專利名稱：傳送煙香的電吸煙系統(tǒng)及其制造方法
本申請是中國專利申請94102530.6的分案申請。
本發(fā)明與由煙卷和打火機(jī)構(gòu)成的吸煙系統(tǒng)及其制造方法有關(guān)。
在我們的美國專利No.5,060,671中揭示了一種電吸煙物品，該專利在此列為參考。該專利所揭示的吸煙物品有一組一次性使用的電加熱件。每個電加熱件上都裝有含諸如煙草或從煙草中提煉出來的物質(zhì)之類的具有煙草香味的媒質(zhì)。一次性使用的加熱器/香料組合接到諸如電池或電容器那樣的提供電能的電源和根據(jù)吸煙者抽吸該吸煙物品或按壓手動開關(guān)驅(qū)動加熱件的控制電路上。控制電路設(shè)計成每次抽吸至少使一個但不是全部加熱件啟動工作，使得有一定股數(shù)、每股含一定數(shù)量的具有煙草香味的物質(zhì)(例如含煙草香味的煙霧或散發(fā)煙草香味的響應(yīng))傳送給吸煙者?？刂齐娐芬材芊乐谷魏我粋€加熱件再次啟動，從而進(jìn)免了過分加熱上面的煙草香料。
使用這樣的物品，加熱器在用完剩余的煙草物質(zhì)后就要扔掉。此外，加熱器與電池之間的電連接必需能經(jīng)得住不斷更換香料組件的反復(fù)插拔。
在我們的1991年3月11日提出的、現(xiàn)已由1993年2月2日提出的后續(xù)申請No.08/012,799所代替的相關(guān)未決美國專利No.07/666,926中，揭示了一種電吸煙物品，它具有一組可重復(fù)使用的加熱件和一個一次性使用的產(chǎn)生煙草香味的部分。這個一次性使用部分包括一個香料段和一個用包端紙或其它固定結(jié)構(gòu)連接起來的過濾段。然而，由于使用了重復(fù)使用的加熱件，這種物品工作起來有一些問題，特別是殘留的煙塵會積聚在這種物品的加熱件和其它一些長期使用的結(jié)構(gòu)件上。
本發(fā)明的目的是使以上提出的問題得到改善。
一種體現(xiàn)本發(fā)明的吸煙系統(tǒng)包括煙卷和打火機(jī)，其優(yōu)點是煙的傳送得到改善。一種體現(xiàn)本發(fā)明的吸煙系統(tǒng)的優(yōu)點是打火機(jī)的加熱件可重復(fù)使用，使一次性使用部分的體積降到最小。
一種體現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)點是使得煙塵在打火機(jī)的加熱件和其它構(gòu)件上的積聚大大減少。
一種體現(xiàn)本發(fā)明的吸煙物品及其制造方法的優(yōu)點是制造容易、成本低，甚至可以用現(xiàn)代技術(shù)的大規(guī)模生產(chǎn)速度進(jìn)行生產(chǎn)。
本發(fā)明的各實施例還可以具有使煙霧和香味傳送給吸煙者得到改善的優(yōu)點。
按照體現(xiàn)本發(fā)明一個方面的優(yōu)選實施例，提供了一種在含有加熱裝置的將煙草香味傳送給吸煙者的吸煙系統(tǒng)中使用的煙卷。這種煙卷包括一個承載管，該承載管具有在繼向上相互分開的第一端和第二端，還具有第一表面和第二表面。第一表面在第一端和第二端之間圍成了一個腔，第二表面包括一個可與加熱裝置緊貼的區(qū)域。具有煙草香味的物質(zhì)配置在承載管的第一表面上。這種煙香物質(zhì)在受到加熱裝置加熱時在腔內(nèi)產(chǎn)生煙草香味傳送給吸煙者。承載管和煙香物質(zhì)可以允許橫向氣流進(jìn)入腔內(nèi)。
按照體現(xiàn)本發(fā)明另一個方面的優(yōu)選實施例，提供了一種在將煙草香味送給吸煙者的吸煙系統(tǒng)中與可更換煙卷配合使用的打火機(jī)。這種打火機(jī)包括一個通過它的第一端接納一支可更換煙卷的加熱器。這個加熱器具有至少向可更換煙卷的某一部分提供橫向氣流的裝置。在加熱器內(nèi)裝有一組電加熱件。每個加熱件都有一個可貼靠在煙卷上通過橫向氣流那部分上的表面。打火機(jī)中還裝有驅(qū)動這組電加熱件中一個或幾個電加熱件的裝置，使得在煙卷內(nèi)可以產(chǎn)生一股大小預(yù)定的煙草香味。橫向氣流在吸煙者抽吸掉在打火機(jī)內(nèi)的煙卷時產(chǎn)生。
按照體現(xiàn)本發(fā)明第三方面的優(yōu)選實施例，提供了一種將煙草香味傳送給吸煙者的吸煙系統(tǒng)。這種系統(tǒng)逐個驅(qū)動電加熱件工作，使得在煙卷的腔內(nèi)產(chǎn)生一股大小預(yù)定的煙草香味。
按照體現(xiàn)本發(fā)明第四方面的優(yōu)選實施例，提供了一種在將煙草香味傳送給吸煙者的吸煙系統(tǒng)中使用的加熱件。這種加熱件包括一個第一端、一個第二端和一組在第一和第二端之間、用來增加加熱件電阻的彎曲區(qū)。加熱件用電阻材料制成，具有大致配置在一個平面內(nèi)的第一和第二表面。其總長度為L，總重量為W，厚度為T。加熱件的有效電長度大于L，而加熱件的有效電截面積則小于W和T的乘積。
按照體現(xiàn)本發(fā)明第五方面的優(yōu)選實施例，提供了一種在將煙草香味傳送給吸煙者的吸煙系統(tǒng)中使用的集成加熱組件的制造方法。
按照這種方法，一片電阻性材料切成一組至少在一端相互連接的加熱件。這片材料卷成一個圓筒形狀。
下面將結(jié)合附圖舉例說明體現(xiàn)本發(fā)明各個方面的一些實施例。在這些附圖中

圖1為體現(xiàn)本發(fā)明的一個吸煙系統(tǒng)的示意性透視圖；圖2為體現(xiàn)本發(fā)明的一個吸煙系統(tǒng)的局部剖開的示意性透視圖；圖3A為體現(xiàn)本發(fā)明的一個加熱器的側(cè)面剖視圖；圖3B為沿圖3A的3B-3B可剖取的端視圖4A為體現(xiàn)本發(fā)明的一支煙卷的示意性透視圖；圖4B為沿圖4A的4B-4B所剖取的側(cè)剖視圖；圖5為體現(xiàn)本發(fā)明的一個加熱器的示意性組合視圖；圖6為體現(xiàn)本發(fā)明的一個加熱組件的透視圖；圖7為體現(xiàn)本發(fā)明的一個加熱組件的展開外形圖；圖8為體現(xiàn)本發(fā)明的一個加熱件的局部透視圖；圖9為體現(xiàn)本發(fā)明的一個引線組件的透視圖；圖10A為體現(xiàn)本發(fā)明的一個襯套的示意性側(cè)剖視圖；圖10B為沿圖10A的10B-10B所剖取的示意性視圖；圖10C為沿圖10A的10C-10C所剖取的示意性視圖；圖11A為體現(xiàn)本發(fā)明的一個基座的示意性側(cè)剖視圖；圖11B為沿圖11A的11B-11B所剖取的示意性視圖；圖11C為沿圖11C-11C所剖取的示意性視圖；圖12A為體現(xiàn)本發(fā)明的一個襯套基底組合構(gòu)件的示意性透視圖；圖12B為沿圖12A的12B-12B所剖取的示意性側(cè)剖視圖；圖12C為沿圖12A的12C-12C所剖取的示意性視圖；圖12D為沿圖12A的12D-12D所剖取的示意性視圖；圖13為本發(fā)明一個實施例中的一個環(huán)的端視圖；圖14A為本發(fā)明一個實施例中的一個端帽的示意性透視圖；圖14B為沿圖14A的14B-14B可剖取的示意性側(cè)剖視圖；圖14C為沿圖14A的14C-14C所剖取的示意性視圖；圖14D為沿圖14A的14D-14D所剖取的示意性視圖15A為體現(xiàn)本發(fā)明的一個加熱套的示意性側(cè)視圖；圖15B為沿圖15A的15B-15B所剖取的端視圖；圖16和17為一個吸煙系統(tǒng)的一些部分的示意性側(cè)視圖，示出了在這個吸煙系統(tǒng)中氣流的通路；圖18為示出體現(xiàn)本發(fā)明的電路配置的電原理圖；圖19為體現(xiàn)本發(fā)明的另一個吸煙系統(tǒng)的示意性側(cè)剖視圖；圖20為體現(xiàn)本發(fā)明的另一個加熱器的示意性側(cè)剖視圖；圖21為制造圖19吸煙系統(tǒng)的一次性煙卷的組成部分的設(shè)備的示意性透視圖；圖22為體現(xiàn)本發(fā)明的吸煙系統(tǒng)的一個周邊抽吸實施例的示意性剖視圖；圖23為示出體現(xiàn)本發(fā)明的另一種電路配置的電原理圖；以及圖24為圖23中控制電路的一個定時網(wǎng)絡(luò)的電原理圖。
圖1和2示出了本發(fā)明的一種包括一支煙卷23和一個可反復(fù)使用的打火機(jī)25的吸煙系統(tǒng)21。煙卷可以插入打火機(jī)25前端29的孔口27和從孔口27取下。吸煙系統(tǒng)21在使用方式上非常象平常的煙卷。煙卷23在吸了一次或幾次后扔掉，而打火機(jī)則在吸了好些煙卷后才扔。
具有機(jī)殼31的打火機(jī)25有前部33和后部35。在打火機(jī)25的后部35中裝有為加熱煙卷23的加熱件供電的電源37。后部35最好通過諸如螺釘或簧扣之類的裝置可方便地打開和合上，以利于更換電源。在前部33中裝有與后部35內(nèi)電源37電連接的加熱件和電路裝置。前部33通過諸如燕尾榫接合或插座式配合可方便地插到后部35上。機(jī)殼31用硬的耐熱材料制成，如金屬基底材料，更值得推薦的是聚合物基底材料。機(jī)殼31做成可舒適地握在吸煙者手中的形狀，總尺寸為10.7厘米×3.8厘米×1.5厘米。
一定大小的電源37為加熱煙卷23的加熱件提供足夠的功率。電源37最好是可更換和可充電的，可以含有一個電容或一個電池之類的器件。在所介紹的優(yōu)選實施例中，電源是一個開路電壓大約為4.8伏至5.6伏的可更換充電電池(實際上是用四個鎳鎘電池串聯(lián)而成的)。然而，電源37的特性要根據(jù)吸煙系同21的其它器件，特別是加熱件的情況加以選定。美國專利No.5,144,962介紹了幾種可用于本發(fā)明的吸煙系統(tǒng)的電源，例如可充電電池式電源和用電池充電的快速放電電容式電容。因此該專利在此列參考專利。
在打火機(jī)的前部33裝有一個加熱煙卷23、使煙卷夾在打火機(jī)25上的圓筒形的加熱器39和一個將一定能能從電源37傳送給加熱器中各加熱件(未在圖1和2中示出)的控制電路41。在所介紹的這個優(yōu)選實施例中，加熱器39包括8個沿徑向分開的加熱件43、如圖3A所示。這些加熱件在電路41的控制下逐個得到電源37的供電，對圍著煙卷23外周的8個區(qū)域進(jìn)行加熱，以便產(chǎn)生8股煙草香味。雖然加熱件43的數(shù)目可以不是8個，但最好是8個，因為在一支常規(guī)的煙卷上標(biāo)稱有8股，并且8個加熱件適合用二進(jìn)制器件進(jìn)行電控制。
電路41由一個抽煙驅(qū)動轉(zhuǎn)感器45(見圖2)啟動工作。這個傳感器對在吸煙者吸煙卷23時所發(fā)生的壓力改變或氣流改變敏感。抽吸驅(qū)動傳感器45安裝在打火機(jī)25的前部33，通過一個穿過加熱器的襯套49和基座50的通道47以及，如果需要的話，一根吸煙傳感管(未示出)與加熱器39內(nèi)靠近煙卷23的空間相通。在美國專利No.5,060,671中介紹了一種抽吸驅(qū)動傳感器45，很適合用在這個吸煙系統(tǒng)21，該專利在此列為參考。這種傳感器為伊里諾斯州付里普特的好耐威爾公司微開關(guān)部(Microswitch dicisionof Honegwell,Inc.,Freeport,Ill.)所制造的163PCOID35型硅傳感器。當(dāng)吸煙者抽吸煙卷23時所引起的壓力改變使該傳感器啟動加熱件43中的一個適當(dāng)加熱件工作。那些利用熱線測風(fēng)原理的氣流傳感器也已成功地證明可用于根據(jù)對氣流變化的檢測來啟動一個適當(dāng)?shù)募訜峒?3。
