Курительная принадлежность (варианты)

 

Курительная принадлежность для фильтрования побочного дыма, выделяемого горящей сигаретой, содержит вытяжной вентилятор, установленный в центральном блоке и патрон фильтра побочного дыма, имеющий трубку для горящей сигареты. Патрон фильтра размещен в корпусе, соединенном с центральной опорой вентилятора. Трубка для сигареты имеет длину, равную длине сигареты. На конце трубки для сигареты установлен проницаемый фильтрующий элемент, требующий малого перепада давления для удаления побочного дыма. Курительная принадлежность может быть оснащена фильтром выдыхаемого дыма так, что побочный дым и выдыхаемый дым фильтруются перед попаданием в окружающую среду, что обеспечивает возможность пользования ею в помещении или месте, где курение ограничено или запрещено. 2 с. и 27 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к курительным принадлежностям для фильтрования побочного дыма, выделяемого горящей сигаретой, которое, факультативно, может оснащаться также фильтром выдыхаемого дыма.

При курении сигареты образуется видимый дым, составляемый из дыма основного потока, прошедшего через сигарету, из выдыхаемого дыма, а также из побочного дыма, образующегося между затяжками. Некоторые находят побочный дым неприятным, что привело к принятию в некоторых странах законов различной степени строгости о запрете курения, которые распространяются на разные помещения.

Ранее предлагались различные устройства, предназначенные для минимизации или исключения образования сигаретного дыма. Эти предложения относились к основным источникам сигаретного дыма, а именно к побочному дыму и выдыхаемому дыму. Считается, что утечка дыма из основного канала составляет очень незначительную часть видимого дыма. Однако, ни одно из известных заявителю устройств-прототипов, не обеспечивает устранения по существу всего видимого побочного и выдыхаемого дыма, одновременно сохраняя вкус и качество при курении обычным способом.

Одно из таких устройств раскрыто в патенте США N 4790332. В этом патенте описан ручной кожух, в который помещена зажженная сигарета. Курение осуществляется через мундштук, сформированный в одной торцевой стенке устройства, в которой вставляется фильтр сигареты. Выдыхание дыма осуществляется через канал, оснащенный клапаном с односторонним пропусканием, сформированный в той же торцевой стенке устройства, что и мундштук, и позволяющий выпускать выдыхаемый дым в окружающую среду. Противоположная торцевая стенка устройства и его боковые стенки оснащены фильтрами табачного дыма для фильтрования твердых частиц и носителей запаха из дыма, выпускаемого из кожуха в окружающую среду. Такое устройство, устраняя по существу видимый дым и характерный запах табачного дыма, имеет недостаток, заключающийся в том, что дым, присутствующий внутри кожуха в результате горения или выдыхания, придает посторонний привкус дыму, вдыхаемому курильщиком через сигарету в рот.

В патенте США N 4198992 описано устройство, в котором сигарета при курении также заключается в кожух. В данном случае не предусматривается устранения выдыхаемого дыма. В устройстве используется давление воздуха для того, чтобы прогонять побочный дым сквозь сигарету.

В патенте США N 4200114 описано устройство, в котором сигарета при курении также заключается в кожух. В устройстве предусмотрено устранение и обычного, и выдыхаемого дыма. Устройство при использовании постоянно закрепляется на лице пользователя так, что рот и нос курящего закрыты маской. Сложный набор обратных клапанов позволяет проходить воздуху для дыхания, который выдыхается в камеру сгорания, где размещается зажженная сигарета и из которой воздух и дым проходят сквозь фильтр в атмосферу. Кроме того, эти клапаны позволяют затягиваться сигаретным дымом.

В патенте США N 4899766 описано устройство для удаления побочного дыма и выдыхаемого дыма. При нагнетании в трубку, в которой установлены фильтры, побочного дыма и выдыхаемого дыма через клапан, приводимый в действие вручную, используется вентилятор с системой фильтров.

В патенте США N 5048545 описана система, в которой побочный дым и выдыхаемый дым собираются в контейнер, который вентилируется лишь позднее. Никакой обработки дыма в этом устройстве не предусмотрено, только его сбор.

В патенте США N 4637407 описан кожух для горящей сигареты, предусматривающий защиту от пожаров, вызываемых горящим концом сигареты. Принудительный поток воздуха, создаваемый небольшим вентилятором, поддерживает горение сигареты и удаляет побочный дым через фильтр, расположенный вниз по потоку от вентилятора. В этом устройстве не предусмотрено удаление выдыхаемого дыма.

В патенте США N 4993435 описана курительная принадлежность, которая улавливает побочный дым для вдыхания курильщиком и оснащена фильтром выдыхаемого дыма. В ней установлено несколько последовательных дисковых фильтров.

В патенте США N 5160518 описана курительная принадлежность, которая состоит из U-образной трубки. В одну ветвь этой U-образной трубки вставляется зажженная сигарета. Перед зажженной сигаретой расположен вентилятор, направляющий поток воздуха на конец сигареты и через фильтр для выдыхания. Используются несколько клапанов с односторонним пропусканием для направления либо побочного, либо выдыхаемого дыма через единственный фильтр, прежде, чем выпустить дым в атмосферу. Фильтр выполнен из активированного угля, который, будучи полезным при удалении газообразных компонентов сигаретного дыма, не столь эффективен при удалении из него твердых частиц. В результате, отфильтрованный дым, выпущенный в атмосферу, остается заметным и, следовательно, неприемлемым. Кроме того, сигарета заключается в металлическую трубку малого диаметра, что приводит к проблемам, известным в отношении других устройств, где сигарета горит не нормальным способом, что влияет на вкус и запах вдыхаемого дыма.

Другой тип ручного фильтра сигаретного дыма описан в заявке на патент Японии НЕ13-177280, опубликованной 27 апреля 1993 года. В заявке описано устройство, в которое помещается сигарета. Предусмотрен мундштук для вдыхания сигаретного дыма. Любой побочный дым фильтруется охватывающими фильтрами. Однако, при вдыхании сигаретного дыма, вдыхается и несвежий побочный дым, что сильно влияет на вкус и аромат. Для того, чтобы дым, выдыхаемый в устройство перед выпуском в атмосферу, проходил через фильтр, применяется клапан с односторонним пропусканием. Зажженную сигарету охватывает небольшая металлическая трубка, что сильно влияет на аромат и вкус вдыхаемого дыма.

В области фильтров, которые крепятся на сигаретах, предпринимались значительные усилия, чтобы осуществлять частичное фильтрование с тем, чтобы снизить количество смол и никотина, вдыхаемых пользователем. Однако, признано, что сигаретные фильтры не предназначены для того, чтобы удалять по существу весь сигаретный дым, чтобы курильщик мог испытывать обычные ощущения. Тем не менее, известны сигаретные фильтры, являющиеся трубчатыми по природе и предназначенные для фильтрования некоторых частиц сигаретного дыма. В патенте США N 3685523 раскрывается трубчатый, сигаретный, фильтр, который частично фильтрует сигаретный дым по мере его прохождения из внутренней части фильтра наружу для вдыхания курильщиком. Подобный тип фильтра описан в патенте США N 3845384, где фильтр лишь смешен относительно центральной оси сигареты. Оба фильтра, однако, имеют лишь маргинальные характеристики с тем, чтобы не удалять различные компоненты сигаретного дыма, которые дают пользователю желаемый вкус и аромат.

В патенте Канады N 3685523, выданном заявителю по настоящей заявке, описан способ изготовления полимерных волокон микронных размеров, которые могут использоваться в сигаретных фильтрах. Такие микроволокна использовались в сигаретных фильтрах, описанных в патенте США N 3882877 и в международной заявке на патент N WO 90/09741 того же заявителя. Микроволокна, полученные способом по патенту Канады N 3685523, повысили эффективность фильтрования по сравнения со стандартными сигаретными фильтрами из ацетата целлюлозы, древесного угля и пр. Для того, чтобы использовать эффективность этих фильтров, на фильтрующем конце сигареты крепится тонкий цилиндрический фильтр, как описано в заявке WO 90/09741, который обеспечивает равномерную подачу смол при курении сигареты.

Задачей изобретения является обеспечение устранения по существу всего видимого побочного и выдыхаемого дыма с одновременным сохранением вкуса и качества при курении обычным способом.

Поставленная задача решена за счет того, что в курительной принадлежности для фильтрования побочного дыма, выделяемого горящей сигаретой, содержащей вытяжной вентилятор, трубку для сигареты, в которую помещается зажженная сигарета и фильтрующий элемент, имеются средство для крепления вытяжного вентилятора, содержащее боковую стенку с входным отверстием для вентилятора, патрон фильтра побочного дыма, корпус для патрона фильтра побочного дыма, содержащий переднюю торцевую стенку с выполненным в ней отверстием, сигаретодержатель с отверстием для размещения зажженной сигареты, которая в трубке для сигареты удерживается этим сигаретодержателем, средство для крепления сигаретодержателя в отверстии корпуса, средство для крепления второго конца трубки для сигареты к сигаретодержателю, который удерживает зажженную сигарету в этой трубке, отверстие для подачи свежего воздуха в трубку для сигареты, расположенное рядом со вторым концом трубки для сигареты, при этом патрон фильтра побочного дыма имеет трубку для сигареты, в которую помещается зажженная сигарета, трубка для сигареты имеет длину, по меньшей мере равную выкуриваемой сигарете, трубка для сигареты является непроницаемой для частиц побочного дыма сигареты, фильтрующий элемент представляет собой проницаемый трубчатый элемент с низким перепадом давления, расположенный на конце трубки для сигареты для удаления побочного дыма, при этом фильтрующий элемент имеет впускной конец для введения побочного сигаретного дыма во внутреннюю удлиненную камеру внутри трубчатого фильтра, конец трубчатого фильтра, противоположный впускному концу, закрыт, при этом имеется средство для соединения первого конца трубки для сигареты со впускным отверстием фильтрующего элемента, в результате чего побочный дым, который должен быть отфильтрован, протекает вдоль трубки для сигареты во внутреннюю камеру и вовне через трубчатый фильтрующий элемент, вытяжным вентилятором прогоняется свежий воздух из отверстия для подучи свежего воздуха вдоль трубки для сигареты и над зажженной сигаретой, а побочный дым от зажженной сигареты вытягивается через патрон фильтра, и отфильтрованный воздушный поток вытягивается через выпускное отверстие корпуса на входное отверстие вентилятора. Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что корпус выполнен отдельно от средства крепления вентилятора, содержит средство соединения корпуса с боковой стенкой средства крепления вентилятора, при этом корпус имеет выпускное отверстие, сообщающееся с впускным отверстием вентилятора, и средство для уплотнения соединения между корпусом и боковой стенкой средства крепления вентилятора; корпус имеет открытую боковую грань, обеспечивающую сообщение выпускного отверстия корпуса со входным отверстием вентилятора, при этом боковая стенка средства крепления вентилятора и остальные стенки корпуса определяют камеру, в которой с помощью позиционирующего средства установлен патрон фильтра; в сигаретодержателе выполнено средство подачи свежего воздуха, представляющее собой множество отверстий, выполненных в сигаретодержателе для засасывания свежего воздуха вентилятором в трубку для сигарет; отверстие с сигаретодержателем смещено в положение для удержания сигареты в нижней части трубки, при этом сигаретодержатель и отверстие в корпусе имеют взаимодействующие средства для совмещения отверстия в сигаретодержателе с нижней частью трубки для сигареты, при этом курительная принадлежность имеет основание для установки на поверхности подставки, при этом при установке принадлежности на подставку нижняя часть трубки для сигарет находится внизу; средство крепления содержит углубление в сигаретодержателе, при этом второй конец трубки для сигарет вставлен в углубление, при этом сигаретодержатель имеет выступ, окружающий углубление, и выступ имеет форму, соответствующую отверстию, выступ устанавливается в отверстие для закрепления трубки для сигарет в отверстии корпуса, посадка второго конца трубки для сигарет в углублении и посадка выступа в отверстии обеспечивает уплотнение между трубкой для сигарет и отверстием, в результате чего свежий воздух поступает только через средство подачи свежего воздуха в сигаретодержателе, при этом сигаретодержатель выполнен с возможностью извлечения из отверстия вместе с прикрепленной трубкой для сигарет для обеспечения возможности замены патрона фильтра. Поставленная задача решена и за счет того, что принадлежность содержит множество съемных вставок сигаретодержателя с отверстиями различных размеров под различные размеры сигарет, при этом любая из этих вставок выполнена с возможностью установки в сигаретодержатель для поддержки сигареты соответствующего размера; отверстие в сигаретодержателе проходит сквозь держатель для обеспечения возможности установки сквозь него зажженной сигареты так, чтобы фильтр такой зажженной, сигареты выступал из держателя, чтобы губы курильщика могли контактировать с этим фильтром сигареты; средство крепления вытяжного вентилятора содержит участок корпуса с боковой стенкой, в которой выполнено впускное отверстие вентилятора, и с противоположной боковой стенкой, в которой выполнено выпускное отверстие вентилятора, при этом вентилятор установлен в корпусе между впускным и выпускным отверстиями, в корпусе установлено средство питания вытяжного вентилятора и имеется средство включения и выключения вентилятора, причем средство включения и выключения управляет подачей питания на вентилятор; средство питания представляет собой батарею или внешний источник электроэнергии для электродвигателя вентилятора, либо средство питания представляет собой заводное пружинное устройство привода вытяжного вентилятора, корпус с участком корпуса связаны соединительным средством через уплотняющее средство, при этом соединительное средство выполнено разъединяющимся для обеспечения возможности открывания уплотнительного средства и съема корпуса с участка корпуса для облегчения удаления патрона фильтра; трубка выполнена из бумаги, наполненной активированным углем, бумага тоньше, чем желаемая толщина стенки трубки и для образования толщины стенки трубки используется несколько слоев этой бумаги.

