(57)【要約】      （修正有）【課題】紙巻タバコの側流煙を最小限にし、かつ火のついた紙巻タバコの自由燃焼速度を低下させる装置を提供する。【解決手段】ｉ）不燃性管状要素の中に置かれる紙巻タバコの充填煙草の有効長を収容する上記管状要素、及び、ｉｉ）上記管状要素が火のついた充填煙草からの側流煙の放出を最小限にし、そしてそのような火のついた充填煙草の自由燃焼速度を低下させて上記火のついた充填煙草からの喫煙ふかし回数を高めるための手段を有することで、火のついた紙巻タバコ又は葉巻から放出される側流煙の量を低下させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙巻タバコの側流煙を最小限にし、かつ火のついた紙巻タバコの自由燃焼速度を低下させる装置において、これが下記、すなわち
ｉ）  不燃性管状要素の中に置かれる紙巻タバコの充填煙草の有効長を収容する上記管状要素、及び
ｉｉ）  上記管状要素が火のついた充填煙草からの側流煙の放出を最小限にし、そしてそのような火のついた充填煙草の自由燃焼速度を低下させて上記火のついた充填煙草からの喫煙ふかし回数を高めるための手段を有することを含む、上記装置。
【請求項２】
上記管状要素がその紙巻タバコの末端に隣接して開口を有し、そのようなタバコの末端に点火することを許容し、かつ空気の進入を許容し、そしてその紙巻タバコの外直径よりも大きな内直径を有して管の内表面と紙巻タバコの外周との間に或る環状空間を画定し、
その際上記側流煙を最小限にして自由燃焼速度を低下させる手段が、少なくともこの管状要素の長さに沿って充填煙草のそのような有効長を収容する予め定められた孔隙率を与えるための上記管状要素の壁の中にいくつかの開口を含み、その際上記予め定められた孔隙率は
ａ）  上記管状要素の環状空間の中に少なくとも若干酸素の欠乏した燃焼ガスを保持して上記各開口を通して煙の粒子が放出されるのを最小限にし、そして
ｂ）  空気の内向きの流れを制限して紙巻タバコの自由燃焼速度を低下させる請求の範囲１の装置。
【請求項３】
上記各開口が狭いスリットの形である、請求の範囲２の装置。
【請求項４】
上記各開口が多孔質マットで被覆されたスリットである、請求の範囲２の装置。
【請求項５】
上記マットが炭索繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、高温プラスチック繊維又は金属繊維から形成されている、請求の範囲４の装置。
【請求項６】
上記各開口がスロットであり、それら各スロットがこれに沿って延びた炭素繊維の撚糸で被覆されている、請求の範囲２の装置。
【請求項７】
上記各開口が上記管状の壁を通して延びる孔であり、そして上記予め定められた孔隙率を与えるような孔サイズを有する、請求の範囲２の装置。
【請求項８】
上記各孔が上記管状の壁の中に作られてその管の内部に繊維質の突起を形成し、その際上記各突起が上記管状要素の中で紙巻タバコを中心位置へ配置させる、請求の範囲７の装置。
【請求項９】
上記管状要素がセラミック繊維から作られている、請求の範囲８の装置。
【請求項１０】
上記管状要素がそのような紙巻タバコの末端に隣接して開口を有してそのような紙巻タバコの末端に点火することを許容しかつ空気の進入を許容し、
上記管状要素は紙巻タバコを収容しかつこれと接触しており、
上記壁は予め定められた孔隙率を有する多孔質材料の管状本体部分を含み、これが
ｉ）  上記多孔質材料の中に少なくとも若干酸素の欠乏した燃焼ガスを保持して煙粒子が上記管状本体部分を通過するのを最小限化し、そして
ｉｉ）  空気の内向きの流れを制限して紙巻タバコの自由燃焼速度を低下させる請求の範囲１の装置。
【請求項１１】
上記多孔質材料が炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、高温繊維又は金属繊維を含む、請求の範囲１０の装置。
【請求項１２】
上記材料が活性炭繊維のマットである、請求の範囲１の装置。
【請求項１３】
上記本体部分が繊維質材料のいくつかの層を有している、請求の範囲１０の装置。
【請求項１４】
上記管状要素が多孔質の繊維質材料で内張りされている、請求の範囲２の装置。
【請求項１５】
上記繊維質材料が炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、高温プラスチック繊維又は金属繊維である、請求の範囲１４の装置。
【請求項１６】
上記繊維質材料が活性炭繊維である、請求の範囲１４の装置。
【請求項１７】
上記管状部材が螺旋巻きの不燃性材料の壁を有し、これが上記螺旋巻きに沿って画定されたスロットを有し、その際上記スロットは炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、高温プラスチック繊維又は金属繊維で形成された多孔質マットで被覆されて上記各開口を与える、請求の範囲２の装置。
【請求項１８】
上記マットが活性炭繊維でできている、請求の範囲１７の装置。
【請求項１９】
上記各開口がセラミック前駆物質の管状要素を熱処理することにより形成されている、請求の範囲２の装置。
【請求項２０】
上記管状要素が、セラミック前駆物質のシートを巻いて上記管状要素を形成させ、そして上記要素を熱処理してその中に上記孔を設けることにより形成される、請求の範囲１９の装置。
【請求項２１】
上記シートが可燃性のバインダを有し、このバインダが熱処理の間に蒸発して上記孔を与える、請求の範囲２０の装置。
【請求項２２】
上記管状要素の本体部分がそれぞれ複数個の開口を有する共軸の複数個の管体を含み、その際各管体は内側の隣接する管体に重なっており、各管体のそれら開口は位置が互いにずれていて上記管状要素のそれら開口を通して曲がりくねった通路を与える、請求の範囲１０の装置。
【請求項２３】
上記共軸の各管体の最も外側の管体が多孔質マットで被覆されたその各開口を有していている請求の範囲２２の装置。
【請求項２４】
上記管状部材が触媒を含んでいる、請求の範囲１ないし２３のいずれか一つの装置。
【請求項２５】
上記管材要素が、貴金属類及び稀土類金属並びにそれらの混合物よりなる群から選ばれた触媒を含む、請求の範囲１ないし２３のいずれか１つの装置。
【請求項２６】
触媒が白金又はセリウムに基づく触媒物質である、請求の範囲２５の装置。
【請求項２７】
上記触媒がセリウムである、請求の範囲２６の装置。
【請求項２８】
上記触媒が上記環状要素の中でその場で形成されるか、又は上記管状要素の内側表面に適用される、請求の範囲２４、２５、２６又は２７のいすれか１つの装置。
【請求項２９】
上記触媒が酸化セリウムであって、これが、上記酸化セリウムの水和物を含むセラミック前駆物質の組成物のスラリーから上記管状要素の温和なカ焼の間にその場で形成され、上記水和物を酸化セリウムから、同時に上記管状要素の中の各孔を形成させながらセラミック酸化物に変える、請求の範囲２８の装置。
【請求項３０】
上記管状要素が、多孔質の紙巻タバコ用巻紙の中に巻き包まれる、請求の範囲１ないし２９のいずれか１つの装置。
【請求項３１】
上記管状要素が、燃えている煙草の着火床の上記管状要素の中の位置を可視的に示す温度応答性帯材を含む多孔質被覆材で巻き包まれている、請求の範囲１ないし２９のいずれか１つの装置。
【請求項３２】
上記管状要素が、約４ないし８ｍｍの範囲の直径を有する紙巻タバコを収容する、請求の範囲１ないし３１のいずれか１つの装置。
【請求項３３】
上記紙巻タバコが約４ないし６ｍｍの範囲の直径を有している、請求の範囲３２の装置。
【請求項３４】
上記紙巻タバコが約４ｍｍの直径を有している、請求の範囲３３の装置。
【請求項３５】
請求の範囲１ないし３４のいずれか１の装置を有し、その中に組み付けられた紙巻タバコを有し、その際上記紙巻タバコが約４から８ｍｍまでの範囲の直径を有している、紙巻タバコ構造。
【請求項３６】
上記紙巻タバコが約４から６ｍｍまでの範囲の直径を有し、その際上記側流煙を最小限化させかつ自由燃焼速度を低下させる手段が上記細巻きのタバコから、１本の紙巻タバコ当り約８ないし１０回の範囲の通常の喫煙ふかし回数を与える、請求の範囲３５の紙巻タバコ構造。
【請求項３７】
上記紙巻タバコが上記管状要素の一端に連結された濾過要素の中に挿入されてそれにより支持されており、その際上記濾過要素は上記管状要素の中で上記紙巻タバコを中心に配置させる、請求の範囲３６の紙巻タバコ構造。
【請求項３８】
上記濾過要素の一部が上記管状要素の中に摩擦嵌めされ、そして先端巻き紙が上記濾過要素を上記管状要素の固定している、請求の範囲３７の紙巻タバコ構造。
【請求項３９】
請求の範囲１ないし３４のいずれか１つの上記装置において使用するためのフィルタ先端部において、上記管状要素が約４ないし６ｍｍの範囲の直径を有する細巻きタバコを収容するのに適しており、その際上記フィルタ先端部は入口端と出口端とを有しており、上記入口端が上記紙巻タバコの一端を収容するための中央穴を有する環状スリーブを有し、上記環状スリーブは外側肩部を有してこれの上に上記管状要素が摩擦嵌めされ、上記中央穴は第１の濾材の第１の内側管と連通しており、上記管はこのものの上記スリーブの中央穴と連通している端部と向かい合っている閉じた端部を有し、上記第１の管の外側に環状空間が設けられており、上記環状空間の下流にフィルタプラグが設けられてこれが上記フィルタ先端部の上記外側端を満たしており、上記フィルタプラグと上記第１の管との間に濾過された煙を上記環状空間から上記フィルタプラグへ移送するためのプレナムを画定するための手段が存在している、上記フィルタ先端部。
【請求項４０】
第２の濾材の第２の管が上記第１の管の周りに上記環状空間の中に共軸に配置されている、請求の範囲３９のフィルタ先端部。
【請求項４１】
上記第１及び第２の管の上記濾材が、セルローズ性物質、ガラスセラミック又は炭素繊維のマット形成物質、活性炭物質、ミクロ繊維物質及び触媒物質を組み入れた上記の各物質のいずれかよりなる物質の群から選ばれる、請求の範囲４０のフィルタ先端部。
【請求項４２】
管の内表面と紙巻タバコの外周面との間に環状空間を有し、上記環状空間が約０．５ｍｍないし約３ｍｍ、そして好ましくは約１．５ないし２．５ｍｍの間隙空間を画定している、請求の範囲１ないし４１のいずれか１つの装置。
【請求項４３】
上記管の中に挿入されるべき紙巻タバコが本来喫煙不可能であって、上記管の中に挿入したときに喫煙可能になる、請求の範囲１ないし４１のいずれか１つの装置。
【請求項４４】
上記管の中に挿入されるべは紙巻タバコが、この紙巻タバコを本来喫煙不可能にするのに充分に多孔質であって、上記管の先端部の中に挿入したときに喫煙可能になる、請求の範囲１ないし４１のいずれか１つの装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、紙巻タバコ又は他の煙草製品と組み合わせて使用して側流煙を制御し、そして与えられた量の煙草から喫煙者が得ることのできる喫煙ふかし回数を上昇させる装置に関する。この装置は例えば、より小さな直径の大変細い紙巻タバコにおいて作り出されるのに必要なだけの量の煙草を用いて、側流煙を著しく減少させながら、その火のついた煙草からの主流煙の量を増大させ、かつ通常的な昧を許容する。太巻きのタバコが側流煙を作り出すのに著しい量の煙草を無駄にすることを含む通常的な紙巻タバコと異なって、細巻きの紙巻タバコにこの装置を用いることは、通常、無駄に側流煙にされてしまう煙草の量を主流煙に変える。
