WO2008087161A1 - Smoke-free cigarette, cigarillo, cigar, or the like - Google Patents

Smoke-free cigarette, cigarillo, cigar, or the like Download PDF

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WO2008087161A1
WO2008087161A1 PCT/EP2008/050455 EP2008050455W WO2008087161A1 WO 2008087161 A1 WO2008087161 A1 WO 2008087161A1 EP 2008050455 W EP2008050455 W EP 2008050455W WO 2008087161 A1 WO2008087161 A1 WO 2008087161A1
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WO
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depot
smoke
heat pipe
mouthpiece
free cigarette
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PCT/EP2008/050455
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Inventor
Willi Kälin
Hansjörg Gutknecht
Georg Fallegger
Willy Zurschmiede
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Grischa Plast Ag Kunststofftechnik Und Formenbau
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Publication date
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/90—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof
    • A24F40/95—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof structurally associated with cases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/20—Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors

Definitions

  • the invention relates to a smoke-free cigarette, cigarillo, cigar or the like., Comprising several parts: a reusable part with a thermo-plastic sheath, one or more air inlet openings and an electrically connectable heating source, and an optionally reusable, interchangeable mouthpiece; and an exchangeable, non-reusable nicotine aroma depot wherein the heat released by the heat source preheats the depot and releases the nicotine and flavorants in the depot, and heats the air drawn by the consumer through the air flow channels so the released nicotine in the depot and the flavoring substances with the air flow takes along, and so be absorbed by the smoker.
  • Such a cigarette has become known for example from EP 1 536 703 B1.
  • a disadvantage has made noticeable in the prior art cigarette that nicotine and flavorings could be released from the depot neither to the desired extent, nor in the required manner.
  • the present invention is in view of the object to improve the aforementioned cigarette such that the required thermal energy is transferred to the depot to the desired transport of the liquid nicotine flavor mixture, which has a boiling point of 246 has up to 247 ° C and the flavoring targeted by the mouthpiece end to the user to allow and to prevent premature or other leakage of gaseous substances.
  • the depot form part of the mouthpiece and / or non-positively taken and coated with a diffusion barrier
  • the heating source is provided in the form of a centrally disposed heating element, which is completely or partially surrounded by a heat pipe so that at least one axially extending air flow channel between the heating element and heat pipe is arranged, the latter with its on Mouthpiece adjacent rear end partially surrounds the depot and has at least one air inlet opening on its front.
  • the inventive is thus that the depot is optimally absorbed and firmly positioned by the mouthpiece and the sautstrom, whereby an optimal heat transfer allows slipping of the depot, or even swallowing by the user is prevented with certainty.
  • this can be achieved by a special geometry of the axial inner surface of the mouthpiece or the outer surface of the depot, which can be matched to each other, for example in the form of a flower-shaped or rosette-shaped design, or frictionally connected to each other.
  • Other designs are, however, conceivable for the skilled person.
  • a particularly good transition between the parts is achieved because the depot protrudes partly from the mouthpiece in the heat pipe.
  • the latter surrounds the heating element, wherein the heat pipe advantageously an O-shaped spacer and sealing ring is positioned, which locks the heating element with the heat pipe centered in the Ummandlung and prevents air flow between the thermo-conversion and heat pipe.
  • the heat pipe advantageously an O-shaped spacer and sealing ring is positioned, which locks the heating element with the heat pipe centered in the Ummandlung and prevents air flow between the thermo-conversion and heat pipe.
  • the particular cross section of the heat pipe which forms at least one axially extending air flow channel between the heating element and the heat pipe, so that an optimal transmission of the absorbed thermal energy is ensured.
  • the heat pipe also allows storage of thermal energy, so that this is sufficient for the usual period of use of a cigarette of a few minutes.
  • Fig. 1 is a perspective view of the smoke-free cigarette according to the invention in the assembled state
  • FIG. 2 is a perspective view of the charger according to the invention
  • FIG. Fig. 3 is a perspective view of the possibly interchangeable
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the mouthpiece shown in FIG. 3;
  • FIG. Fig. 5 is another perspective view of the depot with a
  • Fig. 6 is an exploded view of the reusable part of the smokeless cigarette according to the invention
  • Fig. 7 is a cross-sectional view of a heating rod with a close fitting
  • the principle of the invention is based on a smoke-free, cigarette-like inhaler, called NicStic, and a charging station as shown in Figures 1 and 2.
  • the said system consists - roughly speaking - of three parts:
  • the mouthpiece 14 is hollow inside. Due to its specially shaped internal geometry (see Fig. 4), it can be the nicotine aroma depot 16 optimally record.
  • the rosette-shaped geometry 26 provides for a firm positioning, thus ensuring the slippage of the depot 16 and thus prevents it from being swallowed. It also plays an essential role in the sealing between "Never” and “Stic” due to its shape. It prevents the entry of cold ambient air, as it is flexible and malleable in its geometry and material, being partially inserted into the "Stic", thereby sealing the transition.
  • the mouthpiece 14 is made of Celluloseacetatmaschine which is wrapped in brown, filter-colored paper.
  • cellulose acetate fiber As an alternative to cellulose acetate fiber, the use of polyethylene fiber as filler material is possible. Other materials are conceivable.
  • the nicotine and the flavorings are stored, which are released via the smoke act.
  • the release or transfer of nicotine and flavorings of the filter fibers of the depot in the sucked air takes place in aerosols (spray) and / or in gaseous form.
  • the depot 16 is covered with a diffusion barrier 17, which prevents the early escape and volatilization of the nicotine and the flavorings.
  • This diffusion barrier 17 consists of a moisture-repellent material PP (polypropylene), or alternatively also of aluminum foil.
