專利名稱：電吸煙系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電吸煙系統(tǒng)和在吸煙期間減少氣態(tài)成份的方法。
背景技術(shù)：
通過(guò)點(diǎn)燃包裝后的煙絲桿端部，并抽吸卷煙的嘴端而主要將空氣抽吸通過(guò)所述點(diǎn)燃端，傳統(tǒng)的卷煙被消費(fèi)。在一口煙期間，在大量的煙絲在超過(guò)800℃的溫度下燃燒期間，傳統(tǒng)的卷煙輸送燃燒結(jié)果的煙草煙霧。燃燒熱從煙絲中釋放出多種氣態(tài)燃燒產(chǎn)物和餾出物。由于這些氣態(tài)產(chǎn)物通過(guò)卷煙被吸取，它們冷卻和凝結(jié)，形成包含與吸煙相關(guān)的口味和氣味的煙霧。在抽吸之間的陰燃期間，普通卷煙產(chǎn)生側(cè)流煙霧。一旦點(diǎn)燃，它們必須被完全燃燒或被丟棄。再次點(diǎn)燃一只傳統(tǒng)卷煙是可能的，但是因主觀原因(香味、口味、氣味)，對(duì)于一位有眼光的吸煙者通常是一項(xiàng)沒(méi)有吸引力的建議。
在電吸煙系統(tǒng)中，希望用由普通卷煙滿足吸煙者感受的方式輸送煙草煙霧，例如立即響應(yīng)(一旦吸煙，立刻輸送煙草煙霧)、所希望的傳送程度(與FTC焦油標(biāo)準(zhǔn)有關(guān))，具有所希望的抽吸(RTD)阻力，對(duì)于每根煙與每根煙、每一口煙與每一口煙來(lái)說(shuō)的一致性。
共同被轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,060,671、US5,144,962、US5,372,148、US5,388,594、US5,498,855、US5,499,636、US5,505,214、US5,530,225、US5,591,368、US5,665,262、US5,666,976、US5,666,978、US5,692,291、US5,692,525、US5,708,258、US5,750,964、US5,902,501、US5,915,387、US5,934,289，US5,954,979、US5,967,148、US5,988,176、US6,026,820和US6,040,560介紹了電吸煙系統(tǒng)和制造卷煙的方法。這些專利的內(nèi)容都被結(jié)合在本發(fā)明中作為參考。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種包括卷煙和引燃器的吸煙系統(tǒng)。所述卷煙包括部分填充有煙絲的筒形煙草網(wǎng)(tobacco mat)，從而確定被填充的煙絲桿部分，被填充的煙絲桿部分鄰近卷煙自由端。卷煙包括圍繞被填充的煙絲桿部分的包裹料，所述包裹料包括纖維素網(wǎng)狀物材料以及至少一種位于其內(nèi)的填料。所述填料包括包含銨的化合物，其數(shù)量能有效地減少當(dāng)煙絲桿部分點(diǎn)燃/加熱分解時(shí)所產(chǎn)生的煙草煙霧中的氣態(tài)成份。引燃器至少包括一個(gè)加熱葉片和適于控制加熱葉片的加熱的控制器，引燃器被設(shè)置的至少部分地容置卷煙，從而加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱，控制器被操縱，限制所述加熱區(qū)域的加熱不超過(guò)500℃，從而產(chǎn)生至少能夠降低煙霧中的一種氣態(tài)成份的煙霧，所述至少一種氣態(tài)成份包括一氧化碳、1，3丁二烯、異戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氫、O-甲苯胺、2-萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、兒茶酚、苯并蒽和苯并芘。


本發(fā)明的不同特征在附圖中被顯示，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
圖1是一個(gè)符合本發(fā)明最佳實(shí)施例的吸煙系統(tǒng)的透視圖，其中，卷煙被插入電子操縱引燃器內(nèi)；圖2是一個(gè)圖1所示抽煙系統(tǒng)的透視圖，此時(shí)結(jié)束吸煙，將卷煙從引燃器中抽出；圖3A是一個(gè)圖1中加熱器夾具部位的透視圖，包括起伏的發(fā)針加熱器元件和優(yōu)選空氣進(jìn)氣系統(tǒng)的部位；圖3B是一個(gè)包括圖3A所示起伏發(fā)針加熱器元件的優(yōu)選加熱器夾具的側(cè)視圖；圖3C是一個(gè)圖4所示卷煙的側(cè)視圖，所述卷煙被插入圖6所示加熱器夾具內(nèi)，在圖6中用橫截面視圖顯示加熱器夾具；圖4是一個(gè)圖1所示卷煙的優(yōu)選實(shí)施例的詳盡透視圖，此時(shí)，卷煙的某些部分被部分地剖開(kāi)；
圖5是一個(gè)圖1和2所示引燃器的優(yōu)選控制電路；圖6是一個(gè)圖4所示卷煙的側(cè)橫截面視圖，卷煙的自由端與引燃器內(nèi)的止動(dòng)元件接觸；圖7和8是一個(gè)圖表，顯示符合本發(fā)明的吸煙系統(tǒng)所產(chǎn)生的煙霧的氣態(tài)成份的降低。
具體實(shí)施例方式
參考圖1和2，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供吸煙系統(tǒng)21，其優(yōu)選包括被部分填充的過(guò)濾嘴卷煙23和可重復(fù)使用的引燃器(lighter)25。卷煙23適于插入開(kāi)設(shè)在引燃器25前端29上的卷煙接收器27中或從卷煙接收器27上移走。一旦插入卷煙23，采用與普通卷煙相同模式，使用吸煙系統(tǒng)21，但是不點(diǎn)燃或陰燃卷煙23。一口煙或多口煙后，卷煙23被丟棄。
最好，卷煙23為每根煙提供8次抽吸(puffs)(抽吸周期)或更多抽吸，然而這是設(shè)計(jì)方面的事情，可以調(diào)整抽吸的總數(shù)量為更少或更多的抽吸。在優(yōu)選實(shí)施例中，在鄰近卷煙23自由端15的位置，卷煙23包括至少一個(gè)周向穿孔環(huán)12，優(yōu)選還包括第二穿孔環(huán)或多個(gè)穿孔環(huán)14，在卷煙23的外包裹料的下面，優(yōu)選包括多個(gè)孔16。
引燃器25包括具有前殼體部分33和后殼體部分35的殼體31。一個(gè)或多個(gè)電池35a可拆卸地位于后殼體35內(nèi)并向加熱器夾具39提供能量，加熱器夾具(fixture)39包括多個(gè)電阻、加熱元件37(參考圖3A～3C)。加熱元件37被設(shè)置在前殼體33內(nèi)，沿卷煙接收器27的中間部位可滑動(dòng)地接收卷煙23。位于加熱器夾具39的底部300的擋塊183確定了卷煙接收器27的終端。
控制器包括前殼體部分33內(nèi)的控制電路41，在執(zhí)行每次抽吸周期期間，其有選擇地在電池35a和一個(gè)或多個(gè)加熱器元件37之間建立電聯(lián)系。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例包括用于影響空氣在引燃器內(nèi)的進(jìn)入和路徑選擇的空氣管理系統(tǒng)，其包括將參考圖3C而詳細(xì)討論的方面。
參考圖1和2，引燃器殼體31的后端部分35適于被輕易地開(kāi)啟和關(guān)閉，例如利用螺釘或搭扣配合元件，從而便于電池的更換。如果希望，可以設(shè)置電子插座或接頭，用于在充電器內(nèi)由家用電流等對(duì)電池進(jìn)行充電。最好利用燕尾接合或插口裝配，前殼體33可拆卸與后殼體部分35相接。
這樣選擇電池35a的尺寸，使其向加熱器37提供足夠能量，電池35a可以是可更換和重新充電類型。諸如電容器的另一種電源也是適合的。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述電源包括四個(gè)串連的鎘鎳電池，總空載電壓(non-loaded voltage)大致是4.8～5.6伏。然而根據(jù)吸煙系統(tǒng)21內(nèi)其它元件的特征，特別是加熱元件37的特征，選擇電源特性。內(nèi)容結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中的被共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,144,962介紹了幾種適合于本發(fā)明吸煙系統(tǒng)的電源類型，例如重新充電電池和包含電池和由電池進(jìn)行充電的電容器的能量裝置。
