan, elementul fiind caracterizat printr-o lungime totală L, 23 o lățime totală W și o grosime T. Lungimea electric utilă a elementului de încălzire este mai mare decât lungimea L, iar aria electric utilă a secțiunii transversale a elementului de încălzire 25 este mai mică decât produsul dintre W și T.

în conformitate cu un alt aspect specific al prezentei invenții, se prezintă un procedeu 27 de fabricare a unui ansamblu integrat de încălzire, destinat a fi folosit în cadrul unui dispozitiv de fumat și prin care să se asigure dirijarea către fumător a unui flux de arome de tutun. 29 Procedeul de fabricare, conform invenției, constă în tăierea unei table de material rezis tiv astfel încât să se obțină un număr de elemente de încălzire legate între ele la cel puțin unul 31 din capete. Prin deformare se conferă tablei o formă cilindrică.

Avantajele invenției sunt:33

- tehnologie simplificată de fabricație;

- o transmitere îmbunătățită a aromelor către fumător;35

- asigurarea unei mai bune transmiteri a aromelor cu ajutorul unui dispozitiv de fumat care folosește în paralel o țigară și o brichetă;37

- elementele de încălzire, ce intră în alcătuirea brichetei, sunt refolosibile, și se reduce la minimum proporția de componente ce nu mai pot fi folosite;39

- se reduc la minimum fenomenele de condensare a aerosolilor pe elementele de încălzire și pe celelalte componente ce intră în alcătuirea brichetei;41

- condiții îmbunătățite de transmitere a aromelor și aerosolilor către fumător.

Se dau, în continuare, mai multe exemple de realizare a invenției, în legătură cu fig. 43 1...24, care reprezintă:

- fig. 1, vedere schematizată în perspectivă a dispozitivului de fumat conform uneia din 45 variantele de realizare a prezentei invenții;

- fig. 2, vedere schematizată în perspectivă parțial secționată a dispozitivului de fumat 47

RO 119920 Β1 conform uneia din variantele de realizare a prezentei invenții;

- fig. 3A, vedere laterală a unei secțiuni transversale printr-un ansamblu de încălzire conform uneia din variantele de realizare a prezentei invenții;

- fig. 3B, vedere dinspre capăt a secțiunii 3B-3B indicată în fig. 3A;

- fig. 4A, vedere schematizată în perspectivă a unei țigări conform uneia din variantele de realizare a prezentei invenții;

- fig. 4B, vedere laterală a unei secțiuni transversale 4B-4B indicate în fig. 4A;

- fig. 5, vedere de ansamblu în perspectivă a unui sistem de fixare a elementului de încălzire conform unei alte variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 6, vedere în perspectivă a unui ansamblu de încălzire conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 7, detaliu al unui ansamblu de încălzire conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 8, vedere în perspectivă a unei părți de element de încălzire conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 9, vedere în perspectivă a unui ansamblu de piciorușe conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 10A, vedere laterală schematizată a unei secțiuni transversale printr-un distanțier conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 10B, vedere schematizată a secțiunii transversale 10B-10B din fig. 10A;

- fig. 10C, vedere schematizată a secțiunii transversale 10C-10C din fig.lOA;

- fig.11 A, vedere laterală schematizată a unei secțiuni transversale printr-o piesă de capăt conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 11B, vedere schematizată a secțiunii transversale 11B-11B din fig.1 A;

- fig. 11C, vedere schematizată a secțiunii transversale 11C-11C din fig.11C;

- fig. 12A, vedere schematizată în perspectivă a unui distanțier de capăt combinat, conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 12B, vedere laterală schematizată a unei secțiuni transversale 12B-12B din fig. 12A;

- fig. 12C, vedere schematizată a secțiunii transversale 12C-12C din fig. 12A;

- fig. 12D, vedere schematizată a secțiunii transversale 12D-12D din fig. 12A;

- fig. 13, vedere de capăt a unui inel conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 14A, vedere schematizată în perspectivă a unui capac conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 14B, vedere laterală schematizată a secțiunii transversale 14B-14B din fig. 12A;

- fig. 14C, vedere schematizată a secțiunii transversale 14C-14C din fig. 14A;

- fig. 14D, vedere schematizată a secțiunii transversale 14D-14D din fig. 14A;

- fig. 15A, vedere laterală schematizată a unui manșon de corp de încălzire conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 15B, vedere de capăt în dreptul secțiunii transversale 15B-15B din fig. 15A;

- fig. 16 și 17, vederi laterale schematizate în secțiune transversală a unor părți componente ale unui dispozitiv de fumat, cu evidențierea liniilor de flux ale dispozitivului de fumat;

- fig. 18, schemă electrică schematizată cu evidențierea traseelor conform unei variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 19, vedere laterală schematizată a unei secțiuni transversale printr-un dispozitiv de fumat conform unei alte variante de realizare a prezentei invenții;

- fig. 20, vedere laterală schematizată a unei secțiuni transversale a unui corp de încăl4

RO 119920 Β1 zire conform unei alte variante de realizare a prezentei invenții;1

- fig. 21, vedere schematizată în perspectivă a unui aparat destinat realizării unui segment central a unei țigări cu unică folosință și utilizată în cadrul dispozitivului de fumat din fig. 19;3

- fig. 22, vedere laterală schematizată a unei secțiuni transversale printr-un dispozitiv de fumat cu inhalare periferică, realizat conform prezentei invenții;5

- fig. 23, schemă electrică schematizată cu evidențierea traseelor conform unei alte variante de realizare a prezentei invenții, și7

- fig. 24, schemă electrică schematizată a unei rețele de sincronizare aparținând circuitului de control din fig. 23;9 în fig. 1 și 2 se prezintă un dispozitiv de fumat 21 conform prevederilor prezentei invenții. Dispozitivul de fumat 21 are în alcătuirea sa o țigară 23 și o brichetă refolosibilă 25. Țigara 23 11 este adaptată corespunzător pentru a fi introdusă și apoi îndepărtată din orificiul 27 practicat în capătul anterior al brichetei 25. Dispozitivul de fumat 21 se folosește, în linii mari, ca și o 13 țigară obișnuită. Țigara 23 se aruncă după unul sau mai multe cicluri de fumat, de preferință, bricheta 25 se aruncă după un număr mai mare de cicluri de fumat decât cele efectuate de 15 țigara 23.

Bricheta 25 este formată dintr-o carcasă 31 și prezintă niște porțiuni anterioare și 17 posterioare 33 și 35. Pentru alimentarea cu energie a elementelor de încălzire, cu care se asigură încălzirea țigării 23, este prevăzută o sursă de energie 37 amplasată, de preferință, în 19 porțiunea posterioară 35 a brichetei 25. De preferință, porțiunea posterioară 35 este așa fel concepută, încât să poată fi lesne închisă și deschisă, în vederea înlocuirii sursei de energie 37, 21 în care scop sunt prevăzute șuruburi sau elemente de cuplare cu arc. De preferință, în porțiunea anterioară 33 se amplasează elementele de încălzire și circuitele electrice care asigură legătura 23 cu sursa de energie 37 amplasată în porțiunea posterioară 35. De preferință, porțiunea anterioară 33 se îmbină cu porțiunea posterioară 35 printr-un sistem simplu de îmbinare, care 25 poate fi de tipul în coadă de rândunică sau cu mufă. De preferință, carcasa 31 este executată dintr-un material dur și rezistent la căldură. De preferință, se folosesc materiale metalice sau 27 mai bine pe bază de polimeri. De preferință, carcasa 31 va avea o formă adaptată mâinii fumătorului; în varianta preferată, ce se prezintă, carcasa are o lungime de 10,7 cm, o lățime 29 de 3,8 cm și o înălțime de 1,5 cm. Sursa de energie 37 este astfel dimensionată, încât să asigure alimentarea cu energie a elementelor de încălzire prin care se realizează încălzirea 31 țigării 23. De preferință, sursa de energie 37 poate fi înlocuită și încărcată și poate cuprinde anumite elemente, cum ar fi un condensator sau, preferabil, o baterie. în varianta preferată, 33 sursa de energie este constituită dintr-o baterie ce poate fi înlocuită și încărcată (concret, patru elemente de baterie de tipul cadmiu-nichel legate în serie) și furnizează în gol o tensiune de 35 aproximativ 4,8 până la 5,6 V. Caracteristicile impuse sursei de energie 37 se stabilesc însă întotdeauna în corelare cu caracteristicile celorlalte elemente componente ale dispozitivului de 37 fumat 21 și îndeosebi cu cele ale elementelor de încălzire. în brevetul US 5144962 se menționează diverse tipuri de surse de energie, ce pot fi utilizate împreună cu dispozitivul de 39 fumat care face obiectul prezentei invenții, cum ar fi bateriile cu încărcare și condensatoarele cu descărcare rapidă ce pot fi încărcate de la o baterie de acumulatori; brevetul de mai sus se 41 include ca material documentar.

Corpul de încălzire 39 prin care se realizează încălzirea țigării 23 este de formă 43 aproximativ cilindrică; prin el se realizează și fixarea poziției relative a țigării în raport cu bricheta 25; el mai cuprinde și circuitele electrice 41 prin care se controlează obținerea unei 45 cantități prestabilite de energie furnizate de sursa de energie 37 către elementele de încălzire

RO 119920 Β1 (nu apar în fig.1 și 2) din componența corpului de încălzire și amplasate, de preferință, în porțiunea anterioară 33 a brichetei. în varianta preferată de realizare, corpul de încălzire 39 cuprinde un număr de opt elemente de încălzire 43 (vezi fig.3A) distanțate unul față de celalalt, alimentate fiecare în parte de la sursa de energie 37 sub controlul schemei de conexiuni 41 și prin care se asigură încălzirea a opt zone dispuse de-a lungul perimetrului țigării 23 pentru a genera opt fumuri cu aromă de tutun. Numărul de elemente de încălzire 43 poate fi diferit de opt; se preferă totuși opt elemente de încălzire și aceasta se explică pe de o parte prin faptul că o țigară convențională corespunde la opt fumuri nominale și, pe de altă parte, prin aceea că opt elemente de încălzire se pretează la un control electric pe bază, de dispozitive binare.

De preferință, schema de conexiuni 41 este comandată cu ajutorul unui senzor acționat de inhalarea fumului și care senzor 45 (vezi fig.2) este sensibil fie la variații de presiune, fie la modificările pe care le suferă fluxul de aer atunci când fumătorul trage din țigara 23. Senzorul 45 acționat prin inhalarea fumului se amplasează, de preferință, în porțiunea anterioară 33 a brichetei 25 și este pus în legătură cu un spațiu din interiorul corpului de încălzire 39, în vecinătatea țigării 23; comunicarea este asigurată prin canalul de legătură 47 ce traversează distanțierul 49 și elementul de capăt 50 al corpului de încălzire 43 și, dacă se consideră indicat, un tub aferent senzorului sensibil la inhalarea fumului (nu apare în desen). Un asemenea senzor 45, acționat prin inhalare de fum și deci susceptibil a fi folosit în alcătuirea unui dispozitiv de fumat 21, este de tipul descris în brevetul de invenție US 5060671 și a cărui parte descriptivă este încorporată aici ca material documentar; un asemenea senzor este de tipul unui senzor pe bază de silicon și cunoscut sub denumirea model 163PCO1D35, fabricat de divizia MicroSwitch a firmei Honeywell Inc., Freeport, 111, și care este capabil să realizeze intrarea în funcțiune a oricăruia din elementele de încălzire 43 ca urmare a unei variații de presiune intervenite atunci când fumătorul trage din țigara 23. în practică s-a dovedit că pentru acționarea a oricăruia din elementele de încălzire 43 prin detectarea variațiilor de flux de aer, se pot folosi, cu bune rezultate, diverse aparate sesizoare de flux cum ar fi cele funcționând pe baza principiului anemometriei termice.

Se consideră indicat ca la exteriorul brichetei 25, de preferință, pe porțiunea anterioară 33, să se monteze un indicator 51 care să ofere informații cu privire la fumurile restante de care mai dispune țigara 23 ce a fost introdusă în brichetă. De preferință, indicatorul 51 cuprinde un afișaj pe bază de cristale lichide cu șapte segmente. în varianta preferată prezentată, indicatorul 51 afișează cifra “8 atunci când o rază luminoasă emisă de un senzor fotosensibil (vezi fig.2) este reflectată de suprafața frontală a unei țigări 23 recent introduse și detectată de senzorul fotosensibil 53. Se consideră preferabil ca un astfel de senzor fotosensibil 53 să fie montat în orificiul 55 practicat în distanțierul 49 și piesa de capăt 50 a corpului de încălzire 39 (vezi de exemplu fig.3A). Senzorul fotosensibil 53 emite un semnal dirijat către schema de conexiuni 41 care, la rândul său emite un semnal dirijat către indicatorul 51. Afișarea cifrei ‘8 de către indicatorul 51 arată că cele opt fumuri preferate, asigurate de fiecare țigară 23, sunt disponibile, respectiv, că nici unul din elementele de încălzire 43 nu a fost încă acționat pentru încălzirea țigării nou introduse. După ce a fost complet fumată țigara 23, indicatorul afișează cifra 0. în momentul în care țigara 23 este scoasă din bricheta 25, senzorul fotosensibil 53 nu detectează prezența vreunei țigări 23, iar indicatorul 51 este decuplat. Senzorul fotosensibil 53 este astfel modulat, încât să nu emită constant o rază luminoasă și deci să nu consume în mod inutil sursa de energie 37. Un senzor fotosensibil 53, ce se consideră corespunzător a fi folosit în cadrul dispozitivului de fumat 21, este senzorul fotosensibil tip OPR5OO5, fabricat de OPTEK Technology, Inc. 1215 West Crosby Road, Carrolton, Texas 75006.

RO 119920 Β1

Una din diversele variante alternative posibile de înlocuire a senzorului fotosensibil 53, 1 menționat mai sus, o poate constitui prevederea unui comutator mecanic (nu apare în desene), capabil să detecteze prezența sau lipsa unei țigări 23, cuplat cu un buton de resetare (nu apare 3 în desene), pentru readucerea la zero a sistemului de conexiuni 41 atunci când o țigară proaspătă este introdusă în bricheta 25 - ceea ce are drept efect afișarea de către indicatorul 51 a 5 cifrei 8 ș.a.m.d. Sursele de energie, schemele de conexiuni, senzorii acționați prin inhalarea fumului și indicatorii folosiți în cadrul dispozitivului de fumat 21, care face obiectul prezentei 7 invenții, sunt tratați în capitolul de descriere al brevetului US 5060673 inclus ca material documentar. Se consideră indicat ca în timp ce se fumează, canalul de legătură 47 și orificiul 55 9 practicat în distanțierul 49 și în piesa de capăt 50 a corpului de încălzire să fie etanșate.

în fig.4A și 4B se prezintă în detaliu tipul de țigară 23 ce se consideră indicat să fie folo- 11 sit în cadrul prezentului dispozitiv de fumat 21, este totuși de menționat că țigara poate avea orice formă dorită, cu condiția însă de a fi capabilă să genereze un flux de aromă de tutun, care 13 să fie dirijat către fumător în momentul în care țigara este încălzită cu ajutorul elementelor de încălzire 43. Țigara 23 este alcătuită dintr-o membrană pe bază de tutun 57 formată dintr-un 15 element suport 59 pe care se dispune materialul cu aromă de tutun 61 și care cuprinde, de preferință, tutun. Membrana pe bază de tutun 57 este înfășurată și se reazemă la unul din capete 17 pe un filtru cilindric 63 de tipul cu flux invers și la celălalt capăt pe un prim filtru 65 cu curgere liberă și de asememea de formă cilindrică. Acest prim filtru 65 cu curgere liberă este, de prefe- 19 rință, un filtru de tipul cu tub deschis, având un canal longitudinal de trecere 67 prelungit centric prin primul filtru cu curgere liberă, ceea ce are ca urmare o rezistență redusă la inhalare, 21 respectiv, instalarea unui regim de curgere liberă.

Dacă se dorește, foița de țigară 69 poate fi înfășurată în jurul membranei pe bază de 23 tutun 57. Dintre tipurile de hârtie ce pot fi folosite ca foiță de țigară 69, menționăm cele cu greutate redusă, de preferință, cu un strat de acoperire cu aromă de tutun sau o hârtie pe bază de 25 tutun, pentru a intensifica astfel aroma de tutun a fumului aromatizat inhalat. Pe foița de țigară 69 se poate depune, la concentrația nominală sau în stare diluată, un extract apos concentrat. 27 Se consideră indicat ca foița de țigară să prezinte următoarele caracteristici fizico-mecanice: o greutate nominală minimă și o grosime minimă, asociate cu o rezistență de rupere la tracțiune 29 suficient de ridicată pentru a permite o prelucrare mecanizată. în condițiile prezentei invenții, se consideră indicat ca foița de țigară pe bază de tutun să prezinte următoarele caracteristici: 31 o greutate nominală de 20...25 g/m² (la o umiditate relativă de 60%), o permeabilitate de minimum 0...25 CORESTA (definită ca fiind volumul de aer, măsurat în centimetri cubi, ce trece 33 prin- tr-un centimetru pătrat de material, de exemplu, o foaie de hârtie, într-un interval de un minut și la o cădere de presiune de 1.0 kilopascal), o rezistență de rupere la tracțiune de 35 minimum 2000 g/27 mm lățime (1 in/min), o grosime de 1,3...1,5 mii, un conținut de maximum 5% CaCO₃ și 0% citrat. Se consideră indicat ca materialele folosite în alcătuirea foiței de țigară 37 69 să cuprindă cel puțin 75% folie pe bază de tutun (amestec de umplutură tratat în curent de fum sau de fum-aer și diferit de cel folosit la fabricarea trabucurilor și tulpina de culoare 39 deschisă). Ca adaos se poate folosi fibră de cânepă, dar numai în cantități care să nu depășească nivelul necesar pentru asigurarea unei rezistențe de rupere la tracțiune 41 corespunzătoare. Foița de țigară 69 poate fi realizată și din hârtie pe bază de fibre de cânepă cu o greutate nominală de 15...20 g/m² sau o astfel de hârtie prevăzută cu un strat dn acoperire 43 din extract. Ca liant se poate folosi un adaos de pectină citrică în cantități mai mici sau cel mult egale cu 1 %. De asemenea, se poate recurge și la un adaos de glicerină, dar numai în proporții 45 care să nu depășească nivelul necesar pentru a conferi hârtiei o rigiditate similară cu cea a

RO 119920 Β1 foiței de țigară uzuale.