  • the filler is made of polyethylene fiber, which has a very low
  • the “Stic” (see Fig. 6) has the task, necessary for the release of nicotine and flavoring thermal
  • the sheath 12 is a white, made of thermoplastic (PA66) existing pipe whose main function is thermal insulation.
  • the sheath 12 was designed to be: [0031]
  • the heating element 18 receives, positioned and locked
  • the mouthpiece 14 possibly absorbs and seals by its special geometry.
  • the heating element 18 consists of a wound copper wire, which is cast in a rod-shaped ceramic.
  • the ceramic stores the heat needed to dissolve nicotine and aromatic substances. The heat is released by passing the fresh air sucked in, as well as the direct contact with the heat pipe 20.
  • the heat pipe 20 is made of aluminum and transfers the thermal energy generated in the heating element 18 directly to the nicotine aroma depot 16 (see Figure 5) by this includes partially.
  • the heat pipe 20 has a circular cross section with two bulges 24, 25 (see Figure 7), which is on the one hand causes the heating element 18 is clamped, can not slip in the casing 12, and on the other hand by the direct contact optimal energy absorption is ensured. Due to the special cross-section, it is also achieved that two air ducts 21, 22 are created between heating rod 18 and heat pipe 20, which ensure optimum storage and transmission of the thermal energy absorbed in the "Stic.” These two air ducts 21, 22 are defined exactly as follows: that a not too great draw resistance arises, but on the other hand, a turbulent flow of the sucked fresh air is ensured, which leads to an additional heating of the fresh air.
  • the O-ring seal 28 consists of a temperature and weather-resistant elastomer and sits in an O-ring groove on the outside By means of its tight fit, it positions and locks the heating rod 18 with the heat pipe 20 in the center of the casing 12 and seals the "stick” in the direction of the nicotine aroma depot 16. [0036]
  • the "stick” required Energy is supplied via a charging station, which consists of two parts:
  • Loading case 30 (see FIG. 7)
  • the Ladeetui 30 consists of seven components, namely Etuideckel, Etuiboden, cover, light guide, battery compartment cover and the battery 32 and electronics.
  • the charging case 30 stores in a rechargeable battery 32 for heating the heating element 18 required electrical energy.
  • Nicotine flavor depots 16 that nicotine and flavoring migrate into neighboring materials. With the sheath 17 of the depot 16 of the radially directed migration of the active ingredients is counteracted. It will be appreciated that the achieved tight connection between "Never” and “Stic” is important so that the resulting negative pressure when pulling the air, the air only through the proposed construction pulls. Consequently the intended quantities of heat-released nicotine and flavorings can be guaranteed. Experiments have shown that with depot amounts of about 1, 7-1, 9 mg of nicotine and flavorings, a release of 0.12-0.16 mg could be achieved, which represents an increase of 2 orders of magnitude compared to the prior art.
  • the solution according to the invention is based on the one hand on the elasticity and the geometry of the "Never", and the geometry of the sheath 12 for receiving the "Nies", which is introduced via a cone in the sheath 12 in the "Stic” Cone the mouthpiece 14 of the "sneeze” is compressed and seals in this way the cigarette of the invention.
  • the depot heating has to fulfill three essential basic conditions:
  • the supply of energy in the heating element 18 is in minimum size (4.5 W) and duration (about 0.5 min.) Designed so that the release of the nicotine required final temperature of at least 65 ° C and reaches the normally made Flues required heat capacity is kept.
  • the depot 16 is heated by the heat transfer of the heat pipe 20 from the heating element 18, on the outer circumference. Due to this heating of the depot 16 on the outer circumference, a part of the nicotine is released in the same.
  • An additional heat source forms the heated air, which is caused by the design-related design of the heat pipe 20.
  • the fresh air is sucked through, for example, three inlet openings into the interior of the "Stic.”
  • the small volume of heated air is now pulled between the heating element 18 and heat pipe 20 at a high flow rate, creating a turbulent flow.
  • the turbulent fresh air is heated by the heated body (heat pipe & heating rod) and by the friction effect of the air ducts 21, 22 designed for this purpose.
  • the active ingredients are transported in the air stream and transferred aerosol or gaseous into the oral cavity.

Abstract

The present invention relates to a smoke-free cigarette, cigarillo, cigar, or the like, as described, for example, in patent application EP1536703B1 and in the preamble of the main claim. It has been noted that in the prior known cigarette nicotine and aroma compounds disadvantageously could not be released from the depot (16) to the desired extent and in the necessary way. A remedy for these problems is created according to the invention in that the depot (16) is partly taken in a positive, (form-closed) manner and/or in a nonpositive (form-closed) manner by the mouthpiece (14) and is encased by a diffusion barrier (17), and in that the heat source is in the form of a centrally arranged heating element (18) which is surrounded completely or partly by a heat conducting tube (20) in such a way that at least one axially running air flow channel (21,22) is arranged between the heating element (18) and the heat conducting tube (20). The rear end of the heat conducting tube which borders on the mouthpiece (14) partly surrounds the depot (16), and said heat conducting tube has on the front side thereof at least one air inlet opening.

Description

Beschreibung description
[0001] Rauchfreie Zigarette, Zigarillo, Zigarre oder dgl.Smoke-free cigarette, cigarillo, cigar or the like.