【０００２】
簡単に言うならば、この装置は、或る予め定められた孔隙率を有して中に煙草製品、例えば紙巻タバコ等を挿入するための管体を含む。好ましくは、この紙巻タバコの外側とその管体の内側との間に空隙が存在するのがよい。この管体の孔隙率は側流煙の量を低下させ、かつ各回の喫煙ふかしの間の自由燃焼速度を低下させるように注意深く選ばれる。非常に細い紙巻タバコを挿入することができ、そして従来の紙巻タバコと同じ喫煙ふかし回数だけ喫煙でき、その結果、煙草や他の紙巻タバコ材料が節約され、そして側流煙の著しい低下がもたらされる。この管体は側流煙の諸成分を処理するための触媒物質を含むことができる。
【０００３】
この装置は、以下により詳細に記述するが、これは種々異なった態様で使用することができ、例えば、紙巻タバコ以外に、別途に喫煙できないようなタバコを挿入し、そしてこの管体の各孔や孔隙率を制御することにより喫煙できるであろう。紙巻タバコの製造における、例えば堅さや最終結果のような通常的な全ての品質の要求はもはや本発明による優位性を損なわないことが明らかである。
【０００４】
この装置は通常の紙巻タバコに使用されるような寸法にすることができるけれども、進歩性の１つは、細巻きのタバコを挿入してあたかもこれが通常の寸法の紙巻タバコであるような同じ喫煙特性で喫煙できると言うことである。
【背景技術】
【０００５】
通常的な態様で喫煙したときに、一般にタバコの煙に３つの型、すなわち主流煙、排気煙及び側流煙が存在すると理解されている。火のついた紙巻タバコ又は葉巻から放出される側流煙の量を低下させることにこれまで大きな興味がそそがれており、と言うのは、これがその喫煙過程の間に放出される煙の主要部分を占めるからである。側流煙を制御するために、これまで下記のいくつかの方法、すなわち
１）  煙草の組成及び煙草ロッド又は紙巻タバコ或いは葉巻の中の充填特性を変えること、
２）  紙巻タバコ又は葉巻の外包を変えること、
３）  紙巻タバコの直径及びその煙草組成を変えること、及び／又は
４）  その紙巻タバコ又は葉巻にその側流煙の放出を抑制し、及び／又は制御するための装置を提供すること
の１つ以上による試みがなされてきた。
【０００６】
種々の紙巻タバコ用の煙草及び巻紙の構成処方が示唆されており、これらは或る態様でその紙巻タバコ又は葉巻の自由燃焼速度に、側流煙の量を低下させ、及び／又はその火のついた紙巻タバコ又は葉巻が長時間にわたり喫煙されないままに放置されるときは鎮火に達するような効果をもたらすものである。このようなデザインは煙草配合物、その煙草充填物における煙草の密度及び多重層の慎重な選択を含む。そのように選ばれたデザインはその紙巻タバコの自由燃焼速度をかなり低下でき、また従ってその紙巻タバコの単位長さ当り得られる喫煙ふかし回数を高めることができる。煙草の選択及び／又は構成との組み合わせにおいて、或いはその煙草組成と独立に種々のタバコ巻紙の組成もそのタバコの自由燃焼速度に影響を及ぼすことができる。そのような紙の組成は自由燃焼速度を遅延させるための薬品の使用、同一又は異なった特性の種々の異なった型のタバコ巻紙の多重巻き及び空気透過性の低下を含む。例えばカナダ国特許第１，２５９，００８号明細書（特許文献１）及び米国特許第４，８７８，５０７号明細書（特許文献２）及び同第４，９１５，１１７号明細書（特許文献３）参照。
【０００７】
紙巻タバコを、主として不時の火災を防ぐ目的で収容するための種々の装置が提供されている。それらは、側流煙を濾過し、そしてそれによりその量を低下させるための種々の型のフィルタを同時に含むか、又は含まなくてもよい。そのような装置の例は、米国特許第１，２１１，０７１号明細書（特許文献４）、同第３，８２７，４４４号明細書（特許文献５）及び同第４，６８５，４７７号明細書（特許文献６）に示されている。
【０００８】
また、主として喫煙者の指の汚れを低下させる特徴を有する種々の型の紙巻タバコホルダが入手可能になっている。そのような各装置は米国特許第１，８６２，６７９号明細書（特許文献７）に示されているように、紙巻タバコの吸口端に連結することができ、及び／又は紙巻タバコに取り付けることができる。或る態様で安全性の特徴及び／又は側流煙制御をもたらすように穿孔された外包材の中に包まれるような他の型の紙巻タバコがカナダ国特許第８３５，６８４号明細書（特許文献８）、及び米国特許第３，２２０，４１８号明細書（特許文献９）及び同第５，２７１，４１９号明細書（特許文献１０）に記述されている。
【０００９】
紙巻タバコに取り付けることができ、そしてその紙巻タバコに沿ってスライドさせて燃焼を制御し、また従って自由燃焼速度を制御することのできるいくつかの装置が英国特許第９２８，０８９号明細書（特許文献１１）、米国特許第４，６３８，８１９号明細書（特許文献１２）及び国際特許出願ＷＯ  ９６／２２０３１号明細書（特許文献１３）に記述されている。上記の英国特許は紙巻タバコの燃焼している着火床への空気の流れを制限することによる紙巻タバコの燃焼制御装置を記述している。その紙巻タバコの燃焼を遅延させることによって、従来の煙草の量の僅かに半分しかその紙巻タバコの中で使用しないで済み、そしてそれによってより短いタバコがもたらされることが示唆されている。この空気流制限装置は、可変の開口を有する装置の中に１列の開口を設け、又はその装置の中にその紙巻タバコの一部分に沿って長手方向のいくつかの開口を提供する襞付き部分を設けることができる。米国特許第４，６３８，８１９号明細書（特許文献１４）は紙巻タバコの上に置かれてその喫煙過程の間にそれに沿ってスライドさせてその紙巻タバコの自由燃焼速度を制御し、側流煙を少なくするリングを記述している。このリングは固体物質、好ましくは金属よりなるが、これは著しい汚れを生じ、そしてタバコの直径は種々変化するので、所望の側流煙の減少率及び鎮火時間を確実に与えることができない。
【００１０】
別なリング系が本出願人の、公開されたＰＣＴ出願ＷＯ  ９６／２２０３１明細書（特許文献１３）に記述されている。この装置は通常の紙巻タバコの外周を取り囲んでこれに接している内側リングを備えており、その際この内側リングは多孔質材料でできている。外側リングはこの内側リングを収容していて空気の流れをその多孔質内側リングの長手方向に沿って指向させる。この内側リングの多孔質材料の中の曲がりくねった通路がその火のついたタバコの着火床への空気の拡散速度を制御し、それによってその紙巻タバコの自由燃焼速度を制御する。その多孔質材料はその火のついた紙巻タバコから放出される側流煙の制御を促進する。この装置は、場合によりその紙巻タバコの全長の半分まで延びていることができ、その際空気はその燃えている着火床へその内側多孔質リングに沿って流れることになる。
【００１１】
側流煙を制御するように設計された他のいくつかの系が、公開されたＰＣＴ出願ＷＯ９５／３４２２６明細書（特許文献１５）及び１９９７年１月１４日に発行された米国特許第５，５９２，９５５号明細書（特許文献１６）及び１９９２年４月２１日に発行された米国特許第５，１０５，８３８号明細書（特許文献１７）に記述されている。これらの参照文献は、紙巻タバコの側流煙放出を最小限にするように煙草要素がその中に置かれる種々の管状の形状を記述している。
【００１２】
これらの技術手段は側流煙放出を制御するのに種々の成功の度合いを達成はしたものの、それらの装置の若干のものについては通常的な味や香気、使用しやすさ、製造の容易さ、流線型の外観及び使用煙草量の重大な低下を与えるのに問題がある。本発明の種々の具体例は、従来の種々の紙巻タバコと匹敵する味、香気及び成分排出を達成すると共に、側流煙及び自由燃焼速度の両方を制御することによって上述の多くの問題を克服する装置を提供する。本発明の装置は従来と同じ喫煙ふかし回数を達成すると共に所望の味を与えるのに必要なだけの量の煙草しか有しない細巻きの紙巻タバコの喫煙を許容する。
【００１３】
本発明の記述を助けるために、充填煙草の語は、紙巻タバコ、葉巻、シガリロ、多孔質網の中の煙草ロッド、煙草プラグ又は外包煙草等をあげるのに用いるものとする。また、紙巻タバコの語を用いるときはこれは、葉巻、シガリロ等と置き換え得ることも理解される。
【特許文献１】カナダ国特許第１，２５９，００８号明細書
【特許文献２】米国特許第４，８７８，５０７号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９１５，１１７号明細書
【特許文献４】米国特許第１，２１１，０７１号明細書
【特許文献５】米国特許第３，８２７，４４４号明細書
【特許文献６】米国特許第４，６８５，４７７号明細書
【特許文献７】米国特許第１，８６２，６７９号明細書
【特許文献８】カナダ国特許第８３５，６８４号明細書
【特許文献９】米国特許第３，２２０，４１８号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，２７１，４１９号明細書
【特許文献１１】英国特許第９２８，０８９号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，６３８，８１９号明細書
【特許文献１３】国際公開第９６／２２０３１号パンフレット
【特許文献１４】米国特許第４，６３８，８１９号明細書
【特許文献１５】国際公開第９５／３４２２６号パンフレット
【特許文献１６】米国特許第５，５９２，９５５号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，１０５，８３８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
通常的な態様で喫煙したときに、一般にタバコの煙に３つの型、すなわち主流煙、排気煙及び側流煙が存在すると理解されている。火のついた紙巻タバコ又は葉巻から放出される側流煙の量を低下させることにこれまで大きな興味がそそがれており、と言うのは、これがその喫煙過程の間に放出される煙の主要部分を占めるからである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のアスペクトの１つによれば、火のついた紙巻タバコの煙草側流煙を最小限にし、そしてその自由燃焼速度を低下させるための装置は、
ｉ）  不燃性管状要素の中に置かれる紙巻タバコの充填煙草の有効長を収容する  上記管状要素、及び
ｉｉ）  上記管状要素が火のついた充填煙草からの側流煙の放出を最小限にし、そしてそのような火のついた充填煙草の自由燃焼速度を低下させて上記火のついた充填煙草からの喫煙ふかし回数を高めるための手段を有すること
を含む。
【００１６】
本発明のもう１つのアスペクトによれば、この装置の管状要素は、その煙草の末端に隣接してその紙巻タバコの着火を許容し、そして空気の進入を許容するための開放端を有する。この管状要素は、紙巻タバコの外直径よりも大きくて管の内表面とタバコの外周との間に環状空間を画定するような直径を有している。側流煙の量を最小限にし、かつ自由燃焼速度を低下させるための手段は、少なくとも充填煙草の有効長を収容するその全長に沿って或る予め定められた孔隙率を与えるようにその管状要素の壁の中にいくつかの開口を含む。この予め定められる孔隙率は、