參考圖2，電路41被抽吸致動(dòng)傳感器45激勵(lì)，抽吸致動(dòng)傳感器45對(duì)在吸煙者最初吸煙時(shí)出現(xiàn)的壓力變化或空氣流速變化非常敏感。抽吸致動(dòng)傳感器45最好被容置在引燃器25的前殼體部位33內(nèi)，并由延伸穿過(guò)加熱器夾具39的側(cè)壁部分182的端口45a，與毗鄰卷煙23的加熱器夾具39內(nèi)的空間相通。被共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,060,671和US5,388,594介紹了適用于吸煙系統(tǒng)21的抽吸致動(dòng)傳感器45，上述美國(guó)專利的內(nèi)容被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中。抽吸傳感器45最好包括Fujikura Ltd.Model Fss-02PG。另一種適用的傳感器是MicroSwitch Division of Honeywell，Inc.，F(xiàn)reeport，Illinois制造的163PC01D35型號(hào)的傳感器。在檢測(cè)氣流變化時(shí)，諸如那些使用熱線風(fēng)速測(cè)定法原理的流速檢測(cè)設(shè)備也適用于激勵(lì)加熱器元件37中的一個(gè)適合的加熱器元件。一旦被傳感器45激勵(lì)，控制電路41將電流引導(dǎo)到一個(gè)適合的加熱元件37上。
最好在前殼體部分33上，在沿引燃器25的外部部位上，設(shè)置指示器51，以便顯示保持在卷煙23的吸煙中的抽吸次數(shù)。指示器51最好包括7個(gè)液晶顯示部分。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)卷煙監(jiān)測(cè)器57檢測(cè)到加熱器夾具39內(nèi)存在卷煙時(shí)，指示器51顯示與數(shù)字“8”有關(guān)的分段圖象。監(jiān)測(cè)器57最好包括毗鄰加熱器夾具39的卷煙接收器27的感應(yīng)線圈1102以及由控制電路41內(nèi)的振蕩器電路與線圈1102相通的電導(dǎo)線1104。卷煙23內(nèi)部具有可以影響線圈繞組1102的電感的箔環(huán)等，從而，一旦卷煙23被插入接收器27內(nèi)，監(jiān)測(cè)器57向電路41產(chǎn)生表示卷煙存在的信號(hào)。控制電路41反過(guò)來(lái)向顯示器51提供信號(hào)。表示器51上的數(shù)字“8”的顯示反應(yīng)，可以為每根卷煙23提供8次抽吸，也就是還沒(méi)有進(jìn)行任何抽吸周期，沒(méi)有一個(gè)加熱器元件37被激勵(lì)，對(duì)卷煙23進(jìn)行加熱。當(dāng)卷煙23被完全抽完后，表示器顯示數(shù)字“0”。當(dāng)從引燃器25上拔出卷煙23時(shí)，卷煙監(jiān)測(cè)器57不再檢測(cè)卷煙23的存在，表示器51被關(guān)閉。
被共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,902,501介紹了感應(yīng)卷煙監(jiān)測(cè)器57的操作和詳細(xì)情況，該專利的全部?jī)?nèi)容被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中?？梢允褂闷渌愋捅O(jiān)測(cè)器代替上述監(jiān)測(cè)器57，例如OPTEX技術(shù)Inc(公司).，1215West Crosby Road，Carrollton，Texas75006所制造的OPR5005類型的點(diǎn)火傳感器。
在另一種顯示剩余的抽吸次數(shù)的方案中，監(jiān)測(cè)器還可以顯示是否所述系統(tǒng)工作或不工作(“on”或“off”)。
另外幾種使用上述卷煙監(jiān)測(cè)器57的可能方案中的一種方案是，可以設(shè)置一機(jī)械開(kāi)關(guān)(未示)檢測(cè)卷煙23是否存在，還可以設(shè)置一復(fù)位按鈕(未示)，當(dāng)新的卷煙插入引燃器25內(nèi)時(shí)，重新設(shè)定電路41，也就是導(dǎo)致表示器51顯示數(shù)字“8”等。應(yīng)用在本發(fā)明吸煙系統(tǒng)21內(nèi)的電源、電路、抽吸致動(dòng)傳感器和表示器在被共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,060,671、US5,388,594和US5,591,368中被介紹，上述專利的內(nèi)容都被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中。
參考圖3A和3B，引燃器25的前殼體部分33包圍基本上圓柱形加熱器夾具39，圓柱形加熱器夾具39的加熱器元件37滑動(dòng)地接收卷煙23。加熱器夾具39適于在相對(duì)于加熱器元件37固定關(guān)系下支撐被插入的卷煙23，從而，沿每根被新插入卷煙23，在幾乎相同的部位，加熱器元件37沿卷煙23的側(cè)面被定位。在優(yōu)選實(shí)施例中，加熱器夾具39包括8個(gè)相互平行的加熱器元件37，這些加熱器元件37圍繞卷煙接收器27的軸線被對(duì)稱地同心地設(shè)置。每個(gè)加熱器元件37抵靠被完全插入的卷煙23(或與插入的卷煙23熱相通)的位置在此被稱作加熱器足跡(footprint)或燒焦(char)區(qū)域42。在優(yōu)選實(shí)施例中，燒焦區(qū)域42的長(zhǎng)度大約是14毫米，起始于距卷煙23的自由端15大約9毫米之處。當(dāng)然，在不同的引燃器和卷煙設(shè)計(jì)中，這些關(guān)系是可以改變的。例如在另一種模式中，燒焦區(qū)域42從距卷煙23的自由端12毫米之處延伸至23毫米。
參考圖3C，為了確保相對(duì)于每根卷煙23一致地設(shè)置加熱元件37，加熱器夾具39配備有包括杯形制動(dòng)件183的底部300，在將卷煙23插入引燃器25的卷煙接收器27期間，迫使卷煙23的自由端15抵靠在杯形制動(dòng)件183上。制動(dòng)件183的杯形被構(gòu)造的一旦卷煙23被完全插入時(shí)封閉(閉塞)卷煙23的自由端15，從而空氣不能通過(guò)被抽吸而通過(guò)自由端15，僅能沿卷煙23的側(cè)壁流動(dòng)。
參考圖3A和3B，優(yōu)選加熱器元件37被設(shè)計(jì)成發(fā)針加熱器元件37，也就是每個(gè)加熱器元件37至少包括在端部(末梢)54相連的第一和第二螺旋形的細(xì)長(zhǎng)元件53a和53b。末梢54鄰近卷煙接收器27的開(kāi)口55。在控制器41的作用下，每個(gè)加熱器元件37的相反端56a、56b與電源35a的相反電極電相連。更具體地說(shuō)，通過(guò)每個(gè)加熱器夾具37的電路徑被建立，分別通過(guò)引線插頭104、引線插頭104和一個(gè)螺旋形元件53a的自由端部位56a之間的接頭121，通過(guò)至少末梢54的一部分到達(dá)另一個(gè)螺旋形元件53b和其端部56b。最好被一體形成的、公用連接環(huán)110在細(xì)長(zhǎng)元件53b的所有端部56b之中提供公用電連接。在該優(yōu)選實(shí)施例中，環(huán)110通過(guò)環(huán)110和銷105之間的接頭123與電源35a(或公用)的正端相連。共同被轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,060,671、US5,388,594和US5,591,368介紹了加熱器夾具39內(nèi)的電連接的結(jié)構(gòu)和建立，這些專利的內(nèi)容被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中。加熱器部位53a、53b和54形成了加熱器葉片120。
加熱器夾具39的其它優(yōu)選設(shè)計(jì)包括筆直發(fā)針加熱器元件37形式的加熱器元件，這些加熱器元件在共同被轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,591,368中被介紹，共同被轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,388,594介紹了一種“單一螺旋形”加熱器元件，這些專利的內(nèi)容都結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中作為參考。
其它作為引燃器25的一部分可操作的加熱器夾具37包括共同被轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,665,262和US5,498,855所介紹的加熱器夾具37，所有這些內(nèi)容都被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中。
最好，在電路41的控制下，加熱器37被電源35a單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，最好在圍繞卷煙23四周的位置，對(duì)卷煙23進(jìn)行8次加熱。象普通的傳統(tǒng)卷煙那樣，所述加熱給卷煙23提供8次抽吸。一次或多次或所有抽吸時(shí)，可以優(yōu)選同時(shí)驅(qū)動(dòng)一個(gè)以上的加熱器元件。
