專利名稱：煙具的制作方法
本申請(qǐng)是關(guān)于一個(gè)對(duì)我們懸而未決的申請(qǐng)No.89104935，5的改進(jìn)或改型的發(fā)明，該申請(qǐng)No.89104935，5相應(yīng)于美國(guó)申請(qǐng)Nos.07/223153即現(xiàn)在的美國(guó)專利No.4，991，606和07/315822，現(xiàn)在的美國(guó)專利No.4，966，171。
本發(fā)明是關(guān)于一種基本上不會(huì)冒可見煙的煙具。更具體些，本發(fā)明是關(guān)于一種煙具，其中可獲得吸煙草的感覺而不使煙草燃燒。
前人做了大量的努力以制造一種能產(chǎn)生吸入用煙霧或蒸汽的煙具，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煙草卷煙。例如，Siegel的美國(guó)專利21097，686示出了一個(gè)煙具，包括一個(gè)活性碳桿和一個(gè)包含香料及一種人造煙霧形成介質(zhì)的分離的載體，載體由燃燒的活性碳桿加熱。活性碳桿涂覆有一層濃縮的糖溶液，以便在燃燒期間形成一個(gè)不可滲透層。據(jù)認(rèn)為該層包容了在吸煙期間產(chǎn)生的氣體并集中了這樣形成的熱量。
在Ellis et al.U.S.Patent 3，258，015中公開的另一煙具采用了以傳統(tǒng)香煙的形式燃燒煙草以加熱一個(gè)包含一尼古丁源(如重制煙草或煙草萃取物)的金屬管。吸煙時(shí)從金屬管內(nèi)的物質(zhì)釋放的蒸汽與經(jīng)金屬管的開口端吸入的空氣混合，金屬管延伸到煙具的燃燒端。Ellis et al.美國(guó)專利3，356，094示出了一個(gè)類似的煙具，其中管在加熱時(shí)變脆，所以當(dāng)周圍的煙草燒完時(shí)它就斷裂并不再凸出。
Heavn et al的公開歐洲專利申請(qǐng)0177355公開了一種煙具，它通過加熱而不是燃燒一個(gè)煙味發(fā)生器而產(chǎn)生含尼古丁的煙霧。煙味發(fā)生器由基片材料制成，例如鋁，天然陶土等，或煙草充填物。煙味發(fā)生器充填有加熱后可釋放煙味的介質(zhì)，包括尼古丁，甘油，薄荷醇等。煙味發(fā)生器由燃料桿的燃燒產(chǎn)生的熱氣體加熱，燃料桿由熱解煙草或其它含碳材料制成。
Banerjee et al的美國(guó)專利4，714，082公開了一種Hearn et al煙具的改型，它采用了一個(gè)短燃料件。據(jù)說通過使燃料件和煙霧發(fā)生器之間的熱傳導(dǎo)達(dá)到最大程度而改善了煙具的性能。這是通過利用絕熱防止熱損失及利用金屬導(dǎo)體提高燃燒燃料和煙霧發(fā)生器之間的熱傳導(dǎo)而實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)玻璃纖維絕熱件包圍燃料件和煙霧發(fā)生器組件。
Banerjee et al的裝置存在不少缺點(diǎn)。首先除了專門設(shè)備很難用現(xiàn)代規(guī)模制造機(jī)械生產(chǎn)彈性玻璃纖維隔熱套。第二，在運(yùn)輸及打包到安裝在煙具的煙嘴端的過程中，玻璃纖維有可能脫落，造成有可能吸入吸煙者口中的危險(xiǎn)。此外，由于金屬導(dǎo)體本身吸收了大量的燃料件產(chǎn)生的熱，所以使用金屬熱導(dǎo)體使效率有所降低。
人們希望能夠提供一種煙具，其中帶煙味的煙霧釋放材料被經(jīng)一含碳熱源的空氣通道形成的熱氣體以及來自含碳熱源的熱輻射有效地加熱。
人們還希望這樣一種煙具可使吸煙者避免吸入玻璃纖維的危險(xiǎn)。
人們還希望能提供一種具有傳統(tǒng)卷煙的外觀和感覺的這樣一種煙具。
本發(fā)明的目的是提供一種煙具，其中帶煙味的煙霧釋放材料被經(jīng)一含碳熱源的空氣通道形成的熱氣體以及來自含碳熱源的熱輻射有效地加熱。