打火機(jī)25的外表面上裝有一個指示器51，最好裝在前部33上，用來指示插入打火機(jī)中的煙卷23還剩幾股煙沒吸。指示器51包括一個7段液晶顯示器。在這個優(yōu)選實施例中，當(dāng)光傳感器53(見圖2)檢測到它所發(fā)出的光束從一支新插入的煙卷23前端反射時，指示器51就顯示出數(shù)字“8”。光傳感器53安裝在加熱器39的襯套49和基座50中的開口55內(nèi)，如圖3A所示。光傳感器53向電路41提供信號，而電路41將信號加到指示器51上。指示器51顯示數(shù)字“8”表示每支煙卷23上有8股煙可吸，也就是說，這些加熱件43中還沒有一個曾啟動加熱這支新的煙卷。煙卷23全部吸完后，指示器51顯示數(shù)字“0”。當(dāng)煙卷23從打火機(jī)25上取下時，光傳感器53檢測不到煙卷23，指示器51關(guān)掉。光傳感器23調(diào)整成不是一直發(fā)出光束的狀態(tài)，以減小不必要的電源37的損耗。適用于吸煙系統(tǒng)21的優(yōu)選光傳感器51是OPR5005型光傳感器.由奧普特克技術(shù)公司(OPTEK Technology,Inc.,1215 West Crosby Road,Carrollton,Texas75006)制造。
上述光傳感器53也可以用其它形式的來代替。例如可以安裝一個機(jī)械開關(guān)(未示出)來檢測是否有煙卷23，可以安裝一個復(fù)位按鈕(未示出)，在一支新的煙卷插入打火機(jī)25時使電路41復(fù)位，例如使指示器51顯示數(shù)字“8”，等等。適用于本發(fā)明吸煙系統(tǒng)21的電源、電路、抽吸傳感器和指示器在列為參考的美國專利No.5,060,671中有介紹。在襯套49和加熱器基座50中的通道47和開口55在吸煙期間最好是氣密的。
圖4A和4B詳細(xì)地示出了一支吸煙系統(tǒng)21所用的優(yōu)選煙卷23，雖然這煙卷也可以是其它所要求的形式，只要能在被加熱件43加熱時產(chǎn)生煙草香味傳送給吸煙者。煙卷23包括一個煙草卷57，由承載含煙草的煙香物質(zhì)61的承載管或送煙管59構(gòu)成。煙草卷57一端包在一個圓柱形的后氣流過濾器63上，而另一端包在一個圓筒形的第一自由氣流過濾器65上。第一自由氣流過濾器65是一個管狀過濾器，中央有一個縱向通道67，因此對抽吸阻力很小，氣流自由。
需要的話，在煙草卷57上卷一層煙卷紙69?？梢杂米鳠熅砑?9的紙包括低定量(單位重量)紙，最好是帶有煙草香料涂層的紙或含煙草的紙，以增強(qiáng)散發(fā)煙草香味響應(yīng)的煙草香味。在煙卷紙69上可以涂上濃縮提取液或加以稀釋的濃縮提取液。煙卷紙69最好是定量低厚度薄的紙，但要有足夠的拉伸強(qiáng)度，以便于機(jī)器處理加工。含煙草的紙最好具有下述特性定量在20-25克/米2之間(相對濕度為60％)，最小透氣率為0-25柯萊斯特(CORESTA定義為在壓強(qiáng)差為1.0千帕斯卡下一分鐘內(nèi)通過一平方厘米物質(zhì)(如紙張)的以立方厘米為單位的空氣量)，拉伸強(qiáng)度為對于27毫米(1英寸)寬大于等于2000克，厚度為1.3-1.5密耳，碳酸鈣含量小于等于5％，檸檬酸鹽為0％。用來制造煙卷紙69的材料最好包括大于等于75％的含煙草薄片(非雪茄型、液或液氣固化的混合填料和潔凈莖)?？梢约右恍﹣喡槔w維，但量以能得到滿足要求的拉伸強(qiáng)度為限。煙卷紙69也可以是定量為15-20克/米2的普通亞麻纖維紙或帶有提取物涂層的這種紙。可以加一些檸檬果膠型粘合劑，其量不大于1％。也可以加一些甘油，其量應(yīng)以能得到普通煙卷紙那樣的剛度為限。
煙卷23還包括一個圓柱形的過濾嘴71和一個圓筒形的第二自由氣流過濾器73。過濾嘴71最好是一個普通的阻流型過濾器。包端紙75將過濾嘴71和第二自由氣流過濾器73緊裹在一起。包端紙75伸過第二自由氣流過濾器73的頂端，粘在煙卷紙69上。將第一自由氣流過濾器65的頂端緊接到第二自由氣流過濾器73的頂端。象第一自由氣流過濾器65那樣，第二自由氣流過濾器73中央也開有一個縱向通道77。后氣流過濾器63和第一自由氣流過濾器65與煙草卷57圍成了一個煙卷23內(nèi)的腔79。
最好第二自由氣流過濾器73的縱向通道77的內(nèi)徑大于第一自由氣流過濾器65的縱向通道67的內(nèi)徑?？v向通道的內(nèi)徑最好在1至4毫米之間，而縱向通道77的內(nèi)徑最好在2至6毫米之間。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通道67和77內(nèi)徑不同有利于在加熱具有煙香物質(zhì)而產(chǎn)生的煙霧與吸煙期間從煙卷23外吸入的空氣之間形成所希望的混合和混流，使散發(fā)煙草香味的響應(yīng)得到改善，并且過濾器71的端部可以更多地暴露在混合煙霧之中。加熱煙香物質(zhì)而產(chǎn)生的散發(fā)煙草香味的響應(yīng)在腔79內(nèi)主要是汽相的，而在通道77內(nèi)由于混合作用而轉(zhuǎn)化為可見煙霧。第一自由氣流過濾器65除了采用上述帶有一個縱向通道67的結(jié)構(gòu)外，也可以采用其它能使氣相的煙草香味與引入的空氣產(chǎn)生所希望的混合的結(jié)構(gòu)。例如，第一自由氣流過濾器可以做成一個具有大量小孔的過濾器形式，也就是說第一自由氣流過濾器可以呈蜂窩狀或開有一系列孔的金屬板狀。
空氣最好絕大部分是橫向(徑向)通過煙草卷57和煙卷紙69而不是縱向通過后氣流過濾器63吸入煙卷23內(nèi)。然而，如以下所要說明的那樣，在吸煙卷上的第一股煙期間希望允許氣流通過后氣流過濾器進(jìn)入，這樣可以降低對抽吸的阻力。可以理解，縱向?qū)⒖諝馕霟熅?3會造成不能使由于圍煙草卷57徑向配置的加熱件43加熱煙草卷57而產(chǎn)生的煙霧有效地從腔79排出。現(xiàn)在希望的是，所產(chǎn)生的煙草香味幾乎完全取決于煙草卷57的結(jié)構(gòu)成分和加熱件43的能量。因此，除了第一股煙外，在吸煙期間縱向通過后氣流過濾器63的那部分氣流越小越好。此外，后氣流過濾器63可以在煙香物質(zhì)61得到加熱后使向后流出腔79的煙霧流為最小，以減少從煙卷向后流出的煙霧損壞打火機(jī)25器件的可能性。
承載煙香物質(zhì)61的承載管或送煙管59將加熱件43與煙香物質(zhì)61隔開，將加熱件所產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)給煙香物質(zhì)61，以及使吸過的煙卷不致散開。所推薦的承載管59包括一個熱性能穩(wěn)定的非織制碳纖維墊層構(gòu)成的那些承載管。這些承載管在同一受讓人1992年9月11日提出的相關(guān)未決美國專利申請No.07/943,747中有詳細(xì)的討論。該專利在此列為參考。這些墊層最好厚度大約在0.05毫米至0.11毫米之間，由非織制碳纖維組成，其定量大約在6克/米2至12克/米2之間，而纖維直徑大約在7微米至30微米之間。纖維的長度應(yīng)保證墊層經(jīng)得住加工期間所受到的拉伸應(yīng)力。最好，墊層應(yīng)含有適用于電吸煙物品(即具有主觀能接受性質(zhì))的粘合劑。
其它的承載管59包括低質(zhì)量的網(wǎng)狀金屬篩或多孔金屬箔。例如，可以使用質(zhì)量大約為5克/米2至15克/米2、線徑大約為0.038毫米(1.5密耳)至0.076毫米(3.0密耳)的金屬篩。另一個實施例是用一片厚為0.0064毫米(約0.25密耳)的金屬箔(如鋁箔)來構(gòu)成承載管，上面沖有一系列直徑約為0.3毫米至0.5毫米的孔，使金屬箔的質(zhì)量相應(yīng)減小30％至50％。最好，金屬箔上的孔交錯或不連續(xù)排列排列(即不排成直線)，以減小離開煙香物質(zhì)61的側(cè)向熱傳導(dǎo)。
這類金屬篩和金屬箔能以不同方式結(jié)合入煙卷23中。例如(1)將具有煙草香味的漿液涂在一條帶上在干前將篩或箔疊在濕的漿液上，(2)用適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑將篩或箔粘到具有煙草香味的基片或墊層上。由于使用金屬承載管會導(dǎo)致加熱件43本身及各加熱件之間的電短路，這種金屬承載管通常不直接與加熱件接觸。因此在使用金屬承載管的場合，要用適當(dāng)?shù)恼澈蟿┰诮饘俪休d管外粘上諸如煙卷紙69那樣的低定量紙，以使金屬承載管59與電加熱件43絕緣。
現(xiàn)在所推薦的煙草卷57是采用造紙工藝過程制造的。在這種工藝過程中，首先用水沖洗煙草條?？扇芪镌谝院蟮纳贤繉庸ば蛑惺褂?。剩下的(所提取的)煙草纖維用來構(gòu)成基墊。將碳纖維分散在水中，加入藻酸鈉。也可以加入任何其它水解膠體來代替藻酸鈉，只要這種水解膠體不干擾散發(fā)煙草香味的效應(yīng)，可溶于水，以及具有適當(dāng)?shù)姆肿恿恳栽黾訜煵菥?7的強(qiáng)度。將這分散物與所提取的煙草纖維的漿液和可選用的香料混合。將所得到的混合物濕敷分一個長網(wǎng)上，通過傳統(tǒng)造紙機(jī)的其余部分，就形成一個基墊。最好用一個配置在一個滾筒亦即楊基干燥器后的逆轉(zhuǎn)輥涂器將沖洗煙草條沖下的可溶物涂在基墊的一側(cè)。煙草的可溶物與煙草微粒之比最好在1∶1至20∶1之間。漿液也可以澆到或擠到基墊上?；蛘?，上涂層工序脫機(jī)進(jìn)行。在上涂層期間或以后，加上煙卷工業(yè)中常用的香料。加入果膠或其它水解膠體，量在0.1％至2.0％之間，以改善漿液的可涂性。
無論采用哪種承載管59，配置在這種承載管內(nèi)表面上的煙香物質(zhì)61要能附著到承載管的表面上，在受到加熱放出煙草香味。這些物質(zhì)包括呈片狀的、泡沫狀的、凝膠狀的，也可以是經(jīng)干燥的漿液或經(jīng)干燥的噴涂漿液。這些物質(zhì)雖然不一定、但最好含有煙草或從煙草中提取的物質(zhì)，這在以上引用的美國專利申請No.07/943,747中有比較詳細(xì)的討論。
最好，在處理期間煙草卷57中加入諸如甘油或丙二醇那樣的濕潤劑，其量為煙草卷重量的0.5％至10％。濕潤劑由于起著煙霧母體的作用，有利于形成可見煙霧。當(dāng)吸煙者噴出含有煙草香味和濕潤劑的煙霧時，濕潤劑在大氣中凝聚，而凝聚的濕潤劑就形成了普通煙卷的煙霧。
由于本發(fā)明的煙香物質(zhì)61配置在承載管59的表面，因此可以特意改變發(fā)出的煙味的特性，使得各股煙味類型都各不相同。例如，鄰近第一個加熱件43的煙香物質(zhì)61可以含有第一種香料，而鄰近第二個加熱件的煙香物質(zhì)61含有量和類型都不同的第二種香料。因此，通過將非一致的煙香物質(zhì)配置在承載管表面，可以使吸煙者有選擇地吸到不同的煙味。例如，吸煙者可以在將煙卷插入打火機(jī)25時將一次性使用的煙卷23相對長期使用的加熱件按需定位，這樣，一個特定的加熱件就能對非一致煙香材料的一個預(yù)定部分進(jìn)行加熱。
此外，按照本發(fā)明，可以通過向加熱件43提供可控能量有選擇地改變煙草香味。例如，如果提供給第一上加熱件43的能量(如20焦耳)大于提供給第二個加熱件43的能量(如1.5焦耳)，那么第一個加熱件所達(dá)到的溫度一般就要高于第二個加熱件所達(dá)到的溫度。因此，第一個加熱件一般產(chǎn)生比第二個加熱件大一些的煙草香味。這樣，通過改變傳送給各股的能量就能有選擇地控制煙草香味的大小。
煙卷23最好直徑不變，象普通煙卷一樣，大致為7.5毫米至8.5毫米，使吸煙者對吸煙系統(tǒng)21的“口感”與普通煙卷一樣。在這個優(yōu)選實施例中，煙卷23的總長度為58毫米，因此可以用普通的包裝機(jī)來包裝這種煙卷。過濾嘴71加上第二自由氣流過濾器73的長度為30毫米。包端紙75伸出第二自由氣流過濾器73頂端5毫米，包在煙草卷57上。煙草卷57的長度為28毫米。煙草卷57的兩端分別支承在長度為7毫米的后氣流過濾器63和長度為7毫米的第一氣流過濾器63上。由煙草卷57、后氣流過濾器63和第一自由氣流過濾器65圍成的腔79的長度為14毫米。