Se consideră, de asemenea indicat ca țigara 23 să includă în alcătuirea sa un muștiuc filtrant 71 de formă cilindrică, de preferință, de tipul uzual RTD (Resistance to Draw = rezistență la inhalat), precum și un al doilea filtru 73 de formă cilindrică și de tipul cu curgere liberă. Muștiucul filtrant 71 și al doilea filtru de tipul cu curgere liberă sunt fixate unul în raport cu celălalt printr-un înveliș de hârtie 75. Acest înveliș de hârtie 75 se prelungește până dincolo de capătul celui de al doilea filtru 73 cu curgere liberă și se fixează de foița de țigară 69 pentru a imobiliza unul din capetele primului filtru 65 cu curgere liberă într-o poziție adiacentă unuia din capetele celui de al doilea filtru cu curgere liberă. Ca și primul filtru 65 cu curgere liberă, se consideră preferabil ca al doilea filtru 73 cu curgere liberă să fie prevăzut cu un canal 77 ce trece prin centrul său. Filtrul 63 cu flux invers și primul filtru 65 cu curgere liberă delimitează, împreună cu membrana pe bază de tutun 57, un spațiu liber din interiorul țigării 23.

Se preferă ca diametrul interior al canalului longitudinal 77, aparținând celui de al doilea filtru 73 cu curgere liberă, să fie mai mare decât diametrul interior al canalului longitudinal 67, aparținând primului filtru 65 cu curgere liberă. în cazul de față se consideră preferabil ca diametrul interior al canalului longitudinal 67 să fie de 1...4 mm, iar cel al canalului longitudinal 77 de 2...6 mm. S-a putut constata că adoptarea de valori diferite pentru diametrele interioare ale canalelor 67 și 77 facilitează realizarea unui nivel favorabil de amestec sau turbionare între aerosolii dezvoltați prin încălzire de materialul cu aromă de tutun 61 pe de o parte și aerul inhalat din exterior prin țigara 23, pe de alta parte, atunci când fumătorul trage din țigară; se obține astfel o senzație îmbunătățită de aromă de tutun și se realizează condițiile prin care mai mult decât un capăt al muștiucului filtrant 71 să fie expus amestecului de aerosoli. Dezvoltarea de aromă de tutun prin încălzirea materialului cu aromă de tutun 61 se realizează inițial în fază de vapori în spațiul gol 79 și trece apoi într-un aerosol vizibil ca urmare a amestecării în canalul 77. în afară de primul filtru 65 cu curgere liberă, menționat mai sus, și care prezintă un canal longitudinal 67, există și alte sisteme capabile de a genera amestecul de aromă de tutun în faza de vapori și aer inhalat din exterior: astfel se poate prevedea un prim filtru cu curgere liberă, realizat sub forma unui filtru având o multitudine de orificii mici, respectiv, acest prim filtru cu curgere liberă poate avea o structură în fagure sau se poate prezenta sub forma unei plăci metalice în care a fost practicat un număr mare de orificii.

Se consideră preferabil ca aerul inhalat prin țigara 23 să traverseze, în mod preponderent, membrana pe bază de tutun 57 și foița de țigară 69, urmărind astfel o traiectorie transversală sau radială și nu una longitudinală, trecând prin filtrul 63 cu flux invers. Așa cum se arată în cele ce urmează, este totuși preferabil să se permită aerului să circule prin filtrul cu flux invers la primul fum inhalat prin țigară, ceea ce contribuie la diminuarea RTD-ului. în înțelesul prezentei invenții, inhalarea aerului pe direcție longitudinală prin țigara 23 tinde să conducă la dezvoltarea de aerosoli prin încălzirea membranei pe bază de tutun 57 cu ajutorul unor elemente de încălzire 43 dispuse radial în jurul membranei pe bază de tutun și care nu au fost îndepărtate corespunzător din spațiul gol 79.

în cazul de față se consideră preferabil ca senzația de aromă de tutun să se obțină aproape integral, pe seama modului de alcătuire a membranei pe bază de tutun 57 și a nivelului energetic la care se situează elementele de încălzire 43. în consecință, se consideră preferabil ca (cu excepția primului fum tras) să se reducă la minimum, pe durata fumatului, proporția de aer ce circulă prin țigară și care provine din fluxul longitudinal ce traversează filtrul 63 cu flux invers. în afară de aceasta, se consideră preferabil ca filtrul 63 cu flux invers să reducă la minimum fluxul de aerosoli ce provin din spațiul gol 79 și se deplasează în sens invers după încăl

RO 119920 Β1 zirea materialului cu aromă de tutun 61, astfel încât să se reducă la minimum posibilitățile de 1 deteriorare a componentelor brichetei 25 ca urmare a fluxului inversat de aerosoli provenind din țigara 23. 3

Elementul suport 59, pe care se aplică materialul cu aromă de tutun 61, asigură separarea dintre elementele de încălzire 43 și materialul aromatizat, transferul de căldură de la ele- 5 mentele de încălzire către materialul aromatizat și păstrarea coeziunii țigării după fumat. Tipurile preferate de elemente suport 59 sunt cele alcătuite dintr-o împâslitură de fibre de carbon nețe- 7 sute și care se preferă datorită stabilității lor termice. Astfel de împâslituri ar trebui să aibă, de preferință, grosimi între circa 0,05 și circa 0,11 mm și să fie alcătuite din fibre de carbon nețe- 9 sute (având o greutate nominală cuprinsă în gama între circa 6 și circa 12 g/m² și fibre cu dia metre cuprinse între circa 7 și circa 30 pm). Lungimile fibrelor trebuie să permită ca împâslitură 11 să reziste la solicitările la tracțiune ce pot interveni pe parcursul prelucrării. Se consideră indicat ca împâslitură să includă un liant având caracteristici compatibile cu folosirea sa în alcătuirea 13 de dispozitive electrice de fumat (respectiv caracteristici subiectiv acceptabile).

Alte tipuri de elemente suport 59 sunt cele din categoria materialelor cu greutate redusă, 15 cum ar fi sitele metalice cu ochiuri deschise sau foliile metalice perforate. Astfel, de exemplu, se pot folosi site metalice cu greutăți cuprinse între circa 5 și circa 15 g/m² și alcătuite din sârme 17 cu diametre cuprinse între circa 0,038 (circa 1,5 mii) și circa 0,076 mm (circa 0,25 mii). Alte tipuri de site sunt alcătuite dintr-o folie (de exemplu din aluminiu) cu o grosime de 0,0064 mm 19 (circa 0,25 mii), prevăzută cu perforații având diametre cuprinse între circa 0,3 și circa 0,5 mm și care conduc la o diminuare a greutății foliei în proporție de circa 30% și respectiv circa 50%. 21 Se consideră preferabil ca perforațiile să fie decalate sau discontinue (adică să nu fie dispuse în linie) pentru a diminua transmiterea de căldură în direcție transversală dinspre materialul cu 23 aromă de tutun 61.

înglobarea unor asemenea site și folii metalice într-o țigară 23 se poate realiza într-o 25 mare diversitate de moduri, dintre care amintim, de exemplu, turnarea pe o bandă a unei suspensii cu aromă de tutun, urmând ca suportul de sită sau folie să fie suprapus peste suspensia 27 în stare umedă, înainte de a fi supusă uscării, și laminarea suportului de sită sau folie împreună cu o împâslitură sau un strat de bază cu aromă de tutun și cărora li s-a adăugat un liant cores- 29 punzător. De regulă, suporturile nu ar trebui să vină în contact cu elementele de încălzire, având în vedere că există oricând pericolul apariției unui scurtcircuit electric în interiorul aces- 31 tora sau între elementele de încălzire 43. Ori de câte ori se folosesc straturi suport metalice, se consideră preferabil să se recurgă la lianți corespunzători și la un tip de hârtie cu greutate 33 redusă, cum ar fi foița de țigară 69, prin care să se realizeze un strat electroizolant intercalat între suportul metalic 59 și elementele electrice de încălzire 43. 35

Se consideră preferabil ca membrana pe bază de tutun 57 sa fie realizată pe baza unei tehnologii de tipul celor folosite în fabricarea hârtiei. Conform acestui proces, se prevede spăla- 37 rea cu apă a tocăturii de tutun. Părțile solubile se folosesc într-o fază ulterioară ca strat de acoperire. Fibrele de tutun rămase (extrase) se folosesc în alcătuirea împâsliturii de bază. Se 39 adaugă alginat de sodiu, iar fibrele de carbon se dispersează în apă. în locul alginatului de sodiu, se poate folosi ca adaos orice tip de hidrocoloid care nu influențează aroma de tutun, 41 este solubil în apă și prezintă o greutate moleculară corespunzătoare pentru a conferi împâsliturii pe bază de tutun rezistența necesară. Dispersia se amestecă cu suspensia de fibre de 43 tutun extrase și i se adaugă eventuali aromatizanți. Amestecul rezultat se aplică în stare umedă pe o mașină de fabricat hârtie cu sită lungă, iar împâslitură este trecută printr-o mașină obiș- 45 nuită de fabricat hârtie, pentru a obține astfeLîmpâslituca de bază. Părțile solubile eliminate prin spălarea benzii de tutun se aplică pe una din fețele împâsliturii de tutun, de preferință, cu aju 47

RO 119920 Β1 torul unei mașini de cretare inversabile, ce se amplasează după un tambur sau un uscător. Este preferabil ca raportul părți solubile de tutun/praf sau particule de tutun să fie cuprins între valorile 1:1 și 20:1. Suspensia poate fi de asemenea aplicată sau extrudată pe o împâslitură de bază. Se mai poate ca aplicarea stratului de acoperire să se facă în afara liniei de fabricație, în faza de acoperire sau după această fază, se pot adăuga diverse arome curent folosite în tehnologiile uzuale de fabricare a țigărilor. Se adaugă pectină sau alt hidrocoloid, de preferință, în proporție de 0,1 până la 2,0%, pentru îmbunătățirea caracteristicilor suspensiei de formare a stratului de acoperire.

Independent de natura suportului 59 folosit, materialul cu aromă de tutun 61 depus pe suprafața interioară a suportului emite arome atunci când este încălzit și este capabil să adere de suprafața suportului. Materialele de acest tip cuprind folii continue, spume, geluri, suspensii supuse uscării sau suspensii aplicate prin pulverizare și supuse uscării, care, de preferință, dar nu în mod necesar, includ tutun sau derivate de tutun.

Pe parcursul prelucrării, se adaugă împâsliturii de tutun 57 un umectant, cum ar fi glicerina sauglicol-propilenă, în proporție de 0,5 până la 10% umectant raportat la greutatea împâsliturii. Umectantul facilitează formarea unui aerosol vizibil, acționând ca un precursor. Atunci când fumătorul exhală un aerosol ce conține tutun aromatizat și umectant, umectantul condensează în atmosferă și acest umectant condensat conferă aspectul de fum de țigară obișnuit.

Cum materialul cu aromă de tutun 61, ce apare în prezenta invenție, este dispus pe suprafața suportului 59, există posibilitatea de a face ca emisia de arome specifice să varieze în spațiu așa fel, încât profilul acestora să varieze și el în mod selectiv, de la un fum la altul. Astfel, de exemplu, materialul cu aromă de tutun 61 aferent primului element de încălzire 43 poate conține o anumită cantitate sau tip de aromatizant, în timp ce materialul cu aromă de tutun aferent celui de al doilea element de încălzire poate conține o altă cantitate sau un alt aromatizant. în felul acesta, senzația de aromă de tutun, pe care o încearcă fumătorul, poate fi modificată sau adaptată selectiv prin folosirea unui material cu aromă de tutun, alcătuit din diverse profite realizate din materiale diferite și dispuse pe suprafața elementului suport. Astfel, de exemplu, dacă se dorește ca un anume element de încălzire să încălzească o anume zona prestabilită, aparținând acestui material neuniform cu aromă de tutun, fumătorul are posibilitatea de a orienta într-un anumit mod țigara 23 în raport cu elementele permanente de încălzire și acest lucru poate avea loc în momentul în care țigara se introduce în bricheta 25.

în afară de aceasta, conform prevederilor prezentei invenții, senzația de aromă de tutun poate fi făcută să varieze selectiv prin controlul cantității de energie ce se furnizează elementelor de încălzire 43. Astfel, de exemplu, atunci când cantitatea de energie furnizată primului element de încălzire 43 (de exemplu 20 J) este mai mare decât cantitatea de energie furnizată celui de al doilea (de exemplu 15 J), urmează ca temperatura atinsă de primul element de încălzire să fie, de regulă, mai mare decât cea atinsă de cel de al doilea. în consecință, primul element de încălzire furnizează, de regulă, o senzație mai puternică de aromă de tutun decât al doilea. în felul acesta, senzația de aromă de tutun poate fi controlată selectiv prin variația cantității de energie furnizată la fiecare fum în parte.

Se consideră preferabil ca țigara 23 să prezinte un diametru practic constant pe întreaga se lungime și, așa cum se întâmplă la țigările obișnuite, se consideră preferabil ca acest diametru să fie cuprins aproximativ între 7,5 și 8,5 mm, așa fel încât senzația pe care o încearcă fumătorul atunci când folosește dispozitivul de fumat 21 să fie asemănătoare cu cea pe care i-o oferă o țigară obișnuită. în varianta considerată ca preferată, țigara 23 are o lungime totală de 58 mm - ceea ce facilitează folosirea acelorași mașini la fabricarea acestor țigări ca și în cazulfabricării țigărilor obișnuite. Se consideră preferabil ca lungimea combinată a ansamblului for

RO 119920 Β1 mat din filtrul de muștiuc 71 și al doilea filtru 73 cu curgere liberă să fie 30 mm. învelișul de hâr- 1 tie 75 se prelungește, de preferință, cu 5 mm dincolo de căpătui celui de al doilea filtru 73 cu curgere liberă și peste membrana pe bază de tutun 57. Se consideră preferabil ca lungimea 3 membranei pe bază de tutun 57 să fie de 28 mm. La cele două capete opuse, membrana pe bază de tutun 57 se reazemă pe filtrul 63 cu flux invers, a cărui lungime este preferabil de 5 7 mm, și pe primul filtru 65 cu curgere liberă și a cărui lungime este preferabil de 7 mm. Spațiul gol 79 delimitat de membrana pe bază de tutun 57, filtrul 63 cu flux invers și primul filtru 65 cu 7 curgere liberă au preferabil o lungime de 14 mm.

Atunci când țigara 23 este introdusă în orificiul 27 de pe prima suprafață de capăt 29 9 a brichetei 25, ea vine în contact sau vine aproape în contact cu suprafața interioară de capăt 81 a distanțierului 49 aparținând corpului de încălzire 39 (vezi fig.3A), în vecinătatea canalului 11 de legătură 47 ce comunică cu senzorul 45 acționat prin inhalare de fum și a deschiderii 55 aferentă senzorului fotosensibil 53. în această poziție, este preferabil ca spațiul gol 79 al țigării 23 13 să se afle în vecinătatea elementelor de încălzire 43 și ca practic întreaga porțiune de țigară, ce cuprinde al doilea filtru 73 cu curgere liberă și filtrul de muștiuc 71, să se prelungească în 15 exteriorul brichetei 25. Este preferabil ca porțiuni ale elementelor de încălzire 43 să fie deplasate radial către interior pentru a facilita astfel fixarea țigării 23 într-o asemenea poziție în raport 17 cu bricheta 25, încât să se asigure transferul de căldură către membrana pe bază de tutun 57 fie direct, fie prin intermediul foiței de țigară 69. în consecință, se consideră preferabil ca țigara 19 23 să fie compresibilă pentru a permite astfel elementelor de încălzire 43 să apese asupra exteriorului țigării. 21

Fluxul de aer prin țigara 23 se realizează pe mai multe căi. De exemplu, în varianta de țigară prezentată în fig.4A și 4B, foița de țigară 69 și membrana pe bază de tutun 57 sunt sufi- 23 cient de permeabile la aer pentru a permite obținerea RTD-ului dorit, așa fel încât atunci când fumătorul trage din țigară, aerul pătrunde în spațiul gol 79, traversând, transversal sau radial, 25 foița de țigară și membrana pe bază de tutun. Așa cum s-a arătat mai sus, în vederea asigurării unui flux longitudinal de aer către spațiul gol 79, se poate recurge la un filtru permeabil la aer 27 69 și având un flux invers.

Dacă se consideră indicat, fluxul transversal de aer ce pătrunde în spațiul gol 79 poate 29 fi îmbunătățit prin practicarea unor perforații radiale (nu apar în desen) ce traversează foița de țigară 69 și membrana pe bază de tutun 57 și sunt grupate în una sau mai multe zone din veci- 31 nătatea spațiului gol. S-a putut verifica faptul că asemenea perforații ajută formarea de aerosoli și îmbunătățesc senzația de aromă de tutun. Perforațiile practicate în membrana pe bază de 33 tutun 57 au o densitate de aproximativ 1 gaură/1...2 mm², la un diametru al găurilor cuprins între 0,4 și 0,7 mm. Se obține astfel o porozitate CORESTA îmbunătățită cuprinsă între 100 și 35 500. Este preferabil ca foița de țigară 69 să aibă o permeabilitate între 100 și 1000 CORESTA. Este de la sine înțeles că realizarea unor astfel de caracteristici considerate ca fiind optime 37 pentru fumat și dintre care amintim rezistența la inhalare, se poate recurge și la alte valori ale densității perforațiilor sau ale diametrelor găurilor decât cele indicate mai sus. 39

Fluxul transversal de aer dirijat către spațiul gol 79 poate fi facilitat și prin practicarea de perforații (nu apar în desene) ce traversează foița de țigară 69 și membrana pe bază de 41 tutun 57. în cazul în care se optează pentru o țigară 25 având asemenea perforații, foița de țigară 69 și membrana pe bază de tutun 57 se fixează una de cealaltă, după care sunt perforate 43 simultan sau sunt perforate separat și apoi fixate una de cealaltă așa fel încât perforațiile fiecăreia să fie dispuse în linie dreaptă sau să fie suprapuse. __45 în fig. 3A-3B se prezintă o alcătuire preferată a corpului de încălzire 39. în fig. 5 se pre

RO 119920 Β1 zintă o alcătuire modificată a corpului de încălzire 39A descompus în părțile sale componente și care este prevăzut cu un distanțier combinat 49A având și rol de piesă de capăt. Piesa 49A aparținând corpului de încălzire 39A, înlocuiește distanțierul 49 și piesa de capăt 50 aparținând corpului de încălzire 39 din fig. 3A. Este de la sine înțeles că funcțiunile cu caracter general, de asigurare a unui spațiu pentru introducerea unei țigări 23 și de asigurare a elementelor de încălzire necesare încălzirii țigării, pot fi preluate de corpuri de încălzire a căror alcătuire să fie diferită de cea prezentată în fig. 3A-3B și 5.