本發(fā)明的另一目的是通過這樣一種煙具使吸煙者避免吸收玻璃纖維的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的還一目的是提供這樣一種煙具，它具有傳統(tǒng)卷煙的外觀和感覺。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種煙具，具有一煙嘴端和一遠(yuǎn)離煙嘴端的遠(yuǎn)端。煙具在遠(yuǎn)端包括一活性件，它與煙嘴端可通流體，還包括一個(gè)位于煙嘴端附近的過濾件?；钚约ㄒ粋€(gè)可反射熱量的大致為圓柱狀的具有內(nèi)、外壁的中空套筒，其第一端在遠(yuǎn)端，其第二端靠近煙嘴端。套筒在第一端處的至少一部分是金屬的。一個(gè)熱源插在靠近套筒第一端處的套筒內(nèi)。最好，熱源在套筒第一端附近的套筒內(nèi)懸垂，并與套筒的內(nèi)壁隔開，在熱源周圍限定了一個(gè)環(huán)形空間。熱源帶有一個(gè)貫穿它的流體通道。一個(gè)香料層位于套筒第二端附近的套筒內(nèi)，它與熱源有輻射和對(duì)流傳熱的關(guān)系。一個(gè)隔離件使香料層與熱源保持隔開的關(guān)系。套筒在熱源附近是可透氣的以允許空氣進(jìn)入支持熱源的燃燒，而在香料層附近是不透氣的以阻止香料層內(nèi)的材料燃燒。當(dāng)熱源被點(diǎn)燃并且空氣被吸入煙具時(shí)，隨著空氣通過流體通道空氣被加熱。加熱的空氣流經(jīng)香料層，釋放帶煙味的煙霧，并將其帶到煙嘴端。
參照下面的詳細(xì)描述及附圖，可以更為明顯地看出本發(fā)明的以上及其它目的和優(yōu)點(diǎn)，其中類似的參考號(hào)標(biāo)明了類似的零件，并且其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一根煙具的第一最佳實(shí)施例分解透視圖。
圖2是沿圖1中2-2線所取的圖1所示煙具的縱向橫剖視圖;
圖3是沿圖2中3-3線所取的圖1及圖2所示煙具的剖視圖;
圖4是沿圖2中4-4線所示的圖1-3所示的煙具的徑向橫剖視圖;
圖5是沿圖2中5-5線所取的圖1-4所示的煙具的徑向橫剖視圖;
圖6是沿圖2中6-6線所取的圖1-5所示煙具的徑向橫剖視圖;
圖7是圖1-6所示煙具的活性件的分解透視圖;
圖8是沿圖7中8-8線所取的圖1-7所示煙具的活性件的縱剖視圖;
圖9是用于檢測(cè)根據(jù)本發(fā)明煙具的透氣性的檢測(cè)設(shè)備之示意圖;
圖10是根據(jù)本發(fā)明的煙具的第二最佳實(shí)施例的縱剖視圖;
圖11是沿圖10中11-11線所取的圖10所示煙具的徑向橫剖視圖;
圖12是圖10-11所示煙具的活性件的分解透視圖;
圖13是沿圖12中13-13線所取的圖10-12所示煙具的活性件之縱剖視圖;
圖14是根據(jù)本發(fā)明的煙具的第三最佳實(shí)施例之分解透視圖;
圖15是沿圖14中15-15線所取的圖14所示煙具的縱剖視圖;
圖16是圖14-15所示煙具的活性件之分解透視圖;
圖17是沿圖16中17-17線所取的圖14-16所示煙具的活性件之縱剖視圖;
圖18是沿圖15中18-18線所示的圖14-17所示煙具的端視圖;
圖19是沿圖15中19-19線所取的圖14-18所示煙具的徑向橫剖視圖;
圖20是沿圖15中20-20線所取的圖14-19所示煙具的端視圖;和圖21是沿圖15中21-21線所取的圖14-20所示煙煙具的徑向橫剖視圖。
根據(jù)本發(fā)明的煙具的第一最佳實(shí)施例示于圖1-8中。煙具10包括由卷煙包裹紙14包裹的一個(gè)活性件11和一個(gè)膨脹腔管12，和一個(gè)由煙嘴紙205固定的過濾件13。包裹紙14最好是被處理成具有最小熱損失的卷煙紙，例如具有氫氧化鎂充填物的卷煙紙，或基它適當(dāng)?shù)哪蜔嵝途頍熂垼约坝醚趸X溶膠-凝膠處理的紙。如下面將要更為詳細(xì)地討論的，活性件11包括一個(gè)熱源20和一個(gè)當(dāng)與流經(jīng)熱源的熱氣體接觸時(shí)釋放帶味蒸汽和氣體的香料層21。蒸汽進(jìn)入膨脹腔管12，形成一種煙霧，通過煙嘴13然后進(jìn)入吸煙者口中。
正如相關(guān)的懸而未決的申請(qǐng)No.89104936(相應(yīng)于美國(guó)申請(qǐng)No.07/223232，作為EP-A-0352108公開)所詳細(xì)解釋的(該文在這里作為參考)。熱源20可基本上包含純碳，最好帶有催化劑或燃燒添加劑。熱源20可由活性碳制成并具有一個(gè)或多個(gè)貫穿的縱向通道。這些縱向通道的形式可以為多角星形，具有較長(zhǎng)的窄角和一個(gè)小的內(nèi)周邊。熱源20的空隙容積可大于約50%，其中活性碳顆粒之間的氣孔尺寸約為1-2微米。熱源20的重量約為8/mg/mm，密度在約0.2g/cc到約1.5g/cc之間。熱源20所用的活性碳顆粒的BET表面積可以在約50m/g到約2000m/g的范圍內(nèi)。