Technisches GebietTechnical area
[0002] Die Erfindung betrifft eine rauchfreie Zigarette, Zigarillo, Zigarre oder dgl., umfassend mehrere Teile: ein wieder verwendbares Teil mit einer Thermo-Kunststoff-Ummantelung, einer oder mehrerer Lufteinlassöffnungen und einer elektrisch anschließbaren Heizquelle, und ein ggf. wieder verwendbares, austauschbares Mundstück, sowie ein austauschbares, nicht wieder verwendbares Nikotin-Aroma-Depot, wobei die durch die Heizquelle freigesetzte Wärme, einerseits das Depot vorheizt und das im Depot befindliche Nikotin und die Aromastoffe freisetzt, und die vom Konsumenten durch die Luftströmungskanäle angesaugte Luft erwärmt und so das im Depot befindliche freigesetzte Nikotin und die Aromastoffe mit der Luftströmung mitnimmt, und so vom Raucher aufgenommen werden.The invention relates to a smoke-free cigarette, cigarillo, cigar or the like., Comprising several parts: a reusable part with a thermo-plastic sheath, one or more air inlet openings and an electrically connectable heating source, and an optionally reusable, interchangeable mouthpiece; and an exchangeable, non-reusable nicotine aroma depot wherein the heat released by the heat source preheats the depot and releases the nicotine and flavorants in the depot, and heats the air drawn by the consumer through the air flow channels so the released nicotine in the depot and the flavoring substances with the air flow takes along, and so be absorbed by the smoker.
Stand der TechnikState of the art
[0003] Eine derartige Zigarette ist beispielsweise aus der EP 1 536 703 B1 bekannt geworden. Nachteilig hat sich bei der vorbekannten Zigarette bemerkbar gemacht, dass Nikotin und Aromastoffe weder im gewünschten Ausmaß, noch in der erforderlichen Weise aus dem Depot freigesetzt werden konnten.Such a cigarette has become known for example from EP 1 536 703 B1. A disadvantage has made noticeable in the prior art cigarette that nicotine and flavorings could be released from the depot neither to the desired extent, nor in the required manner.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt im Hinblick darauf die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Zigarette derart zu verbessern, dass die erforderliche thermische Energie an das Depot übertragen wird, um die gewünschte Beförderung der flüssigen Nikotin-Aroma-Mischung, das einen Siedepunkt von 246 bis 247°C aufweist und der Aromastoffe gezielt durch das zum Anwender liegende Mundstückende zu ermöglichen und einen frühzeitigen oder sonstigen Austritt der gasförmigen Stoffe zu vermeiden.The present invention is in view of the object to improve the aforementioned cigarette such that the required thermal energy is transferred to the depot to the desired transport of the liquid nicotine flavor mixture, which has a boiling point of 246 has up to 247 ° C and the flavoring targeted by the mouthpiece end to the user to allow and to prevent premature or other leakage of gaseous substances.
[0005] Diese Aufgabe wird in überraschender Weise dadurch gelöst, dass das Depot teilweise vom Mundstück form- und/oder kraftschlüssig aufgenommen und mit einer Diffusionssperre ummantelt ist, und dass die Heizquelle in Form eines zentrisch angeordneten Heizstabes vorgesehen ist, welcher ganz oder teilweise von einem Wärmeleitrohr derart umgeben ist, dass mindestens ein axial verlaufender Luftströmungskanal zwischen Heizstab und Wärmeleitrohr angeordnet ist, wobei letzteres mit seinem am Mundstück angrenzenden hinteren Ende teilweise das Depot umschließt und mindestens eine Lufteintrittsöffnung an seiner Vorderseite aufweist.This object is achieved in a surprising manner that the depot form part of the mouthpiece and / or non-positively taken and coated with a diffusion barrier, and that the heating source is provided in the form of a centrally disposed heating element, which is completely or partially surrounded by a heat pipe so that at least one axially extending air flow channel between the heating element and heat pipe is arranged, the latter with its on Mouthpiece adjacent rear end partially surrounds the depot and has at least one air inlet opening on its front.
[0006] Das Erfinderische liegt also darin, dass das Depot optimal vom Mundstück und vom Wärmeleitstrom aufgenommen und fest positioniert wird, wodurch eine optimale Wärmeübertragung ermöglicht, ein Verrutschen des Depots, oder gar ein Verschlucken durch den Anwender mit Sicherheit verhindert wird. Vorteilhafterweise kann dieses durch eine besondere Geometrie der axialen Innenfläche des Mundstücks bzw. der Außenfläche des Depots erzielt werden, die passgerecht aufeinander abgestimmt sein können, beispielsweise in Form einer blumenförmigen oder rosettenförmigen Gestaltung, oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Andere Gestaltungen sind für den Fachmann jedoch denkbar. Ebenso wird ein besonders guter Übergang zwischen den Teilen erzielt, da das Depot zum Teil aus dem Mundstück in das Wärmeleitrohr hineinragt. Letzteres umgibt den Heizstab, wobei am Wärmeleitrohr vorteilhafter weise ein O-förmiger Distanz- und Dichtungsring positioniert ist, der den Heizstab mit dem Wärmeleitrohr mittig in der Ummandlung arretiert und Luftströmungen zwischen Thermoumwandlung und Wärmeleitrohr unterbindet. Von erfindungsgemäßer Bedeutung ist ebenfalls der besondere Querschnitt des Wärmeleitrohrs, der mindestens einen axial verlaufenden Luftströmungskanal zwischen Heizstab und Wärmeleitrohr ausbildet, so dass eine optimale Weiterleitung der aufgenommenen thermischen Energie sichergestellt ist. Darüber hinaus ermöglicht das Wärmeleitrohr auch eine Speicherung von thermischer Energie, so dass diese für die übliche Anwendungsdauer einer Zigarette von einigen Minuten ausreicht.The inventive is thus that the depot is optimally absorbed and firmly positioned by the mouthpiece and the Wärmeleitstrom, whereby an optimal heat transfer allows slipping of the depot, or even swallowing by the user is prevented with certainty. Advantageously, this can be achieved by a special geometry of the axial inner surface of the mouthpiece or the outer surface of the depot, which can be matched to each other, for example in the form of a flower-shaped or rosette-shaped design, or frictionally connected to each other. Other designs are, however, conceivable for the skilled person. Likewise, a particularly good transition between the parts is achieved because the depot protrudes partly from the mouthpiece in the heat pipe. The latter surrounds the heating element, wherein the heat pipe advantageously an O-shaped spacer and sealing ring is positioned, which locks the heating element with the heat pipe centered in the Ummandlung and prevents air flow between the thermo-conversion and heat pipe. Of importance according to the invention is also the particular cross section of the heat pipe, which forms at least one axially extending air flow channel between the heating element and the heat pipe, so that an optimal transmission of the absorbed thermal energy is ensured. In addition, the heat pipe also allows storage of thermal energy, so that this is sufficient for the usual period of use of a cigarette of a few minutes.