Așa cum apare în fig. 3A-3B, corpul de încălzire 39 este amplasat în orificiul 27 practicat în bricheta 25. Țigara 23 se introduce, cu filtrul 63 cu flux invers înainte, în orificiul 27 practicat în bricheta 25, respectiv, într-un spațiu de formă aproximativ cilindrică aparținând corpului de încălzire 39 și delimitat de un capac 83 de formă inelară și deschis la unul din capete pentru a permite introducerea țigării, un manșon cilindric 85 de protecție a corpului de încălzire și a cărui prevedere este facultativă, un manșon cilindric 87 al canalului de aer, un ansamblu de încălzire 89 format din elementele de încălzire 43, un ansamblu 91 format dintr-un număr de piciorușe conductoare electric și care servește drept ghidaj comun pentru elementele de încălzire ale ansamblului de încălzire și distanțierul 49. Suprafața interioară de capăt 81 a distanțierului 49 fixează țigara 23 într-o poziție corespunzătoare în interiorul corpului de încălzire 39, așa fel încât elementele de încălzire 43 să fie situate în vecinătatea spațiului gol 79 al țigării. La corpul de încălzire 39A din fig.5, suprafața interioară de capăt 81A a piesei 49A fixează țigara 23 într-o poziție corespunzătoare în raport cu corpul de încălzire.

în principiu, întreg corpul de încălzire 39 este situat în interior și fixat în poziție cu ajutorul unui ajustaj alunecător în raport cu carcasa 31 a piesei frontale 33 ce face parte din bricheta 25. Marginea frontală 93 a capacului 83 este dispusă, de preferință, în dreptul sau puțin dincolo de fața frontală 29 a brichetei 25 și prezintă, de preferință, o porțiune teșită interior sau rotunjită, pentru a facilita introducerea țigării 23 în corpul de încălzire 39. Componentele elementelor de încălzire 43 aparținând ansamblului de încălzire 89 și piciorușele 95 aparținând ansamblului de piciorușe 91, sunt fixate în jurul unei suprafețe exterioare 97 a distanțierului 49 cu ajutorul unui inel 99, ajustarea fiind realizată prin frecare. Capetele posterioare 101 ale elementelor de încălzire 43 și capetele posterioare 103, preferabil, a două din piciorușele 95, sunt preferabil sudate de piciorușele 104 fixate de suprafața de capăt exterioară 105 (vezi fig.3B) a piesei de capăt 50 și care trec prin găurile 107 practicate în piesa de capăt pentru conectare la circuitele electrice 41 și la sursa de energie 37. Este preferabil ca piciorușele 104 să fie suficient de bine fixate de piesa de capăt 50 astfel încât să blocheze fluxul de aer prin găurile 107. Este preferabil ca piciorușele 104 să pătrundă în soclurile corespunzătoare (nu apar în desene), asigurând astfel rezemarea corpului de încălzire 39 în interiorul brichetei 25, iar conductoarele sau circuitele imprimate să facă legătura între soclu și diversele componente electrice. Celelalte două piciorușe 95 oferă o posibilitate suplimentară de rezemare pentru rigidizarea ansamblului de piciorușe 91. Canalul de legătură 47 practicat în distanțierul 49 și piesa de capăt 50 comunică cu senzorul 43 acționat prin inhalarea fumului, iar senzorul fotosensibil 55 sesizează prezența sau absența țigării 23 în bricheta 25.

în mod similar, referindu-ne la corpul de încălzire 39A din fig .5, componentele elementelor de încălzire 43 ale ansamblului de încălzire 89 și piciorușele 95 aparținând ansamblului de piciorușe 91 sunt fixate în jurul suprafeței exterioare 97A a piesei 49A, care fixare este de tipul prin frecare și este asigurată cu ajutorul unui inel 99. Capetele posterioare 101 ale elementelor de încălzire 43 și capetele posterioare 103, preferabil, a două piciorușe 95 trec dincolo de suprafața de capăt exterioară 105A a piesei 49A, pentru a asigura legătura cu circuitele elec

RO 119920 Β1 trice 41 și sursa de energie 37. 1

Este preferabil ca piesa 49A să prezinte o flanșă de capăt 109, în care sunt practicate cel puțin două șanțuri sau găuri 107A și prin care trec capetele posterioare 103 a două din 3 piciorușele 95 prelungite dincolo de suprafața exterioară de capăt 105A. Celelalte două piciorușe 95 asigură o rigidizare suplimentară a ansamblului 91 de piciorușe. Capetele posterioare 5 101 ale elementelor de încălzire 43 sunt fasonate în conformitate cu forma flanșei de capăt 109 și sunt prelungite dincolo de suprafața exterioară de capăt 105A, în sens radial, și trecând de 7 o margine exterioară 111a flanșei de capăt. Canalul de legătură 47 practicat în piesa 49A comunică cu senzorul 45 acționat prin inhalare de fum, iar senzorul fotosensibil 53 sesizează pre- 9 zența sau absența unei țigări 23 în interiorul brichetei 25.

Ansamblul de încălzire 89 din fig,3A, 5 și 6 este preferabil să fie executat dintr-o unică 11 tablă tăiată cu ajutorul laserului și fabricată dintr-un așa numit material superaliat, ce prezintă o combinație de caracteristici fizico-mecanice: rezistență mecanică mare și rezistență la degra- 13 dare superficială în prezența unor temperaturi ridicate. Foaia de tablă este tăiată sau deformată, de exemplu, prin ștanțare sau matrițare, dându-se preferință însă metodei de tăiere 15 cu ajutorul unui laser de C0₂; se urmărește pe această cale să se obțină cel puțin conturul general 115 (vezi fig. 7) al unui ansamblu de încălzire 89. 17

Referindu-ne la conturul 115, se observă că elementele de încălzire 43 sunt prinse unul de celălalt la capetele posterioare 101 cu ajutorul unei porțiuni posterioare 117 aparținând profi- 19 lului 115 decupat din foaia de tablă, iar la capetele anterioare 119 cu ajutorul unei porțiuni ce constituie porțiunea frontală 121 a ansamblului de încălzire 89. Cele două porțiuni laterale 123 21 fac legătura între porțiunea posterioară 117 și porțiunea anterioară 121. Porțiunea posterioară 117 și porțiunile laterale 123 nu fac parte din ansamblul de încălzire 89 în stare finisată, însă 23 facilitează manipularea conturului 115 în timpul prelucrării.

După obținerea conturului 115, fiecare din elementele de încălzire 43 prezintă câte o 25 porțiune lată 125 care, după ce ansamblul de încălzire 89 a ajuns în starea sa finisată, sunt situate în vecinătatea membranei pe bază de tutun 57 și o porțiune îngustă 127 ce servește la 27 realizarea legăturilor electrice cu circuitele 41. Dacă se dorește, porțiunea îngustă 127 a fiecărui element de încălzire 43 este prevăzută cu umeri 129 în vecinătatea capătului posterior 101 și 29 servesc la facilitarea executării legăturilor sudate cu piciorușele 104, sau care se fixează în soclurile (nu apar în desene) pentru realizarea legăturilor electrice cu circuitele 41. Conturul gene- 31 ral 115 este supus ulterior unor prelucrări suplimentare, de preferință, folosind metoda de tăiere cu laser, pentru a se obține astfel amprenta în formă de serpentină 131 (vezi fig.6 și 8) plecând 33 de la porțiunile late 125. Firește, dacă se consideră indicat, amprentele 131 pot fi realizate prin tăiere concomitent cu realizarea conturului general 115. 35

După tăiere sau deformare, foaia de tablă este preferabil supusă unei operații de electropolizare pentru corectarea marginilor fiecăruia din elementele de încălzire 43. Prin corectarea 37 marginilor elementelor de încălzire 43, se facilitează introducerea țigării 23 în bricheta 25, fără ca aceasta să fie agățată. După tăiere sau deformare, foaia de tablă este roluită în jurul unui 39 tipar (nu apare în desene), pentru a se da forma cilindrică. Porțiunea posterioară 117 și porțiunile laterale 123 sunt tăiate, iar marginile 133 ale porțiunii anterioare 121 sunt sudate între ele 41 pentru a forma o singură piesă sau un ansamblu integrat de încălzire 89 așa cum se arată în fig.6. 43

Ansamblul de încălzire 89 poate fi însă realizat și prin oricare din diversele procedee cunoscute. Astfel, de exemplu, conform unei alte metode, ansamblul de încălzire 89 se execută, 45 plecând de la o foaie de tablă căreia i se dă inițial o formă tubulară (nu apare în desene) și care

RO 119920 Β1 este apoi tăiată pentru a forma astfel un număr de elemente separate de încălzire (vezi fig.6). în afară de aceasta, ansamblul de încălzire 89 poate fi executat plecând de la un număr de elemente de încălzire 43 separate, ce se fixează, de exemplu, prin sudare prin puncte, de o bandă sau un inel comun (nu apar în desene) ce îndeplinesc aceleași funcțiuni ca și porțiunea anterioară 121, servind drept legătură electrică pentru elementele de încălzire și constituind suportul mecanic al respectivelor elemente de încălzire. Tot astfel, porțiunea anterioară 121a ansamblului de încălzire 89 poate fi fixată prin sudură sau altfel de un inel (nu apare în desene) având un diametru interior practic egal cu cel al țigării 23. Inelul facilitează păstrarea formei cilindrice a ansamblului de încălzire și îi conferă o rezistență superioară.

Se consideră indicat ca grupul de piciorușe 91 să fie obținut prin una din diversele metode cunoscute, similare cu cele prezentate mai sus în legătură cu tehnologia de realizare a ansamblului de încălzire 89. Similar cu modul în care s-a procedat în cazul ansamblului de încălzire 89, se consideră de asemenea preferabil ca fiecare din piciorușele 95 și o porțiune în formă de bandă, care constituie porțiunea frontală 135 a ansamblului de încălzire 91, să fie obținute prin tăiere dintr-o foaie de tablă dintr-un material conductor electric și care este apoi roluită și sudată pentru a se obține un corp de formă cilindrică. Este preferabil ca ansamblul de piciorușe 91 să fie în așa fel alcătuit, încât diametrul sau interior să fie aproximativ egal cu diametrul exterior al ansamblului de încălzire 89. Porțiunea frontală 121a ansamblului de încălzire 89 se introduce apoi păsuit în porțiunea frontală 135 a ansamblului de piciorușe 91, iar cele două porțiuni se fixează una față de cealaltă, de preferință, prin sudare prin puncte, așa fel încât cele patru piciorușe 95 să fie dispuse în spațiile libere dintre două perechi învecinate de elemente de încălzire 43. Așa cum se vede din fig.3B, cele patru piciorușe 95 (din care numai două sunt efectiv conectate electric la piciorușele 104 prelungite prin piesa de capăt 50, în varianta preferată) sunt preferabil orientate la un unghi de 22,5° față de cele opt elemente de încălzire 43 învecinate, iar piciorușele lor conectate 104 sunt prelungite, traversând piesa de capăt.

Diversele variante constructive de alcătuire a brichetei 25, conform prezentei invenții, sunt toate așa fel concepute, pentru a permite, în condiții standard de folosire, dirijarea către fumător a unei anumite cantități date de aromă de tutun. în mod deosebit, se consideră indicat să se dirijeze către fumător între 5 și 13 mg, preferabil între 7 și 10 mg, de aerosoli pe parcursui a 8 fumuri trase - fiecare fum fiind un fum de 35 ml și o durată de două secunde. S-a putut constata că pentru a asigura acest lucru, elementele de încălzire 43 ar trebui să fie capabile să atingă o temperatură între circa 200 și circa 900°C în condițiile în care se realizează un transfer de căldură către țigara 23. în afară de aceasta, elementele de încălzire 43 ar trebui să consume între circa 5 și circa 40 J de energie, preferabil între circa 10 și circa 25 J sau în condiții optime, circa 15 J. Consumurile energetice mai coborâte sunt agreate de elementele de încălzire 43 care sunt curbate către interior și anume spre țigara 23, pentru a îmbunătăți condițiile de transfer de căldură.

Elementele de încălzire 43 având caracteristici recomandate, au de preferință o suprafață activă între circa 3 și circa 25 mm² și o rezistență între circa 0,5 și circa 3,0 Ω. Se consideră totuși mai indicat ca elementele de încălzire 43 să aibă o rezistență între circa 0,8 și circa 2,1 Ω. Evident că rezistența elementelor de încălzire este dictată și de tipul concret de sursă de energie 37 folosit în scopul furnizării energiei electrice necesare încălzirii elementelor de încălzire 43. Astfel, de exemplu, valorile menționate mai sus pentru rezistențele elementelor de încălzire corespund unor variante în care energia este furnizată de patru celule de baterii nichel-cadmiu, la care tensiunea totală a sursei de energie este de aproximativ 48 până la 5,8 V la mers în gol. în variantele în care se folosesc șase sau opt asemenea baterii montate în serie, este preferabil

RO 119920 Β1 ca elementele de încălzire 43 să aibă rezistențe între circa 3 și circa 5 Ω sau între circa 5 și 1 circa 7 Ω.

Este preferabil ca materialele din care se execută elementele de încălzire 43 să fie așa 3 fel selectate, încât să asigure folosiri repetate de minimum 1800 cicluri închis/deschis fără ca să intervină defecțiuni. Este de asemenea preferabil ca corpul de încălzire 39 să poată fi înlocuit 5 separat de bricheta 25 care include sursa de energie 37 și circuitele electrice care se schimbă preferabil după 3600 cicluri sau mai mult. Materialele ce intră în alcătuirea elementelor de încăl- 7 zire se aleg și, în funcție de rezistența lor la oxidare și de lipsa lor generală de reactivitate, așa fel încât să elimine orice pericol de oxidare sau alte posibilități de reacție cu țigara 23 în condi- 9 ții le de temperatură susceptibile a fi întâlnite. Dacă se consideră indicat, elementele de încălzire 43 pot fi de tipul capsulat într-un mediu inert și conductor termic, cum ar fi un material ceramic 11 corespunzător prin care să se evite atât posibilitatea de oxidare, cât și de reacție.

Pe baza acestor criterii, se poate conchide că lista materialelor corespunzătoare pentru 13 a fi utilizate la fabricarea elementelor de încălzire cuprinde semiconductoarele dopate (de exemplu, siliciul), carbonul, grafitul, oțelul inoxidabil, tantalul, structurile metalo-ceramice și 15 aliajele metalice, cum ar fi, de exemplu, aliajele cu conținut de nichel, crom și fier. Materialul semiconductor pe bază de siliciu este dopat cu impurități fosforice la un nivel de ordinul între 17 5x10¹⁸ impurități/cm³ și 5x10¹⁹ impurități/cm³ și care corespunde unei rezistivități de ordinul între circa 1x1CT²D-cm și circa1x10'³Q-cm. Structurile metaloceramice includ carbura de siliciu și 19 aluminiu și carbura de siliciu și tantal. Se consideră ca fiind corespunzătoare și deci utilizabile materialele pe bază de compuși intermetalici, cum ar fi aluminurile de nichel și aluminurile de 21 fier.

Se consideră totuși ca fiind mai indicat ca elementele de încălzire 43 să fie executate 23 din aliaje refractare care îmbină rezistențe mecanice ridicate cu rezistența la degradare de suprafață, datorită expunerii la temperaturi ridicate. Este preferabil ca elementele de încălzire 43 25 să fie executate dintr-un material ce prezintă concomitent rezistență mecanică ridicată și rezistență de suprafață la temperaturi de până la circa 80% din temperatura de topire. Asemenea 27 aliaje cuprind aliajele cunoscute sub denumirea curentă de superaliaje și care se bazează, în general, pe nichel, fier sau cobalt. Se consideră preferabil ca superaliajul unui element de încăl- 29 zire 43 să includă și aluminiu prin care se obține o îmbunătățire suplimentară a performanțelor materialului (de exemplu, rezistență la oxidare). Acest material refractar cuprinde, printre alte 31 elemente, circa 75% nichel, circa 16% crom, circa 4,5% aluminiu și circa 3% fier în greutate. Așa cum s-a arătat mai sus, se consideră preferabil ca fiecare din elementele de încălzire 43 33 ale ansamblului de încălzire 89 să cuprindă o porțiune de amprentă 131 formată dintr-un număr de zone curbe legate între ele și având fiecare o formă apropiată de cea a unui S, prin care 35 se urmărește mărirea rezistenței efective a fiecărui element de încălzire în parte. Forma de serpentină a amprentei 131 aparținând elementelor de încălzire 43, conduce la mărirea rezistenței 37 electrice, fără ca pentru aceasta să fie necesar să se mărească lungimea totală sau să se diminueze lățimea elementelor de încălzire. Se consideră recomandabil ca elementele de încălzire 39 43 cu rezistențe ce se situează între circa 0,5 și circa 3 Ω și care prezintă amprente a căror lungime este așa fel stabilită, încât să se păsuiască în corpul de încălzire 39 din fig.3A și în 41 corpul de încălzire 39A din fig.5, să prezinte un număr de N zone în formă de S, unde N variază între circa trei și circa doisprezece - de preferință, între circa șase și circa zece. 43

Dacă amprenta 131 a elementului de încălzire, prezentată în fig.8, se obține prin decuparea inițială a unei porțiuni late 125 conform fig.7, astfel încât această porțiune lată să aibă 45 lățimea W, lungimea l^ și grosimea T, atunci rezistența acestei porțiuni late măsurată între

RO 119920 Β1 capătul 125' și capătul opus 125 al respectivei porțiuni late este dată de relația:

P-/-1

W_rT unde p este rezistivitatea materialului folosit. După realizarea amprentei 131, rezistența acestei amprente crește, datorită faptului că se mărește lungimea electrică efectivă a rezistenței elementului de încălzire 43 și că simultan se micșorează aria secțiunii transversale. Astfel, de exemplu, după ce elementul de încălzire 43 a căpătat forma de amprentă, traseul pe care îl parcurge curentul ce traversează elementul de încălzire, este traiectoria P. Această traiectorie P are însă o lungime electrică efectivă de aproximativ 9 sau 10xW, (pentru cele aproape cinci întoarceri complete pe care le prezintă amprenta elementului ele încălzire), prin comparație cu lungimea electrică inițială L_v în afară de aceasta, aria secțiunii transversale s-a micșorat de la W^T la W₂xT. în conformitate cu prevederile prezentei invenții, mărirea lungimii traseului electric și micșorarea ariei secțiunii transversale acționează în același sens, contribuind astfel la creșterea rezistenței electrice pe ansamblul elementului de încălzire 43 - și aceasta deoarece rezistența electrică este direct proporțională cu lungimea traseului electric și invers proporțională cu aria secțiunii transversale.

în consecință, prin introducerea unei amprente 131 în elementul de încălzire 43 devine posibilă realizarea unei anumite rezistențe în prealabil stabilite, chiar și în condițiile folosirii unei cantități mai reduse de material conductor electric - respectiva rezistență fiind raportată la suprafața încălzită și a cărei arie poate varia, de exemplu, între 3 și 25 mm². Această caracteristică a prezentei invenții comportă cel puțin trei avantaje.

în primul rând, pentru obținerea unei anumite rezistențe date, elementul de încălzire 43 se execută plecând de la o foaie de tablă a cărei lungime ar fi trebuit să fie mai mare dacă elementului i s-ar fi dat o formă liniară. Aceasta permite obținerea unui corp de încălzire 39 mai compact și totodată o diminuare a costurilor de producție a brichetei 25.