Поставленная задача решена и за счет того, что на первом конце трубки для сигарет расположен первый датчик температуры для обнаружения недавно зажженной сигареты, вставленной в трубку, при этом первый датчик температуры соединен со средством управления, содержит датчик скорости потока воздуха для обнаружения работы вентилятора после его включения, при этом датчик скорости потока определяет минимальный поток воздуха, необходимый для работы, при этом датчик скорости потока соединен со средством управления и средство управления сигнализирует пользователю о неисправности, если при установленной в трубку зажженной сигарете датчик обнаруживает, что скорость потока меньше минимальной; рядом со вторым концом трубки для сигарет установлен второй датчик температуры, соединенный со средством управления, которое сигнализирует пользователю о достижении "конца сигареты", когда этот второй датчик температуры обнаруживает область горения сигареты рядом со вторым концом трубки для сигарет; датчик температуры расположен рядом со вторым концом трубки для сигарет для обнаружения области горения сигареты рядом с этим вторым концом, при этом, при обнаружении области горения сигареты датчик активирует сигнал для информирования пользователя о достижении "конца сигареты"; датчик температуры расположен у первого конца трубки для сигарет для обнаружения недавно зажженной сигареты, вставленной в трубку для сигарет, при этом первый датчик температуры соединен со средством управления, средство для обнаружения выключенного состояния вентилятора соединено со средством управления, при этом средство управления выдает пользователю сигнал о неисправности, если при обнаружении датчиком температуры зажженной сигареты средство обнаружения выключенного состояния вентилятора обнаруживает, что вентилятор выключен; датчиком температуры является термочувствительный, полосовой индикатор, меняющий цвет для индикации "конца сигареты"; датчиком температуры является биметаллическая полоса, перемещающаяся для индикации "конца сигареты".

Кроме того, поставленная задача решена и за счет того, что в курительной принадлежности для фильтрования побочного дыма, выделяемого горящей сигаретой, и для отдельного фильтрования выдыхаемого сигаретного дыма, содержащей вытяжной вентилятор, трубку для сигареты, в которую помещена зажженная сигарета, и фильтрующий элемент, имеются средство для крепления вытяжного вентилятора, содержащее боковую стенку с входным отверстием для вентилятора; патрон фильтра побочного дыма, имеющий трубку для сигареты, в которую помещается зажженная сигарета, при этом трубка для сигареты имеет длину, по меньшей мере, равную выкуриваемой сигарете, и является непроницаемой для частиц побочного дыма сигареты; первый, корпус для патрона фильтра побочного дыма, содержащий переднюю торцевую стенку с выполненным в ней отверстием; сигаретодержатель с отверстием, в которое может быть вставлена зажженная сигарета, которая в трубке для сигареты удерживается этим сигаретодержателем; средство для крепления сигаретодержателя в отверстии корпуса; средство для крепления второго конца трубки для сигареты к сигаретодержателю, который удерживает зажженную сигарету в этой трубке; отверстие для подачи свежего воздуха в трубку для сигареты, расположенное рядом со вторым концом трубки для сигареты; патрон фильтра выдыхаемого дыма, имеющий, внутренний трубчатый элемент, состоящий из микроволокон для удаления твердых частиц из сигаретного дыма, при этом трубчатый фильтр имеет впускной конец для ввода сигаретного дыма в удлиненную камеру, расположенную внутри трубчатого фильтра, при этом конец трубчатого фильтра, противоположный впускному концу, закрыт, а микроволокна имеют средний диаметр от 0,5 до 10 мкм и выполнены из подходящей композиции для (формирования микроволокон; наружный кожух фильтра, окружающий внутренний фильтр, при этом наружный кожух фильтра состоит из активированного угля, удерживаемого матрицей, проницаемой для воздушного потока; мундштук для выдыхания, на который установлен первый торцевой участок, рядом с впускным концом патрона фильтра выдыхаемого дыма для облегчения выдыхания дыма пользователем; второй корпус для патрона фильтра выдыхаемого дыма, имеющий отверстие для обеспечения выдыхания дыма сквозь патрон фильтра; при этом второй корпус имеет переднюю торцевую стенку, в которой выполнено отверстие; средство для установки мундштука для выдыхания в отверстии второго корпуса для удержания патрона фильтра выдыхаемого дыма во втором корпусе, при этом фильтрующий элемент представляет собой проницаемый трубчатый элемент с низким перепадом давления, расположенный на конце трубки для сигареты для удаления побочного дыма, фильтрующий элемент имеет впускной конец для введения побочного сигаретного дыма во внутреннюю удлиненную камеру внутри трубчатого фильтра, конец трубчатого фильтра, противоположный впускному концу, закрыт, при этом внутренний трубчатый, фильтр имеет толщину, достаточную для удаления по существу всех твердых частиц из сигаретного дыма, проходящего из внутренней, удлиненной камеры через трубчатый фильтр, и микроволоконный материал фильтра требует низкого перепада давления для пропускания сквозь фильтр воздушного потока с минимальным сопротивлением такому потоку, а наружный кожух фильтра из активированного угля имеет достаточную толщину для адсорбции по существу всех газообразных компонентов сигаретного дыма из такого отфильтрованного потока выдыхаемого сигаретного дыма, при этом вытяжным вентилятором прогоняется свежий воздух из отверстия для подачи свежего воздуха вдоль трубки для сигареты и над зажженной сигаретой, а побочный дым от зажженной сигареты вытягивается, через патрон фильтра, и отфильтрованный воздушный поток вытягивается через выпускное отверстие корпуса на впускное отверстие вентилятора; первый корпус отделен от средства крепления вентилятора, имеет первое средство для крепления первого корпуса к боковой стенке средства крепления вентилятора, при этом первый корпус имеет выпускное отверстие, сообщающееся со входным отверстием вентилятора и средство для уплотнения соединения корпуса с боковой стенкой средства крепления вентилятора; первый корпус имеет открытую боковую грань, обеспечивающую сообщение выпускного отверстия корпуса с входным отверстием вентилятора, при этом боковая стенка средства крепления вентилятора и остальные стенки корпуса определяют камеру, в которой с помощью позиционирующего средства установлен патрон фильтра.

Поставленная задача решена и за счет того, что принадлежность содержит второе средство для соединения второго корпуса со средством крепления вентилятора и/или с первым корпусом, при этом второе средство соединения соединяет второй корпус со средством крепления вентилятора так, что передняя грань второго корпуса совпадает с передней гранью первого корпуса, при этом средство крепления вентилятора имеет боковую стенку, в которой выполнено выпускное отверстие вентилятора, и второй корпус содержит впускное отверстие, сообщающееся с выпускным отверстием вентилятора, при этом поток отфильтрованного воздуха от вытяжного вентилятора обтекает патрон фильтра выдыхаемого дыма и вытекает в атмосферу через выпускное отверстие второго корпуса; поперечное сечение патрона фильтра выдыхаемого дыма меньше отверстия во втором корпусе; при этом средство крепления мундштука выполнено съемным из отверстия второго корпуса для обеспечения возможности извлечения патрона фильтра выдыхаемого дыма из этого отверстия второго корпуса для замены такого патрона; второе средство соединения разъемно соединяет второй корпус со средством крепления вентилятора, при этом корпус выполнен с возможностью снятия со средства крепления вентилятора для замены патрона фильтра выдыхаемого дыма; концевой участок патрона фильтра выдыхаемого дыма является продолжением внутреннего трубчатого фильтра, выступающим за оболочку внешнего фильтра для образования трубчатого концевого участка, который вместе со средством крепления, этого трубчатого концевого участка вставляется в мундштук для выдыхаемого дыма; вентилятор приводится в действие электродвигателем и содержит средство для изменения скорости вентилятора для изменения скорости потока свежего воздуха в трубке для сигарет, при этом трубка для сигареты имеет диаметр по меньшей мере в 1,5 раза превышающий диаметр сигареты.

На фиг. 1 показано сечение в горизонтальной плоскости устройства по одному варианту настоящего изобретения; на фиг.2 - сечение в вертикальной плоскости по фиг. 1; на фиг.3 - вид спереди устройства по фиг. 1; на фиг.4 - вид сзади устройства по фиг.1; на фиг.5 - сечения и вид спереди патрона фильтра побочного дыма, использующегося в устройстве по фиг. 1; на фиг.6 - сечения и вид спереди патрона фильтра выдыхаемого дыма, использующегося в устройстве по фиг. 1; на фиг.7 - деталировка узла патрона фильтра побочного дыма по фиг. 5 и крепежного элемента; на фиг. 8 - последовательность сечений крепежных элементов патрона и сигаретодержателей разных конструкций; на фиг. 9 - различные крепежные элементы патрона, сигаретодержатели и термочувствительные элементы; на фиг. 10 - ортогональная проекция стойки для использования с устройством по фиг. 1, которая также является зарядным устройством; на фиг. 11 - конструкция беспламенной зажигалки, которая может использоваться в курительном устройстве по настоящему изобретению; на фиг. 12 - ортогональная проекция альтернативного варианта курительной принадлежности, способной фильтровать как побочный, так и выдыхаемый сигаретный дым; на фиг. 13 - модификация устройства по п. 12, адаптированная для фильтрования только побочного сигаретного дыма; на фиг. 14 - ортогональная проекция устройства для фильтрования выдыхаемого дыма; на фиг. 15 - ортогональная проекция альтернативного варианта устройства по фиг. 12; на фиг. 16 - ортогональная проекция устройства по фиг. 12 с удаленными участками корпуса для иллюстрации пути воздушного потока через устройство; на фиг. 17 - ортогональная разнесенная проекция патрона фильтра побочного дыма; на фиг. 18 - разнесенная ортогональная проекция патрона фильтра выдыхаемого дыма; на фиг. 19 - ортогональная проекция центрального участка корпуса курительной принадлежности; на фиг. 20 - схема компонентов электронной системы управления процессом курительной принадлежности; на фиг. 21 - вид с торца сигаретодержателя для патрона фильтра побочного дыма; на фиг. 22 - сечение трубки для сигарет патрона фильтра побочного дыма; на фиг. 23 - сечение трубки для сигарет, в которую вставлена зажженная сигарета; на фиг. 24 - сечение в горизонтальной плоскости устройства по фиг. 12; на фиг.25 и 26 - ортогональная проекция пакета, используемого для тушения окурка, извлеченного из курительной принадлежности; на фиг. 27 - сечение патрона фильтра побочного сигаретного дыма; на фиг. 28 - увеличенный вид фильтрующего элемента и трубки для сигарет по сечению по фиг. 27; на фиг.23 - сечение патрона фильтра выдыхаемого дыма; на фиг. 30 - увеличенный вид торцевого участка патрона фильтра выдыхаемого дыма.

