ВЫДАЮЩЕЕ ИМПУЛЬСНЫЙ ПОТОК КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ
PULSE FLOW RELEASING SMOKING ARTICLE

Область техники
Настоящее изобретение относится к выдающему поток изделию. Более конкретно, изобретение относится к курительному с импульсной выдачей потока.
Уровень техники
Известные сигареты содержат отрезок сигаретной палочки и один или более фильтрующих частей, соединенных с сигаретной палочкой оберткой, называемой ободковой бумагой. Эти сигареты выдают дым непрерывным потоком пропорционально усилию всасывания, обеспечиваемому курильщиком. С дымовым потоком также может всасываться воздух, смешиваемый с дымовым потоком, через вентиляционные впускные отверстия по наружной поверхности фильтра сигареты.
Раскрытие изобретения
В настоящем изобретении предлагается выдающее поток изделие (flow delivery article), относящееся к курительному изделию, включая продукт, нагреваемый без горения, электронную сигарету и другие курительные изделия, выдающие аэрозоль/жидкостную пыль/пар. Выдающее поток изделие может включать изделие табачной промышленности, например, сигарету или электронную сигарету.
Поток, создаваемый выдающим поток изделием, представляет собой газовый поток. Выдающее поток изделие может подавать поток в форме дыма, аэрозоля, воздуха, пара, жидкостной пыли или их смеси. Газовый поток может содержать твердые частицы, увлекаемые потоком.
В настоящем изобретении предлагается выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее курительное изделие и узел (компонент) управления потоком для управления прохождением по меньшей мере одного потока для формирования группы импульсных выбросов (пиков) потока.
В варианте выполнения, в настоящем изобретении предлагается выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее насколько проходов для потока, и узел управления потоком для неоднократно повторяющихся изменений относительной величины потока через эти проходы.
В вариантах выполнения, в настоящем изобретении предлагается выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком для формирования по меньшей мере одного потока в процессе затяжки из выдающего поток изделия, причем упомянутый по меньшей мере один поток содержит соответствующую группу импульсных выбросов потока. По меньшей мере один поток может содержать несколько различных потоков, каждый из которых содержит соответствующие группы импульсных выбросов потока.
По меньшей мере один поток может представлять собой по меньшей мере поток дыма, или поток воздуха, или поток ароматизатора, или смесь дыма/воздуха/ароматизатора.
В варианте выполнения, в настоящем изобретении предлагается выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком, выполненный с возможностью осуществления нескольких изменений потока для получения, тем самым, изменяющегося во времени потока. Каждое изменение потока может представлять собой изменение относительной величины потока через разные проходы для потока.
В варианте выполнения, в настоящем изобретении предлагается выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком, позволяющий сформировать по меньшей мере три последовательных импульса потока.
В варианте выполнения, в настоящем изобретении предлагается выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком для управления прохождением потока для формирования по меньшей мере трех последовательных импульсов потока. Каждый из этих трех последовательных импульсов потока может отличаться от других.
Используемый в настоящем описании термин "выдающее поток изделие" охватывает продукты, выдающие газовый поток, например, курительные изделия, продукты, нагреваемые без горения, электронные сигареты и изделия, выдающие аэрозоль/жидкостную пыль/пар. Предпочтительно, выдающее поток изделие представляет собой изделие табачной промышленности, например, сигарету или электронную сигарету. Поток, создаваемый выдающим поток изделием, содержит газовый поток.
Выдающее поток изделие может выдавать поток в форме дыма, аэрозоля, воздуха, пара, жидкостной пыли или их смеси. В некоторых примерах, несколько источников потока могут включать источник дыма, имеющего первый аромат, и источник дыма, имеющего второй аромат.
В различных вариантах выполнения, узел управления потоком содержит подвижный элемент, при этом перемещение подвижного элемента изменяет относительную величину потока через разные проходы для потока. Подвижный элемент может быть выполнен так, что поступающий поток вызывает перемещение подвижного элемента.
Подвижный элемент может содержать вращающийся элемент, выполненный так, что вращением вращающегося элемента изменяется относительная величина потока через упомянутые проходы для потока.
Вращающийся элемент может представлять собой вращающийся элемент, приводимый в действие потоком, имеющий одну или более взаимодействующих с потоком частей, выполненных с возможностью приведения во вращение вращающегося элемента при поступлении потока.
В варианте выполнения, узел управления потоком содержит винтовое устройство.
В варианте выполнения, подвижный элемент содержит первую взаимодействующую с потоком часть для приведения во вращение вращающегося элемента при поступлении первого потока, и вторую взаимодействующую с потоком часть для приведения во вращение вращающегося элемента при поступлении второго потока.
Первая взаимодействующая с потоком часть может представлять собой спиральный элемент, и вторая взаимодействующая с потоком часть может представлять собой спиральный элемент.
Первая взаимодействующая с потоком часть может представлять собой одну или более лопастей, и вторая взаимодействующая с потоком часть может представлять собой одну или более лопастей.
Предлагаемое выдающее поток изделие содержит (представляет собой) курительное изделие.
Курительное изделие может содержать сигаретную палочку и фильтр, содержащий узел управления потоком.
Узел управления потоком может быть расположен между фильтром и сигаретной палочкой. В альтернативном варианте, узел управления потоком может быть расположен внутри фильтра.
В различных вариантах выполнения, узел управления потоком располагается на мундштучном конце курительного изделия.
В варианте выполнения, подвижный элемент содержит крыльчатку, расположенную так, что поступающий поток вызывает ее вращение. Курительное изделие может дополнительно содержать держатель для удерживания подвижного элемента в потоке.
Подвижный элемент может содержать вращающееся отверстие, выполненное с возможностью пропускания потока через первый проход для потока в первом угловом положении, и через второй проход для потока во втором угловом положении.
Подвижный элемент может содержать вентиль (клапан).
Узел управления потоком может быть выполнен с возможностью формирования потока, содержащего последовательность импульсов.
Выдающее поток изделие может содержать ароматизирующий компонент для ароматизации по меньшей мере некоторых из упомянутых импульсов.
Узел управления потоком может быть выполнен с возможностью создания вибрации для передачи тактильного воздействия пользователю.
В различных вариантах выполнения выдающее поток изделие имеет вид курительного изделия, содержащего любой из различных узлов управления потоком, предложенных в настоящем изобретении.
В данном описании, термин "курительное изделие" включает продукты для курения, например, сигареты, сигары, сигариллы и трубки на основе табака, производных табака, разрыхленного табака, восстановленного табака, или заменителей табака, а также продукты, нагреваемые без горения.
В некоторых вариантах выполнения, курительным изделием может быть курительное изделие, использующее горение, например, сигарету. В альтернативном варианте, курительное изделие может и не использовать горение, например, электронная сигарета, или иное изделие без горения, используемое для курения.
В варианте выполнения, в настоящем изобретении предлагается курительное изделие, содержащее узел управления потоком для формирования по меньшей мере одного потока во время затяжки курительным изделием, содержащего соответствующую группу импульсных выбросов потока. По меньшей мере один поток может содержать несколько разных потоков, каждый из которых содержит соответствующую группу импульсных выбросов потока.
В варианте выполнения, в изобретении предлагается курительное изделие, содержащее узел управления потоком для управления прохождением по меньшей мере одного потока для формирования группы импульсных выбросов потока. По меньшей мере один поток может представлять собой по меньшей мере поток дыма, или поток воздуха, или поток ароматизатора, или смесь дыма/воздуха/ароматизатора.
В варианте выполнения, в настоящем изобретении предлагается курительное изделие, содержащее узел управления потоком, выполненный с возможностью осуществления нескольких изменений потока при затяжке курительным изделием, для получения изменяющегося во времени потока.
Каждое изменение потока может представлять собой изменение относительной величины потока через разные проходы для потока.
В варианте выполнения, в настоящем изобретении предлагается курительное изделие, содержащее узел управления потоком, позволяющий сформировать по меньшей мере три последовательных импульса потока.
В изобретении также предлагается курительное изделие, содержащее узел управления потоком для управления прохождением потока, для формирования по меньшей мере трех последовательных импульсов потока. Каждый из этих трех последовательных импульсов потока может отличаться от других.
Узел управления потоком может быть выполнен с возможностью формирования повторяющейся группы из упомянутых трех последовательных импульсов потока.
