BG61989B1 - Електрическа система за пушене с получаване на аромат и методза реализирането й - Google Patents

Description

Електрическата система за пушене с получаване на аромат и методът за реализирането й се използват в бита и тютюнопроизводството.

Предшестващо състояние на техниката

Известно е устройство за пушене, което има набор от електрически нагревателни елементи. Във всеки от тях се поставя пълнеж от материал с аромат на тютюн, например тютюн или материали, производни на тютюна. Отстраняваната част нагревател-ароматизатор се свързва с електрически захранващ източник, като например батерия или кондензатор, както и към управляващата схема за задействане на нагревателния елемент при всмукване на пушача или при натискане на ръчен превключвател. Схемата е проектирана така, че поне един, но не всички нагревателни елементи се задействат при всяко едно всмукване, като пушачът поема предварително измерено количество тютюнев аромат (например от съдържащи аерозол тютюневи цветове) при всяко едно от предварително определен брой всмуквания. Схемата предотвратява задействането на всеки отделен нагревател повече от един път, при което се избягва прегряването на поставеното вещество с тютюнев аромат [1].

Недостатък на това устройство е, че нагревателят се изхвърля с останалия тютюнев материал. Следователно, електрическата връзка между нагревателите и батерията трябва многократно да реализира повтарящи се изключвания и включвания, когато ароматизиращият блок се сменя, нагревателните елементи се използват еднократно, концентрацията на аерозони върху нагревателните елементи и другите структурни части на запалката е много по-голяма, трудно се произвежда и ароматът, подаван към пушача, е по-лош.

Техническа същност на изобретението

Задачата на предложението е да се създаде електрическа система за пушене с получаване на аромати и метод за реализирането й, при която електрическата система усъвършенства системата за пушене, в която нагревателните елементи на запалката да се използват многократно и е намален до минимум броят на изхвърлените части и при която кондензацията на аерозол върху нагревателните елементи и другите структурни елементи на запалката е минимална и лесна за производство и по-ефективна за реализацията й в сравнение с досегашното състояние на техниката, при подаване на по-добър аромат към пушача и цигарата да се използва със запалката.

Тази задача е решена с електрическа система за пушене, съдържаща поне едно електрическо средство за нагряване, а цигарата включва носеща част с надлъжно разделени първи и втори край и първа и втора повърхност, като първата повърхност оформя кухина между първия и втория край, а втората повърхност включва част, разположена до нагревателните средства, и вещество с тютюнев аромат, поставено върху първата повърхност на носещата чакт, като при нагряването му от електрическия нагревател в кухината се получава ефектът на отделяне на тютюнев аромат към пушача. Носещата част и веществото с тютюнев аромат са пропускливи, за да позволят напречно преминаване на въздух в кухината. В съответствие с друг аспект на настоящото изобретение, системата съдържа цигара за еднократна употреба, състояща се от носеща част с надлъжно раздалечени първи и втори край. Приспособлението за нагряване съдържа множество електрически нагревателни елементи, подредени в приспособление за нагряване, като всеки един от тях има повърхност, разположена до втората повърхност на цигарата, като нагревателните елементи нагряват веществото с тютюнев аромат за получаване на ефект на отделяне на тютюнев аромат в кухината и средство за индивидуално активиране на множеството нагревателни елементи по такъв начин, че в кухината се получава предварително определено количество тютюнев аромат. Целесъобразно е носещата част на цигарата да е във формата на цилиндър, като първата повърхност представлява вътрешната повърхност, а втората - външната повърхност.

Цигарата съдържа първи филтър за свободен поток, разположен до втория край на носещата част, който осигурява структурно поддържане на цигарата и надлъжно преминаване на въздуха от кухината, и контролиращ елемент за обратен поток до първия край на носещата част.

Целесъобразно е цигарата да съдържа и втори филтър за свободен поток, разположен до първия филтър за свободен поток, при което всеки от тях има надлъжни проходни канали. Надлъжните проходни канали на втория филтър за свободен поток са с по-голям вътрешен диаметър, отколкото тези на първия филтър за свободен поток.

Целесъобразно е цигарата да съдържа и обвиваща хартия около носещата част.

Целесъобразно е носещата част да е съставена от подложка от непреплетени нишки.

Целесъобразно е веществото с тютюнев аромат да съдържа тютюнев материал.

Една друга възможност е веществото с тютюнев аромат да съдържа непрекъснат лист от тютюнев материал.

Друга възможност е веществото с тютюнев аромат да включва изсушена суспензия от тютюнев материал.

Целесъобразно е върху носещата част и веществото с тютюнев аромат да има множество перфорации.

Целесъобразно е запалката, използвана със сменяемата цигара в системата за пушене, да съдържа филтър-цигаре (на мундщука), непосредствено следващ до споменатия втори филтър за свободен поток, и хартия, поставена на края на споменатия филтър-цигаре и споменатия втори филтър за свободен поток и приспособление за нагряване, в което се поставя първият край на цигара за еднократна употреба, като приспособлението за нагряване има средства за осигуряване на въздушен поток поне през част от цигарата, като множест во електрически нагревателни елементи са подредени в приспособлението за нагряване, като всеки от тях има повърхност, разположена до повърхност на частта от цигарата, през която преминава въздушния поток, и средства за индивидуално активиране на множеството нагревателни елементи по такъв начин, че цигарата отделя предварително определено количество тютюнев аромат, при което, когато пушачът всмукне от цигара, поставена в запалката, в нея преминава напречно въздушен поток.

Друга възможност е приспособлението за нагряване да има в първия си край капаче с отворен край за поемане на цигарата с взаимно захващане с нея.

Една друга възможност е средствата за осигуряване на въздушен поток да включват един или повече проходни канали, оформени в капачето.

Друга възможност е приспособлението за нагряване да има по същество цилиндрична стена, която заедно с капачето определя пространство, в което се приема поне част от цигарата.

Целесъобразно е приспособлението за нагряване да съдържа цилиндрична стена, определяща пространство, в което да приема поне част от цигарата, при която при поставяне на цигара в нея, между цилиндричната стена и цигарата може да преминава въздух.

Друга възможност е средствата за протичане на въздух да включват един или повече проходни канали, оформени през цилиндричната стена.

Друга възможност е единият или повечето проходни канали за въздух да са оформени до първия край на приспособлението за нагряване.

Друга възможност е единият или повечето проходни канали за въздух да са оформени до втори край на приспособлението за нагряване.

Целесъобразно е през цилиндричната стена да са разпределени множество проходни канали за въздух.

Целесъобразно е нагревателният елемент да има първи и втори край, между които има множество извити участъци за увеличаване на електрическото съпротивление на наг ревателния елемент, направен от съпротивителен материал, и който има първа и втора повърхност, ориентирани в една равнина.

Една друга възможност е при нагревателния елемент множеството от извити участъци да включва множество от взаимно свързани главно S-образни участъци.

Друга възможност е нагревателният елемент да съдържа N взаимно свързани S-образни участъци, при което N е по-голямо от три и по-малко от дванадесет.

Друга възможност е нагревателният елемент да има съпротивление между 0.8 Ω до 2.1 Ω.

Друга възможност е при нагревателния елемент съпротивителният материал да включва материал с повърхностна устойчивост при температури до около 80% от температурата на топене.

Друга възможност е в нагревателния елемент съпротивителният материал да е суперсплав.

Възможно е в нагревателния елемент суперсплавта да се базира поне на един от материалите, избрани от групата, включваща никел, желязо и кобалт.

Друга възможност е съпротивителният материал в нагревателния елемент да е метално съединение.

Една друга възможност е съпротивителният материал в нагревателния елемент да е устойчива на окисление метална сплав на основата на поне един материал, избран от групата, включваща алуминиди на никел и на желязо.

Друга възможност е съпротивителният материал в нагревателния елемент да съдържа повече от 1 % алуминий

Една друга възможност е в нагревателния елемент първият и вторият край да се издават от множеството извити участъци, като първият и вторият край и множеството извити участъци да са направени като цялостен елемент.

Една друга възможност е в нагревателния елемент преходните области между първия край и множеството извити участъци и втория край и множеството извити участъци да са скосени и при които крайните извивки на множеството извити участъци до първия и втория край да са насочени в една посока.

Целесъобразно е при метода за направата на възел за нагряване от лист съпротивителен материал, чрез отрязване да се оформят множество нагревателни елементи, свързани един към друг в единия си край и листът да се завие във формата на цилиндър.

Една друга възможност на метода е поне част от нагревателните елементи да са огънати към централната ос на цилиндричната форма.

Една друга възможност на метода е, че се изглаждат ръбовете на нагревателните елементи.

Друга възможност е, че по време на изглаждането нагревателните елементи се подлагат на електрополиране.

Друга възможност е множеството нагревателни елементи да се изрязват от лист, който се завива във формата на цилиндър.

Целесъобразно е да се заваряват едни към други краищата на свързващите части, които свързват множеството нагревателни елементи.

Друга възможност е заваряването на краищата да се извършва с лазер.

За по-голямо удобство цигарата може да съдържа термопроводима нишковидна основна преградна лента с цилиндрична форма с външна повърхност за приемане на топлина и вътрешна повърхност; вещество с тютюнев аромат, разположено поне върху част от вътрешната повърхност, като при нагряване на външната повърхност на преградната лента то да отделя тютюнев аромат.