香料層21可以包括與熱氣體接觸時(shí)釋放所需氣味和其它混合物的任何材料。在一個(gè)煙具中，氣味和其它混合物可以是煙草味以及其它所需氣味。這樣，用于香料層21的適當(dāng)材料可以包括煙草充填物或一個(gè)惰性基片，其上堆積有所需的混合物，在相關(guān)的懸而未決的申請(qǐng)No.89104934(相應(yīng)于1991年1月1日公布的美國(guó)專利No.4，981，522，它在這里作為參考)所詳細(xì)描述的一個(gè)最佳示例中，香料層21是粒狀煙草的堆積層。粒狀煙草最好是在擠壓機(jī)中通過混合特別指定的煙草材料(其尺寸為約20目到約400目，最好是約150目)，一種煙霧產(chǎn)物母體(例如甘油，1，3-丁二醇，或丙二醇，或它們的混合物，它們可在煙草顆粒之間廣泛地分散)，和一種精細(xì)分割的充填物料(例如碳酸鈣或氧化鋁，用以增加熱負(fù)荷以防止熱氣體將粒狀煙草的溫度升高到它們的熱分解溫度之上)而形成。材料被混合而形成一種混合物，并且混合物被擠出一個(gè)帶有多個(gè)孔的模具而形成直徑相同的通心面狀的擠壓條。擠壓條最好被切割成均勻的長(zhǎng)度。粒狀煙草最好具有均勻的尺寸，并且最好包括約15%到約95%的煙草材料。約5%到約35%的煙霧產(chǎn)物母體和約0%到約50%的充填物料。
如下面將要詳細(xì)討論的，在給予足夠的氧氣后，熱源20將燃燒從而基本上產(chǎn)生二氧化碳。也如下面將要討論的，活性件11的輻射能量反射套筒22基本上是不可燃的，在煙具10的使用期間不會(huì)燃燒。此外，煙具10以這樣一種方式構(gòu)成，即流過香料層21的氣體具有減少的氧氣含量(也如下面將要討論的)，所以香料層21的成分將高溫分解，并且即使它們的溫度高到足以將它們引燃它們也不會(huì)燃燒。當(dāng)使用煙具10(即抽煙)時(shí)，基本上不會(huì)冒可見煙。
現(xiàn)在討論煙具10的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，活性件11容納在一個(gè)組合的套筒內(nèi)，包括輻射能量反射套筒22和位于輻射能量反射套筒22內(nèi)的一個(gè)內(nèi)套筒23。(正如這里所用的，除非特別指出，“套筒”一詞指的是組合套筒)。內(nèi)套筒23被折疊以提供一個(gè)唇部24，它使碳熱源20保持在從輻射能量反射套筒22的內(nèi)壁懸垂的位置，從而保留一個(gè)環(huán)形空間25。一方面香料層21被保持在唇部24和熱源20之間的內(nèi)套筒23內(nèi)，另一方面一個(gè)網(wǎng)狀?yuàn)A片或杯26使香料層21的粒狀煙草保持在位同時(shí)允許煙霧通過以進(jìn)入膨脹腔管12。膨脹腔管12賦于煙具10普通香煙的長(zhǎng)度及外觀。內(nèi)套筒23的開口端部分120超出輻射能量反射套筒22的開口端并與膨脹腔管12配合。包裹紙14將活性件11和膨脹腔管12保持在一起。卷煙包裹紙14最好具有足夠的多孔性，以允許空氣穿過紙14和輻射能量反射套筒22，從而為熱源20助燃。作為另一種選擇，紙14也可在環(huán)繞熱源的輻射能量反射套筒22的區(qū)域被穿孔，例如通過靜電或激光穿孔。
在夾片26后面與內(nèi)套筒23配合的鋁制插件27最好封閉活性件11的開口端，僅保留一個(gè)供熱蒸汽通過的孔28。通孔28使熱蒸汽增加其速度，然后在膨脹腔管12內(nèi)膨脹。蒸汽和氣體在膨脹腔管內(nèi)的膨脹引起飽和蒸汽冷卻以形成煙霧，這樣就把在煙嘴件29，200兩者上的冷凝降低到最低程度，增加了輸送給吸煙者的煙霧。通過改變孔28的尺寸和膨脹腔管12的體積可以控制膨脹也即冷卻的程度。
