Brevet FR2513094A1 — publié le 19830325

FILTRE DE CIGARETTE La présente invention concerne des filtres pour cigarettes. Selon l'un de ses aspects, elle concerne un filtre de cigaret- te déterminant au moins un parcours pour la fumée de la cigarette et un autre parcours pour l'air de ventilation ambiant à l'extrémité du filtre située du côté de la bouche du fumeur Selon un autre de ses aspects, la présente inven- tion concerne un filtre de cigarette ccmprenant un dispositif de restriction du courant sur au moins le parcours suivi par le courant de fumée, de manière à créer une perte de charge et augmenter la résistance au tirage au travers du filtre. Il est bien connu dans le domaine des cigarettes filtre de munir les filtres me moyens permettant la pénétration d'air de ventilation pour diluer le courant de fumée La dilution du courant d'air de fumée réduit la quantité de particules de fumée de imême que de composants 3 phase gazeuse envoyés dans la bouche du fumeur Un certain nombre de moyens ont été proposés et sont utilisés pour int-roduire l'air de ventilation dans la cigarette Par exemple, l'enveloppe du tabac contenu dans la cigarette peut être réalisée en un matériau poreux permettant l'introduction de l'air sur la totalité de la longueur de la cigarette, o il se mélange avec le courant de fumée qui la traverse, diluant de ce fait la fumée dans le courant d'air avant qu'elle pénètre dans la bouche du fumeur Selon un autre type, l'enveloppe de la cigarette peut être perforée en des emplacements choisis le long de la longueur de la cigarette et déterminant des ouver- tures par lesquelles l'air de ventilation pénètre dans la cigarette de manière à se mélang Jer avec le courant de fumée. On sait également comment envelopper le Filtre de cigarette au moyen d'une enveloppe poreuse permettant à l'air de venti- lation de pénétrer dans le filtre et diluer le courant de fumée qui traverse le filtre *x;ant de pénétrer dans la bouche du fumeur En variante, l'enveloppe du filtre de cigarette peut être perforée pour permettre à l'air de ventilation de pénétrer dans le filtre et diluer La fumée qui traverse le filtre En outre, on a utiliséau niveau de l'introduction de l'air de ventilation dans le filtre, pour y diluer la fuméedes disques circulaires percés de petits orifices, placés à la jonction du filtre et du boudin de tabacen vue d'accélérer la vitesse de la fumée quittant la colonne de tabac, des exemples étant décrits dans les brevets US N O 2.954 778 et 3 395 713. La présente invention propose un dispositif simple et avantageux de filtre pour cigarette qui, selon l'un de ses aspects, détermine une perte de charge se rapprochant de celle de cigarettes plus classiques Selon un autre de ses aspects, la présente invention propose un-filtre de cigarette permettant de réduire la teneur en goudron surtout en mélan- geant la fumée du tabac à l'air de ventilation ambiant plutôt que par filtrage. Plus particulièrement, la présente invention propose un filtre pour cigarette comprenant une première chambre cylin- drique s'étendant longitudinalement, une seconde chambre cylindrique s'étendant longitudinalement et disposée à l'in- térieur de la première chambre, avec un espace entre la paroi externe de la seconde chambre et la paroi interne de la première chambre, la paroi de la seconde chambre étant imper- méable à l'air, des moyens de séparation imperméables à la fumée et disposés transversalement à l'extrémité des chambres constituant une interface avec le boudin de tabac de la cigarette, et des moyens définissant au moins un orifice dans les moyens de séparation imperméables à la fumée, permettant d'établir une communication pour le passage du courant entre le boudin de tabac de la cigarette et la seconde chambre, l'orifice ayant une surface en coupe plus faible que la surface en coupe de la seconde chambre. Les caractéristiques décrites ci-dessus, et d'autres, de la présente invention apparaîtront plus clairement à l'homme du métier après lecture de la description qui suit. L'invention sera donc mieux comprise après avoir lu la description ci-dessous avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments sur toutes les figures, la figure 1 étant une vue en perspective et partiellement en coupe d'un filtre de cigarette présentant diverses carac- téristiques selon la présente invention, la figure 2 une vue en coupe longitudinale d'une ciga- rette munie du filtre de la figure 1, la figure 3 une vue en perspective et partiellement en coupe