ａ）  その管状要素の環状部の中に少なくとも若干酸素が欠乏したガスを保持してそれら開口を通して放出される煙の粒子を最小限にし、そして
ｂ）  紙巻タバコの自由燃焼速度を低下させるために空気の内向きの流れを制限  する。
【００１７】
その予め定められた孔隙率を形成させるために、その管状要素の中のそれら開口は狭いスリット、スロット又は、それらスリット及び／又はスロットが炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、高温プラスチック繊維、金属繊維等の多孔質マットで被覆されている場合には、空孔のような種々の形をとることができる。
それら空孔はその要素の管状壁の中に、打ち抜き等によって作り出してその管の中で繊維質の突起を形成し、その際そのような突起はその管状要素の中で紙巻タバコが中心位置に配置されるのを確実にすることができる。これと異なって、この管状要素は、少なくとも若干酸素が欠乏した燃焼ガスをその管の中に保持し、そして空気の内向きの流れを制限してその紙巻タバコの自由燃焼速度を低下させる機能を実現する多孔質材料の本体部分を含むことができる。
【００１８】
もう一つの変形態様によれば、この管状要素は熱処理によって多孔質にされるような熱処理されたセラミック前駆物質でできていることができる。このセラミック前駆物質の調製及びその熱処理は所望の、予め定められた孔隙率を与えるような態様で行なわれる。
【００１９】
上述の各種装置のいずれにおいても、その紙巻タバコは、その装置の総合寸法を与えるように充分に細く、これは通常の紙巻タバコのそれと同じであってもよいことが理解される。この細巻きのタバコは約４ｍｍから８ｍｍまで、そして好ましくは約４ｍｍから６ｍｍまでの範囲の、そして最も好ましくは約４ｍｍの直径を有することができる。この管状要素の中に、中でもセラミック材から形成されているときに、触媒物質を取り入れることができる。この触媒物質はその管状要素の上に被覆されているか、又はそのセラミック前駆物質の熱処理の間にその管状要素の中で活性化させることができる。この触媒は、責金属類及び稀土類金属、そして特に白金又はセリウムに基づくそれらを含む周知の多数の群から選ぶことができる。
【発明の効果】
【００２０】
自由燃焼速度を制御しながら紙巻タバコのような充填煙草からの側流煙を最小限にするための本発明に従う装置は、多くの特徴及び利点を有する。充填煙草を収容することを本質とするこの装置は、その火のついた充填煙草がたまたま可燃性の物質の上に置かれるような場合に重大な安全性を提供するように低い発火性を有する。この装置は、一部はこの装置の自由燃焼速度制御の様相のためにその充填煙草から放出される側流煙を最小限にする。この装置はその充填煙草を中に収容すると共に、側流煙の制御及び自由燃焼速度の制御を与える驚くべき利点を有するにもかかわらず、同時に通常的な、外観、口ざわり、味、及び香気のような紙巻タバコの喫煙における正常な諸特徴の全てを与えることができる。触媒物質を、紙巻タバコが中で燃えている間にこの装置からのいかなる異臭をも防ぐように各ガスが更に燃焼するのを促進するようにこの装置の中に、又はこの装置の上に被覆して組み入れることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この装置はまた、通常の紙巻タバコよりも著しく細くてその充填煙草の中に３分の２まで少ない煙草を含むことができ、従ってこの装置に使用されるべき紙巻タバコの製造において煙草及び材料費用の非常に大きな節約がもたらされるような、通常的でない細巻きタバコの使用をも許容する。より特別には、喫煙ふかし回数が少なくて大きく３分の２も僅かな煙草しか含まない、非通常的な非常に細くてスリムな紙巻タバコを使用することができる。この細巻きの非通常的紙巻タバコを取り付けたこの装置は、喫煙者に正常の吸込圧力、正常の吸込煙量、正常の香気及び味並びに正常の喫煙ふかし回数を提供する。この細巻きの非通常的紙巻タバコは、もしこの装置を用いずに喫煙したときはこれら全ての諸特徴を一緒にもたらすことはできない。
【００２２】
この装置において使用するための細巻きの非通常的紙巻タバコを使用することよりもたらされる予期しなかった利点の１つのは、この細巻き煙草のその小さな直径が非喫煙期の間の正常な燃焼を確実にして味の変質を除くことである。この装置は自由燃焼速度の制御の際に、その火のついた紙巻タバコが非喫煙期の間にその燃えている着火床の前進速度を著しく遅くすることを確実にする。この細巻き非通常型紙巻タバコの細い直径のために、その着火床はその細い直径の紙巻タバコの面又は断面をよぎって進展する。これは通常寸法の紙巻タバコにおいてその自由燃焼速度を制御した場合に起こるものとまったく異なっている。通常の紙巻タバコにおいてはその大きな断面の中の煙草の過剰な量のためにその着火床は非喫煙期間の間にその紙巻タバコの中央部分で内向きに燃えてゆき、そしてその紙巻タバコの外側部分の中に煙の種々の成分の凝縮を許容する。これは従来型の自由燃焼速度制御装置を用いた場合に特に現れる結果であるもののようである。
【００２３】
この装置と異なって、細巻きの非通常的紙巻タバコを挿入した本発明の好ましい具体例に従う装置は、その着火床が非喫煙期間の間においてさえ、その着火床がその面をよぎって進むときに正常な燃焼を確実にし、それによって燃焼生成物はこの細身の紙巻タバコの外側部分において凝縮することはない。次にこの紙巻タバコが次の喫煙のために再び立ち上げられたときに、その吸気段階はその着火床が直ちに温度を上昇させて迅速にその細巻きタバコに沿って前進することをもたらし、それによってその着火床が直ちに正常の喫煙温度まで上昇するためにいかなる味の変質も避けられる。この細巻き非通常型紙巻タバコが約５．５ｍｍないし６ｍｍの通常の細巻きタバコよりもより細くできることも本発明の特徴の１つである。この非通常型紙巻タバコは、その直径が５．５ｍｍよりも小さく、そして中でも５．２ｍｍよりも小さいときはその市場においては新規構造である。この装置において好ましく使用される細巻きタバコは喫煙回数と寸法とについて非通常型である。この寸法は直径について異なっているのみならず長さについても同様に異なっている。この細巻きの紙巻タバコは通常の紙巻タバコと同様に、理想的には通常の組成及び孔隙率を有する通常型のタバコ巻紙であるような適当な巻紙を有する。この紙はまた、米国特許第４，６７９，５７５号に記述されている燃焼速度修飾剤のような、通常的な燃焼速度修飾剤をも含んでその紙巻タバコの自由燃焼速度を更に遅延させることができる。
【００２４】
この装置の中で細巻きタバコを使用することよりもたらされるもう１つの重大な利点は、通常寸法の紙巻タバコにおける過剰の煙草が側流煙として燃焼除去されることである。この装置の自由燃焼速度制御によって、非喫煙期間の間の煙草の最少の損失しか存在しない。これと異なって、通常型の紙巻タバコの非喫煙期の間に側流煙を与えて無駄にされてしまうであろうようなものが次の喫煙に際して主流煙となって、それにより単位当りの煙草についての収率が高められる。
【００２５】
本発明のこれらの特徴の若干又は全ては、本発明の、以下にあげる、特に添付の各図面の参照のもとに記述する各具体例の１つ以上によって達成することができる。第１図において装置１０は紙巻タバコ１４を収容するための管状要素１２を有する。この装置１２はこの紙巻タバコの充填煙草の有効長さにわたって延びている。この紙巻タバコの充填煙草の有効部分は、喫煙者が通常的な喫煙ふかし回数（通常は８回ないし１０回）を通常のタバコについて得るような正常の喫煙を行なった場合の紙巻タバコの長さを包含することを意図するものである。この装置１２はこの特別な具体例によれば、その外周にいくつかの開口１６を有するが、その１つが第１図に示されている。この開口１６は好ましくはこの装置１０の長手方向へ延びるスリットであるのがよい。このスリット１６の開口はその燃えている紙巻タバコに空気を供給して燃焼を助け、その際この開口の長さに沿って自由燃焼速度の制御をもたらすための構成部材１８が設けられており、一方、この同じ装置の中に、すなわち同時に、その燃えている紙巻タバコから放出される側流煙の最少化が達成される。通常型の紙巻タバコに適合させる場合は、この管状要素１２は、通常の態様でその火のついた煙草から吸い込まれた主流煙を濾過する目的で、フィルタ先端部２０をこれに連結されるか、又はそれと一体に形成して有している第２図に示すように、この管状装置１２は、外包を有するタバコロッド部２２と、この特別な具体例により、フィルタ先端部材２４とを有する紙巻タバコ１４を収容している。この装置１２は好ましくはそのタバコロッド２２の末端２６から少なくともそのフィルタ先端部のライン２８まで延びている。スリット１６はこのタバコロッド２２の有効長の少なくとも後方部分まで延びて、この紙巻タバコが少なくとも通常的タバコについての喫煙ふかし回数にわたって燃焼を継続することを確実にする。次にこのタバコはこのタバコロッドをそのフィルタ先端部のライン２８の近くまで喫煙することにより鎮火することができるか、又はスリットがこのタバコのライン２８の前方で終端していて、それによりその紙巻タバコの燃えている先端部に不十分な量の空気しか達せず、そしてこれがフィルタ先端部のライン２８へ到達する前に鎮火させる。フィルタ先端部２０はその中に設けられている穴３０を有してその紙巻タバコのフィルタ先端部２４を密着的に受け入れるようになっており、そしてそれによってその紙巻タバコをこれがこの先端部２０から延び出すように支持する。この紙巻タバコ１４が紙巻されたタバコロッド２２のみを有してフィルタを有していなくてもよいことが認められる。この装置においてはタバコロッドの先端部はフィルタ先端部２０の中に挿入されてそれにより支持される。この先端部２０の穴３０は袋穴を構成し、それによりこの穴は先端部２０を通して延びることばない。この先端部２０は細くなった首部３２を有して或るランド３４を画定しており、これの上でその管状要素１２がスライドされて第２図の組み立て単位を与える。先端部巻紙３５が取り付けられてこの組み立て単位が作り上げられており、その際そのランド部３４は密封されて紙巻タバコと管との間の間隙から先端部２０の中に空気が進入するのを防ぐことができる。この管状要素１２の内側端３６が先端部２０の突合わせ部３８に接していることによって、この組み立て単位は継ぎ目なしに見え、また従って第１図に示されているような態様で、通常的外観の紙巻タバコに類似する。
【００２６】
紙巻タバコを支持する先端部２０によってタバコロッド部２２は管状要素１２の中で実質的に共軸的な位置を取る。この特別な具体例によれば、第３図に示すように、その管状要素１２はタバコ巻紙外周の外表面４２から間隔を置いて隔てられている内表面４０により定められる内直径を有する。このような空隙はこの装置１０の全長に沿って、この装置の先端部２０とのこの管状要素１２の結合部まで延びる環状空間又は空隙部４４を画定している。この環状空間４４は、開口１６の中の構成部材１８と組み合わされて側流煙の最小限化及びその紙巻タバコの自由燃焼速度の低下に要求される制御様相を実現する。
【００２７】