Определения.

Для облегчения описания различных вариантов настоящего изобретения для описания различных аспектов этих вариантов используются следующие термины: "Выдыхаемый дым" означает дым сигареты, выдыхаемый курильщиком при курении сигареты.

"Газообразные компоненты" - означает компоненты сигаретного дыма кроме твердых частиц, которые, если присутствуют в воздушном потоке, дают обнаруживаемый запах сигаретного дыма.

"Малый перепад давления" - означает, что материал является достаточно проницаемым для воздушного потока так, что перепад давления вдоль материала является небольшим, что размер вентилятора, его мощность и давление выхода имеют такие величины, что курительная принадлежность может быть выполнена ручной. Для оптимизации требований к точности, малый перепад давления предпочтительно составляет менее 10 мм водяного столба.

"Микроволокна" - означает волокна со средним диаметром 10 мкм и менее.

"Минимальное сопротивление воздушному потоку" - означает, что материал фильтра требует очень низкого перепада давления для прохождения сквозь него воздуха.

"Непроницаемый" - означает, что материал пропускает поток определенных компонентов. Например, если материал является непроницаемым для частиц дыма, это значит, что частицы дыма не могут пройти сквозь материал, но, например, воздух может продолжать движение сквозь этот материал.

"По существу все" - в отношения удаления твердых частиц или газообразных компонентов сигаретного дыма означает, что в дыме по существу не осталось видимых или газообразных компонентов, которые, по крайней мере, могут быть обнаружены обонянием.

"Побочный дым" - означает дым, поднимающийся от зажженной сигареты.

"Подходящая композиция для формирования микроволокон" - включает любой материал, из которого можно получить микроволокна и который при контакте с сигаретным дымом сохраняет свою структуру и функциональные характеристики.

"Проницаемый" - означает, что материал достаточно пронизан отверстиями, каналами и пр., чтобы пропускать сквозь себя воздушный поток.

"Твердые частицы" - означает видимые и невидимые компоненты сигаретного дыма, которые существуют в форме частиц и обычно имеют размер менее 1 мкм, и нормально имеют размер в диапазоне от 0,1 до 0,6 мкм.

"Трубка" или "Трубчатый" - означает удлиненное пустотелое изделие, имеющее боковую стенку и любую требуемую форму сечения, например, круглую, прямоугольную, квадратную, треугольную, овальную, многогранную (пять граней и более) и т.п.

Подробное описание предпочтительных вариантов.

На чертежах показана курительная принадлежность 10 по одному из вариантов настоящего изобретения. Курительная принадлежность содержит многокамерный корпус 12, в котором перед выпуском воздуха в атмосферу удаляется по существу весь сигаретный дым, как вытянутый из сигареты курильщиком, так и побочный.

Корпус 12 собран из взаимозацепляющихся и собранных деталей, которые могут быть выполнены в виде литых элементов, для облегчения сборки. Этот узел содержит центральный участок 14, который собран с элементом промежуточной крышки 16. Центральный участок 14 и крышка 16 в сборе определяют полость 18, в которой размещается батарея или батареи 20 для питания электронных элементов этой курительной принадлежности. Батареи 20 могут быть одноразовыми батареями или заряжаемыми аккумуляторами, позволяющими избежать разборки устройства при замене батарей. В нижней стенке курительной принадлежности 10 могут быть смонтированы клеммы 25 для зарядки аккумуляторов 20 подходящим зарядным устройством. Такое зарядное устройство может иметь форму подставки, как показано, например, на фиг. 10. Зарядное устройство 21 имеет гнездо 23 для приема и удержания курительной принадлежности 10. Когда курительная принадлежность 10 находится в гнезде 23, вспомогательные внешние клеммы 20 контактируют с клеммами 27 зарядного устройства 21. Гнездо до 23 установлено на основании 13 с помощью подставки 15. Подставка 15 может быть короткой, как показано на фиг. 10, или удлиненной, для того, чтобы приподнять гнездо 23. Подъем гнезда 23 может потребоваться в ситуации, когда необходимо использовать курительную принадлежность 10 "без рук". Когда основание находится на столе, подставка может располагать курительную принадлежность на уровне рта курильщика. Основание и подставка выполняются достаточно устойчивыми, чтобы курильщик мог использовать устройство 10, не прибегая к помощи рук.

На нижней грани курительной принадлежности 10 может устанавливаться выключатель, показанный пунктиром под позицией 29, для включения или выключения вентилятора 24 и других электрических компонентов устройства. Кроме того, для визуальной индикации состояния устройства могут быть предусмотрены светодиоды.

Собранная центральная часть 14 определяет еще одну полость 22, в которой установлен вентилятор 24 для протягивания воздуха сквозь корпус 12, как более подробно будет показано ниже.

Левая и правая части 26 и 28 содержат секции затяжки и выдоха, соответственно. Они крепятся к центральному удлиненному прямоугольному параллелепипеду центральной части 14 и крышке 16 с помощью взаимозацепляющихся защелкивающихся крепежных элементов, выполненных на соответствующих деталях узла для образования корпуса 12. Полученный таким образом корпус 12 является удлиненным с приблизительно эллипсоидным сечением (см. фиг. 3 и 4) и имеет такие размеры и форму, которые обеспечивают удобство использования устройства 10 курильщиком.

Боковая часть 26 вместе с центральной частью 14 определяет камеру 30, в которой сквозь отверстие 33 в ее передней стенке 35 вставлен патрон 32 фильтра побочного дыма (фиг.5 и 7). Боковая часть 28 вместе с центральной частью 14 определят еще одну камеру 34, в которую сквозь отверстие 38 в ее передней стенке 37 вставляется патрон 36 фильтра выдыхаемого дыма (фиг.6). Вентилятор 24 устанавливается для протягивания воздуха и других газов из камеры 30 в камеру 34. Камера 34 сообщается с впускной камерой 40, которая в боковой стенке имеет множество пазов 42 для выпуска газов из всего корпуса 12. В качестве окончательного фильтра, удаляющего пахучие газообразные компоненты перед выпуском отфильтрованного воздуха из корпуса 12, устанавливается дополнительный фильтрующий, элемент 44, например, угольный фильтр. На выпускных пазах от дополнительного фильтра 44 или совместно с ним могут устанавливаться дополнительные компоненты для ароматизации воздуха. Ароматизирующее вещество может выделяться сметным губчатым или подобным элементом, содержащим испаряемое ароматизирующее вещество.

Патрон 32 фильтра побочного дыма продольно расположен в камере 30 и содержит крепежный элемент 46, который включает сигаретодержатель. Патрон 32 крепится в крепежном элементе 46, который в свою очередь крепится в отверстии 33. Крепежный элемент 46 имеет множество сквозных отверстий 48, обеспечивающих поступление во внутренние полости 32 фильтра побочного дыма. Сигаретодержатель 50 установлен в крепежном элементе 46 для удержания сигареты внутри патрона 32 фильтра побочного дыма, а отфильтрованный конец сигареты выступает из держателя 50 наружу. Сигарету предпочтительно курят обычным способом через отфильтрованный конец. Понимается, что сигарета, включая ее отфильтрованный конец, может размещаться в трубке для сигареты. На крепежном элементе 46 может устанавливаться подходящий сигаретодержатель с мундштуком. В этом случае пользователь затягивается сигаретой через мундштук.

Для фильтрования побочного и/или выдыхаемого сигаретного дыма в курительной принадлежности можно использовать разнообразные фильтры. Блоки фильтров можно расположить в камерах 30, 34 и 40, в которых побочный и выдыхаемый дым протягивается через фильтрующие блоки. Однако, такая система обычно требует пластмассовых деталей, направляющих поток дыма на фильтрующие блоки. Хотя такие системы обладают полезностью, пластмассовые детали, направляющие потоки дыма, загрязняются и требуют периодической очистки. В соответствии с предпочтительным аспектом настоящего изобретения желательно, чтобы и фильтр побочного дыма, и фильтр выдыхаемого дыма выполняли свои функции фильтрования почти немедленно после того, как сигарета выделила дым - если речь идет о побочном дыме - или после выдыхания дыма пользователем - если речь идет о выдыхаемом дыме. Поэтому для фильтрования побочного и выдыхаемого дыма желательно использовать патроны фильтров трубчатого типа, показанные на фиг. 5, 6, 27 и 29.

Для облегчения описания различных аспектов курительной принадлежности ниже следует краткое описание этих фильтров.

Патрон 32 фильтра побочного дыма по фиг. 5a и 5b содержит трубку 52, выполненную из картона или подобного недорогого материала, в которой размещается сигарета, и заглушенный трубчатый узел 54 из материала, фильтрующего сигаретный дым, прикрепленный к картонной трубке 52 любым удобным способом, например, бумагой для оборачивания концов сигарет 56.

Фильтрующий, материал, образующий фильтрующий элемент 54, предпочтительно содержит высокоэффективный дымофильтрующий материал 58, требующий малого перепада давления, который удаляет по существу все твердые частицы из побочного дыма горящей сигареты, расположенной в кассете 32 фильтра так, что сквозь него проходят только невидимые газообразные компоненты сигаретного дыма.

Высокоэффективный материал 58 фильтра табачного дыма, требующий малого перепада давления, предпочтительно содержит микроволоконный материал. Такой волоконный материал в общем имеет равномерный диаметр по всей длине в диапазоне от 0,5 до 10 мкм. Желаемый перепад давления для этого материала можно определить и измерить разными хорошо известными способами, например, по вытеснению, измеренному в мм водяного столба на соответствующем устройстве, чувствительном к давлению. Предпочтительно материал фильтра имеет малый перепад давления в диапазоне от 5 до 10 мм водяного столба, альтернативной мерой перепада давления являются единицы Корсета. Фильтры по настоящему изобретения должны иметь номинал в диапазоне 10000 единиц Корсета.

Микроволоконный материал фильтра в фильтрующем элементе 58 может иметь толщину от приблизительно 0,3 до приблизительно 6 мм и плотность от приблизительно от 5 г/м² до 500 г/м² для толщины листа от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 3 мм. Материал 58 фильтра может использоваться без какой-либо опоры, либо может поддерживаться в элементе 54 любым удобным способом, например, внутренним слоем грубого фильтрующего материала 60, который осуществляет первичное фильтрование побочного сигаретного дыма прежде, чем он попадет на микроволоконный фильтр. Внешняя поверхность микроволоконного фильтрующего элемента 58 может поддерживаться подходящим проницаемым сетчатым материалом 59, который может загибаться или скручиваться для образования уплотнения 62, как показано на фиг. 5A.

Картонная трубка 52 предпочтительно имеет выстилающий слой 64 древесного угля или подобного материала для минимизации риска прогорания картонной трубки и для поглощения конденсата сигаретного дыма и, тем самым, для более эффективного устранения запаха.

Сменный патрон 32 фильтра побочного дыма предназначен для выкуривания одной или более сигарет и, затем, выбрасывается. Трубчатая форма этого устройства обеспечивает фильтрование побочного дыма еще до того, как он встретится с любой другой деталью устройства, поэтому на структурных элементах устройства практически не осаждается конденсат сигаретного дыма и устройство можно использовать многократно без необходимости в очистке.