d'un autre mode de réalisation avantageux d'un filtre de cigarette comprenant plusieurs caractéristiques selon la présente invention, et la figure 4 une vue en coupe longitudinale d'une cigaret- te comportant le filtre de la figure 3. Référence étant faite aux figures 1 à 3, celled'ci repré- sentent un filtre de cigarette 10 selon la présente invention. Le filtre de cigarette comprend un bâtonnet 12 constituant un filtre poreux et de configuration cylindrique Le bâtonnet constituant le filtre est fabriqué en un matériau fibreux ou alvéolairetel que de l'acétate de cellulose Une chambre ou un canal 14 s'étend longitudinalement dans le bâtonnet 12 constituant le filtre, de l'une de ses extrémités à l'autre. Le canal 14 est représenté comme étant défini par un tube creux 16 disposé coaxialement à l'intérieur du bâtonnet 12 constituant le filtre Le tube 16 est fabriqué en un matériau imperméable à la fumée et à l'air et sa surface en coupe est plus faible que le boudin de tabac avec laquelle il est destiné à être utilisé L'extrémité du bâtonnet 12 consti- tuant le filtre et qui doit être disposée contre le boudin de tabac est imperméable à la fumée Comme représenté, on obtient ce résultat en disposant transversalement une cloison imper- méable aux gaz 18 à l'extrémité du bâtonnet 12 qui forme l'interface avec le boudin de tabac La cloison imperméable aux gaz comprend au moins un orifice 20 de communication entre le boudin de tabac de la cigarette et le canal 14 prévu dans le bâtonnet constituant le filtre Comme illustré, l'orifice 20 qui est représenté est coaxial au tube creux 16, mais sa surface en coupe est plus faible que la surface en coupe transversale du tube 16 qui définit la chambre ou le canal 14 Le bâtonnet 12 constituant le filtre de la ciga- rette peut être entouré d'un matériau d'extrémité 22 perméable à l'air, le papier d'extrémité définissant une première cham- bre cylindrique entourant le bâtonnet 12 et la seconde cham- bre 14 Le matériau d'extrémité peut être par exemple fabri- qué en un matériau poreux ou perforé en des positions sélec- tionnées pour y déterminer le passage de l'air Cependant, les moyens définissant la première chambre cylindrique peu- vent être constitués par un manchon en matière plastique ou analogue, et le bâtonnet 12 constituant le filtre peut être omis de l'espace annulaire situé entre le manchon en matière plastique ou analogue et le tube creux 16 sans s'écarter du champ d'application et de l'esprit de la présente invention. On peut également insérer le matériau du filtre à l'intérieur du tube 16 pour faciliter le filtrage de la fumée lorsqu'elle circule dans le tube 16 On peut également envisager que le matériau d'extrémité soit fabriqué en un matériau imperméable à l'air. Quand on utilise le filtre 10 selon la présente invention et tel que représenté aux figures 2 et 4, la fumée de tabac provenant du boudin de tabac 24 passe par l'orifice 20 et circule dans le passage défini par le canal 14 et sort du canal 14 par son extrémité ouverte à l'extrémité opposée du bâtonnet 12 constituant le filtre par rapport au boudin de tabac 24 L'air de ventilation ambiant est aspiré dans le bâtonnet 12 et se déplace sur un parcours séparé du parcours suivi par la fumée longitudinalement par rapport au bâtonnet constituant le filtre, dans l'interstice formé par le bâton- net constituant le filtre dans la première chambre et vers l'extrémité du filtre 10 située du côté de la bouche du fumeur L'air de ventilation et la fumée du tabac se mélan- gent à l'extérieur de l'extrémité du filtre 10 située du côté de la bouche du fumeur, la fumée étant alors diluée tout en conservant le goût de fumée de tabac. L'orifice 20 est dimensionné de façon appropriée par rapport à la surface en coupe transversale du canal 14 pour déterminer la perte de charge souhaitée dans ce canal enltr e boudin de tabac 24 et le canal 14 L'orifice peut être dimensionné avantageusement de manière à déterminer une perte de charge entraînant un effort de tirage correspondant à celui d'une cigarette plus classique En outre, quand l'orifice est dimensionné de façon appropriée, le matériau particulaire contenu dans la fumée de tabac s'accumule sur la paroi de l'orifice 20 quand on fume la cigarette et il en réduit graduellement les dimensions, avec ce résultat avanta- geux que l'effort de tirage ou la résistance augmente graduel- lement, et augmente donc graduellement la quantité d'air de ventilation ambiant qui est aspiré dans le bâtonnet 12 cons- tituant