この管状要素１２は煙草の煙に対して不透過性の材料で形成されている。この管状要素１２がその喫煙過程の間において構造的な一体化性を維持するために、この材料は不燃性であって、その喫煙過程の間にこの管状要素に沿って内向きに後退する着火床の温度に耐えることができる。同様に、開口１６の中の構成部材１８は不燃性であって、この紙巻タバコの喫煙の間に側流煙の制御及び自由燃焼速度の制御の全ての様相が達成されることを確実にする。この管状要素１２の不燃性の様相はまた、１箱の紙巻タバコを喫煙するために、その管状要素１２を先端部２０から取りはずして紙巻タバコ１４をこの先端部２０から簡単に抜き取るだけでこの装置を再使用することをも許容する。この装置は次に、新しい紙巻タバコ１４をその先端部２０の中へ挿入してその管状要素１２をこの先端部２０に再び組み込むことによって再使用の準備が終わる。もちろん、その箱の中の全ての紙巻タバコをこの装置１０で喫煙でき、そしてこの紙巻タバコが喫煙されたならばその単位を単に捨てるだけでよいことが理解される。
【００２８】
第３図の拡大図に示されているように、スリット１６はその中に設けられる構成部材１８を有する開口４６を画定して紙巻タバコの自由燃焼速度の制御及び側流煙の最小限化をもたらす。このスリット１６の形状及び寸法に依存して、或る充分な数がその管状要素１２に沿って設けられてそれら構成部材１８が、タバコロッドの有効部へ充分な空気を到達させて通常のタバコと同じ通常的な喫煙回数を提供すると共に、所望の自由燃焼速度を維持することが確実にされる。構成部材１８は好ましくは、不燃性の多孔質材料でできているのがよい。この多孔質材料は炭素繊維、好ましくは活性炭繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、高温プラスチック繊維、金属繊維、多孔質の材料（ブライヤー木材）から導かれた合成木材等より形成されることができる。これらの繊維は長繊維型であることができるか、又はマット状にされていてもよく、或いは或る態様でマット又はシートに形成されてその材料の中に微細空孔を物理的に作り出すことにより多孔質にされてもよい（すなわち、レーザー穿孔により、可溶性微細粒子をそのマットから化学的に洗い流すことにより、或いは可燃性成分をその材料から除去するように温和に焙焼することにより）。
【００２９】
その多孔質材料はマット又はシートの形であることができ、また、成る空孔度を提供するように織布されていて、これがその選ばれた各スリット１６の数及び寸法についてその紙巻タバコの所望の自由燃焼速度を達成するのに必要な制御を与えるようにすることができる。不燃性材料の多孔質の織布又は不織布、マット又はシートであることのできる構成部材１８の配置は、図示のように、そのスリット１６の中にだけであることができる。これは、その管状部材１２を、マットの形成に用いられる繊維材料のスラリーの中に浸漬することによって行なうことができる。好ましくはその繊維材料は場合により適当なバインダ及び必要ならば触媒物質と組み合わせた水性スラリーの中の活性炭繊維であるのがよい。このスラリーを乾燥させてそれによりそのスリット１６を充填したならば、過剰の部分をこの管状部材１２の内表面４０から除去する。
【００３０】
それらスリットのための多孔質材料はマット状にしたリシートに織布する代わりにそれらスリットの中に配置された長い撚糸であってもよい。この別な態様の具体例は、管状部材の中の長手方向へ延びるいくつかのスリットに適用できるであろうが、第４図に示されている。管状要素１２は前に記述した第１図におけると同様な多孔質材料１８で充填された長手方向へ延びるスリット１６を有している。しかしながらその違いは、第４図により詳細に示されているように、繊維材料１８の組成である。マット状にされる代りに、第３図について記述するようにその繊維材料はスリット１６の長さに沿って延びる長手方向へ延びた撚糸１２６の形になっている。この材料の撚糸はガラス、プラスチック、金属又は炭素繊維等でできていることができる。好ましくはそれら撚糸１２６は活性炭繊維よりなるのがよい。スリット１６の内部に充分な数の撚糸が配置されて、側流煙の制御と自由燃焼速度の制御と言う必要な２つの機能を実現する各撚糸の間の空隙、又は本質的に非常に長くて狭い空孔１２８を画定している。好ましくはそれら撚糸ば毛髪に似た直径のものであって、それにより、それらスリットの中に提供される数を高め、かつ同時にその繊維材料のための側流煙制御を左右する繊維材料の表面積を高め、一方、紙巻タバコについいての正常の吸込圧力を模倣する受容できる圧力低下を与える。それら撚糸はこのスリットに沿って配置されており、そしてこのスリットに沿って種々の間隔で固定されてそれら撚糸が包装に際して、また使用の間にこのスリットから脱落しないことを確実にすることができる。
【００３１】
自由燃焼速度の制御についての従来の方法は火のついた紙巻タバコの燃えつつある着火床への空気の流れを制限することである。空気の流れを制限することによって、紙巻タバコの自由燃焼速度は、燃焼速度が遅くなるために低下する。この技術手段は自由燃焼速度を制御するのに有効であったけれども、そのような装置は喫煙者がその紙巻タバコを引き寄せるときに空気の流れを制限する場合がある。
【００３２】
しかしながら本発明に従う装置は自由燃焼速度を制御するために通常的な態様で機能するようには見えない。その多孔質材料１８及び／又は各スリット１６の寸法どりが空気の流れを制限することがあるかもしれないが、その孔隙率及び孔サイズは、少なくとも若干の酸素の欠乏した熱い燃焼ガスがその管状要素１２によってその燃えつつある着火床の環状領域４４の中に保持されるように選ぶことができる。第２図に示すように、この火のついた紙巻タバコは点線で示してある位置まで管状部材１２の中で後退してゆく着火床２１を有する。その前進してゆく着火床２１の背後には通常の灰の錐状体２７が存在する。その熱い燃焼ガスは２３及び２５において示されているように燃えている着火床によってその紙巻タバコの上、下及び周囲に放出されてその環状空間又は空隙４４の中に存在している。この燃えている着火床２１の周りの領域２３及び２５の中に保持された熱いガスの実質的に全て又は主要部分ではないにしても、少なくとも若干はそれら開口１６及び／又は多孔質材料１８の選ばれた孔隙率によるものと信じられる。側流煙の制御に際してこの孔隙率及び孔サイズは、それら熱いガスの実質的に全てではないにしても好ましくは主要な部分を保持するように、そしてそれによって着火床２１の領域内で酸素の欠乏したガスを生ずるように選ばれる。この管状要素１２の孔隙率は空気の流れを制限するばかりでなく、その熱い、酸素の欠乏した燃焼ガスを閉じ込めると信じられ、そしてそれによってその燃えつつある着火床の勢いをそぎ、そして燃焼の速度を低下させ、また従ってその紙巻タバコの自由燃焼速度を遅延させる。この材料の孔隙率は、その紙巻タバコの非喫煙期の間にその管の中へ流入する空気の流れが最小限となることを確実にするように選ばれる。この作用はその酸素の欠乏したガスのその燃えている着火床の領域内での水準を保ち、そしてそれによりその紙巻タバコの自由燃焼速度を所望の最低の燃焼速度に保つ。喫煙者がこの装置を用いたときに、空気はそれら開口及び／又は管状要素の中の多孔質材料を通して吸い込まれて喫煙期の間の燃焼を支えるのに必要な空気を供給する。喫煙者がタバコを吸うのを停止したならばその燃焼している着火床の領域内に含まれている酸素欠乏燃焼ガスは直ちに燃焼速度を遅延させ、そしてそれにより自由燃焼速度を低下させる。このモデルによれば、その管体の中の空孔の寸法は管の材料の物理的性質の型、組成及び孔開口の型を含む多数の因子に依存して変化し得る。自由燃焼速度及び側流煙を制御するために必要な管体の孔隙率を提供する種々の空孔サイズを選ぶのに若干の試験が必要であることが繰り返しの基準で示されている。
【００３３】
この、自由燃焼速度を制御するための技術手段は、基本的に、その燃焼している着火床への空気の流れを制御することに焦点を合わせた従来技術の多くの装置と全く異なっている。本発明に従う装置は、燃焼を支えるのに必要な新鮮な空気の僅かな容積に比してより大きな、生じた熱ガスの容積を包含させるようにその環状空間の中に増大した領域を提供することによって、その燃えている着火床の領域内で生じた熱ガスを保持する。開放空間の、又は多孔質材料で満たされた環状部を提供することによって、第５図について以下に記述するように、最少であるけれどもその紙巻タバコの喫煙の自由燃焼の間及び喫煙開始時の最小限の燃焼を支え、そして維持するためには充分な容積の空気が提供される。紙巻タバコの喫煙吸気が継続するにつれて、追加的な空気がその管状要素の各開口を通し、かつまた管状要素の開放端をも通して吸い込まれる。
【００３４】
この多孔質材料はまた、側流煙の種々の粒子状成分及びエロゾルを吸着し、又は吸収し、そしてそのような物質を捕集する能力をも有し、従ってこの装置が再使用される時にそれら捕集された煙の粒子が放出されて置き換えられた喫煙されるべき新しい紙巻タバコの香気や味に悪影響を及ぼすことはない。この多孔質材料のための好ましい炭素物質は、一般に、マット状にされ、又は織布されたマット又はシートの形で販売されており、そしてそれによってこれをこの装置１２の中の各スリット１６に適用することを助ける。この炭素繊維材料はその管の内部の全体を被覆することができ、又はそれらスリットを丁度被覆するだけであってもよい。これと異なって、この炭素繊維の長い撚糸を、第４図について記述した態様でスリット１６の中に、またそれらに沿って配置することができる。
【００３５】
第１図の具体例の管状要素の中に形成された各開口がレーザー切り込み、高速度鋸切削、打ち抜き、押し抜き、穴抜き等によってその中に形成できることが理解される。多孔質構成部材１８はその管状要素をその繊維材料のスラリーの中に浸漬してそれら開口の中に多孔質の繊維マットを形成させることによりそれら開口に適用することができる。このスラリーがその管状要素の中で乾燥した時にその管状要素の中の過剰の繊維材料を除去することができる。繊維材料がレーザービームにより、紙の上にレーザー印刷が行なわれるのと若干類似した態様でスリット１６の中に正確に設けられ、かつ加熱され得ることも理解される。
【００３６】
管状要素１２は、好ましくはセラミック材、高温プラスチック材、処理された紙又はポースリン紙、その管状要素のための所望の寸法を形成するようにローラ掛けして固定された合成多孔質木材から導かれた材料又はシートであることができる。その内側は紙巻タバコの一次燃焼から放出された炭素及び窒素を含むガスの酸化に触媒作用をもたらすための触媒粒子で被覆されていてもよい。好ましくはこの管状要素１２の外側は、紙巻タバコの巻紙に似せるように白色であるか、又は葉巻について使用する時は葉巻の外包に似た黄褐色であるのがよい。これと異なって、その管状部材は充分な孔隙率のタバコ巻紙で巻かれていることができる。先端部２０は、紙巻タバコ１４の先端部２４を受けるために内部に穴３０を維持するのに充分な構造的一体化性を有する通常的な紙巻タバコの通常的に構成されたフィルタ要素であることができる。この先端部２０は適当な紙又は類似の材料で巻かれてそれにより第１図の組み立て単位が通常の紙巻タバコに似た見かけとなるようにすることができる。先端部２０は葉巻について用いる時は葉巻の通常の先端部又は葉巻において一般に用いられる通常的な吸口手段に似た外観になるように形成されていることができる。
【００３７】