參考圖4，卷煙最好象共同被轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,499,636介紹的優(yōu)選實(shí)施例那樣被構(gòu)造，該專利內(nèi)容被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中。
參考圖3A、3B和3C，最好抽吸傳感器45通過(guò)端口45a與加熱器夾具39的內(nèi)部相通。最好，端口45a鄰近加熱器夾具39的底部300。這種位置減少了端口45a與穿過(guò)加熱器夾具39的體部通到端口45a的毗鄰?fù)ǖ辣粴堅(jiān)?debris)或煙草煙霧冷凝物阻塞的風(fēng)險(xiǎn)。
加熱器夾具39包括與歧管1202相通的空氣入口1200，歧管1202至少部分地由穿孔環(huán)帶1204和接收器27的體部限定。環(huán)帶1204最好包括四個(gè)直徑大致為0.029英寸的孔1206，以便隨著空氣通過(guò)空氣入口1200和歧管1202被抽入引燃器影響最小壓降?？?206的尺寸和數(shù)量可以變化，但是可以被這樣構(gòu)成，從而一旦對(duì)被插入的卷煙進(jìn)行抽吸，提供足夠的壓力降。當(dāng)空氣進(jìn)入引燃器時(shí)，引起壓降，從而抽吸傳感器45被操縱，識(shí)別初始的抽吸。在優(yōu)選實(shí)施例中，環(huán)帶1204的孔1206引起大約25±5毫米水柱的RTD。在環(huán)帶1204被引起的壓降大小可以被選擇，從而在壓力傳感器45可以檢測(cè)的范圍內(nèi)，但是縮小這樣的需求，從而所希望的RTD(吸煙阻力)的余數(shù)主要受卷煙23的影響。在優(yōu)選實(shí)施例中，希望共計(jì)為4～5英寸水柱(100～130毫米水柱)的RTD，其中大約25毫米水柱的RTD在環(huán)帶1204被產(chǎn)生。因而，卷煙23的RTD最好在大致75～105毫米水柱RTD范圍內(nèi)，當(dāng)被插入引燃器25內(nèi)時(shí)，引燃器25所引起的壓降大致是25毫米水柱。根據(jù)本發(fā)明，卷煙RTD的調(diào)整包括調(diào)整卷煙23的填充部位88上的穿孔12(隨機(jī))的數(shù)量和范圍。
毗鄰接收器27的優(yōu)選環(huán)帶1204的孔1206遠(yuǎn)離殘?jiān)湍Y(jié)物，否則，殘?jiān)湍Y(jié)物將阻塞孔1206。
當(dāng)初始抽吸時(shí)被抽進(jìn)引燃器的空氣以基本上縱向(軸向)速度分量進(jìn)入卷煙，趨向加熱器夾具300的底部300。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)至少引導(dǎo)一部分進(jìn)入的氣流向插入的卷煙23返回，毗鄰底部300的流動(dòng)偏轉(zhuǎn)導(dǎo)向板或環(huán)形空氣陡降部分(air-swoop)1210增強(qiáng)了系統(tǒng)21的煙草煙霧的輸出(輸送)。不希望受理論的束縛，相信所述空氣陡降部分1210趨向于將氣流引導(dǎo)到卷煙23具有穿孔12的區(qū)域。優(yōu)選環(huán)形空氣陡降部分1210相對(duì)于完全插入的卷煙23處于這樣的位置，從而空氣陡降部分1210通常位于卷煙23的穿孔12的周圍。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果空氣陡降部分1210由金屬構(gòu)成，或加熱器夾具39的所有體部由諸如不銹鋼的金屬構(gòu)成，或至少加熱器夾具39鄰近被插入的卷煙23的部位由金屬構(gòu)成，空氣陡降部分1210的功能被改進(jìn)。這種情況可以增加輸送1mgTPM(FTC)。
卷煙23包括煙絲桿60和過(guò)濾嘴62，兩者由包邊紙(tipping paper)64連接在一起。卷煙23的煙絲桿60優(yōu)選包括煙絲網(wǎng)狀物或“網(wǎng)(mat)”66，其已經(jīng)被折疊成在一端圍繞自由流濾器(free-flow filter)74，在另一端圍繞煙草芯柱(tobacco plug)80的筒(圓柱形)形。另外，可以使用醋酸纖維素芯柱替代煙草芯柱80。煙草芯柱80的縱向(軸向)范圍確定了局部填充后卷煙23的煙絲填充部位。
卷煙外包裹料71圍繞煙草網(wǎng)狀物66緊密地纏繞并沿縱向接縫被結(jié)合在一起，構(gòu)成一種傳統(tǒng)的卷煙。在圍繞自由流濾器74和煙草芯柱80纏繞的條件下，卷煙透明外包裹料71保持所述煙草網(wǎng)狀物66。
煙草網(wǎng)狀物66自身包括基礎(chǔ)網(wǎng)狀物68和一層沿基礎(chǔ)網(wǎng)狀物68內(nèi)表面的煙絲材料70。在煙絲桿60的包邊端，煙草網(wǎng)狀物66和卷煙透明外包裹料71圍繞筒形自由流濾器74纏繞。優(yōu)選煙草芯柱80與煙草網(wǎng)狀物66彼此分開(kāi)構(gòu)成，煙草芯柱80包括相對(duì)短的被切斷填料煙絲構(gòu)成的短柱，該柱最好已被塞包裹料84纏繞和保持。
一般來(lái)說(shuō)，最好根據(jù)煙絲桿60的總長(zhǎng)度確定煙草芯柱80的長(zhǎng)度，從而沿?zé)熃z桿60，在自由流濾器74和煙草芯柱80之間形成空隙90?？障?0對(duì)應(yīng)于煙絲桿60未被填充部位，并通過(guò)煙絲桿60的自由流濾器74與過(guò)濾嘴62流體相通。
過(guò)濾嘴62最好包括鄰近煙絲桿60的自由流濾器92以及位于遠(yuǎn)離煙絲桿60的過(guò)濾嘴62末端的嘴濾器芯柱94。最好，自由流濾器92是筒形的，且以極小壓降傳送空氣。然而，可以使用其它低效率的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的濾器替代。自由流濾器92的內(nèi)徑優(yōu)選是2～6毫米，最好比煙絲桿60的自由流濾器74的內(nèi)徑大。
雖然優(yōu)選嘴濾器芯柱94包括低效也就是15％～25％的過(guò)濾器，出于外觀目的，如果希望，嘴濾器芯柱94封閉過(guò)濾嘴62的自由端，從而形成一些過(guò)濾。
參考圖4，在鄰近卷煙23的煙絲桿部分的自由端15的位置，部分被填充的卷煙23至少包括1行穿孔12。優(yōu)選1行穿孔12的孔數(shù)量是12個(gè)，也可以利用Hauni類型501的在線激光穿孔系統(tǒng)，以400微秒脈沖寬度，將所述一行穿孔12形成為窄縫(孔眼(perf-hole))。所述行穿孔12的每個(gè)孔眼17最好延伸穿過(guò)卷煙透明外包裹料71、通過(guò)煙草墊66和拴包裹料84。
參考圖2，最好每行穿孔12位于或鄰近燒焦區(qū)域42的端部42a。據(jù)信這種布置促進(jìn)加熱后的空氣進(jìn)入煙草芯柱80，在抽吸期間，對(duì)高溫?zé)峤猱a(chǎn)生額外的優(yōu)良效果，從而輸送(TPM-FTC)被增強(qiáng)。
為了進(jìn)一步改善輸送，包含上述孔眼17的其它一行或多行穿孔14可以被設(shè)置在沿?zé)熃z桿60的填充后部位88的位置上，優(yōu)選在與加熱器燒焦區(qū)域或足跡42重疊的部位，或至少部分重疊的部位，和/或鄰近卷煙23的自由端15的位置。在后一種情況下，第二行穿孔14被設(shè)置在距卷煙23的自由端15大約4毫米的位置，穿孔行12或14任一種或兩者可以包含單行或雙行孔眼17。
根據(jù)兩種相反的考慮，設(shè)計(jì)孔眼17的數(shù)量和大小。上述的額外行穿孔12、14有助于增強(qiáng)卷煙23的輸送。然而，每個(gè)額外行穿孔12、14減少沿卷煙23側(cè)壁的RTD。優(yōu)選電吸煙系統(tǒng)21的總RTD應(yīng)該提供給吸煙者這樣大小的阻力，也就是與傳統(tǒng)卷煙一樣，抽大致4～5英寸水柱(大致100～130毫米水柱)或80～130毫米水柱。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)向加熱器元件37提供23.8焦耳的總能量，在距卷煙自由端15大約12毫米的位置具有雙行穿孔12(雙行孔12)的卷煙23可以產(chǎn)生大致比3微克TPM(FTC)大的輸送。此外，利用額外的第二行穿孔14，可以獲得進(jìn)一步的傳送。
然而，每個(gè)額外行孔眼17降低RTD，對(duì)于整個(gè)電吸煙系統(tǒng)21來(lái)說(shuō)，優(yōu)選RTD保持在大約100毫米水柱。如果對(duì)于指定的卷煙23需要額外的輸送，RTD接近其下限，通過(guò)在網(wǎng)66自身上設(shè)置多個(gè)周向間隔分布的孔16，可以獲得額外輸送。優(yōu)選每個(gè)網(wǎng)孔16的直徑大致是1毫米，數(shù)量是6個(gè)，從而，網(wǎng)66必需的抗張強(qiáng)度被維持，從而可以適應(yīng)機(jī)械制造?？梢允褂帽还餐D(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,666,976所介紹的設(shè)備制造所述網(wǎng)孔，該專利的內(nèi)容被結(jié)合在本發(fā)明中。