當(dāng)煙卷23插入打火機(jī)25前端29的孔口27內(nèi)時，煙卷23就鄰接或幾乎鄰接加熱器39中襯套49的底內(nèi)面81，與和抽煙驅(qū)動傳感器45相通的通道47以及安裝光傳感器53的開口55相鄰，如圖3A所示。在這個位置上，煙卷23的腔79緊貼加熱件43，而煙卷的第二自由氣流過濾器73和過濾器71部分全都留在打火機(jī)25外，各加熱件43都有一部分徑向內(nèi)偏，以利將煙卷23相對打火機(jī)25保持在適當(dāng)位置，使得加熱件可以直接或通過煙卷紙69將熱傳給煙草卷57。因此，煙卷23最好是能擠壓的，以便使加熱件43可以壓進(jìn)煙卷的側(cè)面。
通過煙卷23的氣流有幾種方式。例如，在圖4A和4B所示的煙卷23的實施例中，煙卷紙69和煙草卷57都是充分透氣的，以便得到所要求的抽吸阻力，使得在吸煙者抽吸煙卷時空氣橫向(徑向)通過煙卷紙和煙草卷流入腔79。如前面所提到的那樣，透氣的后氣流過濾器69可以用來使空氣縱向流入腔79。
必要的話，可以在一個或幾個鄰近腔79的區(qū)域上開一系列穿透煙卷紙69和煙草卷57的氣孔(未示出)，以利于橫向氣流進(jìn)入腔79。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些氣孔可以改善散發(fā)煙草香味的響應(yīng)和煙霧的形成。穿透煙草卷57的氣孔的密度大約為每1至2平方毫米1個，每個氣孔的直徑在0.4毫米至0.7毫米之間，相應(yīng)的柯萊斯特(CORESTA)氣孔率在100至500之間。煙卷紙69的透氣率最好在100至1000柯萊斯特之間。當(dāng)然，為了得到所希望的諸如抽吸阻力那樣的吸煙特性，也可以用不同于以上所述的氣孔密度和相關(guān)的氣孔直徑。
也可以通過穿透煙卷紙69的煙草卷57兩者的氣孔(未示出)來改善橫向氣流進(jìn)入腔79的情況。在加工這種具有這類氣孔的煙卷23時，可以先將煙卷紙69和煙草卷57貼在一起再扣孔，也可以分別打孔后再貼在一起，使得各氣孔疊合對準(zhǔn)。
圖3A口3B示出了加熱器39的一個優(yōu)選實施例。圖5示出了一個經(jīng)修改的加熱器39A的實施例的分解剖視圖，這個加熱器39A具有一個組合襯套和基座的構(gòu)件49A。加熱器39A的構(gòu)件49A代替了圖3A所示的加熱器39的襯套49和基座50。無論是圖3A-3B或圖5所示的加熱器都具有提供容納煙卷23的空間和提供加熱煙卷23的加熱件43的通常功能。
由圖3A和3B可見，加熱器39配置在打火機(jī)25的孔口27內(nèi)。煙卷23從后氣流過濾器63開始插入打火機(jī)25的孔口27，進(jìn)到加熱器39的大體呈柱狀的空間內(nèi)。加熱器39包括一個具有接納煙卷的開口端的環(huán)形蓋帽83，一個可選用的筒形加熱件保護(hù)套85，一個筒形氣道套87，一個包括一些加熱件43的加熱組件89，一個用作加熱組件的各加熱件的公共引線的導(dǎo)電銷或公共引線組件91，以及襯套49。襯套49的底內(nèi)面81將煙卷23擋住在變熱器39內(nèi)適當(dāng)位置上，使得加熱件43緊貼煙卷內(nèi)的腔79。在圖5所示的加熱器38A中，構(gòu)件49A的底內(nèi)面81A將煙卷23擋住在加熱器39A內(nèi)適當(dāng)位置上。
整個加熱器39基本上配置在內(nèi)部，通過與打火機(jī)25前部33的機(jī)殼31緊配合緊固就位。蓋帽83的前緣93配置在打火機(jī)25的前端29，或者稍稍伸出，最好有一個內(nèi)倒角或倒圓部分，以利于引導(dǎo)煙卷23插入加熱器39。加熱組件89的各加熱件43和銷組件91的各銷95都在相應(yīng)部位由環(huán)99通過摩擦配合緊固在襯套49的外表面97周圍。各加熱件43的尾端101以及兩個銷95的尾端103分別焊到卡住在基座50上的相應(yīng)的銷104上，這些銷104通過基座50的各孔107伸出基座50的外底面105(見圖3B)，接到電路41和電源37上。銷104應(yīng)該十分緊密地卡在基座50上，使得空氣不致通過孔107流入。銷104可以插入相應(yīng)的插座(未示出)，使加熱件39在打火機(jī)25內(nèi)得到支持。從插座引出的導(dǎo)線或印刷電路引線接到各種電路元件上。另外兩個銷95提供了附加支持，使銷組件91的強(qiáng)度有所加強(qiáng)。襯套49和基座50內(nèi)的通道47通到抽吸驅(qū)動傳感器45和檢測打火機(jī)25中是否插有煙卷23的光傳感器53。
類似，在圖5所示的加熱器39A中，加熱組件89的各加熱件43的銷組件91的各銷95都在相應(yīng)部位由環(huán)99通過摩擦配合緊固在構(gòu)件49A的外表面97A周圍。各加熱件43的尾端101以及兩個銷95的尾端103伸出構(gòu)件49A的外底面105A，以使接到電路41和電源37上。
構(gòu)件49A有一個凸緣109，上面至少開了兩個槽或孔107A，兩個銷95的尾端103通過這兩個孔107A穿過外底面105A。另外兩個銷95用來提高銷組件91的強(qiáng)度。加熱件43的尾端101彎成符合凸緣109的形狀，沿凸緣的外側(cè)111伸出外底面105A。構(gòu)件49A內(nèi)的通道47通到抽吸驅(qū)動傳感器45和檢測打火機(jī)25中是否插有煙卷23的光傳感器53。
圖3A、5和6中所示的加熱組件89最好是用一片具有高機(jī)械強(qiáng)度的耐高溫超級合金材料經(jīng)激光切割而成的單片。這片材料通過沖或激光切割形成至少圖7所示的加熱組件89的概略外形片115。
在外形片115中，各加熱件43相互在尾端101由切割外形片115的尾部117連在一起，在前端119由形成加熱組件89前部121那部分連在一起。兩個側(cè)部123在尾部117和前部121之間。尾部117和側(cè)部123雖然最后要切去，但有利于加工期間對外形片115進(jìn)行處理。
在形成了外形片115后，每個加熱件43都有一個以后要貼在煙草卷57上的寬部125和一個要與電路41連接的窄部127。需要的話，每個加熱件43的窄部127在靠近尾端101處有凸起部129，以便于與銷104焊接或插入插座(未示出)與電路41電連接。概略外形片115再加以處理，最好還是用激光切割，在寬部125形成如圖6和8所示的蛇形“軌跡”131。當(dāng)然，需要的話，在形成外形片115的同時就可以切割出軌跡131。
割好的片最好加以電拋光，使各加熱件43的邊緣圓滑平整。加熱件43的邊緣圓滑使煙卷23可方便地插入打火機(jī)25，不會受到阻礙。割好的片卷在一個型架(未示出)，形成筒形。切去后部117和側(cè)部123，將前部121的兩個邊緣133焊在一起，就形成了如圖6所示的一個整體的加熱組件89。
加熱組件89也可以用其它合用的方法制造。例如，一種方法是首先將一片材料初加工成一個筒(未示出)，再加以切割，形成如圖6所示的一組獨立的加熱件。也可以將一些離散的加熱件43通過點焊之類接到一個起著象前部121那樣作為各加熱件的公共電極和機(jī)械支持作用的公共環(huán)或帶(未示出)上。此外，可以將加熱組件89的前部121焊或接到一個內(nèi)徑大體等于煙卷23直徑的定徑環(huán)(未示出)上。這一定徑環(huán)有利于筒形加熱組件保持所要求的形狀和增加強(qiáng)度。
圖9所示的銷組件91可以用與以上所述的制造加熱組件89相類似的其中一個方法制造。象加熱組件89一樣，各個銷95和形成銷組件91前部135的帶形部也是從一片平的導(dǎo)電材料上割下后卷起焊成一個筒形。銷組件91的內(nèi)徑做成大體等于加熱組件89的外徑。加熱組件89的前部121安裝在銷組件91的前部135內(nèi)，用點焊將這兩部分焊在一起，使得四個銷95分別配置在各對相鄰加熱件43之間的開口空間內(nèi)。如圖3B所示，四個銷95(在本優(yōu)選實施例中只有兩個真正電連接到穿過基座50的銷104上)都徑向配置在離8個加熱件43中相鄰的那兩個22.5°角的位置上，接到伸出基座的銷104上。
本發(fā)明的打火機(jī)25的各種實施例都設(shè)計成能在標(biāo)準(zhǔn)的使用條件下將煙草香味有效地傳送給吸煙者。具體地說，希望8股煙將5至13毫米，最好是7至10毫米的煙霧傳送給吸煙者，每股煙持續(xù)2秒，35毫升。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了達(dá)到這個目的，加熱件43應(yīng)該在將熱傳給煙卷23情況下能達(dá)到大約200℃至900℃。此外，加熱件43應(yīng)該消耗大約5至40焦耳的能量，最好是大約10至25焦耳，更值得推薦的是大約15焦耳左右。如果加熱件43要求比較低的能量，測加熱件43應(yīng)更彎向煙卷23，以改善熱傳導(dǎo)關(guān)系。
具有所要求特性的加熱件43的有效表面積大約為3平方毫米至25平方毫米，電阻在大約0.5歐至3.0歐。更值得推薦的是，加熱件43的電阻在大約0.8歐至2.1歐之間。當(dāng)然，加熱件電阻還取決于用來提供加熱器43必需的電能的具體電源。例如，以上例舉的加熱件電阻適合于電能是由四個串接的鎳鎘電池(開路總電壓為4.8伏至5.8伏)供給的各實施例。或者，如果用六個或八個這樣串接的電池，那么加熱件43的電阻應(yīng)該相應(yīng)為3歐至5歐或5歐至7歐。
制造加熱件43的材料應(yīng)加以選擇，保證能可靠地重復(fù)開關(guān)至少1800次而不發(fā)生故障。加熱器39最好是可從包括電源37和電路41的打火機(jī)25上單獨拆離處置的，打火機(jī)25最好能在3600次以上的開關(guān)后再處置掉。加熱件材料還要根據(jù)抗氧化性和不易反應(yīng)性加以選擇，以保證不被氧化和不致在可能遇到的溫度下與煙卷23發(fā)生反應(yīng)。需要的話，可以將加熱件43用諸如合適的陶瓷材料那樣的惰性導(dǎo)熱材料封裝，進(jìn)一步避免氧化和反應(yīng)。
根據(jù)這些準(zhǔn)則，電加熱裝置的材料包括摻雜半導(dǎo)體(如硅)、碳、不銹鋼、鈦、金屬陶瓷材料以及諸如含鎳、鉻和鐵的合金之類的金屬合金。摻以量為5×1018雜質(zhì)/厘米3至5×1019雜質(zhì)/厘米3磷雜質(zhì)的硅半導(dǎo)體材料的電阻率相應(yīng)為大約1×10-2歐厘米至1×10-3歐厘米。這種材料在列作參考的共同受讓人的相關(guān)來決美國專利申請No.07/943,505中有所說明。合適的金屬陶瓷材料包括131碳化硅鋁和碳化硅鈦。諸如鎳的鋁化物和鐵的鋁化物那樣的抗氧化金屬化合物也是合適的材料。
值得推薦的是，用具有高機(jī)械強(qiáng)度和抗高溫表面退化的耐熱合金來制造電加熱件43。最好，用具有高強(qiáng)度和在高達(dá)熔點百分之八十左右溫度下保持表面穩(wěn)定的材料來制造加熱件43。這樣一些合金包括通常稱為超級合金的那些合金，一般以鎳、鐵或鈷為基礎(chǔ)。最好，制造加熱件43的超級合金含鋁，以進(jìn)一步改善加熱件的性能(如抗氧化性)。一種材料是海鈉斯214合金，可從海納斯國際公司(Haynes International,Inc.of Kokomo,Indiana)得到。這種高溫材料含有重量為75％左右的鎳、16％左右的鉻、4.5％左右的鋁和3％左右的鐵。
如上所述，加熱組件89的各個加熱件43包括一個由一組相互連接的彎曲(大體呈S形)區(qū)構(gòu)成的蛇形部131，以增加每個加熱件的有效電阻。加熱件43的蛇形部131增加了電阻而并不增加加熱件的總長度或減小加熱件的截面寬度。具有電阻大約為0.5歐至3歐、蛇形部131長度適合安裝在圖3A所示加熱器39和圖5所示加熱器39A的加熱件43最好有N個相互連接的S形區(qū)，其中N大約為3至12，最好是大約6至10。