煙嘴13可以是一中空管或可以帶有一過濾件29。煙嘴13最好包括兩個(gè)煙嘴件29，200。煙嘴件29是一包裹在塞包裹紙202內(nèi)的醋酸纖維過濾塞201。件200是一煙草充填物的桿或其它含煙草的材料的桿，它包裹在塞包裹紙203內(nèi)，除了進(jìn)一步冷卻煙霧，并提供某種程度的滲透之外，件200也可給予附加的煙草氣味。件200內(nèi)的煙草充填物最好被切割成標(biāo)準(zhǔn)的每英寸30截，但可以粗些以把滲透降至最小。例如煙草充填物被切割成每英寸15截。煙嘴13的兩個(gè)件29，200由塞包裹紙204包裹在一起，并且整個(gè)煙嘴13由煙嘴包裹紙205固定在煙具10的其余部分。作為另一種選擇，件200可以是另一種材料，或者可以沒有件200。
現(xiàn)在回到活性件11的結(jié)構(gòu)，環(huán)形空間25的存在使得有充足的空氣流供給到熱源20以便其持續(xù)燃燒并使對(duì)外部的熱傳導(dǎo)降到最低程度。為上述原因，輻射能量反射套筒22被穿孔并最好具有至少約9.5%的開口面積，并且按下述方法測(cè)量最好具有約9.1到約15.1的透氣性圖9所示的透氣性測(cè)量設(shè)備90由管段部分91，92，93，94組裝而成，它們的直徑均與輻射能量反射套筒22相同，該輻射能量反射套筒22被并入設(shè)備90。氮?dú)庖悦糠昼?升的速率被泵入開口95。開口96與大氣連通。氣體以每分鐘1升的速率被泵出開口97。由于對(duì)穿過套筒22壁的空氣流的阻力小于對(duì)穿過設(shè)備90的管段部分的空氣流的阻力。所以空氣將通過輻射能量反射套筒22的壁抽八并通過開口97隨一定量的氮?dú)獬槌觥Ｒ粋€(gè)質(zhì)譜儀探頭98位于管段部分93的端部及管段部分94的下方，并通過電纜99連接到質(zhì)譜儀900。電纜99在901處穿出管段部分93。電纜99穿過的開孔被密封以便氧氣除了經(jīng)輻射能量反射套筒22的壁之外不會(huì)進(jìn)入設(shè)備90。輻射能量反射套筒22的透氣性被限定為由質(zhì)譜儀900決定的由探頭99測(cè)出的輻射能量反射套筒22外壁表面積上每平方厘米每分鐘的氧氣毫升數(shù)量。
輻射能量反射套筒22的透氣性決定了熱源20的物質(zhì)燃燒率。對(duì)煙具10來說理想的是在FTC條件下(每一分鐘在兩秒鐘內(nèi)抽35毫升的煙)抽煙約10次。如果熱源20的物質(zhì)燃燒率太高，當(dāng)一個(gè)吸煙者每抽一次時(shí)就會(huì)輸送較多煙味。這是因?yàn)榈竭_(dá)香料層21的氣體將比較熱。然而，由于每抽一次就消耗更多的熱源20，所以抽煙不到10次熱源20就可能消耗沒了。類似地，如果物質(zhì)燃燒率太低，盡管抽煙的次數(shù)可超過10次，但由于氣體較冷，每抽一次只能輸送較少的煙味。此外，如果物質(zhì)燃燒率太低，在吸煙者準(zhǔn)備抽下次煙之前熱源20可能就熄滅了。業(yè)已發(fā)現(xiàn)最佳的物質(zhì)燃燒率在約9mg/min和約11mg/min之間。為了獲得這樣一種范圍的物質(zhì)燃燒率，根據(jù)所述方法測(cè)出的透性性最好在約9.1和約15.1之間。
活性件11內(nèi)的空氣流是經(jīng)熱源20內(nèi)的通道106進(jìn)入香料層21。最好盡可能大的熱源表面積與空氣流接觸，以使對(duì)香料層21的對(duì)流傳熱達(dá)到最大，也使燃燒盡可能充分。為同一理由，通道206不是一個(gè)簡(jiǎn)單的圓柱狀通道，而是具有多側(cè)邊的橫斷面，例如附圖中所示的八角星形橫斷面。事實(shí)上，在最佳實(shí)施例中，通道206的表面積比熱源20的外表面的表面積大。
為了把煙具10的輻射熱損失降至最低程度，活性件11的所有內(nèi)表面都被加工成能反射光線。例如，輻射能量反射套筒22由鍍有金屬的紙制成。更好的結(jié)構(gòu)是如圖7和8所示輻射能量反射套筒22是由一紙層70和一內(nèi)箔層71組成。箔層71將熱源20輻射的熱反射回?zé)嵩?0以使其保持熱量，從而保證它不會(huì)冷卻到其引燃溫度以下并熄滅。反射回活性件的熱也意味著可有更多的熱量傳遞到香料層21。
可以通過螺旋形纏繞一根紙條或采用其它已知的制造紙管的技術(shù)制成紙層70。然而，最好使紙層70和箔層71一起通過一個(gè)附屬裝置(類似于生產(chǎn)傳統(tǒng)香煙的裝置)，使它們成為一根管。在該最佳實(shí)施例中，紙層70的邊緣搭接并相互粘接在一起。紙層70或是多孔結(jié)構(gòu)的或是被穿孔，從而可以獲得上述所需的透氣性。箔層71最好是由0.0015英寸的鋁箔制成，將其模壓以形成鼓凸的孔，然后輪壓它以壓平所述孔，從而使穿孔的箔更為平整。盡管輪壓在某種程度上縮小了孔，但只要模壓的鋁箔有至少4%的開孔面積，最好約9.5%的開孔面積，仍可獲得理想的透氣性。