В настоящем описании, термины "вкусовое вещество" и "ароматизатор" относится к материалам, которые в соответствии с местным законодательством, могут быть использованы для придания продукту желаемого вкуса или аромата. Они могут включать экстракты (например, лакричника, гортензии, листа японской белоствольной магнолии, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, мяты японской, анисового семени, корицы, пряных трав, винтергрена, вишни и других ягод, персика, яблока, ликера Драмбуи, виски Бурбон, виски Скотч и других марок виски, мяты, перечной мяты, лаванды, кардамона, сельдерея, каскарильного масла, мускатного ореха, сандалового дерева, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, акации, тмина, коньяка, жасмина, иланг-иланга, шалфея, фенхеля, душистого перца, имбиря, аниса, кориандра, кофе, или масла мяты любых видов genus Mentha), вещества, корректирующие аромат, вещества подавляющие восприятие горечи, усилители восприятия, сахар и (или) заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или манит) и другие добавки, например, активированный уголь, хлорофилл, минералы, растительные вещества, освежители дыхания. Они могут представлять собой искусственные, синтетические или природные ингредиенты или их смеси. Они могут быть в любой подходящей форме, например, масло, жидкость или порошок.
В настоящем изобретении также предлагается фильтр для курительного изделия, содержащий любой из различных узлов управления потоком в соответствии с настоящим изобретением.
В различных вариантах выполнения, узел управления потоком выполнен с возможностью создания импульсов с частотой в интервале от 50 до 150 Гц, например, от 60 до 100 Гц, или примерно 70 Гц, или примерно 80 Гц. В вариантах выполнения, частота формируемых импульсов может составлять в интервале от 30 до 1000 Гц, например, от 50 до 200 Гц, или, например, от 60 до 70 Гц.
Для лучшего понимания представленного здесь изобретения, далее в качестве примера приводится описание вариантов его выполнения, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
на фиг. 1 представлен вид осевого сечения частного варианта курительного изделия, в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 представлен более подробно вид осевого сечения узла управления потоком частного варианта курительного изделия;
на фиг. 3 представлен перспективный вид курительного изделия с удаленной его частью, иллюстрирующий частный вариант узла управления потоком;
на фиг. 4 представлен перспективный вид частного варианта узла управления потоком со снятым кожухом, показывающий узел ротора в первом положении;
на фиг. 4а представлена статорная часть узла управления потоком;
на фиг. 5 представлен перспективный вид частного варианта узла управления потоком со снятым кожухом, показывающий узел ротора во втором положении;
на фиг. 6 схематически представлен пример импульсного потока;
на фиг. 7 представлены частные варианты вращающегося диска узла ротора;
на фиг. 8 представлен перспективный вид сигареты, содержащей узел управления потоком, расположенный между сигаретной палочкой и фильтрующей вставкой;
на фиг. 9а представлен дымовой канал узла управления потоком;
на фиг. 9б представлен воздушный канал узла управления потоком;
на фиг. 10 представлено лопастное колесо узла управления потоком;
на фиг. 11а представлен перспективный вид сигареты, содержащей узел управления потоком, расположенный на мундштучном конце, вблизи фильтрующей вставки;
на фиг. 11б узел управления потоком, представленный на фиг. 11а, показан более подробно;
на фиг. 12а представлен вращающийся элемент с удаленной его частью, с показанным внутренним спиральным винтом;
на фиг. 12б представлен опорный элемент;
на фиг. 13а-в представлен вращающийся элемент в разных положениях внутри узла управления потоком;
на фиг. 14а представлен перспективный вид сигареты, содержащей узел управления потоком, расположенный на мундштучном конце, вблизи фильтрующей вставки;
на фиг. 14б узел управления потоком, представленный на фиг. 14а, показан более подробно;
на фиг. 14в показана часть узла управления потоком;
на фиг. 14г представлен перспективный вид спирального ротора узла управления потоком;
на фиг. 14д представлена мундштучная часть узла управления потоком;
на фиг. 14е представлен вид кожуха канала для потока узла управления потоком;
на фиг. 15а-в представлены различные положения ротора внутри узла управления потоком;
на фиг. 16а-г представлены различные конструкции узлов управления потоком;
на фиг. 17 представлен другой частный пример выдающего поток изделия в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 18 представлены раздельные иллюстрации дымового и воздушного узлов потока частного варианта импульсного потока;
на фиг. 19 представлен другой частный пример выдающего поток изделия в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 20 представлены раздельные иллюстрации дымового и воздушного узлов потока частного варианта импульсного потока;
на фиг. 21 представлен другой частный пример выдающего поток изделия в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 22 представлен другой частный пример узла управления потоком в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 23 представлена версия частного варианта узла управления потоком, показанного на фиг. 13.
В качестве иллюстрации, не ограничивающей изобретения, на фиг. 1 представлен вид сечения выдающего поток изделия в виде сигареты 1. На чертеже показано, что сигарета 1 содержит генератор дыма в виде сигаретной палочки 2, и первого и второго звеньев 3, 4 фильтрующей вставки. Сигарета 1 также содержит узел 5 управления потоком, расположенный между двумя звеньями 3, 4 фильтрующей вставки. Видно, что сигаретная палочка 2, звенья 3, 4 фильтра и узел 5 управления потоком расположены соосно и обернуты ободковой бумагой 6 для их скрепления друг с другом.
Как показано на фиг. 2-4, узел 5 управления потоком включает подвижный элемент в форме узла 7 ротора, установленного с возможностью вращения между первой и второй частями 8, 9 статора. Видно, что узел 7 ротора содержит крыльчатку 10, приводимую во вращение потоком воздуха и дыма, втягиваемого курильщиком из воздушного и дымового каналов 11, 12, сформированных во второй части 9 статора. Узел ротора имеет отверстия 13, которые поочередно совмещаются с воздушным каналом 11 и дымовым каналом 12 при вращении так, что формируется импульсный поток, содержащий чередующиеся импульсы потока воздуха и дыма.
На фиг. 2 и 3 узел 5 управления потоком показан более подробно. Узел 7 ротора имеет вал 14, закрепленный в частях 8, 9 статора с возможностью вращения. В частном варианте, узел 7 ротора и части 8, 9 статора быть заключены в кожух, представляющий собой плотную цилиндрическую гильзу 15, показанную на фиг. 2 и 3. На фиг. 4 представлен перспективный вид со снятой гильзой 15. На фиг. 4а часть 9 статора показана отдельно.
Как показано на фиг. 4, лопасти 16 прикреплены к валу 14 и отходят от него, образуя крыльчатку 10. Вращающийся диск 17 прикреплен к валу 14 в точке, продольно разнесенной с крыльчаткой 10. Вращающийся диск 17 включает отверстие 13, которое, в процессе использования, вращается с остальной частью узла 7 ротора.
Как показано на фиг. 3, один конец вала 14 закреплен с возможностью вращения в области 18 ступицы первой части 8 статора. Противоположный конец вала закреплен с возможность вращения в области 9 ступицы второй части 9 статора. Для облегчения вращения узла 7 ротора в областях 18, 19 ступицы также могут быть установлены подшипники.
Как показано на фиг. 4, первая часть 8 статора имеет форму диска и содержит два окна 20, 21 для пропускания потока через часть 8 статора. Вторая часть 9 статора, показанная на фиг. 3, образует два раздельных канала 11, 12 для воздуха и дыма. Показано, что воздушный и дымовой каналы 11, 12 разделены L-образной перегородкой 22.
Как показано на фиг. 2 и 3, по боковой поверхности сигареты 1 сформированы впускные отверстия 23 для воздуха, обеспечивающие прохождение воздуха в воздушный канал 11. Впускные отверстия для воздуха представляют собой несколько сквозных отверстий с одной стороны кожуха 15. Впускные отверстия для воздуха также содержат отверстия, сформированные в ободковой бумаге 6, совмещенные с отверстиями в кожухе 15. В некоторых вариантах выполнения, кожух 15 может не использоваться. В некоторых вариантах выполнения, ободковая бумага может быть сформирована из воздухопроницаемого материала с тем, чтобы воздух проходил сквозь бумагу.
Когда отверстие 13 во вращающемся диске 17 совмещается с воздушным каналом 11 в положении, показанном на фиг. 4, образуется проход для потока воздуха от впускных отверстий 23 для воздуха в боковой поверхности фильтра в воздушный канал 11 и далее через него и через отверстие 13 к крыльчатке 10. При этом воздух может втягиваться курильщиком по проходу для потока воздуха, для вхождения в соприкосновение с крыльчаткой 10 и приведения ее во вращение. Прошедший мимо крыльчатки 10 воздух выходит через окна 20, 21 в первой части статора и далее через мундштучное звено 4 фильтра в рот курильщика.
Когда отверстие 13 находится в положении, показанном на фиг. 4, прохождению дыма по дымовому каналу 12 препятствует вращающийся диск 17. Кроме того, прохождению дыма в воздушный канал 11 мешает перегородка 22. В результате, в этом положении поток, втягиваемый из сигареты 1, в основном или целиком представляет собой воздух. В некоторых вариантах может быть желательным подмешивать некоторое количество дыма в воздушный поток, в этом случае между вращающимся диском 17 и второй частью 9 статора может быть оставлен продольный зазор, позволяющий проходить некоторому количеству дыма из дымового канала 12 по обходному пути к отверстию 13. В других вариантах, напротив, продольный зазор между вращающимся диском 17 и второй частью статора может быть сделан достаточно малым для того, чтобы только воздух втягивался из сигареты в положении, показанном на фиг. 4.