如果圖8所示的加熱件蛇形部131首先是切割如圖7所示的寬部125的形狀，使得寬部的寬度為W1、長度為L1和厚度為T，則從寬部的一端125′到相對端125″的電阻為R=p·L1W1·T]]>其中p為所使用的材料的電阻率。在形成蛇形部131后，由于加熱件43的有效電長度增加和橫截面積減小，因此蛇形部的電阻就增加了。例如，在加熱件43上形成了蛇形部131后，電流就沿路徑P通過加熱件。與初始電長度L1相比，路徑P的有效電長度大約為9或10乘以W1(對于有5個完整的S形轉(zhuǎn)折的蛇形區(qū)而言)。此外，橫截面積從W1·T減小到W2·T。按照本發(fā)明，由于電阻正比于電長度和反比于截面積，因此電長度的增加和截面積的減小都會使加熱件43的總電阻增大。
因此，在加熱件43中形成蛇形部131使得可以用較小體積的導(dǎo)電材料在給定的加熱表面(例如為了平方毫米至25平方毫米)上提供預(yù)定的電阻。本發(fā)明的這個特征至少有以下三個優(yōu)點。
第一，對于一定的電阻而言，用矩形片來構(gòu)成加熱件43的話，其長度較長。因此采用蛇形部131可以用較低的成本來制造較緊湊的加熱器39和打火機(jī)25。
第二，由于在靜止空氣內(nèi)將一個加熱件43加熱到給定工作溫度所需的能量并隨著這個加熱件的質(zhì)量的增加而增加，因此蛇形加熱件的能量利用率較高，可以用比較小的體積給出所要求的電阻。例如，如果加熱件43的體積減小一倍，則質(zhì)量也減小一倍。這樣，由于在靜止空氣內(nèi)將一個加熱件43加熱到給定工作溫度所需的能量大致與該加熱件的質(zhì)量和熱容量成正比，因此體積減小一倍也就是所需能量減小一倍。這使加熱件43具有較高的能量利用率。
蛇形加熱件43體積較小的第三個優(yōu)點與加熱件的響應(yīng)時間有關(guān)。響應(yīng)時間定義為一個給定的加熱件43對一個給定的能量輸入作出響應(yīng)使它的溫度從第一溫度改變到較高的第二溫度所需的時間。由于一個加熱件43的響應(yīng)時間一般與其體積成正比，因此可以預(yù)料一個體積較小的加熱件，其響應(yīng)時間也較短。這樣，蛇形加熱件43除了緊湊和能量利用率較高外，加熱到工作溫度也較快。本發(fā)明的這個特點提供了一個更為有效的加熱件43。
因此，通過在加熱件43上形成一組來回曲折(如蛇形圖案)，就能增加加熱件的電阻，而不需要增加加熱件的長度或減小加熱件的截面積。當(dāng)然，也可采用不同于圖8所示的加熱件43的圖案，應(yīng)用在這種結(jié)構(gòu)中所體現(xiàn)的原理來提供一個緊湊、有效的加熱件。
可以，用任何合適的方法，例如用激光(最好是CO2激光)，在加熱件43上切割出蛇形部131。由于蛇形加熱件43的幾何尺寸很小(例如，圖8中的溝寬B大致為0.1毫米至0.25毫米數(shù)量級)，對于切割形成蛇形部131來說激光切割要比其它加工法更為可取。因為激光能量適合集中在小范圍內(nèi)，因此激光能量有利于通用、快速、精確和自動化加工。此外，與其它切割方法(如放電切割)相比，激光加工既減少了在被切割材料上產(chǎn)生的感應(yīng)應(yīng)力，也減少了材料受熱影響的程度(即被氧化材料的量)。其它合用的方法有放電切割、精密沖壓、化學(xué)腐蝕和化學(xué)蝕刻等。也可以用常規(guī)的壓花方法來形成蛇形部131。然而，可以理解，由于模具燒損，這種方法至少對于蛇形圖案來說沒有多少吸引力。
除了用激光來切割出蛇形加熱件43外，也可用激光(最好是釔鋁石榴石(YAG)激光)將打火機(jī)的各器件有效地連接在一起。例如，加熱組件89和銷組件91最好用CO2或YAG激光點焊在一起。此外，加熱件43的尾端101或凸起部129最好也激光焊接到基座50的接線銷104或適當(dāng)?shù)碾娐菲骷虿遄稀．?dāng)然，也可以用各種常規(guī)連接方法來將打火機(jī)的各個器件連接在一起。
按照本發(fā)明，大大降低了在加熱件43中產(chǎn)生熱感應(yīng)應(yīng)力損傷的可能性。如圖6所示，焊到銷104或其它電路或器件上的尾端部101(或凸起部129)和產(chǎn)生熱的蛇形部131形成一個單件加熱件43，因此就不用將分開的蛇形部和端部焊在一起。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這樣的焊接會導(dǎo)致在加熱件加熱期間產(chǎn)生有害的形變。端部101或凸起部129的縱向中心線最好與蛇形部131的中心線對準(zhǔn)。也已發(fā)現(xiàn)，中心線不對準(zhǔn)在加熱件加熱期間也會產(chǎn)生形變。此外，蛇形部131的兩個相對端131′和131″最好以對稱方式(即每個點在相同的方向上)會合加熱件43的非蛇形部。相對端131′和131″的對稱性會防止蛇形部131的這兩端在加熱件加熱期間向兩個相反的方向扭轉(zhuǎn)而損害蛇形部。在蛇形部131的兩端、處于加熱件43的非蛇形部和端部之間的相應(yīng)過渡區(qū)137′和137″倒成斜角，如圖6所示。可以理解，倒成斜角的過渡區(qū)137′137″也減小了熱感應(yīng)應(yīng)力。
加熱件43和加熱器39還有一些可以避免由于加熱和反復(fù)加熱所造成的問題的特點。例如，可以預(yù)料，加熱件43在加熱期間會伸長。由于加熱件43固定在位置固定的與加熱組件89的前部連接的銷組件91的前端135和接近加熱件尾端101的環(huán)99之間，加熱件的伸長會導(dǎo)致使加熱件或者向內(nèi)彎向煙卷23(這是所希望的)，或者向外彎離煙卷23(這是不希望的)。向外彎曲會在加熱件43和煙卷23之間留出一個熱隙。這造成了對煙草卷57的加熱效率不高，并且也不均勻，因為在加熱件表面與煙卷之間的面際接觸的程度發(fā)生了改變。
為了避免向外歪曲，加熱組件89的各個加熱件43都做成向內(nèi)彎曲的形狀，如圖3A所示。向內(nèi)彎曲有利于保證加熱件43和煙卷23緊貼和良好的熱接觸。加熱件43的內(nèi)彎形狀可以用許多方法來實現(xiàn)。例如，將如圖6所示的筒形加熱器放到一個具有所要求的內(nèi)彎形狀的型架(未示出)成形。最好，在加熱組件89做成筒形前將加熱件43沖壓成向內(nèi)彎曲的形狀。加熱件43向內(nèi)彎曲的形狀使得加熱件在加熱期間由于伸長而更加向內(nèi)彎曲。這種彎曲在整個蛇形部131的長度范圍內(nèi)應(yīng)相應(yīng)平緩。倒角的過渡區(qū)137′和137″可以彎得比更加細(xì)微的蛇形部131厲害一些。這樣就能避免熱應(yīng)力集中在加熱件43的比較容易損壞的部位。
需要的話，可以圍著各加熱件43的蛇形部131加一個環(huán)(未示出)。這個環(huán)起著一個散熱器的作用。當(dāng)加熱件43的蛇形部131由于加熱而伸長時，蛇形部131就被迫使向內(nèi)朝煙卷23彎曲。
除上上述加熱組件89外，圖3A所示的加熱器39還包括襯套49和加熱器基座50。如圖10A-10C所示，襯套49有一個圓柱形的外表面97，銷91和加熱件43就由環(huán)99通過摩擦配合固定在這個外表面97上。襯套49還包括一個可讓煙卷進(jìn)入襯套的圓柱形內(nèi)壁141和一個底壁139。底壁139的底內(nèi)面81用來擋住煙卷23不致更加深入打火機(jī)25，使得煙卷23正確地相對加熱件43定位。在底壁139上加工了一個構(gòu)成與抽吸驅(qū)動傳感器45相通的通道47的組成部分47′。組成部分47′最好是一個與襯套49的中心平行、穿透底壁139的孔。在底壁139上還加工了一個構(gòu)成配置光傳感器53的開口55的組成部分55′。一個首股氣孔143從襯套49的外表面97一直延伸到開口組成部分55′。首股氣孔143由于提供了一個從煙卷周圍區(qū)域至后氣流過濾器63鄰近區(qū)域的附加氣流通道，從而有利于在第一次抽吸煙卷23期間提供適當(dāng)?shù)某槲枇?。因為煙草?7和煙卷紙69在還沒有一個加熱件43曾加熱過煙卷的一個區(qū)域前會阻礙氣流進(jìn)入煙卷23，因此首股氣孔143通過煙卷的后氣流過濾器63為加熱器39的這個區(qū)域提供了氣流。后氣流過濾器63允許足夠的氣流進(jìn)入煙卷23，從而使抽吸阻力低于不采用這種結(jié)構(gòu)時所要遇到的抽吸阻力。然而，后氣流過濾器63雖然仍要保證在第一股煙期間可以流入上述氣流，但應(yīng)盡量“緊密”，使得在抽吸了煙卷23后殘留在腔79內(nèi)的煙霧不致通過后氣流過濾器進(jìn)入打火機(jī)25。在吸了煙卷23呈一條開在基座的底內(nèi)表面157上的槽，這條槽在裝上了襯套49后就成為氣密的。最好，組成部分47″是由開在底壁151上的兩個相互交接的縱向和徑向孔構(gòu)成的。開口55的組成部分55″開在底壁151上。襯套49上的組成部分47′和55′分別與基座50上的組成部分47″和55″對準(zhǔn)，形成通道47和開口55。
圖12A-12D詳細(xì)地示出了在圖5所示加熱器39A實施例中的構(gòu)件49A。構(gòu)件49A有一個圓柱形外表面97A，各銷95和加熱見43由環(huán)99緊固在這個外表面97A上。構(gòu)件49A還包括一個可允許煙卷插入構(gòu)件的圓柱形內(nèi)壁141A和一個底壁139A。底壁139A的內(nèi)表面81A用來擋住煙卷23，使煙卷23相對加熱件43正確定位。在構(gòu)件49A上還可以加工一個首股氣孔(未示出)。與抽煙驅(qū)動傳感器45連通的通道47A開在底壁139A上。通道47A是一個穿透底壁139A、與構(gòu)件49A中心線平行的孔。如上所述，各加熱件43的尾端101和至少兩個銷95的尾端伸過構(gòu)件49A的底外表面105A，與電路41和電源37連接。構(gòu)件49A上有一個凸緣109，上面至少開了兩個槽或孔107A，使得兩個銷95的尾端103可以通過，伸出在底外表面105A之外。加熱件43的尾端彎成與凸緣109相符的形狀，沿凸緣外緣111伸過底外表面105A。氣道套87A與凸緣109的外緣111配合進(jìn)一步將加熱件43的尾端101緊固在適當(dāng)位置上。
除了特別提到以外，為了參照方便起見，以下對吸煙系統(tǒng)21的討論主要是針對圖3A-3B所示加熱器39的各零件。然而，可以理解這些討論也可適用于圖5所示加熱器39A的實施例以及在這里沒有具體指明和討論的其它實施例。如上所述，加熱器能包括其它一些能完成各種諸如提供一個靠近加熱煙卷的加熱件的空間那樣的加熱器功能的器件。
圖13示出了將加熱件43和銷95圍著圖3A所示的襯套49的外表面97加以緊固的環(huán)99的端視圖。環(huán)99的內(nèi)徑應(yīng)是以保證圍住各加熱件43，并且用摩擦配合將這些加熱件43緊固在圓柱形的外表面97上。圍著環(huán)99的內(nèi)周邊所開的相互隔90°角的縱向槽159用來容納較厚的各銷95，這樣，環(huán)99就能圍住這些銷95，將它們緊固在外表面97上。
氣道套87的第一端161接到基座50上，第二端163接到蓋帽83上。氣道套87的第一端161上有一個外脊165，用來卡在基座50的內(nèi)壁155上的內(nèi)槽167內(nèi)。類似，氣道套87的第二端163上有一個外脊171，用來卡在蓋帽83的內(nèi)緣175上的內(nèi)槽173內(nèi)。圖5所示加熱器39A的實施例中的氣道套87A與圖3中所示的氣道套87的實施例不同。氣道套87A的第一端161A上有一個內(nèi)槽165A，用來卡在構(gòu)件49A的凸緣109的外緣111上的外脊167A上。各加熱件43的靠近尾端101的部分處在構(gòu)件49A和氣道套87A的各接合部之間。正如以下要結(jié)合圖17加以進(jìn)一步討論的那樣，如果要求增大氣流，則可以開一個或幾個徑向孔穿過加熱器39的一些諸如氣道套87那樣的部分，最好開在沿氣道套長度的一些氣流通順的點上。