第５図に示す本発明のもう一つの具体例は、この装置１０の管状要素４８として別な構成を示す。この管状要素４８は、紙巻タバコ５０を収容し、そして適当な先端部５２を有している。この管状要索４８は不燃性の多孔質の可撓性材料の実質的な厚さから形成される。この多孔質材料の厚さは第１図の具体例の構成部材１８において用いられた多孔質材料の厚さよりも著しく厚い。この多孔質材料は構成部材１８の材料と同じ構造のものでできていることができる。これは紙又はマットであることができ、その際その内部に空孔が形成されているか、又はマット状になっているか、或いは布に織られた炭素繊維、好ましくは活性炭繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、高温プラスチック繊維、金属繊維等であることができ、そして場合によりその燃えている紙巻タバコからのガスの燃焼を継続させるのを促進するような触媒粒子を含むことができる。その管状構成部材は、その管状要素４８の全長にわたり延びて先端部５２のフィルタ先端部のライン５６まで延びた多孔質材料５４を有する。この多孔質材料は第１図の具体例のものを用いた時に、その喫煙されるべきタバコロッドの有効長さにわたりその管状要素に沿って延びて通常的な紙巻タバコを喫煙する場合と同じ条件をシミュレートするようになっている。先端部５２は第１図の先端部２０と類似の態様で構成されている。この先端部５２は、当接部又はストッパ６２を有するランド６０を画定している縮小部分５８を有する。管状要素４８は末端部分６４を有し、そしてランド６０に当接するような寸法になっている。先端紙６５がその管状要素４８を先端部５２に組付けるのを完成させるように通常的な態様で用いられている。紙巻タバコ５０は第２図について記述したような態様で穴６６の中に嵌め込まれる。
【００３８】
次にこの紙巻タバコ５０は先端部５２によって支持され、その際このような支持が紙巻タバコの外周に接するか、又は係合する管状要素４８によって支援される。この様相も通常的紙巻タバコの、固さ、強度、最終結果等のような通常の特性の全ては有していない紙巻タバコの製造を許容する。同じことは第２図の装置にも当てはまり、と言うのはその紙巻タバコは管状要素の中に収容されてそれにより保護され、そしてこの紙巻タバコをこの装置から離して喫煙した場合にそうであろうような、灰を絶えず取り除くことは行なわれないからである。第２図の管状要素がその紙巻タバコをこの管体の中に共軸的に支持するための内側リブを有することができることも理解される。本発明の装置は若干非通常的な態様で作られていることができるような紙巻タバコの使用をも許容する。拡げた煙草、刻み煙草又は大型化幹等、所望の紙巻タバコに要求される堅さ及び外観を与えるのに要求される標準的製造過程の多数を除くことができる。更に細巻きのタバコを全体として少ない煙草量で作ることができ、そしてそれにより著しく低い品質の煙草しか要求されない。
【００３９】
第５図に示すように、管状要素４８は内表面６８によって画定される内直径を有し、これは紙巻タバコ５０の外周７０の外直径と本質的に同一である。管状要素４８は次にその紙巻タバコ５０を超えてスライドされ、その際この紙巻タバコの外周は本質的にその管状要素４８の内面と接している。この管状要素４８は不燃性材料でできているときはその紙巻タバコが喫煙されてその管状要素の中で後退してゆくときにその構造的一体化性を維持する。この管状要素４８はその燃えている紙巻タバコからの側流煙を最小限化し、そして同時にその紙巻タバコの自由燃焼速度を制御する。このような、その管体の中での側流煙の保持は、この側流煙の煙になった粒子及びエロゾルを吸収して捕集する多孔質物質によって達成される。加えて、触媒の粒子がその多孔質管状材料の中に埋め込まれているときはそのエロゾルの、臭気を生ずる各成分が無臭の成分に、又は好ましい臭気の成分に酸化されることができる。
【００４０】
この多孔質材料はそのような粒子及びエロゾルを捕集することができてそれらを保持し、それによってそれらがこの装置を再使用するときにこの装置の中の新しい紙巻タバコの喫煙の間に放出されることはない。更に、この多孔質材料の孔隙率は、空気の流れを制御し、そしてその燃えているタバコの着火床の領域内に熱い燃焼ガスを保持してその紙巻タバコの喫煙が通常の紙巻タバコの喫煙にともなう喫煙ふかし回数をシミュレートするようにして自由燃焼速度の所望の低下に達するように選ばれる。
【００４１】
管状要素４８は単一のシート又はマットから形成されていることができる。これと異なって、この管状要素４８は多孔質材料のいくつかのシート又は薄いマットを積層してこの管状要素のための所望の厚さが形成されるように形成することもできる。この管状要素は、この管状要素の外部が色において紙巻タバコ又は葉巻と類似するように、外側被覆又は外包材を含むことができる。このような被覆又は外包材は、所望の自由燃焼速度と側流煙との制御を達成することにおいてその管状要素４８の孔隙率がもたらすような制御を認め得る程に妨害しない限度まで多孔質でなければならないことが認められる。外部被覆の他の種々の型は、第１２図及び第１３図について記述される。
【００４２】
第６図の具体例の管状要素１２は、自由燃焼速度を制御し、そして側流煙を低下させるためにいくつかの開口を有している。スロット１６の幅のような適当な開口寸法を選び、そして適当な寸法の環状空間４４を提供することによって受容できる側流煙制御の度合い及び自由燃焼速度の制御を達成することができる。側流煙の減少の程度は、各スリット１６の中の構成部材１８を有する装置に比して同じ程に完全でばない。スリットの寸法はその環状空間４４の中への空気の流量を制御するための第１図のスリット１６よりも小さい。その管状要素の中に設けられる各開口も、好ましくは円形の孔であってもよいことが認められる。これらの開口は自由燃焼速度の制御を達成するために開口の必要な寸法の低下を与えるようにその管体の中に正確に形成される。これらの開口はレーザー穿孔等によってその管体の中に形成することができ、その際その開口の寸法は若干の側流煙が通過するのを許容してもよいけれども、しかしながらこれらの開口はなお、放出される側流煙の非常に実質的な低下をもたらすものであることが理解される。第６図も、管状装置１２に先端部２０を永久的に取付けることを示している。この先端部２０は、内部に紙巻タバコ７８のフイルター部７６を受けるための穴７４を有する環状のフィルター類似の構成部材７２を含むことができる。次にこの環状構成部材７２は適当な先端部ラップ材８０によってその管状部材１２に固定され、それによって、これが仕上げられた紙巻タバコの外観を与え、そしてこの先端部２０を管状部材１２に永久的に結合する。
【００４３】
第７図は第１図の装置の配置分解図を示すが、その際先端部２０はその管状部材１２から取りはずして紙巻タバコ１４を露出させることができ、そしてそのフィルタ部をこの先端部２０から抜出すことを許容する。新しい紙巻タバコのフィルタ部を先端部２０の中へ挿入するか、又はそのタバコロッド部を直接これに挿入し、そしてその単位を次に、その管状部材１２をランド部３２の上で滑らせることにより組み付ける。
【００４４】
第８図は、装置１０についてのもう一つの別な構成を示すが、その際その管状部材１２に吸口部材８２が取り付けられている。この吸口部材８２はその本体部分８４において充填煙草の先端を受けることができ、またランド部をも有してその上で管状部材１２がスライドされる。この先端部８２は通常的な縮小部８６を有して喫煙者の口に快適な口ざわりを与える。
【００４５】
先端部２０は第９図に示すように、フィルタプラグ７２を有する通常の酢酸セルローズ型タバコフィルターに類似していることができる。ランド部３４はその環状端８６が管体１２の中に挿入されていて先端２０の中へ紙巻タバコ１４の外周と管体１２の内側４０との間に画定されている環状空間から空気が吸い込まれるのを防ぐようになっていることができる。制御された量の空気が先端部２０の中へ吸い込まれるのが望ましいことも理解されるが、これは通常的ないくつかの換気孔により、又はそのフィルタ先端部２０の中で用いられる換気手段によって達成することができる。この先端部２０は末端８６によって画定される肩部３４の中に陥凹部又は穴７３を有する。タバコロッドの末端７５がこの穴７３の中に挿入されてこのタバコロッド２２を螺旋巻き先端部２０の中に固定し、そして或る紙巻タバコ構成要素を形成する。管状部材１２を次にランド３４の上に組み付けて喫煙装置１０が完成される。この装置は喫煙のために新しいロッド２２の挿入を許容するように対応的に分解することができる。
【００４６】
この構造に対する更にいくつかの支援手段は、その管状部材１２の開放端８５のところに、第１０及び１１図に示すように、リング８８を設けることを含む。
このリングは開口９０を有し、これは紙巻タバコ末端２６の直径とほぼ同じ寸法である。このリング８８は本発明の１具体例によれば、紙巻タバコを喫煙したときに管状部材１２の中に灰を保持するのに有用である。紙巻タバコの末端８７はその組み立てられた装置の中でその紙巻タバコに点火するのを助けるようにリング８８よりも僅かに内側に位置していることができる。
【００４７】
外側ケーシングと組み合わせたこの自由燃焼速度制御装置についての他の変形態様が第１２及び１３図に示されている。第１２図においてはその管状部材１２は外側ケーシング９２を有している。このケーシング９２はその中に設けられた複数個の開口９４を有している。これらの開口は、空気がそれらを通して自由に流れてその燃えている紙巻タバコに必要な量よりも通常、過剰の空気量を供給するのを許容するのに充分な数及び寸法で存在する。この空気の流れを制御し、そして側流煙の最小限化と自由燃焼速度の制御とを同時に達成するために、多孔質材料の薄い管状の層９６が設けられている。この層は多孔質管体９２の内表面上に配置されていることができ、そして場合によりこれに固定されていることができる。この多孔質材料の層９６は所望の空気流の制御及び熱い燃焼ガスの保持を達成するような孔隙率を有する。加えて、この多孔質材は煙を吸収し、かつ捕集することができる。他の諸具体例と同様に、この装置１０を再使用するように設計した場合に、その多孔質材料９６はその捕集した煙を保持し、そして新しいタバコに点火して喫煙する際にこれが放出されることはない。これと異なって、この多孔質材料９６はその管状要素１２の中へ挿入される交換可能な管の形であることもできる。
【００４８】
第１３図の具体例によれば、著しく厚い多孔質材料の内側層９８が設けられている。この層の厚さは、第５図の管状部材４８の太さに相当することができる。
外側ケーシング１００は高多孔質の紙、セラミック繊維、高温プラスチック等の非常に多孔質の外側被覆であることができる。示されているように、この外側包装材１００は開口１０２により示されているような孔隙率を有するが、これはその管状多孔質材９８の機能を阻害しないように充分な数と寸法で存在している。
【００４９】
この内側管状部材９８は第５図の具体例について記述したと同じ態様で紙巻タバコ１４の外周に接している。これは、多孔質管状部材９６が紙巻タバコ１４の外周から間隔を置いて隔てられていて、第２図について記述した具体例と類似した環状空間１０４を画定している第１２図の具体例と対照的である。この環状部材９８の作用は、第２図の具体例について記述したと同じである。その燃えている着火床はこの管体の内側方向へ灰の部分と共に進行する。多孔質材料９８が空気の流れを制御し、そしてまた熱い酸素の欠乏した燃焼ガスの好ましい主要部分をその燃えている着火床の領域内に閉じ込めて所望の自由燃焼速度の制御を達成する。