Когда отверстие 13 совмещено с дымовым каналом 12, как показано на фиг. 5, проход для потока дыма образуется от сигаретной палочки 2 через отрезок 3 фильтра, через дымовой канал 12 и через отверстие 13. При этом дым может втягиваться курильщиком из сигаретной палочки 2 по проходу для потока дыма так, чтобы входить в соприкосновение с крыльчаткой 10 и приводить ее во вращение. Дым, проходящий через крыльчатку 10, следует сквозь окна 20, 21 в первую часть статора, затем через мундштучное звено 4 фильтра и далее в рот курильщика.
Когда отверстие 13 находится в положении, показанном на фиг. 5, прохождению воздуха через воздушный канал 11 препятствует вращающийся диск 17. Кроме того, воздуху не позволяет проходить в дымовой канал 12 перегородка 22. В результате, в этом положении поток, втягиваемый из сигареты 1, в основном или целиком представляет собой дым. В некоторых вариантах, небольшое количество воздуха может протекать из воздушного канала 11 по обходному пути в отверстие 13 через продольный зазор между вращающимся диском 17 и второй частью 9 статора с тем, чтобы смешиваться с дымовым потоком, втягиваемым через дымовой канал 12. В других вариантах, продольный зазор между вращающимся диском 17 и второй частью статора может быть достаточно мал, чтобы в положении, показанном на фиг. 5, из сигареты втягивался только дым.
При использовании, курильщик затягивается сигаретой, и возникающий поток приводит во вращение крыльчатку 10, вызывая тем самым вращение отверстия 13. Поток в виде дыма или воздуха достигает крыльчатки и вызывает вращение вне зависимости от того, совмещено отверстие 13 с воздушным каналом 11, как показано на фиг. 4, или дымовым каналом 12, как показано на фиг. 5. В промежуточном положении, где отверстие 13 перекрывает торцевую область 22а перегородки 22, часть отверстия 13 совмещается с воздушным каналом, а часть совмещается с дымовым каналом. В этом положении, через отверстие 13 имеется проход для потока дыма и также проход для потока воздуха, поэтому как воздух, так и дым, проходят и поворачивают крыльчатку 10 перед тем, как попасть в рот курильщика.
Таким образом, когда курильщик затягивается сигаретой, вращающееся отверстие поочередно совмещается с воздушным и дымовым каналами 11, 12. При этом узел управления потоком действует как вентиль, поочередно переключающий поток между дымовым и воздушным проходами для потока. В результате, курильщику предоставляется импульсный поток, содержащий чередующиеся импульсы дымового и воздушного потока.
На фиг. 6 схематически показан пример импульсного потока во время затяжки, в соответствии с вариантом выполнения. Видно, что общий поток включает дымовой компонент потока, содержащий несколько дымовых импульсов 24а, и воздушный компонент потока, содержащий несколько воздушных импульсов 24b. За каждым дымовым импульсом 24а следует воздушный импульс 24b, поэтому дымовые и воздушные импульсы 24а, 24b в импульсном потоке чередуются. Таким образом, формируется последовательность чередующихся импульсов воздушного и дымового потока. Несмотря на то, что расход дыма может в некоторых вариантах спадать до нуля в определенные моменты времени, как это показано на фиг. 6, это не считается ограничивающим признаком импульсного дымового потока. В некоторых вариантах, каждый воздушный импульс 24b может в основном содержать воздух, но может также включать и некоторое количество дыма, например, втягиваемого по обходному пути из дымового канала 12, как это было описано выше со ссылкой на фиг. 4. Аналогично, в некоторых вариантах каждый дымовой импульс может включать какое-то количество воздуха, втягиваемого по обходному пути из воздушного канала 11, как это было описано выше со ссылкой на фиг. 5.
Как показано на фиг. 6, по мере нарастания дымового импульса, предшествующий воздушный импульс снижается, или наоборот, так, что суммарный поток (т.е., дымовой и воздушный импульсные потоки вместе) может в некоторых вариантах выполнения оставаться постоянным или в основном постоянным, при вращении отверстия 13. Как показано на фиг. 4, в некоторых угловых положениях, отверстие 13 может быть частично заблокировано торцевой частью перегородки 22а так, чтобы суммарный поток снизился и затем вырос снова при вращении. Ширина торцевой части перегородки 22а может быть выбрана так, чтобы получить нужную степень изменения суммарного потока.
Как показано на фиг. 6, каждый дымовой импульс 24а образует импульсный выброс 25а дымового потока. Аналогично, каждый воздушный импульс 24b образует импульсный выброс 25b воздушного потока. Импульсные выбросы 25b воздушного потока смещены во времени друг относительно друга. Аналогично, импульсные выбросы 25а дымового потока смещены во времени один от другого, создавая импульсный дымовой поток.
Возможны многочисленные варианты конструкции узла 5 управления потоком. Например, хотя показанное на фиг. 4 отверстие 13 имеет круглую форму, в альтернативном варианте отверстие может иметь другой размер или форму. Кроме того, вместо одного отверстия, в альтернативном случае может использоваться несколько отверстий. Изменением размера, формы и(или) числа отверстий можно менять характеристики воздушных и дымовых импульсов потока на фиг. 6. Например, отверстие 13 может быть изменено так, чтобы изменилась амплитуда импульсов, длительность импульсов и (или) форма импульсов. На фиг. 7а, 7б и 7в показаны три частных варианта выполнения отверстия 13.
В некоторых случаях, например, как показано на фиг. 7а, отверстие может иметь достаточно малую ширину с тем, чтобы в некоторых угловых положениях все поперечное сечение отверстия 13 было перекрыто торцевой областью перегородки 22. Хотя при такой форме отверстия может существовать промежуток времени, когда на крыльчатку 10 не попадает или попадает очень слабый поток, за счет момента инерции крыльчатки 10 отверстие 13 будет продолжать вращаться, пока оно снова не будет совмещено с каналами 11, 12 для потока, снова приводя во вращение крыльчатку. В некоторых вариантах выполнения, благодаря форме отверстия, показанного на фиг. 7а, после каждого дымового или воздушного импульса вводится промежуток, когда на выходе сигареты отсутствует поток. Подобные промежутки "без потока" между соседними импульсами воздушного и дымового потоков предоставляют новые ощущения курильщику, которые могут быть интересны потребителю.
На фиг. 8 представлен вид разреза сигареты 1, имеющей узел 26 управления потоком, помещенный между сигаретной палочкой 2 и фильтрующей вставкой 3. Как показано, сигаретная палочка 2, фильтрующая вставка 3 и узел 26 управления потоком расположены соосно и обернуты скрепляющей их ободковой бумагой 6.
Узел 26 имеет первую и вторую части 27, 28, из которых первая часть 27 представляет часть 27 дымового канала, а вторая часть 28 представляет часть 28 воздушного канала. Узел 26 также содержит вращающийся элемент 29 в форме цилиндрической турбины, или лопастного колеса 29, выполненного с возможностью вращения относительно частей 27, 28 канала. Лопастное колесо 29 установлено с возможностью вращения внутри двух частей 27, 28 канала.
На фиг. 9а представлен в перспективе вид части 27 дымового канала, внутри которой расположено лопастное колесо 29. На фиг. 9б представлен в перспективе вид части 28 воздушного канала, внутри которой расположено лопастное колесо 29. На фиг. 10 лопастное колесо 29 показано отдельно.
Как показано на фиг. 9а и 9б, наружная поверхность каждой из двух частей 27, 28 канала имеет форму половины цилиндра так, что при их объединении, две части 27, 28 канала образуют цилиндрический узел 26 управления потоком. В некоторых вариантах выполнения, две части 27, 28 каналов могут располагаться в кожухе, представляющем собой плотную цилиндрическую гильзу. По меньшей мере одна из частей канала, в данном случае, часть 27 второго канала, содержит перегородку 30. Как показано на фиг. 8, при их объединении для формирования компонента 26, первая и вторая части 27, 28 канала образуют отдельные каналы для дымового потока и воздушного потока, при этом каналы дымового потока и воздушного потока разделены перегородкой 30. Форма перегородки 30 обеспечивает размещение лопастного колеса 29. Между частями канала по существу отсутствует утечка потока.
Каждая из двух частей 27, 28 канала имеет табачный конец 27а, 28а и мундштучный конец 27b, 28b. Впускная секция 31, 32, имеющая полость для приема потока в узел 26, располагается между концом части 27а, 28а канала со стороны сигаретной палочки и лопастным колесом 29. Выпускная секция 33, 34 расположена между лопастным колесом 29 и мундштучным концом части 27, 28 канала.