圖3A所示加熱器39的蓋帽83和圖5所示加熱器39A的蓋帽83A一切都相同，只是蓋帽83的內(nèi)壁177比蓋帽83A的內(nèi)壁177A長一些。蓋帽83的內(nèi)壁177的內(nèi)徑最好不大于煙卷23的外徑；以稍小一些為好，使得煙卷在插入打火機(jī)25B寸受到擠壓，由壓配合可靠地保持在適當(dāng)位置上。蓋帽39的內(nèi)壁117長一些是可取的，這增加了對煙卷23的支持。為了說明起見，圖14A-14D示出了蓋帽83A的結(jié)構(gòu)。
蓋帽83A上開有一組縱向孔或通道179A，從倒圓或倒角的前端93A至背面181A穿過蓋帽83A，用來使空氣可以流入容納煙卷23的加熱器39A內(nèi)的煙卷和氣道套87之間的空間，使得橫向(即徑向向內(nèi))氣流通過加熱件43的蛇形部131附近的煙草卷57。如圖3A所示，在加熱器39的蓋帽83的這個優(yōu)選實施例中，孔或通道179在靠近背面181處做得比靠近前端93處大，以便得到一個所要求的抽煙阻力。在蓋帽的另一個實施例中，這些縱向孔用開在蓋帽內(nèi)壁的縱向槽(未示出)代替。由圖14A-14D可見，在背面181A上開了一個圓周槽183A，用來容納和支承圖15A-15B所示的可選用的防護(hù)性加熱器套85。加熱器套85是一個管形構(gòu)件，具有第一端185和第二端187，這兩端都可納入槽183A內(nèi)。圓周槽183A開在半徑超出孔或通道179A的圓周上，以便在吸煙者抽吸煙卷23時將空氣引入加熱器39。
圖3A所示蓋帽83可以通過模壓或機(jī)械加工制成。最好通過模壓將蓋帽制成一個單件，諸如圖5中所示的蓋帽83A。如果采用機(jī)械加工的方法，則蓋帽83最好做成兩件，一個外件83′和一個內(nèi)件83″，如圖3A所示。這兩件安裝在一起就形成了一個蓋帽83。在將內(nèi)件83″安裝入外件83′前，在內(nèi)件83″的外表面上加工一個圓周切口。這個切口在內(nèi)件和外件安裝在一起時形成了槽183。用機(jī)械加工的兩件合成蓋帽83避免了必需對一個單件進(jìn)行機(jī)械加工來形成槽183。
吸煙者可以在吸了一些煙(例如30至60支煙卷23)后取下加熱器套85扔掉，再換上一個新的加熱器套。加熱器套85防止氣道套87的內(nèi)壁169受到在加熱件43和氣道套之間的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生殘留煙霧的作用。有了加熱器套85，這些煙霧就作用在加熱器套85上了。
加熱器套85用耐熱的紙或塑料之類的材料制成，由吸煙者在吸了一些煙卷23后加以更換。因此，與具有一個接到如下面將要說明的煙草香料組件的煙霧阻擋管的“管中管”結(jié)構(gòu)相反，煙霧阻擋管要隨吸完的香料組合一起扔掉，而本吸煙系統(tǒng)21的加熱器套85則是適合再使用的。因此，簡化了煙卷23的制造，減少了吸完每支煙卷后要廢棄的材料量。
圖16簡略地示出了當(dāng)吸煙者抽吸過濾嘴71時在加熱器39和煙卷23內(nèi)形成的優(yōu)選氣流圖。由于在過濾嘴71處的抽吸，空氣通過縱向孔或通道179被吸入加熱器39內(nèi)氣道套或加熱器套(在該視圖中未標(biāo)號)之間，越過與煙卷23接觸的加熱件(未示出)，穿過透氣的煙卷紙69和煙草卷57(或穿過上面的透氣孔)后進(jìn)入煙卷的腔79內(nèi)?？諝鈴那?9流入第一自由氣流過濾器65的縱向通道67和第二自由氣流過濾器73的縱向通道77，通過過濾嘴71至吸煙者。通道179的數(shù)量和大小選擇成使傳送給吸煙者的總物質(zhì)微粒(TPM)為最佳。在本優(yōu)選實施例中，在蓋帽83上開了6或8個通道179。
如圖17所示，需要的話，提供一些其它氣道來代替或輔助通道179，使空氣進(jìn)入加熱器39內(nèi)部和煙卷23的腔79。例如，可以在加熱器39上任何有利位置(通常是在氣道套上)開一個或幾個徑向通道189?？梢栽诩訜崞?9上開幾個通過基座或基座和襯套(圖中未示出)的縱向通道191。此外，蓋帽83上的通道179可以是如上所述的孔或開在蓋帽83的內(nèi)壁177上的縱向槽。如上所述，需要的話，在煙卷上可以加一個在吸煙者吸煙卷時允許縱向空氣流進(jìn)入腔79的后氣流過濾器63。
需要的話，打火機(jī)25可以包括一個選用的銳化管(未示出)，安裝在加熱器39內(nèi)，用來刺穿插入打火機(jī)的煙卷的后氣流過濾器63。這個管的頂端處在腔79內(nèi)，因此當(dāng)吸煙者抽吸煙卷23時可使直接氣流進(jìn)入腔79內(nèi)。銳化管在引導(dǎo)端部開有一個或幾個氣孔，這些氣孔最好開在管的側(cè)壁上，而不是管的引導(dǎo)端上，以便在有利于使氣流在腔內(nèi)形成漩渦的方向上得到高速氣流。這種渦流改善了流入的空氣與煙卷23內(nèi)產(chǎn)生的煙霧和蒸汽的混合。
圖18簡略示出了吸煙系統(tǒng)21的電控制電路41。電路41包括是一個專用集成電路(ASIC)的邏輯電路195，檢測吸煙者是否抽吸煙卷23的抽吸驅(qū)動傳感器45，檢測煙卷是否插入打火機(jī)25的光傳感器53，指示煙卷上還剩的股數(shù)的液晶指示器51，電源37，以及定時網(wǎng)絡(luò)197。邏輯電路195是任何一個可以完成在此所述功能的常規(guī)電路?，F(xiàn)場可編程門陣列，例如可從阿克特爾公司(Actel Corporation,Sunnyvale,California)得到的ACTELA1010A FPGA PL44C，能通過編程執(zhí)行數(shù)字邏輯功能，而模擬功能則由其它器件執(zhí)行。然而，只需要一個專用集成電路既可以完成模擬功能也可以完成數(shù)字功能。與本發(fā)明的控制電路41和邏輯電路195類似的控制電路和邏輯電路的特點例如在列作參考的美國專利No.5,0660,671中已有說明。
在這個優(yōu)選實施例中，8個獨立的加熱件43(圖18中未示出)通過相應(yīng)的場效應(yīng)晶體管(FET)加熱件開關(guān)201-208接至電源37的正端和地。在邏輯電路195的控制下，分別通過端點211-218使加熱件開關(guān)201-208逐個導(dǎo)通。邏輯電路195為各加熱件開關(guān)201-208提供啟動和撤銷信號，使相應(yīng)的加熱件啟動工作和停止工作。
抽吸驅(qū)動傳感器45將一個指示吸煙者抽吸活動(即在持續(xù)一段時間內(nèi)有連續(xù)氣壓降或氣流)的信號加到邏輯電路195。邏輯電路195具有去脈動措施，對較短時的氣壓波動和較長期抽吸煙卷進(jìn)行區(qū)別，以免對來自抽吸驅(qū)動傳感器45的信號的偶然波動作出響應(yīng)而啟動加熱件。抽吸驅(qū)動傳感器45可以包括一個壓阻式壓力傳感器或一個光瓣式傳感器，用來驅(qū)動一個運算放大器，而運算放大器的輸出則作為一個邏輯信號加到邏輯電路195。適用于這種吸煙系統(tǒng)的抽吸驅(qū)動傳感器有好耐威爾公司微開關(guān)部(Microswitsh division of Honeywell,Inc.,Freeport,Ill.)制造的163PC01D35型硅傳感器，蘆卡斯-諾氟(Lucas-Nova,Freemont,California)的NPH-5-02.5G NOVA型傳感器，以及山賽公司(Sen Sym Incorporated,Sunnycale,California)的SLP004D型傳感器。
檢測煙卷插入的光傳感器53將一個指示煙卷23已插入打火機(jī)25中正確位置(即通過反射光束檢測到煙卷距安裝在加熱器39的襯套49和基座50內(nèi)的光傳感器在幾毫米之內(nèi))的信號加到邏輯電路195。一種適用于這種吸煙系統(tǒng)的光傳感器是奧普特克技術(shù)公司(OPTEK Technology,Inc.,1215 West Crosby Road,Carrollton,Texas 75006)制造的OPR5005型光傳感器。
為了節(jié)約能量，抽吸驅(qū)動傳感器45和光傳感器53最好以低工作比(例如大約從2％至10％)循環(huán)地接通和斷開。例如，抽吸驅(qū)動傳感器45每10毫秒工作1毫秒。如果抽吸驅(qū)動傳感器45在四個相繼的脈沖中(即在40毫秒時間內(nèi))都檢測到指示抽吸煙卷的氣壓降或氣流，則通過引線端221向邏輯電路195發(fā)出一個信號。然后，邏輯電路195就通過引線端211-218中適當(dāng)?shù)囊粋€引線端輸出一個信號，使場效應(yīng)晶體管加熱件開關(guān)201-208中相應(yīng)的一個開關(guān)接通。
類似，光傳感器53在每10毫秒內(nèi)工作1毫秒。如果光傳感器53檢測到四個相繼的反射脈沖，指示在打火機(jī)25內(nèi)有煙卷，則光傳感器53通過引線端223向邏輯電路195發(fā)送一個信號。然后，邏輯電路195就通過引線端225向抽吸驅(qū)動傳感器45發(fā)出一個信號，使抽吸驅(qū)動傳感器接通。邏輯電路195還通過引線端227向指示器51發(fā)送一個信號，使指示器51接通。上述調(diào)制技術(shù)減少了抽吸驅(qū)動傳感器45和光傳感器53所需的平均電流，從而延長了電源37的壽命。
定時網(wǎng)絡(luò)197最好是一個恒定焦耳能量定時器，用來在一個已被某一個場效應(yīng)晶體管加熱件開關(guān)接通啟動的加熱件工作了一段所要求的時間后通過引線端229向邏輯電路195發(fā)出一個截斷信號。按照本發(fā)明，定時網(wǎng)絡(luò)197在一段時間后向邏輯電路195發(fā)出一個截斷信號，這段時間是在加熱器加熱期間逐漸下降的電源電壓的函數(shù)。定時網(wǎng)絡(luò)197還可以防止在電池放電后繼續(xù)啟動一個加熱件43。其它一些諸如以下要加以說明的定時網(wǎng)絡(luò)的電路配置也可使用。
在工作期間，當(dāng)打火機(jī)25內(nèi)插入一支煙卷23時，光傳感器53就檢測到煙卷存在。于是，光傳感器通過引線端223向邏輯電路195發(fā)送一個信號。邏輯電路195確定電源37是充了電或者還是處在低電壓狀態(tài)。如果在煙卷23插入打火機(jī)25后，邏輯電路195檢測到電源37的電壓不足，則指示器51閃爍，而打火機(jī)也不再工作，直至電源重新充上電或換上新的電源。在加熱件43啟動工作期間，電源37的電壓也受到監(jiān)視，如果電源電壓下降到預(yù)定值以下，則中斷加熱件43工作。
如果電源37充了電，電壓足夠，則邏輯電路195通過引線端225向戳吸傳感器45發(fā)送一個信號，使之確定是否吸煙者正在抽吸煙卷23。同時，邏輯電路195通過引線端227向指示器51發(fā)送一個信號，這樣液晶顯示器就顯示數(shù)字“8”，表示有8股煙可吸。
當(dāng)邏輯電路195通過引線端221從抽吸驅(qū)動傳感器45接收到一個表示檢測到持續(xù)的氣壓降或氣流的信號時，邏輯電路195在吸煙期間關(guān)斷光傳感器53，以便節(jié)省功率。邏輯電路195通過引線端231向定時網(wǎng)絡(luò)197發(fā)送一個信號，啟動恒定焦耳能量計時器。邏輯電路195還通過一個不計數(shù)裝置確定8個加熱件中的哪一個加熱件應(yīng)該得到加熱，從而通過引線端211-218中一個相應(yīng)的引線端發(fā)出一個信號，使場效應(yīng)管加熱件開關(guān)201-208中的一個相應(yīng)開關(guān)接通。這個相應(yīng)的開關(guān)在計時器計時期間一直保持接通。