Патрон 36 фильтра выдыхаемого дыма содержит удлиненный узел 65 из материала, фильтрующего сигаретный дым, подобно описанному выше для фильтрующего элемента 54, предпочтительно содержащий высокоэффективный дымофильтрующий материал 66 с малым перепадом давления, который удаляет по существу все твердые частицы из выдыхаемого дыма так, что сквозь него проходят только невидимые газообразные компоненты сигаретного дыма. Можно использовать дымофильтрующий материал с низким перепадом давления, например, описанный выше для фильтрующего элемента 58. Для обеспечения поддержки фильтрующего элемента 65 предусмотрен внутренний слой грубого фильтрующего материала 68 и внешнего проницаемого сетчатого материала 67, создающего отогнутый уплотненный конец 70 для фильтрующего элемента 36 выдыхаемого дыма. Торцевое уплотнение 70 запечатывает торец фильтра, чтобы дым, выдыхаемый в фильтр, проходил сквозь фильтр в радиальном направлении. Материал фильтра 68 может также использоваться и без поддержки.

Для облегчения выдоха дыма во внутреннюю полость патрона 36 предусмотрен мундштук 72. Держатель 74 мундштука соединяется со структурой фильтра любым удобным способом, например сигаретной бумагой 76. За счет использования такого материала, требующего малого перепада давления, сопротивление выдоху невелико, поэтому выдох курильщиком дыма сквозь фильтр приближается к обычному выдоху дыма. Отфильтрованный выдыхаемый дым выпускается сквозь пазы 42 в боковой стенке корпуса 34. Патрон 36 фильтра выдыхаемого дыма может иметь такие же размеры, что и патрон 32 фильтра побочного дыма. Конструкция крепежного элемента может быть аналогична конструкции крепежного элемента фильтра побочного дыма. Размеры патрона 32 фильтра выдыхаемого дыма могут также быть такими, чтобы патрон мог входить в трубку 52 для сигарет, чтобы облегчить эффективную упаковку элементов.

Хотя устройство 10 сконструировано для удаления и побочного дыма и выдыхаемого дыма в одном и том же устройстве, можно получить конструкцию, которая удаляет только побочный дым, исключив элементы, связанные с захватом выдыхаемого дыма. В таких условиях выдыхаемый, дым может выпускаться в атмосферу или для фильтрования выдыхаемого дыма можно использовать отдельное устройство, как описано со ссылками на фиг. 14. Альтернативно, показанное устройство можно использовать с отверстием 38, закрытым пробкой.

В корпусе 12 вентилятор 24 всасывает в устройство свежий воздух сквозь отверстия 48 в крепежном элементе 46 трубки для сигарет и сквозь трубку 52, как показано на фиг. 7. Крепежный элемент 46 трубки для сигарет имеет круглый паз 45, внутренний диаметр которого несколько превышает внешний диаметр трубки 52 для сигарет. Поэтому крепежный элемент 46 можно надевать на конец 53 трубки так, чтобы получить фрикционную посадку трубки 52 в крепежном элементе 46. Крепежный элемент 46 герметизирует конец трубки к держателю. Горящая сигарета удерживается в трубке сигаретодержателем 50. Всасываемый воздух проходит над горящей сигаретой и, затем, сквозь фильтрующий элемент в камеру 30. Камера 54 фильтра удаляет побочный дым из областей, расположенных рядом с горящей сигаретой, и фильтрует его. Отфильтрованный воздух удаляется из устройства 10 через фильтр 44 из активированного угля. Поток воздуха через патрон 32 фильтра наряду с удалением побочного дыма обеспечивает достаточную подачу свежего воздуха для нормального горения сигареты в трубке 52 и охлаждает область, прилегающую к сигарете, предотвращая прогорание бумаги и вытягивание горячего воздуха из корпуса при затяжке курильщика. Такая конструкция обеспечивает, что сигарета, выкуренная с помощью такого устройства 10, будет иметь тот же вкус и аромат, что и при обычном курении.

Курильщик выдыхает сигаретный дым через патрон 36 фильтра выдыхаемого дыма. Отфильтрованный дым, проходя через фильтрующий элемент 65, выбрасывается наружу через фильтр 44 из активированного древесного угля. В то время, как курительная принадлежность 10 предусматривает раздельное фильтрование побочного дыма и выдыхаемого дыма, можно предложить конструкцию, в которой побочный дым и выдыхаемый дым фильтруются одним и тем же фильтрующим элементом внутри корпуса.

На фиг. 8 показаны различные конфигурации крепежных элементов 46 в различной ориентации и с различным распределением отверстий 48, а также сигаретодержатели, которые можно использовать с курительной принадлежностью 10. Сигаретодержатель 50 и крепежный элемент 46 могут выполняться заодно.

Как показано на фиг. 8а и 8в, крепежный элемент 46 имеет отверстия 48, наклоненные относительно центральной оси 200 крепежного элемента, паз 45 имеет на входе небольшую фаску 202 для облегчения установки конца трубки для сигарет в паз 45. Трубка для сигарет сдвигается вдоль паза 45, и конец трубки упирается в основание 204 паза 45. На внешней поверхности крепежного элемента 46 выполнена кольцевая проточка 206, предназначенная для фрикционной посадки элемента в отверстии 33 переднего конца 35. Крепежный элемент герметизирует конец трубки к корпусу 12.

Сигаретодержатель 50 вставляется в отверстие 208 крепежного элемента 46. Отверстие 208 смещено относительно центральной оси 200. Как показано на фиг. 8в, центр отверстия 210 смещен на расстояние 212. Такое смещение обеспечивает помещение сигареты в нижней части трубки 52 для сигарет, чтобы создать дополнительное пространство над сигаретой внутри трубки. Цель такого смещения более подробно описана ниже со ссылками на фиг. 21 - 23.

Как показано на фиг. 8c-g, предусмотрены различные сигаретодержатели для установки в отверстии 208 крепежного элемента 46. Такое разнообразие сигаретодержателей вызвано необходимостью крепления сигарет разных диаметром, кроме того, предусмотрены различные устройства для позиционирования сигаретодержателя в отверстии 208. Вставной, сигаретодержатель 50 имеет защелкивающийся участок 214, который дополнительно поддерживает сигарету внутри трубки. Защелка 214 может выполняться из металла, и может выполнять также функцию датчика температуры, как более подробно описано ниже со ссылками на фиг. 9d-g. Как показано на фиг. 8d, держатель 50 имеет коническую поверхность 216, позволяющую вставлять сигарету в держатель 50. Держатель 50 по фиг. 8e имеет увеличенный участок защелки 218, который, помимо поддержки сигареты в трубке обеспечивает повышенный теплообмен с участком 220 держателя 50.

Держатели 50 по фиг. 8f-g могут иметь цилиндрические вставки 222 и 224. Эти вставки могут выполняться из пластмассы или металла для обеспечения поддержки сигареты внутри трубки.

Как показано на фиг. 8h-i, держатели 50 вставлены в крепежные элементы 46, где участки металлической защелки 214 и 218 размещены в проточке 45 соответствующего крепежного элемента. На фиг. 8j-k показаны держатели, подобные держателям по фиг. 8f-g. Плечики 226 и 228 соответствующего сигаретодержателя используются для плотной посадки держателя в соответствующем крепежном элементе 46.

На фиг. 8l-o показаны различные конфигурации отверстия крепежного элемента 46 по фиг. 8l. Отверстие 208 для приема сигаретодержателя концентрично с центральной осью 200. Отверстия 48 для засасывания свежего воздуха наклонены относительно центральной оси 200 так, что они сходятся в направлении от внешней поверхности держателя 46. На фиг. 8m также показано центральное положение отверстия 208, и отверстие 48 для засасывания, свежего воздуха расположены концентрично вокруг центральной оси 200. На фиг. 8n отверстия 48 для засасывания свежего воздуха наклонены относительно центральной оси 200, только они сходятся в направлении от внутренней полости держателя 46. На фиг. 8о отверстия 48 для засасывания свежего воздуха также расположены концентрично относительно центральной оси 200, но они проходят параллельно оси 200 и не сходятся. Различные ориентации отверстий 48 обеспечивают до некоторой степени направленность потока свежего воздуха, когда, он поступает в трубку для сигарет. В зависимости от скорости потока свежего воздуха по трубке для сигарет может возникнуть необходимость направить поток свежего воздуха либо наружу к поверхности трубки для ее охлаждения, либо вовнутрь, чтобы свести к минимуму подгорание сигаретной бумаги. Учитывая, что сигаретодержатель не может сильно выступать за внешнюю часть крепежного элемента 46. Такое расположение позволяет пользователю выдвигать фильтр сигареты на достаточное расстояние, чтобы губы курильщика могли с ним контактировать.

При экспериментах с курительной принадлежностью, показанного на чертежах типа, было обнаружено, что если сигарету выкуривать таким образом, что область горения подходит близко к отверстию сигаретодержателя, то следующая затяжка сигаретой будет очень горячей и неприятной. В одном из вариантов курительной принадлежности предусмотрена функция определения положения области горения в трубке 52 и выдачи сигнала курильщику о прекращении курения этой сигареты. На фиг. 9a-c показан один вариант, где в паз 230 крепежного элемента 46 установлен тонкий U-образный датчик температуры 78. Датчик 78 выдает сигнал электронным элементам системы, когда он определит наличие повышенной температуры, чтобы включать звуковой или визуальный сигнал.

На фиг. 9d-c показана биметаллическая пластинка 80, которая устанавливается в сигаретодержатель/крепежный элемент 46. Биметаллическая пластинка 80 имеет кольцевой участок 232 с направленным вниз язычком 234. Кольцевой участок 232 надевается на плечо 238 защелки 214. Держатель 50 с защелкой и кольцом вставляется в отверстие 208 так, что язычок 234 располагается на внешней поверхности 238 элемента 46. Защелка 214 чувствует поступление тепла от горящего участка сигареты, которое передается от защелки 214 на плечо 236 и нагревает биметаллическую пластину 80. Повышение температуры на язычке 234 заставляет его отклониться в положение 234а. Изменение положения язычка является визуальным сигналом курильщику о том, что достигнут "конец сигареты", и выкуренная сигарета выбрасывается, предпочтительно способом, описанным ниже со ссылками на фиг. 26.

Положение области горения сигареты также может определяться термочувствительными химическими материалами, которые размещаются в боковой части 26. Эти материалы чувствуют повышение температуры сигаретодержателя 50, вызванное приближением области горения, и меняют цвет. Пример термочувствительного полосового индикатора, который показывает температуру своим цветом, приведен в патенте США N 5154192. Такое изменение цвета является видимым извне боковой, части 26 и является визуальным сигналом курильщику.

При использовании курительной принадлежностb сигарета зажигается курильщиком и вставляется в сигаретодержатель 50 с установленным на нем крепежным элементом 46 и патроном 32 фильтра и устанавливается в отверстие 33. Сигарета выкуривается обычным образом, через ее фильтр, и выдыхаемый дым выдыхается курильщиком через патрон 36 выдыхаемого дыма. Вентилятор 24 приводится в действие выключателем.

Альтернативно, курительная принадлежность 10 может оснащаться беспламенной зажигалкой, чтобы сигарету можно было зажигать после ее установки в устройство. Известно много зажигалок, пригодных для этой цели. Такие устройства обычно требуют источника топлива и катализатора горения, а также какого-либо средства для введения топлива в контакт с катализатором. Одно из таких устройств показано на фиг. 11, где для генерирования тепла применяется воздушная помпа. Топливный элемент 240 имеет помпу 242 и модуль зажигания 244. Топливный элемент устанавливается в курительной принадлежности 10 так, что при активации он направляет поток горячих газов на конец сигареты для ее прикуривания. После этого топливный элемент отключается после отпускания выключателя 246.

Курительная принадлежность 10 может оснащаться электронными цепями, которые более подробно описаны ниже со ссылками на фиг. 20. Эти электронные цепи позволяют после активирования обеспечивать автоматическое включение вентилятора, когда температура в трубке 52 достигнет заданного значения, поддерживать работу вентилятора, пока температура в трубке сохраняется на рабочем уровне, подавать визуальные и/или звуковые сигналы о том, что сигарета выкурена, включать вентилятор для охлаждения или продувки принадлежности свежим наружным воздухом.