[0007] Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus den vorstehendenFurther advantages and features will be apparent from the above
Unteransprüchen hervor, die auch gemeinsam mit dem Hauptanspruch von erfinderischer Bedeutung sein können. [0008] Kurze Beschreibung der Abbildungen der ZeichnungenSubclaims forth, which also together with the main claim may be of inventive importance. Brief description of the figures of the drawings
[0009] Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand derIn the following, an embodiment of the invention with reference to the
Zeichnung zum besseren Verständnis der Erfindung näher erläutert, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigt:Drawing for better understanding of the invention explained in more detail, to which the invention is not limited. It shows:
[0010] Fig. 1 eine perspektivische Abbildung der erfindungsgemäßen rauchfreien Zigarette im zusammengesetzten Zustand;Fig. 1 is a perspective view of the smoke-free cigarette according to the invention in the assembled state;
[0011] Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Ladegerätes; [0012] Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von dem ggf. austauschbarenFIG. 2 is a perspective view of the charger according to the invention; FIG. Fig. 3 is a perspective view of the possibly interchangeable
Mundstück mit eingesetztem Nikotin-Aroma-Depot;Mouthpiece with inserted nicotine aroma depot;
[0013] Fig. 4 eine Querschnittsansicht des in Fig. 3 gezeigten Mundstücks; [0014] Fig. 5 eine weitere perspektivische Ansicht des Depots mit einerFIG. 4 is a cross-sectional view of the mouthpiece shown in FIG. 3; FIG. Fig. 5 is another perspective view of the depot with a
Diffusionssperre; [0015] Fig. 6 eine Explosionsdarstellung des wieder verwendbaren Teils der erfindungsgemäßen rauchfreien Zigarette; und [0016] Fig. 7 eine Querschnittsansicht von Heizstab mit eng anliegendemDiffusion barrier; Fig. 6 is an exploded view of the reusable part of the smokeless cigarette according to the invention; and Fig. 7 is a cross-sectional view of a heating rod with a close fitting
Wärmeleitrohr unter Ausbildung von zwei Luftströmungskanälen. Weg(e) zur Ausführung der Erfindung [0017] Nachfolgend werden die Einzelteile der Erfindung näher bezüglichWärmeleitrohr to form two air flow channels. Way (s) for carrying out the invention Hereinafter, the parts of the invention will be more closely related
Zusammensetzung, Form und Funktion beschrieben. [0018] Das erfindungsgemäße Prinzip beruht auf einem rauchfreien, zigarettenähnlichen Inhalator, genannt NicStic, und einer Ladestation wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt werden. [0019] Das genannte System besteht - grob gesagt - aus drei Teilen:Composition, shape and function described. The principle of the invention is based on a smoke-free, cigarette-like inhaler, called NicStic, and a charging station as shown in Figures 1 and 2. The said system consists - roughly speaking - of three parts:
- der sog. „Nie", Mundstück 14 mit Nikotin-Aroma-Depot 16,- the so-called "Never", mouthpiece 14 with nicotine aroma depot 16,
- der sog. „Stic", wieder verwendbares vorderes Teil mit Heizquelle u.a. [0020] - Ladestation 30- the so-called "Stic", reusable front part with heating source and the like - charging station 30
[0021] Der „Nie" gleicht optisch dem Filter einer Zigarette. Seine Funktion ist die Aufnahme der Nikotin- und Aromastoffe. Er besteht aus zwei in Fig. 2 und 3 gezeigten Einzelteilen.The "never" visually resembles the filter of a cigarette.Its function is the absorption of the nicotine and aromatic substances.It consists of two parts shown in FIGS.
[0022] Erfindungsgemäß ist das Mundstück 14 innen hohl. Durch seine speziell geformte Innengeometrie (siehe Fig. 4), kann es das Nikotin-Aroma-Depot 16 optimal aufnehmen. Die rosettenförmige Geometrie 26 sorgt für eine feste Positionierung, sichert so das Verrutschen des Depots 16 und verhindert damit, dass es verschluckt werden könnte. Zudem übernimmt es durch seine Formgebung eine wesentliche Rolle zur Abdichtung zwischen „Nie" und „Stic". Es verhindert den Eintritt von kalter Fremdluft, da es in seiner Geometrie und Material flexibel und formbar ist, wobei es teilweise in den „Stic" eingeführt ist, und damit den Übergang abdichtet.According to the mouthpiece 14 is hollow inside. Due to its specially shaped internal geometry (see Fig. 4), it can be the nicotine aroma depot 16 optimally record. The rosette-shaped geometry 26 provides for a firm positioning, thus ensuring the slippage of the depot 16 and thus prevents it from being swallowed. It also plays an essential role in the sealing between "Never" and "Stic" due to its shape. It prevents the entry of cold ambient air, as it is flexible and malleable in its geometry and material, being partially inserted into the "Stic", thereby sealing the transition.
[0023] Das Mundstück 14 besteht aus Celluloseacetatfaser, das von braunem, filterfarbenem Papier umwickelt ist. Alternativ zur Celluloseacetatfaser ist die Verwendung von Polyethylenfaser als Füllmaterial möglich. Weitere Materialien sind denkbar.The mouthpiece 14 is made of Celluloseacetatfaser which is wrapped in brown, filter-colored paper. As an alternative to cellulose acetate fiber, the use of polyethylene fiber as filler material is possible. Other materials are conceivable.