în al doilea rând, având în vedere faptul că energia necesară pentru încălzirea elementului de încălzire 43 până la o anumită temperatură de lucru prestabilită crește - în condițiile unui mediu lipsit de curenți de aer, o dată cu creșterea masei elementului de încălzire, rezultă că un element de încălzire în formă de serpentină, prezintă o eficiență energetică îmbunătățită, prin aceea că asigură o anumită rezistență dată însă în condițiile unui volum diminuat de material. Astfel, de exemplu, dacă volumul elementului de încălzire 43 se înjumătățește, masa lui se reduce în aceeași proporție. în consecință, având în vedere faptul că energia necesară pentru încălzirea unui element de încălzire 43 până la o temperatură de lucru dată este în condițiile unui mediu lipsit de curenți de aer - aproximativ proporțională cu masa și cu capacitatea calorică a elementului de încălzire, reducerea la jumătate a volumului atrage după sine o reducere echivalentă a consumului de energie. în felul acesta, se ajunge la obținerea unui element de încălzire 43, având o eficiență energetică îmbunătățită.

Cel de al treilea avantaj obținut prin diminuarea volumului elementelor de încălzire 43 la care s-a adoptat o formă în serpentină, este legat de constanta de timp a elementului de încălzire. Constanta de timp se definește ca fiind durata de timp necesară pentru ca un element de încălzire 43 să treacă de la o prima temperatură la o a doua temperatură mai ridicată, ca urmare a unui aport de energie. Cum constanta de timp a unui element de încălzire 43 este aproximativ proporțională cu masa acestuia, se consideră avantajos faptul că elementele de încălzire având un volum mai redus, se caracterizează și printr-o constantă de timp mai redusă. în felul acesta, în afară de faptul că sunt mai compacte și că prezintă o eficiență energetică îmbunătățită, elementele de încălzire 43 în formă de serpentină necesită o durată mai redusă pentru

RO 119920 Β1 a fi încălzite până la atingerea temperaturii de lucru. Această caracteristică a prezentei invenții 1 contribuie la obținerea unor elemente de încălzire, având o eficiență mai ridicată.

în felul acesta, prin introducerea unui număr de coturi la fiecare din elementele de 3 încălzire 43 (respectiv prin adoptarea unui traseu în formă de serpentină), se obține o creștere a rezistenței electrice a acestor elemente de încălzire, fără a fi necesar să se mărească lungi- 5 mea sau să se diminueze aria secțiunii transversale a elementelor de încălzire. Este de la sine înțeles că se pot adopta și alte forme decât cea prezentată în fig. 8 în care apare un element 7 de încălzire 43 - care forme să rezulte din aplicarea principiilor enunțate și care să conducă la configurații prin care să se obțină un element de încălzire compact și cu o eficiență ridicată. 9

Amprenta 131 se realizează prin tăiere după una din oricare din metodele compatibile, de preferință, cu laser (preferabil, un laser pe bază de CO₂), plecând de la elementele de 11 încălzire 43. Date fiind dimensiunile geometrice reduse folosite la elementele de încălzire 43 în formă de serpentină (astfel de exemplu, intervalul B din fig. 8 este de preferință de ordinul 13 a circa 0,1 până la circa 0,25 mm), se preferă tăierea cu laser care prezintă avantaje în raport cu oricare altă metodă de tăiere ce ar putea fi aplicată pentru decuparea amprentei 131. Cum 15 energia laserului poate fi adaptată astfel încât să se concentreze asupra unor volume reduse, această formă de energie permite prelucrări diversificate, rapide, precise și în condiții de 17 automatizare. în afară de aceasta, prelucrarea cu ajutorul laserului permite atât diminuarea eforturilor induse în masa materialului supus tăierii, cât și limitarea, la minimum, a zonelor de 19 material afectate de căldură (respectiv, a materialului expus oxidării) - avantaje ce sunt evidențiate prin comparație cu alte metode de tăiere (de exemplu, prelucrarea prin descărcări 21 electrice). Alte metode compatibile sunt prelucrarea prin descărcări electrice, ștanțarea de precizie, corodarea chimică și diverse procedee de frezare chimică. Porțiunea amprentată 131 23 poate fi obținută și prin aplicarea metodelor convenționale de ștanțare-matrițare, însă trebuie avut în vedere faptul că uzura matrițelor face ca o astfel de metodă să apară ca fiind mai puțin 25 atrăgătoare - cel puțin în ce privește decuparea serpentinelor.

în afară de decuparea conturului serpentinelor pentru elementele de încălzire 43, se 27 consideră că laserul poate fi utilizat în condiții de eficiență ridicată și la solidarizarea diverselor componente ale unei brichete (de preferință, cu ajutorul unui laser YAG pe bază de ytriu-alumi- 29 niu-granat). Astfel, de exemplu, este preferabil ca ansamblul de încălzire 89 și ansamblul de piciorușe 91 să fie sudate prin puncte, folosind un laser XAG sau pe bază de CO₂. în afară de 31 aceasta, capetele posterioare 101 sau umerii 129 aparținând elementelor de încălzire 43 sunt de asemenea sudate, de preferință, cu ajutorul laserului, de bornele în formă de picioruș 104 33 din piesa de capăt 50 sau de elementele sau soclurile corespunzătoare. Este de la sine înțeles că se dispune de diverse metode convenționale pentru fixarea reciprocă a diverselor compo- 35 nente din alcătuirea unei brichete.

în conformitate cu prevederile prezentei invenții, devine posibil să se reducă la minimum 37 stările de tensiune de natură termică și care pot constitui o potențială sursă de deteriorare a elementelor de încălzire 43. Așa cum se poate vedea în fig.6, porțiunile terminale posterioare 39 101 (sau umerii 129) care se sudează de piciorușele 104 sau de alte circuite sau componente electrice, precum și porțiunile amprentate 131 care generează căldură, se prezintă sub forma 41 unei piese monolit, iar această alcătuire adoptată pentru elementele de încălzire 43 permite să se renunțe la asamblarea prin sudare a porțiunilor amprentate și a porțiunilor de capăt. S-a 43 putut constata că astfel de operații de sudare conduc la apariția de distorsiuni nedorite la încălzirea elementelor de încălzire. Este preferabil ca axele porțiunilor de capăt 101 sau ale 45 umerilor 129 să fie coliniare cu axele porțiunilor amprentate 131. S-a mai putut constata că

RO 119920 Β1 nerespectarea condiției de coliniaritate a axelor este susceptibilă să conducă la apariția de distorsiuni la încălzirea elementelor de încălzire. în afară de aceasta, se consideră preferabil ca asamblarea capetelor opuse 13Γ și 131 ale porțiunii amprentate 131 cu porțiunile liniare ale elementelor de încălzire 43 să se facă în condiții de simetrie - adică fiecare fiind orientată în aceeași direcție. Prin respectarea simetriei capetelor 131' și 131 se poate preîntâmpina torsionarea în direcții opuse a capetelor porțiunii amprentate 131 în timpul încălzirii și deci deteriorarea amprentei. Zonele de tranziție 137' și 137 de la capetele 131' și 131 ale amprentei 131, precum și cele între porțiunile liniare ale elementelor de încălzire 43 și capete, este preferabil să fie teșite așa cum apare în fig.6. în cazul de față se mai consideră că prin adoptarea unei forme teșite pentru zonele de tranziție 137' și 137, se pot atenua stările de tensiuni termice.

Elementele de încălzire 43 și corpul de încălzire 39 mai prezintă și alte caracteristici prin care să se evite apariția altor probleme asociate încălzirii și încălzirilor repetate. Astfel, de exemplu, se știe că, în timpul încălzirii, elementele de încălzire au tendința de a se dilata. Cum elementele de încălzire 43 sunt fixate între capătul frontal 135 fix al ansamblului de piciorușe 91 fixat de porțiunea frontală 121 a ansamblului de încălzire 89 și inelul 99 din vecinătatea capetelor posterioare 101 ale elementelor de încălzire, dilatarea elementelor de încălzire tinde să conducă fie la curbarea dorită spre interior, adică spre țigara 23, a elementelor de încălzire, fie la curbarea nedorită spre exterior și depărtarea lor de țigară. Curbarea spre exterior tinde să formeze un spațiu liber între elementul de încălzire 43 și țigara 23. în aceste condiții se ajunge la o încălzire ineficientă și neuniformă a membranei pe bază de tutun 57 ca urmare a variațiilor ce intervin la nivelul contactului interfacial dintre suprafețele elementelor de încălzire Și țigară.

Pentru a se preîntâmpina fenomenul de curbare către exterior, se consideră preferabil ca fiecare din elementele de încălzire 43 ale ansamblului de încălzire 89 să prezinte o curbură către interior, așa cum se poate vedea în fig.3A. Prin prevederea acestei curburi către interior, se facilitează asigurarea unei bune păsuiri și a unui contact termic bun între elementele de încălzire 43 și țigara 23. Această formă curbată către interior a elementelor de încălzire 43 se poate obține prin una din diversele metode posibile, cum ar fi formarea unui corp de încălzire de tipul celui prezentat în fig.6 pe un dispozitiv de fixare (nu apare în desene) ce prezintă o astfel de curbură către interior. Se consideră preferabil ca forma curbată către interior a elementelor de încălzire 43 să fie obținută cu ajutorul unei matrițe și al unei prese (nu apar în desene) înainte de a da o formă cilindrică ansamblului de încălzire 89. Curbura către interior a elementelor de încălzire 43 tinde să se accentueze pe măsură ce elementele de încălzire se dilată în timpul încălzirii. Se consideră preferabil ca această curbare către interior să fie relativ modestă și să cuprindă întreaga lungime a porțiunii amprentate 131. Zonele teșite - de tranziție 137' și 137 pot căpăta o curbură mai accentuată decât porțiunea mai delicată a amprentei 131. în felul acesta se urmărește să se evite concentrările de solicitări termice în zonele mai vulnerabile ale elementelor de încălzire 43.

Dacă se dorește, se poate prevedea un inel (nu apare în desene) în jurul porțiunii de amprentă 131 a elementelor de încălzire 43. Inelul este conceput să servească drept punct de evacuare a căldurii și atunci când elementele de încălzire 43 se dilată ca urmare a încălzirii, amprentele sunt obligate să se dilate către interior, adică apropiindu-se de țigara 23.

Prin comparație cu ansamblul de încălzire 89 prezentat mai sus, corpul de încălzire 39 din fig.3A mai cuprinde în plus un distanțier 49 și o piesă de capăt 50 aparținând corpului de încălzire. Distanțierul 49, prezentat separat în fig.10A-10C, prezintă o suprafață cilindrică exte

RO 119920 Β1 rioară 97, de care sunt fixate prin frecare cu ajutorul inelului 99 piciorușele 91 și elementele de 1 încălzire 43. Distanțierul 49 mai prezintă un perete de capăt 139 a cărui suprafață interioară de capăt 81 are rolul de a bloca deplasarea țigării 23 în interiorul brichetei 25, așa fel încât țigara 3 să fie corect poziționată în raport cu elementele de încălzire 43 și un perete interior de formă cilindrică 141, pentru a permite pătrunderea țigării în distanțier. Porțiunea 47' a canalului de 5 legătură 47 prin care se asigură comunicarea cu senzorul 45 acționat prin inhalarea fumului, este practicată în peretele de capăt 139. Este preferabil ca porțiunea 47 să fie sub forma unei 7 găuri sau a unui alezaj ce traversează peretele de fund 139 paralel cu axa distanțierului 49. în același perete de fund 139 este practicată și porțiunea 55’ a golului 55 aferent senzorului foto- 9 sensibil 53. între suprafața exterioară 97 a distanțierului 49 și porțiunea 55 a golului se dezvoltă un prim orificiu 143 de inhalare a fumului. Acest prim orificiu 143 de inhalare a fumului facili- 11 tează obținerea nivelului preferat de RTD la primul fum tras din țigara 23 prin aceea că oferă un canal suplimentar de trecere a aerului din zona situată în jurul țigării către o zonă din vecină- 13 tatea filtrului 63 cu flux invers. Având în vedere că membrana pe bază de tutun 57 și foița de țigară 69 tind să se opună accesului de aer către țigara 23 până când un element de încălzire 15 43 a reușit să încălzească o porțiune a țigării, acest prim orificiu 143 de inhalare a fumului asigură dirijarea unui aport de aer către zona corpului de încălzire 39, trecând prin filtrul 63 cu flux 17 invers al țigării. Acest filtru 63 cu flux invers permite accesul unui debit suficient de aer către țigara 23, în vederea asigurării unui RTD mai coborât decât cel ce s-ar fi putut realiza altfel. Se 19 consideră totuși preferabil ca filtrul 63 cu flux invers să fie cât mai etanș posibil, permițând însă trecerea debitului de aer la primul fum tras, așa fel încât aerosolii rămași în spațiul gol 79 21 după inhalarea fumului furnizat de țigara 23 să nu revină în bricheta 25 prin filtrul cu flux invers. După primul fum tras din țigara 23, porțiunea de membrană pe bază de tutun 57 și de foiță de 23 țigară 69 care au fost încălzite prin aprinderea unui element de încălzire, devin mai permeabile la aer. în consecință, debitul de aer ce trece prin acest prim orificiu 143 de inhalare a fumului 25 și prin filtrul cu flux invers devine nesemnificativ - după primul fum - pentru celelalte fumuri trase din țigara 23. 27

Piesa de capăt 50, prezentată separat în fig. 11A-11C, are o formă aproximativ cilindrică și este formată dintr-un perete de capăt 151; piciorușele 104, prin care se face legătura cu 29 piciorușele 95 și elementele de încălzire 43, trec prin găurile 107 practicate în peretele de capăt și sunt prelungite până dincolo de suprafața exterioară 105 a piesei de capăt. Piesa de capăt 31 are, de preferință, o suprafață exterioară 153 de formă cilindrică și o suprafață interioară 155, de asemenea, cilindrică, iar diametrul interior este mai mare decât diametrul exterior al distan- 33 țierului 49 și aproximativ egal cu diametrul exterior al inelului 99. Distanțierul 49 este fixat în poziția sa, de preferință, printr-un ajustaj prin frecare în care este angrenată suprafața interioară 35 169 a manșonului 87 de canal de aer, inelul 99 și suprafața exterioară 97 a distanțierului; în felul acesta se asigură păstrarea poziției distanțierului 49 în raport cu piesa de capăt 50. Așa 37 cum se arată mai jos, sunt prevăzute mijloace pentru fixarea manșonului 87 de canal de aer de piesa de capăt 50. Pentru fixarea distanțierului și piesei de capăt 50, se pot folosi, singure 39 sau combinate, și alte mijloace pe bază de adezivi, șuruburi sau cu clichet.

în afară de aceasta, distanțierul și piesa de capăt 50 mai pot fi prevăzute cu unul sau 41 mai multe striuri și șanțuri (nu apar în desene), prin care se facilitează fixarea acestor componente într-o anumită poziție unghiulară dată. Porțiunea 47’ ’ aparținând canalului de trecere 47 43 este practicată în peretele de capăt 151 și, de preferință, prelungită din zona axei piesei de capăt 50 către marginea exterioară a acesteia. Dacă se consideră indicat, porțiunea 47 poate 45 fi realizată în parte sub forma unui șanț practicat pe suprafața interioară 157 a piesei de capăt,

RO 119920 Β1 care șanț devine etanș la aer prin montarea distanțierului 49. Se consideră preferabil ca porțiunea 47 să fie realizată sub forma unor găuri dispuse longitudinal și radial și practicate în peretele de capăt 151. Tot în peretele de capăt 151 este practicată și porțiunea aparținând golului 55. Porțiunile 47' și 55' aparținând distanțierului 49, sunt dispuse coliniar cu porțiunile 47 și 55 ale piesei de capăt 50 astfel încât să alcătuiască un canal de trecere 47 și un gol 55. Piesa 49A, ce face parte din corpul de încălzire 39A (vezi fig. 5), este detaliată în fig.

12A-12D. Piesa 49A prezintă o suprafață exterioară 97A de formă cilindrică, de care sunt fixate, cu ajutorul inelului 99, piciorușele 95 și elementele de încălzire 45. Această piesă 49A mai prezintă un perete de capăt 139A, o suprafață interioară de capăt 81A care are rolul de a bloca deplasarea țigării 25 introduse în bricheta 25 și a asigura astfel poziționarea corectă a țigării față de elementele de încălzire 43 și o suprafață interioară de perete cilindric 141A prin care se permite introducerea țigării în piesa respectivă. în piesa 49A se mai poate practica și un prim orificiu de inhalare a fumului (nu apare în desene). în peretele de capăt 139A este practicat canalul de trecere 47A ce asigură comunicarea cu senzorul 45 acționat prin inhalarea fumului. Este preferabil ca acest canal de trecere 47A să se prezinte sub forma unei găuri sau unui orificiu ce traversează peretele de capăt 139A paralel cu axa piesei 49A. în același perete de capăt 139A este practicat și golul 55A pentru senzorul fotosensibil 53. Așa cum s-a arătat mai sus, capetele posterioare 101 ale elementelor de încălzire 43 și capetele posterioare 103 preferabil a cel puțin două din piciorușele 95 sunt prelungite dincolo de suprafața exterioară de capăt 105A a piesei 49A pentru a fi conectate la circuitele 41 și la surse de energie 37. Este preferabil ca piesa 49A să fie prevăzută cu o flanșă de capăt 109 în care să fie practicate cel puțin două șanțuri sau găuri 107A prin care să treacă capetele posterioare 103 a două dintre piciorușele 95 prelungite dincolo de suprafața exterioară de capăt 105A. Capetele posterioare 101 ale elementelor de încălzire 43 sunt curbate astfel încât să se adapteze formei flanșei de capăt 109, sunt prelungite dincolo de suprafața exterioară de capăt 105A și apoi dirijate radial către marginea exterioară 111a flanșei de capăt. Manșonul 87A al canalului de aer este păsuit în jurul marginii exterioare 111a flanșei de capăt 109, contribuind astfel la poziționarea și fixarea capetelor 101 ale elementelor de încălzire.

Din considerente de simplificare a trimiterilor, analiza detaliată a dispozitivului de fumat 21 se referă - cu excepția cazurilor în care se specifică contrariul - în principal, la componentele ce intră în alcătuirea corpului de încălzire 39 prezentat în fig.3A-3B. Este totuși de la sine înțeles că această analiză este, în general, aplicabilă atât în cazul variantei de corp de încălzire 39A prezentată în fig.5, cât și în cazul altor variante de alcătuire ce nu sunt în mod special menționate sau discutate în cadrul prezentului material. Așa cum s-a arătat mai sus, corpul de încălzire poate include și alte dispozitive capabile să preia diverse funcțiuni ce revin corpului de încălzire, cum ar fi asigurarea unui spațiu dispus în vecinătatea elementelor de încălzire și având ca destinație încălzirea țigării.