【００５０】
第１２、１３及び１５図の具体例では、紙巻タバコ１４はそのフィルタ先端部２４が先端部２０を通して延びている。この先端部２０はフィルタ先端部２４を受ける部分９５を有することができるが、これは場合により多孔質であって、と言うのはこれが濾過作用を行なう必要がないからである。この受け部９５は先端部巻紙９７により管体１２に固定されている。
【００５１】
第１４図に示すように、管状部材１２の更に別な具体例が提供される。この管状部材１２は不燃性材料の螺旋ラップ材１０６で作られている。或る中間材がこの螺旋ラップ材の内側１０８の上に設けられてその螺旋状空隙１１０を自由燃焼速度制御のための構成部材で充満している。第１５図に示す具体例の１つにおいて、この螺旋ラップ材１０６は、その内側の上に固定して多孔質材料の管状部材１１２を有していることができる。この管状部材１１２は第１２及び１３図について説明した装置と同じ態様で機能することができ、その際或る環状空間１１４がその管状部材１１２と紙巻タバコ１４の外周との間に設けられている。これと異なって、第１６図に示すように、ラップ材１０６ばその内側面１０８に固定して多孔質材料のラップ材１１６を有することができるがこれは管状部材１１２の多孔質材料と同じ態様で機能し得る。ラップ材１０６はいかなる好適な不燃性材料で形成されていてもよく、好ましくはセラミック繊維より構成されていることができる。管状部材１０８又は内側ラップ材１１６も不燃性材料でできており、これは多孔質であって、好ましくは活性炭繊維でできている。
【００５２】
第１７図の具体例は上にあげた各構成のいずれの管状要素１２を有していてもよく、そしてこのものの表面の上に温度表示器１１８が設けられていてもよい。この温度表示器は個別のいくつかのセル１２０よりなってていることができ、これらがそれらの温度に依存して色を変える。紙巻タバコの燃えている着火床が管状要素１２の内向きに燃焼してゆくにつれてその領域内の温度がそれら個別のセル１２０の着色を変化させ、従って喫煙者は要素１２の内側方向への着火部の移動を目で追跡することができ、そして最後のセル１２０Ａによってその着火床が殆どフィルタのところにあることが示されたときにこの装置１０の喫煙をやめることができる。この温度表示表示器はこの装置の使用を大きく支援し、そしてその管状要素１２の中でそのフィルター部に遭遇したために鎮火してしまった紙巻タバコを喫煙者がふかすことが避けられる。使い捨て装置については、この管状要素１２は紙巻タバコ用の多孔質巻紙で巻かれていてもよいことも理解される。
【００５３】
その紙巻タバコの着火床がその管状要素１２の内側方向へ燃えてゆくにつれて、その紙巻タバコ用の巻紙は僅かに変色し、それによってその管状要素１２の中の燃えている着火床の位置が示される。これと異なって、管状要素１２はその燃えている着火床が内側へ動くにつれて色を変化させるような不燃性物質でできていてもよい。この装置１０を被覆するための継ぎ目を完結させるのに用いられる接着剤が感熱材料よりなっていてもよいことが理解される。この材料はこの場合にその燃えている着火床が管状要素１２の内側の方向へ移動するにつれて色を変化させる。そのラップ材はこの装置を再使用できるようにセラミック繊維のような不燃性の耐熱材料で形成されていてもよい。このものを接着するための物質は、その燃えている着火床がその管状要素１２の内側方向へ移動するにつれて繰り返し色を変化させることのできるような組成物でできていてもよい。
【００５４】
紙巻タバコとホルダとのユニークな接合を達成するために第１８図に示すように、紙巻タバコの嵌め合い先端部形状とホルダ内側とを提供することができる。
紙巻タバコ１４がその先端部２４に長手方向へ延びる陥凹部１２２が形成されている。ホルダ先端部２０は長手方向へ穴３０の内向きに延びる繋止手段１２４を有している。その陥凹部１２２の形状は繋止手段１２４と嵌め合い接合を形成するようなものであり、そしてそれによってこのホルダ２０と共に使用するように設計された紙巻タバコのみがこの装置において使用できることを確実にする。このような設計は、例えば、先端部２０における正しいフィルタ寸法と共に正しい長さの紙巻タバコが使用されること、或いば正しい銘柄の紙巻タバコがこの装置の中で使用されることを確実にすることができる。
【００５５】
この管状部材１２についてのもう１つの別な具体例が第１９図に示されているが、ここでは空気の管状部材の中への流れのため、及びこの管状部材の外部へ向かう側流煙のための曲がりくねった通路が示されている。紙巻タバコ１４は３つの共軸の管によって取り囲まれている。最初２つの内側管１３０及び１３２はその外側管である管状部材１２のそれと類似の長手方向スリットをその中に画定して有している。内側管１３０はこのもののスリット１３４が隣接の管部材１３２のスリット１３６から位置をずらせている。環状空間１３８が管部材１３０の内側で紙巻タバコの外周との間に設けられている。薄い空隙１４０が管部材１３０と１３２との間に設けられており、そして同様に薄い空隙１４２が管部材１３２と管状部材１２との間に設けられている。このような狭い、各管部材の間の空隙は曲がりくねった流れ通路の形成においてそれぞれの管部材の中の各開口の間の連通の制御された度合いを与える。管状部材１２はその中に通常のマット状、織布された繊維又は撚糸状繊維を配置させて有して、自由燃焼速度の制御及び側流煙の制御を提供する。側流煙はこれがその燃えている紙巻タバコ１４から放出されたならば各スリット１３４を通して外向きに流れ、そしてそれら管部材１３０及び１３２の間の曲がりくねった通路を通って開口１３４とは位置がずれている各開口１３６を通して流れ出て、次いで管部材１３２と１２との間の間隙を通って流れ戻って管部材１２の外側スリット１６の中の多孔質材料１８に遭遇する。
【００５６】
この側流煙のための曲がりくねった流路を設けることによって高められた濾過作用が追加的な冷却と共にもたらされ、それによってその管状部材１２の外部が手で触れたときに心地よいものとなり、そして同時にその紙巻タバコの外周の状態を下げる。
【００５７】
管状部材１２の各開口の別な具体例が第２０及び２１図に示されている。その管状部材１２は、必要な自由燃焼速度の制御をなお提供しながら、その中に側流煙の制御を促進するように特別な態様で形成された各開口１４３を有している。
これは、第２１図の断面図に示されているように、それら開口１４３が、例えばその管状部材１２の打ち抜き又は穴抜きによりその管状の壁の中に作られてこの管状装置１２の内直径の内方へ突出する繊維材料の突出又は跳ね出し１４４を与える。管状部材１２は通常は繊維状の型の材料でできていて、それによりそれら突出１４４が繊維１４５をこの管の内側へ突出させて各開口１４３を通して内向きに流れようとする側流煙の濾過及び処理を更に助ける。
【００５８】
第２１図に示すように、突出１４４は紙巻タバコ１４を管状部材１２の内部で中心に配置させ、空隙４４を画定させるような位置決め特性を実現する。このような突出１４４によるその管状部材の中での紙巻タバコの位置決めは、いかなる蒸気状生成物も各開口１４３を通して排出できるより前に煙がそれら突出の繊維１４５を通して流れなければならないと言うことからそれら突出の側流煙処理特性を更に高める。この型の開口を管状部材１２の中に形成することを取り入れたことによって、驚くべきことに、その要索の喫煙感党が通常の紙巻タバコを喫煙して時のそれに非常に近いか、又は同じであるばかりでなく、その紙巻タバコの外周を巡る臭気も正常で合って、異臭を発しないことが見出されている。
【００５９】
第２２図は、管状部材１２についての更に別な具体例を示すが、ここではこの管状部材は出す２０図のもう一方の管状部材よりも細いか又はそれとほぼ等しい太さであることができる。この太さはこの管状部材の端部１４８により示されている。空間ギャップ１５０によって、紙巻タバコ１４から管状部材１２は隔てられている。この細い管状部材は、オーブンの中でコンディショニングされ、又は温和に焙焼されて大部分のバインダ物質が燃焼により除去されてしまっているセラミック繊維材料の何枚かの重なり合ったシートでできている。このシートは次に、このシートからバインダを燃焼除去することにより多孔質となり、相互に連通する多数のボイドがもたらされて多孔質シートが形成される。この非常に多孔質のシートは、このシートを何重にも巻き重ねることによって管に形成することができる。最終結果は、非常に小さな、非可視的な揮発性物質の逸出は許容するけれども、その燃えている紙巻タバコ１４のための必要な側流煙の制御及び自由燃焼速度の制御を同時に実現するような非常に小さな空孔の管状部材である。基材シートを作るのに用いたセラミック繊維の可燃性バインダに対する適切な比率を選ぶことによってこの材料の加熱がその形成された管状部材の、セルローズのような有機バインダの所望の量を除去する制御された焙焼によって所望の孔隙率を作り出すことができる。このシートを巻き重ねて管状部材１２を形成させ、これを次に側流煙及び自由燃焼速度を制御するために必要な孔隙率及び空孔サイズを与えるように、その管状部材の中で連通している空孔のマトリックスを形成させるようにカ焼する。
【００６０】
第２２図はまた、管状部材１２の中の紙巻タバコ１４についての特別な配置をも示している。この紙巻タバコの端部２６は、この管状部材の端部１４８の内側方向へ間隔を置いて隔たっていることができる。この紙巻タバコ１４は、ライター１５３の火炎１５１の熱いガスを管状部材１２の中へ吸い込むことによって着火できることが見出されているが、その際紙巻タバコの末端２６は充分にその内方に位置している。例えば、末端２６は管状部材の末端１４８からその紙巻タバコの長さの半分まで離れて位置していてもよい。この紙巻タバコの末端を後退させて配置することは紙巻タバコをこの装置１０の中で着火させるときに放出されることのある側流煙の量を低下させる。
【００６１】
この装置１０のフィルタ先端部又は吸口部についてはすでに種々の構造が記述されている。第２３及び２４図にこのフィルタ先端部についての別な構造が示されているが、ここではフィルタ先端部２０は円筒状であって円筒状肩部１６２を提供するようなスリーブ１６０を含む。この円筒状の管状要素１２はそのスリーブの肩部１６２にこの肩部１６２とほぼ同じ直径であるその内側表面１６４により摩擦嵌めされる。このスリーブは環状フランジ１６６を有しているが、これはこの管状部材の先端部１６８がそれに当接するようなストッパを画定している。
【００６２】
空隙１９０が維持されるのを確実にするようにフィルタのこの領域に破壊に耐える薄い装入部材１７２を取巻いてフィルタ先端部巻紙１７０が設けられている。
【００６３】
この先端巻紙１７０及びスリーブ１７２はこのフィルタ先端部の管状部材の上の組立を完成するようにその管状要素に接着されていることができる。これと異なって、この管状要素はフィルタから隔てられていて、新しいタバコの取付を助けるようになっていてもよい。その紙巻タバコの主流煙の中での或る程度の換気を提供することが望まれるときは、挿入部材１７２の中に通常の態様で換気穴を設けてもよい。
【００６４】