盡管箔層71反射了大部分由熱源20產(chǎn)生的熱量，一部分熱量仍有可能逃逸到外面。為此原因，最好改進(jìn)紙層70中所用的紙以阻止燃燒，所以當(dāng)使用煙具10抽煙時(shí)紙不會(huì)被引燃。
內(nèi)套筒23也是反射光的，由一個(gè)外鋁層80，一個(gè)內(nèi)鉆層82和一個(gè)中間紙層81構(gòu)成。內(nèi)套筒23也可由二根相同的紙/箔層壓條構(gòu)成，并紙側(cè)靠紙側(cè)螺旋形地纏繞它們。從而兩個(gè)紙側(cè)一起形成中間層81。紙層最好是硬壓延的紙。在最佳實(shí)施例中，中間層81也可包括多至三層紙。該紙可被處理以減少熱損失，例如帶有氫氧化鎂充填物的紙，或其它適當(dāng)?shù)哪蜔嵝途頍熂?，或?jīng)氧化鋁溶膠-凝膠處理的紙，夾在紙/箔層壓條之間一起纏繞。由于香料層21要被保持在與氧隔開的狀態(tài)，所以內(nèi)套筒23被制成是不透氣的。這樣煙草就不能引燃(如果引燃就會(huì)帶走煙味并使煙霧的成份熱分解)。箔層80，82保證隔絕空氣，并反射回?zé)崃恳宰畲蟪潭鹊禺a(chǎn)生煙味。當(dāng)然也可用其它方法使空氣與香料層21隔開，例如在香料層21的區(qū)域用一種不透空氣的材料(未示出)包裹輻射能量反射套筒22。箔層80，82應(yīng)盡可能薄以便它們有較低的熱容量，從而使更多的熱量用于香料層21，但也不能薄到使紙層81過熱的程度。
內(nèi)套筒23被折疊以形成一個(gè)唇部24，該唇部應(yīng)足夠?qū)捯员３譄嵩蠢喂痰囟ㄎ弧?br> 最后，活性件11帶有一個(gè)反射端蓋15，它被卷邊卡在輻射能量反射套筒22內(nèi)。蓋15有一個(gè)或多個(gè)孔16以允許空氣進(jìn)入活性件11。孔16最好位于蓋15的周邊上。在最佳實(shí)施例中，有六個(gè)直徑為0.080英寸的等角度隔開的孔。蓋15增強(qiáng)了反射回活性件的輻射熱。并且如果煙具10有些松動(dòng)，碎裂或折斷也保證了熱源20不會(huì)從煙具10內(nèi)掉出。當(dāng)考慮到在二次吸煙之間熱源20以高溫燃燒并在抽煙時(shí)甚至更熱時(shí)，這一點(diǎn)是十分重要的。蓋15也擋住了在熱源20燃燒時(shí)可能產(chǎn)生的任何灰燼。
煙具10的外徑最好為7.9mm，與傳統(tǒng)香煙類似。碳熱源20的直徑最好為4.6mm，長(zhǎng)度最好為10.1mm，而活性件11的總長(zhǎng)度最好為26mm。煙嘴13的長(zhǎng)度最好為21mm，分為10mm的醋酸纖維過濾部分29和11mm的煙草充填部分200。膨脹腔管12最好是33mm長(zhǎng)，所以煙具10的總長(zhǎng)是79mm，相當(dāng)于傳統(tǒng)的長(zhǎng)尺寸香煙。在最佳實(shí)施例中，唇部24為2.6mm寬。
根據(jù)本發(fā)明的第二最佳實(shí)施例示于圖10-13中，圖10-13中未示出的第二實(shí)施例的任何視圖均與第一實(shí)施例的相應(yīng)視圖相同。
在圖10-13所示的實(shí)施例100中，一個(gè)位于活性件110內(nèi)的隔離件101使香料層21的粒狀煙草與碳熱源20的端部隔開。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，與圖1-8所示之實(shí)施例比較，隔離件101的存在能夠給香料層鄰近熱源20的端部提供甚至更多的熱量，這是因?yàn)榻?jīng)通道206的熱氣流在到達(dá)香料層21之前有時(shí)間擴(kuò)散，所以它能加熱香料層端部的更多部分。隔離件101的存在防止了煙具100點(diǎn)著時(shí)香料層21的閃燃。沒有隔離件101時(shí)，點(diǎn)燃時(shí)經(jīng)通道206抽吸過來的火花有可能使香料層21點(diǎn)燃，或閃燃，但有隔離件101時(shí)，任何這種火花都在隔離件101上擴(kuò)散。隔離件101最好是金屬的，如鋁盤，其表面最好經(jīng)過處理，如發(fā)黑處理，這樣它就可吸收熱源20的熱量并將熱量輻射到香料層21。