[0024] Im Depot (16, siehe Fig. 5) werden das Nikotin und die Geschmackstoffe gelagert, die über den Rauchakt freigesetzt werden.In the depot (16, see Fig. 5), the nicotine and the flavorings are stored, which are released via the smoke act.
[0025] Die Freisetzung oder Überführung von Nikotin und Aromastoffen von den Filterfasern des Depots in die angesaugte Luft findet in Aerosolen (Sprühnebel) und/oder in Gasform statt.The release or transfer of nicotine and flavorings of the filter fibers of the depot in the sucked air takes place in aerosols (spray) and / or in gaseous form.
[0026] Erfindungsgemäß ist, dass das Depot 16 mit einer Diffusionssperre 17 ummantelt ist, welche den frühzeitigen Austritt und das Verflüchtigen des Nikotins und der Aromastoffe verhindert.According to the invention, that the depot 16 is covered with a diffusion barrier 17, which prevents the early escape and volatilization of the nicotine and the flavorings.
[0027] Diese Diffusionssperre 17 besteht aus einem Feuchtigkeit abweisenden Material PP (Polypropylen), oder alternativ auch aus Aluminiumfolie.This diffusion barrier 17 consists of a moisture-repellent material PP (polypropylene), or alternatively also of aluminum foil.
[0028] Das Füllmaterial besteht aus Polyethylenfaser, das eine sehr geringeThe filler is made of polyethylene fiber, which has a very low
Affinität zu Nikotin und Aromastoffen aufweist. Somit wird das Nikotin und Aroma leicht aus dem Depot 16 freigesetzt.Has affinity for nicotine and flavorings. Thus, the nicotine and aroma is easily released from the depot 16.
[0029] Der „Stic" (siehe Fig. 6) hat die Aufgabe, die zur Freisetzung der Nikotin- und Aromastoffe notwendige thermischeThe "Stic" (see Fig. 6) has the task, necessary for the release of nicotine and flavoring thermal
Energie an das Nikotin-Aroma-Depot 16 zu übertragen. Er ist wieder verwendbar und besteht aus den folgenden vier Komponenten:Transfer energy to nicotine flavor depot 16. It is reusable and consists of the following four components:
- Ummantelung 12- Sheath 12
- Heizstab 18Heating rod 18
- Wärmeleitrohr 20- Wärmeleitrohr 20th
- O-Dichtungsring 28- O-ring seal 28
[0030] Die Ummantelung 12 ist ein weisses, aus Thermoplast (PA66) bestehendes Rohr, dessen Hauptfunktion in der Wärmeisolierung liegt. Die Ummantelung 12 wurde so konzipiert, dass sie: [0031]The sheath 12 is a white, made of thermoplastic (PA66) existing pipe whose main function is thermal insulation. The sheath 12 was designed to be: [0031]
- dem Aussehen einer zeitgemässen, modernen, handlichen Zigaretten Form entspricht- The appearance of a contemporary, modern, handy cigarette shape corresponds
- den Konsumenten beim Anfassen vor hohen Temperaturen schützt- Protects the consumer from being touched by high temperatures
- den Heizstab 18 aufnimmt, positioniert und arretiert- The heating element 18 receives, positioned and locked
- das Wärmeleitrohr 20 positioniert und arretiert- The heat pipe 20 is positioned and locked
- das Mundstück 14 durch seine spezielle Geometrie ggf. aufnimmt und abdichtet.- The mouthpiece 14 possibly absorbs and seals by its special geometry.
[0032] Der Heizstab 18 besteht aus einem gewickelten Kupferdraht, der in eine stangenförmige Keramik eingegossen ist. Die Keramik speichert die für die Auflösung der Nikotin- und Aromastoffe notwendige Wärme. Die Abgabe der Wärme erfolgt durch das Vorbeiströmen der angesaugten Frischluft, sowie den direkten Kontakt mit dem Wärmeleitrohr 20.The heating element 18 consists of a wound copper wire, which is cast in a rod-shaped ceramic. The ceramic stores the heat needed to dissolve nicotine and aromatic substances. The heat is released by passing the fresh air sucked in, as well as the direct contact with the heat pipe 20.
[0033] Das Wärmeleitrohr 20 besteht aus Aluminium und überträgt die im Heizstab 18 erzeugte thermische Energie direkt auf das Nikotin-Aroma-Depot 16 (siehe Figur 5), indem es dieses teilweise umfasst.The heat pipe 20 is made of aluminum and transfers the thermal energy generated in the heating element 18 directly to the nicotine aroma depot 16 (see Figure 5) by this includes partially.
[0034] Erfindungsgemäß besitzt das Wärmeleitrohr 20 einen kreisförmigen Querschnitt mit zwei Ausbuchtungen 24, 25 (siehe Figur 7), wodurch einerseits bewirkt wird, dass der Heizstab 18 geklemmt wird, nicht in der Ummantelung 12 verrutschen kann, und andererseits durch den direkten Kontakt eine optimale Energie-Aufnahme gewährleistet ist. Durch den besonderen Querschnitt wird außerdem erreicht, dass zwei Luftkanäle 21 , 22 zwischen Heizstab 18 und Wärmeleitrohr 20 entstehen, die für eine optimale Speicherung und Weiterleitung der im „Stic" aufgenommenen thermischen Energie sorgen. Diese beiden Luftkanäle 21 , 22 sind genau so definiert, dass ein nicht zu grosser Zugwiderstand entsteht, aber andererseits eine turbulente Strömung der durchgesaugten Frischluft gewährleistet ist, die zu einer zusätzlichen Erwärmung der Frischluft führt.According to the invention, the heat pipe 20 has a circular cross section with two bulges 24, 25 (see Figure 7), which is on the one hand causes the heating element 18 is clamped, can not slip in the casing 12, and on the other hand by the direct contact optimal energy absorption is ensured. Due to the special cross-section, it is also achieved that two air ducts 21, 22 are created between heating rod 18 and heat pipe 20, which ensure optimum storage and transmission of the thermal energy absorbed in the "Stic." These two air ducts 21, 22 are defined exactly as follows: that a not too great draw resistance arises, but on the other hand, a turbulent flow of the sucked fresh air is ensured, which leads to an additional heating of the fresh air.