Друга възможност е в тютюневия продукт преградната лента да съдържа нишковиден тютюн и да е във формата на кух преграден цилиндър с вътрешна кухина.

Друга възможност е цигарата за еднократна употреба да съдържа концентрична на носещата част цилиндрична преградна тръба за аерозол, чийто вътрешен диаметър да е поголям от този на носещата част, като вътрешната повърхност на преградната тръба и външната повърхност на носещата част да определят област за приемане на електрическите елементи, а преградната тръба да намалява кондензацията на остатъчния отделян тютюнев аромат върху части от запалката.

Една друга възможност е при цигарата за еднократна употреба цилиндричната преградна тръба за аерозол да е присъединена към филтъра за свободен поток чрез пръстен от материал с по-голямо съпротивление при всмукване, а пръстенът да определя размера на нагревателната област на цигарата.

Една друга възможност е цигарата за еднократна употреба да съдържа по същество цилиндричен филтър на мундщука до филтъра за свободен поток и обвиваща хартия за обвиване на преградната тръба за аерозол и филтъра на мундщука и за поддържането им.

Друга възможност е при цигарата за еднократна употреба въглеродните нишка в подложката да имат относително тегло между 6 g/m³ и 12 g/m³.

Друга възможност е в цигарата за еднократна употреба носещата част да оформя по същество кух цилиндър с вътрешна и външна повърхност, като електрическите нагревателни средства да са разположени откъм вътрешността на носещата част, а веществото с тютюнев аромат да е разположено по външната повърхност на цилиндричната носеща част.

Друга възможност е в цигарата за еднократна употреба филтърът за свободен поток и филтърът за обратен поток да са по същество с пръстеновидна форма и всеки от тях да има повърхност, която да определя част от ароматизиращата кухина.

Друга възможност е цигарата за еднократна употреба да включва концентрична на носещата част цилиндрична преградна тръба на аерозол с диаметър по-голям от този на носещата част, като вътрешната повърхност на преградната тръба и външната повърхност на носещата част да определят ароматизиращата кухина за получаване на ефекта на отделяне на тютюнев аромат, а преградната тръба да намалява кондензацията на получения остатъчен тютюнев аромат върху части по непрекъснатата кухина на запалката.

Друга възможност е цигарата за еднократна употреба да включва и цилиндрична преграда от материал с голямо съпротивление при всмукване изпълваща празната средна част на филтъра за свободен поток.

Друга възможност е веществото с тютюнев аромат да включва променливо разпределено в пространството вещество с тютюнев аро мат и ползваният към пушача тютюнев аромат се променя от едно всмукване до друго.

Една друга възможност е цигарата да съдържа и средства за индикация на пушача, че преди това цигарата е била нагрявана.

Една друга възможност е индициращите средства да се активират термично, водещо до промяна на цвета, което показва, че цигарата преди това е била нагрявана.

Една друга възможност при цигарата е носещата част да е съставена от подложка от непреплетени нишки с предварително избрано съпротивление, съответстващо на определен вид цигари, така че управляващата схема на запалката да отговаря на различните видове цигари.

Целесъобразно е непрекъснатото приспособление за нагряване да съдържа основа за нагревателя, която определя първия край на кухината за приемане на цигарата за еднократна употреба, като от първия край до втория кран на кухината има проходен канал за преминаване на въздух между тях, като разположените по основата на нагревателя множество от непрекъснати електрически нагреватели, всеки от които да има повърхност, адаптирана до втората повърхност на носещата част.

Целесъобразно е непрекъснатото приспособление за нагряване да съдържа кухина, цилиндрична по същество, а нагревателното средство да включва множество поддържащи палци за нагревателите, разположени откъм първия край на основата на нагревателя за поддържане на множеството непрекъснати нагреватели, като палците са удължени и имат вътрешна и външна повърхност и са подредени така, че оформят повърхност на цилиндър, където множеството непрекъснати нагреватели са монтирани на вътрешната повърхност на поддържащите палци.

Една друга възможност е при непрекъснатото приспособление за нагряване, кухината да поема контролиращ елемент за обратен поток, който да е разположен между проходния канал за въздух на основата на нагревателя и множеството непрекъснати нагреватели.

Друга възможност е непрекъснатото приспособете ние за нагряване да съдържа пръстен, а приспособлението за нагряване да съ държа множество удължени поддържащи палци за нагревателите с вътрешна и външна повърхност, разположени откъм първия край на основата на нагревателя за поддържане на непрекъснатите нагреватели, при което се оформя цилиндрична повърхност и при което множеството непрекъснати нагреватели са монтирани по външната повърхност на поддържащите палци.

Друга възможност е при непрекъснато приспособление за нагряване множеството нагревателни елементи да са направени от силициев полупроводников материал.

Друга възможност е при непрекъснатото приспособление за нагряване силициевият полупроводников материал да има фосфоресцентни примеси в количество 5х10¹⁸ примеси/сш³ до около 5x10¹⁹ примеси/сш³.

Системата за пушене съдържа запалка за използване със сменяема цигара, при която за пушача да се получава тютюнев аромат. Тази запалка може да съдържа: непрекъснато приспособление за нагряване, което има основа на нагревателя, която определя първи край на кухина за приемане на цигара за еднократна употреба, като между първия и втория край на кухината има проходен канал за въздух за преминаването му между тях; източник на електрическа енергия за захранване на множеството непрекъснати нагреватели; управляващи средства на електрическа енергия към непрекъснатите нагреватели за селективно нагряване на поне един от множеството непрекъснати нагреватели.

Възможно е при системата за пушене източникът на електрическа енергия да е батерия.

Една друга възможност е при системата за пушене източникът на електрическа енергия да съдържа свързана към батерията схема за генериране на напрежение за увеличаване на напрежението на батерията.

Една друга възможност е при системата за пушене батерията да е сменяема.

Една друга възможност е при системата за пушене батерията да може да се зарежда отново.

Целесъобразна е система за пушене, при която управляващите средства съдържат: средства за избиране на един от множеството елек трически нагреватели и средства за подаване на порция електрическа енергия за нагряване на избрания електрически нагревател, активирани при всмукване от пушача.

Една друга възможност и при системата за пушене средствата за избиране на нагревателя да са ръчни.

Друга възможност е при системата за пушене средствата за избиране на нагревателя да са автоматични.

Система за пушене, при която управляващите средства съдържат и средства за последователна индикация на броя на множеството електрически нагреватели, които трябва да бъдат нагрята последователно, докато всеки един се активира поне веднъж за една цигара за еднократна употреба.

Система за пушене, при която средствата за последователна индикация съдържат дисплей с течни кристали.

Система за пушене, при която дисплеят с течни кристали показва спадане на напрежението на батерията под предварително определено НИСКО ниво чрез повтарящи се цикли на включване и изключване на дисплея.

Система за пушене, при която дисплеят с течни кристали показва спадане на напрежението на батерията под предварително определено НИСКО ниво и зареждането отново до предварително определено ВИСОКО ниво след спадане под предварително определеното НИСКО ниво.

Система за пушене, при която дисплеят с течни кристали показва липсата на цигара за еднократна употреба в запалката.

Система за пушене, при която дисплеят с течни кристали показва липсата на приспособление за нагряване в запалката.

Система за пушене, при която средствата за подаване на определено количество енергия подават импулс с определена продължителност.

Система за пушене, при която средствата за подаване на определено количество енергия подават импулс с продължителност от около 1 s до около 3 s, в зависимост от количеството енергия, подавано към избрания електрически нагревател.

Система за пушене, при която средствата за подаване на определено количество енергия подават импулс с продължителност от около 1 s до около 2 s, в зависимост от количеството енергия, подавано към избрания електрически нагревател.

Система за пушене, при която подаваният електрически импулс електрическа енергия представлява импулс от предварително определено количество енергия.

Система за пушене, при която предварително определеното количество енергия е между 5 J и 40 J.

Система за пушене, при която предварително определеното количество енергия е между 15 J и 25 J.

Система за пушене, при която средствата за подаване на определено количество енергия включват активирани от пушача средства и подават импулса в отговор на активиращите средства.

Система за пушене, при която активиращите средства включват датчик, реагиращ на промяна в налягането.

Система за пушене, при която активиращите средства се включват и изключват, при което се запазва източникът на електрическа енергия.

Система за пушене, при която активиращите средства са включени за по-малко от 50% от определен период от време.

Система за пушене, при която активиращите средства са включени за по-малко от 20% от определен период от време.

Система за пушене, при която активиращите средства са включени за по-малко от 5% от определен период от време.

Система за пушене, при която управляващите средства съдържат полева програмируема логическа матрица.

Система за пушене, при която управляващите средства съдържат и схема-датчик на напрежение за установяване спадането на напрежението на батерията под предварително определено НИСКО ниво и за установяване повторното зареждане на батерията до предварително определено Високо ниво след спадането му под предварително определеното НИСКО ниво.

Система за пушене, при която предварително определеното НИСКО ниво на напрежението е по-малко от около 5 V, а предвари телно определеното ВИСОКО ниво на напрежението е по-високо от 5 V.

Система за пушене, при която предварително определеното НИСКО ниво на напрежението е между около 3 V и 3.5 V, а предварително определеното ВИСОКО ниво на напрежението е между около 5 V до около 6 V.