優(yōu)選網(wǎng)66上的孔16被卷煙透明外包裹料71覆蓋，優(yōu)選每行穿孔12、14被設(shè)置的遠(yuǎn)離網(wǎng)孔16行，從而它們不重疊。在優(yōu)選實(shí)施例中，網(wǎng)孔16距卷煙23自由端15大致7毫米，在距卷煙23自由端15大致12毫米的位置設(shè)置兩行穿孔12。采用這樣布置，卷煙實(shí)現(xiàn)6毫克TPM(FTC)或更高。網(wǎng)孔16可以有助于卷煙23的額外傳送，無(wú)需象每個(gè)額外行孔眼17那樣程度地減少RTD。因而，可以利用穿孔12、14行實(shí)現(xiàn)所希望的卷煙23的傳送，使用對(duì)RTD具有極小影響的網(wǎng)孔16調(diào)整或增加傳送。
很多傳統(tǒng)卷煙顯示大致80毫米～130毫米水柱的抽吸阻力(RTD)。當(dāng)不使用卷煙測(cè)試時(shí)，符合本發(fā)明的電吸煙系統(tǒng)的引燃器顯示大致20毫米～30毫米水柱的RTD。當(dāng)自身抽吸符合本發(fā)明的具有激光穿孔和墊孔的卷煙時(shí)(在電吸煙系統(tǒng)的引燃器之外)，所述卷煙顯示大致20毫米～30毫米水柱的RTD，但是當(dāng)將卷煙插入電吸煙系統(tǒng)的引燃器內(nèi)時(shí)，電吸煙系統(tǒng)(引燃器和被完全插入的卷煙)產(chǎn)生大致50～75毫米的水柱。
參考圖2和5，引燃器25的電子控制電路41包括邏輯電路195，其優(yōu)選包括微型控制器或特殊用途的集成電路(“ASIC”)。該控制電路也包括用于檢測(cè)卷煙23插入引燃器25內(nèi)卷煙接收器27內(nèi)情況的卷煙傳感器57、用于檢測(cè)被插入卷煙23的抽吸的抽吸傳感器45、用于表示保持在卷煙上的抽吸次數(shù)的LCD表示器51、電源35a和定時(shí)網(wǎng)絡(luò)197。
邏輯電路195可以包括能夠執(zhí)行在此討論功能的任何普通電路。與其它元件所執(zhí)行的模擬功能一起，場(chǎng)可編程門陣列(例如可以從Actel公司(Corporation)、Sunnyvale，California購(gòu)買的ACTEL A1280A FPGAPQFP 160類型)或微控制器可以被編程，執(zhí)行數(shù)字邏輯功能。ASIC或微型控制器可以在一個(gè)元件上執(zhí)行模擬和數(shù)字功能。例如在共同被轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,388,594，US5,505,214，US5,591,368和US5,499,636中介紹了類似于本發(fā)明控制電路41和邏輯電路195的控制電路和邏輯電路的特征，上述美國(guó)專利的內(nèi)容被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中。此外共同被轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US6,040,560也介紹了其它細(xì)節(jié)，該專利內(nèi)容也被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中。
在優(yōu)選實(shí)施例中，8個(gè)單獨(dú)的加熱器元件37與電源35a的正極相連，并通過(guò)相應(yīng)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)加熱器開(kāi)關(guān)201～208接地。在邏輯電路195的控制下，分別通過(guò)端子211～218，在邏輯電路195執(zhí)行動(dòng)力循環(huán)期間，單個(gè)(或被選擇的)加熱器開(kāi)關(guān)201～208將被打開(kāi)。邏輯電路195提供信號(hào)，激勵(lì)或不激勵(lì)某個(gè)加熱器開(kāi)關(guān)201～208，從而激勵(lì)和不激勵(lì)加熱器夾具39的相應(yīng)加熱器元件37。
邏輯電路195與定時(shí)電路197配合，根據(jù)預(yù)定總循環(huán)周期(“Ttotal”)，精確地執(zhí)行每個(gè)加熱器元件37的激勵(lì)和不激勵(lì)，并將每個(gè)總循環(huán)周期精確地分隔成預(yù)定數(shù)量的階段，每個(gè)相位具有自身的預(yù)定周期(“ tphase”)。在優(yōu)選實(shí)施例中，選擇總循環(huán)周期Ttotal為1.6秒(小于兩秒，所述兩秒是與吸煙者抽吸卷煙有關(guān)的周期，加上余量)，總循環(huán)周期Ttotal被優(yōu)選分成兩個(gè)階段，第一階段具有1.0秒的預(yù)定周期tphase，第二階段具有0.6秒的預(yù)定周期tphase?？傃h(huán)周期Ttotal、階段總數(shù)量和不同階段時(shí)間是參數(shù)，此外，它們符合下述教導(dǎo)，允許在控制電路41內(nèi)建立在不同加熱器元件37和毗鄰的卷煙23的部位之間準(zhǔn)確地復(fù)制優(yōu)選熱互作用(“熱剖面”或“熱直方圖”)的執(zhí)行動(dòng)力循環(huán)的能力。此外一旦建立優(yōu)選的熱直方圖，控制電路動(dòng)態(tài)調(diào)整某些參數(shù)(優(yōu)選每個(gè)階段內(nèi)的動(dòng)力循環(huán))，從而在上述電池放電周期所擁有的電壓vin范圍內(nèi)，在每個(gè)動(dòng)力循環(huán)轉(zhuǎn)確地復(fù)制預(yù)定的熱直方圖。
抽吸致動(dòng)傳感器45向邏輯電路195提供指示煙霧激勵(lì)的信號(hào)(也就是在足夠的持續(xù)時(shí)間周期內(nèi)，連續(xù)的壓力降低或流速降低)。邏輯電路195包括防振動(dòng)程序，以便消除最小壓力波動(dòng)和卷煙上更持續(xù)的抽吸之間的區(qū)別，從而避免加熱器元件響應(yīng)于來(lái)自抽吸致動(dòng)傳感器45的錯(cuò)誤信號(hào)無(wú)意致動(dòng)。抽吸致動(dòng)傳感器45可以包括壓阻壓力傳感器或用于驅(qū)動(dòng)操作放大器的光學(xué)片狀物(flap)傳感器，反過(guò)來(lái)，其輸出被用于向邏輯電路195提供邏輯信號(hào)。適于與煙霧系統(tǒng)連用的噴煙致動(dòng)傳感器包括MicroSwitch Division of Honeywell，Inc.，F(xiàn)reeport，Illinois制造的163PC01D35型號(hào)的硅傳感器，或可以從Lucas-Nova，F(xiàn)remont，California購(gòu)買到的NPH-5-02.5GNOVA類型的傳感器，或可以從SenSym Incorporated，Sunnyvale，California購(gòu)買的SLP004D類型的傳感器。
卷煙傳感器57位于卷煙接收器27內(nèi)并向邏輯電路195提供表示卷煙已經(jīng)插入引燃器25內(nèi)的信號(hào)。優(yōu)選鄰近制動(dòng)件183設(shè)置第二傳感器，從而確定是否卷煙已經(jīng)被完全插入接收器27內(nèi)。
為了保存能量，優(yōu)選抽吸致動(dòng)傳感器45和卷煙傳感器57以低負(fù)載循環(huán)循環(huán)(從大約2％～10％負(fù)載循環(huán))。例如，優(yōu)選每10微秒抽吸致動(dòng)傳感器45開(kāi)啟1微秒。例如，如果在4個(gè)連續(xù)周期期間(也就是40微秒)抽吸致動(dòng)傳感器45檢測(cè)到表示抽吸的壓力降低或氣流，抽吸致動(dòng)傳感器45通過(guò)端子221發(fā)送信號(hào)到邏輯電路195。邏輯電路195然后通過(guò)端子211～218中適合的端子發(fā)送信號(hào)，使FET加熱器開(kāi)關(guān)201～208中任一個(gè)開(kāi)啟。
類似的，優(yōu)選每10微秒開(kāi)啟煙傳感器571微秒。例如如果卷煙傳感器57檢測(cè)發(fā)現(xiàn)表示引燃器25內(nèi)存在卷煙23的4個(gè)連續(xù)的反射脈沖，光傳感器通過(guò)端子223向邏輯電路195傳送信號(hào)。邏輯電路195然后通過(guò)端子225向抽吸致動(dòng)傳感器45發(fā)送信號(hào)，開(kāi)啟該抽吸致動(dòng)傳感器45。邏輯電路195也通過(guò)端子227向指示器51發(fā)送信號(hào)，使指示器51開(kāi)啟。上述調(diào)制技術(shù)減少了抽吸致動(dòng)傳感器45和卷煙傳感器57所需要的時(shí)間平均電流，延長(zhǎng)了電源37的壽命。
邏輯電路195包括PROM(可編程序的只讀存儲(chǔ)器)301，其最好至少包括兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或“檢查表”302和304，優(yōu)選包括第三數(shù)據(jù)庫(kù)(檢查表)306，可能包括第四檢查表307。檢查表302、304(優(yōu)選306、306)中每個(gè)將表示電池電壓vin的信號(hào)轉(zhuǎn)變成表示執(zhí)行負(fù)載循環(huán)不同階段的負(fù)載循環(huán)(第一階段dc1、第二階段dc2)信號(hào)。第三和第四檢查表306、307的功能類似。