當(dāng)定時網(wǎng)絡(luò)197通過引線端229向邏輯電路195發(fā)送一個指示計時器已經(jīng)停止計時的信號時，那個接通的場效應(yīng)管加熱件開關(guān)就被斷開，從而不再有能量加到相應(yīng)的加熱件上。邏輯電路195也進(jìn)行下計數(shù)，并通過引線端227向指示器51發(fā)送一個信號，這樣指示器將顯示所剩的少了一股(即吸了第一股煙后就顯示“7”)。當(dāng)吸煙者再次抽吸煙卷23時，邏輯電路195將使另一個預(yù)定的場效應(yīng)管加熱件開關(guān)接通，從而將能量加到相應(yīng)的加熱件上。整個過程將重復(fù)進(jìn)行，直至指示器51顯示數(shù)字“0”，這表示煙卷23已被吸完。當(dāng)煙卷23從打火機(jī)上取下時，光傳感器53指示已沒有煙卷，于是邏輯電路195復(fù)位。
其它一些諸如以下將要說明的器件可以用在控制電路41中，代替或輔助上述器件。例如，需要的話，可以增加各種暫定器件。一種暫定器件是定時電路(未示出)，用來防止過分頻繁地接續(xù)抽煙，以便電源37來得及恢復(fù)。另一個暫定器件是一個在插入加熱器39的煙卷是未經(jīng)許可的產(chǎn)品時暫停加熱件43工作的裝置。例如，煙卷23可以帶有識別標(biāo)記，在對加熱件43供電前，打火機(jī)25必需識別出這些標(biāo)記。
圖19示出了本發(fā)明吸煙系統(tǒng)222的另一個實施例。吸煙系統(tǒng)222包括一支一次性使用的煙卷224和一個具有一個接納煙卷的孔口228的可重復(fù)使用的打火機(jī)226。吸煙系統(tǒng)222是一個“中央抽吸”系統(tǒng)，氣流主要通過煙卷224和打火機(jī)226的中央。打火機(jī)226在遠(yuǎn)離孔口228(未示出)的那一端上有一個電源和控制電路(未示出)。象吸煙系統(tǒng)21那樣，吸煙系統(tǒng)222最好裝有諸如抽吸驅(qū)動傳感器和指示器(未示出)之類的器件。
打火機(jī)226由一個外形類似普通煙卷那樣的機(jī)殼232覆蓋。機(jī)殼232最好做成管狀，可以用耐熱的塑料或鋁制成，也可以用螺旋纏繞的雙層重磅紙制成。在機(jī)殼232上開有一些氣孔233，以便在吸煙期間允許外界空氣被吸入打火機(jī)226。需要的話，在煙卷224上或打火機(jī)226的其它一些點上開一些空氣通道(未示出)，以便得到需要的氣流。
煙卷224與煙卷23類似。煙卷224包括一個由一個承載煙香物質(zhì)(最好含有煙草)的承載管或送煙管259構(gòu)成的煙草卷257。煙草卷257一端圍住一個圓柱形的后氣流過濾器263，另一端圍住一個圓柱形的第一自由氣流過濾器265，從而得到了支承。第一自由氣流過濾器265可以有一個縱向通道(未示出)。
煙卷224還有一個圓柱形的過嘴271。過濾嘴271最好是一個普通抽吸阻力型過濾器。煙卷224可以包括一個圓柱形的第二自由氣流過濾器(未示出)，該過濾器有利于將汽相的煙草香味與空氣混合，這與以上所討論的第二自由氣流過濾器73類似。后氣流過濾器263和第一自由氣流過濾器265與煙草卷257一起在煙卷224內(nèi)圍成一個腔279。第一自由氣流過濾器265、后氣流過濾器263和過濾嘴271可以用適合普通大規(guī)模組裝機(jī)械的方法安裝在一起。
與煙卷23不同，煙卷224還包括一個環(huán)狀的煙霧阻擋管273，圍著煙草卷257相隔一定距離配置。煙霧阻擋管273大大減少了由于加熱具有煙草香味的物質(zhì)261而形成的煙霧凝聚在機(jī)殼232的內(nèi)壁上。煙霧阻擋管273用一個套環(huán)275圍著第一自由氣流過濾器265安裝到煙卷224上。套環(huán)275和煙霧阻擋管273的硬度應(yīng)足以防止煙卷224被擠扁和保持煙霧阻擋管和煙草卷257的對中，使得在煙霧阻擋管與煙草卷之間的間隙大體均勻。煙卷紙或包端紙269將過濾嘴271緊固在鄰接第一自由氣流過濾器265、套環(huán)275和煙霧阻擋管273的一端的位置上。
打火機(jī)226包括一個具有一組(最好是8個)加熱煙卷224的加熱件243的加熱器239。加熱件243最好是直線型的，從打火機(jī)226內(nèi)靠近孔口228處延伸到靠近可以容納后氣流過濾器263的后氣流過濾器腔245處。各加熱件243一端接成公共端，最好是靠近后氣流過濾器腔245這端，而在靠近孔口228那端倒角，以便插入煙卷224而不會損壞加熱件243。加熱件243被容納在煙草卷257和煙霧阻擋管273之間所形成的間隙內(nèi)。
圖20簡略地示出了加熱器239的結(jié)構(gòu)。加熱器239包括一個加熱件基座249，一個加熱件支架251和一組加熱件支臂253，所有這些構(gòu)件都是用熱性能穩(wěn)定的絕緣材料制成。各加熱件243分別安裝在相應(yīng)支臂253上。加熱件243的兩端243′和243″分別與導(dǎo)電指255A和255B電接觸。
各加熱件243的端部243′都電連接在一起，形成加熱件系統(tǒng)的“公共端”。一個公共端291接到一塊導(dǎo)電板293上，而導(dǎo)電板293則與分別接到各加熱件243的端部243′的公共導(dǎo)電指255A連接。導(dǎo)電板293上開有一個或幾個在抽吸煙卷期間允許空氣流入鄰接煙卷224后氣流過濾器263的區(qū)域的空氣通道。
加熱件緊圈297容納一個圍著公共端291的鄰接導(dǎo)電板293安裝的頸塊299。頸塊299上開有一個或幾個允許空氣流入通道295的通道301。各導(dǎo)電銷303穿過加熱件緊圈297，將相應(yīng)的導(dǎo)電指255B接到電路241上。導(dǎo)電指255B沿加熱件支臂253配置，分別與各加熱件243的端部243″電連接。
導(dǎo)電指255B的端部255B′最好加以彎曲，以有利于在加熱件緊圈297和頸塊299之間形成“按扣配合”連接，使端部255B′與銷303接觸。按扣配合連接有利于打火機(jī)226上取下加熱件243，予以更換或修理。銷303和公共端291插入相應(yīng)的插口(未示出)，將各加熱件243與使加熱逐個工作的電路241連接起來。
圖21簡略地示出了用來制造煙卷224的包括煙草卷257、第一自由氣流過濾器265和后氣流過濾器263的組成部分224′的設(shè)備321的實施例。用來制造承載管259的材料259′由計量輥(未示出)從供料軸323上拉出。在這個實施例中所示的承載管材料帶259′包括一系列相互隔開的在工段325所加的煙香物質(zhì)261的區(qū)域，工段325也可以處在其它合適位置，諸如在將材料帶259′卷在供料軸323的工位以前。然后，材料帶259′通過一個涂粘合劑的裝置，該裝置包括一個在承載管材料帶259″上涂上一個個粘合劑區(qū)261A的涂粘合劑工段327。或者，煙香物質(zhì)261可以連續(xù)地加到承載管材料帶259′上，而粘合劑區(qū)261A則涂在煙香物質(zhì)261上面的預(yù)定位置上。
加過濾器工段329處在涂粘合劑工段327的下游。加過濾器工段329有一個轉(zhuǎn)盤裝置331，交替地將一個過濾器333或一個過濾器335加到承載管材料帶259′上的粘合劑區(qū)261A。裝置331的轉(zhuǎn)速與承載管材料帶259′的速度同步。
卷包工段337處在加工過濾器工段329的下游。卷包工段337將承載管材料帶259′卷包在過濾器333和335上，形成一根連續(xù)棒。形成的棒在切斷工段339切斷。切斷工段339有一個切斷裝置，將棒在各過濾器333和335的中間切斷，使得切成兩段的過濾器333分別形成兩支煙卷224的組成部分224′上的相應(yīng)第一自由氣流過濾器265，而切成兩段的過濾器335分別形成兩支煙卷224的組成部分224′上的相應(yīng)后氣流過濾器263。需要的話，在切斷后，對后氣流過濾器263進(jìn)行加工，形成便于將加熱件243圍住組成部分224′的倒角端。在切斷后，每個組成部分224′在裝阻擋管工段(未示出)插在一個煙霧阻擋管273內(nèi)，用套環(huán)275固定。阻擋管273的直徑大于連續(xù)棒的直徑，而長度至少與切下的組成部分224′一樣。在輔助工段(未示出)，將一個圓柱形的過濾嘴271接到第一自由氣流過濾器265和煙霧阻擋管273上，再裹上卷包材料。
圖22簡略地示出了作為又一個實施例的吸煙系統(tǒng)421。吸煙系統(tǒng)421是一種“周邊抽吸”型吸煙系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，打火機(jī)425的加熱件443配置在游煙卷423的環(huán)形部形成的腔427內(nèi)。
煙卷423包括一個具有煙香物質(zhì)461的煙草卷457，煙香物質(zhì)461配置在承載管459的與腔427相背的表面上。煙卷423還包括煙霧阻擋管473、柱塞475、環(huán)形自由氣流過濾器465、環(huán)形后氣流過濾器463以及過濾嘴471。自由氣流過濾器465、后氣流過濾器463、煙草卷457和煙霧阻擋管473圍成了一個腔481。當(dāng)加熱件443加熱煙香物質(zhì)461時，在腔481內(nèi)就產(chǎn)生煙草香味。煙卷423上最好裹上煙卷紙或包端紙469。加熱器439中裝有一個柱塞477。柱塞477與柱塞475配合，大大減少了經(jīng)過吸煙系統(tǒng)421的加熱件區(qū)的煙霧。柱塞477上開有一些讓控制加熱件443的導(dǎo)體479通過的孔。
圖23示出了另一種電控制系統(tǒng)541的原理圖?？刂葡到y(tǒng)541應(yīng)具有以下幾個功能?？刂葡到y(tǒng)541可對通常是8個的加熱件43定序，每次抽吸驅(qū)動傳感器45啟動，就選用下一個加熱件43。控制系統(tǒng)541可將電流輸?shù)竭x中的加熱件內(nèi)，其時間應(yīng)足夠長，以保證普通一股煙能產(chǎn)生充分的散發(fā)煙草香味的響應(yīng)，但也不能太長，否則就要燒壞具有煙草香味的物質(zhì)61?？刂葡到y(tǒng)541可對指示器51加以控制，使它指示(1)煙卷23剩余多少(即還剩幾股沒吸)(2)電源37的電壓是否超出范圍；(3)打火機(jī)25中是否沒裝煙卷；以及(4)打火機(jī)25中是否裝入了諸如可用按扣配合裝入的加熱器。
控制系統(tǒng)541還控制電源37傳送給每個加熱件43的總能量。由于電源37提供的電壓對于各股來說可能并不相同，從而在相等的時間內(nèi)提供給各加熱件43的能量也不同，因此最好能為每一股傳送恒定的能量。為了傳送恒定的能量，控制電路541監(jiān)視電源37在一個加熱件43工作時的加載電壓，繼續(xù)向這個加熱件供電，直至供出所需焦耳數(shù)的能量。
如圖23所示，控制系統(tǒng)541包括邏輯電路570、BCD解碼器580、電壓檢測器590、定時網(wǎng)絡(luò)591、抽吸驅(qū)動傳感器45、指示器51和充電泵電路593。邏輯電路570可以是任何能完成在此所討論的功能的普通電路，如經(jīng)編程執(zhí)行這類功能的一個現(xiàn)場可編程門陣列(如阿克特爾公司的ACTEL A1010A FPGA PL44C)。最好，邏輯電路570工作在低時鐘頻率(如33千赫)，以便節(jié)約能量。