[0035] Der O-Dichtungsring 28 besteht aus einem temperatur- und witterungsbeständigem Elastomer und sitzt in einer O-Ringnut außen auf dem Wärmeleitrohr 20. Durch seinen festen Sitz positioniert und arretiert er den Heizstab 18 mit dem Wärmeleitrohr 20 mittig in der Ummantelung 12 und dichtet den „Stic" in Richtung Nikotin-Aroma-Depot 16 ab. [0036] Die für den „Stic" notwendige Zuführung von Energie erfolgt über eine Ladestation, die aus zwei Teilen besteht:The O-ring seal 28 consists of a temperature and weather-resistant elastomer and sits in an O-ring groove on the outside By means of its tight fit, it positions and locks the heating rod 18 with the heat pipe 20 in the center of the casing 12 and seals the "stick" in the direction of the nicotine aroma depot 16. [0036] The "stick" required Energy is supplied via a charging station, which consists of two parts:
- Ladeetui 30 (siehe Figur 7)Loading case 30 (see FIG. 7)
- Netzadapter (nicht gezeigt)- AC adapter (not shown)
[0037] Das Ladeetui 30 besteht aus sieben Komponenten, namentlich Etuideckel, Etuiboden, Abdeckung, Lichtleiter, Batteriefachdeckel und dem Akku 32 und Elektronik.The Ladeetui 30 consists of seven components, namely Etuideckel, Etuiboden, cover, light guide, battery compartment cover and the battery 32 and electronics.
[0038] Das Ladeetui 30 speichert in einem wieder aufladbaren Akku 32 die zum Aufheizen des Heizstabes 18 erforderliche elektrische Energie. Die Abgabe der Energie an den Heizstab 18 erfolgt über eine Aufnahme im Etui 30, die an eine elektronische Steuerung angeschlossen ist. Über einen Lichtleiter, der den Farbwechsel von der LED-Anzeige veranschaulicht, wird dem Konsumenten angezeigt, dass die erfindungsgemäße Zigarette 10 betriebsbereit ist.The charging case 30 stores in a rechargeable battery 32 for heating the heating element 18 required electrical energy. The delivery of energy to the heating element 18 via a receptacle in the case 30, which is connected to an electronic control. Via a light guide, which illustrates the color change of the LED display, the consumer is notified that the cigarette 10 according to the invention is ready for use.
[0039] Die neuen und erfinderischen Merkmale der Zigarette 10 oder dgl. und des Sets liegen im Vergleich zum Stand der Technik in folgenden Eigenschaften:The novel and inventive features of the cigarette 10 or the like and the set are compared to the prior art in the following properties:
- Diffusionssperre 17 für das Nikotin-Aroma-Depot 16- Diffusion barrier 17 for the nicotine aroma depot 16
- luftdichte Verbindung zwischen „Nie" und „Stic"- Airtight connection between "Never" and "Stic"
- Luftströmungskanäle 21 , 22 im Wärmeleitrohr 20- Air flow channels 21, 22 in the heat pipe 20
- Beheizung des Depots 16 von innen und außen- Heating the depot 16 from inside and outside
- rosettenförmige Geometrie im Mundstück 14 [0040] Erfindungsgemäß verbindet die Diffusionssperre 17 desrosette-shaped geometry in the mouthpiece 14 According to the invention, the diffusion barrier 17 of the
Nikotin-Aroma-Depots 16, dass Nikotin und Aromastoffe in benachbarte Materialien abwandern. Mit der Ummantelung 17 des Depots 16 wird der radial gerichteten Abwanderung der Wirkstoffe entgegen gewirkt. [0041] Es dürfte einleuchten, dass die erzielte dichte Verbindung zwischen „Nie" und „Stic" wichtig ist, damit der beim Ziehen der Luft entstehende Unterdruck, die Luft nur durch die vorgesehene Konstruktion zieht. Somit können die beabsichtigten Mengen an durch Wärme freigesetztem Nikotin- und Aromastoffen gewährleistet werden. Versuche haben gezeigt, dass bei Depotmengen von ca. 1 ,7-1 ,9 mg Nikotin und Aromastoffen eine Freisetzung von 0,12-0,16 mg erzielt werden konnte, was gegenüber dem Stand der Technik eine Erhöhung um 2 Größenordnungen darstellt.Nicotine flavor depots 16 that nicotine and flavoring migrate into neighboring materials. With the sheath 17 of the depot 16 of the radially directed migration of the active ingredients is counteracted. It will be appreciated that the achieved tight connection between "Never" and "Stic" is important so that the resulting negative pressure when pulling the air, the air only through the proposed construction pulls. Consequently the intended quantities of heat-released nicotine and flavorings can be guaranteed. Experiments have shown that with depot amounts of about 1, 7-1, 9 mg of nicotine and flavorings, a release of 0.12-0.16 mg could be achieved, which represents an increase of 2 orders of magnitude compared to the prior art.
[0042] Die erfindungsgemäße Lösung beruht einerseits auf der Elastizität und der Geometrie des „Nie", und der Geometrie der Ummantelung 12 zur Aufnahme des „Nies", welcher über einen Konus in der Ummantelung 12 in den „Stic" eingeführt wird. Durch den Konus wird das Mundstück 14 des „Nies" zusammengedrückt und dichtet auf diese Weise die erfindungsgemäße Zigarette ab.The solution according to the invention is based on the one hand on the elasticity and the geometry of the "Never", and the geometry of the sheath 12 for receiving the "Nies", which is introduced via a cone in the sheath 12 in the "Stic" Cone the mouthpiece 14 of the "sneeze" is compressed and seals in this way the cigarette of the invention.