スリーブ１６０はその中に形成された穴１７４を有し、これが充填タバコ２２の末端部１７６を摩擦嵌め的に密合的に受ける。このスリーブ１６０の中での管状の充填タバコの摩擦嵌めは充填タバコを支持し、そしてこれを管状要素１２の中に配置させる。スリーブ１６０はこれと一体的に形成されているか、又はそれに連結されて多孔質の管状支持構造１７８を有することができ、これは針金の網であることができる。この多孔質管状構造１７８はミクロ繊維材料１８０を支持する。このミクロ繊維材料は本出願人のカナダ国特許第１，０５７，９２４号、米国特許第３，８８２，８７７号及び公開された特許出願ＷＯ９０／０９７４１に技術されている方法に従って作ることができる。これら参照文献はタバコフィルターにおいてそのようなマイクロ繊維材料を使用することを記述している。このマイクロ繊維材料は、煙がそのフィルタを通して流れるときに非常に低い圧力低下しか生ぜず、タバコの煙を濾過するのに非常に効率的である。煙はその管状フィルタ２０へ矢印１８４の方向に中央開口１８２を通って進入する。この煙は第１の管状フィルタ１８０を通して矢印１８６のように、半径方向へ流れる。このフィルタが煙草の煙から粒子物質を除去するときにこの煙は更にその管状フィルタ１８６を流れ下り、それにより濾材の効率は折衷されない。場合により、このミクロ繊維材料１８０を取り囲んで第２の管状フィルタ１８８が存在するが、これは第２濾材よりなる。好ましくは第２の管部材１８８は第１管状フィルタ１８０と共軸であり、そしてこれに重なっている。好ましくは、この第２管状フィルタは炭素でできており、そして特に活性炭でできていて、その煙の流れから粒子物質を除去し、そして紙巻タバコの煙の香気性を修飾する。その第２の管状フィルタ１８８は第１フィルタ１８０とプラスチック挿入部材１７２との間に画定される環状空間の中に配置される。この第２管状フィルタが正しい位置に置かれたときに、環状空間１９０がこの第２フィルタと先端部巻紙との間に画定される。煙は矢印１８６の方向へ環状空間１９０に沿い、そしてストッパ１９２を周って流れ続けるが、このストッパはその煙がプレナム１９６の中へ流入することを許容する環状開口列１９４を有する。このプレナムはフィルタプラグ２００の内側面１９８をよぎってその煙を分散させてこれを矢印２０２の方向へフィルタプラグ２００を通して流す。この具体例においてはストッパ１９２は第１フィルタの管１８０の末端部２０４を閉鎖して煙が誰かによってこのタバコ装置で吸引されたときにそのミクロ繊維濾材を通して強制的に流されることを確実にする。このフィルター先端部の構造は特に、煙のその主流を細い紙巻タバコ１４から多重成分フィルタ装置を通して指向させて正しい濾過を確実にし、そして喫煙者に心地よいフィルタ先端部の主流煙を提供し、そして正常な望ましい香気、味及び圧力低下を与える点で特に有利である。
【００６５】
第２５図を参照するならば、第２３図のフィルタ先端部の構成に置ける好ましい具体例の１つが示されている。第２５図においてはミクロ繊維材であることのできる第１の管状濾材を支持するための装置は、射出成形された要素２０６である。この要素は画定された外側肩部１６２を有するスリーブ１６０と、ストッパ１６６と、及び内孔１７４とを有している。この第１濾材のための支持体１７８はその長さに沿って延びる複数個のスロット２０８を有してその管状支持体の中の開口１８２を通して流れる紙巻タバコの煙がそれらスロット２０８を通して半径方向へ通過するのを許容する。認められるように、このストッパ１９２は、第１濾材のためにその環状支持部材１７８の末端領域を閉鎮する平坦部２１０を含んでいる。加えて、このストッパ１９２は第２４図のフィルタプラグ２００をこのストッパの内表面２１６から配置させて第２４図について記述したプレナム２９６を提供するようにスペーサを与えるボタン２１４を含む。第２５図に示すように、これらのボタン２１４はストッパ１９２のほぼ外周のところに配置されている。加えて、各ボタンの支持部材２１２の間の開口１９４の空間がこれを通してタバコの煙が流れ込んでプレナム１９６を充満するように示されている。
【００６６】
前に述べたように、充填煙草は高度に多孔質の網の中に形成されたタバコロッドの形をとることができてＲｏｔｈｍａｎｓ，Ｂｅｎｓｏｎ  ＆  Ｈｅｄｇｅｓ  Ｉｎｃ．によって商標”Ｃｕｓｔｏｍ  ｃｕｔ”で販売されている。このようなタバコロッドはそれ自身を喫煙した場合に喫煙を許容するには多孔質に過ぎるであろう。この管状部材１２がこのタバコロッドを支えている網の孔隙率を低下させて喫煙可能にするのに適していることが理解される。これはその管状部材１２の中に内側シーズを設けることによって行なうことができ、これの中にそのタバコロッドはスライドされるか、又は第５図又は第１３図の具体例に適合させるようにこのタバコロッドを収容してその外周を接触させて必要な孔隙率の低下をもたらし、それによってこのダバコロッドを喫煙できるようにする。通常は喫煙できないような製品についての他の変形態様は、第２図の紙巻タバコフィルタ２４を修飾してそのフィルタ巻紙又は外側がその燃えている充填煙草を喫煙できない程に多孔質であるように修飾することを含む。しかしながら、紙巻タバコ１４の多孔質フィルタ先端部２４をこの先端部２０の中へ挿入したときに、例えば第１２図の先端部２０の中の穴の内側がその多孔質フィルタの外側を密封し、それによってこの紙巻タバコが喫煙可能になる。もう一つの変形態様は、通じよう適に喫煙するには強度が大きすぎる強いフィルタのついていない紙巻タバコロッドをその先端部２０の中に配置して所望のフィルタ付きの喫煙可能な香気と味とを与えることである。
【００６７】
この紙巻タバコ又は葉巻を取り囲む装置はこの装置がたまたま、可燃性物質の上に置かれるような場合に重大な安全特性を提供する。この不燃性管状部材はその紙巻タバコの燃えている着火床を包んでおり、そしてその燃えている着火床が強い発火性の物質と直接接触するのを防ぐ。そのようにしてこの構成のものは燃えている紙巻タバコによって引き起こされる不時の火災の機会を大きく低下させる。加えて、この管状要素は、その環状空間又はその太さのいずれかのために手で触れたときに熱いけれども喫煙者をやけどさせる程の温度ではない外周を与える。喫煙過程の間にこの管状要素は暖かくはなるであろうけれどもこれはその使用者が火傷する程に熱くはないであろう。この管状要素は好ましくはそのタバコロッドの末端のところ、そしてそれと一線に並んで終端するのがよい。この管状要素が不燃性であるために、炎をこの装置の先端に当てて紙巻タバコ又は葉巻の末端に点火し、それにより喫煙を開始させることができる。
【００６８】
前に述べたように、本発明の種々の具体例を提供するに当ってのもう１つの利益は、触媒物質又は触媒性粒子を含むことであり、これが臭気を生ずるガス類を臭気の少ない、又は臭気のない物質に変えることである。この装置の側流煙制御様相の効率によって、この管状要素を通って逸出できる成分は目に見えない無色のガスだけであることが観測されている。従って、この臭気をその煙の各成分の若干を目に見えない蒸気として発散させることを許容してその臭気をマスクするか、又はこの臭気を低下させる段階を取り、それによって喫煙過程の間にそれが認められないように臭気を低下させることが重要である。理解されるように、かなりの量の臭気発生ガスが通常の喫煙過程の間に燃えている紙巻タバコから放出されるけれども、しかしながらそのような臭気発生ガスからの強い臭気は側流煙とともに放出される煙の他の諸成分の全てによってマスクされる。けれども、貴金属、稀土類金属及びそれらの混合物であることができるような適当な触媒として、又は触媒の中の金属として見出されている。好ましい金属は白金又はセシウムを含み、これらは臭気発生ガスを無臭にするように酸化させるのに使用することができる。これらの触媒粒子はその管状部材の種々の様相において包含させることができる。それらは多孔質材料の中に置くことができ、その管状部材の中の種々の型の開口の中に置くことができ、そして例えばマット状にした材料１８を作る際にその触媒粒子をマット形成に包含させることができる。触媒物質はその管症部材の内部又は外部に適用することができるか、或いは繊維、撚糸に付着させてこれらを管状部材の各スリットの中に置くことができる。触媒物質を薄い膜としてその管状部材の内部に適用するか、又は第１２図及び第１３図の具体例の開口１０４の中に適用できることも認められる。この触媒物質はそれら開口１０４の中に熱処理された物質として包含させてこの触媒がこの管状部材を透過するエアゾルの中の蒸気状物質の所望の酸化を達成するような部分に位置しているかぎり更に側流煙及び自由燃焼速度の制御を提供することができる。
【００６９】
その管状部材を製造するための材料の中に、例えばマット１８の製造と共に包含させた触媒物質は臭気をもたらす目に見えないガスを無臭のガス又は受容できる臭気のガスに転化し、そして同時に人が所望の予め定められた孔隙率をその管状要素に提供することによって追加的な制御を実現するという大きな利点をもたらした。そのような利点は、特にこの触媒を焙焼した第２２図の管状部材の製造に用いた場合に明らかである。この管状部材は形成されたセラミックの前駆材シートの２つ以上の層を巻いて管状の形状の部材を提供することにより形成することができる。このシートは粘土、アルミナゾルバインダ、種々の型の有機バインダ、酸化アルミニウム及び他の通常、セラミック前駆物質の中に含められる通常的な他の成分を含むセラミック前駆物質のスラリーを作ることによって通常的な態様で形成することができる。シートを作るためには高い固型分含有量を有するこのスラリーを、通所の製紙法に従ってレイアウトし、ロールがけし、そして乾燥させてセラミック先駆物質のシートを形成させる。次にこのシートを前に述ベたように所望の厚さの管状部材を提供するようにそのシートの厚さに依存して１回以上巻き重ねる。このシートの製造において触媒物質及び／又は触媒前駆物資をそのスラリーの中に組み入れることができ、そしてそのスラリーの中で可溶化させるか分散させてそれによりその触媒物質を触媒の形又は前駆体の形で管状要素に巻き重ねる際、及びこの管状要素を温和に焙焼する間に対応的にそのシート材の中に存在するようにすることができる。この触媒物質の存在がその管状部材の所望の孔隙率を達成する際に追加的な制御因子を提供すること、及び更にこれがその管状部材の中にその場で存在しているために、臭気をもたらすガス類がこの管状要素を通過するときにそれの高められた酸化をも与えることが見出されている。
【００７０】
種々の触媒物質、例えば前にあげた白金又はセリウムを含む貴金属、稀土類金属等に基づく触媒物質のような種々の触媒物質を使用できると信じられるけれども、管体の製造において採用するのに好ましい触媒前駆物質は、酸化セリウム触媒前駆物質、すなわち水和酸化セリウムであることが見出されている。この物質はカナダ国オンタリオ州のＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ  ｏｆ  Ｔｏｒｏｎｔｏより得ることができる。セラミック前駆体スラリーの中にこの水和した形の酸化セリウムを含むことはその温和な焙焼過程の間にその結晶構造の変化をもたらす。このセリウム酸化物は脱水されてその焙焼された物質の中で、通常、結晶子の形で、もう一方の結晶性酸化セリウムになる。この水和したセリウム酸化物の酸化セリウム触媒への転化の間にその生ずる酸化セリウムがその酸化を接触すること、すなわちバインダ物質の燃焼、中でもこのバインダがセルローズ物質のような有機物であるときにその燃焼を接触すると考えられる。バインダ物質の接触的酸化はその管状要素の中で形成される空孔のサイズを、これが力焼されるときに好都合なものにすると考えられる。触媒性酸化セリウムの存在によってセルローズ物質の酸化の度合いはその物質の中で所望の空孔寸法を与えるように制御することができて、その管状要素の中の所望の予め定められた孔隙率に達することができる。