Система за пушене, при която носещата част е съставена от подложка от непреплетени въглеродни нишки с предварително определено съпротивление, съответстващо на определен тип цигара, при което логическият блок установява разликата между различните типове цигари.

Система за пушене, при която управляващите средства съдържат: средства за избиране на един от множеството нагревателни елементи и средства за подаване на порция електрическа енергия за нагряване на избрания електрически нагревател, активирани при всмукване от пушача.

Система за пушене, която съдържа и средства за измерване на предварително определеното съпротивление.

Система за пушене, при която при измерване на предварително определена първа стойност на съпротивлението се подава първи импулс електрическа енергия за нагряване на избрания електрически нагревател, а при измерване на предварително определена втора стойност на съпротивлението се подава втори импулс електрическа енергия за нагряване на избрания електрически нагревател.

Кратко описание на чертежите

Настоящото изобретение може да бъде изяснено по-нататък от следващото описание в съответствие с приложените чертежи, където:

На фигура 1 е даден схематичен изглед в перспектива на система за пушене съгласно едно изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура 2 е показан схематичен изглед в перспектива на частично отворена система за пушене съгласно едно изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура ЗА е показан разрез отстрани на приспособлението за нагряване съгласно едно изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура ЗВ е показан разрез по линия ЗВ-ЗВ от фигура ЗА;

На фигура 4А е показан схематичен изглед в перспектива на цигара съгласно настоящото изобретение;

На фигура 4В е показан разрез отстрани по линия 4В-4В от фигура 4А;

На фигура 5 е показан схематично изглед на приспособление за нагряване съгласно друго изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура 6 е даден изглед в перспектива на възел за нагряване съгласно едно изпълнение на изобретението;

На фигура 7 е представен контур на възел за нагряване съгласно едно изпълнение на изобретението;

На фигура 8 е даден изглед в перспектива на част от нагревателен елемент съгласно едно изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура 9 е даден изглед в перспектива на възел щифтове съгласно едно изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура 10А е показан разрез отстрани на разделител съгласно едно изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура 10В е показан схематично изглед по сечението 1ОВ-1ОВ от фигура 10А;

На фигура 10С е показан схематично изглед по сечението 10С-10С от фигура 10А;

На фигура 11А е показан разрез отстрани на основа съгласно настоящото изобретение;

На фигура 11В е показан схематично изглед по сечението 11В-11В от фигура 11 А;

На фигура 11С е показан схематичен изглед по сечението 11С-11С от фигура 11 А;

На фигура 12А е показан схематичен изглед в перспектива на комбиниран основен разделителен елемент съгласно едно изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура 12В е показан разрез отстрани по сечението 12В-12В от фигура 12А;

На фигура 12С е показан схематично изглед на сечението 12С-12С от фигура 12А;

На фигура 12D е показан схематично изглед на сечението 12D-12D от фигура 12А;

На фигура 13 е даден изглед съгласно едно изпълнение на изобретението;

На фигура 14А е даден схематично изг лед в перспектива на капаче съгласно едно изпълнение на настоящото изобретение;

На фигура 14В е даден разрез отстрани по сечението 14В-14В от фигура 14А;

На фигура 14С е показан схематично изглед по сечението 14С-14С от фигура 14А;

На фигура 14D е показан схематично изглед на сечението 14D-14D от фигура 14А;

На фигура 14А е показан схематично изглед отстрани на термозащитен ръкав съгласно изпълнение на изобретението;

На фигура 15В е даден изглед по сечението 15В-15В от фигура 15А;

На фигури 16 и 17 са показани схематично разрези отстрани на част от системата за пушене, като е показан пътят на въздушния поток;

На фигура 18 е показана електрическа схема съгласно едно изпълнение на изобретението;

На фигура 19 е показан разрез отстрани на системата за пушене съгласно друго изпълнение на изобретението;

На фигура 20 е показан разрез отстрани на приспособлението за нагряване съгласно друго изпълнение на изобретението;

На фигура 21 е показан схематично изглед в перспектива на устройство за получаване на междинна част на цигара за еднократна употреба от системата за пушене от фигура 19;

На фигура 22 е показан разрез отстрани на едно изпълнение на периферна част за всмукване на система за пушене съгласно настоящото изобретение;

На фигура 23 е показана електрическа схема съгласно друго изпълнение на изобретението;

На фигура 24 е показана времезадаваща схема от схемата за управление на фигура 23.

Примери за изпълнение на изобретението

На фигури 1 и 2 е показана система за пушене 21 съгласно настоящото изобретение. Тя включва цигара 23 и запалка за многократно използване 25. Цигарата 23 може да се поставя и изважда през отвора 27 от предния край на запалката 25. Системата за пушене 21 по принцип се използва по същия начин, както обикновените цигари. Цигарата 23 се изхвърля след поне един или повече цикли от всмуквания, а запалката 25 - след много повече цикли.

Запалката 25 включва корпус 31 и има предна 33 и задна част 35. За предпочитане е в задната част 35 да се разположи захранващ източник 37 за нагревателните елементи за нагряване на цигарата 23. Задната част 35 е така конструирана, че да бъде лесно отваряна и затваряна с винтове или със зацепващи елементи, за да се улесни смяната на захранващия източник 37. В предната част 33 са поместени нагревателните елементи и електрическа схема за връзка със захранващия източник 37. Предната част 33 се свързва лесно със задната част 35 като втулка или посредством свързване тип “лястовича опашка”. За предпочитане корпусът 31 е направен от твърд материал, който е устойчив на нагряване. Такива материали са тези на метална основа или по-добре на полимерна основа.

Корпусът 31 е пригоден за удобно хващане с ръка от пушача и в представеното примерно изпълнение има габаритни размери 10.7 cm на 3.8 cm на 1.5 cm.

Захранващият източник 37 е оразмерен за подаване на достатъчно напрежение към нагревателните елементи, нагряващи цигарата 23. Той може да се смени или да се зарежда отново, като може да включва например кондензатор или по-добре - батерия. В настоящото предпочитано изпълнение захранващият източник е сменяем - батерии, които могат да се зареждат многократно (всъщност четири никело-кадмиеви батерии, свързани последователно). Необходимите параметри на захранващия източник 37 се подбират от гледна точка на параметрите на другите компоненти на системата за пушене 21, по-специално в зависимост от параметрите на нагревателните елементи. В US 5144962 са описани няколко вида захранващи източници, подходящи за системата за пушене съгласно настоящото изобретение, като например многократно зарежданите батерии и бързо разреждащи се кондензатори, които се зареждат от батерии. Те се споменават тук само като позоваване.

В предната част 33 на запалката е разположено по същество цилиндрично оформено приспособление за нагряване 39, което служи за нагряване на цигарата 23 и за поддържането й на определено място по отношение на запалката 25 и електрическа схема 41 за подаване на определено количество енергия от захранващия източник 37 към нагревателните елементи (непоказани на фиг. 1 и 2). В показаното предпочитано изпълнение приспособлението за нагряване 39 съдържа осем радикално раздалечени нагревателни елемента 43 (виж фиг. ЗА), които се захранват поотделно от захранващия източник 37 под управлението на схемата 41, при което се получават осем нагрявани области по периферията на цигарата 23 е осем отделяния на тютюнев аромат. Могат да се използват и друг брой нагревателни елементи 43, но най-добре е осем, поне защото обикновено има осем всмуквания за една обикновена цигара и защото осем нагревателни елемента са подходящи за електрическо управление с бинарни устройства.

Схема 41 се задейства чрез активиран от всмукване датчик 45, показан на фиг.2, който е чувствителен към промени в налягането или промени във въздушния поток, които се получават когато пушачът всмукне от цигарата 23. Датчикът 45 е разположен в предната част 33 на запалката 25 и е свързан с пространството в приспособлението за нагряване 39 в близост до цигарата 23 през проходен канал 47, разположен през разделител 49 и през основа 50 на възела за нагряване, а при желание и през тръбичка за датчик за всмукване (непоказана).

В US 5 060 671, посочен тук като позоваване, е описан активиран от всмукване датчик 45, подходящ за използване със системата за пушене 21. Той представлява модел силициев датчик тип 163PCO1D35, произвеждан от MicroSwitch division of Honeywell, Inc., Freeport, Ill, който в резултат на промяна в налягането при всмукване от цигарата активира съответния нагревателен елемент 43. Показано е, че устройства за следене на потока като тези, действащи на принципа на анемометрия с нагреваема жичка, са успешно използвани за активиране на съответния нагревателен елемент 43 при промяна на въздушния поток.