[0043] Zum Freisetzen der Nikotin- und Aromastoffe hat die Depotbeheizung drei wesentliche Grundbedingungen zu erfüllen:In order to release the nicotine and flavoring substances, the depot heating has to fulfill three essential basic conditions:
- Einbringung der benötigten thermischen Energie- Incorporation of the required thermal energy
- Direkte Außenheizung und indirekte, oder direkte Innenbeheizung, um eine Freisetzung von Aroma und Nikotin zu erreichen.- Direct external heating and indirect or direct internal heating to achieve a release of aroma and nicotine.
[0044] Die Zuführung der Energie in den Heizstab 18 ist in Mindestumfang (4.5 W) und Dauer (ca. 0.5 min.) so ausgelegt, dass die zur Freisetzung des Nikotins erforderliche Endtemperatur von mindestens 65°C erreicht und die für die normalerweise getätigten Rauchzüge erforderliche Wärmekapazität vorgehalten wird.The supply of energy in the heating element 18 is in minimum size (4.5 W) and duration (about 0.5 min.) Designed so that the release of the nicotine required final temperature of at least 65 ° C and reaches the normally made Flues required heat capacity is kept.
[0045] Erfindungsgemäß wird mit dem Einsatz des Wärmeleitrohres 20 eine optimale Einbringung der Wärmeenergie und damit eine effektive Überführung der im Nikotin-Aroma-Depot eingebrachten Wirkstoffe ermöglicht. Das Depot 16 wird durch die Wärmeübertragung des Wärmeleitrohres 20 aus dem Heizstab 18, am Aussenumfang erhitzt. Durch diese Erwärmung des Depots 16 am Aussenumfang wird ein Teil des Nikotins in demselben freigesetzt.According to the invention with the use of the heat pipe 20, an optimal introduction of heat energy and thus an effective transfer of introduced in the nicotine aroma depot agents enabled. The depot 16 is heated by the heat transfer of the heat pipe 20 from the heating element 18, on the outer circumference. Due to this heating of the depot 16 on the outer circumference, a part of the nicotine is released in the same.
[0046] Eine zusätzliche Heizquelle bildet die erwärmte Luft, die durch die konstruktionsbedingte Auslegung des Wärmeleitrohres 20 entsteht. Die Frischluft wird durch beispielsweise drei Einlassöffnungen in den Innenraum des „Stic" eingesaugt. Das kleine Volumen an erwärmter Luft wird nun zwischen Heizstab 18 und Wärmeleitrohr 20 mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit hindurchgezogen, wodurch eine turbulente Strömung entsteht. Die turbulente Frischluft wird durch die erhitzten Körper (Wärmeleitrohr & Heizstab) und durch die Friktionswirkung der dafür ausgelegten Luftkanäle 21 , 22 erwärmt.An additional heat source forms the heated air, which is caused by the design-related design of the heat pipe 20. The fresh air is sucked through, for example, three inlet openings into the interior of the "Stic." The small volume of heated air is now pulled between the heating element 18 and heat pipe 20 at a high flow rate, creating a turbulent flow. The turbulent fresh air is heated by the heated body (heat pipe & heating rod) and by the friction effect of the air ducts 21, 22 designed for this purpose.
[0047] Die erwärmte Luft strömt (beim Rauchakt) durch das DepotThe heated air flows (during smoke act) through the depot
16, wo sie einen wesentlichen Beitrag zum Freisetzen von Nikotin hat.16, where it has a significant contribution to the release of nicotine.
[0048] Durch die von außen einwirkende Wärme und die erwärmte Luftströmung, werden die Wirkstoffe im Luftstrom transportiert und aerosol- oder gasförmig in die Mundhöhle überführt. Due to the externally applied heat and the heated air flow, the active ingredients are transported in the air stream and transferred aerosol or gaseous into the oral cavity.

Claims

Ansprüche claims
1. Rauchfreie Zigarette (10), Zigarillo, Zigarre oder dgl. umfassend mehrere Teile: ein wieder verwendbarem Teil mit einer Thermo-Kunststoff-Ummantelung (12), einer oder mehrerer Lufteinlassöffnungen und einer elektrisch anschließbaren Heizquelle, und ein ggf. wieder verwendbares, austauschbares Mundstück (14), sowie ein austauschbares, nicht wieder verwendbares Nikotin-Aroma-Depot (16), wobei die durch die Heizquelle freigesetzte Wärme, die vom Konsumenten durch die Luftströmungskanäle angesaugte Luft erwärmt und so das im Depot (16) befindliche Nikotin und die Aromastoffe freisetzt, die vom Raucher aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (16) teilweise vom Mundstück (14) form- und/oder kraftschlüssig aufgenommen und mit einer Diffusionssperre (17) ummantelt ist, und dass die Heizquelle in Form eines zentrisch angeordneten Heizstabes (18) vorgesehen ist, welcher ganz oder teilweise von einem Wärmeleitrohr (20) derart umgeben ist, dass mindestens ein axial verlaufender Luftströmungskanal (21 ,22) zwischen Heizstab (18) und Wärmeleitrohr (20) angeordnet ist, wobei letzteres mit seinem am Mundstück (14) angrenzenden hinteren Ende teilweise das Depot (16) umschließt und mindestens eine Lufteintrittsöffnung an seiner Vorderseite aufweist.1. Smoke-free cigarette (10), cigarillo, cigar or the like comprising a plurality of parts: a reusable part with a thermo-plastic sheath (12), one or more air inlet openings and an electrically connectable heating source, and an optionally reusable, replaceable mouthpiece (14); and a replaceable, non-reusable nicotine flavor depot (16), wherein the heat released by the heat source heats the air drawn in by the consumer through the air flow channels, and thus the nicotine and debris in the depot (16) releases the flavoring substances which are taken up by the smoker, characterized in that the depot (16) is partially positively and / or non-positively received by the mouthpiece (14) and covered with a diffusion barrier (17), and in that the heating source is in the form of a centric arranged heating rod (18) is provided, which is wholly or partially surrounded by a heat pipe (20) such that at least one axially extending air flow channel (21, 22) between the heating rod (18) and heat pipe (20) is arranged, the latter with its mouthpiece (14) adjacent rear end partially enclosing the depot (16) and having at least one air inlet opening on its front.