Для увеличения момента, прикладываемого воздушным потоком и дымовым потоком к лопастному колесу 29, форма внутренней поверхности 35, 36 двух частей 27, 28 канала выбрана так, чтобы направлять воздух или дым в основном в сторону или вокруг боковой поверхности лопастного колеса 29. Между частями 27, 28 канала и лопастным колесом 29 может быть зазор, позволяющий втягивать воздух или дым вокруг лопастного колеса 29. Внутренняя поверхность 35, 36 частей 27, 28 канала также имеет суженную область 37, 38, которая может создавать эффект трубки Вентури, увеличивая скорость потока воздуха или дыма.
Лопастное колесо 29 подробно показано на фиг. 10. Лопастное колесо 29 имеет в целом цилиндрическую форму, и его первый конец 39 и второй конец 40 неподвижно соединены друг с другом. Лопастное колесо 29 установлено внутри двух частей 27, 28 канала так, что первый конец 39 лопастного колеса 29 расположен внутри части 27 дымового канала, а второй конец 40 лопастного колеса 29 расположен внутри части 28 воздушного канала.
Первый и второй концы 39, 40 лопастного колеса 29, расположены соосно и в показанном варианте выполнения идентичны друг другу, за исключением того, что сформированы с поворотом на 180° друг относительно друга.
Первый и второй концы 39, 40 каждый включают соответствующую область лопастей, имеющую несколько лопастей 41, 42. Как показано на фиг. 9а, 9б и 10, область лопастей первого конца сформирована повернутой на 180° относительно области лопастей второго конца.
Как показано, конец 39 также имеет сплошную полуцилиндрическую часть 43, в которой лопасти 41 не сформированы. Радиус части 43 примерно равен радиусу дуги, образованной концами лопастей 41.
Аналогично, конец 40 также имеет сплошную полуцилиндрическую часть, в которой не сформированы лопасти 42. Радиус части 44 примерно равен радиусу дуги, образованной концами лопастей 42.
Как будет более подробно описано ниже, части 43, 44 действуют как блокирующие поток секции, которые периодически преграждают поток через соответствующие каналы потока при вращении лопастного колеса 29. Когда блокирующая поток секция 43 первого конца 39 блокирует дымовой канал, воздушный поток в воздушном канале заставляет вращаться область лопастей второго конца 40 для поворота лопастного колеса 29. Аналогично, когда часть 44 второго конца 40 блокирует воздушный канал, поток дыма в дымовом канале заставляет вращаться область лопастей первого конца 39 для вращения лопастного колеса 29. Таким путем, лопастное колесо 29 постоянно приводится во вращение потоком, втягиваемым по дымовому и воздушному каналам.
Хотя на фиг. 8, 9а, 9б и 10 показаны области 43, 44, каждая из которых имеет плавную криволинейную боковую поверхность, в некоторых вариантах выполнения, каждая область 43, 44 может иметь на своей боковой поверхности несколько расположенных по окружности невысоких гребней.
Часть 27 дымового канала подробно показана на фиг. 9а. Когда лопасти 41 лопастного колеса 29 совмещены с суженной областью 37 части 27 дымового канала, формируется проход для потока от сигаретной палочки 2 во впускную секцию 31 дымового канала с тем, чтобы попасть на лопасти 41 первого конца 39 лопастного колеса 29. В процессе использования, дым может втягиваться курильщиком через проход для потока дыма так, чтобы прийти в соприкосновение с лопастями 41 и заставить вращаться лопастное колесо 29. При этом лопастное колесо 29 приводится во вращение потоком дыма, втягиваемым пользователем. Дым, походящий мимо лопастного колеса 29, проходит через выпускную секцию 33 дымового канала и далее в рот курильщика.
В каждый данный момент, некоторые из лопастей 41, 42 или все лопасти первого или второго концов 39, 40 лопастного колеса 29 совмещены с суженной областью 37, 38, и на них может быть направлен поток, втягиваемый пользователем. При этом, когда пользователь делает затяжку сигаретой, результирующий поток в форме дыма или воздуха приводит во вращение лопастное колесо 29.
Когда лопасти 41 совмещены с суженной областью 37 части 27 дымового канала, блокирующая поток секция 44 совмещена с суженной областью 38 части 28 воздушного канала. Тем самым предотвращается прохождение воздуха через часть 28 воздушного канала. Кроме того, перегородкой 30 также предотвращается прохождение воздуха в часть 27 дымового канала. В результате в этом положении поток, втягиваемый из сигареты 1, в основном или полностью представляет собой дым. Этот поток вращает лопастное колесо 29, что приводит к совмещению блокирующей поток секции 43 с суженной областью 37 части 27 дымового канала, предотвращая, тем самым, дальнейшее прохождение потока дыма. Также перегородкой 30 предотвращается прохождение дыма в часть 28 воздушного канала. В результате, в данном положении дым по существу не может быть вытянут из сигареты 1.
Вращение лопастного колеса 29 приводит к совмещению лопастей 42 с суженной областью 38 части 28 воздушного канала 28. Этот воздушный поток вызывает дальнейшее вращение лопастного колеса 29.
Таким образом, когда курильщик затягивается сигаретой, возникающее вращение лопастного колеса 29 приводит к поочередному совмещению лопастей 41, 42 с воздушным и дымовым каналами 27, 28. При этом узел управления потоком действует как вентиль, который выполняет повторяющиеся переключения потока между дымовыми и воздушными проходами для потока. Тем самым, курильщику предоставляется импульсный поток, содержащий чередующиеся импульсы дымового и воздушного потока.
Возможны многочисленные варианты узла 26 управления потоком. В некоторых вариантах может существовать зазор между лопастным колесом 29 и одной или обеими частями 27, 28. В дополнение или в качестве альтернативы, блокирующие поток секции 43, 44 могут содержать ряд невысоких гребней. В этих вариантах выполнения, некоторое прохождение воздушного или дымового потока может происходить даже когда лопасти 41, 42 не совмещены с соответствующими воздушными или дымовыми каналами 27, 28. Подобная утечка потока может улучшать характеристики вращения лопастного колеса 29.
В представленном варианте выполнения, перегородка 30 предотвращает какое-либо смешивание потоков воздуха и дыма, пока потоки не выйдут из выпускных секций 33, 34. В других вариантах выполнения, выпускные секции 33, 34 могут быть приспособлены для модификации импульсных потоков воздуха и дыма. Например, выпускные секции могут быть выполнены так, чтобы потоки воздуха и дыма объединялись для формирования единого импульсного потока внутри узла 26 управления потоком. В других вариантах выполнения, выпускные секции 33, 34 могут позволять вводить ароматизатор в импульсные потоки воздуха и дыма.
В некоторых вариантах, узел управления потоком может включать три канала, например, для импульсной выдачи дыма, воздуха и ароматизатора. В этих вариантах, узел может иметь отдельные части дымового канала, воздушного канала и канала ароматизатора. Кроме того, лопастное колесо может быть разделено по длине на три части, где каждая треть выполнена так, что одна третья часть ее окружности имеет лопасти, а две трети имеют блокирующую поток секцию. В процессе использования, поток дыма, воздуха или ароматизатора, втягиваемый пользователем, приводит во вращение лопастное колесо, образуя импульсный поток дыма, воздуха или ароматизатора.
Возможны многочисленные изменения узла 26 управления потоком. В варианте выполнения, представленном на фиг. 8-10, ось вращения лопастного колеса 29 расположена перпендикулярно продольной оси курительного изделия 1. Однако в других вариантах выполнения лопастное колесо 29 может быть установлено под косым углом к продольной оси курительного изделия 1. В этих вариантах выполнения, для увеличения крутящего момента, приложенного потоком дыма к лопастному колесу 29, лопасти 41, 42 могут иметь форму спирали, проходящей по круговой поверхности лопастного колеса 29. В этих вариантах выполнения, лопастное колесо может быть закреплено с возможностью вращения посредством полой цилиндрической ступицы. Ступица может содержать дополнительный проход для потока, который может быть приспособлен для выдачи импульсного потока.
В некоторых вариантах выполнения, вместо цилиндрического лопастного колеса, может использоваться подвижный элемент, имеющий примерно сферическую или овальную форму. Преимущество сферической формы состоит в том, что она позволяет оптимизировать объем потока, используемого для вращения подвижного элемента, особенно при использовании в комбинации с, по существу, цилиндрическим каналом, благодаря оптимизации взаимодействия между дымом и подвижным элементом.
На фиг. 11а представлен другой узел 50 управления потоком, помещенный на мундштучном конце сигареты 1. Сигарета 1 также содержит сигаретную палочку 2 и фильтрующую вставку 3. Как показано на чертеже, сигаретная палочка 2, фильтрующая вставка 3 и узел 50 управления потоком расположены соосно и обернуты скрепляющей их ободковой бумагой 6.