Откъм външната страна на запалката 25, за предпочитане от предната част 33, е монтиран индикатор 51 за показване на броя на останалите всмуквания за цигарата 23, пъхната в запалката. Индикаторът 51 има седем сегментен дисплей с течни кристали. В показаното предпочитано изпълнение индикаторът 51 показва цифрата “8”, когато светлинен лъч, имитиран от светлинен датчик 53 (фиг.2) се отрази от предната част на новопоставената цигара 23 и се детектира от светлинния датчик. Светлинният датчик 53 е монтиран в отверстие 55 в разделителя 49 и основата 50 на приспособлението за нагряване 39, което може да се види например на фиг.ЗА. Светлинният датчик 53 подава сигнал към схемата 41, която на свой ред подава сигнал към индикатора 51. Показването на цифрата “8” върху индикатора 51 означава, че желаните осем всмуквания за всяка цигара 23 са се състояли, т.е. никой от нагревателните елементи 43 не е бил активиран за нагряване на нова цигара. След като цигарата 23 е напълно изпушена, на индикатора се появява цифрата “0”. Когато цигарата 23 е отделена от запалката 25, светлинният датчик 53 съответно отразява това и индикаторът 51 се изключва. Светлинният датчик 53 се модулира така, че не излъчва непрекъснато светлина и не прави ненужен разход от захранващия източник 37. Предпочитан светлинен датчик 53, подходящ за използване със системата за пушене 21, е от типа OPR5005, производство на ОРТЕК Technology, Inc., 1215 West Crosby Road, Carrollton, Texas 75006.

Като една от многото посочени по-горе алтернативи на използвания светлинен източник 53 е механичен превключвател (непоказан) , който да показва наличието или липсата на цигара 23 и един бутон за начално установяване (непоказан), който да осигури това състояние на схемата 41 при поставяне на нова цигара в запалката 25, т.е. на дисплея на индикатора 51 да се появи цифрата “8” и т.н. Захранващите източници, схемите, активираните при всмукване датчици и индикаторите, които могат да се използват със системата за пушене 21 от настоящото изобретение, са описани в US 5060671, който е цитиран тук като позоваване. По време на пушене проходният канал 47 и отверстието 55 в разделителя 49 и основата 50 на приспособлението за нагряване 39 са херметизирани.

Една предпочитана цигара 23 за използване със системата за пушене 21 да се види по-подробно на фигура 4А и 4В, въпреки че тя може да бъде и с друга форма, която способства за получаване на ефект на отделяне на тютюнев аромат към пушача, когато се нагрее от нагревателните елементи 43. Цигарата 23 включва преградна лента за тютюн 57, оформена от носеща подложка или от запълнено с вещество пространство 59, която задържа веществото с тютюнев аромат 61, за предпочитане съдържащо тютюн. От единия край преградната лента за тютюн 57 е обгърната и поддържана от цилиндричен филтър за обратен поток 63, а другия - от първи цилиндричен филтър за свободен поток 65 (free-flow filter). За предпочитане първият филтър за свободен поток 65 е тип тръбен филтър с надлъжен проходен канал 67, който минава през центъра му, при което се осигурява свободен достъп или малко съпротивление при всмукване.

По желание преградната лента за тютюн 57 може да се обвие с хартия 69, която представлява хартия с малко относително тегло, за предпочитане хартия с обвивка с тютюнев аромат или хартия на основата на тютюн, за да се увеличи отделяният тютюнев аромат. Върху обвиващата хартия 69 може да бъде нанесено покритие от концентриран извличащ разтвор с максимална или намалена концентрация. Цигарената обвиваща хартия 69 има минимално относително тегло и дебелина, като при това има достатъчно съпротивление на опън за машинна обработка. Понастоящем предпочитаните параметри на хартията на тютюнева основа са относително тегло (при относителна влажност 60%) между 20-25 g/m³, минимална пропускливост от 0 до 25 CORESTA (определена като количеството въздух в cm³, което преминава през 1 cm² от материала, т.е. хартиения лист, за една минута при пад на налягането от 1.0 kPa), съпротивление на опън > 2000 g/27 mm ширина (1 in/min), дебелина 1.31.5 мила (mils), съдържание на СаСО₃ <5%, цитрати - 0%. За предпочитане е материалът за направа на обвиваща хартия 69 да съдържа повече от или 75% листове на тютюнева основа (не пура, газова или газово/въздушна смес - пълнител и чиста основа). Могат да се добавят ленени влакна в количество не по-голямо от необходимото, за да се получи съответното съпротивление на опън. Обвиващата хартия 69 може да бъде и обикновена хартия на ленено-влакнеста основа с относително тегло 15-20 g/m³ или хартия с покритие, получено чрез екстракция. Може да се добави свързващото вещество под формата на цитрусов пектин в количество по-малко или равно на 1 %, както и глицерин в количество не по-голямо от необходимото, за да може хартията да придобие якост, сходна на тази на традиционната цигарена хартия.

Цигарата 23 включва цилиндричен филтър на мундщука 71, който е от стандартен RTDтип (Resistance To Draw - със съпротивление при всмукване) и втори цилиндричен филтър за свободен поток 73, които са закрепени един с друг чрез хартия при мундщука 75. Тя е положена от единия край на втория филтър за свободен поток 73 и е прикрепена към обвиващата хартия 69 за закрепване на единия край на първия филтър за свободен поток 65 до единия край на втория филтър за свободен поток. Както първия филтър за свободен поток 65, през центъра на втория филтър за свободен поток 73 също има надлъжен проходен канал 77. Първият филтър за обратен поток 63, първият филтър за свободен поток 65 и преградната лента за тютюн 57 формират във вътрешността на цигарата 23 кухина 79.

За предпочитане е вътрешният диаметър на надлъжния проходен канал 77 на втория филтър за свободен поток 73 да е по-голям от вътрешния диаметър на надлъжния проходен канал 67 на първия филтър за свободен поток. Примерни предпочитани размери на вътрешните диаметри за надлъжния проходен канал 67 са между 1 и 4 mm, а за надлъжния проходен канал 77 - между 2 и 6 ппп. Установено е, че тази разлика улеснява развитието на необходимото смесване или турбуленсията между аерозола, получен от нагрятото вещество с тютюнев аромат и всмукания въздух през цигарата 23, при което се получава по-добър ефект на отделяне на тютюнев аромат и се улеснява излагането на повече от един край на филтъра на мундщука 71 на смесения аерозол. Ясно е, че полученият при нагряването тютюнев аромат най-напред се намира в кухината 79 в парна фаза, като се превръща в аерозол под действие на смесването в проходния канал 77. Освен описания по-горе първи филтър за свободен поток 65 с надлъжен проходен канал възможни са и други конструкции за получаване на желаното смесване на парна фаза от тютюневия аромат с всмукания въздух, включително и тези, при които първият филтър за свободен поток има множество малки отвори, т.е. може да бъде с шестоъгълна клетъчна форма или да бъде метална пластина, в която са формирани множество отвори.

Въздухът влиза в цигарата 23 предимно през преградната лента за тютюн 57 и обвиващата хартия 69 по напречен или радиален път, а не през филтъра за обратен поток 63 по надлъжен път. Както беше обяснено по-горе, желателно е да се улесни преминаването на въздушния поток през филтъра за обратен поток по време на първото всмукване през цигарата, за да се понижи RTD. Ясно е, че влизащият надлъжно в цигарата 23 въздух води до увеличаване на аерозола поради нагряването на преградната лента за тютюн 57 от нагревателните елементи 43, които са подредени радиално около нея, без да са изцяло отделени от кухината 79. В настоящото решение се предпочита да се получи ефект на отделяне на тютюнев аромат почти изцяло от структурата на преградната лента за тютюн 57 и енергийните възможности на нагревателните елементи 43. В съответствие с това по време на пушене частта от въздушен поток през цигарата, която е получена от надлъжния поток през филтъра за обратен поток 63, е минимална, с изключение на момента на първото всмукване. Освен това филтърът за обратен поток 63 намалява до минимум потока аерозол в обратна посока извън кухината 79 след нагряване на веществото с тютюнев аромат 61. По тази начин се намалява до минимум и възможността от повреда на елементите на запалката 25 от обратно преминаващ в цигарата 23 аерозол.

Носещата подложка или запълненото с вещество пространство 59, които поддържат тютюневия материал 61, осигуряват една преграда между тютюневия материал и нагревателните елементи 43, като освен това отразяват получената от тях топлина към материала и поддържат кохезията на цигарата след пушене. Предпочитаните носещи подложки 59 съдържат композиция от подложки от невплетени въглеродни нишки поради тяхната термична устойчивост. По-подробно тези носещи елементи са описани в заявка за патент US 07/943747 от 11.09.92 г., която е цитирана тук като позоваване. Тези подложки имат дебелина от около 0.05 mm до около 0.11 mm и са направени от непреплетени въглеродни нишки, които имат относително тегло от порядъка на 6 g/m³ до около 12 g/m³H диаметър на нишките приблизително от 7 pm до около 30 pm. Дължината на нишките трябва да бъде такава, че подложката да противостои на съпротивлението на опън, което може да се получи по време на обработка. За предпочитане е подложките да включват свързващо вещество, което е подходящо за използване при електрическите изделия за пушене (т.е. да има приемливи от субективна гледна точка свойства).

Друг вид носещи елементи могат да включват метални мрежи (сита) с отвори или перфорирано метално фолио, които имат малка маса. Например, използва се мрежа с маса от порядъка на 5 g/m³ до около 15 g/m³ с диаметър на нишките от около 0.038 mm до около 0.076 mm. Друго изпълнение на мрежата е от фолио с дебелина 0.0064 mm (например алуминиево), като перфорациите са с диаметър от 0.3 mm до 0.5 mm, при което масата на фолиото намалява съответно с около 30 до 50%. За предпочитане е перфорацията на това фолио да бъде направена шахматно или с прекъсвания (т.е. не направо), за да се намали страничното предаване на топлина извън веществото с тютюнев аромат 61.