一旦開(kāi)始負(fù)載循環(huán)，邏輯電路接收表示電池電壓vin的信號(hào)，然后將該讀數(shù)vin與第一檢查表302對(duì)比，確認(rèn)用于該負(fù)載循環(huán)的第一階段啟動(dòng)的負(fù)載循環(huán)。第一階段連續(xù)，直至定時(shí)網(wǎng)絡(luò)197提供表示第一階段的預(yù)定時(shí)間(tphase1)已經(jīng)過(guò)去的信號(hào)為止，因此，邏輯電路195基準(zhǔn)vin和第二檢查表304為第二階段的開(kāi)啟而建立負(fù)載循環(huán)dc2。第二階段連續(xù)，直至定時(shí)網(wǎng)絡(luò)197提供表示第二階段的預(yù)定時(shí)間(tphase2)已經(jīng)過(guò)去的信號(hào)為止，因此，定時(shí)網(wǎng)絡(luò)197在端子229向邏輯電路195提供一關(guān)閉信號(hào)。優(yōu)選，邏輯電路195也可以開(kāi)啟第三階段，并建立負(fù)載循環(huán)dc3，第二階段的預(yù)定時(shí)間(tphase3)已經(jīng)過(guò)去為止，不能建立關(guān)閉信號(hào)。在第四階段(tphase4)，類似狀況可以被建立。
雖然通過(guò)將參考檢查表限制在每個(gè)階段的初始部分，建立每個(gè)階段要被實(shí)施的負(fù)載循環(huán)，而實(shí)踐本發(fā)明。制度和優(yōu)選實(shí)踐是使邏輯電路195被構(gòu)造的連續(xù)地通過(guò)檢查表302、303、306、307一起參考vin，從而隨著控制電路在每個(gè)階段操作，響應(yīng)于電池電壓的波動(dòng)，動(dòng)態(tài)地調(diào)整為負(fù)載循環(huán)設(shè)置的數(shù)值。這種設(shè)備提供更精確的所希望的熱直方圖的重復(fù)。
也可以使用其它定時(shí)網(wǎng)絡(luò)電路結(jié)構(gòu)和邏輯電路，例如被共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,388,594、US5,505,214、US5,591,368、US5,499,636和US5,372,148，所有這些專利的內(nèi)容都被結(jié)合在本發(fā)明中。
在操作期間，卷煙23被插入引燃器25內(nèi)，由卷煙傳感器57檢測(cè)卷煙的存在。卷煙傳感器57通過(guò)端子223向邏輯電路195傳送信號(hào)。邏輯電路195確定是否電源35a被充電或是否有關(guān)電壓低于可接收的最低vinmin。如果將卷煙23插入引燃器25內(nèi)后，邏輯電路195檢測(cè)電源35a的電壓太低，低于vinmin，指示器51閃爍，阻止引燃器25進(jìn)一步操作，直至電源35a被重新充電或更換。在加熱器元件37的啟動(dòng)期間，監(jiān)視電源35a的電壓，如果電壓低于預(yù)定值，加熱器元件37的啟動(dòng)被中斷。
如果電源35a被充電，電壓足夠，邏輯電路195通過(guò)端子225向抽吸致動(dòng)傳感器45發(fā)送信號(hào)，確定吸煙者是否正在吸卷煙23。同時(shí)，邏輯電路195通過(guò)端子227向指示器51發(fā)送信號(hào)，從而，LCD將顯示反映有8次抽吸的數(shù)字“8”。
當(dāng)邏輯電路195通過(guò)端子221從抽吸致動(dòng)傳感器45接收到已經(jīng)發(fā)現(xiàn)連續(xù)的壓降或氣流的信號(hào)時(shí)，邏輯電路通過(guò)端子231向定時(shí)網(wǎng)絡(luò)197發(fā)送信號(hào)，致動(dòng)定時(shí)網(wǎng)絡(luò)197，采用上述方式，分階段開(kāi)始執(zhí)行功能。通過(guò)逐減計(jì)數(shù)(downcount)程序，邏輯電路195也確定，8個(gè)加熱器元件中的一個(gè)加熱器元件要被加熱并通過(guò)端子211～218發(fā)送信號(hào)，使FET加熱器開(kāi)關(guān)201～208中的適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)被開(kāi)啟。在計(jì)時(shí)器運(yùn)行期間，適合的加熱器繼續(xù)保持開(kāi)啟。
當(dāng)定時(shí)網(wǎng)絡(luò)197通過(guò)端子229向邏輯電路195發(fā)送表示計(jì)時(shí)器已經(jīng)停止運(yùn)行的信號(hào)時(shí)，處于開(kāi)啟的FET加熱器開(kāi)關(guān)211～218被關(guān)閉，從而，從該加熱器元件37上取消能量。邏輯電路195也downcounts，并通過(guò)端子227向指示器51發(fā)送信號(hào)，從而指示器將顯示少了一次抽吸(也就是第一次抽吸后，“7”)。當(dāng)吸煙者再次吸卷煙23時(shí)，邏輯電路195開(kāi)啟另一個(gè)預(yù)定的FET加熱器開(kāi)關(guān)211～218，從而，向另一個(gè)預(yù)定的加熱器元件提供能量。上述工序被重復(fù)，直至指示器51顯示“0”，意味著不能在吸卷煙23。當(dāng)卷煙23從引燃器25上取下時(shí)，卷煙傳感器57指示，不存在卷煙，邏輯電路195被復(fù)位。
除了上述特征之外，諸如那些內(nèi)容被結(jié)合在本發(fā)明中的美國(guó)專利US5,505,214、US5,388,594和US5,372,148所介紹的其它特征可以被結(jié)合在控制電路41內(nèi)。例如，如果希望，可以提供不同的禁止(disabling)特征。一種類型的禁止特征包括阻止時(shí)間上靠的過(guò)近的抽吸的定時(shí)電路(未示)，從而，電源35a有時(shí)間恢復(fù)。另一種禁止特征是，如果一種未經(jīng)授權(quán)的產(chǎn)品被插入加熱器夾具39內(nèi)，禁止加熱器元件37使用的裝置。例如卷煙23可以配備有識(shí)別特征，在加熱器元件37被致動(dòng)之前，引燃器25必須進(jìn)行識(shí)別。
參考圖6，符合本發(fā)明實(shí)施例的卷煙23包括由包邊紙64連接在一起的煙絲桿60和過(guò)濾嘴62。在卷煙制造期間，穿孔263可以被設(shè)置在煙絲桿60外表面上的一個(gè)或多個(gè)部位。
被部分填充的過(guò)濾嘴卷煙23沿長(zhǎng)度方向最好直徑一致，與許多傳統(tǒng)香煙一樣，最好直徑范圍是7.5～8.5毫米，從而吸煙系統(tǒng)21提供給吸煙者熟悉的“口感”。在優(yōu)選實(shí)施例中，卷煙23的長(zhǎng)度最好是62毫米，從而，便于使用通用的包裝設(shè)備對(duì)卷煙23進(jìn)行包裝。過(guò)濾嘴94和自由流濾嘴92的總長(zhǎng)度最好是30毫米。在煙絲桿60上，包邊紙最好延伸60毫米以上。煙絲桿60的總長(zhǎng)度最好是32毫米?？梢赃x擇與上述實(shí)施例所提及的數(shù)據(jù)不同的其它比例、長(zhǎng)度和直徑。
卷煙23的煙絲桿60最好包括被折疊成筒形(圓柱形)的煙絲網(wǎng)狀物或網(wǎng)66。
與許多傳統(tǒng)卷煙相同，外包裹料71緊密地包裹煙絲桿66，并沿縱縫被結(jié)合在一起，在圍繞自由流濾器74和煙絲芯柱80包裹的條件下，透明外包裹料71保持煙絲桿66。
最好，卷煙透明外包裹料71緊密地圍繞煙絲網(wǎng)狀物66纏繞，從而提供傳統(tǒng)卷煙的外觀和感覺(jué)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)透明外包裹料71是標(biāo)準(zhǔn)類型的卷煙紙時(shí)，最好是大約20～50CORESTA(在一分鐘內(nèi)，在1.0千帕壓降下，由立方厘米測(cè)量的通過(guò)每平方厘米材料也就是紙張的空氣數(shù)量)，最好是30～45CORESTA，基本重量是每平方米23～35克(g/m2)，最好大約是23～30g/m2，以重量計(jì)算，填料加入量大約是23～35％，優(yōu)選為28～33％。卷煙透明外包裹料71最好幾乎沒(méi)有包含檸檬酸鹽或其它燃燒改良劑，以重量計(jì)算，檸檬酸鹽的重量是卷煙透明外包裹料71重量的0～2.6％，優(yōu)選小于1％。