На фиг. 11б узел 50 управления потоком показан более подробно. Узел 50 имеет форму осевой турбины, содержащей вращающийся элемент 51, показанный отдельно на фиг. 12а. Вращающийся элемент 51 содержит канал 52 дымового потока и канал 53 воздушного потока. В процессе использования, вращающийся элемент 51 приводится во вращение посредством потоком воздуха и дыма, втягиваемого пользователем. Вращающийся элемент 51 вращается относительно опорного элемента 54, показанного отдельно на фиг. 12б. Опорный элемент 54 имеет несколько окон 62, 63, 64. При вращении вращающегося элемента 51, каналы 52, 53 воздушного и дымового потоков поочередно совмещаются с окнами так, что формируется импульсный поток, содержащий воздушные и дымовые импульсы.
На фиг. 12а показан вращающийся элемент 51. Вращающийся элемент 51 содержит цилиндрическую трубку 56. Внутри трубки 56 имеется спиральный винт 57, образующий спиральный канал 52 дымового потока сквозь трубку 56. В процессе использования, поток дыма может втягиваться из сигаретной палочки 2 через фильтрующую вставку 3 и через канал 52 дымового потока. Поток дыма заставляет вращаться спиральный винт 57, тем самым приводя во вращение вращающийся элемент 51.
Вращающийся элемент 51 также содержит одну или более спиральных лопастей 58, проходящих по спирали по наружной круговой поверхности. Как показано на фиг. 11б, вращающийся элемент 51 заключен внутри и вращается относительно кожуха, представляющего собой плотную цилиндрическую гильзу 59. Канал воздушного потока сформирован между вращающимся элементом 51 и гильзой 59.
В боковой поверхности курительного изделия 1 сформированы впускные отверстия 60 для воздуха так, что в процессе использования воздух может втягиваться в канал 53 воздушного потока. Впускные отверстия 60 для воздуха включают несколько сквозных отверстий в боковой стороне гильзы 59. Впускные отверстия 60 также включают отверстия, сформированные в ободковой бумаге 6 так, что они совмещены с отверстиями в гильзе 59. В некоторых вариантах, ободковая бумага может быть выполнена из неперфорированного воздухопроницаемого материала так, чтобы воздух проникал через бумагу.
В процессе использования, воздух может втягиваться через впускные отверстия 60 для воздуха и вдоль полости, сформированной между вращающимся элементом 51 и гильзой 59. При этом поток дыма воздействует на спиральные лопасти 58, вызывая вращение вращающегося элемента 51.
Как показано на фиг. 12а, мундштучный конец вращающегося элемента имеет первую заглушку 61 в виде сектора плоского диска с угловым размером 240°. Как показано на фиг. 11б, когда вращающийся элемент 51 расположен внутри гильзы 59, две трети площади поверхности дымового канала 52 и две трети площади поверхности воздушного канала 53 перекрыты заглушкой 61.
Как показано на фиг. 11б, узел 50 также имеет опорный элемент 54 на мундштучном конце. На фиг. 12б опорный элемент 54 показан отдельно. Вращающийся элемент 51 закреплен на мундштучном конце в опорном элементе 54 с возможностью вращения.
Неподвижный опорный элемент 54 имеет первое, второе и третье окна 62, 63, 64. Первое окно 62 представляет собой окно для потока дыма и образует проход, через который дым может втягиваться из канала 52 дымового потока в рот пользователя. При этом, как показано на фиг. 13а, когда вращающийся элемент 51 расположен так, что заглушка 61 не перегораживает первое окно 62, дым может быть втянут в рот пользователя. Дымовой поток при этом воздействует на спиральный винт 57, приводя во вращение вращающийся элемент 51. Вращением вращающегося элемента 51 заглушка 61 совмещается с первым окном 62 и перегораживает его, препятствуя прохождению потока дыма сквозь это окно. Одновременно, по мере вращения вращающегося элемента 51, заглушка 61 выходит из совмещения со вторым окном 63, как показано на фиг. 136. В результате, воздух может быть втянут в рот пользователя через канал 53 воздушного потока и через второе окно 63. Этот поток воздуха воздействует на спиральные лопасти 58, обеспечивая дальнейшее вращение вращающегося элемента 51. Вращение вращающегося элемента 51 поворачивает заглушку 61 в положение, где перекрыты первое и второе окна 62, 63 и где проход для потока формируется через третье окно 64, как показано на фиг. 13в. Третье окно 64 обеспечивает одновременное прохождение в рот пользователя потока дыма из канала 52 дымового потока и воздуха из канала 53 воздушного потока. Поток дыма и воздуха через третье окно 64 обеспечивает дальнейшее вращение вращающегося элемента. Таким образом, когда пользователь делает затяжку сигаретой, возникающее в результате вращение вращающегося элемента приводит к попеременному совмещению дымового и (или) воздушного каналов 52, 53 с окнами 62, 63, 64. При этом узел управления потоком действует как вентиль (клапан), поочередно переключающий поток между дымовым, воздушным и дымовым и воздушным проходами для потока.
В других вариантах выполнения, узел управления потоком может содержать третий проход для потока, например, содержащего ароматизатор. Это может быть осуществлено, например, разделением внутреннего пространства цилиндрической трубки 56 на внутреннюю сердцевину, содержащую первый спиральный винт, и внешнюю сердцевину, содержащую второй спиральный винт. Изменением окон 62, 63, 64 в опорном элементе 54, импульсы потока могут быть выданы поочередно от каждого из проходов для потока.
В других вариантах выполнения, импульсный поток может быть получен другими способами. Например, узел управления потоком может содержать вторую цилиндрическую гильзу, имеющую впускные отверстия для воздуха, которая прикреплена к вращающемуся элементу и вращается с первой цилиндрической гильзой. В этих вариантах выполнения, воздух может втягиваться в канал воздушного потока при совмещении впускных отверстий для воздуха в двух цилиндрических гильзах. Когда впускные отверстия для воздуха не совмещены, воздушный поток отсутствует. В этих вариантах выполнения, может втягиваться постоянный поток дыма. Кроме того, окна в опорном элементе могут иметь любую подходящую форму.
В некоторых вариантах выполнения, вращающийся элемент 51 может иметь эксцентрическое распределение массы для создания вибрации узла вдобавок к импульсному потоку. Например, вращающийся элемент 51 может иметь эксцентрическое распределение массы благодаря введению нарушающей баланс массы, например, внутрь спиральной лопасти 58. Кроме того, или в качестве альтернативы, ось, вокруг которой вращается вращающийся элемент 51, может быть смещена от его центра, в результате чего происходит его эксцентрическое вращение. Вообще, в таких вариантах выполнения, вращающийся элемент 51 может быть расположен так, что его центр масс не лежит на оси вращения.
На фиг. 14а показан другой узел 70 управления потоком, расположенный вблизи секции 3 фильтрующей вставки на мундштучном конце курительного изделия 1. Сигаретная палочка 2, фильтрующая вставка 3 и узел 70 управления потоком расположены продольно соосно и обернуты ободковой бумагой 6 для их скрепления друг с другом. Узел 70 управления потоком представляет собой винтовое устройство.
Винтовые устройства (например, насос с эксцентрическим винтом, также известный как винтовой насос или насос Муано) хорошо известны сами по себе и подробно описываться не будут. Вкратце, винтовое устройство содержит вращающийся элемент, выполненный с возможностью перемещения, в процессе вращения, одной или более полостей вдоль устройства, перенося тем самым поток.
Известно использование винтового устройства в качестве насосного устройства для переноса текучей среды или в качестве двигателя, например, в нефтедобыче. Винтовое устройство 70, показанное на фиг. 14а, напротив, представляет собой турбину, приводимую во вращение потоком, втягиваемым из курительного изделия 1.
Согласно более подробному описанию узла 70 управления потоком, показанного на фиг. 14б, он содержит спиральный ротор 71 и кожух 72 статора. Кожух 72 статора имеет внутреннюю поверхность 73, образующую канал для дыма.
На фиг. 14в приведен вид части сборки винтового устройства. В показанном варианте выполнения, ротор 71 имеет круговое поперечное сечение. Внутренняя поверхность 73 кожуха 72 статора по длине имеет форму двухлепестковой спирали, при этом внутри кожуха 72 между ротором 71 и внутренней поверхностью 73 кожуха образуется несколько полостей 74 определенного размера в каждом конкретном угловом положении ротора.
Как подробно показано на фиг. 14г и 14д, узел 70 управления потоком также содержит опорные элементы 75а, b, неподвижно закрепленные относительно кожуха 72 статора и кожуха 78 канала для потоков. Как показано, ротор 71 установлен с возможностью вращения посредством вытянутой прорези 76b, сформированной в опорном элементе 75b, и посредством планки 76а опорного элемента, сформированной в опорном элементе 75а мундштучного конца. Как показано на фиг. 14г, конец ротора 71 содержит выступающий элемент 77, расположенный с возможностью перемещения внутри вытянутой прорези 76b. При использовании, в процессе вращения ротора 71, выступающий элемент 77 на конце ротора выполняет колебания туда и обратно, перегораживая часть вытянутой прорези 76b. Выступающий элемент может иметь подшипники для облегчения вращения ротора 71. Другой конец ротора двигается туда и обратно при вращении ротора вдоль планки 76а опорного элемента.