隔離件101的存在也提供了其它優(yōu)點(diǎn)。例如，它防止來自香料層21的小顆粒(如碎裂的粒狀煙草)經(jīng)通道206落出而堵塞端蓋15和熱源20之間的煙具100的前端，或者沒有端蓋15時(shí)從煙具100中落出。此外，通過移動(dòng)隔離件101而離近或離遠(yuǎn)夾片26，可允許香料層21內(nèi)相同數(shù)量的粒狀煙草以不同的程度壓緊。香料層21不同程度的壓緊可使煙具10具有不同程度的吸煙阻力，以及不同的煙味特征。最后，將香料層21的粒狀煙草與熱源20隔開的隔離件101也阻止粒狀煙草的香味混合物移到熱源20，在熱源20它們可能會(huì)經(jīng)受高溫分解并放出臭味或熱分解物。
根據(jù)本發(fā)明的第三最佳實(shí)施例示于圖14-21中。圖14-21中未示出的第三實(shí)施例的任何視圖均與第二實(shí)施例的相應(yīng)視圖相同，或者如果第二實(shí)施沒有相應(yīng)視圖則與第一實(shí)施例的相應(yīng)視圖相同。
在第三實(shí)施例300中，淘汰了帶有孔28的鋁制插件27。相反，夾片26被用來提供所需的節(jié)流作用，以獲得在膨脹腔管212內(nèi)的理想的膨脹效果(盡管未按比例作圖，膨脹腔管212最好比膨脹腔管12長(zhǎng))。夾片26上的開孔尺寸可以調(diào)節(jié)以獲得理想的節(jié)流作用。
此外，在第三實(shí)施例300中，通過熱源200的流體通道的形狀是不同的。與多角星形斷面的通道不同，如通道206，第三實(shí)施例中的熱源220有一花形斷面的通道206，通道的每個(gè)凸起都構(gòu)成了一個(gè)花瓣。在通道226內(nèi)最好有六個(gè)花瓣?；ㄐ螖嗝姹刃切螖嗝嫣峁┝烁行驶蚋獾臒醾鲗?dǎo)，以及通過如減少的灰化傾向提供了更熱的控制。熱源220本身并非大部分是純碳，而是包括有金屬氮化物以及上述必要添加劑的碳。用于熱源220的最佳的金屬氮化物是氮化鐵。在相關(guān)的懸而未決的并且一般已知的美國(guó)專利申請(qǐng)No.07/443，636(1989年11月29日遞交)中詳細(xì)描述了這種熱源及其優(yōu)點(diǎn)，該文在這里作為參考。其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是除了減少二氧化碳外還減少了煙的成份。另一優(yōu)點(diǎn)是具有更高的燃燒溫度。
最后，在第三實(shí)施例300中，在活性件211中以帶有端面215的單個(gè)杯形件222代替了活性件11的鍍有金屬的紙制成的輻射能量反射套筒22和帶孔金屬端蓋15。杯形件222最好由冷拉鋁制成。端面15上的孔216類似于端蓋15上的孔16，但與端蓋15不同的是端面215是平的，而端蓋15是曲面形的。當(dāng)然，冷拉技術(shù)允許采用任何所需的孔結(jié)構(gòu)。孔216允許用來點(diǎn)燃煙具300的點(diǎn)燃火焰(來自火柴或打火機(jī))均勻分布在熱源220的端部。杯形件222上加工有凹槽。其外徑由鋁層270限定，通過將凹槽272推入?yún)^(qū)域271而將其限定。杯形件222的外徑與膨脹腔管12的外徑相同，所以包裹紙14可以包裹一平滑的表面。凹槽272處的杯形件222的內(nèi)徑是這樣決定，即杯形件222緊緊地并牢固地與內(nèi)套筒23配合。
杯形件222可帶有細(xì)長(zhǎng)的開口273或274或兩者，以允許空氣進(jìn)入并支持熱源220的燃燒。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，所有的細(xì)長(zhǎng)開口均為開口274。然而，也可以采用其它結(jié)構(gòu)的開口，包括在層270內(nèi)的靠凹槽272外側(cè)的開口。包裹紙14可以在開口274處是可透氣的，它或是由固有的多孔紙制成，或是如上所述它可在開口273，274處的區(qū)域穿孔。然而，包裹紙14也可只有低透氣性，這是因?yàn)榘疾?72形成了到煙具300前端的空氣通道，允許足夠的空氣到達(dá)開口274以幫助熱源220的點(diǎn)燃和穩(wěn)定燃燒。