în fig. 13 se prezintă o vedere de capăt a inelului 99 prin care se fixează, în jurul suprafeței exterioare 97a distanțierului 49 din fig. 3A, elementele de încălzire 43 și piciorușele 95. Diametrul interior al inelului 99 este suficient de mare pentru a permite ca inelul să acopere elementele de încălzire 43, fixându-le prin frecare de suprafața cilindrică exterioară 97. Șanțurile longitudinale 159 sunt dispuse în lungul perimetrului interior al inelului 99 și sunt dispuse la un unghi de 90° unul față de celălalt; în ele pătrund piciorușele 95 având, de regulă, o grosime mai mare așa fel, încât inelul să acopere și să fixeze piciorușele de suprafața exterioară 97.

Manșonul 87 de canal de aer are unul din capete 161 fixat de piesa de capăt 50, iar celălalt capăt 163 de capacul 83. Este preferabil ca primul capăt 161 al manșonului 87 de canal

RO 119920 Β1 de aer să fie prevăzut cu un striu exterior 165 care se cuplează cu șanțul interior 167 de pe 1 suprafața interioară 155 a peretelui piesei de capăt 50. în mod similar, al doilea căpăt 163 al manșonului 87 de canal de aer este, de preferință, prevăzut cu un striu exterior 171 care se cu- 3 plează cu șanțul interior 173 de pe marginea interioară 175 a capacului 83. Alcătuirea constructivă a manșonului 87A de canal de aer din variante de corp de încălzire 39A (vezi fig. 5) diferă 5 de alcătuirea constructivă a manșonului 87 de canal de aer din fig.3, prin aceea ca primul capăt 161A al manșonului 87 de canal de aer este prevăzut, de preferință, cu un șanț interior 165A 7 ce se cuplează cu striul exterior 167A de pe marginea exterioară 111a flanșei de capăt 109 aparținând piesei 49A. Porțiunile de elemente de încălzire 43 din vecinătatea capetelor poște- 9 rioare 101 se prelungesc între porțiunile piesei 49A și ale manșonului 87A de canal de aer cuplate între ele. Așa cum se arată în cele de mai jos, cu trimitere la fig. 17, atunci când se urmă- 11 rește mărirea debitului de aer, se pot practica una sau mai multe găuri radiale care să traverseze anumite zone ale corpului de încălzire 39, cum ar fi manșonul 87 de canal de aer, este 13 preferabil ca ele să fie dispuse în anumite puncte situate în lungul manșonului de canal de aer, și anume acolo unde circulația aerului nu este blocată sau unde aerul nu este obligat se par- 15 curgă un traseu chinuit înainte de a ajunge la țigară- traseu care ar putea fi impus de prezența capacului 83 sau a distanțierului 49. 17

Capacul 83 al corpului de încălzire 39 din fig.3A și capacul 83A al corpului de încălzire 39A din fig.5 sunt similare din toate punctele de vedere, cu excepția faptului că peretele interior 19 177 al capacului 83 este mai lung decât peretele interior 177A al capacului 83A. Este preferabil ca diametrul interior al peretelui interior 177 al capacului 83 să nu fie mai mare decât diametrul 21 exterior al țigării 23 și preferabil chiar puțin mai mic, așa fel încât țigara să fie comprimată atunci când este introdusă în bricheta 23 și fixată în poziția respectivă prin strângere. Se consideră 23 preferabil peretele interior 177 de lungime mai mare al capacului 83, prin aceea că asigură o mai bună rezemare a țigării 23. Pentru a putea fi mai bine analizat, capacul 83A este prezentat 25 separat în fig.14A-14D.

Capacul 83A este prevăzut cu un număr de găuri sau canale longitudinale 179A care 27 traversează capacul de la capătul anterior teșit sau rotunjit 93A până la peretele posterior 181 A, ceea ce asigură accesul unui debit de aer în spațiul practicat în interiorul corpului de încălzire 29 39A și în care se introduce țigara 23, respectiv între țigară și manșonul 87 de canal de aer, așa fel încât să se realizeze un flux transversal de aer (dirijat radiat și către interior) care traver- 31 sează membrana pe bază de tutun 57 în dreptul amprentelor 131 ale elementelor de încălzire 43. Așa cum se vede în fig.3A, în varianta preferată de alcătuire a capacului 83 aparținând cor- 33 pului de încălzire 39, găurile sau canalele 179 sunt astfel concepute, încât să fie mai mari în vecinătatea feței posterioare 181 decât în vecinătatea capătului anterior 93, pentru a facilita ast- 35 fel obținerea unui RTD dorit. într-o altă variantă constructivă de realizare a capacului, găurile sau perforațiile longitudinale sunt înlocuite prin șanțuri longitudinale (nu apar în desene) practi- 37 cate în peretele interior al capacului. Așa cum se arată în fig. 14A...14D, în peretele posterior 181A este practicat un șanț circular în care pătrunde și pe care se reazemă un manșon făcui- 39 tativ de protecție 85 al elementului de încălzire și care se prezintă separat în fig.15A...15B. Acest manșon de protecție 85 este o piesă de formă tubulară, având două capete 185 și 187, 41 fiecare din acestea fiind astfel conceput, încât să poată fi introdus în șanțul 183A. Șanțul circular 183A are o rază mai mare decât găurile sau perforațiile 179A, pentru a facilita astfel accesul 43 aerului în interiorul corpului de încălzire 39, atunci când fumătorul trage din țigara 23.

Capacul 83 (vezi fig.3A) poate fi realizat prin formare sau prin prelucrare. Se preferă ca 45 un capac de tipul capacului 83A din fig.5 să fie obținut prin formare ca o unică piesă monolit.

RO 119920 Β1 în cazul în care se optează pentru tehnologia de prelucrare, este preferabil ca acest capac 83 să fie executat din două piese: o piesă exterioară 83' și o piesă interioară 83 (vezi fig.3A) asamblate. Pe suprafața exterioară a piesei interioare 83 se execută o nișă circulară, înainte de montarea piesei interioare în interiorul piesei exterioare 83’, iar această nișă formează apoi șanțul 183 când piesa interioară și cea exterioară sunt asamblate. Capacul 83 alcătuit din două piese executate prin prelucrare permite să se renunțe la executarea, prin prelucrarea unei piese monolit, a șanțului 183.

Ori de câte ori fumătorul dorește (de exemplu după ce a fumat 30...60 de țigări 23), se poate demonta manșonul sistemului de încălzire, care manșon 85 se aruncă și se înlocuiește cu altul nou. Prin prevederea unui asemenea manșon de protecție 85 se evită ca peretele interior 169 al manșonului 87 al canalului de aer să vină în contact cu aerosolii reziduali ce se formează în zona dintre elementele de încălzire 43 și manșonul canalului de aer. Acești aerosoli vin astfel în contact cu manșonul 85 al sistemului de încălzire.

Manșonul 85 al sistemului de încălzire este executat din material termorezistent, hârtie sau plastic, pe care fumătorul îl înlocuiește după ce a fumat un număr de țigări 23. Spre deosebire de construcția tub în tub, ce cuprinde o barieră de aerosoli de formă tubulară, fixată de unitatea cu aromă de tutun descrisă mai jos, și care se aruncă o dată cu unitatea cu aromă de tutun, după ce s-a fumat, manșonul 35 al sistemului de încălzire din cadrul dispozitivului de fumat 21, ce face obiectul prezentei invenții, este astfel conceput, încât să permită refolosirea sa. Aceasta conduce la o simplificare a tehnologiei de fabricare a țigării 23, precum și la reducerea volumului de material ce se pierde după ce a fost fumată o țigară.

în fig. 16 se prezintă schema preferată a fluxurilor de aer ce traversează corpul de încălzire 39 și țigara 23 atunci când fumătorul trage din țigară prin filtrul de muștiuc 71. Ca urmare a sucțiunii aplicate în dreptul filtrului de muștiuc 71, aerul este aspirat prin găurile sau canalele longitudinale 179, pătrunde în interiorul corpului de încălzire 39 prin manșonul de canal de aer sau manșonul sistemului de încălzire (nu este prevăzut cu un simbol de referință în această reprezentare), trece de elementele de încălzire (nu apar în desen) în contact cu țigara 23, traversează membrana pe bază de tutun 57 și foița de țigară 69 permeabilă la aer (perforațiile practicate în membrana 57) și pătrunde în interiorul spațiului gol 79 al țigării. Din acest spațiu gol 79, aerul ajunge la fumător după ce traversează canalul longitudinal de trecere 67 din primul filtru 65 cu curgere liberă, canalul longitudinal de trecere 77 din al doilea filtru 73 cu curgere liberă și filtrul de muștiuc 71. Numărul și dimensiunile canalelor de trecere 179 se stabilesc așa fel, încât să se optimizeze debitul total de materiale granulare (total particulate matter = TPM) ce se dirijează către fumător. în condițiile variantei preferate, în capacul 83 sunt practicate șase sau opt canale de trecere 179.

Așa cum se poate vedea în fig. 17, în locul canalelor de legătură 179 sau suplimentar față de acestea, se pot prevedea alte căi de acces prin care să se asigure pătrunderea aerului în interiorul corpului de încălzire 39 și în spațiul gol 79 al țigării 23. Astfel, de exemplu, în corpul de încălzire 39 pot fi practicate unul sau mai multe canale de trecere radiale 189, dispuse în orice poziție dorită, dar de regulă, în manșonul canalului de aer. în corpul de încălzire 39 pot fi practicate canalele longitudinale de trecere 191 care traversează piesa de capăt sau piesa de capăt și distanțierul (nu apar în desen). Canalele de trecere 179 practicate în capacul 83 se pot prezenta sub formă de găuri sau orificii, așa cum s-a arătat mai sus, sau sub formă de șanțuri longitudinale executate pe suprafața interioară 177 a peretelui capacului. Așa cum s-a arătat mai sus, dacă se dorește, se poate prevedea un filtru 63 cu flux invers prin care să se asigure un flux în direcție longitudinală, dirijat către spațiul gol 79, atunci când fumătorul trage

RO 119920 Β1 din țigară. 1

Dacă se dorește, bricheta 25 poate fi prevăzută cu un eventual tub ascuțit (nu apare în desene), dispus în interiorul corpului de încălzire 39 și care, la introducerea țigării în brichetă, 3 să perforeze filtrul 63 cu flux invers al țigării 23. Tubul este astfel conceput, încât capătul său să fie situat în interiorul spațiului gol 79 și să asigure un aport direct de aer către acest spațiu 5 gol, atunci când fumătorul trage din țigara 23. Tubul este prevăzut cu unul sau mai multe orificii la capătul conducător; orificiile sunt practicate preferabil în pereții laterali ai tubului și sunt opuse 7 capătului conducător al tubului, pentru a permite stabilirea unui curent de aer de mare viteză în direcțiile ce facilitează turbionarea aerului în interiorul spațiului gol. O astfel de turbionare îm- 9 bunătățește condițiile de amestecare a aerului cu aerosolii și vaporii ce iau naștere în interiorul țigării 23. 11 în fig. 18 se prezintă schematic schemele circuitelor electrice de control 41 ale dispozitivului de fumat 21. Schema electrică 41 cuprinde un circuit logic 195 care este un circuit integrat 13 cu aplicații specifice sau ASIC(ASIC = application specific integrated circuit), un senzor 45 acționat prin inhalarea fumului și prin care se detectează dacă fumătorul trage din țigara 23, un 15 senzor fotosensibil 53 prin care se detectează dacă în bricheta 25 a fost introdusă o țigară, un afișaj LCD 51 prin care se precizează numărul de fumuri rămase disponibile la o țigară, o sursă 17 de energie 37 și o rețea de sincronizare 197. Circuitul logic 195 poate fi unul din tipurile curente de circuite capabile să preia funcțiunile menționate mai sus. Orice tip de circuit programabil (de 19 exemplu tipul ACTEL A1010A FPGA PL44C fabricat de Actel Corporation, Suanyvale, California) poate fi programat să efectueze funcțiunile logice numerice cuplate cu funcțiunile analogice 21 efectuate de alte componente, cu precizarea că este necesar să se prevadă un ASIC pentru efectuarea simultană atât a funcțiunilor analogice, cât și a celor numerice într-o singură compo- 23 nentă. Circuite de control și circuite logice având caracteristici similare cu cele ale circuitului de control 41 și ale circuitului logic 195 conform prevederilor prezentei invenții, se prezintă - de 25 exemplu - în documentația de brevet US 5060671 din care capitolul de descriere este înglobat în prezenta documentație ca material documentar. 27 în varianta preferată, cele opt elemente de încălzire 43 (nu apar în fig. 18) sunt conectate la borna pozitivă a sursei de energie 37 și sunt puse la pământ prin intermediul comutatoa- 29 relor corespunzătoare de încălzire 201...208 echipate cu tranzistoare cu efect de câmp (FET = field. effect transistor). Comutatoarele de încălzire 201 ...208 se cuplează sub controlul circui- 31 tului logic 195 și, respectiv, prin intermediul bornelor 211...218. Circuitul logic 195 furnizează semnalele de activare și dezactivare a anumitor comutatoare de încălzire 201 ...208 și prin care 33 se activează și se dezactivează elementele de încălzire ce le corespund.

Senzorul 45 acționat prin inhalare de fum furnizează un semnal dirijat către circuitul logic 35 195 și care cuprinde informații asupra activității fumătorului (respectiv, sesizează o cădere continuă de presiune sau o diminuare continuă a debitului de aer de-a lungul unei perioade de timp 37 suficient de îndelungate). Circuitul logic 195 include mijloace adecvate pentru a face distincția între variații minore ale presiunii aerului și inhalarea mai susținută de fum din țigară, pentru a 39 se evita astfel o activare nepotrivită a elementelor de încălzire ca răspuns la un semnal emis de senzorul 45 acționat prin inhalare de fum de țigară. Acest senzor 45 acționat prin inhalare 41 de fum de țigară poate include un senzor piezorezistiv de presiune sau un senzor optic cu clapetă de tipul celor folosite la acționarea unui amplificator operațional și la care ieșirile servesc, 43 la rândul lor, la furnizarea unui semnal logic dirijat către circuitul logic 195. Din categoria de senzori acționați prin inhalare de fum de țigară și care pot fi utilizați în cadrul unui dispozitiv de 45 fumat menționăm un senzor pe bază de siliciu, model 163PC01D35, produs de: MicroSwitch

RO 119920 Β1 division al firmei Honeywell, Inc., Freeport, 111., sau senzorul tip NPH-502.5G furnizat de firma Lucas-Nova, Freemont, California, sau senzorul tip SLP004D produs de firma SenSym Incorporated, Sunnyvale, California.

Senzorul fotosensibil 53, prin care se detectează prezența țigării, emite un semnal dirijat către circuitul logic 195 prin care se atestă dacă țigara 23 a fost introdusă corect în bricheta 25 (respectiv, dacă țigara este la o distanță de câțiva milimetri față de senzorul fotosensibil montat alăturat distanțierului 49 și piesei de capăt 50 a corpului de încălzire 39, poziția fiind sesizată printr-o rază luminoasă reflectată). Un senzor fotosensibil potrivit pentru a fi folosit în cadrul unui astfel de dispozitiv de fumat este senzorul fotosensibil tip OPR5005 fabricat de OPTEK Technology. Inc. 1215 West Crosby Road, Carrolton, Texas 75006.

Din considerente de conservare a energiei, se consideră preferabil ca senzorul acționat prin inhalarea de fum de țigară și senzorul fotosensibil 53 să fie ciclic puse și scoase din funcțiune pe durata ciclurilor în regim ușor (de exemplu, între circa 2 și 10 % din durata unui ciclu de funcționare). De exemplu, este preferabil ca senzorul 45 acționat prin inhalare de fum de țigară să fie anclanșat timp de 1 ms la fiecare 10 ms. Dacă, de exemplu, senzorul 43 acționat prin inhalare de fum de țigară detectează o cădere de presiune sau o creștere a debitului de aer, ceea ce dovedește că s-a tras din țigară pe durata a patru impulsuri consecutive (respectiv, pe o durată de peste 40 ms), senzorul acționat prin inhalare de fum de țigară transmite un semnal prin borna 221 către circuitul logic 195. Circuitul logic 195 transmite apoi prin una din bornele sale 211...218 un semnal de cuplare a unuia din comutatoarele de încălzire FET notate cu 201.. 208.

în mod similar, se consideră preferabil ca senzorul fotosensibil 53 să fie pus în funcțiune timp de 1 ms la fiecare 10 ms. Dacă, de exemplu, senzorul fotosensibil 53 detectează patru impulsuri reflectate, consecutive, prin care se semnalează prezența unei țigări 23 în bricheta 25, acest senzor fotosensibil transmite prin borna 223 un semnal către circuitul logic 195. Circuitul logic 195 transmite apoi prin borna 225 un semnal către senzorul 45 acționat prin inhalare de fum de țigară, prin care semnal se pune în funcțiune senzorul acționat prin inhalare de fum de țigară. Circuitul logic mai transmite prin borna 227 un semnal prin care se comandă punerea în funcțiune a afișajului 51. Prin tehnicile de modulare prezentate mai sus se reduce timpul mediu uzual necesar senzorului 45 acționat prin inhalare de fum de țigară și senzorului fotosensibil 53 și se prelungește astfel durata de viață a sursei de energie 37.

Circuitul de sincronizare 197 este preferabil un releu programabil de energie constantă în joule și servește pentru a transmite la borna 229 a circuitului logic 195 un semnal de întrerupere, după ce unul, oricare din elementele de încălzire, care a fost activat prin acționarea unuia din comutatoarele de încălzire FET notate cu 201.. .208, a fost menținut în poziția de funcționare pe o durată de timp dată. în conformitate cu prevederile prezentei invenții, circuitul de sincronizare 197 furnizează circuitului logic 195 un semnal de întrerupere după o anumită perioadă de timp ce se măsoară în funcție de tensiunea sursei de energie și care descrește pe durata de încălzire a elementelor de încălzire. Circuitul de sincronizare 197 este așa fel conceput, încât să preîntâmpine și activarea unuia anume din elementele de încălzire 43, după cel alăturat, pe măsura descărcării bateriei. Așa cum se arată în cele ce urmează, se pot folosi și alte configurații de circuite de sincronizare.

în timpul funcționării, în bricheta 25 este introdusă o țigară 23, iar prezența țigării este detectată cu ajutorul senzorului fotosensibil 53. Senzorul fotosensibil 53 transmite prin borna 223 un semnal către circuitul logic 195. Circuitul logic 195 verifică dacă sursa de energie 37 este încărcată sau dacă a scăzut tensiunea. în cazul în care, după introducerea unei țigări 23

RO 119920 Β1 în bricheta 25, circuitul logic 195 constată că tensiunea sursei de energie 37 este coborâtă, afi- 1 șajul 51 începe să clipească, iar orice funcționare a brichetei se blochează până când sursa de energie este reîncărcată sau înlocuită. Tensiunea sursei de energie 37 este monitorizată și în 3 timpul aprinderii elementelor de încălzire 43, iar aprinderea elementelor de încălzire se întrerupe în momentul în care tensiunea scade sub o anumită valoare prestabilită. 5

Dacă sursa de energie 37 este în stare încărcată, iar tensiunea este suficientă, circuitul logic 195 transmite prin borna 225 un semnal către senzorul 45 acționat prin inhalare de fum 7 de țigară, pentru a verifica dacă fumătorul trage din țigara 23. în același timp, circuitul logic 195 transmite prin borna 227 un semnal către afișajul 51 astfel încât LCD-ul va afișa cifra 8 prin 9 care se exprimă faptul că opt fumuri sunt disponibile.