Опорный элемент 75а мундштучного конца подробно показан на фиг. 14д. Проход для газового потока сформирован от просвета кожуха 72 статора вокруг планки 76а опорного элемента и далее через опорный элемент 75а мундштучного конца.
Узел 70 управления потоком также имеет кожух 78 канала для потока, который показан отдельно на фиг. 14е. В кожухе 78 канала для потока сформированы отдельные каналы 79, 80 для дыма и воздуха. Показано, что канал 79 дымового потока и канал 80 воздушного потока разделены L-образной перегородкой 81. Благодаря L-образной перегородке 81, дым от сгорания табака может втягиваться в канал 79 дымового потока, но не может попадать в канал 80 воздушного потока.
Впускные отверстия 82 сформированы по боковой поверхности сигареты 1, обеспечивая поступление воздуха в воздушный канал 80. Впускные отверстия для воздуха содержат несколько сквозных отверстий с одной стороны в боковой стенке кожуха 78 канала для потока. Впускные отверстия для воздуха также содержат отверстия, сформированные в ободковой бумаге 6, которые совмещены с отверстиями в кожухе 78 канала для потока. В некоторых вариантах, ободковая бумага может быть сформирована из воздухопроницаемого материала, благодаря чему воздух проходит сквозь бумагу.
Кожух 78 канала для потока также имеет первое и второе окна 83, 84, совмещенные с вытянутой прорезью 76а опорного элемента 75а. Первое окно 83 расположено на конце канала 79 дымового потока, а второе окно 84 расположено на конце канала 80 воздушного потока.
В процессе использования, когда курильщик делает затяжку курительным изделием 1, полости 74, сформированные между ротором 71 и внутренней поверхностью 73 кожуха 72 статора, втягиваются к опорному элементу 75а мундштучного конца узла 70 управления потоком, заставляя вращаться ротор 71. При вращении ротора, конец ротора перемещается туда и обратно вдоль вытянутой прорези 76а, попеременно совмещаясь с первым и вторым окнами 83, 84 в кожухе 78 канала для потока и перегораживая их.
На фиг. 15а, 15б, 15в показано положение ротора 71 относительно кожуха 78 канала для потока. Когда ротор 71 совмещен с первым окном, как это показано на фиг. 15а, от впускных отверстий 82 для воздуха, через канал 80 для воздушного потока, через второе окно 84 и далее в кожух 72 статора сборки винтового устройства сформирован проход для воздушного потока. При этом воздух может быть втянут пользователем через проход для воздушного потока так, чтобы прийти в соприкосновение с ротором 71 и привести его во вращение. Воздух, втянутый вдоль кожуха 72 статора, проходит вокруг планки 76а опорного элемента, через мундштучный опорный элемент 75а и далее в рот пользователя.
Когда ротор 71 находится в положении, показанном на фиг. 15а, первое окно 83 перегорожено ротором 71, в результате чего дым не может проходить внутрь кожуха 72 статора. Кроме того, перегородка 81 предотвращает прохождение дыма в воздушный канал 80. В результате, в этом положении поток, втягиваемый из сигареты 1, в основном или полностью представляет собой воздух.
Когда ротор 71 совмещен со вторым окном 84 в кожухе 78 канала для потока, как показано на фиг. 15б, от канала 79 дымового потока и через первое окно 83 в кожух 72 статора винтового устройства формируется проход для потока дыма. При этом дым может втягиваться пользователем через проход для дымового потока так, чтобы прийти в соприкосновение с ротором 71 и привести его во вращение. Дым, втянутый вдоль кожуха 72 статора, проходит вокруг планки 76а опорного элемента, через мундштучный опорный элемент 75а и далее в рот пользователя.
Когда ротор 71 находится в положении, показанном на фиг. 15б, второе окно 84 перекрывается ротором 71, в результате чего воздух не может проходить в кожух 72 статора. Кроме того, перегородка 81 препятствует прохождению воздуха в дымовой канал 79. В результате, в этом положении поток, втягиваемый из сигареты 1, в основном или полностью представляет собой дым.
В процессе использования, курильщик делает затяжку сигаретой, и возникающий при этом поток приводит во вращение ротор 71. Поток в форме дыма или воздуха попадает на ротор 71 и приводит его во вращение вне зависимости от того, совмещен ли ротор 71 с первым окном 83, как это показано на фиг. 15а, или со вторым окном 84, как это показано на фиг. 15б. В промежуточном положении, показанном на фиг. 15в, сформирован проход для дыма через первое окно 83 и также проход для воздуха через второе окно 84. Когда ротор находится в этом положении, как воздух, так и дым могут попадать на ротор 71 и крутить его, прежде чем пройти в рот пользователя.
Таким образом, когда пользователь делает затяжку сигаретой, ротор 71 поочередно совмещается с воздушным и дымовым каналами 79, 80. При этом узел управления потоком действует как вентиль, поочередно переключающий поток между дымовым и воздушным проходами для потока. В результате, курильщику предоставляется импульсный поток, содержащий чередующиеся и перекрывающиеся импульсы дымового и воздушного потоков. Возможны многочисленные изменения узла 70 управления потоком. Например, изменяя размеры и(или) форму окон 83, 84, можно изменять характеристики импульсов воздушного и дымового потоков.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 14 и 15, ротор 71 имеет круговое поперечное сечение, а внутренняя поверхность 73 кожуха 72 статора представляет собой двухлепестковую спираль. Вообще, может быть использовано любое винтовое устройство, в котором внутренняя поверхность 73 кожуха 72 имеет на один лепесток больше, чем ротор 71. Например, узел управления потоком может содержать двухлепестковый ротор, расположенный внутри трехлепестковой полости, либо трехлепестковый ротор, расположенный внутри четырехлепестковой полости, либо четырехлепестковый ротор, расположенный в пятилепестковой полости. Эти альтернативные варианты конструкции могут быть использованы для создания дополнительных проходов для потока. Например, в дополнение к проходам для потоков воздуха и дыма, может быть создан третий проход для потока ароматизатора, посредством использования двухлепесткового ротора, расположенного в трехлепестковой полости. В случае использования двух-, трех- или четырехлепестковых роторов, кожух канала для потока и, в частности, число и расположение окон 83, 84 должны быть изменены так, чтобы вращение ротора вызывало поочередное перекрытие и разблокирование окон. На фиг. 16а представлена конфигурация ротора 71, кожуха 72 статора и окон 83, 84 в случае однолепесткового ротора, показанного на фиг. 14 и 15. На фиг. 16б, 16в и 16г показаны конфигурация ротора 85, кожуха 86 статора и окон 87 в случае двух-, трех- и четырехлепестковых роторов, соответственно.
Варианты выполнения, содержащие сборки винтового устройства, представляют собой устройства с объемным вытеснением. Это означает, что по существу не происходит втягивания потока через устройство в отсутствие вращения устройства. В результате, временная задержка между моментом затяжки курильщиком и появлением ощущения импульсного потока сводится к минимуму.
Кроме того, было установлено, что варианты выполнения, содержащие сборки винтового устройства, также создают вибрацию при вращении. Вибрация устройств может быть усилена при необходимости. Например, ротор 71 может иметь эксцентрическое распределение массы, а возникающие из-за разбалансировки силы могут быть дополнительно отрегулированы изменением и диаметра ротора и (или) его шага.
Возможны многочисленные варианты конструкции узлов 5, 26, 50, 70 управления потоком. Например, хотя описанные выше вращающиеся элементы 7, 29, 51, 71 приводятся во вращение потоком воздуха и (или) дыма, втягиваемого курильщиком, в альтернативном варианте они могут приводиться во вращение другими средствами. Например, могут использоваться небольшой электродвигатель с батареей для вращения вращающихся элементов 7, 29, 51, 71. Специалистам должны быть известны подходящие двигатели, батареи и конструкции для приведения во вращение вращающихся элементов.
Далее, хотя были описаны подвижные элементы в виде вращающихся элементов, могут быть предложены и другие узлы управления потоком для выборочного управления прохождением одного или более потоков. Например, в некоторых вариантах выполнения, узел управления потоком может содержать один или более электромагнитных вентилей, управляемых электрическим током посредством соленоида. Вентиль (-и) может приводиться в действие для повторяющегося включения и выключения одного потока. При этом в некоторых вариантах выдающее поток изделие может формировать только один поток, например, поток дыма или воздуха или их смеси, и может содержать вентиль для повторяющегося включения и выключения этого потока с тем, чтобы формировать прерывистый импульсный поток. В других выдающих поток изделиях, может быть использован вентиль для повторяющегося переключения между разными потоками, например, повторяющегося переключения между дымом и воздухом.