使用金屬杯形件222代替金屬-紙的套筒22就淘汰了紙層70。此外，由于杯形件222的熱容量較大，當(dāng)一個(gè)使用者試圖重新點(diǎn)燃煙具300而沒有想到它已經(jīng)被點(diǎn)燃時(shí)，杯形件222可用來作用一個(gè)散熱片。在煙具10和100中，重新點(diǎn)燃煙具的企圖可能導(dǎo)致包裹紙14被點(diǎn)著。傳統(tǒng)的香煙也有這種情況。然而，在煙具300中由于不存在紙層70并且由于杯形件222比套筒22有更大的吸熱容量，所以減少了上述點(diǎn)著包裹紙的可能性。此外，由于受熱時(shí)金屬膨脹，當(dāng)使用煙具300時(shí)，杯形件222和內(nèi)套筒23之間接觸的程度減小。所以，套筒23上的熱量較少，這樣也就減少了點(diǎn)著色裹紙14的機(jī)會(huì)。
這樣可以看出本發(fā)明提供了一種煙具，其中帶煙味的煙霧釋放材料可被含碳的或部分含碳的熱源有效地加熱，使吸煙者避免吸入玻璃纖維，將香料層壁上的熱損失降低到最低程度，并具有傳統(tǒng)香煙的外觀和感覺。熟知此技術(shù)者可以看出采用這里未描述的其它實(shí)施例也可實(shí)施本發(fā)明。這里所描述的實(shí)施例只是為了說明的目的，而不起限制作用，本發(fā)明僅受后面的權(quán)利要求書的限制。
權(quán)利要求
1.一種具有一煙嘴端和一遠(yuǎn)端的煙具，包括一個(gè)位于所述遠(yuǎn)端的活性件(211)，它與所述煙嘴端可通流體，所述活性件包括一個(gè)基本上不可燃的大致為圓柱狀的中空套筒(222)，具有一位于所述遠(yuǎn)端的第一端和一靠近所述煙嘴端的第二端；一個(gè)包含在所述套筒內(nèi)靠近其所述第一端處的熱源(220)，所述熱源具有一貫穿它的流體通道(226)；一個(gè)位于所述套筒內(nèi)靠近其所述第二端處的香料層(221)，它與所述熱源有輻射和對(duì)流傳熱的關(guān)系；使所述香料層與所述熱源保持隔開關(guān)系的隔離件(101)；其中所述套筒在所述熱源附近是可透氣的以允許空氣進(jìn)入幫助所述熱源燃燒，而在所述香料層附近是不透氣的以阻止所述香料層內(nèi)的物料燃燒；其特征在于所述套筒(222)在所述第一端的至少一部分是金屬的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙具，其特征在于所述套筒(222)包括冷拉金屬，用來將熱量反射回所述熱源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙具，其特征在于所述冷拉金屬套筒(222)在其壁上有開口(273，274)，以允許空氣進(jìn)入。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的煙具，其特征在于所述套筒(222)包括一個(gè)在所述件的所述遠(yuǎn)端帶有一穿孔端面(215)的冷拉金屬杯形件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙具，其特征在于所述端面(215)可反射輻射能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的煙具，其特征在于所述金屬是鋁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的煙具，其特征在于所述熱源(220)是懸垂在所述套筒(222)內(nèi)，并與所述套筒的內(nèi)壁隔開，從而限定一個(gè)環(huán)繞所述熱源的環(huán)形空間(25)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙具，其特征在于所述套筒(222)在所述香料層(221)附近包括一個(gè)基本上不透氣的內(nèi)套筒(23)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙具，其特征在于一個(gè)冷卻所述煙霧的膨脹腔(212)位于所述香料層(221)靠近所述煙嘴端的附近，所述膨脹腔包括一個(gè)管，其內(nèi)徑等于所述內(nèi)套筒(23)的外徑，并與所述