Альтернативный вариант курительной принадлежности показан на фиг. 12 - 30. Курительная принадлежность 80 содержит центральный корпус 82, в котором размещен вытяжной вентилятор, аккумулятор 84, выключатель и соответствующие электронные цепи для управления работой устройства. Патрон фильтра побочного дыма размещается в корпусе 86. Сигаретодержатель 88 удерживает сигарету 90 за отфильтрованный конец 92, выдвинутый так, чтобы курильщик мог взять сигарету губами и выкуривать ее обычным способом. В сигаретодержателе 88 имеются отверстия 94 для подвода свежего воздуха в патрон фильтра побочного дыма для компенсации падения давления в корпусе 86, возникающего при затяжке курильщика или в результате работы вытяжного вентилятора.

Патрон фильтра выдыхаемого дыма размещен в корпусе 96. В боковой стенке 100 корпуса 96 имеется решетка 98. Фильтр выдыхаемого дыма соединен с мундштуком 102. Пользователь может взять в рот мундштук и выдыхать дым в патрон фильтра выдыхаемого дыма. Побочный дым, отфильтрованный в корпусе 86, вытягивается в корпус 96. После этого отфильтрованный побочный и выдыхаемый дым выпускаются, в атмосферу через решетку 98.

Как показано на фиг. 13, вариант настоящего изобретения повторяет базовую версию курительной принадлежности 80, имея патрон фильтра побочного дыма и корпус 86 с сигаретодержателем 88. Центральный корпус также имеет аккумулятор 84. Однако, в этом устройстве отсутствует участок фильтрования выдыхаемого дыма. Вместо него к центральному корпусу 82 подсоединена декоративная решетка 104, в которой выполнены отверстия 106, сквозь которые может удаляться отфильтрованный побочный дым. В этом случае пользователь просто выдыхает дым в атмосферу или использует устройство для фильтрования выдыхаемого дыма, удерживаемое другой рукой.

Пример независимого фильтра выдыхаемого дыма показан на фиг. 14. Патрон фильтра выдыхаемого дыма размещен в корпусе 108 и соединен с мундштуком 110. Корпус 108 имеет решетку 112, а все остальные его грани выполнены цельными. Пользователь легко может нести устройство для фильтрования, выдыхаемого дыма одной рукой, что облегчает пользование устройством фильтрования побочного дыма, которое он удерживает во второй руке.

Поскольку патрон фильтра выдыхаемого дыма работает независимо от патрона фильтра побочного дыма, его можно установить на любой части устройства фильтрования побочного дыма по фиг. 13. Как показано на фиг. 15, такой конкретный вариант курительной принадлежности 114 имеет участок корпуса 116, в котором установлен аккумулятор 118 и вентилятор для вытягивания воздуха из корпуса 120 патрона фильтра побочного дыма. Корпус 120 имеет закрепленный, на нем сигаретодержатель 122, как и в других вариантах. Вентилятор в участке корпуса 116 засасывает свежий воздух в трубку для сигарет сквозь отверстия 124, после чего вентилятор выбрасывает побочный дым в атмосферу рядом с участком корпуса 116. Фильтр выдыхаемого дыма размещен в участке корпуса 126, к которому прикреплен мундштук 128. Отфильтрованный выдыхаемый дым после этого выбрасывается в атмосферу через решетку 130.

Варианты по фиг. 13, 14 и 15 демонстрируют гибкость конструкции и использования курительной принадлежности по настоящему изобретению.

На фиг. 16 показан вид на курительную принадлежность 80, более подробно демонстрирующий порядок вытягивания вентилятором отфильтрованного побочного дыма. Патрон 86 фильтра побочного дыма 86 содержит трубку 132 для сигарет, в которой можно разместить зажженную сигарету 90. Зажженную сигарету 133 можно вставлять в трубку 132, пропуская зажженную сигарету сквозь сигаретодержатель 88, в котором имеется вставка 134 с отверстием 136, сквозь которое зажженная сигарета 90 проталкивается в трубку 132. Зажженную сигарету 133 проталкивают в трубку до тех пор, пока из держателя 88 наружу не будет выступать только ее фильтр 135. После этого пользователь может курить сигарету обычным способом, затягиваясь через фильтр 135 для вдыхания дыма по стрелке 137. В сигаретодержателе 88 выполнено множество отверстии 138, сквозь которые засасывается свежий воздух. Свежий воздух проходит в направлении стрелок 140 вдоль сигареты 90 и над областью горения 142. Свежий воздух засасывается сквозь отверстие 138 работающим вентилятором 144. Побочный, дым, захваченный свежим воздухом 146, проходит через фильтрующий элемент 148 в направлении стрелок 150 и вдоль внутренней, поверхности корпуса 86 в направлении стрелок 152 и во входное отверстие вентилятора 144 в направлении стрелок 154. Поскольку твердые частицы и, факультативно, газообразные составляющие, из дыма были отфильтрованы, вентилятор может выпускать воздух сквозь выходное отверстие 156 и сквозь участок решетки 98 корпуса 96. Если фильтрующий элемент 148 отфильтровывает только твердые частицы, можно установить второй фильтрующий элемент, отфильтровывающий газообразные компоненты. Этот второй фильтрующий элемент может быть установлен над фильтром 148 твердых частиц, либо у решетки 98 корпуса 96 фильтра выдыхаемого дыма.

Производительность вентилятора может меняться в зависимости от формы крыльчатки и мощности двигателя. Вентилятор предпочтительно, оснащается электродвигателем, однако он может быть и заводным механическим пружинным приводом или маховиком, оснащенным раскручивающим устройством.

Выбор вентилятора осуществляется так, чтобы обеспечить удаление побочного дыма из трубки, чтобы сохранить желаемый вкус и аромат курения. Выбранная производительность не должна быть слишком большой, поскольку это может привести к ускорению сгорания сигареты и уменьшению числа затяжек за обычное время курения до неприемлемо малого количества.

Патрон 158 выдыхаемого дыма имеет фильтрующий элемент 160 с прикрепленным к нему мундштуком 102. Пользователь выдыхает дым в направлении стрелки 162 в мундштук, выдыхаемый воздух проходит сквозь фильтр в направлении стрелок 164 и в атмосферу 166 через проходы в решетке 98. Вентилятор 144 может оснащаться электродвигателем 168. Поскольку устройство является портативным, электродвигатель 168 может запитываться от аккумулятора 84. На центральном блоке 82 может быть предусмотрен выключатель для включения и выключения вентилятора. Работа электрической системы управления курительной принадлежностью более подробно описана со ссылками на фиг. 19 и 20.

Узлы фильтра побочного дыма и фильтра выдыхаемого дыма описываются со ссылками на фиг. 17 и 18. Патрон фильтра побочного дыма содержит фильтрующий элемент 148 и трубку 132 для сигарет. Торцевой участок 170 трубки для сигарет установлен в сигаретодержатель 88. Муфта 172 имеет внутренний диаметр немного превышающий внешний диаметр конца 132 трубки для сигарет. Как и в варианте по фиг. 8, съемные вставки 174 и 176 позволяют устанавливать сигареты двух разных размеров, при этом вставки имеют выступы 178 уменьшенного размера, которые плотно садятся в отверстие 180 узла крепления сигаретодержателя. Имеются отверстия 138 для подачи свежего воздуха внутрь трубки 132 для сигарет. Диаметр фильтра 148 меньше диаметра отверстия 182 в передней стенке 184 корпуса 86 патрона фильтра побочного дыма. Это позволяет устанавливать держатель 88 на конце 170 патрона фильтра прежде, чем он будет помещен в корпус 86 через отверстие 182. Следует понимать, что если необходимо применять фильтр большего диаметра, чем отверстие 182, сигаретодержатель 86 можно извлекать из отверстия 182, а патрон фильтра побочного дыма - через открытую грань 186 корпуса.

Вокруг отверстия открытой грани 186 выполнен выступ 188, который вставляется в ответную канавку на боковой грани центрального блока 82, как показано на фиг. 19. Канавка 190 проходит вокруг грани 192 центрального участка корпуса 82. Грань 192 имеет входное отверстие 194 вентилятора 144. На грани 192 имеются нажимные защелки 196, которые входят в пазы 189 в нижней стенке 250 корпуса 86. Подобные пазы выполнены снизу в верхней стенке 252 для приема соответствующих верхних защелок 196 боковой стенки 132. Таким образом, корпус патрона фильтра побочного дыма легко крепится и снимается с центрального компонента 82. В данном конкретном варианте защелки в комбинации с пазами 198 обеспечивают быстросъемное соединение корпуса 86 с центральным блоком 82. Кроме того, выступ 188, входящий в канавку 190, обеспечивает герметизацию корпуса с тем, чтобы весь побочный дым, прошедший сквозь фильтр 148, попадал на вход вентилятора 194.

Конструкция фильтра выдыхаемого дыма в определенной степень подобна конструкции фильтра побочного дыма. Имеется корпус 98 патрона 158 фильтра выдыхаемого дыма. Патрон 158 фильтра выполнен трубчатым с концевым участком 254 уменьшенного диаметра. Мундштук 102 имеет втулку 256, внутренний диаметр которой несколько больше диаметра концевого участка 254 фильтрующего элемента 158 фильтра выдыхаемого дыма. Концевой участок 254 вставляется в мундштук 102. Диаметр фильтра 158 немного меньше диаметра отверстия 258 в передней стенке 260 корпуса. Это позволяет вставлять патрон фильтра выдыхаемого дыма в корпус 96. Корпус 36 может съемно крепиться к центральному элементу 82 защелками 262, входящими в пазы, выполненные в нижней стенке 266 в положениях 264. Подобные пазы выполнены в нижней поверхности верхней стенки 268 для приема соответствующих нажимных защелок 262. По периметру отверстия 270 корпуса 96 имеется выступ 272. Выступ 272 входит в канавку в другой боковой стенке центрального блока 82 для образования уплотнения, чтобы при работе вентилятора весь отфильтрованный выдыхаемый дым выводился в атмосферу через элементы решетки 98.

Как показано на фиг. 19, в центральном участке корпуса 82, в котором установлен вентилятор 144, имеется аккумулятор. Аккумулятор может извлекаться из центрального участка 62 для зарядки. Аккумулятор снабжен зарядными клеммами 274. Вместо извлечения аккумулятора для зарядки все устройство может помещаться на держатель или подобное устройство, как показано на фиг. 10 и где держатель имеет клеммы, которые контактируют с клеммами 274 аккумулятора. Следует понимать, что в систему зарядки аккумулятора включены, соответствующие электронные цени так, что клеммы 274 будут замкнуты, аккумулятор не разрядится.

Как показано на фиг. 20, в центральном корпусе 82 имеется интегральная схема 276, с которой проводником 278 соединен вентилятор и проводником 280 соединен аккумулятор. Клеммы 274 соединены с аккумулятором 282 проводниками 284. Кроме того, в курительной принадлежности 80 имеется первый датчик температуры 286 и второй датчик температуры 288, расположенные на разных концах сигаретной трубки. Имеется также датчик скорости потока воздуха 290. Как было описано относительно первого варианта настоящего изобретения, электронная цепь этого устройства выполняет несколько функций управления. Вместо индикаторов температуры, визуально показывающих "конец сигареты", перемещая биметаллический язычок или изменяя цвет, это может осуществляться контроллером 276. Первый датчик температуры 286 определяет, когда зажженную сигарету устанавливают в трубку 132 для сигарет. Датчик температуры 286 монет относиться к любому известному типу термопар, которые передают сигнал контролеру по проводнику 292. Подобным образом датчик температуры 288 соединен с контроллером 276 проводником 294. Датчик температуры 288 определяет "конец сигареты" для того, чтобы выдать сигнал курильщику о том, что пора вынимать зажженную сигарету из курительной принадлежности 80. Схема 276 может выполняться с возможностью запитывания зуммера и/или светодиода для подачи звукового и/или светового сигнала. Кроме того, датчик температуры 286 при обнаружении зажженной сигареты может также включать сигнал о неисправности вентилятора или о необходимости включения выключателя 296 для приведения в действие вентилятора 144. Точно так же датчик 288 после обнаружения "конца сигареты" может через цепь 276 включать звуковой или визуальный индикатор необходимости удаления окурка. Система может быть автоматизирована для автоматического включения вентилятора, когда датчик 286 обнаруживает зажженную сигарету и автоматического отключения вентилятора примерно через две минуты после того, как датчик 288 обнаружит конец сигареты. Такая работа вентилятора желательна для удаления всего дыма, остающегося после извлечения окурка.

