Фильтрующий элемент и курительное изделие, содержащее курительное изделие
FILTER ELEMENT AND SMOKING ARTICLE COMPRISING SMOKING ARTICLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к фильтрующему элементу и курительному изделию, содержащему курительное изделие.
В частности, настоящее изобретение относится к сигаретному фильтру и сигарете, содержащей фильтр и табачный стержень, соединенные друг с другом.
ПРЕДПОСЫЛКА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сигареты с фильтром известного типа содержат по существу цилиндрический фильтрующий элемент, выполненный, например, из ацетата, соединенного с помощью ободкового элемента с тем, что известно как сигаретный стержень, который содержит, например, резаный табак, обернутый в лист бумаги или т.п.
Известны сигареты, имеющие системы вентиляции, предназначенные для разбавления основного потока дыма, достигающего рта курильщика, чистым воздухом, втянутым из внешней среды.
В традиционном фильтре один способ выполнения вентиляции заключается в проделывании, например, с помощью лазера, небольших отверстий в радиальном направлении фильтра, которые равномерно расположены вдоль внешней окружности. Указанные отверстия обычно проходят в ацетат на несколько десятых долей миллиметра.
В некоторых решениях имеются два кольца отверстий, предназначенные для дополнительной вентиляции и, следовательно, для разбавления воздухом основного потока дыма в большей степени.
Решения предшествующего уровня техники содержат ряд недостатков.
Заявитель обнаружил, что при заданном поперечном сечении фильтра на конце фильтра размещаемом во рту курильщика, объем неразбавленного дыма (объемное содержание дыма) самое высокое вблизи оси сигареты, при этом в радиальных, самых дальних зонах, объем дыма значительно ниже и имеется большой объем воздуха, не смешанного с дымом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В этом контексте, основной целью настоящего изобретения является создание фильтрующего элемента и курительного изделия, содержащего указанный фильтрующий элемент, не имеющих вышеуказанных недостатков.
Данное изобретение имеет целью выполнить курительное изделие, в частности, сигарету, в которой смешивание дыма и воздуха внутри фильтра, особенно на его конце, размещаемом во рту курильщика, оптимизировано по сравнению с известным курительным изделием.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание курительного изделия, в частности, сигареты с фильтром, обеспечивающей по возможности более равномерное разбавление на выходе из фильтра, насколько это возможно.
Техническая задача и заявленные цели, по существу, достигаются путем создания фильтрующего элемента, выполненного в соответствии с п. 1, и курительного изделия, выполненного в соответствии с п. 15 формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут более очевидными при прочтении нижеприведенного не ограничивающего описания со ссылками на предпочтительные, но неисключительные варианты выполнения фильтрующего элемента и курительного изделия, содержащего фильтрующий элемент, как показано на прилагаемых чертежах, на которых:
Фиг. 1 представляет собой схематический вид в аксонометрии первого варианта выполнения курительного изделия, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 2 представляет собой схематический вид спереди с вырезанными, для большей ясности, некоторыми элементами курительного изделия, показанного на Фиг. 1;
Фиг. 3 представляет собой схематический вид сбоку, соответствующим образом прерванный, курительного изделия, показанного на Фиг. 1;
Фиг. 4 представляет собой увеличенный фрагмент курительного изделия, показанного на Фиг. 1, на соответствующим образом прерванном, схематическом виде в разрезе по плоскости IV-IV, показанной на Фиг. 2;
Фиг. 5 представляет собой схематический вид в аксонометрии фильтрующего элемента, выполненного в соответствии с изобретением;
Фиг. 6 представляет собой еще один вариант выполнения курительного изделия, выполненного в соответствии с изобретением, на соответствующим образом прерванном виде в разрезе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На прилагаемых чертежах номер 1 позиции обозначает курительное изделие, выполненное в соответствии с данным изобретением, в частности, сигарету с фильтром.