Таким образом, согласно различным вариантам выполнения, предложено курительное изделие, в котором дым выдается импульсным потоком. Импульсный поток дыма предоставляет новые ощущения от курения, которые могут быть интересны потребителям.
В процессе постоянного стимулирующего воздействия от источника, например, температуры, вкуса или запаха, организм становится менее чувствительным. Например, первый укус яблока, или первый глоток вина могут иметь более сильный вкус, чем четвертый. Изменения в ощущении, например, температуры, могут восприниматься более остро, когда изменение происходит быстро, например, вход в сауну, или выход из самолета в сильно отличающихся климатических условиях.
Считается, что поверхности, на которые воздействует импульсы дыма из курительного изделия 1 (например, полость рта, верхние дыхательные пути, в основном, в задней части рта/горла), могут регулярно освежаться промежуточными импульсами воздуха. Благодаря этому может быть замедлено снижение чувствительности к дыму поверхностей воздействия, и изменено чувственное восприятие курения.
Возможны другие многочисленные изменения узлов управления потоком, описанных выше. Например, хотя показанные на чертежах узлы управления потоком обычно расположены между сигаретной палочкой 2 и фильтрпалочкой 3, в альтернативном случае узел управления потоком может быть сформирован внутри фильтрпалочки, например, располагаясь между двумя звеньями фильтрпалочки. В некоторых вариантах выполнения, узел управления потоком может находиться на самом конце мундштучной части курительного изделия, например, примыкая к звену фильтрпалочки.
Узлы управления потоком, могут быть, например, сформированы из подходящих биоразлагаемых материалов, например, полиэтилена (ПЭ) полигидроксиалконатов (РНА - от англ. polyhydroxyalkonate), полилактидов (ПЛА), поливиниловых спиртов (ПВС) или материалов на основе крахмала. Также могут быть использованы и другие материалы, например, полиамиды, полиэфирэфир кетоны (ПЭЭК), полиуретаны (ПУ), полиоксиметилен (ПОМ), материалы на основе целлюлозы, либо могут быть использованы другие подходящие материалы. В некоторых вариантах выполнения, узлы могут содержать углерод.
В соответствии с различными вариантами изобретения, в частном примере выполнения, узлы управления потоком могут генерировать импульсный поток с частотой от 3 до 1000 Гц. В вариантах выполнения, частота импульсов может составлять от 50 до 150 Гц, например, от 60 до 100 Гц, или может генерироваться примерно 70 Гц, или примерно 80 Гц. В вариантах выполнения, могут генерироваться импульсы с частотой в интервале от 30 до 1000 Гц, например, от 50 до 200 Гц, или, например, от 60 до 70 Гц. В некоторых вариантах, вибрация может давать смещение величиной ±0,1 мм.
На фиг. 17 схематически показан другой пример выдающего поток изделия в виде курительного изделия 90. Показано, что это курительное изделие 90 содержит звено (отрезок) 91 сигаретной палочки и звено 92 единой фильтрующей вставки. Курительное изделие 90 имеет узел управления потоком, содержащий переключатель 93 потока. Переключатель потока содержит один или более вентилей, например, электромагнитный вентиль (-и), который циклически переключают между потоком воздуха и дыма. Подходящие средства активного воздействия на переключатель потока для циклического переключения между дымом и воздухом, например, электрическим сигналом, должны быть понятны специалистам. Как показано, переключатель 93 потока приспособлен для чередующегося переключения между потоками, подводимыми через воздушный канал 94 и дымовой канал 95. По аналогии с воздушным и дымовым каналами в курительном изделии на фиг. 1, воздушный канал 94 получает воздух из впускного отверстия 96 для воздуха на боковой поверхности курительного изделия 90, а дымовой канал 95 получает дым из сигаретной палочки 91. Для разделения воздушного и дымового каналов 94, 95 может быть использована перегородка.
Во время затяжки курительным изделием 90, переключатель 93 потока выполняет циклические переключения между потоками воздуха и дыма так, что на выходе переключателя 93 потока формируется импульсный поток, проходящий через фильтрующее звено 92 и далее в рот пользователя. Как показано на фиг. 18, импульсный поток 97 содержит чередующиеся импульсы дыма и воздуха.
На фиг. 18 по отдельности показаны компоненты дымового и воздушного потоков импульсного потока 97 в течение периода Р. Как показано, поток дыма содержит группу импульсных выбросов 97а потока дыма, а поток воздуха содержит группу импульсных выбросов 97b потока воздуха.
На фиг. 19 представлено другое курительное изделие 100. Курительное изделие 100 аналогично курительному изделию 90 на фиг. 17, за исключением отличий, описанных ниже. Одинаковым элементам сохранены соответствующие цифровые обозначения.
Как показано на фиг. 19, переключатель 104 потока курительного изделия 100 переключает три входных потока вместо двух. Курительное изделие 100 содержит первый и второй воздушные каналы 94, 101, имеющие впускные отверстия 96, 102 для воздуха на боковой поверхности курительного изделия 100. Второй воздушный канал 101 содержит ароматизирующий элемент (например, одну или более гранул ароматизатора) для придания вкуса (например, ментолового вкуса) воздуху, втягиваемому через канал 102. Как показано, курительное изделие 100 также включает дымовой канал 95, в который поступает дым из сигаретной палочки 91.
Управление переключателем 104 потока выполняется так, что в процессе затяжки курительным изделием 100 формируется импульсный поток 103, содержащий периодически повторяющуюся тройку импульсов, как это показано на фиг. 19. Видно, что каждая тройка содержит дымовой импульс, втягиваемый из сигаретной палочки 91, воздушный импульс, втягиваемый из впускного отверстия 96 для воздуха, и ароматизированный импульс, втянутый из впускного отверстия 102 и ароматизированный в канале 101.
На фиг. 20 по отдельности показаны дымовой, воздушный и ароматизированный компоненты импульсного потока 103. Видно, что поток дыма содержит группу импульсных выбросов 103а потока дыма, поток воздуха содержит группу импульсных выбросов 103b потока воздуха, а ароматизированный поток содержит группу импульсных выбросов 103с ароматизированного потока.
На фиг. 21 представлено другое курительное изделие 110. Курительное изделие 110 в целом аналогично курительному изделию 90, показанному на фиг. 17, за исключением того, что курительное изделие 110 включает часть 111, добавляющую аромат, расположенную между переключателем 93 потока и фильтрующим звеном 92, и вводящую ароматизатор в импульсы, формируемые на выходе переключателя 93 потока. Часть, добавляющая аромат, может содержать ароматизатор, например, ментол, содержащийся внутри полости, имеющей входное отверстие для потока и выходное отверстие для потока. При этом поток, втягиваемый из выхода переключателя 93 потока, попадает в часть 111, добавляющую аромат, ароматизируется, и затем проходит сквозь фильтрующее звено 111 в рот курильщика. При этом импульсный поток, получаемый на выходе курительного изделия 110, содержит чередующиеся импульсы ароматизированного дыма и ароматизированного воздуха.
На фиг. 22 приведен еще один пример выполнения узла 120 управления потоком. Показано, что узел 120 управления потоком содержит подвижный элемент 121, расположенный внутри прохода для дыма и (или) воздуха, втягиваемого сквозь узел 120 управления потоком. Подвижный элемент 121 выполнен так, что поток дыма/воздуха вызывает его движение. В результате этого движения, поток текучей среды поочередно преимущественно направляется то из дымового, то из воздушного каналов 122, 123.
Показано, что подвижный элемент на фиг. 22 представляет собой цилиндрический элемент, консольно закрепленный на держателе 124. Держатель выполнен из гибкого, упругого материала, что обеспечивает движение подвижного элемента относительно выпускного отверстия 125 для потока. В вариантах выполнения, вверх по потоку от подвижного элемента 121 может находиться часть, например, часть 9 (см. фиг. 4а), для формирования отдельных воздушного и дымового каналов, а конец держателя 124 может быть прикреплен к центру концевой области 22а части 9.
В вариантах выполнения, подвижный элемент может представлять собой сферический шар, вместо цилиндрического элемента. Ширина держателя 124 может быть выбрана так, чтобы образовывать перегородку для разделения дымового и воздушного каналов 122, 123.
Элемент 121 и держатель 124 могут быть сформированы из легкого материала с тем, чтобы их легко мог двигать поток дыма/воздуха. При этом в процессе использования, дым и воздух, втягиваемые через дымовой и воздушный каналы 122, 123, воздействуют толчками на подвижный элемент 121. В вариантах выполнения, держатель может представлять собой пружину.