Патроны фильтров побочного дыма и выдыхаемого дыма необходимо периодически заменять. В большинстве вариантов фильтры следует менять после выкуривания 12 - 20 сигарет. Если пользователь забудет заменить фильтры, их эффективность снизится из-за забивания. Забитый фильтр требует все более высокого перепада давления и датчик скорости потока воздуха 290 определяет, когда поток воздуха, создаваемый вентилятором 144, падает ниже заранее заданного значения. Это падение потока вызывается забитыми фильтрами или неисправностью вентилятора. В любом случае, когда поток воздуха падает ниже заранее определенного уровня, и это падение обнаруживается датчиком 290, цепь, соединенная с датчиком 290 проводом 298, выдает звуковой и/или визуальный сигнал о необходимости замены фильтров или проверки работы вентилятора 144.

Очевидно, что при усложнении электронных схем в цепи 176, она может выполнять дополнительные диагностические операции и операции управления для оптимизации работы курительной принадлежности 80. Как указывалось выше со ссылкой на фиг. 8, сигаретодержатель 88, имеющий вставку 174 для удержания зажженной сигареты, смещен относительно центральной оси корпуса 88 сигаретодержателя. Такое смещение вставки 174 вызвано необходимостью расположения сигареты в нижней части трубки. Как показано на фиг. 22, зажженная сигарета 90 расположена в нижней части трубки 132, которая, в целом, обозначена позицией 300. Курительная принадлежность 80 может оснащаться ножкой, чтобы курильщик, кладя ее на стол, был уверен, что сигарета 90 находится в нижней части трубки 132, то есть вставка 174 находится в положении, показанном на фиг. 21. Для того, чтобы вставка 174 всегда находилась внизу относительно трубки 132, когда устройство лежит на столе или на подобной поверхности, на втулке 172 держателя 88 может размещаться позиционирующее устройство, как показано на фиг. 17. Выступ 173 при совпадении по положению с пазом 175 в отверстии 182 всегда позиционирует вставку 174 сигаретодержателя в нижнем положении, как показано на фиг. 21.

Следует также понимать, что скорость вентилятора также может регулироваться в небольших пределах соответствующим переключателем, связанным с электронными управляющими цепями. Такое изменение скорости вентилятора может потребоваться для учета различной плотности набивки сигарет, изготовленных в разных странах. Плотно набитые сигареты горят медленнее, поэтому скорость вентилятора можно немного увеличить, чтобы вентилятор засасывал достаточное количество свежего воздуха для поддержания медленной скорости горения, не влияя на вкус и аромат сигареты. К сигаретам с менее плотной набивкой относится обратное.

Как показано на фиг. 23, зажженная сигарета 90 находится в нижней части 300 трубки 132 для сигарет. Тепло от области горения 302 сигареты поднимается вверх, как показано линиями 304. Воздух, засосанный в трубку 132 для сигарет, двинется в направлении стрелки 146. Как указывалось выше со ссылкой на фиг. 16, свежий воздух подводится сквозь отверстия 138 сигаретодержателя. Воздух течет вдоль сигареты 90 и захватывает побочный дым, поднимающийся в области 304. Движение воздуха охлаждает область над сигаретой 90, а также трубку 132. Это охлаждение предотвращает перегрев трубки 132 под воздействием области горения 302 сигареты. Кроме того, свежий воздух, охлаждая трубку 132, препятствует накоплению тепла и обугливанию сигаретной бумаги, поддерживая тем самым обычный, вкус и аромат выкуриваемой сигареты.

Относительные пропорции различных компонентов курительной принадлежности показаны на фиг. 24. Зажженная сигарета 90, вставленная сквозь вставку 174, расположена вдоль трубки 132 что не доходит до фильтра 148. Конец сигареты 90 предпочтительно не контактирует с фильтрующим элементом 149, чтобы тепло от области горения 302 сигареты не влияло на физические характеристики фильтра 148. Корпус 86 имеет одинаковую длину с центральных участком корпуса 82, и в его передней грани установлен сигаретодержатель 88. Сигаретодержатель удерживает сигарету с помощью вставки 174. Отверстие во вставке имеет такие размеры, чтобы плотно удерживать сигарету и сохранять фильтр 135 сигареты за пределами корпуса. В сигаретодержателе также выполнен паз 306, внутренний диаметр которого несколько превышает диаметр концевого участка трубки 132 для сигарет. Трубка для сигарет вставляется до основания 308 паза так, чтобы обеспечить надежную посадку конца трубки для сигарет в держателе 88. При такой надежной посадке трубки для сигарет в держателе 88 трубка может быть консольно подвешена внутри корпуса 86 без контакта с внутренними поверхностями корпуса. Таким образом можно не поддерживать удаленный конец патрона фильтра побочного дыма. Хотя в некоторых вариантах конструкции в корпусе 86 может устанавливаться устройство для поддержки, принимающее отфильтрованный конец и предотвращающее его выпадение из держателя 88. Фрикционная посадка конца сигареты в держателе 88 является достаточно воздухонепроницаемой, чтобы препятствовать выходу сигаретного дыма из трубки для сигарет, поэтому весь побочный дым прежде, чем будет удален в атмосферу, протягивается сквозь фильтрующий элемент 148.

Подобным образом, патрон 158 фильтра выдыхаемого дыма, к которому прикреплен мундштук, поддерживается в корпусе 96. Мундштук 102 имеет паз 310, в котором плотно вставлена концевая часть 254 уменьшенного диаметра. Фрикционная посадка концевой части 254 уменьшенного диаметра в пазе 310 закрепляет фильтрующий элемент 158 выдыхаемого дыма в корпусе 96. Как и в отношении фильтрующего элемента побочного дыма, в корпусе может иметься подходящий держатель для свободного приема удаленного конца фильтра.

Что касается относительных размеров трубки для сигарет и сигареты 90, то отношение их диаметров оказывает влияние на вкус и аромат вдыхаемого дыма. Одна из трудностей, с которыми встретились устройства по предшествующему уровню техники, заключалась в том, что трубка для сигарет обычно имела диаметр, равный 1/4 диаметра сигареты. Поэтому трубка для сигареты располагалась слишком близко к сигаретной бумаге. Было обнаружено, что при таком ограниченном пространстве между трубкой для сигарет и сигаретой, сигарета обычно перегревается, и вкус и аромат существенно меняются. Однако, было обнаружено, что в устройстве по настоящему изобретению, если диаметр трубки будет составлять по меньшей мере 1,5 диаметра сигареты, вкус и аромат сигареты значительно улучшаются.

Как показано на фиг. 22, трубка 132 для сигарет превышает диаметр сигареты чуть больше, чем в 2 раза, чтобы создать достаточно большое пространство для предотвращения перегрева сигаретной бумаги и табака во время курения. Скорость потока, создаваемого вентилятором 144, достаточна, чтобы обеспечить поддержание нужной температуры сигареты свежим воздухом, движущимся в направлении по стрелке 146 на фиг. 23, и эта температура соответствует температуре сигареты, выкуриваемой в нормальных условиях.

Когда электронные схемы по фиг. 20 или индикаторы по фиг. 9 указывают на достижение "конца сигареты", окурок вынимают из сигаретодеркателя, вытягивая его за фильтр; чтобы быстро выбросить окурок до того, как значительное количество сигаретного дыма попадет в атмосферу, предусмотрен пакет 312, который может иметь бумажный наружный слой 314 и внутренний слой 316 из алюминиевой фольги. Окурок 318 можно быстро поместить в открытый конец 320 пакета. Клапан 322 пакета загибается, чтобы уменьшить попадание свежего воздуха в пакет и, в результате окурок 318 гаснет, как показано на фиг. 26.

Второй альтернативный вариант фильтров побочного дыма и выдыхаемого дыма показан на фиг. 27 - 30. Как показано на фиг. 27, патрон 324 фильтра побочного дыма имеет фильтрующий элемент 326 трубчатой формы, как и фильтрующий элемент 32 по фиг. 5. Трубчатый фильтрующий элемент 326 имеет заглушку 328, которая герметизирует удаленный конец фильтрующего элемента. Внутри фильтрующего элемента имеется удлиненная камера 330 с впускным участком 332. Как описано выше со ссылкой на фиг. 16, зажженную сигарету помещают в трубку 334 для сигарет. Трубка 334 соединена с впускным участком 332 трубчатого фильтра 336. Трубка 334 имеет открытый конец 338, сквозь который вставляется сигарета. Как показано на фиг. 27, трубка для сигарет выполнена из множества слоев 340. Эти слои могут быть склеены друг с другом для обеспечения жесткости и, тем самым обеспечения возможности установки конца 338 в соответствующий держатель, например, сигаретодержатель 32 по фиг. 16.

Как показано на фиг. 28, трубчатый фильтрующий элемент 326 содержит внутренний фильтрующий элемент 342 и внешний фильтрующий элемент 344. Внутренний фильтрующий элемент 342 выполнен из множества слоев листового материала 346. Листовой материал уложен слоями для образования множества слоев фильтрующего материала в радиальном направлении, как показано стрелкой 348. Листовой материал может быть микроволоконным материалом, описанным выше со ссылками на высокоэффективное микроволокно с небольшим перепадом давления для фильтра 55 по фиг. 5. Микроволоконный материал может быть либо соответствующей композицией, из которой формируются микроволокна, либо любым другим элементарным материалом, из которого можно сформировать микроволокна, процесс формирования таких микроволокон описан в вышеупомянутом патенте Канады N 1057924, того же заявителя. Провес формирования таких волокон в соответствующие слои описан в патентах Канады NN 1278659 и 1311889.

Альтернативные конструкции фильтрующего элемента по фиг.5 и фиг.27 имеют разную эффективность. Было обнаружено, что один слой микроволоконного материала 58 по фиг. 5 не столь эффективен, как множество слоев микроволоконного материала 342 по фиг. 27. При множестве слоев микроволоконного листового материала фильтрование существенно улучшается, удаляя при конкретной радиальной толщине по существу все твердые частицы, оставляя лишь газообразные компоненты, которые удаляются внешним фильтром 344.

Второй фильтрующий элемент, который окружает первый фильтрующий элемент, предпочтительно выполнен из активированного угля для адсорбции газовых компонентов, не уловленных внутренним фильтрующим элементом 342. Понятно, что внешний фильтрующий элемент 344 может выполняться и из других материалов для адсорбции газообразных компонентов, например, цеолита, выпускаемого компанией "Юнион карбайд" под торговым наименованием "Силикат" и используемого в сигаретных фильтрах, например, по патенту США N 3327718. При использовании порошкового цеолита, активированного угля и пр. внешний фильтр 344 для удержания порошкового материала вокруг внутреннего фильтра может оснащаться проницаемой сеткой или подобным устройством. Хотя такая сетка является проницаемой для воздушного потока, она поддерживает нужную форму тонкодисперсного порошкового материала.

Предпочтительно, материал внешнего фильтра является волокнами активированного угля, которым придана листовая форма. Внешний фильтрующий элемент 344 может выполняться в форме единого листа требуемой толщины или, альтернативно, листы 350 могут укладываться слоями, как показано на фиг. 28 для получения нужной толщины внешнего фильтрующего элемента 344. Волокна активированного угля для листов 122 могут быть получены от разных поставщиков, например, "Футамура Кемикал Индастриз" Нагоя, Япония.