Такива метални мрежи или фолиа се закрепват към цигарата 23 по най-различни начини, например (1) чрез изливане на суспензия от тютюнев цвят върху лента и полагане на мрежата или носещото фолио върху мократа суспензия преди сушене, или (2) чрез ламиниране на мрежата или носещото фолио към подложка от тютюнев цвят, или мат с подходящо адхезионно средство. Поради възможността от късо съединение в или между нагревателните елементи 43 при използване на метални носещи елементи, последните изобщо не трябва да бъдат в контакт с нагревателните елементи. При използване на метални носещи елементи за изолация между тях и електрическите нагревателни елементи 43 трябва да се използват подходящи свързващи вещества и хартия с малко относително тегло, като например обвиващата хартия 69.

Една предпочитана тук преградна лента на тютюн 57 е направена по метод за изработване на хартия. При този процес тютюневата лента се промива с вода. Разтворителите се използват в по-късен етап на наслояване. Останалото (екстрахираното) тютюнево влакно се използва за структура на основна подложка. Във вода се диспергират въглеродни влакна и се добавя натриев алгинат. Вместо натриев алгинат може да се добави всеки друг хидроколоид, който не влияе на тютюневия аромат, разтворим е във вода и има подходящо молекулно тегло, за да придаде здравина на преградната лента за тютюн 57. Дисперсията се смесва със суспензията от екстрахирани тютюневи влакна и допълнителни аромати. Получената смес се полага мокра върху квадратна мрежа и лентата се пропуска понататък в традиционна машина за изработване на хартия за оформяне на подложката на лентата. Отделните разтвори от промиването на тютюневата лента се полагат от едната страна на основата чрез стандартна реверсивна ролкова машина за полагане на покритие, намираща се стед сушилен барабан. Съотношението тютюнев разтвор/тютюнев прах се променя от 1:1 до 20:1. Суспензията може да се излее или да се екструдира върху основата на лентата Възможно е и етапът на полагане на покритие да се направи отделно. По време или след етапа на полагане на покритие се добавят традиционните за цигарената индустрия аромати. За да се подобри адхезията, се прибавя пектин или друг хидроколоид, за предпочитане в съотношение от 0.1 до 2%.

Какъвто и да е типът на носещата подложка 59, положеният по вътрешната й повърхност материал с тютюнев аромат 61 прилепва към нея и отделя аромат при нагряване. Тези материали съдържат тютюн и се състоят от цели ленти, гелове, изсушени суспензии или изсушени суспензии, които са били нанесени чрез напръскване, което е за предпочитане, въпреки, че не е необходимо. Те са подробно изложени в цитираната по-горе заявка за патент

US 07/943747.

За предпочитане е по време на обработка към преградната лента за тютюн 57 да се добави овлажнител като например глицерин или пропилея гликол в количество от 0.5% до 10% от теглото на лентата. Овлажнителят улеснява получаването на видим аерозол чрез действието си като първичен аерозол. Когато пушачът издиша аерозол, съдържащ тютюнев аромат и овлажнител, последният кондензира в атмосферата и осигурява получаването на традиционен цигарен дим.

Тъй като съгласно настоящото изобретение материалът с тютюнев аромат 61 е разположен по повърхността на носещата подложка 59, способностите му за отделяне на аромат могат да се променят така, че да позволяват селективна промяна на количеството отделен аромат от всмукване до всмукване. Например тютюневият материал 61 до първи нагревателен елемент 43 може да съдържа едно количество или тип ароматизант, докато тютюневият материал води до втори нагревателен елемент може да съдържа друго или различен тип ароматизант. Следователно, получаването на тютюнев аромат може да се променя по избор или да се разпределя, като се полага различен тютюнев материал по повърхността на носещата подложка. Пушачът може например да ориентира цигарата 23 в запалката 25 спрямо непрекъснатите нагревателни елементи по определен начин, ако желае специален нагревател да нагрее предварително определено количество от разнородния тютюнев материал.

Освен това съгласно изобретението полученият тютюнев аромат може да се променя, като управлява количеството енергия към нагревателните елементи 43. Например, ако количеството подадена енергия към първия нагревателен елемент 43 (например 20 J) е поголямо от количеството енергия, подадена към втория нагревателен елемент (например 15 J), то достигнатата температура на първия нагревател е съществено по-висока от тази на втория. Следователно първият нагревател спомага за получаване на повече тютюнев аромат от втория. По този начин количеството получаван тютюнев аромат при пушене може да се контролира чрез промяна на количеството енергия, подавана от едно изпушване до друго.

За предпочитане цигарата 23 има постоянен диаметър по цялата си дължина, който е като на обикновените цигари и е приблизително между 7.5 mm и 8.5 mm. Така пушачът, използващ системата за пушене 21, има същото усещане както с обикновените цигари. В настоящото предпочитано изпълнение цигарата 23 има обща дължина 58 mm, което дава възможност да се използват обикновените мешини за опаковка. Общата дължина на филтъра на мундщука 71 с втория филтър за свободен поток 73 е 30 mm. Хартията при мундщука 75 е положена над преградната лента за тютюн 57 и е издадена 5 mm от края на втория филтър за свободен поток 73. За предпочитане дължината на преградната лента за тютюн 57 е 28 mm. Единият й край се поддържа от филтъра за обратен поток 63, който е с приблизителна дължина 7 mm, а другият край - от филтъра за свободен поток 65, който е с дължина приблизително 7 mm. Дължината на кухината 79, образувана от преградната лента за тютюн 57, филтъра за обратен поток 63 и филтъра за свободен поток 65, е приблизително 14 mm.

Когато цигарата 23 се постави в отвора 27 откъм първия край на запалката 25, (фиг. ЗА) тя се опира или почти допира вътрешната повърхност на дъното 81 на разделителя 49 на приспособлението за нагряване 39 в съседство с проходния канал 47, при което има връзка с активирания при всмукване датчик 45 и отвора 55 за светлинния датчик 53. При това положение кухината 79 на цигарата 23 е почти до нагревателните елементи 43 и по същество цялата тази част, включително и вторият филтър за свободен поток 73 и филтърът на мундщука 71 се простират и извън запалката 25. Частите на нагревателните елементи 43 са радиално наклонени навътре, за да се улесни поддържането на цигарата спрямо запалката 25, при което може да се извърши топлообмен към преградната лента за тютюн 57 директно или през обвиващата хартия 69. Освен това цигарата 23 може да се притисне, за да се улесни притискането й отстрани от нагревателните елементи 43.

Преминаването на въздух през цигарата 23 се извършва по няколко начина. Например в показаното изпълнение на фиг.4А и 4В обвиващата хартия 69 и преградната лента за тютюн 57 са с достатъчна въздухопропускливост, за да се постигне желаният RTD, при което, когато пушачът всмукне от цигарата, въздухът преминава в кухината 79 напречно или радиално през обвиващата хартия и цигарената лента. Както беше отбелязано по-горе, за осигуряване на надлъжно проникване на въздух в кухината 79 може да се използва въздухопроницаем филтър за обратен поток 63.

При желание напречното проникване на въздух в кухината 79 се улеснява чрез множество радиални перфорации (непоказани) на обвиващата хартия 69 и на преградната лента за тютюн 57 в една или няколко съседни на кухината области. Счита се, че тези перфорации подобряват получаването на тютюнев аромат и формирането на аерозол. При преградната лента за тютюн 57 са направени перфорации приблизително 1 дупка на 1-2 mm², като диаметърът им е между 0.4 mm и 0.7 mm. Това води до предпочитаната пропускливост на порьозността (CORESTА) между 100-500. За предпочитане обвиващата хартия 69 да има пропускливост между 100 и 1000 CORESTA. Разбира се, за постигане на желаните параметри при пушене, като например съпротивление при всмукване, могат да се използват и други начини, освен описаните по-горе - гъстота на перфорациите и съответен диаметър на отворите.

И така, напречното преминаване на въздуха в кухината 79 се улеснява от перфорациите (непоказани) върху обвиващата хартия 69 и преградната лента за тютюн 57. При направата на цигара 23 тези два елемента се закрепват един към друг и се перфорират заедно. Могат да се перфорират и поотделно и след това да се закрепят един към друг по такъв начин, че перфорациите да бъдат една върху друга.

На фиг.ЗА, ЗВ е показано едно предпочитано изпълнение на приспособлението за нагряване 39. На фиг.5 е показано друго изпълнение 39А с комбинирани разделител и основа 49А, които заместват разделителя 49 и основата 50 от приспособлението за нагряване от фиг.ЗА. Разбира се, основните функции за осигуряване на пространство за поемане на цигара 23 и за осигуряване на нагревателни елементи за нагряването й могат да се осъществят и с друг тип приспособления за нагряване, освен показаните на фиг.ЗА-ЗВ и 5.

Съгласно фиг.ЗА-ЗВ приспособлението за нагряване 39 е разположено в отвора 27 на запалката 25. При поставяне на цигарата 23 най-напред се пъха филтърът за обратен поток 63 в отвора 27 на запалката 25 в цилиндрично пространство на приспособлението за нагряване 39, определено от пръстеновидно капаче 83, което има отворен край за приемане на цигарата, цилиндричен термозащитен ръкав 85, цилиндричен ръкав на канал за въздух 87. Възелът на нагряване 89 включва нагревателните елементи 43, електропроводящ щифт или обикновен проводников свързващ възел 91, който служи за свързване на нагревателните елементи на възела за нагряване и разделителя 49. Долната вътрешна повърхност 81 на разделителя 49 спира цигарата 23 в такова положение в приспособлението за нагряване 39, че нагревателните елементи 43 се разполагат в съседство с кухината 79 на цигарата. В показаното на фиг.5 приспособление за нагряване 39 А вътрешната повърхност на дъното 81А на елемента 49А спира цигарата 23 в необходимото положение спрямо приспособлението за нагряване.