【００７１】
その管状要素の中に酸化セリウム触媒をその場で組み入れることのもう一つの利点は、目に見えない臭気発生揮発性物質の高められた酸化が達成されて、それにより紙巻タバコ構成から発散されるいかなる望ましくない臭気も低下されると言うことである。それら目に見えない揮発性成分がアンモニア及びアルデヒド類を含むことが見出されている。酸化セリウムがその場に存在することは驚くべきことに、その触媒の上の酸化部位に対して競合するような高い一酸化炭素水準の存在においてさえ、アンモニア及びアルデヒド成分を無臭の成分或いは、少なくとも、紙巻タバコの喫煙と関連してより正常な臭気を有する成分に変えるような酸化を達成した。燃えている紙巻タバコからの全ての燃焼化学物より見て、この酸化セリウム触媒がその多孔質管状部材を透過する目に見えない揮発性物質の中のアンモニアの臭気を中和するのに特によく作用すると言うことは特に驚くべきことである。
【００７２】
その管状要素の中の酸化セリウム触媒のその場での形成が各種揮発性成分の接触酸化において有利であるばかりでなく、またこの要素の孔隙率の高められた制御をも与える点で有利であるけれども、この酸化セリウム触媒は、他の型の触媒について前に述べたように、粉末として焼結された形でその管状要素の内部又は外部、或いはこの管状要索の開口の中に、又はその管状要素の中の開口のためのマット形成に際して適用できることが認められる。
【００７３】
いくつかの具体例の種々の様相を以下に例示するが、その際そのような特別な例は特許請求の範囲を制限しようとするものではない。
【００７４】
この装置のための紙巻タバコは約３．５ｍｍから１０ｍｍまで、そして好ましくは約４ないし８ｍｍの直径の寸法範囲であることができる。非常に受容できる性能は、約４ないし５ｍｍの直径を有するタバコで実現されている。主流煙の中の所望の香気と味とを、なかでも比較的細巻きの種々の紙巻タバコで与えるために、紙巻タバコのブレンドを本出願人の米国特許第５，５２４，６４７号に記述されたブレンド法に従い修飾できることが理解される。この紙巻タバコの充填密度は、比較的細巻きの紙巻タバコにおいてさえ、決して特別である必要はない。通常、２００ないし３００ｍｇ／ｃｍ3の範囲のような通常の充填密度を用いることができる。この装置は、比較的細巻きの紙巻タバコについて所望の喫煙ふかし回数を与え、それにより通常の充填密度よりも高いか、又は低いものを使用する必要はない。その紙巻タバコはその管状部材の孔隙率よりも高くてもよい孔隙率のいかなる適当な紙巻タバコ用巻紙で巻いてもよい。この紙の孔隙率は１０から１００コレスタ単位（Ｃｏｒｅｓｔａ  ｕｎｉｔ）までの範囲、そして好ましくは４０ないし６０コレスタ単位であるべきである。バニリン又は他の香料添加剤をこの紙に使用することができる。その細巻きタバコの自由燃焼速度は正常な喫煙条件、すなわち管状部材の外での条件で充分に高い。例えば、標準のブレンド、充填密度及びタバコ巻紙の直径５ｍｍの紙巻タバコで自由燃焼速度は約５ｍｍ／分である。４ｍｍの直径の紙巻タバコでは自由燃焼速度は重大に大きく、すなわち８ないし１０ｍｍ／分である。これは、通常の８ｍｍの紙巻タバコが約３ｍｍ／分の自由燃焼速度を有することより考えて非常に高い。この装置の使用が標準長さの細巻きタバコを、喫煙者にとって所望の味や香気を保ちながら８ないし１０回喫煙ふかしのタバコに変えてしまうということは全く驚くべきことである。
【００７５】
このような特性を与える管体の物理的パラメータはこの管体について約２０コレスタ単位から約６０コレスタ単位までの範囲の孔隙率値を含む。この装置を組み立てたときにこの単位についての圧力低下は約０．５ｃｍ水柱から２５ｃｍ水柱までの範囲、そして好ましくは３ないし１４ｃｍ水柱の範囲、そして最も好ましくは５ないし１０ｃｍ水柱の範囲であることができる。この管体の内直径は約７ないし１０ｍｍであって、その際この管体の肉厚は約０．２５ｍｍないし約０．５ｍｍである。好ましい紙巻タバコ直径は約４又は５ｍｍであり、これは約０．５ｍｍないし３ｍｍ、好ましくは約１ないし２．５ｍｍ、そして最も好ましくは約１．５ないし２．５ｍｍの空隙間隔を与える。
【００７６】
紙巻タバコと管体との間のこの範囲の空隙間隔のものの使用の間にこの紙巻タバコは喫煙ふカルの間に約６００ないし８００℃の温度を、そして喫煙休止の間に約４００ないし６００℃の温度に達する。この管体は約１２０ないし２００℃の範囲の著しく低い温度にある。この管体の外部温度は好ましくは１０ないし１００コレスタ単位、そして好ましくは４０‐８０コレスタ単位を有する通常の紙巻タバコ用巻き紙で巻かれ、その際この巻紙の孔隙率は管体のそれよりも大きくてこの紙が自由燃焼速度を制御するこの管体の孔隙率因子を阻害しないようにするべきである。酸化セリウムのような触媒物質をこの管体の外側に適用した場合にこの紙の燃焼は接触作用を受け、それによりそれぞれの喫煙ふかしに際して紙の大きな変色が存在し、これはその管体の中の燃えている着火床の位置を明らかに示す。管体及び紙のこの範囲の孔隙率、すなわちその孔隙率がその材料をよぎって若干とも均一であるようなこの範囲の管体及び紙の孔隙率ではこの管体を通過する目に見える側流煙はなく、目に見えない揮発性成分のみが通過するが、これは触媒の存在により処理されて無臭のガス成分に変えられる。
【００７７】
第２４図の好ましい紙巻タバコフィルターの構造は、通常は正常なフィルタの約１ないし３の範囲にある圧力低下の半分であるような非常に低い圧力低下を有する。
【００７８】
好ましい触媒物質は前述したトロントのＡＭＲから入手できる酸化セリウム（Ｃｅ2Ｏ3・ｘＨ2Ｏ）の温和に焙焼された水和された形である。この触媒はシート製造の中に取り入れることができるが、その際約９０ないし９５重量％の水のスラリー組成物はガラス繊維及びミクロ繊維、粘土、タルク等、アクリロニトリルやアクリル基ラテックスの有機バインダを含む。加えて、焙焼前の紙の強さを試験するためにこのスラリーはセルローズ繊維を含むことができる。でき上がった乾燥した紙においてその無機物質はその紙の９０重量％までを含む。この紙は通常は５ないし１０ミルの厚さを有し、そして管体を製造するときにこれを２巻又は３巻に巻重ねる。この管体は酸化性雰囲気の中で初期温度約２２０ないし２６０℃、そして第２期温度４００ないし６００℃において熱処理することにより温和に焙焼される。
【００７９】
この段階的な加熱はその材料のふかしを行なうことなく揮発性成分が放出されることを確実にする。この触媒は乾燥シート重量基準で約０．５ないし１０％使用することができる。好ましくはその触媒前駆体は約１ないし５重量％、そして最も好ましくは１ないし３重量％の量で使用される。適当な有機物の含有によって、もしその空孔サイズが自由燃焼速度の制御のために流れを制限することができ、そしてその管体の中に熱い燃焼ガスを閉じ込めることができるときは、その管体の中に所望の孔隙率が達成される。この紙の好ましい比重は約０．７０ｇ／ｃｍ3ないし０．８０ｇ／ｃｍ3の密度を有し、これはスラリーの中の比較的高い有機物含有量で達成される。
【００８０】
本発明の好ましい具体例の１つにおいてその管状要素は、従来の紙巻タバコのそれと同じ外直径を有することができ、それによって先端部が取り付けられたときにその装置の総合的外観が通常の紙巻タバコのそれであるようになる。自由燃焼速度の制限によって、この装置の中で使用されるその細巻きの非通常型紙巻タバコはおそらく３／４まで著しく少ない煙草を有することができ、そして本発明の好ましい具体例の１つによれば２／３少ない煙草を有することができる。自由燃焼速度の制御はその紙巻タバコが非喫煙期間の間に本発明の装置から、通常の紙巻タバコで得られるそれに相当する通常の喫煙ふかし回数が得られる程に充分に遅い燃焼が得られることを確実にする。さもなければ通常は通常寸法の紙巻タバコにおいて無駄になってしまうであろうその煙草使用量の重大な低下は、紙巻タバコの製造において通常の紙巻タバコの他の全ての利点及び特徴を実現しながら重大な経費の節約をもたらす。
【００８１】
本発明の好ましい各具体例を以上において説明した。本発明の精神又は添付の請求の範囲より逸脱することなく種々の変更をこれに加えることができることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】紙巻タバコの充填煙草が中に収容されている装置を示す本発明の好ましい具体例の斜視図である。
【図２】第１図の装置に沿う断面図である。
【図３】第１図の３−３線に沿う断面図である。
【図４】第１図の装置の末端を示す拡大図である。
【図５】紙巻タバコの充填煙草を収容しているこの装置を示す本発明の別な１具体例の斜視図である。
【図６】別な装置に沿う断面図である。
【図７】再使用できる装置の配置分解図である。
【図８】吸口、すなわち先端部を有するこの装置の斜視図である。
【図９】別な装置の配置分解図である。
【図１０】図９の装置の一方の端部の断面図である。
【図１１】第１０図の装置の分解した末端の図である。
【図１２】第１図の装置の別な構造の長手方向断面図である。
【図１３】第１２図の装置の別の具体例の長手方向断面図である。
【図１４】管状部材についての別な螺旋状巻き付け構造の斜視図である。
【図１５】第１４図の螺旋構造の長手方向断面図である。
【図１６】第１４図の螺旋形状のものの別な構造の長手方向断面図である。
【図１７】温度表示器を備えた装置の平面図である。
【図１８】止め突起を有するホルダに取り付けるのに適した紙巻タバコ先端の配置分解図である。
【図１９】管状要素のための別な具体例の断面図である。
【図２０】管状要素の別な具体例の斜視図である。
【図２１】第２０図の断面図である。
【図２２】セラミック材シートの多孔質ラップ材を有する管状要素の別な具体例の長手方向断面図である。
【図２３】フィルタ先端部の別な具体例の配置分解図である。
【図２４】第２３図の組み立てた装置の断面図である。
【図２５】第２３図の装置の射出成形された構成部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０  装置
１２、４８  管状要素
１４、５０  紙巻タバコ
１６、４６、９０、１０２  開口
１８、５４、９６  多孔質材料
２０  フィルタ先端部
２１  着火床
２２  タバコロッド
３５  先端部巻紙
４４、１１４  環状空間
６６  穴
７６  フィルター部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙巻タバコの煙を処理する方法において、
紙巻タバコの煙中の、臭気を発生させるアンモニア及びアルデヒドを、より正常な臭気を有する成分又は無臭の成分に変えるような触媒、酸化セリウム又は酸化セリウム前駆物質を使用することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記触媒が貴金属と組み合わせて使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記酸化セリウム前駆物質が、水和酸化セリウムであることを特徴とする請求項１に記載の方法。