Элемент 121 может перемещаться в направлении к верху страницы на фиг. 22, в положение, где ограничивается поток воздуха из воздушного канала 123, в результате чего поток через выпускное отверстие 125 в основном направляется из дымового канала. Элемент 124 также может перемещаться в направлении к низу страницы на фиг. 22, в положение, где ограничивается поток дыма из дымового канала 122, в результате чего поток через выпускное отверстие 125 в основном направляется из воздушного канала. В процессе использования, поток дыма и воздуха вызывает перемещение подвижного элемента 121 между этими двумя положениями, благодаря чему через выпускное отверстие выходит импульсный поток. Как показано на фиг. 22, подвижный элемент 121 перемещается в суженной области 130, что создает эффект трубки Вентури, увеличивающий скорость потока в этой области.
В вариантах выполнения, подвижный элемент 121 может представлять собой аэродинамический элемент, приспособленный к формированию вихрей, колебаний или иных нестабильностей динамического потока. При этом дым/воздушный поток может возбуждать непрерывное движение подвижного элемента, который направляет поток в основном из дымового/воздушного каналов. Параметры держателя 124 и аэродинамического элемента 121 (например, масса аэродинамического элемента 121 и(или) эластичность держателя 124) могут быть выбраны так, чтобы получить резонансную систему, например, простую систему гармонического резонанса.
В некоторых применениях, шар или цилиндр, подвешенный внутри потока, вызывает срыв вихрей с противоположных сторон его поверхности при определенной скорости потока дыма. Эти вихри могут возникать на заранее известной частоте, пропорциональной скорости потока. Вследствие срыва каждого вихря происходит соответствующее изменение давления, приводящее к эффекту подъемной силы, направленной перпендикулярно потоку текучей среды. Поскольку срыв вихрей происходит с противоположных сторон шара/трубки с чередованием, соответствующая сила является примерно синусоидальной, создавая регулярные возмущающие воздействия. Частота возмущающих воздействий может быть согласована с резонансной частотой подвижного элемента и несущего элемента для резонансного усиления.
Считается, что явлением срыва вихрей также может быть обусловлена имитация "плавающего" движения известных приманок для рыбы, когда их протягивают через воду, как это, например, описано в US 2002/0194770, US 2005/0193620 и US 2009/0126255. В некоторых вариантах выполнения, элемент 121 и держатель 124 узла 120 управления потоком могут быть сформированы из материала, аналогичного материалу таких приманок для рыбы, например, подходящего гибкого мягкого пластического материала, и могут иметь аналогичную форму так, чтобы "плыть" в потоке дыма и воздуха. В некоторых вариантах выполнения, элемент 121 и держатель 124 могут составлять единое целое. В некоторых вариантах выполнения, держатель выполнен из мягкого, легко гнущегося материала, обеспечивающего свободное присоединение подвижного элемента 121.
На фиг. 23 представлен вариант конструкции, в котором подвижный элемент 121 представляет собой шар 125, поверхность которого приспособлена для усиленного движения в потоке дыма и воздуха. Видно, что на шаре 125 имеется выступающий гребень 126, проходящий вокруг шара по его диаметру. Гребень 126 делит шар на две половины 126а и 126b. Одна половина 126а имеет гладкую (например, полированную) поверхность, а другая половина 126b имеет шершавую, более неровную поверхность. В результате, противоположные стороны шара имеют разные аэродинамические свойства. Как показано на чертеже, шар 125 присоединен с возможностью перемещения так, что гребень 126 составляет угол а (например, 45°) с держателем 124. Различная текстура поверхностей с противоположных сторон может усиливать движение. В некоторых исполнениях, усиленное движение может возникать из-за того, что различная текстура поверхности вызывает неустойчивый и турбулентный воздушный поток, вызывающий срыв вихрей в различных местах вокруг поверхности шара. Воздействие толчков на шар приводит к дальнейшей нестабильности, процесс продолжается и усиливается. В некоторых вариантах выполнения, природа и периодичность срыва вихрей может зависеть от температуры, влажности и скорости потока дыма.
В некоторых вариантах выполнения, подвижный элемент может многократно ударяться в стенки в области 110, тем самым возбуждая вибрацию узла управления потоком. Эта вибрация может передаваться фильтру и (или) сигаретной палочке курительного изделия так, что будет осязательно восприниматься губами или пальцами курильщика.
Краткое изложение
(Данный раздел раскрытия формирует часть описания, а не формулу)
1. Курительное изделие, содержащее узел управления потоком для формирования по меньшей мере одного потока при затяжке курительным изделием, содержащего соответствующую группу импульсных выбросов потока.
2. Курительное изделие, описанное в пар. 1, в котором узел управления потоком выполнен с возможностью формирования нескольких разных потоков, каждый из которых содержит соответствующую группу импульсных выбросов потока.
3. Курительное изделие, содержащее узел управления потоком, для управления прохождением по меньшей мере одного потока, для формирования группы импульсных выбросов потока.
4. Курительное изделие, описанное в любом предыдущем параграфе, в котором узел управления потоком выполнен с возможностью выдачи по меньшей мере потока дыма или потока воздуха или ароматизированного потока или смеси потоков дыма, воздуха и ароматизатора.
5. Курительное изделие, содержащее узел управления потоком, выполненный с возможностью осуществления нескольких изменений потока при затяжке курительным изделием, с формированием, тем самым, меняющегося во времени потока.
6. Курительное изделие, описанное в пар. 5, содержащее несколько проходов для потока, в котором при каждом изменении потока изменяется относительная величина потока через проходы для потока.
7. Курительное изделие, содержащее узел управления потоком, выполненный с возможностью формирования по меньшей мере трех последовательных импульсов потока при затяжке курительным изделием.
8. Курительное изделие, содержащее узел управления потоком для управления прохождением потока, для формирования по меньшей мере трех последовательных импульсов потока.
9. Курительное изделие, описанное в пар. 7 или 8, в котором каждый из трех последовательных импульсов потока отличается от других.
10. Курительное изделие, описанное в любом из пар. 7-10, в котором узел управления потоком выполнен с возможностью формирования повторяющейся группы из трех последовательных импульсов потока.
11. Курительное изделие, описанное в любом предыдущем параграфе, имеющее первый и второй проходы для потока, при этом узел управления потоком содержит подвижный элемент, перемещение которого изменяет относительную величину потока через эти проходы для потока.
12. Курительное изделие, описанное в пар. 11, в котором подвижный элемент расположен так, что поступающий поток вызывает его движение.
13. Курительное изделие, описанное в пар. 12, в котором подвижный элемент представляет собой крыльчатку, расположенную так, что поступающий поток вызывает ее вращение.
14. Курительное изделие, описанное в пар. 12, дополнительно содержащее опорный элемент для удерживания подвижного элемента в потоке.
15. Курительное изделие, описанное в любом из пар. 11-14, в котором подвижный элемент содержит вращающееся отверстие, выполненное с возможностью пропускания потока через первый проход для потока в первом угловом положении, и через второй проход для потока во втором угловом положении.
16. Курительное изделие, описанное в любом предыдущем параграфе, в котором подвижный элемент содержит клапан.
17. Курительное изделие, описанное в любом предыдущем параграфе, в котором узел управления потоком выполнен с возможностью формирования потока, содержащего последовательность импульсов.
18. Курительное изделие, описанное в пар. 17, содержащее ароматизирующий компонент для ароматизации по меньшей мере некоторых из упомянутых импульсов.
19. Курительное изделие, описанное в любом предыдущем параграфе, в котором узел управления потоком выполнен с возможностью создания вибрации для передачи тактильного воздействия пользователю.
20. Выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее несколько проходов для потока и узел управления потоком для циклического изменения относительной величины потока через эти проходы.
21. Выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком для формирования по меньшей мере одного потока при затяжке выдающим поток изделием, при этом по меньшей мере один поток содержит соответствующую группу импульсных выбросов потока.
22. Выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком для управления прохождением по меньшей мере одного потока для формирования группы импульсных выбросов потока.
23. Выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком, выполненный с возможностью осуществления нескольких изменений потока, для формирования, тем самым, изменяющегося во времени потока.
24. Выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком, выполненный с возможностью формирования по меньшей мере трех последовательных импульсов потока при затяжке выдающим поток изделием.
25. Выдающее поток изделие для подачи газового потока в рот пользователя, содержащее узел управления потоком для управления прохождением потока, для формирования по меньшей мере трех последовательных импульсов потока.
26. Выдающее поток изделие, описанное в любом из пар. 20-25, в котором газовый поток содержит аэрозоль.
27. Выдающее поток изделие, описанное в пар. 26, в котором аэрозоль представляет собой дым.
28. Выдающее поток изделие, описанное в любом из пар. 20-27, в котором газовый поток содержит ароматизированный поток.
29. Выдающее поток изделие, описанное в любом из пар. 20-28, представляющее собой курительное изделие.
30. Узел управления потоком для выдающего поток изделия, в целом в соответствии с описанным здесь со ссылкой на фиг. 4 и 5.
Специалистам будут очевидны многие другие изменения и модификации, охватываемые областью притязаний следующей далее формулы.