По същество цялото приспособление за нагряване 39 е разположено отвътре и е закрепено за корпуса 31 в предната част на запалката 25 чрез точно напасване. Предният ръб 93 на капачето 83 е разположен на самия първи край 29 или се издава леко навън от него и има една скосена или закръглена навътре част, за да улесни насочването на цигарата 23 в приспособлението за нагряване 39. Частите на нагревателните елементи 43, от възела за нагряване 89 и щифтовете 95 от комплекта щифтове 91 са закрепени фрикционно чрез пръстен 99 около външната повърхност 97 на разделителя 49. Задните краища 101 на нагревателните елементи 43 и задните краища например на два от щифтовете 95 са заварени към щифтовете 104, които са здраво закрепени и се издават от долната външна повърхност 105 (фиг.ЗВ) на основата 50 през направените в нея отвори 107 за връзка със захранващия източник 37 и със схемата за управление 41. Щифтовете 104 са достатъчно добре закрепени към основата 50 и възпрепятстват проникването на въздух през отворите 107. Щифтовете 104 се приемат от съответните щепселни гнезда (непоказани), при което се осигурява закрепване на приспособлението за нагряване 39 в запалката 25, а проводници или печатни платки се свързват към различните електрически елементи. Другите два щифта 95 осигуряват допълнително закрепване за подсилване на комплекта щифтове 91. Проходният канал 47 в разделителя 49 и основата 50 води до активиран при всмукване датчик 45, а светлинният датчик 53 показва липса или наличие на цигара 23 в запалката 25.

Аналогично, в показаното на фиг.5 приспособление за нагряване 39А, части от нагревателните елементи 43 на възела за нагряване 89 и щифтовете 95 от комплекта щифтове 91 са закрепени фрикционно около външната повърхност 97А на елемента 49А чрез пръстен 99. Задните краища 101 на нагревателните елементи 43 и задните краища 103 например на два от щифтовете 95 се издават от долната външна повърхност 105А на елемента 49А за връзка със захранващия източник 37 и схемата за управление 41.

За предпочитане елементът 49 е оформен открая с фланец 109, на който са направени поне два прореза или отвора 107А, през които, през дъното на външната повърхност 105А, преминават задните краища 103 на два от щифтовете 95. Другите два щифта 95 осигуряват допълнителна здравина на комплекта щифтове 91. Задните краища 101 на нагревателните елементи 43 са огънати, повтаряйки формата на фланеца 109 и се издават от долната външна повърхност 105А радиално навън от външния ръб 111 на края на фланеца. Проходният канал 47 в елемента 49А е свързан с активиран при всмукване датчик 45, а светлинният датчик 53 показва липса или наличие на цигара 23 в запалката 25.

Съгласно фиг.ЗА, 5 и 6 възелът за нагряване 89 е направен от единичен лазерно срязан лист от свръх устойчив при висока температура материал, който има висока механична якост и съпротивление срещу повърхностни разрушения при високи температури. Листът се отрязва, оформя се чрез матрица или се щанцова, а по-добре се нарязва с СО₂ лазер, за да се оформи поне общият контур, показан на фиг.7.

В контура 115 нагревателните елементи 43 се свързват един към друг в техните задни краища 101 чрез задната част 117 на контура 115 на отрязания лист, а предните краища 119 - чрез една част, която оформя предната част на възела за нагряване 89. Между задната част 117 и предната част 121 са разположени две странични части 123. До крайното оформяне на възела на нагряване 89 задната част 117 и страничните части 123 улесняват поддържането на контура 115 по време на обработка.

След оформяне контура 115 всеки от нагревателните елементи 43 има широка част 125, която при завършения възел за нагряване 89 е разположена до преградната лента за тютюн 57, и по-тясна част 127 за осъществяване на електрическата връзка със схемата 41, която при желание може да се извърши и като на тясната част 127 до задния край 101 на всеки нагревателен елемент 43 се оформят клеми 129 за по-лесно заваряване с щифтовете 104 или за фиксиране към щепселните гнезда (непоказани). Общият контур 115 се обработва по-нататък чрез лазерно рязане, за да се направят на широката част 125 оформени като серпентина контурни отпечатъци 131 (фиг.6 и 8). Разбира се, те могат да се направят и едновременно с оформянето на общия контур 115.

Изрязаният или оформен със съответни фигури лист се подлага на електрополиране, за да се изгладят ръбовете на отделните нагревателни елементи 43, чрез което се улеснява пъхането на цигарата 23 в запалката 25. Изрязаният или оформен със съответни фигури лист се завива около специална арматура (непоказана), за да се получи цилиндрична форма. Задната част 117 и страничните части 123 се изрязват, а ръбовете 133 на предната част 121 се заваряват заедно, за да се оформи единичен елемент или по-нататък възел за нагряване 89, както е показано на фиг.6.

Възелът за нагряване 89 може да бъде направен и по който и да е друг от известните методи. Например в съответствие с друг алтернативен метод, той е изработен от лист, който първоначално се оформя като тръбичка (непоказана), която след това се нарязва, за да се оформят отделните нагревателни елементи от фиг.6. Възелът за нагряване 89 може да бъде направен и от множество отделни нагревателни елементи 43, които след това чрез точково заваряване се свързват към общ пръстен или лента (непоказани). Последните изпълняват същите функции както предната част 121 за осъществяване на обща електрическа връзка за нагревателните елементи и за механичното им поддържане. Освен това предната част 121 на възела за нагряване 89 може да бъде заварена или закрепена по друг начин около захващащ пръстен (непоказан), чийто вътрешен диаметър е равен на този на цигарата 23. Захващащият пръстен улеснява поддържането на цилиндричния възел за нагряване в желаната форма, като освен това придава допълнителна якост.

Комплектът щифтове 91, показан на фиг.9, е направен по един от начините, подобни на описаните за изработване на възела за нагряване 89. Подобно на него отделните щифтове 95 и частта с форма на лента за предния край 135 на комплекта щифтове 91 се изрязват от плосък лист електропроводим материал и се навиват и заваряват за оформяне на цилиндрична форма. За предпочитане е комплектът щифтове да има вътрешен диаметър, равен на външния диаметър на възела за нагряване 89. Предната част 121 на възела за нагряване 89 се напасва в предната част 135 на комплекта щифтове 91, след което двете части се закрепват здраво една за друга чрез точково заваряване, при което четирите щифта 95 се разполагат в пространството между съседните части на нагревателните елементи 43. Както се вижда на фиг.ЗВ, където само два от щифтовете 95 са електрически свързани към щифтовете 104, подаващи се основата 50, четирите щифта 95 са радиално разположени на ъгъл 22.5о спрямо съседните от осемте нагревателни елемента 43 и техните свързващи щифта 104, издаващи се от основата.

Съгласно настоящето изобретение различните изпълнения на запалката 25 са така направени, че да се подаде ефективно количество тютюнев аромат към пушача при нормални условия. По-специално, установено е, че е най-добре да се подаде 5 mg и 13 mg, за предпочитане между 7 mg и 10 mg аерозол към пушача за осем всмуквания, всяко от които е с обем 35 ml и с времетраене от 2 s. За постигането на това е установено, че нагревателните елементи 43 трябва да достигнат температура от 200° до 900°С, когато се осъществява топлообмен с цигарата 23. Освен това нагревателните елементи 43 трябва да консумират между 5 J и 40 J енергия, за предпочитане между 10 J и 25 J, а най-добре около 15 J. Помалка консумация на енергия се поема от нагревателните елементи 43, които са огънати навътре към цигарата 23 за подобряване на топлообмена.

Предпочитаните параметри на нагревателните елементи 43 са активна повърхност между 3 nun² и 25 mm² и съпротивление между 0.5 Ω и 3.0 Ω, като по-добре е съпротивлението да бъде между 0.8 Ω и 2.1 Ω. Разбира се, съпротивлението на нагревателите също се определя и от използвания захранващ източник 37, който осигурява необходимата енергия за нагряването им. Например съпротивлението на посочените по-горе нагревателни елементи съответства на изпълнение, при което захранването се осигурява от четири последователно свързани никело-кадмиеви батерии, като при празен ход се осигурява волтаж приблизително 4.8 V до 5.8 V. Ако се използват шест или осем такива последователно свързани батерии, нагревателните елементи 43 трябва да имат съпротивление съответно между 3 Ω и 5 Ω и между 5 Ω и 5 Ω.

Материалът за нагревателните елементи трябва да се избира така, че да се осигури надеждно безотказно използване за поне 1800 цикъла на включване и изключване. Приспособлението за нагряване 39 се подменя отделно от запалката 25, включително захранващия източник 37 и управляващата схема, които се сменят след около 3600 цикъла или даже повече. Материалите за нагревателните елементи се избират и въз основа на тяхната устойчивост на окисление и общо липса на химическа активност, за да се гарантира неокисляемостта или друг вид реакция с цигарата 23 при каквато и да е температура При желание нагревателните елементи 43 могат се капсуловат в нетоплопроводящ материал, например съот ветен керамичен материал, за да се избегне оксидирането и химическата активност.