Курительное изделие 1 содержит фильтрующий элемент 2 и табачный стержень 3, соединенные друг с другом, и имеет основное направление D протяженности и ось А.
При этом, основное направление D протяженности и ось А изделия 1 соответствуют, соответственно, основному направлению протяженности и оси фильтрующего элемента 2.
При использовании курительное изделие содержит основной поток дыма F1, образующийся в результате сгорания стержня 3, и который перемещается от сигаретного стержня 3 в направлении фильтрующего элемента 2.
Изделие 1 содержит соединительный ободковый элемент 4, обернутый вокруг фильтрующего элемента 2 и табачного стержня 3 и соединенный с ними, предпочтительно с помощью клея.
Фильтрующий элемент 2, выполненный в соответствии с изобретением, содержит вентиляционную часть 6, содержащую по меньшей мере один внутренний канал 8 и по меньшей мере одно отверстие 9, имеющее вход 10, сообщающийся с внешней поверхностью 11 фильтрующего элемента 2, и выход 12, сообщающийся с внутренним каналом 8. Со ссылкой, в частности, на Фиг. 1 и 3, в одном варианте выполнения фильтрующий элемент 2 содержит часть 5а из фильтрующего материала, например, пористого материала, например, ацетата, размещаемого во рту курильщика. Иными словами, часть 5а расположена в фильтрующем элементе 2 со стороны курильщика.
Предпочтительно, вентиляционная часть 6 расположена соосно с частью 5 из фильтрующего материала.
В показанном примере фильтрующий элемент 2 содержит вторую часть 5b из фильтрующего материала, обращенную к табачному стержню 3.
Часть 5b расположена в фильтрующем элементе 2 со стороны сигареты, в контакте с табачным стержнем 3.
Часть 5b выполнена, например, из ацетата или содержит ацетат и "активированный уголь".
Часть 5b расположена выше по потоку от вентиляционной части 6 вдоль основного потока F1.
Часть 5а расположена ниже по потоку от вентиляционной части 6 вдоль основного потока F1.
Вентиляционная часть 6, таким образом, расположена между первой частью 5а и второй частью 5b.
Как показано, поток F1 достигает части 5b, затем части 6 и, наконец, части 5а.
В непоказанном альтернативном варианте выполнения фильтрующий элемент 2 содержит часть 5b из фильтрующего материала и вентиляционную часть 6.
В данном случае частью, располагаемой во рту курильщика, является вентиляционная часть 6.
В альтернативном варианте выполнения, показанном, например, на Фиг. 6, фильтрующий элемент 2 содержит вентиляционную часть 6 и часть 5а из фильтрующего материала.
Как показано, вентиляционная часть 6 находится в контакте с табачным стержнем 3. Вентиляционная часть 6 и часть 5а и/или 5b из фильтрующего материала скреплены вместе предпочтительно с помощью обертки 7, например, в виде листа бумаги или т.п., обернутой вокруг части 6 и части 5.
Часть 6 имеет, по меньшей мере, один внутренний канал 8, через который проходит поток F1.
Вентиляционная часть 6 содержит сквозные отверстия 9, каждое из которых имеет соответствующую ось А1.
Указанные отверстия 9 имеют вход 10, сообщающийся с внешней поверхностью 11 фильтрующего элемента 2, и выход 12, сообщающийся с каналом 8.
Внешняя поверхность 11 представляет собой, например, внешнюю поверхность обертки 7 или, в качестве альтернативы, внешнюю поверхность вентиляционной части 6.
Например, обертка 7 имеет отверстия 7а, каждое из которых сообщается со входом 10 соответствующего отверстия 9.
В одном варианте выполнения ободковый элемент 4 имеет отверстия 13, каждое из которых сообщается со входом 10 соответствующего отверстия 9.
В одном варианте выполнения ободковый элемент 4 содержит вентиляционную область 4а с высокой пористостью, предпочтительно более 30000 единиц CORESTA, сообщающуюся с впускными отверстиями или по существу расположенную на входах отверстий 9.