內(nèi)套筒朝著所述煙嘴端的一部分(120)配合，并且所述基本上不可燃的套筒(222)包括一個(gè)冷拉金屬套筒，其外徑大致等于所述管的外徑，所述套筒在其表面上帶有縱向凹槽(272)，并在所述凹槽區(qū)域內(nèi)的內(nèi)徑大致等于所述內(nèi)套筒的外徑，所述金屬將產(chǎn)生的熱量反射回所述熱源以幫助維持它的燃燒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的煙具，其特征在于所述凹槽(272)延伸到所述冷拉金屬套筒(222)的遠(yuǎn)端，從而形成溝通所述套筒壁上的開口(274)和大氣之間的空氣通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求8，9或10所述的煙具，其特征在于所述內(nèi)套筒(23)包括一個(gè)唇部(24)，用于容納所述熱源(220)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11中的任何一個(gè)所述的煙具，其特征在于所述內(nèi)套筒(23)是金屬箔，最好是鋁，與紙的層壓件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的煙具，其特征在于所述內(nèi)套筒(23)包括兩個(gè)包圍一個(gè)紙層的金屬箔層，最好是鋁。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13所述的煙具，其特征在于一個(gè)煙嘴(13)包括一個(gè)靠近所述煙嘴端的醋酸纖維過濾塞(201)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的煙具，其特征在于所述煙嘴(13)還包括一個(gè)含煙草材料的桿(200)，它靠近所述過濾塞(201)的遠(yuǎn)離所述煙嘴端的一端。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15所述的煙具，其特征在于所述熱源(220)是固態(tài)的，可點(diǎn)然的，并可自己保持燃燒的。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中的任何一個(gè)所述的煙具，其特征在于所述熱源(220)大致為圓柱狀，并且所述流體通道大致通過其中心延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中的任何一個(gè)所述的煙具，其特征在于所述香料層(221)包括煙草，最好是多個(gè)含煙草的顆粒。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中的任何一個(gè)所述的煙具，其特征在于所述隔離件包括一個(gè)金屬夾片，最好由鋁制成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的煙具，其特征在于其中所述隔離件(101)的表面被發(fā)黑處理，以增加輻射能量的吸收和輻射，這樣所述隔離件就用來吸收來自所述熱源(220)的熱量，并將熱量輻射到所述香料層(221)。
全文摘要
一種煙具，其中通過使熱源燃燒產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)到香料層而產(chǎn)生帶煙味的煙霧。煙具一般不會(huì)冒煙，從熱源到香料層的傳導(dǎo)是通過對(duì)流和輻射熱傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的。
文檔編號(hào)A24D1/18GK1059841SQ91105820
公開日1992年4月1日 申請(qǐng)日期1991年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月24日
發(fā)明者馬克·瑟雷諾, 科尼司·休頓, 哈里·蘭子羅提, 愛德華·山德司, 科立頓·力立, 查里斯·海沃德, 約漢·席恩, 布魯司·羅西, 格里爾·伏雷思查爾, 威力·霍克 申請(qǐng)人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司