Въз основа на тези критерии материалите за нагревателните средства включват полупроводници с примеси (например силикон), въглерод, графит, неръждаема стомана, тантал, материали от металокерамика, метални сплави, включващи например никел, хром и желязо. Силиконови полупроводникови материали, които имат фосфорни примеси от порядъка от 5x10'* до 5x10” примеси/сш³, което съответства на съпротивление от порядъка от 1x10² Ω-cm до около 1x10³ Ω-cm, са описани в преотстъпената заявка US 07/943505 в процес на разглеждане, която е включена тук като позоваване. Подходящите металокерамични матрици съдържат силиций-въглерод-алуминий и силиций-въглерод-титан. Подходящи са и устойчивите на окисление междуметални съединения, като например никелови алуминиди и железни алуминиди.

За предпочитане е обаче електрическите нагревателни елементи 43 да бъдат направени от температурно устойчиви сплави, които показват висока механична якост и устойчивост срещу повърхностни разрушения при висока температура. За предпочитане е материалите да показват висока якост и повърхностна устойчивост при температури до около 80% от тяхната точка на топене. Такива смеси включват общо известните суперсплави, които в основата си имат никел, желязо или кобалт. За предпочитане е суперсплавите за нагревателните елементи 43 да включват алуминий за по-нататъшно подобряване на експлоатационните им качества, например устойчивостта на окисление. Такива материали могат да се доставят от Haynes International, Inc. of Kokomo, Indiana под марката Haynes* 214TM сплав. Освен другите елементи, тези високотемпературни материали съдържат в тегл.% около 75 никел, около 16 хром, около 4.5 алуминий и около 3 желязо.

Както беше отбелязано по-горе, за да се повиши ефективното съпротивление на отделните нагревателни елементи 43 на възела за нагряване 89, те съдържат част с контурни отпечатъци 131, която има множество взаимно свързани секции - по същество със S-образна форма като серпентина. Чрез тази форма елек трическото съпротивление се увеличава без увеличаване на общата дължина или намаляване на напречното им сечение. Нагревателните елементи 43 със съпротивление от около 0.5 Ω до 3 Ω и с дължина на контурната част, адаптирана да пасне в приспособлението за нагряване 39 от фиг.ЗА и приспособлението за нагряване 39А от фиг.5, имат N взаимно свързани S-образни секции, където N е в интервала от 3 до 12, за предпочитане от 6 до 10.

Ако частта от нагревателя с контурни отпечатъци 131, показан на фиг.8, е най-напред отрязана с формата на широката част 125 от фиг.7, тази широка част има ширина W1, дължина L1 и дебелина Т, като съпротивлението от единия край 125' до другия край 125 на широката част се представи с уравнението:

р.1

R=---W1.T където р е специфичното съпротивление на използвания материал. След оформяне на контурите 131 съпротивлението нараства, тъй като ефективната електрическа дължина на съпротивителния нагревателен елемент 43 нараства, а напречното сечение намалява. Например след оформянето на отпечатъци в нагревателния елемент 43 действителният път през него е Р, който има ефективна електрическа дължина приблизително 9 или 10 пъти W (за приблизително пет пълни завъртания на серпентината в нагревателния елемент) в противоположност с първоначалната дължина L1. Освен това напречното сечение е намалено от W1.T до W2.T. В съответствие с настоящото изобретение увеличаването на електрическата дължина и намаляването на напречното сечение водят до увеличаване на общото електрическо съпротивление на нагревателния елемент 43, тъй като електрическото съпротивление е право пропорционално на електрическата дължина и обратно пропорционално на напречното сечение.

Следователно, чрез оформяне на контурните отпечатъци 131 в нагревателния елемент 43 може да се използва по-малък обем от проводящ материал за постигане на предварително определено съпротивление за дадена нагрявана повърхност, например 3 mm² до 25 mm². Тази особеност на настоящото изобретение има поне три предимства:

Първо, за определено съпротивление нагревателният елемент 43 е направен от правоъгълен лист с една дължина, която, като се оформи като линеен елемент, би бил с по-голяма дължина. Това позволява с по-малко разходи да се направи по-компактно приспособление за нагряване 39 и запалка 25.

Второ, поради това, че необходимата енергия за нагряване на нагревателния елемент 43 до определена работна температура при стационарни условия се увеличава с увеличаване на масата му, то нагревателният елемент във вид на серпентина е по-ефективен в енергийно отношение, при което се получава определено съпротивление при намален обем. Например, ако обемът на нагревателния елемент се намали два пъти, масата също намалява два пъти. Следователно, тъй като необходимата енергия за нагряване на нагревателния елемент 43 до определена работна температура при стационарни условия е пропорционална на масата и топлинния му капацитет, то при намаляване на обема два пъти, необходимата енергия също се намалява два пъти. Това води до по-ефективен в енергийно отношение нагревателен елемент 43.

Третото предимство на намаления обем на оформения като серпентина нагревателен елемент 43 е свързано с времето за реакция. То се определя като времето, необходимо на даден нагревателен елемент 43 да промени една първа стойност на температурата до втора, повисока, в отговор на определено количество подадена енергия. Поради това, че времето за реакция на един нагревателен елемент 43 е пропорционално на масата, то се очаква, че при намаляване на обема му, намалява и времето за реакция. Следователно нагревателният елемент с форма на серпентина 43 е не само компактен и енергийно ефективен, но и може да се нагрее по-бързо до работната температура. Тази особеност на настоящото изобретение води до по-ефективен нагревателен елемент.

Следователно, чрез направата на множество извивки в нагревателния елемент 43 (например във формата на серпентина), съпротивлението на нагревателния елемент се уве личава без да е необходимо да се увеличи дължината му или да се намали напречното сечение. Разбира се, възможни са и други модели на нагревателния елемент 43 освен този, показан на фиг.8, които осъществяват принципите на настоящата конфигурация, чрез което също се получава компактен и ефективен нагревателен елемент.

Контурният отпечатък 131 е нарязан на нагревателни елементи 43 по който и да е подходящ за това метод, за предпочитане чрез използване на лазер (по-добре СО2 лазер). Поради малките размери на нагревателния елемент във форма на серпентина 43 (например междинната В на фиг.8 е от порядъка на 0.1 mm до около 0.25 mm) лазерното рязане е поподходящо от останалите методи. Тъй като енергията на лазера може да се концентрира в малки обеми, тя спомага за получаване на разнообразна, бърза, точна и автоматизирана обработка. Освен това лазерната обработка намалява индуцираните напрежения в рязания материал и разширението на подложения на нагряване материал (т.е. окислен материал) в сравнение с другите методи на рязане (например чрез електроискрова обработка). Други подходящи методи са електроискрова обработка, прецизно щанцоване, химическо ецване и химическо фрезоване. Възможно е също контурният отпечатък 131 да се оформи чрез традиционните матрични методи, но е очевидно, че износването на матрицата прави тази алтернатива по-малка привлекателна, най-малко поради вида на серпентината.

Освен за нарязване на нагревателните елементи 43, лазерът се използва и за ефективно свързване на различните компоненти на запалката (за предпочитане може да се използва YAG лазер, итриево-алуминиев гранат). Например възелът за нагряване 89 и комплектът щифтове 91 се свързват един с друг чрез точкова заварка при използване на СО2 или YAG лазер. Освен това задните краища 101 или клемите 129 на нагревателните елементи 43 също са лазерно заварени към електрическите щифтове 104 на основата 50 или към съответните схемни елементи или щепселни гнезда. Разбира се, съществуват различни традиционни методи за свързване на отделните компоненти на запалката.

В съответствие с настоящото изобретение се минимизират и потенциалните повреди на нагревателните елементи 43 от термично индуцираните напрежения. Както е показано на фиг.6, задните крайни части 101 (или клемите 129), които са заварени за щифтовете 104 или другите електрически компоненти, и контурните отпечатъци 131, които генерират топлина, са оформени като единичен нагревателен елемент 43. При това се избягва необходимостта от свързване на отделните контурни отпечатъци и крайни части чрез заваряване. Установено е, че при това заваряване по време на нагряване се получават нежелани деформации на нагревателните елементи. Предпочета се надлъжните средни линии на крайните части 101 или клемите 129 да лежат върху средните линии на контурните отпечатъци 131. При липса на такова съвпадение по време на нагряване също се наблюдават деформации на нагревателните елементи. Освен това за предпочитане противоположните краища 131’ и 131” на контурните отпечатъци 131 се свързват симетрично с несерпентинните участъци на нагревателния елемент 43, т.е. всички точки да бъдат в същото направление. Симетрията на краищата 131' и 131” предотвратява огъването на краищата на контурните отпечатъци 131 в противоположна посока, чрез което се предотвратява повреждането им. Както е показано на фиг.6, направено е скосяване на преходните участъци 137' и 137” на краищата 131' и 131” на контурния отпечатък 131 и между несерпентинните участъци на нагревателния елемент 43 и краищата му, което също намалява термично индуцираните напрежения.