Внутренний конец 336 трубки 334 для сигарет закреплен между внешним фильтрующим элементом 344 и внутренним фильтрующим элементом 342. Слои 346 в области 352 до определенной степени сжаты так, что могут быть размещены внутри конца 336 трубки 334. Затем на внешней стороне 354 трубки 334 устанавливается внешний фильтрующий элемент 344. Для крепления конца 336 к внутреннему фильтрующему элементу в области 352 и ко внешнему фильтрующему элементу в области 358 используется клей.

Трубка 344 для сигарет предпочтительно выполняется из слоя материала 340. Многослойная трубка 334 является достаточно жесткой так, что когда открытый конец 338 крепится в сигаретодержателе 88 по фиг. 17, трубка консольно подвешивается в корпусе курительной принадлежности.

Очевидно, что слои трубки 344 для сигарет могут выполняться из различных материалов. Очевидно также, что трубка для сигарет может выполняться из одного слоя материала, который может иметь толщину, эквивалентную толщине множества слоев 340 трубки для сигарет. Предпочтительным материалом для трубки 334 является множество наложенных друг на друга листов бумаги, наполненной углем. Такая наполненная углем бумага может содержать (но может и не содержать) противовоспламеняющие вещества, чтобы воспрепятствовать возгоранию бумаги под воздействием тлеющей сигареты. Такая бумага с противовоспламеняющими веществами или без них производится несколькими изготовителями. Бумага, наполненная углем, типично имеет толщину в диапазоне от 0,1 до 2 мм и является непроницаемой для частиц дыма. То есть, когда сигарета горит внутри трубки, частицы дыма не могут проникнуть через трубку, поэтому весь побочный дым, выделяемый горящей, сигаретой, должен пройти через фильтрующий элемент 326.

Очевидно, что такая бумага с углем, в отличие от альтернативных конструкций например, стеклянных трубок, может быть проницаемой для воздуха. Согласно предпочтительному варианту изобретения, было обнаружено, что маргинальная воздухопроницаемость трубки для сигарет дает преимущества. То есть, материал трубки является проницаемым для воздуха при высоком давлении, но остается непроницаемым для частиц сигаретного дыма и его газообразных компонентов.

Мы также обнаружили, что трубка для сигарет имеет диаметр в диапазоне от 1,5 диаметра сигареты и больше. Было обнаружено, что если трубка для сигарет имеет диаметр менее приблизительно 1,5 диаметра сигареты, то материал трубки расположен слишком близко к зажженной сигарете и происходит обугливание или перегрев сигареты, что приводит к неудовлетворительному вкусу при курении. Ввиду того, что поперечное сечение трубки может иметь различные формы, следует понимать, что диаметр трубки означает среднюю ширину внутреннего пространства трубки. Альтернативно, следует понимать, что минимальный размер трубки относительно диаметра сигареты можно определить по относительной площади поперечного сечения. Таким образом трубка для сигарет имеет площадь сечения по меньшей мере 1,5π , что равно примерно 4,7 площади поперечного сечения сигареты.

Закрытый конец фильтрующего элемента 326 оснащен заглушкой 328. Заглушка 328 имеет кольцевой выступ 358, который расположен между внутренним фильтрующим элементом 342 и внешним фильтром 344. Кольцевой участок 358 может закрепляться между внешним и внутренним фильтрующими элементами с помощью подходящего клея. Предпочтительно, внешний, фильтрующий элемент 344 выступает за внутренний элемент 342 и толщина заглушки 358 такова, что формирует плоский торец патрона фильтра побочного дыма.

На фиг. 29 показана альтернативная конструкция фильтра 158 выдыхаемого дыма. Фильтр выдыхаемого дыма имеет внутренний фильтрующий элемент 360 и внешний фильтрующий элемент 362. Удаленный конец фильтрующего элемента 158 закрыт заглушкой 364, которая может устанавливаться между внутренним и внешним фильтрующими элементами и иметь форму, аналогичную форме заглушки 328 по фиг. 28. Заглушка 364 может приклеиваться на место и внешний фильтрующий элемент 362 выступает за внутренний фильтрующий элемент, чтобы образовать плоский торец фильтрующего элемента 158. Внутренний фильтрующий элемент 360 может выполняться из того же микроволоконного материала, который используется во внутреннем фильтрующем элементе по фиг. 28. Точно также, материалом 362 внешнего фильтра может быть лист из волокон активированного угля, используемый для внешнего фильтрующего элемента 344 по фиг. 28. Кроме того, альтернативные материалы для внутреннего и внешнего фильтров, описанные со ссылками на фиг. 28, могут применяться и для фильтра выдыхаемого дыма по фиг. 29.

Трубчатый, материал 360 внутреннего фильтра имеет впускной конец 366, который выступает за конечный участок 368 внешнего фильтра. Впускной конец 366 более подробно показан на фиг. 30. Слои 370 внутреннего фильтра 360 могут склеиваться друг с другом или могут вставляться во внешнее кольцо 372 для придания этому концевому участку 366 достаточной целостности, чтобы его можно было вставлять в соответствующий мундштук, например мундштук 102 по фиг. 18. Как показано на фиг. 30, внутренние слои 370 из микроволоконного материала могут быть значительно тоньше, чем внешние слои 374 из волокон активированного угля.

Размер и плотность материала внутреннего фильтра могут быть одинаковыми с материалом внутреннего фильтра по фиг. 5, то есть, толщина составляет от приблизительно 0,3 мм до приблизительно 6 мм, а плотность от приблизительно 5 г/м² до приблизительно 500 г/м² в зависимости от толщины. Отдельные листы материала могут иметь толщину от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 3 мм. Предпочтительный диапазон плотности составляет от приблизительно 10 г/м² до приблизительно 200 г/м² для толщины листа от приблизительно 0,15 мм до приблизительно 3 мм, а особо предпочтительным диапазоном плотности является от приблизительно 10 г/м² до приблизительно 50 г/м² для того же диапазона толщин. Микроволоконный материал особенно полезен для удаления твердых частиц сигаретного дыма диаметром от 0,2 мкм и более. Предпочтительный размер микроволокон внутреннего фильтра составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,5 мкм. Достаточной радиальной толщиной фильтра из волокон древесного угля нормально является от приблизительно 1 мм до приблизительно 7 мм.

Микроволоконный материал особенно полезен при удалении твердых частиц, с размерами от 0,2 мкм и более. Очевидно, что при изменении толщины волокон можно удалять твердые частицы дыма во всем диапазоне размеров и даже те, размеры которых составляют 0,3 мкм и менее. Хотя принцип фильтрации микроволокнами понят не очень хорошо, считается, что размеры твердых частиц сигаретного дыма составляют от 0,1 до 0,6 мкм. Малый диаметр микроволокон, используемых в фильтре, предотвращает смещение в направлении движения частиц так, что они сталкиваются непосредственно с микроволокнами и удерживаются ими. Это отличается от того, что происходит в нормальных более толстых волокнах, которые применяются в обычных фильтрах из ацетата целлюлозы. Размеры таких волокон обычно оставляют от 10 до 25 мкм, что вызывает смещение воздушного потока вокруг волокна, поэтому твердые частицы отклоняются от столкновения непосредственно с волокнами. Это было продемонстрировано при исследовании нескольких случаев, когда материал фильтра из волокон значительно большего диаметра оказался значительно менее эффективен при удалении твердых частиц, малых размеров, чем микроволоконный материал с диаметром волокон от 0,1 до 10 мкм и, предпочтительно, менее 5 мкм. В некоторых случаях предпочтительные размеры волокон могут лежать в диапазоне от 0,5 до 2,5 мкм.

Из вышеприведенного подробного описания предпочтительного варианта изобретения следует, что курительная принадлежность по настоящему изобретению, которая по желанию может содержать систему фильтрования выдыхаемого дыма, является удобной в использовании и контролирует выпуск побочного дыма или выдыхаемого дыма в атмосферу. Пользователь испытывает те же ощущения при затяжке и выдохе, что и при курении сигареты в обычных условиях. Фильтр выдыхаемого дыма имеет достаточно малый перепад давления, чтобы обеспечивать легкий выдох, одновременно обеспечивая требуемую степень фильтрования выдыхаемого дыма. Пользователь при курении ощущает обычный вкус и аромат, который он ощущал бы при курении в обычных условиях. Таким образом, курительная принадлежность является привлекательной для пользователя, если он находится в помещении или в месте, где курение ограничено или запрещено. Устройство особенно полезно для замкнутых пространств, например, самолетов, автобусов, поездов, автомобилей, рабочих мест, в домашней обстановке и т.п., где курильщик либо вынужден использовать курительную принадлежность, либо добровольно использует ее, чтобы избежать выпускания заметных следов сигаретного дыма.

Несмотря на то, что выше были описаны предпочтительные варианты настоящего изобретения, следует понимать, что в конструкцию могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки духа настоящего изобретения или объема прилагаемой формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Курительная принадлежность для фильтрования побочного дыма, выделяемого горящей сигаретой, содержащая вытяжной вентилятор, трубку для сигареты, в которую помещается зажженная сигарета и фильтрующий элемент, отличающаяся тем, что она имеет средство для крепления вытяжного вентилятора, содержащее боковую стенку с входным отверстием для вентилятора, патрон фильтра побочного дыма, корпус для патрона фильтра побочного дыма, содержащий переднюю торцевую стенку с выполненным в ней отверстием, сигаретодержатель с отверстием для размещения зажженной сигареты, которая в трубке для сигареты удерживается этим сигаретодержателем, средство для крепления сигаретодержателя в отверстии корпуса, средство для крепления второго конца трубки для сигареты к сигаретодержателю, который удерживает зажженную сигарету в этой трубке, отверстие для подачи свежего воздуха в трубку для сигареты, расположенное рядом с вторым концом трубки для сигареты, при этом патрон фильтра побочного дыма имеет трубку для сигареты, в которую помещается зажженная сигарета, трубка для сигареты имеет длину, по меньшей мере равную выкуриваемой сигарете, трубка для сигареты является непроницаемой для частиц побочного дыма сигареты, фильтрующий элемент представляет собой проницаемый трубчатый элемент с низким перепадом давления, расположенный на конце трубки для сигареты для удаления побочного дыма, при этом фильтрующий элемент имеет впускной конец для введения побочного сигаретного дыма во внутреннюю удлиненную камеру внутри трубчатого фильтра, конец трубчатого фильтра, противоположный впускному концу, закрыт, при этом имеется средство для соединения первого конца трубки для сигареты с впускным отверстием фильтрующего элемента, в результате чего побочный дым, который должен быть отфильтрован, протекает вдоль трубки для сигареты во внутреннюю камеру и вовне через трубчатый фильтрующий элемент, вытяжным вентилятором прогоняется свежий воздух из отверстия для подачи свежего воздуха вдоль трубки для сигареты и над зажженной сигаретой, а побочный дым от зажженной сигареты вытягивается через патрон фильтра, и отфильтрованный воздушный поток вытягивается через выпускное отверстие корпуса на входное отверстие вентилятора.

2. Принадлежность по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен отдельно от средства крепления вентилятора, содержит средство соединения корпуса с боковой стенкой средства крепления вентилятора, при этом корпус имеет выпускное отверстие, сообщающееся с впускным отверстием вентилятора, и средство для уплотнения соединения между корпусом и боковой стенкой средства крепления вентилятора.

3. Принадлежность по п. 2, отличающаяся тем, что корпус имеет открытую боковую грань, обеспечивающую сообщение выпускного отверстия корпуса с входным отверстием вентилятора, при этом боковая стенка средства крепления вентилятора и остальные стенки корпуса определяют камеру, в которой с помощью позиционирующего средства установлен патрон фильтра.

4. Принадлежность по п. 1, отличающаяся тем, что в сигаретодержателе выполнено средство подачи свежего воздуха.