le filtre La quantité de matériau particulaire éliminée au cours de chaque bouffée est donc plus constante quand on fume la cigarette, par comparaison avec des cigaret- tes filtre plus classiques. Les figures 3 et 4 représente le filtre 10 comprenant en outre des moyens permettant d'augmenter l'aire de surface de la paroi du canal 14 en vue de recueillir le matériau parti- culaire provenant de la fumée, et d'augmenter ainsi la quan- tité de matériau particulaire qui est séparée de la fumée de tabac quand on fume la cigarette Cette aire de surface plus importante peut être obtenue au moyen de saillies telles que des saillies en forme de poils ou, comme illustré, par une série de cotes 26 espacées les unes des autres et s'éten- dant généralement en direction radiale vers l'intérieur du canal 14 à partir de la paroi du tube creux 16 Les eotes s'étendent, comme représenté, sur la totalité de la longueur du canal 14 et sur une profondeur qui est généralement égale à la distance radiale entre la paroi du tube creux 16 et le périmètre de l'orifice 20 Cependant, on peut envisageer que les cotes s'étendent par exemple seulement sur une partie de la longueur du canal 14 et sur la totalité du diamètre du tube creux. Il convient de garder présent à l'esprit qu'il est possi- ble de modifier les divers résultats avantageux indiqués ci- dessus de manière à répondre à des exigences particulières en utilisant des matériaux différents pour réaliser le bâtonnet constituant le filtre et/ou le matériau d'enveloppe de l'ex- trémité du filtre, et en modifiant les dimensions relatives des orifices et du tube creux. La description détaillée qui précède est donnée essentiellement dans le but de faire pleinement comprendre l'invention, et elle ne doit pas être considérée comme limi- tative, étant entendu que des modifications peuvent venir à l'esprit de l'homme du métier après lecture de cette descrip- tion et sans s'écarter de l'esprit de l'invention ou du champ d'application des revendications annexées. R E V E N D I C A T I O N S 1 Filtre pour cigarette, caractérisé en ce qu'il comprend une première chambre cylindrique s'étendant longitudinalement, une second chambre cylindrique ( 14) s'éten- dant longitudinalement disposée à l'intérieur de la première chambre et réservant un certain espace entre la paroi externe de la seconde chambre et la paroi interne de la première cham- bre, la paroi ( 16) de la seconde chambre ( 14) étant imperméa- ble à l'air, des moyens ( 18) de séparation imperméablesàla fu- niéeéanttdisposées transversalement à l'extrémité des chambres qui constitue l'interface avec le boudin de tabac de la ciga- rette, et des moyens définissant au moins un orifice ( 20) dans lesdits moyens de séparation imperméables à la fumée, permet- tant d'établir un passage entre le boudin de tabac de la ciga- rette et la seconde chambre, ledit orifice ayant une surface en coupe plus faible que la surface en coupe de la seconde chambre. 2 Filtre selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la seconde chambre ( 14) est définie par un tube creux ( 16) réalisé en un matériau imperméable aux gaz. 3 Filtre selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la seconde chambre et l'orifice sont disposés coaxialement. 4 Filtre selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend un filtre poreux en forme de bâton- net dans la partie annulaire définie par l'espace situé entre les parois des première et seconde chambres. Filtre selon la revendication 4, caracté- risé en ce qu'il comprend en outre un papier d'extrémité imper- méable à l'air qui entoure le filtre en forme de bâtonnet qui définit la première chambre. 6 Filtre selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'orifice a une surface en coupe plus faible que la surface en coupe transversale de la seconde chambre. 7 Filtre selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend en outre des moyens permettant d'aug- menter l'aire de surface de la seconde chambre pour recueillir le matériau particulaire provenant de la fumée de tabac qui 8 2513094 passe dans ledit canal. 8 Filtre selon la revendication 7, caracté- risé en ce que lesdits moyens permettant d'augmenter l'aire de surface sont constitués par une pluralité de saillies s'éten- dant dans la seconde chambre. 9 Filtre selon la revendication 4, caracté- risé en ce qu'il comprend en outre un papier d'extrémité per- méable à l'air entourant ledit bâtonnet poreux constituant le filtre et définissant la première chambre.