2. Rauchfreie Zigarette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (14) Filterfasern aus Zelluloseacetat und/oder Polyethylen umfasst oder aus einem festen oder geschäumten Kunststoff besteht, und dass das Depot (16) Filterfasern aus Zelluloseacetat und/oder Polyethylen umfasst, und dass die Diffusionssperre (17) aus Polypropylen und/oder Aluminiumfolie und das Wärmeleitrohr (20) aus einem Aluminiumrohr besteht.2. Smoke-free cigarette according to claim 1, characterized in that the mouthpiece (14) comprises filter fibers of cellulose acetate and / or polyethylene or consists of a solid or foamed plastic, and that the depot (16) comprises filter fibers of cellulose acetate and / or polyethylene, and that the diffusion barrier (17) made of polypropylene and / or aluminum foil and the heat pipe (20) consists of an aluminum tube.
3. Rauchfreie Zigarette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitrohr (20) im Querschnitt ein oder mehrere Vorsprünge oder Ausbauchungen (24,25) besitzt, der bzw. die an der Thermo-Ummantelung (12) anliegen und das Wärmeleitrohr (20) am Heizstab (18) eng anliegend festklemmen, wobei unterhalb der Ausbauchung(en) (24,25) der mindestens eine Luftströmungskanal (21 ,22) ausgebildet ist.3. Smoke-free cigarette according to claim 1 and 2, characterized in that the heat pipe (20) in cross-section one or more projections or bulges (24,25) which abut or against the thermal jacket (12) and the heat pipe (20) tightly clamp on the heating rod (18), below the bulge (s) (24,25) of at least an air flow channel (21, 22) is formed.
4. Rauchfreie Zigarette nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (14) einen im Querschnitt rosettenförmigen und axial verlaufenden durchgängigen oder nicht-durchgängigen Kanal (26) zur form- und/oder kraftschlüssigen Aufnahme des Depots (16) besitzt.4. Smoke-free cigarette according to one or more of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the mouthpiece (14) has a cross-sectionally rosette-shaped and axially extending continuous or non-continuous channel (26) for positive and / or non-positive reception of the depot (16) owns.
5. Rauchfreie Zigarette nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Wärmeleitrohr (20) ein O-förmiger Distanz- und Dichtungsring (28) positioniert ist, der den Heizstab (18) mit dem Wärmeleitrohr (20) mittig in der Ummantelung (12) arretiert und Luftströmungen zwischen Thermoummantelung (12) und Wärmeleitrohr (20) unterbindet.5. Smoke-free cigarette according to claim 1 to 4, characterized in that the heat conducting tube (20) is an O-shaped spacer and sealing ring (28) is positioned, the heating element (18) with the heat pipe (20) in the middle in the sheath ( 12) arrested and prevents air flow between the thermocouple (12) and heat pipe (20).
6. Rauchfreie Zigarette nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizstab (18) aus einem gewickelten Kupferdraht besteht, der in eine stangenförmige Keramik eingegossen ist.6. Smoke-free cigarette according to claim 1 to 5, characterized in that the heating element (18) consists of a wound copper wire which is cast in a rod-shaped ceramic.
7. Rauchfreie Zigarette nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Nikotin und die Aromastoffe in getrennten Depots eingebracht sind.7. Smoke-free cigarette according to claim 1, characterized in that nicotine and the flavorings are introduced in separate depots.
8. Rauchfreie Zigarette nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizstab (18) einen Dornfortsatz besitzt, der als direkte Innenbeheizung in das Depot (16) hineinragt.8. Smoke-free cigarette according to claim 1 to 7, characterized in that the heating element (18) has a spinous process, which projects as direct internal heating in the depot (16).
9. Rauchfreie Zigarette nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wieder verwendbare Teil mit dem nicht wieder verwendbaren Teil durch einen Dreh-, Pass- oder Schnappverschluss verbindbar ist.9. Smoke-free cigarette according to claim 1 to 8, characterized in that the reusable part is connectable to the non-reusable part by a turn, pass or snap closure.
10. Set mit einer rauchfreien Zigarette, Zigarillo, Zigarre oder dgl. nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche mit einem Ladeetui (30), vorzugsweise in zigarettenschachtelähnlicher Form, wobei das Ladeetui (30) eine integrierte Elektronik mit Akku (32) und Steuerung zur Übertragung der elektrischen Energie zur Erwärmung des Heizstabes (18) besitzt, wobei vorzugsweise Aufnahmeplätze (34,35) für mindestens einen Teil der rauchfreien Zigarette (10), Zigarillo, Zigarre und dgl. vorgesehen sind. 10. Set with a smokeless cigarette, cigarillo, cigar or the like. According to one or more of the preceding claims with a charging case (30), preferably in cigarette box-like form, wherein the charging case (30) integrated electronics with battery (32) and control to Transmission of electrical energy for heating the heating rod (18) has, preferably receiving seats (34,35) for at least a portion of the smoke-free cigarette (10), cigarillo, cigar and the like. Are provided.
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