В этом случае элемент 4 выполняют, предпочтительно, непосредственно на бумажно-целлюлозной фабрике или электростатической микроперфорацией.
В предпочтительном варианте выполнения отверстия 9 имеют цилиндрическую форму.
При использовании, каждое отверстие 9 обеспечивает поступление потока воздуха F2 в канал 8, например, через отверстия 13 и 7а или через область 4а и отверстия 7а, и смешивание с основным потоком F1 в самом канале 8, образуя разбавленный поток F, достигающий рта обычного курильщика (не показан).
Предпочтительно, фильтрующий элемент 2, в целом, обеспечивает эффективное смешивание дыма в потоке F1 с воздухом в потоке F2, с целью получения более равномерного разбавления на выходе из фильтра (мундштучный конец, поток F).
Со ссылкой на Фиг. 4, если для простоты рассматривать только одно отверстие 9, то можно отметить, что ось А1 наклонена относительно плоскости Р1, ортогональной основному направлению D, под углом "α", имеющим величину от 0° до 360° (шестидесятеричных). Иными словами, относительно плоскости, показанной на Фиг. 4, величина угла "α" считается положительной, если она измеряется в направлении против часовой стрелки, и отрицательной, если измеряется в направлении по часовой стрелке, и имеет величину от +90° до -90° (шестидесятеричных).
В предпочтительном варианте выполнения угол "α" равен 45° (шестидесятеричных), таким образом, направление потока F2, поступающего в канал 8, по существу, такое же, что и направление основного потока F1, проходящего через тот же канал. Со ссылкой на Фиг. 2, в предпочтительном варианте выполнения, если для простоты рассматривать только одно отверстие 9, то можно отметить, что ось А1 отверстия 9 преимущественно наклонена относительно радиальной плоскости Р2, то есть, плоскости, в которой лежит радиус фильтрующего элемента 2 и которая проходит через выход 12 отверстия 9, под углом "β", имеющим величину от 0° до 360° (шестидесятеричных).
Относительно плоскости, показанной на Фиг. 2, величина угла "β" считается положительной, если она измеряется в направлении против часовой стрелки, и отрицательной, если измеряется в направлении по часовой стрелке и фактически имеет величину от +90° до -90° (шестидесятеричных).
В предпочтительном варианте выполнения угол "β" равен 25° (шестидесятеричных).
В показанном предпочтительном варианте выполнения ось А1 отверстия 9 не лежит в радиальной плоскости, то есть, угол "β" не равен 0, при этом ось А1 не лежит в плоскости, содержащей ось А курительного изделия 1 или фильтрующего элемента 2.
Предпочтительно, смещение осей отверстий 9 относительно радиальных плоскостей оказывает благоприятное воздействие, так как создается вихревое движение, обеспечивающее лучшее смешивание потоков F1 и F2, и стабилизирует поток F, создавая профили разбавления высокой степени однородности.
В одном непоказанном варианте выполнения, в котором угол "β" равен 0, то есть отверстия 9 направлены радиально, процесс производства фильтрующего элемента 2 упрощается.
В целом, в соответствии с настоящим изобретением, фильтрующий элемент 2 в предпочтительном варианте выполнения содержит по меньшей мере один канал 8, в котором осуществляется разбавление основного потока F1 дыма.
Поток F2 воздуха входит через отверстия 9, поступает в канал 8 и создает вихревое движение в самом канале 8.
В одном варианте выполнения фильтрующий элемент 2 содержит расширительную камеру 14, расположенную ниже по потоку от вентиляционной части 6 вдоль основного потока F1. Расширительная камера 14 способствует смешиванию потоков F1 и F2.
Со ссылкой, в частности, на Фиг. 5, в одном варианте выполнения вентиляционная часть 6 содержит трубчатый элемент 6а.
Предпочтительно, вентиляционная часть 6, выполненная в форме трубчатого элемента 6а, содержит внутренний проход 8а, имеющий предпочтительно цилиндрическую форму и ограничивающий канал 8.