煙絲網(wǎng)狀物66自身最好包含基礎(chǔ)網(wǎng)狀物68和一層沿基礎(chǔ)網(wǎng)狀物68內(nèi)表面分布的煙絲材料。在煙絲桿60的嘴端72，煙絲網(wǎng)狀物66和卷煙透明外包裹料71圍繞管形自由流濾器拴74纏繞。該自由流濾器芯柱74(在本領(lǐng)域公知為“呼嘯穿過(guò)”芯柱)在煙絲桿60的嘴端72提供定義和支撐，允許在最小壓降下將懸浮微粒從煙絲桿60的內(nèi)部抽出。自由流濾器拴74也在煙絲桿60的嘴端72被用于流動(dòng)限制，據(jù)說(shuō)，有助于在吸一口卷煙23期間促進(jìn)懸浮微粒的形成。自由流濾器芯柱74的長(zhǎng)度最好是7毫米，以便于機(jī)器操作，最好是環(huán)形的，雖然其它形狀和類型的低效濾器也是適用的，包括圓柱形濾器芯柱。
在煙絲桿60的自由端78，煙絲網(wǎng)狀物66與卷煙透明外包裹料71一起圍繞圓柱形煙絲芯柱80纏繞。最好，煙絲芯柱80被構(gòu)造的與煙絲桿66分開(kāi)，并包括已經(jīng)被纏繞在塞包裹料84內(nèi)并被塞包裹料84保持的相對(duì)短的切斷填料煙絲柱。
最好煙絲芯柱80在普通煙絲桿制造設(shè)備上被構(gòu)成，從而切斷的填料(最好被混合)在傳送帶上被空氣形成為連續(xù)的煙絲桿并由連續(xù)帶狀芯柱包裹料84夾住，然后沿縱向縫將帶狀拴包裹料84膠粘和熱密封。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，最好拴包裹料84由幾乎沒(méi)有填料、膠料或燃燒添加劑(每種數(shù)量是重量比低于0.5％)的纖維素網(wǎng)狀物構(gòu)成，最好幾乎沒(méi)有膠料。最好，煙絲芯柱包裹料84具有小于每平方米15克的低的基本重量，最好是每平方米13克。煙絲芯柱包裹料84最好具有大致25000～35000CORESTA的高滲透性，最好由軟木纖維紙漿制成，馬尼拉麻類型的纖維素或其它長(zhǎng)纖維紙漿。這種紙張可以從Papierfabrik Schoeller和Hoescht GMBH，Postfach 1155，D-76584，Gernsback GERMANY購(gòu)買；另一種適用于芯柱包裹料84的紙張是來(lái)自DeMauduit of EuimperleFRANCE的紙張TW2000，羧甲基纖維素大約是2.5％的重量比。
操縱煙絲桿制造設(shè)備，從而提供密度為每立方厘米0.17～0.30克(g/cc)的煙絲桿，但是優(yōu)選為每立方厘米0.20～0.30克，最佳是每立方厘米0.24～0.28克。增加數(shù)值，避免在煙絲桿60的自由端78出現(xiàn)疏松端。然而，應(yīng)該理解的是，低的桿密度將允許煙絲柱82出現(xiàn)大比例的懸浮微粒，有助于煙霧。因而，必須在懸浮微粒輸送(有助于煙絲柱82內(nèi)的低桿密度)和避免疏松端(有助于提高桿密度的級(jí)別)之間堅(jiān)持平衡。
煙絲柱82最好包括煙草行業(yè)切斷填料的混合物，包括包含佛吉尼亞型大葉煙草、白肋煙和東方煙絲的混合物，最好將煙草和包含傳統(tǒng)卷煙口感的其它混合物成份重新構(gòu)成。然而在優(yōu)選實(shí)施例中，美國(guó)市場(chǎng)上的煙絲柱84最好包括比例大致是45∶30∶25的佛吉尼亞型大葉煙草、白肋煙和東方煙絲的混合物，其中不包含上述重新構(gòu)成的煙草或其它切斷香料。優(yōu)選擴(kuò)展的煙草成份可以被包含在混合物內(nèi)，以便調(diào)整所述桿密度，也可以添加香料。
上述那樣被連續(xù)形成的煙絲桿根據(jù)煙絲芯柱80的預(yù)定長(zhǎng)度被切片。所述長(zhǎng)度最好是7毫米，以便于設(shè)備操作。然而，根據(jù)卷煙設(shè)計(jì)，所述長(zhǎng)度可以在7～25毫米或更大范圍內(nèi)變化，通過(guò)下文參考圖7的所進(jìn)行的介紹，上述內(nèi)容將變得很清楚。
通常，煙絲芯柱80的長(zhǎng)度相對(duì)于煙絲桿60的總長(zhǎng)度被優(yōu)選設(shè)置，從而，沿?zé)熃z桿60在自由流濾器74和煙絲芯柱80之間確定空隙91。所述空隙91對(duì)應(yīng)于煙絲桿60未填充部位，通過(guò)煙絲桿60的自由流濾器與過(guò)濾嘴62流體相通。
參考圖6，相對(duì)于加熱器元件37的特性選擇煙絲芯柱80的長(zhǎng)度和其沿?zé)熃z桿60的相對(duì)位置。當(dāng)卷煙抵靠著引燃器25內(nèi)的制動(dòng)件182被適合定位時(shí)，每個(gè)加熱器元件37的部位93沿?zé)熃z桿60的區(qū)域與煙絲桿60接觸。該接觸區(qū)域被稱作加熱器足跡95。加熱器足跡95(在圖2中用雙箭頭顯示)不是卷煙結(jié)構(gòu)自身的一部分，而是表示煙絲桿60上下述區(qū)域，也就是在吸卷煙23期間希望加熱器元件37達(dá)到操作加熱溫度。由于該加熱元件37被固定在距加熱器夾具的制動(dòng)件182固定距離96處，對(duì)于每根卷煙23來(lái)說(shuō)，當(dāng)其被完全插入引燃器25內(nèi)時(shí)，加熱器足跡95始終處于距煙絲桿60的自由端78相同的預(yù)定距離處。
最好，煙絲芯柱80的長(zhǎng)度、加熱器足跡95的長(zhǎng)度以及加熱器足跡95與制動(dòng)件182之間的距離被這樣選擇，從而，加熱器足跡95延伸至煙絲芯柱80之外的區(qū)域，并與空隙91的部位重疊距離98。加熱器足跡95與空隙91(煙絲桿60未填充區(qū)域)重疊的距離98也被稱作“加熱器空隙重疊”98。加熱器足跡95與空隙91重疊之外剩余部分的距離被稱作“加熱器填充重疊”99。
過(guò)濾嘴62最好包括鄰近煙絲桿60的自由流濾器92以及在遠(yuǎn)離煙絲桿60的過(guò)濾嘴62端部的濾器芯柱94。最好自由流濾嘴92是筒形的，并用極小的壓降傳輸空氣。也可以使用其它標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的低效濾器。自由流濾嘴92的內(nèi)徑最好是2～6毫米，最好比煙絲桿60的自由流濾器74的內(nèi)徑大。
為了外觀目的，嘴端濾器芯柱94封閉過(guò)濾嘴62的自由端，如果希望，實(shí)現(xiàn)一些過(guò)濾，雖然優(yōu)選嘴端濾器94包括15～25％效率的低效濾器。
自由流濾嘴92和嘴端濾器94最好由拴包裝101結(jié)合在一起，作為結(jié)合芯柱。芯柱包裝101最好是多孔的、重量輕的，可以在煙草行業(yè)輕易獲得的。該結(jié)合芯柱由標(biāo)準(zhǔn)的在煙草行業(yè)普遍使用的特殊的過(guò)濾紙64附著在煙絲桿60上。過(guò)濾紙64可以由軟木制成，可以是白或其它任何偏好的裝飾顏色。
最好根據(jù)上述實(shí)施例的卷煙23的整體長(zhǎng)度是62毫米，其中包括30毫米的過(guò)濾嘴62組合芯柱。因而，煙絲桿60長(zhǎng)32毫米。優(yōu)選，煙絲桿60的自由流濾器74至少7毫米長(zhǎng)，自由流濾器74和煙絲芯柱80之間的空隙91至少7毫米長(zhǎng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，加熱器足跡95大約12毫米長(zhǎng)，從而提供3毫米加熱器空隙重疊98，加熱器足跡95與煙絲芯柱80重疊部分長(zhǎng)度是9毫米。
應(yīng)該理解是，可以調(diào)整空隙91的長(zhǎng)度、煙絲芯柱80的長(zhǎng)度和孔眼孔263的分布，以便于制造卷煙23，更重要的是調(diào)整卷煙23的煙霧特征，包括調(diào)整味道、抽吸和輸送?？?63的圖案、空隙90的長(zhǎng)度和加熱器濾器重疊數(shù)量(和加熱器空隙重疊)也可以被操縱，調(diào)整反應(yīng)直接性，促進(jìn)恒定輸送(在一口煙～一口煙基礎(chǔ)上和每根煙之間)，控制懸浮微粒在或圍繞加熱器的凝結(jié)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，空隙90(煙絲桿60的未填充部位)大致延伸7毫米，確保加熱器足跡95和自由流濾器74之間的適當(dāng)間隙。采用這種方式，設(shè)置余量，從而在吸煙期間，加熱器足跡95不對(duì)自由流濾器74進(jìn)行加熱。其它長(zhǎng)度也是適合的，例如如果制造公差允許，空隙91可以盡可能地短，例如4毫米，另一方面，可以超過(guò)7毫米，從而形成沿?zé)熃z桿60地細(xì)長(zhǎng)無(wú)填料部位。無(wú)填料部位(空隙91)地優(yōu)選長(zhǎng)度大約是4～18毫米，最好是5～12毫米。
在另一個(gè)實(shí)施例中，卷煙23地整體長(zhǎng)度大約是68毫米，其中包括36毫米地過(guò)濾嘴62組合芯柱。因而，煙絲桿60地長(zhǎng)度是32毫米。最好，煙絲桿60的自由流濾器74至少13毫米長(zhǎng)，自由流濾器74和煙絲芯柱80之間的空隙91至少7毫米長(zhǎng)。
無(wú)論卷煙23的長(zhǎng)度是多少，卷煙23可以包括過(guò)濾材料，也就是空隙空間可以包含諸如活性碳、風(fēng)味碳、硅膠顆?；蚱渌^(guò)濾材料。控制器可以編程以便對(duì)加熱器夾具進(jìn)行操縱，從而一旦將卷煙23插入EHCSS內(nèi)，對(duì)卷煙23進(jìn)行加熱。例如可以操縱控制電路，向加熱葉片輸送能量(例如5～6焦耳)，對(duì)卷煙23進(jìn)行加熱，從而將濕氣從包裹料驅(qū)送到卷煙23的中心部位。