în momentul în care circuitul logic 195 primește prin borna 221 un semnal de la senzorul 11 45 acționat prin inhalare de fum de țigară și prin care este informat că a fost detectată o cădere de presiune cu caracter de durată sau că se constată prezența unui flux de aer, circuitul logic 13 întrerupe - din considerente de conservare a energiei - funcționarea senzorului fotosensibil pe durata fumatului. Circuitul logic 195 transmite prin borna 231 un semnal către circuitul de sin- 15 cronizare 197 pentru a activa releul programabil de energie constantă. Circuitul logic 195 stabilește și care din cele opt elemente de încălzire urmează a fi încălzit și transmite prin una din 17 bornele 211 ...218 un semnal prin care se comandă punerea în funcțiune a unuia din comutatoarele de încălzire FET numerotate cu 201...208. Respectivul element de încălzire rămâne în 19 funcțiune cât timp funcționează și releul.

în momentul în care circuitul de sincronizare 197 transmite prin borna 229 un semnal 21 către circuitul logic 195, arătând că și-a întrerupt funcționarea, respectivul comutator de încălzire FET își încetează funcționarea și trece din poziția ON în poziția OFF, întrerupând astfel aii- 23 mentarea cu energie a elementului de încălzire. Circuitul logic 195 transmite prin borna 227 un semnal către afișajul 51 astfel încât acesta va afișa că a rămas disponibil un fum mai puțin 25 (adică 7 după primul fum tras). Dacă fumătorul mai trage un fum din țigara 23, circuitul logic 195 trece în poziția ON un alt comutator de încălzire FET 211...218 prestabilit, determinând ast- 27 fel alimentarea cu energie a unui anume element de încălzire prestabilit. Succesiunea de operații se repetă până când afișajul 51 ajunge să afișeze 0, ceea ce înseamnă că nu au mai ră- 29 mas fumuri de tras din țigara 23. în momentul în care țigara 23 este scoasă din bricheta 25, senzorul fotosensibil 53 semnalează lipsa vreunei țigări, iar circuitul logic 195 este readus la 31 zero.

în locul componentelor prezentate mai sus sau suplimentar față de acestea, circuitul de 33 control 41 mai poate include și alte componente, cum ar fi cele descrise mai jos. Astfel, de exemplu, dacă se dorește, pot fi introduse diverse componente de reglare. Un asemenea tip 35 de componentă de reglare se referă la circuitul de sincronizare (nu apare în desene) și are rolul de a împiedica formarea unei succesiuni de fumuri dispuse la intervale prea apropiate unul de 37 celălalt, asigurându-se astfel timpul necesar de regenerare a sursei de energie 37.0 altă componentă de reglare include un mijloc de scoatere din funcțiune a elementelor de încălzire 43, 39 atunci când în corpul de încălzire 39 a fost introdus un element inacceptabil. De exemplu, țigara 23 poate fi echipată cu o caracteristică de identificare pe care bricheta 25 este obligată să o re- 41 cunoască înainte de a comanda alimentarea cu energie a elementelor de încălzire 43.

în fig. 19 se poate vedea o altă variantă de alcătuire a unui dispozitiv de fumat 222 con- 43 ceput potrivit prevederilor prezentei invenții. Dispozitivul de fumat 222 este alcătuit dintr-o țigară 224 cu o singură folosință și o brichetă refolosibilă 226, prevăzută cu un orificiu 228 în care se 45 introduce țigara. Dispozitivul de fumat 222 de tipul cu inhalare centrică, la care fluxul de aer

RO 119920 Β1 trece practic prin centrul țigării 224 și al brichetei. Bricheta 226 este prevăzută cu o sursă de energie (nu apare în desene) dispusă ia capătul opus orificiului 228 și dispune și de un circuit de control (nu apare în desene). Ca și în cazul dispozitivului de fumat 21, dispozitivul de fumat 222 este preferabil prevăzut cu anumite componente, cum ar fi un senzor acționat prin inhalare de fum de țigară și un afișaj (nu apare în desene).

Bricheta 226 este închisă într-o carcasă 232 care îi conferă aspectul asemănător cu cel al unei țigări obișnuite. Se consideră preferabil ca această carcasă 232 să aibă o formă tubulară și să fie executată din aluminiu sau dintr-un material plastic rezistent la căldură sau dintr-o hârtie de tip greu în două straturi și înfășurată în spirală. Carcasa 232 prezintă o serie de perforații 233 care permit accesul aerului în interiorul brichetei 226 în timp ce se fumează. Dacă se dorește, în corpul țigării 224 sau în alte puncte dispuse în lungul brichetei 226, pot fi practicate canale de trecere (nu apar în desene) pentru dirijarea convenabilă a fluxurilor de aer.

Țigara 224 este asemănătoare cu țigara 23. Țigara 224 cuprinde o membrană pe bază de tutun 257 alcătuită dintr-un element suport 259 pe care se aplică materialul cu aromă de tutun 261 și care preferabil include tutun. Membrana pe bază de tutun 257 se aplică prin înfășurare și se reazemă pe un filtru cilindric 263 cu flux invers, iar la capătul opus, pe un prim filtru cilindric 265 cu curgere liberă. Acest prim filtru cu curgere liberă poate prezenta un canal longitudinal de trecere (nu apare în desene).

Este preferabil ca țigara 224 să cuprindă și un filtru cilindric de muștiuc 271 care, de preferință, este un filtru uzual de tipul RTD normal (Resistance to Draw = rezistența la inhalarea fumului). Țigara 224 mai poate cuprinde și un al doilea filtru cilindric cu curgere liberă (nu apare în desene) care, asemănător cu al doilea filtru cu curgere liberă 73 prezentat mai sus, facilitează formarea amestecului de aromă de tutun în fază de vapori și de aer. Filtrul 263 cu flux invers și primul filtru 265 cu curgere liberă definesc, împreună cu membrana pe bază de tutun 257, un spațiu gol 279 în interiorul țigării 224. Se consideră preferabil ca primul filtru 265 cu curgere liberă, filtrul 263 cu flux invers și filtrul de muștiuc 271 să fie asamblate și solidarizate reciproc printr-un procedeu compatibil cu folosirea utilajelor de asamblare convenționale și de mare capacitate.

Spre deosebire de țigara 23, țigara 224 include un tub 273 cu rol de barieră inelară de aerosoli, montat în jurul membranei pe bază de tutun 257 la o anumită distanță prestabilită de aceasta. Acest tub 273, ce funcționează ca o barieră de aerosoli, permite reducerea la minimum a fenomenului de condensare a aerosolilor ce iau naștere prin încălzirea materialului cu aromă de tutun 261 - condensare care are loc pe peretele interior al carcasei 232. Este preferabil ca acest tub 273, având rolul de barieră de aerosoli, să fie fixat cu ajutorul unui colier 275, de țigara 224, și anume în jurul primului filtru 263 cu curgere liberă. Colierul 275 și tubul 273 cu rol de barieră de aerosoli prezintă ambele o rigiditate suficientă pentru a împiedica strivirea țigării 224 și a păstra coaxialitatea tubului barieră de aerosoli și exteriorul membranei pe bază de tutun 257 așa fel, încât să se asigure un spațiu aproximativ uniform între interiorul tubului barieră de aerosoli și membrană. Se consideră preferabil ca foița de țigară 269 să asigure poziționarea corectă a filtrului de muștiuc 271 în vecinătatea primului filtru 265 cu curgere liberă a colierului 275 și a capătului tubului 273 barieră de aerosoli.

în alcătuirea brichetei 226 intră un corp de încălzire 239, având un număr oarecare, preferabil opt, de elemente de încălzire 243 pentru încălzirea țigării 224. Este preferabil ca elementele de încălzire 243 să fie de formă liniară, dezvoltate între un punct situat în interiorul brichetei 226 în vecinătatea orificiului 228 și un punct din vecinătatea golului 245 al filtrului cu flux invers, astfel structurat încât să permită introducerea filtrului 263 cu flux invers. Sistemele de încălzire

RO 119920 Β1

243 fiind fixate în grup la unul din capete, de preferință, capătul din vecinătatea golului 245 al 1 filtrului cu flux invers, și sunt teșite la capătul din vecinătatea orificiului 228, pentru a facilita introducerea țigării 224 fără deteriorarea elementelor de încălzire. Elementele de încălzire 243 3 se introduc în spațiul liber dintre membrana pe bază de tutun 257 și tubul 273 barieră de aerosoli.5 în fig.20 se prezintă schematic elementul de încălzire 239. Elementul de încălzire 239 este format dintr-o piesă de capăt 249, un element suport 251 și un număr de brațe suport 2537

- toate executate dintr-un material termostabil și electroizolant. Elementele de încălzire 243 sunt montate pe brațele suport 253. La capetele lor opuse 243' și 243, elementele de încălzire 2439 sunt în contact electric cu piesele alungite 255A și 255B din material conductor electric.

Capetele 243' ale elementelor de încălzire 243 sunt toate conectate electric între ele, 11 pentru a forma blocul sistemului de încălzire. O bornă comună 291 este conectată la o placă conductoare care, la rândul său, este conectată la piesele conductoare alungite 255, conectate 13 electric la capetele 243' ale elementelor de încălzire 243. în placa 293 sunt prevăzute unul sau mai multe canale de aer 295 pentru a permite accesul aerului către o zonă din vecinătatea filtru- 15 lui 263 cu flux invers, aparținând țigării 224, atunci când se trage din țigară.

în colierul 297 al corpului de încălzire pătrunde un gât 29 păsuit pe o porțiune a bornei 17 comune 291 din vecinătatea plăcii conductoare 293. Gâtul 299 prezintă unul sau mai multe canale de trecere 301 prin care se permite accesul aerului către canalele de trecere 295. Picioru- 19 șele conductoare 303 traversează o porțiune a colierului 297 al corpului de încălzire, pentru a forma o legătură electrică între piesele conductoare de formă alungită 255B și circuitul 241. Pie- 21 sele conductoare de formă alungită 255B sunt dispuse în lungul marginilor exterioare ale brațelor suport 253 și sunt fiecare legate electric la capetele 243 ale elementelor de încălzire 243. 23 Capetele 255B' ale pieselor conductoare de formă alungită 255B sunt preferabil curbate pentru a facilita realizarea unei păsuiri cu arc între colierul 297 al corpului de încălzire și gâtul 25 299 în care capetele 255B' vin în contact cu piciorușele 303. Prevederea unei îmbinări de tipul cu arc facilitează scoaterea elementelor de încălzire 24 din bricheta 226 pentru înlocuire sau 27 reparații. Piciorușele 303 și borna comună 291 pătrund în soclurile corespunzătoare (nu apar în desene) pentru conectarea elementelor de încălzire 243 la circuitul 241 în vederea încălzirii 29 individualizate a elementelor de încălzire.

în fig. 22 se prezintă schematic un tip de aparat 321 pentru fabricarea porțiunii 224' din 31 țigara 224 și care cuprinde membrana pe baza de tutun 257, primul filtru 265 cu curgere liberă și filtrul 263 cu flux invers. Materialul suport 259' pentru realizarea suportului 259 este obținut 33 prin tragere de pe un sul 323 cu ajutorul unor rulouri (nu apar în desene) echipate cu aparatură de măsurat. Membrana de material suport 259', prezentată în această variantă, cuprinde zone 35 de material cu aromă de tutun, distanțate între ele și aplicate pe membrana de material suport 259' în poziția 325 sau în orice alt punct convenabil, cum ar fi înainte de înfășurarea sulului 323. 37 Membrana suport 259' trece apoi printr-un mijloc de aplicare a adezivului și care cuprinde o stație 327 de aplicare a adezivului, unde are loc aplicarea pe materialul suport 259' a unui număr 39 de zone de adeziv 261 A. într-o altă variantă, materialul cu aromă de tutun 261 poate fi aplicat continuu pe întreaga lungime a membranei suport 259', iar zonele de material adeziv sunt apli- 41 cate în puncte prestabilite, peste stratul de material cu aromă de tutun.

în aval de stația 327 de aplicare a adezivului este prevăzută o stație 329 de aplicare a 43 filtrului. Este preferabil ca stația 329 de aplicare a filtrului să fie prevăzută cu un tambur rotativ 351 pentru aplicarea alternată a unui filtru 333 sau a unui filtru 335 în dreptul zonelor adezive 45 261A de pe membrana de material suport 259'. Viteza de rotație a dispozitivului 331 este sin

RO 119920 Β1 cronizată cu viteza de avansare a membranei de material suport 259'.

în aval de stația 329 de aplicare a filtrului este prevăzută o stație 337 de înfășurare. Membrana suport 259' este înfășurată continuu în jurul filtrelor 333 și 335 pentru a forma astfel o tijă continuă. După ce această tijă a fost formată, ea este secționată în dreptul stației de tăiere 339. Stația de tăiere 339 este echipată cu un mijloc de tăiere, cu ajutorul căruia tija este secționată în dreptul centrului filtrelor 333 și 335, astfel încât porțiunile secționate de filtru 333 formează două prime filtre 265 cu curgere liberă, iar porțiunile secționate de filtru 335 formează două filtre 263 cu flux invers pentru două porțiuni 224' care alcătuiesc țigara 224. Dacă se dorește, după secționare, filtrele 263 cu flux invers sunt supuse unei prelucrări pentru obținerea unui capăt tronconic și pentru a facilita astfel dispunerea elementelor de încălzire 243 în jurul porțiunii 224. După secționare, fiecare porțiune 224’ este introdusă într-un tub 273 barieră de aerosoli în dreptul unei stații (nu apare în desene) de formare a tuburilor barieră și fixată în interiorul acestuia cu ajutorul colierului 275. Tubul barieră 273 are un diametru mai mare decât diametrul tijei continue și o lungime cel puțin egală cu lungimea fiecărei țigări 224 după secționare. De fiecare filtru 265 cu curgere liberă se fixează un filtru cu muștiuc 271 de formă aproximativ cilindrică, iar fiecare tub 273 barieră de aerosoli și filtrul de muștiuc 271, ce îi corespunde, sunt înfășurați cu un material de înfășurare în dreptul unor stații suplimentare (nu apar în desene).

în fig.22 se prezintă schematic o altă variantă de realizare a unui dispozitiv de fumat 421. Dispozitivul de fumat 421 este astfel conceput, încât să asigure un sistem de fumat cu inhalare periferică, la care elementele de încălzire 443 ale unei brichete 421 sunt dispuse în interiorul unui spațiu gol 427 delimitat de o porțiune inelară aparținând unei țigări 423.

Țigara 423 este alcătuită dintr-o membrană pe baza de tutun 457, la care materialul cu aromă de tutun 451 este dispus pe o suprafață a suportului 459 opus golului 427. Țigara 423 mai cuprinde un tub 473 barieră de aerosoli, un dop 475, un filtru inelar 465 cu curgere liberă, un filtru inelar 463 cu flux invers și un filtru de muștiuc 471. Filtrul 465 cu curgere liberă, filtrul 463 cu flux invers, membrana pe bază de tutun 457 și tubul 473 barieră de aerosoli definesc un gol 479 în care senzația de aromă de tutun este obținută prin încălzirea materialului cu aromă de tutun 461 cu ajutorul elementelor de încălzire 443. Se preferă ca țigara 423 să fie învelită într-o foiță de țigară 469. Corpul de încălzire 439 este prevăzut cu un dop 477 care, împreună cu dopul 475, au rolul de a reduce la minimum transportul de aerosoli prin zonele de încălzire ale dispozitivului de fumat 421. Dopul 477 este prevăzut cu găuri pentru a permite trecerea conductoarelor 481 pentru controlul elementelor de încălzire 443.

în fig.24 se prezintă schematic o altă variantă de schemă electrică de control 541. De preferință, sistemul de control 541 preia o serie de funcțiuni. Cu ajutorul celor (de regulă) opt elemente de încălzire 43 el stabilește, de preferință, ordinea în care se alege următorul elemente de încălzire 43 ori de câte ori este activat senzorul 45 acționat prin inhalare de fum. Preferabil, prin el, este dirijat curentul către elementul de încălzire selectat, dar numai pe o durată prestabilită, care trebuie să fie suficient de mare pentru a furniza suficientă aromă de tutun la fiecare fum mediu tras din țigară, dar nu atât de mare, încât să ardă materialul cu aromă de tutun 61. De asemenea, prin el, se controlează afișajul 51 prin care se face cunoscut (1) cât a mai rămas din țigara 23 (respectiv câte fumuri mai sunt disponibile); (2) dacă tensiunea la sursa de energie 37 a depășit limitele; (3) dacă bricheta 25 este sau nu încărcată cu o țigară și (4) dacă bricheta este încărcată cu un corp de încălzire cum este corpul de încălzire 239 astfel conceput, încât să fie introdus în bricheta 226 cu ajutorul unui dispozitiv de fixare cu arc.

Prin sistemul de control 541 se controlează și cantitatea totală de energie furnizată de sursa de energie 37 a fiecăruia din elementele de încălzire 43. Cum tensiunea furnizată de

RO 119920 Β1 sursa de energie 37 poate varia de la un fum la altul, în loc de a furniza cantități variabile de pu- 1 tere și energie prin activarea fiecărui element de încălzire 43 pe o durată constantă, se consideră preferabil să se furnizeze o cantitate constantă de energie la fiecare fum tras. Pentru a 3 putea furniza cantități constante de energie, circuitul de control 541 monitorizează tensiunea sub sarcină la sursa de energie 37 pe durata cât este activat fiecare element de încălzire 43 5 și continuă să alimenteze cu energie elementul de încălzire până când s-a atins limita dorită de energie măsurată în joule. 7

Așa cum se arată în fig. 24, sistemul de control 541 este format dintr-un circuit logic 570, un decodor BCD 580, un detector de tensiune 590, un circuit de sincronizare 591, un 9 senzor 45 acționat prin inhalare de fum, un afișaj 51 și un circuit 593 de pompă de sarcină. Circuitul logic 570 poate fi orice tip uzual de circuit capabil de a implementa funcțiunile 11 menționate mai sus, cum ar fi o schemă logică programabilă (de exemplu, de tipul ACTEL A1010A FPGA PL44C fabricat de Actel Corporation din Sunnyvale California) programat pentru 13 efectua astfel de funcțiuni. Se consideră preferabil ca circuitul logic 570 să fie exploatat, din considerente de conservare a energiei, la frecvențe coborâte de sincronizare (de exemplu, 33 15 kHz).