Иначе говоря, канал 8, в котором смешиваются потоки F1 и F2, ограничен внутренним проходом 8а, расположенным в трубчатом элементе 6а.
Отверстия 9 проходят через трубчатый элемент 6а для обеспечения сообщения внешней поверхности 11 фильтрующего элемента 2 с внутренним проходом 8а.
Со ссылкой на Фиг. 5, можно отметить, что трубчатый элемент 6а, или кольцо, совмещен, предпочтительно соосно, с частью 5а и/или 5b из фильтрующего материала.
Элемент 6а выполнен предпочтительно из материала, обладающего высокой плотностью, то есть, из воздухонепроницаемого материала, в целом такого как, например, материал на основе ацетата или целлюлозы.
Со ссылкой, в частности, на Фиг. 1 и 2, в одном варианте выполнения вентиляционная часть 6 содержит третью часть 6b из фильтрующего материала. Предпочтительно, вентиляционная часть 6 выполнена в виде третьей части 6b из фильтрующего материала. Часть 6b содержит внешнюю часть 6b' и внутреннюю часть 6b'', расположенную предпочтительно соосно с внешней частью 6b'.
Внутренняя часть 6b'' является более пористой, чем внешняя часть 6b', при этом канал 8, в котором поток F1 разбавляется потоком F2, ограничен внутренней частью 6b''.
Практически, канал 8, ограниченный частью 6b", содержит волокна, формирующие саму часть 6b", при этом пористость волокон обеспечивает смешивание потоков F1 и F2.
Отверстия 9 проходят через внешнюю часть 6b', для обеспечения сообщения внешней поверхности 11 фильтрующего элемента 2 с каналом 8, выполненным в части 6b''.
Иначе говоря, часть 6b характеризуется внешней частью 6b' или наружным слоем, не являющимся пористым, и внутренним каналом, образованным высокопористой частью 6b'', который определяет предпочтительный проход для потока F1.
В целом, длина отверстия 9 больше или равна 1,5-2 мм для того, чтобы проходить через участок части 6, окружающей канал 8, например, через трубчатый элемент 6а или части 6b' части 6b.
В соответствии с настоящим изобретением, предложен способ изготовления курительного изделия 1, содержащего фильтрующий элемент 2, при этом способ включает этап перфорирования вентиляционной части 6, предпочтительно, с помощью лазера, с целью формирования отверстий 9.
Вентиляционную часть 6 перфорируют от внешней поверхности 11 к каналу 8 таким образом, что внутренняя часть канала 8 сообщается с наружным воздухом.
На практике, часть 6 перфорируют по всей толщине ее наружного слоя.
Способ изготовления курительного изделия 1 включает этап перфорирования вентиляционной части 6, предпочтительно, с помощью лазера, с целью формирования отверстий 9.
Вентиляционную часть 6 перфорируют от внешней поверхности 11 к каналу 8 таким образом, что внутренняя часть канала 8 сообщается с наружным воздухом.
Практически, часть 6 перфорируют по всей толщине ее наружного слоя.
В данном способе перфорирование части 6 подразумевает перфорирование всего курительного изделия 1 и, в частности, также и ободкового элемента 4, в котором выполнены отверстия 13.
Предпочтительно, на этапе перфорирования перфорируют также обертку 7, с целью формирования отверстий 7а.
В альтернативном варианте выполнения, в котором ободковый элемент 4 содержит вентиляционную область 4а, часть 6 предпочтительно перфорируют перед изготовлением курительного изделия 1, например, в устройстве, известном как «изготовитель фильтра» по существу известного типа, в соответствии со способом, описанным выше.
Способ затем включает этап оборачивания фильтрующего элемента 2 с отверстиями 9, и табачного стержня 3 с помощью ободкового элемента 4, содержащего вентиляционную область 4а, так, чтобы вход 10 каждого отверстия 9 сообщался с вентиляционной областью 4а.