各加熱件43A-43H通過相應(yīng)的場效應(yīng)晶體管(FET)595A-595H接到電源37的正極和地。在BCD譯碼器580(最好是標(biāo)準(zhǔn)的4至16線譯碼器CD4514B)控制下通過引線端581-588使場效應(yīng)晶體管595A-595H中的一個相應(yīng)的場效應(yīng)管導(dǎo)通。BCD譯碼器580通過引線端580A從邏輯電路570接收兩個類型的信號(1)需要啟動工作的那個加熱件43A-43H的BCD碼；和(2)啟動該加熱件工作的接通和斷開信號。
BCD譯碼器580通過引線端580B接到充電泵電路593的接線端593A，該電路提供用來驅(qū)動各場效應(yīng)晶體管595A-595H的極電壓。充電泵電路593包括一個接至電源37的二極管594和一個接至邏輯電路570的電容595。邏輯電路570包括一個接到引線端572的普通開關(guān)網(wǎng)絡(luò)(未單獨示出)，該網(wǎng)絡(luò)可以使充電泵電路593的引線端593B處的電壓增高到電源37的電壓的兩倍左右。二極管594使這個電壓得以保持，不致反加到電源37上。因此，在解碼器580的引線端580B上就有經(jīng)倍增的電壓，用來增強(qiáng)對場效應(yīng)晶體管595A-595H的驅(qū)動，從而提高了電路541的效率。分別與場效應(yīng)晶體管595A-595H的柵極串接的電阻596A-596H用來增加各柵極的充電時間，以便減小所產(chǎn)生的高頻諧波，因為這些高頻諧波會在控制系統(tǒng)541中產(chǎn)生噪聲。
抽吸驅(qū)動傳感器45向邏輯電路570輸出一個指示吸煙者抽吸活動(即一個持續(xù)的約為1英寸水的壓降)的信號。因此，抽吸驅(qū)動傳感器45可以包括一個驅(qū)動運算放大器的壓阻式壓敏傳感器，而運算方法器的輸出則作為邏輯信號加到邏輯電路570。例如，壓敏傳感器可以是蘆卡斯諾氟(Lucus Nova)的NPH-5-002.5GNOVA型傳感器，也可以是山賽(Sen Sym)公司的SLP004D型傳感器。
為了節(jié)約能量，抽吸驅(qū)動傳感器45以小工作比進(jìn)行工作(例如工作比為2％至10％左右)。例如，抽吸驅(qū)動傳感器45在每16毫秒中只工作0.5毫秒。這種調(diào)制技術(shù)減小了抽吸驅(qū)動傳感器45所需的時間平均電流，因此延長了電源37的壽命。
定時網(wǎng)絡(luò)5 91用來在一個加熱件啟動工作了一段預(yù)定時間(取決于傳送給該加熱件的能量)后向邏輯電路570發(fā)送一個切斷信號。按照本發(fā)明，每個加熱件43A-43H的工作時間應(yīng)保證在這段時間內(nèi)加熱件所得到的能量恒定(例如為5至40焦耳左右，最好是15至25焦耳左右)，因而與電源37的加載電壓無關(guān)。因此，引線端591A向定時網(wǎng)絡(luò)591提供每個加熱件43的接通時間和電源37的加載電壓的信息，假設(shè)加熱件電阻是已知的和恒定的(即1.2歐)。引線端591B向邏輯電路570的引線端578發(fā)出一個指示已傳送了恒定能量的切斷信號。
定時網(wǎng)絡(luò)591的一個優(yōu)選實施例示于圖24。定時網(wǎng)絡(luò)591的引線端591從邏輯電路570接收一個在加熱件見件A-43H開始工作時刻開始的從大約零伏上升到加載電源電壓的信號。這個信號通過阻容網(wǎng)絡(luò)601(由電阻603-606、電容607和二極管608組成)濾波后驅(qū)動過壓檢測器602。過壓檢測器602最好是馬克西姆公司(Maxim Corporation,Sunnyvale.California)的ICL7665A過/欠壓檢測器。按照本發(fā)明，阻容網(wǎng)絡(luò)601選擇成使得定時網(wǎng)絡(luò)591的引線端591B在預(yù)定的恒定能量傳送給加熱件的時刻從高電平狀態(tài)變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)。當(dāng)然，也可以使用其它的定時網(wǎng)絡(luò)電路結(jié)構(gòu)。
需要的話，控制電路541可以對傳送恒定能量的時間加上最長時間的限制。例如，如果電源37的電壓很低，以致要用2秒多的時間來傳送20焦耳的能量，那么邏輯電路570就會在加熱器接通2秒后，即使還沒有傳送出20焦耳的能量，將一個自動切斷信號加到引線端571上。
在本發(fā)明的另一個實施例中,定時網(wǎng)絡(luò)591在一段預(yù)定的、與能量傳送無關(guān)的時間后向邏輯電路570發(fā)送一個切斷信號。因此，這種定時網(wǎng)絡(luò)591在例如大約0.5秒至5秒的一段固定不變的時間后發(fā)出一個切斷信號。
電壓檢測器590用來監(jiān)視電源37的電壓，向邏輯電路170發(fā)送一個信號，當(dāng)電源37的電壓低于第一預(yù)定電壓(如3.2伏)時該信號指示必需對電源充電，而當(dāng)電源37的電壓高于第二預(yù)定電壓(如5.5伏)時則該信號指示電源在電壓低于第一預(yù)定電壓后已充足了電。電壓檢測器590最好是用馬克西姆公司的ICL7665A過/欠壓檢測器。
如上所述，邏輯電路570引線端571對BCD解碼器580加以控制。邏輯電路570還控制用來向用戶指示還有幾股可吸的指示器51。對于一個8股吸煙系統(tǒng)來說，指示器最好是一個單數(shù)字七段液晶顯示器(LCD)。因此，對于一支新插入的具有8股煙香物質(zhì)的煙卷，指示器51將顯示“8”，而對于一支剩下一股的煙卷，指示器51則顯示“1”。在吸了最后一股煙后，指示器51就顯示“0”。
此外，指示器51在沒有煙卷或加熱器裝在打火機(jī)中或沒有按扣式加熱件243裝在加熱器239中時顯示“0”。并且，為了指示電源電壓超出范圍，即已降到再充電電平以下(例如3.2伏)，或者在電壓降到再充電電平以下而還沒有充滿電，指示器51以2赫的頻率反復(fù)通斷。例如，如果在吸了第一股煙后電源電壓立即降到3.2伏以下，則指示器51每秒顯示兩次數(shù)字“ 7”。
邏輯電路570通過引線端597A和598A分別測量高電阻597和598(如為1兆歐)兩端電壓來確定加熱器或加熱組件是否已裝入打火機(jī)。電阻597和598都有一端固定地接到相應(yīng)的場效應(yīng)管595G和595H的漏極，而另一端接地。當(dāng)沒有加熱組件裝入打火機(jī)時，圖23中標(biāo)為43G和43H的兩個加熱件就沒有接到相應(yīng)的場效應(yīng)管595G和595H的漏極。因此，電源37也沒有加到場效應(yīng)晶體管595G和595H的漏極。結(jié)果是，由邏輯電路570通過引線端597A和598H分別監(jiān)視的電阻597和598兩端都沒有電壓。因此，當(dāng)沒有加熱器裝入打火機(jī)時，邏輯電路570在引線端597A和598A上檢測到兩個“0”。
在加熱器裝入了電打火機(jī)的情況下，電源37通過加熱件43G和43H分別接到電阻597和598上，在電阻597和598兩端都產(chǎn)生了一個電壓。因此，邏輯電路570在引線端597A和598A上通常就檢測到兩個“1”。邏輯電路570所以要監(jiān)視兩個電阻(即電阻597和598)是因為如果場效應(yīng)晶體管595G和595H中有一個導(dǎo)通而使相應(yīng)的加熱件工作，那么相應(yīng)的電阻597或598就基本上被短路。因此，如果只用一個電阻的話，就可能時現(xiàn)即使裝入了加熱器也會錯誤地指示尚未裝入的情況。然而，如果用兩個電阻，則例如當(dāng)場效應(yīng)晶體管595G導(dǎo)通時，電阻597兩端的電壓接近為0，但電阻598兩端的電壓為邏輯“1”，而當(dāng)場效應(yīng)晶體管595H導(dǎo)通時，電阻598兩端的電壓接近為0，但電阻597兩端的電壓為邏輯“1”。因此，使用兩個電阻，由邏輯電路570對分別從電阻597和598上取得的兩個信號進(jìn)行邏輯或運算，就能確定是否有加熱器裝在電打火機(jī)內(nèi)。
為了確定是否有煙卷裝在打火機(jī)內(nèi)，邏輯電路570的輔助引線端599每當(dāng)在打火機(jī)內(nèi)煙卷時就收到一個信號。引線端599上的信號由一個由于有煙卷而被機(jī)械或電啟動工作的普通開關(guān)產(chǎn)生。如果煙卷有以上討論過的本發(fā)明的碳纖維墊層。則引線端599上的信號可以通過將一個電探針直接與碳墊層接觸、對通過碳墊層的漏電流加以監(jiān)視來產(chǎn)生。由于碳墊層并不十分絕緣，因此如果一個有一端如圖23所示那樣接到電源37的加熱件與本發(fā)明的碳墊層接觸，那么無論是否有場效應(yīng)晶體管595A-595H啟動導(dǎo)通，都有一些電流漏入碳層。按照本發(fā)明，這個漏電流用一個直接與碳墊層接觸的電探針加以監(jiān)視，以便檢測是否存在煙卷。
除了用通過碳墊層的電傳導(dǎo)來確定在電打火機(jī)內(nèi)是否裝有煙卷外，需要的話，這種電傳導(dǎo)還可用來確定所裝入的煙卷的特定類型(例如是X型還是Y型煙卷)。按照本發(fā)明的這個特點，邏輯電路570用兩個相隔一定距離與碳墊層接觸的輔助引線端(未示出)來確定碳墊層的電阻率。由于對于一種特定的煙卷來說，其碳墊層的電阻率處于一定的范圍以內(nèi)(即在制造時，不同類型煙卷的碳墊層含有不同種類和數(shù)量的碳纖維和(或)粘合劑)，因此就可以通過測量電阻率來確定插入電打火機(jī)的煙卷的類型。這樣，邏輯電路570便利用這個信息提供預(yù)定的電能供給。
例如，第一種類型或牌號的煙卷是用一種具有第一預(yù)定電阻率的碳墊層，而第二種類型或牌號的煙卷則用另一種具有第二預(yù)定電阻率的碳墊層。因此，如果邏輯電路570能實時確定所插入煙卷的碳墊層電阻率，則就能有效地控制供給打火機(jī)加熱件的電能。
按照本發(fā)明的以上持點，電能供給情況是根據(jù)所確定的打火機(jī)中煙卷的具體類型或牌號而改變的。例如，在邏輯電路570確定插入煙卷的電阻率后，根據(jù)測得的電阻率邏輯電路570決定提供15焦耳還是20焦耳的能量。此外，邏輯電路570還包括在確定所插入的煙卷不適合這個打火機(jī)時阻止提供任何能量的電路。
回到圖23、在吸煙者吸第一口煙以前，指示器51顯示例如數(shù)字“8”，表明有8個股煙可吸。因此，邏輯電路570將第一加熱件(如加熱件43A)的地址置于引線端51，使得BCD解碼器580在吸煙者吸煙時通過引線端580選擇這個加熱器進(jìn)行加熱。當(dāng)吸煙者抽煙時，抽吸驅(qū)動傳感器45通過引線端575向邏輯電路570發(fā)送一個高電平信號，指示打火機(jī)內(nèi)的氣壓已經(jīng)下降，例如下降至少1英寸水的壓強(qiáng)。此時，邏輯電路570就通過引線端571發(fā)出一個信號，向BCD解碼器580指示第一加熱件的場效應(yīng)晶體管595A應(yīng)該加以導(dǎo)通。然后，在BCD譯碼器580的引線端580B上的電壓就由BCD譯碼器580接到第一場效應(yīng)晶體管595A的柵極，從而使加熱件43A接通。
在第一加熱件43A開始工作的同時，定時網(wǎng)絡(luò)591隨時對已供給加熱件的總能量加以監(jiān)視，在總能量已達(dá)到預(yù)定值(如20焦耳)時刻通過引線端578向邏輯電路570發(fā)出一個邏輯信號。然后，邏輯電路570就通過引線端向BCD譯碼器580發(fā)出一個斷開信號，使譯碼器580斷開加熱件43A。
此后，在等待吸煙者吸第二股煙時，邏輯電路570通過引線端571向BCD譯碼器580發(fā)送第二加熱件(如43B)的地址，使得第二場效應(yīng)晶體管595在吸煙者吸下一股煙時被導(dǎo)通。此外，邏輯電路570向指示器51發(fā)送一個顯示數(shù)字“7”的信號，向吸煙者指示還有7股煙可吸。