在卷煙23的吸煙期間，控制器最好致動(dòng)一個(gè)加熱葉片，沿卷煙23的外周將熱量施加到加熱區(qū)域。例如所述加熱區(qū)域大小是被共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利US5,750,964中所述的3～25mm2，該美國(guó)專利的內(nèi)容被結(jié)合在本發(fā)明申請(qǐng)中。優(yōu)選具有帶包含銨的化合物填料的包裹料的卷煙加熱區(qū)域長(zhǎng)度是10～20毫米，覆蓋10～20mm2區(qū)域，根據(jù)動(dòng)力循環(huán)，被施加到加熱葉片上的熱量是15～40焦耳，最好是20～35焦耳。利用這種加熱，加熱區(qū)域可以被加熱到500℃的溫度，煙絲網(wǎng)可以被加熱到200～350℃，最好是220～320℃，由于加熱器葉片的熱阻，在每個(gè)縱端，加熱器葉片溫度稍低，當(dāng)加熱器葉片達(dá)到最大溫度時(shí)，葉片中心溫度可以比端部溫度高25～50℃。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，加熱器葉片的加熱控制與具有包含銨的化合物填料的卷煙包裹料組合使用導(dǎo)致煙霧中各種成份的減少。優(yōu)選包含銨的化合物填料是磷酸鎂銨(AMP)，當(dāng)被控制器控制時(shí)，根據(jù)上述編程的動(dòng)力循環(huán)，優(yōu)選向加熱器葉片提供20～25焦耳的能量。在加熱器葉片加熱期間，優(yōu)選煙絲網(wǎng)沿加熱區(qū)域的溫度是200～400℃，最好是220～320℃。優(yōu)選卷煙包括激光穿孔和/或上述網(wǎng)孔。此外，優(yōu)選EHCSS封閉卷煙自由端，減少環(huán)境氣體進(jìn)入自由端，其包括空氣陡降部分，以便將環(huán)境氣體引導(dǎo)到激光穿孔上和/或上述網(wǎng)孔。
根據(jù)本發(fā)明，使用EHCSS吸煙，卷煙包裹料包括包含銨的化合物填料，諸如磷酸鎂銨(AMP)，優(yōu)選一水合物形式的AMP的數(shù)量有效地減少了卷煙燃燒/高溫分解時(shí)所產(chǎn)生的煙霧內(nèi)的氣體成份。與碳酸鈣是唯一填料的卷煙紙相比，當(dāng)使用包含銨的化合物填料時(shí)，能夠減少吸煙系統(tǒng)的主流煙霧中的氣體成份數(shù)量，上述成份包括一氧化碳、1，3丁二烯、異戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氫、0-甲苯胺、2-萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、兒茶酚、苯并蒽和苯并芘。
圖7和8顯示了與CaCO3填料相比使用帶包含銨的化合物填料(也就是一水合物形式的AMP)的卷煙時(shí)在EHCSS內(nèi)所產(chǎn)生的煙霧成份的相對(duì)測(cè)量結(jié)果。如圖所示，對(duì)于包含銨的化合物填料中，煙堿和丙烯醛被稍微減少，其它成份急劇下降的兩種卷煙來(lái)說(shuō)，諸如TPM、焦油和水的煙霧成分標(biāo)準(zhǔn)是相同的，在測(cè)試中沒(méi)有被減少的一種成份是2-硝基丙烷。在圖7和8中未示的是，煙霧中的銨級(jí)別被評(píng)估為包含銨的化合物填料。
當(dāng)與普通光標(biāo)準(zhǔn)卷煙(1R4F)相比，本發(fā)明的帶被組合在紙張包裹料內(nèi)的磷酸鎂銨(AMP)的電加熱卷煙每mgTPM大致降低了90％的一氧化碳、1，3丁二烯、苯和苯并芘。降低了40％的乙醛(一個(gè)例外是，甲醛高于75％)。
可以使用普通的造紙工序制造本發(fā)明的包裹料，從而可有效降低煙霧中氣態(tài)成份的低溶解度的填料被添加到包含纖維素材料的含水泥漿內(nèi)，或與其它填料一起被添加到含水泥漿內(nèi)。
一水合物形式的AMP(MgNH4PO4xH2O，x是1)在水中具有低溶解度，從而可適用于普通造紙工序，例如，填料基本上不能溶解在包含諸如亞麻等紙張成份的水分散體內(nèi)。也就是包含銨的化合物填料在造紙工序中非常穩(wěn)定，作為填料可以在最終紙產(chǎn)品中原封不動(dòng)地繼續(xù)存在。包括足夠的熱穩(wěn)定性，以便在造紙工序內(nèi)的干燥步驟內(nèi)繼續(xù)存在。在吸煙期間，包含銨的化合物填料也放出銨，從而減少煙霧中諸如低分子量乙醛的氣態(tài)成份的含量。一水合物形式的AMP(單AMP)作為迪磷鎂銨石也是公知的，可以從原材料中獲得，或從公知的六價(jià)形式的鳥(niǎo)糞石被轉(zhuǎn)化為一水合物形式。一水合物形式的AMP可以被設(shè)置在表面區(qū)域，以一定范圍的顆粒尺寸(大多是微米范圍)，具有適合的不透明度，在水中具有低溶解度(造紙所需)，還具有其它適用于卷煙紙所希望的填料特性。為了用作卷煙紙?zhí)盍?，單AMP的顆粒尺寸最好小于25微米。最佳小于10微米。
當(dāng)在制造EHCSS卷煙包裹料時(shí)被用作填料時(shí)，優(yōu)選包含銨的化合物填料的數(shù)量大致相當(dāng)于最終包裹料重量的10％～60％，最佳是20％～50％。該百分比被稱作填料載荷。雖然，包含銨的化合物填料最好是專用填料，它也可以與紙張中其它填料混合。當(dāng)是混合物時(shí)，60％重量比的填料載荷可以包含一種或多種無(wú)機(jī)碳酸鹽、無(wú)機(jī)氫氧化物、無(wú)機(jī)氧化物或無(wú)機(jī)磷酸鹽。這種填料的示例例如包括碳酸鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂和氧化鈦以及本領(lǐng)域其它公知的填料。
包括包含銨的化合物填料的包裹料的基本重量是每平方米15～75克，由CORESTA方法(“CORESTA單位”)測(cè)量的孔隙率是每平方厘米每分鐘大致2～200立方厘米。優(yōu)選的基本重量是每平方米20～50克。優(yōu)選孔隙率是10～110CORESTA單位。最佳基本量是每平方米25～30克。最佳孔隙率是25～50CORESTA單位。
諸如羧酸或磷酸堿金屬鹽的燃燒添加劑可以被添加到包裹料內(nèi)，從而調(diào)節(jié)或控制燃燒冒煙物品的燃燒速度。例如，以重量計(jì)算，可以添加的燃燒添加劑數(shù)量是包裹料的2％～15％。燃燒添加劑示例包括富馬酸鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、丁二酸鉀、磷酸氫(monohydrogen)鉀和磷酸二氫(dihydrogen)鉀。
為了制造包括包含銨的化合物填料的包裹料，可以使用普通卷煙生產(chǎn)過(guò)程，除了用包含銨的化合物填料代替諸如碳酸鈣的普通卷煙紙?zhí)盍匣蚺c諸如碳酸鈣的普通卷煙紙?zhí)盍辖M合使用之外。紙包裹料可以由亞麻、木紙漿或其它植物纖維制成。此外，紙包裹料可以采用普通的一層包裝材料結(jié)構(gòu)、多層包裝結(jié)構(gòu)或多層單包裝結(jié)構(gòu)。
如果包含銨的化合物填料包括一水合物形式的磷酸銨鎂，它可以被這樣組合到卷煙紙中。例如，一水合物形式的磷酸銨鎂漿料可以與造紙機(jī)的原料混合或所述漿料可以被干燥成顆粒形式(例如粉末)，這種粉末可以被混合到造紙?jiān)蟽?nèi)。為了阻止一水合物形式的磷酸銨鎂轉(zhuǎn)變成六水合物形式，希望維持所述漿料在55℃以上，直至它被直接結(jié)合在造紙?jiān)蟽?nèi)(最好加熱到60℃以上)，或通過(guò)急驟干燥也就是在升高溫度條件下將水從漿料中排出，直至漿料被干燥成顆粒形式。一旦干燥后，一水合物形式的磷酸銨鎂保持穩(wěn)定。一水合物形式的磷酸銨鎂的顆粒尺寸最好是2μm～8μm，最佳是2μm～4μm(微米)。
以上已對(duì)本發(fā)明作了十分詳細(xì)的描述，所以閱讀和理解了本說(shuō)明書(shū)后，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的各種改變和修改將變得明顯。所以一切如此改動(dòng)和修正也包括在此發(fā)明中，因此它們?cè)跈?quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電吸煙系統(tǒng)包括卷煙和引燃器，卷煙包括部分填充有煙草材料的筒形煙草網(wǎng)(tobacco mat)，確定被填充的煙絲桿部分，被填充的煙絲桿部分鄰近卷煙自由端，卷煙包括圍繞所述被填充的煙絲桿部分的包裹料，所述包裹料包括纖維素網(wǎng)狀物材料以及至少一種位于其內(nèi)的填料，所述填料包括包含銨的化合物，其數(shù)量能有效地減少當(dāng)煙絲桿部分點(diǎn)燃/加熱分解時(shí)所產(chǎn)生的煙草煙霧中的氣態(tài)成份；引燃器包括至少一個(gè)加熱葉片和適于根據(jù)動(dòng)力循環(huán)控制加熱葉片的加熱的控制器，引燃器被設(shè)置得至少部分地容置卷煙，從而加熱器葉片加熱卷煙的加熱區(qū)域，控制器能被操縱，以限制所述加熱區(qū)域的加熱不超過(guò)500℃，從而產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)降低煙草煙霧中的至少一種氣態(tài)成份的含量，所述至少一種氣態(tài)成份包括一氧化碳、1，3丁二烯、異戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氫、0-甲苯胺、2-萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、兒茶酚、苯并蒽和苯并芘。