5. Принадлежность по п. 4, отличающаяся тем, что средство подачи свежего воздуха представляет собой множество отверстий, выполненных в сигаретодержателе для засасывания свежего воздуха вентилятором в трубку для сигарет.

6. Принадлежность по п. 5, отличающаяся тем, что отверстие в сигаретодержателе смещено в положение для удержания сигареты в нижней части трубки, при этом сигаретодержатель и отверстие в корпусе имеют взаимодействующие средства для совмещения отверстия в сигаретодержателе с нижней частью трубки для сигареты, при этом курительная принадлежность имеет основание для установки на поверхности подставки, при этом при установке принадлежности на подставку нижняя часть трубки для сигарет находится внизу.

7. Принадлежность по п. 4, отличающаяся тем, что средство крепления содержит углубление в сигаретодержателе, при этом второй конец трубки для сигарет вставлен в углубление, при этом сигаретодержатель имеет выступ, окружающий углубление, и выступ имеет форму, соответствующую отверстию, выступ устанавливается в отверстие для закрепления трубки для сигарет в отверстие корпуса, посадка второго конца трубки для сигарет в углублении и посадка выступа в отверстии обеспечивают уплотнение между трубкой для сигарет и отверстием, в результате чего свежий воздух поступает только через средство подачи свежего воздуха в сигаретодержателе, при этом сигаретодержатель выполнен с возможность извлечения из отверстия вместе с прикрепленной трубкой для сигарет для обеспечения возможности замены патрона фильтра.

8. Принадлежность по п. 7, отличающаяся тем, что она содержит множество съемных вставок сигаретодержателя с отверстиями различных размеров под различные размеры сигарет, при этом любая из этих вставок выполнена с возможностью установки в сигаретодержатель для поддержки сигареты соответствующего размера.

9. Принадлежность по п. 1, отличающаяся тем, что отверстие в сигаретодержателе проходит сквозь держатель для обеспечения возможности установки сквозь него зажженной сигареты так, чтобы фильтр такой зажженной сигареты выступал из держателя, чтобы губы курильщика могли контактировать с этим фильтром сигареты.

10. Принадлежность по п. 2, отличающаяся тем, что средство крепления вытяжного вентилятора содержит участок корпуса с боковой стенкой, в которой выполнено впускное отверстие вентилятора, и с противоположной боковой стенкой, в которой выполнено выпускное отверстие вентилятора, при этом вентилятор установлен в корпусе между впускным и выпускным отверстиями, в корпусе установлено средство питания вытяжного вентилятора и имеется средство включения и выключения вентилятора, причем средство включения и выключения управляет подачей питания на вентилятор.

11. Принадлежность по п. 10, отличающаяся тем, что средство питания представляет собой батарею или внешний источник электроэнергии для электродвигателя вентилятора либо средство питания представляет собой заводное пружинное устройство привода вытяжного вентилятора.

12. Принадлежность по п. 10, отличающаяся тем, что корпус с участком корпуса связаны соединительным средством через уплотняющее средство, при этом соединительное средство выполнено разъединяющимся для обеспечения возможности открывания уплотнительного средства и съема корпуса с участка корпуса для облегчения удаления патрона фильтра.

13. Принадлежность по п. 1, отличающаяся тем, что трубка выполнена из бумаги, наполненной активированным углем.

14. Принадлежность по п. 13, отличающаяся тем, что бумага тоньше, чем желаемая толщина стенки трубки, и для образования толщины стенки трубки используется несколько слоев этой бумаги.

15. Принадлежность по п. 10, отличающаяся тем, что на первом конце трубки для сигарет расположен первый датчик температуры для обнаружения недавно зажженной сигареты, вставленной в трубку, при этом первый датчик температуры соединен со средством управления, тем, что содержит датчик скорости потока воздуха для обнаружения работы вентилятора после его включения, при этом датчик скорости потока определяет минимальный поток воздуха, необходимый для работы, при этом датчик скорости потока соединен со средством управления и средство управления сигнализирует пользователю о неисправности, если при установленной в трубку зажженной сигарете датчик обнаруживает, что скорость потока меньше минимальной.

16. Принадлежность по п. 15, отличающаяся тем, что рядом с вторым концом трубки для сигарет установлен второй датчик температуры, соединенный со средством управления, которое сигнализирует пользователю о достижении "конца сигареты", когда этот второй датчик температуры обнаруживает область горения сигареты рядом с вторым концом трубки для сигарет.

17. Принадлежность по п. 10, отличающаяся тем, что датчик температуры расположен рядом с вторым концом трубки для сигарет для обнаружения области горения сигареты рядом с этим вторым концом, при этом при обнаружении области горения сигареты датчик активирует сигнал для информирования пользователя о достижении конца сигареты.

18. Принадлежность по п. 10, отличающаяся тем, что датчик температуры расположен у первого конца трубки для сигарет для обнаружения недавно зажженной сигареты, вставленной в трубку для сигарет, при этом первый датчик температуры соединен со средством управления, средство для обнаружения выключенного состояния вентилятора соединено со средством управления, при этом средство управления выдает пользователю сигнал о неисправности, если при обнаружении датчиком температуры зажженной сигареты средство обнаружения выключенного состояния вентилятора обнаруживает, что вентилятор выключен.

19. Принадлежность по п. 17, отличающаяся тем, что датчиком температуры является термочувствительный полосовой индикатор, меняющий цвет для индикации конца сигареты.

20. Принадлежность по п. 19, отличающаяся тем, что датчиком температуры является биметаллическая полоса, перемещающаяся для индикации конца сигареты.

21. Курительная принадлежность для фильтрования побочного дыма, выделяемого горящей сигаретой, и для отдельного фильтрования выдыхаемого сигаретного дыма, содержащая вытяжной вентилятор, трубку для сигареты, в которую помещена зажженная сигарета, и фильтрующий элемент, отличающаяся тем, что она имеет средство для крепления вытяжного вентилятора, содержащее боковую стенку с входным отверстием для вентилятора, патрон фильтра побочного дыма, имеющий трубку для сигареты, в которую помещается зажженная сигарета, при этом трубка для сигареты имеет длину, по меньшей мере равную выкуриваемой сигарете, и является непроницаемой для частиц побочного дыма сигареты, первый корпус для патрона фильтра побочного дыма, содержащий переднюю торцевую стенку с выполненным в ней отверстием, сигаретодержатель с отверстием, в которое может быть вставлена зажженная сигарета, которая в трубке для сигареты удерживается этим сигаретодержателем, средство для крепления сигаретодержателя в отверстии корпуса, средство для крепления второго конца трубки для сигареты к сигаретодержателю, который удерживает зажженную сигарету в этой трубке, отверстие для подачи свежего воздуха в трубку для сигареты, расположенное рядом с вторым концом трубки для сигареты, патрон фильтра выдыхаемого дыма, имеющий внутрений трубчатый элемент, состоящий из микроволокон для удаления твердых частиц из сигаретного дыма, при этом трубчатый фильтр имеет впускной конец для ввода сигаретного дыма в удлиненную камеру, расположенную внутри трубчатого фильтра, при этом конец трубчатого фильтра, противоположный впускному концу, закрыт, а микроволокна имеют средний диаметр 0,5 - 10 мкм и выполнены из подходящей композиции для формования микроволокон, наружный кожух фильтра, окружающий внутренний фильтр, при этом наружный кожух фильтра состоит из активированного угля, удерживаемого матрицей, проницаемой для воздушного потока, мундштук для выдыхания, на который установлен первый торцевой участок, рядом с впускным концом патрона фильтра выдыхаемого дыма для облегчения выдыхания дыма пользователем, второй корпус для патрона фильтра выдыхаемого дыма, имеющий отверстие для обеспечения выдыхания дыма сквозь патрон фильтра, при этом второй корпус имеет переднюю торцевую стенку, в которой выполнено отверстие, средство для установки мундштука для дыхания в отверстии второго корпуса для удержания патрона фильтра выдыхаемого дыма во втором корпусе, при этом фильтрующий элемент представляет собой проницаемый трубчатый элемент с низким перепадом давления, расположенный на конце трубки для сигареты для удаления побочного дыма, фильтрующий элемент имеет впускной конец для введения побочного сигаретного дыма во внутреннюю удлиненную камеру внутри трубчатого фильтра, конец трубчатого фильтра, противоположный впускному концу, закрыт, при этом внутренний трубчатый фильтр имеет толщину, достаточную для удаления по существу, всех твердых частиц из сигаретного дыма, проходящего из внутренней удлиненной камеры через трубчатый фильтр, и микроволоконный материал фильтра требует низкого перепада давления для пропускания сквозь фильтр воздушного потока с минимальным сопротивлением такому потоку, а наружный кожух фильтра из активированного угля имеет достаточную толщину для абсорбции по существу всех газообразных компонентов сигаретного дыма из такого отфильтрованного потока выдыхаемого сигаретного дыма, при этом вытяжным вентилятором прогоняется свежий воздух из отверстия для подачи свежего воздуха вдоль трубки для сигареты и над зажженной сигаретой, а побочный дым от зажженной сигареты вытягивается через патрон фильтра и отфильтрованный воздушный поток вытягивается через выпускное отверстие корпуса на впускное отверстие вентилятора.

22. Принадлежность по п. 21, отличающаяся тем, что первый корпус отделен от средства крепления вентилятора, имеет первое средство для крепления первого корпуса к боковой стенке средства крепления вентилятора, при этом первый корпус имеет выпускное отверстие, сообщающееся с входным отверстием вентилятора, и средство для уплотнения соединения корпуса с боковой стенкой средства крепления вентилятора.

23. Принадлежность по п. 22, отличающаяся тем, что первый корпус имеет открытую боковую грань, обеспечивающую сообщение выпускного отверстия корпуса с входным отверстием вентилятора, при этом боковая стенка средства крепления вентилятора и остальные стенки корпуса определяют камеру, в которой с помощью позиционирующего средства установлен патрон фильтра.

24. Принадлежность по п. 21, отличающаяся тем, что содержит второе средство для соединения второго корпуса со средством крепления вентилятора и/или с первым корпусом, при этом второе средство соединения соединяет второй корпус со средством крепления вентилятора так, что передняя грань второго корпуса совпадает с передней гранью первого корпуса, при этом средство крепления вентилятора имеет боковую стенку, в которой выполнено выпускное отверстие вентилятора, и второй корпус содержит впускное отверстие, сообщающееся с выпускным отверстием вентилятора, при этом поток отфильтрованного воздуха от вытяжного вентилятора обтекает патрон фильтра выдыхаемого дыма и вытекает в атмосферу через выпускное отверстие второго корпуса.

25. Принадлежность по п. 21, отличающаяся тем, что поперечное сечение патрона фильтра выдыхаемого дыма меньше отверстия во втором корпусе, при этом средство крепления мундштука выполнено съемным из отверстия второго корпуса для обеспечения возможности извлечения патрона фильтра выдыхаемого дыма из этого отверстия второго корпуса для замены такого патрона.

26. Принадлежность по п. 24, отличающаяся тем, что второе средство соединения разъемно соединяет второй корпус со средством крепления вентилятора, при этом корпус выполнен с возможностью снятия со средства крепления вентилятора для замены патрона фильтра выдыхаемого дыма.

27. Принадлежность по п. 21, отличающаяся тем, что концевой участок патрона фильтра выдыхаемого дыма является продолжением внутреннего трубчатого фильтра, выступающим за оболочку внешнего фильтра для образования трубчатого концевого участка, который вместе со средством крепления этого трубчатого концевого участка вставляется в мундштук для выдыхаемого дыма.

28. Принадлежность по любому из пп. 1 - 27, отличающаяся тем, что вентилятор приводится в действие электродвигателем и содержит средство для изменения скорости вентилятора для изменения скорости потока свежего воздуха в трубке для сигарет.

29. Принадлежность по любому из пп. 1 - 28, отличающаяся тем, что трубка для сигареты имеет диаметр, по меньшей мере в 1,5 раза превышающий диаметр сигареты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30