需要的話，邏輯電路570還可以包括阻止吸煙者在一定時間間隔內(nèi)吸下一股煙的定時電路，以便電源得到恢復(fù)。例如，邏輯電路570可以包括一個禁止邏輯電路570在向BCD譯碼器580發(fā)出斷開信號后的6秒暫停時間內(nèi)通過引線端571向BCD譯碼器580發(fā)出接通信號的電路(未單獨示出)。如果需要下吸煙者指示打火機(jī)正處于這樣的暫定狀態(tài)，指示器51可以某一頻率，如千赫，反復(fù)通斷(即以與用來指示電源電壓超出范圍的頻率不同的頻率來指示)無論打火機(jī)是否裝有上述暫停抽吸裝置或暫停指示裝置，當(dāng)吸煙者第二次抽吸煙卷時(在有暫停抽吸裝置的情況下，需在預(yù)定的暫停時間以后)，控制電路541就重復(fù)以上用來使第一加熱件的各步操作，使第二加熱器工作。
以上循環(huán)一直重復(fù)到最后一個加熱器工作結(jié)束。此時，邏輯電路570向指示器51發(fā)出一個使顯示消隱的信號，并且禁止任何加熱器再啟動工作，直至在打火機(jī)中插入了一支新的一次性使用煙卷。
雖然圖23的控制電路541將邏輯電路570、BCD譯碼器580、電壓檢測器590和定時網(wǎng)絡(luò)591都示為獨立，離散的電路，但這些電路的功能顯然可以完全納入到一個單獨的集成網(wǎng)絡(luò)中(如由一個單片集成電路來完成)。
需要的話，本發(fā)明的一支一次性使用煙卷可以具有向吸煙者指示這支煙卷先前已插入過打火機(jī)后來又取下的措施。例如，在一個實施例中，一支尚未用過的煙卷上帶有一個可取下的“撕條”或其它必須先從煙卷上取下才能將煙卷插入打火機(jī)的標(biāo)記。這樣，一支以前已經(jīng)用過的煙卷就不再帶有撕條之類的標(biāo)記?；蛘?，一支未吸過的煙卷具有一個機(jī)械可變的區(qū)域。煙卷插入打火機(jī)會使這個區(qū)域有劃痕、撕裂、壓扁或其它機(jī)械變化。這樣，吸煙者就能通過觀察機(jī)械可變區(qū)來確定這支煙卷是否以前插入過打火機(jī)。
此外，如果需要的話，一支一次性使用煙卷還可以具有向吸煙者指示這支煙卷曾經(jīng)被加熱產(chǎn)生過散發(fā)煙草香味的響應(yīng)的措施。例如，煙卷可以有一個熱敏指示區(qū)，該區(qū)域的顏色改變向吸煙者指示這支煙卷已經(jīng)吸過?；蛘撸跓崦糁甘緟^(qū)可以有一個可熔條它的熔化、斷開或其它外形變化向吸煙者指示這支煙卷已經(jīng)吸過。當(dāng)然，也可以用其它的熱敏措施指示煙卷已經(jīng)吸過。此外，顯然可以采用許多其它電或機(jī)械措施來完成相同目的，即向吸煙者指示煙卷已經(jīng)吸過。
雖然本發(fā)明已結(jié)合優(yōu)選實施例作了說明，但可以理解，在這些實施例中可以作出種種改變，而并不偏離如以下權(quán)利要求所提出的本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1．一種在將煙草香味送給吸煙者的吸煙系統(tǒng)中與所換煙卷結(jié)合使用的打火機(jī)，其特征是所述打火機(jī)包括一個加熱器，所述加熱器通過第一端部接納可換煙卷，具有向至少煙卷的某一部分提供氣流的裝置；一組電加熱件，所述這組電加熱件配置在加熱器內(nèi)，每個加熱件具有一個用來貼在煙卷供有氣流那部分的表面上的表面；以及一個驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置用來逐個驅(qū)動加熱件，使得在煙卷內(nèi)產(chǎn)生大小預(yù)定的煙草香味，當(dāng)吸煙者抽吸插入打火機(jī)的煙卷時就有空氣橫向流入煙卷內(nèi)。
2．權(quán)利要求1所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述加熱器包括安裝在第一端部的蓋帽，所述蓋帽有一個敞開的端部，用來接納煙卷。
3．權(quán)利要求2所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述蓋帽與煙卷壓配合。
4．權(quán)利要求2或3所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述提供氣流的裝置包括一個或幾個開在蓋帽上的氣道。
5．權(quán)利要求4所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述一個或幾個氣道是穿過蓋帽的孔。
6．權(quán)利要求4所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述一個或幾個氣道是開在蓋帽內(nèi)壁上的槽，這些槽將被插在打火機(jī)內(nèi)的煙卷蓋住。
7．權(quán)利要求2、3、4或6所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述加熱器包括一個與蓋帽圍著一個接納至少煙卷一個部分的空間的圓筒形壁。
8．權(quán)利要求7所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述提供氣流的裝置包括一個或幾個開在蓋帽上、允許氣流流入所述空間的氣道。
9．權(quán)利要求1所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述加熱器包括一個圍出一個接納至少煙卷一個部分的空間的圓筒形壁。
10．權(quán)利要求9所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述打火機(jī)中插有煙卷時，空氣允許流入圓筒形壁和煙卷之間。
11．權(quán)利要求9或10所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述提供氣流的裝置包括一個或幾個穿過圓筒形壁的氣道。
12．權(quán)利要求11所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述一個或幾個氣道開在靠近加熱器第一端部處。
13．權(quán)利要求11所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述一個或幾個氣道開在靠近加熱器第二端部處。
14．權(quán)利要求11所提出的打火機(jī)，其特征是其中有一組穿過圓筒形壁的分布?xì)獾馈?br> 15．權(quán)利要求1所提出的打火機(jī)，其特征是每個電加熱件包括一個第一端部、一個第二端部、以及一組處在第一端部與第二端部之間用來增加所述加熱件電阻的彎曲區(qū)，所述加熱件用具有基本處于一個平面內(nèi)的第一和第二表面的電阻性材料制成，具有總長度L、總寬度W和厚度T，所述加熱件的有效電長度大于L而有效電橫截面積則小于W和T的乘積。
16．權(quán)利要求15所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述這組彎曲區(qū)包括一組相互連接的S形區(qū)。
17．權(quán)利要求16所提出的打火機(jī)，其特征是所述加熱件包括N個相互連接的S形區(qū)，其中N大于3而小于12。
18．權(quán)利要求17所提出的打火機(jī)，其特征是其中N大于6而小于10。
19．權(quán)利要求15至18中任何權(quán)利要求所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述加熱件的電阻大約在0.8歐至2.1歐的范圍內(nèi)。
20．權(quán)利要求15至19中任何權(quán)利要求所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述電阻性材料包括一種在高達(dá)熔點的80％左右的溫度下表面穩(wěn)定的材料。
21．權(quán)利要求15至20中任何權(quán)利要求所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述電阻性材料包括一種超級合金。
22．權(quán)利要求21所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述超級合金基于至少一種從包括鎳、鐵和鈷的組中選出的材料。
23．權(quán)利要求15至20中任何權(quán)利要求所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述電阻性材料是一種金屬化合物。
24．權(quán)利要求23所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述電阻性材料包括一種基于至少一種從包括鎳的鋁化物和鐵的鋁化物的組中選出的材料的抗氧化金屬化合物。
25．權(quán)利要求22所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述電阻性材料含有高于1％左右的鋁。
26．權(quán)利要求15至25中任何權(quán)利要求所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述第一和第二端部都伸出彎曲區(qū)組，而第一和第二端部以及彎曲區(qū)組是由一個單片材料形成的。
27．權(quán)利要求15至26中任何權(quán)利要求所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述第一和第二端部以及彎曲區(qū)組的縱向中心線相互對準(zhǔn)。
28．權(quán)利要求15至27中任何權(quán)利要求所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述第一端部與彎曲區(qū)組之間的過渡區(qū)以及所述第二端部與彎曲組之間的過渡區(qū)均都倒成斜角。
29．權(quán)利要求15至28中任何權(quán)利要求所提出的打火機(jī)，其特征是其中所述彎曲區(qū)組的鄰接第一和第二端部的端部曲線朝向同一方向。
全文摘要
在本發(fā)明的吸煙系統(tǒng)中，含有煙香物質(zhì)的可更換煙卷到安裝在打火機(jī)內(nèi)的一組電加熱件的加熱釋放出蒸氣或煙霧形式的煙草香味或其它成分供給吸煙者。本發(fā)明的煙卷和打火機(jī)可以提供通過該吸煙系統(tǒng)的各種氣流流型，使空氣橫向流入煙卷。這些流型改善了對吸煙者的煙霧和香味的供給，也減少了該吸煙系統(tǒng)中滯留在加熱件區(qū)的蒸氣或煙霧的凝聚。
文檔編號A24F13/00GK1316205SQ0012172
公開日2001年10月10日 申請日期2000年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月25日
發(fā)明者艾爾弗雷德·L·柯林斯, 瑪麗·E·康茨, 艾米塔博·達(dá)斯, 西撒阿馬·C·迪維, 格里爾·S·弗萊施豪爾, 莫哈馬德·R·哈賈洛戈, 帕特里克·H·海斯, 查爾斯·T·希金斯, 小威利·G·霍克, 小比利·J·基恩, 伯納德·C·拉勒, 羅伯特·E·李三世, 小利利·A·克利夫頓, 彼得·J·利波維茨, 小洛斯·D·布魯斯, 麥卡弗里·J·休, 唐納德·E·邁澤, 康斯坦斯·H·尼科爾斯, 溫·R·雷蒙德, 羅伯特·L·里普利, 倫澤·R·里特, G·羅伯特·斯科特, F·墨菲·斯普林克爾, 威廉·H·史蒂文斯, 曼特哈姆·薩比阿, 弗朗西斯·V·尤斯什, 邁克爾·L·沃特金斯, 蘇珊·E·雷恩 申請人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司