Fiecare element de încălzire 43A...43H este conectat la borna pozitivă a sursei de ener- 17 gie 37 și este pus la pământ prin respectivul translator cu efect de câmp (FET) 595A...595H.

Prin bornele sale 581...588, fiecare FET 595A...595H este pus în funcțiune sub controlul unui 19 decodor 580 BCD în zecimal (de preferință, un decodor de linie de tip standard CD4514B 4 la 16). Prin borna de control 580A, decodorul BCD 580 primește două tipuri de semnale de la cir- 21 cuitul logic 570 : (1) codul BCD al unui anumit element de încălzire 43A...43H ce urmează a fi activat și (2) semnalele OFF și OFF pentru activarea respectivului element de încălzire. 23 Prin borna 580B, decodorul BCD 580 este conectat la borna 593A a circuitului 593 al pompei de încărcare care furnizează tensiunea folosită pentru acționarea porților fiecărui FET 25 595A...595H. Circuitul 593 al pompei de încărcare cuprinde o diodă 594 cuplată la sursa de energie 37 și un condensator 595 cuplat cu circuitul logic 570. Circuitul logic 570 cuprinde o 27 schemă convențională de comutare (nu este prezentată separat) cuplată la borna 572, care permite ridicarea tensiunii la borna 593B a circuitului 593 al pompei de încărcare până la aproxi- 29 mativ dublul valorii tensiunii la sursa de energie 37. Dioda împiedică întoarcerea acestei tensiuni la sursa de energie 37. în consecință, tensiunea dublată de la borna 580B a decodorului 31 580 este folosită pentru acționarea porților FET-urilor 595A...595H la niveluri mai ridicate de tensiune, în vederea creșterii randamentului circuitului 541. Rezistențele 596A...596E sunt 33 cuplate în serie cu porțile FET-urilor 595A...595H și sunt destinate creșterii duratei de încărcare a respectivelor porți, în vederea atenuării formării de armonice de înaltă frecvență, care ar putea 35 introduce zgomote în sistemul de control 541.

Senzorul 45 acționat prin inhalare de fum furnizează un semnal pe care îl transmite cir- 37 cuitului logic 570 și prin care se semnalizează intervenția fumătorului (de exemplu, o cădere continuă de presiune de aproximativ un inch coloană de apă). în consecință, senzorul 45 acțio- 39 nat prin inhalare de fum poate include un senzor piezorezistiv de presiune, curent folosit în acționarea amplificatoarelor operaționale și ale cărui ieșiri sunt utilizate pentru emiterea unui 41 semnal logic, dirijat către circuitul logic 570. Astfel, de exemplu, senzorul de presiune poate fi un senzor de tipul NPH-5-002.5G NOTA fabricat de Lucus Nova din Freemont, California, sau 43 un senzor de tipul SLP004D fabrricat de SenSym Incorporated din Sunnyvale, California.

Din considerente de conservare a energiei, este preferabil ca senzorul 45 acționat prin 45 inhalare de fum de țigară să fie anclanșat și declanșat ciclic în timpul ciclurilor cu regim ușor

RO 119920 Β1 (de exemplu, se consideră preferabil ca senzorul 45 acționat prin inhalare de fum de țigară să fie anclanșat timp de circa 0,5 ms la fiecare 16 ms). Prin această tehnică de modulare, se reduce intensitatea medie de curent în timp, necesară pentru funcționarea senzorului 45 acționat prin inhalare de fum de țigară și se prelungește astfel durata de serviciu a sursei de energie 37.

Circuitul de sincronizare 591 servește pentru furnizarea unui semnal de oprire dirijat către circuitul logic 570, după ce unul oarecare, din elementele de încălzire 43A...43H, a fost activat pe o durată prestabilită, funcție de cantitatea de energie furnizată respectivului element de încălzire. în conformitate cu prevederile prezentei invenții, este preferabil ca fiecare din elementele de încălzire 43A...43H să fie activat pe o anumită durată, astfel încât fiecăruia din elementele de încălzire să-i fie furnizată o cantitate constantă de energie (de exemplu, în gama între circa 5 și 40 J sau preferabil între circa 15 și 25 J) independent de tensiunea sub sarcină a sursei de energie 57. în consecință, borna 591A transmite către circuitul de sincronizare 591 informații cu privire la durata de anclanșare a fiecărui element de încălzire 43 și la tensiunea sub sarcină a sursei de energie 57, admițând că rezistența elementului de încălzire este cunoscută și constantă (de exemplu 1.2.R). Borna 591B transmite apoi un semnal de întrerupere către borna 578 a circuitului logic 570, prin care se indică durata corespunzătoare furnizării unei cantități constante de energie. în fig. 24 se prezintă o variantă preferată de alcătuire a circuitului de sincronizare 591. Circuitul de sincronizare 591 include borna 591A care primește de la circuitul logic 570 un semnal prin care se comandă trecerea de la aproximativ zero volți la nivelul de tensiune al bateriei sub sarcină, în momentul activării fiecărui element de încălzire 43A...43H în parte. Acest semnal este filtrat printr-un circuit 601 rezistență-condensator (care include rezistențele 603...606, condensatorul 607 și dioda 608) și se folosește pentru acționarea unui detector de supratensiune 602. Acest detector de supratensiune 602 este preferabil un detector de supratensiune/tensiune minimă de tipul ICL7665A fabricat de Maxim Corporation din Sunnyvale, California. Potrivit prevederilor prezentei invenții, circuitul 601 rezistență-condensator este așa fel conceput, încât borna 591B a circuitului de sincronizare 591 trece de la situația HIGH la situația LOW în momentul în care fiecare din elementele de încălzire este alimentat cu o cantitate constantă și prestabilită de energie. Este ușor de înțeles că se pot folosi și alte configurații de circuite de sincronizare.

Dacă se dorește, circuitul de control 541 impune o durată limită maximă duratei de furnizare a unei cantități constante de energie. Astfel, de exemplu, dacă tensiunea la sursa de energie 37 este atât de coborâtă, încât ar fi necesară o durată mai mare decât 2 s pentru a furniza o cantitate de energie de 20 J, atunci circuitul logic 570 emite la borna 571 un semnal automat de întrerupere clapă, după ce elementul de încălzire s-a aflat în poziția ON timp de 2 s, chiar dacă nu s-a furnizat o cantitate de energie de 20 J.

într-o altă variantă de realizare a prezentei invenții, circuitul de sincronizare 591 emite către circuitul logic 570 un semnal de întrerupere pentru o anumită durată de timp prestabilită, independent de energia furnizată. în consecință, circuitul de sincronizare 591 emite, de exemplu, un semnal de întrerupere, după o perioadă fixă, care se situează aproximativ între 0,5 și 5 s.

Detectorul de tensiune 590 este folosit pentru a monitoriza tensiunea la sursa de energie 37 și emite un semnal către circuitul logic 170 ori de câte ori tensiunea este (1) mai mică decât o primă tensiune prestabilită (de exemplu 3,2 V) și care arată că sursa de energie trebuie reîncărcată, sau (2) mai mare decât o a doua tensiune prestabilită (de exemplu 5,5 V) și care arată că sursa de energie a fost complet reîncărcată după ce tensiunea coborâse sub primul nivel de tensiune prestabilit. Detectorul de tensiune 590 este preferabil un detector de

RO 119920 Β1 supratensiune/ tensiune minimă, de tipul ICL7665A, fabricat de Maxim Corporation din 1 Sunnyvale, California.

Așa cum s-a arătat mai sus, circuitul logic 570 se folosește pentru a controla decodorul 3 BCD 580 prin intermediul bornei 571. Circuitul logic 570 mai controlează și afișajul 51 care se folosește pentru a arăta numărul de fumuri de care mai dispune fumătorul și care, de preferință, 5 este un afișaj cu cristal lichid (LCD) cu șapte segmente și o singură cifră, pentru un dispozitiv de fumat cu opt fumuri disponibile. în aceste condiții, la introducerea unei țigări proaspete, 7 având opt fracțiuni de material cu aromă de tutun, afișajul 51 arată cifra 8, iar pentru o țigară la care un singur fum a rămas disponibil, afișajul 51 arată cifra 1. După ce s-a tras și ultimul 9 fum, afișajul 51 arată cifra 0.

în afară de aceasta, pe afișajul 51 mai apare cifra 0 când în brichetă nu există vreo 11 țigară sau când lipsește corpul de încălzire sau ansamblul de încălzire (de exemplu, când elementele de încălzire 243, ce se fixează cu ajutorul unui dispozitiv cu arc, lipsesc din corpul de 13 încălzire 239). Mai mult decât atât, pentru a arăta că tensiunea la sursa de energie a depășit limitele - respectiv a coborât sub nivelul de reîncărcare (de exemplu, sub 3,2 V) - sau că sursa 15 de energie nu a fost complet reîncărcată după ce tensiunea scăzuse sub nivelul de reîncărcare, afișajul 51 este anclanșat și declanșat periodic la o frecvență de 0,5 Hz. Astfel, de exemplu, 17 dacă imediat după primul fum tras, tensiunea la sursa de energie cade sub 3,2 V, pe afișajul 51, clipește un 7 de două ori pe secundă. 19

Prin intermediul bornelor 597A și 593A, circuitul logic 570 stabilește dacă în brichetă a fost introdus un corp de încălzire sau un ansamblu de încălzire; în acest sens, se măsoară res- 21 pectivele căderi de tensiune prin rezistențele 597 și 598 (de exemplu, 1 M ). Rezistențele 597 și 598 au fiecare câte o bornă permanent conectată la prizele FET-urilor 595G și respectiv 23 595H și o a doua bornă pusă la pământ. Atunci când nici un ansamblu de încălzire nu este încărcat în brichetă, elementele de încălzire notate cu simbolurile de referință 43 G și 43H din 25 fig.23 sunt deconectate de la prizele FET-urilor 595G și respectiv 595H. în felul acesta, sursa de energie 37 este de asemenea deconectată de la prizele FET-urilor 595G și 595H. în 27 consecință, nici o tensiune nu traversează rezistențele 597 și 598 care, în schimb, sunt monitorizate de circuitul logic 570 prin bornele sale 597A și respectiv 598A. în felul acesta, 29 atunci când nici un corp de încălzire nu este montat în brichetă, circuitul logic 570 detectează două zerouri la bornele 597A și 598A. 31

Atunci când în bricheta electrică a fost montat un corp de încălzire, sursa de energie 37 este cuplată cu rezistențele 597 și 598 prin intermediul elementelor de încălzire 43G și respectiv 33 43H. în consecință, prin rezistențele 597 și 598 se produce o cădere de tensiune, astfel încât circuitul logic 570 detectează, de regulă câte un unu la bornele 597A și 598A. Circuitul logic 35 570 monitorizează două rezistențe (adică rezistențele 597 și 598), deoarece dacă unul oarecare, din cele două FET-uri 595G și 595H, se află în poziția ON, pentru a activa elementul 37 respectiv de încălzire, respectiva rezistență 597 sau 598 este scurtcircuitată și pusă la pământ, în consecință, dacă s-ar fi folosit o singură rezistență, s-ar fi putut ajunge la o informație 39 eronată că nu s-a montat un corp de încălzire chiar și atunci când acesta ar fi fost montat. Pe de altă parte însă, dacă se folosesc două rezistențe, atunci, de exemplu: când FET-ul 595G 41 este în funcțiune, tensiunea ce trece prin rezistența 597 este aproape de zero, iar tensiunea ce trece prin rezistența 598 conduce la afișarea unui unu logic, iar atunci când FET-ul 595H este 43 în funcțiune, tensiunea ce trece prin rezistența 598 este aproape de zero, iar tensiunea ce trece prin rezistența 597 conduce la afișarea unui unu logic. Din aceste motive, se folosesc cele 45 două rezistențe 597 și 598, iar semnalele respective primite de la cele două rezistențe 597 și

RO 119920 Β1

598 sunt combinate logic de circuitul logic 570, pentru a stabili astfel, dacă în bricheta electrică s-a montat un corp de încălzire.

Pentru a putea stabili dacă în brichetă a fost introdusă o țigară, circuitul logic 570 cuprinde o bornă suplimentară 599, care primește un semnal ori de câte ori în brichetă a fost efectiv introdusă o țigară. Semnalul în dreptul bornei 599 este produs de un comutator obișnuit 599A, care este activat mecanic și electric de prezența unei țigări. Atunci când în alcătuirea țigării intră și împâslitura de fibre de carbon menționată anterior în cadrul descrierii prezentei invenții, este totuși preferabil ca semnalul din dreptul bornei 599 să fie produs prin conectarea unui singur cap de măsurare direct cu împâslitura de carbon, pentru a monitoriza scurgerile de curent electric prin împâslitură. Cum împâslitura de carbon nu constituie un izolant perfect, dacă unul din elementele de încălzire având una din borne conectată la sursa de energie 37 (vezi fig. 23), este pus în contact cu împâslitura de carbon din prezenta invenție, o parte din curentul electric se scurge în împâslitura de carbon - independent de faptul că FET-urile 595A...595H sunt sau nu activate. în conformitate cu prevederile prezentei invenții, astfel de scurgeri sunt monitorizate cu ajutorul unui cap de măsurare electric conectat direct la împâslitura de carbon, pentru a detecta prezența unei țigări.

în afara faptului că se folosește conducția electrică prin împâslitura de carbon, pentru a stabili dacă o țigară a fost introdusă în brichetă, conducția mai poate fi eventual folosită și pentru determinarea prezenței unui anume tip de țigară (de exemplu, o țigară de tip X și nu o țigară de tip Y). în concordanță cu această caracteristică a invenției, circuitul logic 570 se folosește pentru a determina rezistivitatea unei împâslituri de carbon, utilizând două borne suplimentare (nu apar în desene), ce vin în contact cu împâslitura de carbon la oarecare distanță. Prin fabricarea unui anumit tip de împâslitură de carbon, cu o anume rezistivitate prestabilită și situată în limitele unei game prestabilite (de exemplu, prin modificarea tipului și concentrației de fibre de carbon și/sau de liant încorporat) și care corespunde exclusiv unui anume tip bine determinat, de țigară, sunt create condițiile care permit determinarea tipului de țigară introdusă în brichetă, pe bază de măsurători de rezistivitate. Asemenea informații pot fi apoi valorificate prin intermediul circuitului logic 570 și permit realizarea anumitor scheme prestabilite de alimentare cu energie electrică.

Astfel, de exemplu, un prim tip sau sortiment de țigară este fabricat folosind o împâslitură de carbon cu o primă rezistivitate dată, iar un al doilea tip sau sortiment de țigară este fabricat având o a doua rezistivitate dată, diferită însă de prima. în aceste condiții, dacă circuitul logic 570 este capabil să determine rezistivitate asociată unei anumite țigări introduse, atunci o astfel de măsurare in situ poate fi folosită pentru un control eficient al modului de alimentare cu energie a elementelor de încălzire din brichetă.

în conformitate cu această caracteristică a prezentei invenții, este posibil să se modifice corespunzător condițiile de furnizare a energiei electrice, în funcție de tipul sau sortimentul de țigară a cărei prezență a fost identificată. Astfel, de exemplu, după ce circuitul logic 570 a stabilit rezistivitatea asociată unei anumite țigări date, circuitul logic 570 este astfel conceput, încât . în funcție de rezistivitatea măsurată - să asigure furnizarea unei cantități de 15 sau 20 J de energie. Mai mult decât atât: circuitul logic 570 include un subcircuit prin care se poate interzice furnizarea de energie electrică, dacă se stabilește că rezistivitatea corespunzătoare unei anumite țigări este incompatibilă cu tipul de brichetă în care a fost introdusă țigara respectivă.

Revenim la fig.23, înainte ca fumătorul să tragă primul fum, afișajul 51 prezintă, de exemplu, un 8, având semnificația că sunt disponibile opt fumuri. în consecință, circuitul logic 570 transmite adresa primului element de încălzire (de exemplu, elementul 43A) către borna

RO 119920 Β1

571, așa fel încât decodorul BCD 580 selectează (de exemplu, prin borna 581) elementul ce 1 urmează a fi încălzit în baza activării comandate de fumător. în momentul în care fumătorul trage un fum, senzorul 45 acționat prin inhalare de fum emite prin borna 575 un semnal HIGH 3 către circuitul logic 570 prin care se transmite că presiunea din brichetă a scăzut, de exemplu, cu cel puțin 1 inch coloană de apă. în acest moment, circuitul logic 570 transmite prin borna 571 5 semnal prin care se indică decodorului BCD 580 că FET-ul 595A al primului element de încălzire trebuie să treacă în poziția ON. După aceasta, tensiunea de la borna 580B a decodorului 7 BCD 580 este cuplată prin decodorul BCD 580 la poarta primului FET 595A, pentru a trece elementul de încălzire în poziția ON. 9

Concomitent cu inițierea activării primului element de încălzire 43A, circuitul de sincronizare 591 urmărește instantaneu cantitatea totală de energie furnizată elementului de încălzire 11 și emite prin borna 578 un semnal logic către circuitul logic 570 în momentul în care această cantitate atinge un nivel limită prestabilit (de exemplu 20 J). După aceasta, circuitul logic 570 13 transmite prin borna 571 un semnal OFF către decodorul BCD 580 care, la rândul său, determină trecerea elementului de încălzire 43A în poziția OFF. 15

După aceasta, în așteptarea ca fumătorul să tragă al doilea fum, circuitul logic 570 transmite prin borna 571, către decodorul BCD 580, adresa celui de al doilea element de încăl- 17 zire (de exemplu, 43B), așa fel încât al doilea FET 595B să fie activat la următorul fum tras din țigară. în același timp, circuitul logic 570 emite un semnal către afișajul 51 și îi comandă să afi- 19 șeze un 7 - semn că fumătorul mai dispune de șapte fumuri.

Dacă se consideră indicat, circuitul logic 570 mai poate include și un circuit de sincroni- 21 zare prin care fumătorul este împiedicat să mai tragă un fum pe o anume durată de timp prestabilită, așa fel încât să se permită regenerarea sursei de energie. De exemplu, circuitul logic 570 23 mai poate include și un circuit (nu este prezentat separat) prin care se interzice emiterea unui semnal ON către decodorul BCD 580 pe o anumită perioadă de întrerupere de 6 s după ce 25 ultimul semnal OFF a fost transmis către decodorul BCD 580 prin borna 571. Dacă se consideră indicat ca fumătorul să fie informat asupra faptului că bricheta a fost astfel scoasă din 27 funcțiune, atunci afișajul 51 este periodic anclanșat și declanșat - de exemplu, cu o frecvență de 4 Hz (adică cu o periodicitate diferită de periodicitatea folosită pentru a informa fumătorul 29 asupra faptului că tensiunea la sursa de energie a depășit limitele domeniului fixat).

Fie că bricheta include sau nu componenta de mai sus, de întrerupere a fumatului, sau 31 componenta de scoatere din funcțiune a afișajului, atunci când fumătorul trage un al doilea fum din țigară (dacă este cazul, după trecerea perioadei prestabilite de scoatere din funcțiune), cir- 33 cuitul de control 541 repetă fazele de mai sus, destinate a activa primul element de încălzire.