2.如權(quán)利要求1所述電吸煙系統(tǒng)，其特征在于所述控制器限制加熱區(qū)域的加熱，使之溫度不超過(guò)450℃。
3.如權(quán)利要求1所述電吸煙系統(tǒng)，其特征在于所述加熱區(qū)域覆蓋10～20平方毫米的區(qū)域，控制器限制加熱葉片的加熱，通過(guò)提供給加熱葉片15～40焦耳能量，最好是20～35焦耳，將鄰接所述加熱區(qū)域的煙草網(wǎng)加熱到200～350℃的范圍。
4.如權(quán)利要求1所述電吸煙系統(tǒng)，其特征在于引燃器包括具有多個(gè)加熱葉片和插座的加熱器夾具，所述插座堵塞煙絲桿部分的一個(gè)軸向端。
5.一種在權(quán)利要求1所述電吸煙系統(tǒng)中使用的卷煙，其特征在于所述卷煙包括與煙絲桿部分的自由端分隔開(kāi)的穿孔區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述卷煙，其特征在于所述卷煙包括過(guò)濾材料。
7.如權(quán)利要求5所述卷煙，其特征在于在所述筒形煙草網(wǎng)上還包括多個(gè)周向間隔的孔，所述孔被包裹料覆蓋。
8.如權(quán)利要求7所述卷煙，其特征在于所述筒形煙草網(wǎng)包括筒形基礎(chǔ)網(wǎng)狀物和一層沿所述筒形基礎(chǔ)網(wǎng)狀物的內(nèi)部設(shè)置的煙絲，所述孔延伸穿過(guò)所述基礎(chǔ)網(wǎng)狀物和煙絲層。
9.如權(quán)利要求7所述卷煙，其特征在于所述網(wǎng)孔的直徑大約是1毫米，數(shù)量是6個(gè)并成行設(shè)置，所述穿孔區(qū)域包括一或兩行眼孔(perf-hole)，每行具有12個(gè)眼孔。
10.如權(quán)利要求5所述卷煙，其特征在于所述填料僅包括銨鎂磷酸鹽填料。
11.如權(quán)利要求10所述卷煙，其特征在于所述銨鎂磷酸鹽填料大致由鎂銨磷酸鹽形式的一水合物組成。
12.一種使用權(quán)利要求1電吸煙系統(tǒng)的方法，包括如下步驟根據(jù)動(dòng)力循環(huán)(power cycle)從電池向加熱葉片供應(yīng)電流，由控制器采用一種方式實(shí)施所述動(dòng)力循環(huán)，從而，加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱，產(chǎn)生煙霧，同時(shí)減少煙霧中至少一種氣態(tài)成份的含量，所述至少一種氣態(tài)成份包括一氧化碳、1，3丁二烯、異戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氫、0-甲苯胺、2-萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、兒茶酚、苯并蒽和苯并芘。
13.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約40％的一氧化碳的含量。
14.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約40％的1，3丁二烯的含量。
15.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約30％的異戊二烯的含量。
16.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約10％的丙烯醛的含量。
17.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約70％的甲醛、至少減少約30％的乙醛、至少減少約40％的丙醛的含量。
18.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約40％的丙烯腈的含量。
19.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約20％的氰化氫的含量。
20.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約30％的0-甲苯胺的含量。
21.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約15％的2-萘胺的含量。
22.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約30％的氧化氮的含量。
23.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約40％的苯的含量。
24.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約40％的甲苯(toulene)的含量。
25.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約25％的NNN的含量。
26.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約30％的苯酚的含量。
27.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約25％的兒茶酚的含量。
28.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約60％的苯并蒽的含量。
29.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于加熱器葉片對(duì)卷煙的加熱區(qū)域進(jìn)行加熱以產(chǎn)生煙草煙霧，同時(shí)與使用電吸煙系統(tǒng)抽相同類型的在包裹料內(nèi)僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少減少約50％的苯并芘的含量。
30.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于所述填料數(shù)量與包裹料的總重量相比是約10％～約60％重量比，所述包裹料是單層包裹料，其至少包括一周行穿孔，包裹料的基本重量是約15克/平方米～約75克/平方米，空隙率是約2CORESTA單位～約200CORESTA單位，和/或包裹料包括重量比大約為2％～15％的燃燒添加劑，所述添加劑包括至少一種從下述酸中所選擇的酸堿金屬鹽，所述酸包括富馬酸鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、丁二酸鉀、磷酸單氫鉀和磷酸二氫鉀。
31.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于包裹料的基本重量大致是25克/平方米～35克/平方米，空隙率大致是25CORESTA單位～45CORESTA單位，所述填料數(shù)量與包裹料的總重量相比是20％～40％重量比，和/或填料的平均顆粒尺寸小于5微米。
全文摘要
一種電吸煙系統(tǒng)包括卷煙和電引燃器，卷煙包括部分填充有煙草材料的筒形煙草網(wǎng)，從而確定被填充的煙絲桿部分和未被填充的煙絲桿部分。包裹料包括包含銨的化合物填料，其有效地減少吸煙期間所產(chǎn)生的煙霧中的氣態(tài)成分。所述系統(tǒng)包括引燃器，該引燃器至少包括一個(gè)加熱葉片和適于控制加熱葉片的加熱的控制器。引燃器被設(shè)置的至少部分地容置卷煙，從而加熱器葉片加熱卷煙的加熱區(qū)域。操縱控制器，將加熱器葉片的加熱限制在預(yù)定溫度范圍，該范圍允許輸送加熱煙絲桿部分時(shí)所產(chǎn)生的煙霧，同時(shí)與抽僅具有碳酸鈣作為填料的卷煙相比，至少能夠降低煙霧中的一種氣態(tài)成分。所述可以被減少的氣態(tài)成分包括一氧化碳、1，3丁二烯、異戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氫、0－甲苯胺、2－萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、兒茶酚、苯并蒽和苯并芘。
文檔編號(hào)A24F47/00GK1633247SQ03803933
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2003年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月15日
發(fā)明者杰伊·A·福爾尼埃, 約翰·B·佩因三世 申請(qǐng)人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司