Ciclul de mai sus se repetă până când a fost încălzit și ultimul element de încălzire. în 35 acest moment, circuitul logic 570 (1) emite un semnal către afișajul 51 pentru a comanda un afișaj blanc și (2) împiedică orice activare a vreunuia din elementele de încălzire înainte ca o 37 țigară proaspătă să fi fost introdusă în brichetă.

Chiar dacă circuitul de control 541 (vezi fig.23) prezintă circuitul logic 570, decodorul 39 BCD 580, detectorul de tensiune 590 și circuitul de sincronizare 591, ca circuite discrete și individualizate, este evident că funcțiunile acestora pot fi la fel de bine încorporate într-o unică 41 schemă integrată (de exemplu, un singur circuit integrat într-un cip).

Dacă se consideră indicat, o țigară realizată potrivit prevederilor prezentei invenții poate 43 include mijloacele adecvate, pentru a informa fumătorul asupra faptului că a fost deja introdusă într-o brichetă și apoi scoasă. Astfel, de exemplu, într-una din variante, o țigară nefolosită poate 45 fi prevăzută cu o bandă de protecție sau orice alt mijloc care trebuie în prealabil îndepărtat

RO 119920 Β1 sau desfăcut, înainte ca țigara să fie introdusă în brichetă. în aceste condiții, o țigară care a mai fost folosită, nu mai prezintă banda de protecție sau vreun alt mijloc similar. în cazul în care o țigară proaspătă prezintă porțiuni rupte, sfâșiate, strivite sau orice alte deteriorări intervenite atunci când țigara a fost introdusă în brichetă, fumătorul are posibilitatea de a stabili dacă țigara a mai fost anterior introdusă într-o brichetă pe baza unui simplu examen vizual.

în afară de aceasta, dacă se dorește, o țigară mai poate fi prevăzută și cu un mijloc care să informeze pe fumător că o anumită țigară a mai fost anterior încălzită pentru a furniza o aromă de tutun. Astfel, de exemplu, țigara mai poate fi prevăzută cu o zona termosensibilă care să-și schimbe culoarea și astfel să arate fumătorului că respectiva țigară a mai fost încălzită, în acest sens, respectiva zonă termosensibilă poate cuprinde o bandă fuzibilă care se topește, circuite deschise sau orice alte mijloace, cum ar fi modificări de formă, și prin care să i se atragă fumătorului atenția asupra faptului că țigara a mai fast anterior încălzită. Firește că se dispune de o mare varietate de mijloace activate termic prin care să se arate că țigara a mai fost încălzită. în afară de aceasta, este lesne de înțeles că se poate apela și la alte mijloace activate mecanic sau electric și prin care să fie realizat același obiectiv - informarea fumătorului asupra faptului că respectiva țigară a mai fost anterior încălzită.

Cu toate că invenția a fost descrisă și exemplificată pe baza unei anumite variante preferate, este ușor să te convingi că se pot imagina și alte variante sau introduce alte modificări, fără ca prin aceasta să ne îndepărtăm de conceptul inventiv, așa cum rezultă din revendicările anexate.

Claims

1. Țigară (23) utilizată într-un dispozitiv de fumat pentru a furniza fumătorului o senzație de aromă de tutun, care dispozitiv cuprinde cel puțin un mijloc electric de încălzire, care țigară cuprinde: un suport (59) având un prim și un al doilea capăt distanțate între ele în direcție longitudinală și având o primă și o a doua suprafață, prima suprafață delimitând un spațiu gol (79), între primul și al doilea capăt, iar a doua suprafață incluzând o zonă dispusă în vecinătatea unui element electric de încălzire (43), un material cu aromă de tutun (61) dispus pe prima suprafață a suportului (59), care material cu aromă de tutun (61) generează o aromă de tutun în interiorul spațiului gol (79) și care este dirijată către fumător atunci când materialul cu aromă de tutun (61) este încălzit cu ajutorul elementului electric de încălzire (43), caracterizată prin aceea că suportul (59) și materialul cu aromă de tutun (61) permit accesul într-un spațiu gol (79) al unui flux de aer dirijat transversal.

2. Țigară conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că suportul (59) are o formă cilindrică, la care prima suprafață constituie o suprafață interioară, iar a doua suprafață constituie o suprafață exterioară.

3. Țigară conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, mai cuprinde: un filtru cu curgere liberă (65) alăturat celui de al doilea capăt al suportului (59), care filtru cu curgere liberă (65) conferă țigării suportul structural și permite formarea unui flux longitudinal de aer dinspre spațiul gol (79), un element de control (63) al fluxului invers, situat în vecinătatea primului capăt al suportului (59), care element de control al fluxului invers conferă țigării suportul structural și limitează fluxul longitudinal de aer prin țigara (23).

4. Țigară conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că filtrul cu curgere liberă (65) și elementul de control (63) al fluxului invers au o formă aproximativ cilindrică, iar fiecare prezintă o suprafață prin care se definește o parte a spațiului gol (79).

RO 119920 Β1

5. Țigară conform revendicării 3, care mai cuprinde un al doilea filtru cu curgere liberă 1 (73) dispus în vecinătatea primului filtru (65) cu curgere liberă și care este caracterizată prin aceea că primul filtru cu curgere liberă (65) și al doilea filtru cu curgere liberă (73) prezintă fie- 3 care canale longitudinale de trecere, canalul longitudinal de trecere al celui de al doilea filtru cu curgere liberă având un diametru interior mai mare decât diametrul interior al canalului 5 longitudinal de trecere al primului filtru cu curgere liberă.

6. Țigară conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că, mai cuprinde un filtru de 7 muștiuc (71).

7. Țigară conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că suportul (59) este alcătuit 9 dintr-o împâslitură de fibre de carbon nețesute.

8. Țigară conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că suportul (59) și materialul 11 cu aromă de tutun (61) prezintă un număr mare de perforații care permit formarea unui flux transversal de aer în timpul fumatului. 13

9. Țigară conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că permeabilitatea suportului (59) și materialului cu aromă de tutun (61) au valori prestabilite și permit formarea unui flux 15 transversal de aer.

10. Brichetă (25) destinată a fi folosită împreună cu o țigară (23) ce poate fi schimbată, 17 în cadrul unui dispozitiv de fumat care asigură fumătorului o senzație de aromă de tutun, care brichetă cuprinde: un corp de încălzire (39) în care se introduce, la un prim capăt, țigara (23) 19 ce poate fi schimbată, care corp de încălzire (39) este prevăzut cu un mijloc prin care se asigură accesul unui flux de aer la cel puțin o porțiune de țigară (23), un număr de elemente elec- 21 trice de încălzire (43) dispuse în interiorul corpului de încălzire (39), fiecare din aceste elemente de încălzire (43) prezentând o suprafață dispusă adiacent suprafeței acelei porțiuni de țigară 23 către care este dirijat fluxul de aer, niște mijloace (37,41) pentru activarea individualizată a elementelor de încălzire (43) astfel încât în interiorul țigării să se formeze o cantitate prestabilită 25 de aromă de tutun, caracterizată prin aceea că, atunci când fumătorul trage din țigara (23) introdusă în brichetă, aerul pătrunde transversal în țigară (23). 27

11. Brichetă conform revendicării 10, caracterizată prin aceea că respectivul corp de încălzire (39) cuprinde un perete aproximativ cilindric (87), care delimitează un spațiu (83) în 29 care pătrunde cel puțin o anumită porțiune din țigară.

12. Brichetă conform revendicării 11, caracterizată prin aceea că, după introducerea 31 unei țigări în bricheta (21), aerul poate circula între peretele cilindric (87) și țigară.

13. Element de încălzire (131) destinat a fi folosit în cadrul unui dispozitiv de fumat, pen- 33 tru dirijarea aromei de tutun către fumător, și care cuprinde un prim capăt (131'), un al doilea capăt (131) și un număr de zone curbilinii între primul capăt și al doilea capăt, în scopul măririi 35 rezistenței electrice a elementului de încălzire, care element de încălzire este alcătuit dintr-un material rezistiv și prezintă o primă și o a doua suprafață aproximativ plane, și care are o Iun- 37 gime totală L, o lățime totală W și o grosime T, caracterizat prin aceea că lungimea electrică efectivă a elementului de încălzire este mai mare decât lungimea L, iar aria secțiunii electrice 39 efective a elementului de încălzire este mai mică decât produsul dintre W și T.

14. Element de încălzire, conform revendicării 13, caracterizat prin aceea că zonele 41 curbilinii sunt alcătuite dintr-un număr de zone interconectate și având fiecare aproximativ forma unui S. 43

15. Element de încălzire, conform revendicării 14, format din N zone în formă de S, legate între ele, caracterizat prin aceea că N este mai mare decât trei și mai mic decât 45 doisprezece.

RO 119920 Β1

16. Element de încălzire, conform revendicării 13, caracterizat prin aceea că materialul rezistiv este un superaliaj.

17. Element de încălzire, conform revendicării 13, caracterizat prin aceea că materialul rezistiv este un compus intermetalic.

18. Element de încălzire, conform revendicărilor de la 13 la 17, caracterizat prin aceea că primul și al doilea capăt sunt prelungite dincolo de porțiunea ocupată de zonele curbilinii, iar primul și al doilea capăt, împreună cu zonele curbilinii, sunt obținute dintr-o singură bucată de material.

19. Procedeu de realizare a unui element de încălzire, conform revendicării 13, destinat a fi folosit în cadrul unui dispozitiv de fumat pentru dirijarea aromei de tutun către fumător, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde următoarele faze, tăierea unei table plane de material rezistiv, pentru obținerea unui număr de elemente de încălzire legate între ele la cel puțin unul din capete, fasonarea tablei pentru a-i conferi o formă cilindrică și prelucrarea elementelor de încălzire așa fel, încât cel puțin pe o anumită porțiune, elementele de încălzire să fie curbate către interior, și anume către axa cilindrului.

20. Procedeu conform revendicării 19, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde și o fază în care se fixează între ele marginile unei porțiuni de legătură prin care se realizează conectarea elementelor de încălzire (43).

21. Procedeu conform revendicării 19, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde și faza de polizare a marginilor elementelor de încălzire (43).

22. Procedeu conform revendicării 19, caracterizat prin aceea că fasonarea tablei, pentru a-i conferi o formă cilindrică, are loc după operația de tăiere a tablei pentru obținerea elementelor de încălzire (43).

23. Țigară conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că este formată dintr-o împâslitură de bază (57) realizată din fibre și având propria conductivitate termică, fasonată așa fel, încât să i se confere o formă cilindrică cu o suprafață exterioară de receptare a căldurii și o suprafață interioară, și dintr-un material cu aromă de tutun (61) depus pe cel puțin o porțiune a suprafeței interioare, care material pe bază de tutun emite o aromă de tutun, atunci când suprafața exterioară a împâsliturii de bază este încălzită.

24. Produs pe bază de tutun, adaptat condițiilor de conlucrare cu o sursă discretă de căldură, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde o împâslitură de fibre de tutun (59) și un material cu aromă de tutun (61) dispus pe o primă suprafață a împâsliturii și o împâslitură de fibre de carbon (57) adaptată condițiilor de receptare a căldurii în cel puțin o zonă de pe cea de a doua suprafață și de transmitere a unei fracțiuni semnificative de căldură către porțiunile de material cu aromă de tutun (61) din vecinătatea acestei zone.

25. Produs pe bază de tutun, conform revendicării 24, caracterizat prin aceea că împâslitura are o formă cilindrică, având în interior un spațiu gol (79).

26. Produs pe bază de tutun, conform revendicării 25, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde: un filtru cu curgere liberă (65) dispus în vecinătatea celui de al doilea capăt al cilindrului de împâslitură, care filtru cu curgere liberă (65) constituie suportul structural al cilindrului de împâslitură și care permite formarea unui flux longitudinal de aer dinspre spațiul gol (79) și un element de control al fluxului invers (63) dispus în vecinătatea primului capăt al cilindrului de împâslitură, care element de control al fluxului invers constituie suportul structural al cilindrului de împâslitură și limitează debitul fluxului de aer dinspre spațiul gol (79).

27. Produs pe bază de tutun, conform revendicării 26, caracterizat prin aceea că filtrul cu curgere liberă (65) și elementul de control al fluxului invers (63) sunt de formă aproximativ

RO 119920 Β1 cilindrică și că fiecare prezintă o suprafață care definește o parte din spațiul gol (79). 1

28. Produs pe bază de tutun, conform revendicării 26, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde un filtru de muștiuc (71) dispus în vecinătatea filtrului cu curgere liberă (65). 3

29. Țigară detașabilă, destinată a fi folosită împreună cu un dispozitiv de fumat, care dispozitiv de fumat cuprinde o brichetă (25) pentru a furniza fumătorului o senzație de aromă 5 de tutun, care brichetă este prevăzută cu un mijloc electric de încălzire (39) dispus în interiorul unui spațiu gol cu caracter permanent, țigara detașabilă cuprinzând un suport (59), având un 7 prim capăt și un al doilea capăt și având o primă suprafață și o a doua suprafață, care primă suprafață definește un spațiu gol (79) de aromatizare, pentru generarea unui flux de aromă de 9 tutun între primul capăt și al doilea capăt și care a doua suprafață este adaptată condițiilor de amplasare în vecinătatea mijlocului electric de încălzire și un mediu cu aromă de tutun dispus 11 pe prima suprafață a suportului și caracterizată prin aceea că, atunci când mijlocul electric de încălzire este activat, o anumită fracțiune de material cu aromă de tutun și aflată în condiții de 13 transfer de căldură cu mijlocul de încălzire este încălzită, se generează o anumită cantitate prestabilită de aromă de tutun, ce se dirijează către fumător; un mijloc de filtrare pentru filtrarea 15 respectivei cantități prestabilite de aromă de tutun înainte de a fi dirijată către fumător.

30. Țigară detașabilă, conform revendicării 29, caracterizată prin aceea că mijlocul de 17 filtrare cuprinde un filtru cu curgere liberă (65) situat în vecinătatea celui de al doilea capăt al suportului (59) și adaptat pentru a fi dispus între spațiul gol (79), aromatizant, și gura fumăto- 19 rului, pentru a furniza un suport structural al țigării; un filtru cu flux invers (63) situat în vecinătatea primului capăt al suportului (59) pentru filtrarea fluxului invers de aromă de tutun, astfel 21 încât să se diminueze procesul de condensare a aromei reziduale de tutun pe oricare din (a) mijloacele de încălzire și (b) zone ale spațiului gol (79) cu caracter permanent din cadrul bri- 23 chetei (25).

31. Aparat pentru fabricarea unei țigări detașabile, destinată a fi folosită împreună cu 25 un dispozitiv de fumat, care dispozitiv de fumat cuprinde o brichetă (25) pentru furnizarea de aromă de tutun către un fumător, care brichetă este prevăzută cu un mijloc electric de încălzire 27 dispus în interiorul unui spațiu gol cu caracter permanent, caracterizat prin aceea că este format dintr-un un mijloc pentru furnizarea unei împâslituri suport (259'), având zone de material 29 cu aromă de tutun; o stație de aplicare (327) a adezivului pentru formarea de zone de adeziv (261A) pe suprafața împâsliturii suport (259'), zonele de adeziv fiind distanțate între ele și si- 31 tuate între zonele de material cu aromă de tutun, o stație de fixare a filtrului (329) pentru fixarea filtrelor în zonele cu adeziv (261 A) de pe suprafața împâsliturii suport, o stație (337) de înfășu- 33 rare pentru înfășurarea împâsliturii suport în jurul filtrelor (333, 335) astfel încât să se formeze o tijă continuă cu zone alternante de filtre și de material cu aromă de tutun, o stație de tăiere 35 (339) pentru secționarea tijei continue în dreptul zonelor de filtre și a obține astfel țigări detașabile. 37

32. Aparat conform revendicării 31, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde o stație de fixare a tuburilor barieră și prin care se atașează fiecărui filtru cu curgere liberă câte un tub 39 de formă aproximativ cilindrică, având rol de barieră de aerosoli, care tub barieră are un diametru mai mare decât diametrul tijei continue și o lungime cel puțin egală cu lungimea țigărilor obți- 41 nute după secționare.

33. Aparat conform revendicării 32, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde o stație 43 pentru filtre de muștiuc, pentru a atașa fiecărui filtru cu curgere liberă câte un filtru de muștiuc de formă aproximativ cilindrică, o stație de împachetare pentru împachetarea tubului barieră 45 de aerosoli și a filtrului de muștiuc cu un material de împachetare.

RO 119920 Β1

34. Țigară conform revendicării 1 sau 23 sau 29, caracterizată prin aceea că suportul (59) are o formă aproximativ cilindrică, că prima suprafață constituie o suprafață interioară, iar a doua suprafață constituie o suprafață exterioară, că țigara mai cuprinde o foiță de țigară (69) în care este împachetată și care este în contact direct cu a doua suprafață așa fel, încât foița de țigară (65) să fie în contact termic cu suportul (59) pe aproximativ întreaga suprafață a foiței de împachetare.

35. Țigară conform revendicării 34, caracterizată prin aceea că, cel puțin pe o anumită porțiune, cilindrul este gol în interior.

36. Țigară conform revendicării 23, caracterizată prin aceea că, mai cuprinde o foiță (69) aplicată prin înfășurare și în contact direct cu suprafața exterioară așa fel, încât hârtia de împachetare să fie în contact termic cu împâslitura de bază pe aproximativ întreaga suprafață a hârtiei de împachetare.

37. Țigară conform revendicării 36, caracterizată prin aceea că, cel puțin o anumită porțiune a cilindrului alcătuit din împâslitura de bază constituie un spațiu gol.

38. Țigară conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, mai cuprinde și un mijloc de limitare a fluxului longitudinal de aer ce traversează țigara.

39. Țigară conform revendicării 23, caracterizată prin aceea că, mai cuprinde și un mijloc de limitare a fluxului longitudinal de aer ce traversează țigara.

40. Țigară conform revendicării 23 sau 24, care mai cuprinde: un filtru cu curgere liberă (65) situat în vecinătatea celui de al doilea capăt al suportului (59), care filtru cu curgere liberă (65) constituie suportul structural al țigării și permite formarea unui flux longitudinal de aer dinspre spațiul gol; și care mai cuprinde un al doilea filtru cu curgere liberă (63) dispus alăturat primului filtru cu curgere liberă (65), caracterizată prin aceea că primul filtru cu curgere liberă și al doilea filtru cu curgere liberă prezintă fiecare canale longitudinale de trecere, canalul longitudinal de trecere al celui de al doilea filtru cu curgere liberă având un diametru interior mai mare decât cel al canalului longitudinal de trecere al primului filtru cu curgere liberă (65).

41. Țigară conform revendicării 1, 23 sau 25, caracterizată prin aceea că împâslitura de bază sau suportul include un material pe bază de hârtie.