Нагревателните елементи 43 и приспособлението за нагряване 39 имат и допълнителни особености за избягване на други проблеми, свързани с многократното нагряване. Например очаква се, че по време на нагряване нагревателните елементи 43 се стремят да се разширят. Но тъй като те са фиксирани между закрепения преден край 135 на комплекта щифтове 91, свързан с предния край 121 на възела за нагряване 89, и пръстена 99 до задните краища 101 на нагревателните елементи, то разширението се извършва или в желано огъване навътре към цигарата 23, или навън от нея, което е нежелано. При огъването навън между нагревателния елемент 43 и цигарата 23 се получава междина, което води до нееднакво нагряване на преградната лента за тютюн 57 поради променливия контакт между повърхностите на нагревателния елемент и цигарата.

Както е показано на фиг.ЗА за избягване на извиването навън, отделните нагревателни елементи 43 на възела за нагряване 89 са огънати навътре. Чрез това се осигурява плътно захващане и добър термичен контакт между нагревателните елементи 43 и цигарата 23. Извитата навътре форма на нагревателните елементи 43 се осигурява чрез някой от възможните методи, като например оформяне на цилиндричен нагревател (фиг.6) чрез приспособление с желаното огъване навътре (непоказано). За предпочитане е тази форма на нагревателните елементи 43 да се направи чрез матрица и преса (непоказани) преди оформянето на възела за нагряване 89 като цилиндър. Огънатите навътре нагревателни елементи 43 се стремят към по-нататъшно огъване при разширението им по време на нагряване. Огъването е много по-умерено спрямо дължината на контурния отпечатък 131. Скосените преходни участъци 137’ и 137” могат да се огънат много по-рязко, отколкото по финия контур 131. Очевидно е, че по този начин се избягва концентрирането на термични напрежения в по-уязвимите област на нагревателните елементи.

При желание около контурния отпечатък 131 на нагревателните елементи 43 може да се постави пръстен (непоказан). Той служи като топлоотвеждащ радиатор и когато при нагряване контурните отпечатъци 131 се разширяват, те се огъват навътре към цигарата 23.

Освен описания по-горе възел за нагряване 89, показаното на фиг.ЗА приспособление за нагряване 39 също включва разделител 49 и основа 50. Разделителят 49, показан на фиг.ЮА до 10С, има цилиндрична външна повърхност 97, към която са закрепени щифтовете 91 и нагревателните елементи 43 чрез затягане посредством пръстена 99. Разделителят 49 има стена на дъното 139, чиято вътрешна повърхност 81 спира по-нататъшното движение на цигарата 23 в запалката 25, при което тя се позиционира по отношение на нагревателните елементи 43, а една цилиндрич на вътрешна стена 141 позволява вмъкване на цигарата в разделителя. На стената на дъното 139 има част 47' от проходния канал 47 за свързване с активирания при всмукване датчик 45. Частта 47' е във форма на дупка или отвор, преминаващ през стената на дъното 139 успоредно на оста на разделителя 49. Освен това върху стената на дъното 139 има част 55' на отверстието 55 за светлинния датчик 53. Първият отвор за всмукване 143 съдейства за получаване на по-добро RTD при първото всмукване от цигарата 23, тъй като осигурява допълнителен приток на въздух от областта около цигарата към областта до филтъра за обратен поток 63. Тъй като преградната лента за тютюн 57 и обвиващата хартия 69 ограничават притока на въздух към цигарата 23, докато един нагревателен елемент 43 е нагрял една област от цигарата, първият отвор за всмукване 143 осигурява приток на въздух в областта на приспособлението за нагряване 39 през филтъра за обратен поток 63, който пропуска достатъчно количество въздух към цигарата 23 за получаване на по-малък RTD, отколкото би се получил в противен случай. Предпочита се филтърът за обратен поток да бъде колкото е възможно по-плътен, но да позволява преминаването на цитирания по-горе въздушен поток по време на първото всмукване, при което останалият аерозол в кухината 79 след едно всмукване от цигарата няма да се върне обратно в запалката 25 през филтъра за обратен поток. След първото всмукване на цигарата 23, областта от преградната лента за тютюн 57 и обвиващата хартия 69, които са били нагрети чрез запалване от един нагревателен елемент, пропускат въздух по-добре. Следователно при пушене на цигарата 23 след първото всмукване преминаването на въздух през първия отвор за всмукване 143 и през филтъра за обратен поток става незначително.

Показаната на фиг. 11А до 11С основа 50 е с цилиндрична форма и включва стена на дъното 151, щифтовете или проводниците 104 за връзка с щифтовете 95 и нагревателните елементи 43, които преминават през отворите 107 в стената на дъното и през външната повърхност 105 на основата. Основата 50 има цилиндрична външна повърхност 153 и цилиндрична вътрешна стена 155, която е с по-го лям диаметър отколкото външния диаметър на разделителя 49 и равен на външния диаметър на пръстена 99. Разделителят 49 е закрепен спрямо основата 50 чрез фрикционно притягане между вътрешна стена 169 на ръкава на канала за въздух 87, пръстена 99 и външната повърхност 97 на разделителя. Осигурени са средства за закрепване на ръкава на канала за въздух 87 към основата 50. Разделителят и основата 50 могат да бъдат закрепени по друг начин или чрез допълнителни средства, например чрез адхезионно слепване, чрез винтове или чрез фрикционно напасване. Освен това за осигуряване на желано свързване под ъгъл между разделителя и основата 50, върху тях могат да се оформят един или няколко надлъжни ръба и жлеба (непоказани). В стената на дъното 151 е оформена част 47 от проходния канал 47, която се простира почти от центъра до края на периферията на основата 50. При желание частта 47 може да се направи частично като вдлъбнатина на дъното на вътрешната повърхност 157 на основата, като тази вдлъбнатина стане херметична при монтирането на разделителя 49. За предпочитане частта 47 може да бъде във формата на пресечени надлъжни и радиално направени отвори върху стената на дъното 151. Върху стената на дъното е оформена част 55 на отверстието 55. Частите 47' и 55' на разделителя 49 съвпадат осево съответно с частите 47 и 55, при което на основата 50 се оформят проходен канал 47 и отверстие 55.

Елементът 49А от приспособлението за нагряване 39А от фиг.5 може да се види поподробно на фиг.12А до фиг. 12D. Елементът 39А има цилиндрична външна повърхност 97А, към която чрез пръстена 99 са закрепени щифтовете 95 и нагревателните елементи 43. Елементът 49А включва и стена на дъното 139А, чиято вътрешна повърхност на дъното 81А спира по-нататъшното движение на цигарата 23 в запалката 25, при което става точното й позициониране спрямо нагревателните елементи 43. Елементът 49А включва и цилиндрична вътрешна стена 141А, чрез която се улеснява движението на цигарата навътре. На елемента 49А може да се направи и отвор за първо всмукване (непоказан). За връзка с активирания при всмукване датчик 45 върху стената на дъното 139А е оформен проходен канал 47А, който за предпочитане е във формата на отвор , минаващ през стената на дъното 139А успоредно на централната линия на елемента 49А. На стената на дъното 139А е оформено и отверстие 55А за светлинния датчик 53. Както беше отбелязано по-горе, задните краища 101 на нагревателните елементи 43 и задните краища 103 на поне два от щифтовете 95 минават през външната повърхност на дъното 105А на елемента 49А за връзка със захранващия източник 37 и със схемата за управление 41. За предпочитане елементът 49А има накрая фланец 109, на който са направени поне два прореза или отвора 107А, през които минават задните краища 103 на два от щифтовете 95 и се простират извън външната повърхност 105А на дъното. Задните краища 101 на нагревателните елементи 43 са огънати, за да съвпаднат с формата на фланеца 109 и минават през външната повърхност на дъното 105А радиално навън от външния ръб 111 на края на фланеца. За по-нататъшно закрепване и позициониране на краищата 101 на нагревателните елементи 43, ръкавът на канала за въздух 87А е захванат около външния ръб 111 на фланеца 109.

Следващото описание на системата за пушене 21 се отнася предимно до елементите на приспособлението за нагряване 39, показано на фиг.ЗА, ЗВ, освен ако не е отбелязано друго. Ясно е обаче, че коментарите най-общо се отнасят до изпълнението на приспособлението за нагряване 39А, показано на фиг.5, както и до други изпълнения, които не са специално описани тук. Както беше отбелязано по-горе, приспособлението за нагряване може да включва и други елементи, които да реализират различните функции на приспособлението за нагряване, като например осигуряване на пространство за нагряване на цигарата в съседство с нагревателните елементи.

На фиг. 13 е показан изглед отстрани на пръстена 99, закрепващ нагревателните елементи 43 и щифтовете 95 около външната повърхност 97 на разделителя 49 от фиг.ЗА. Вътрешният диаметър на пръстена 99 е достатъчно голям, за да обхване и закрепи нагревателните елементи 43 около външната цилиндрична повърхност 97 чрез фрикционно зацепва не. По вътрешната периферия на пръстена 99 на 90' един от друг са оформени надлъжни жлебове или канали 159 за поемане на щифтовете 95, които са с по-голям диаметър, при което пръстенът ги обхваща и ги закрепва към външната повърхност 97.

Ръкавът на канала за въздух 87 е свързан с първия си край 161 към основата 50, а с втория си край 163 - към капачето 83. Първият край 161 е оформен с външен ръб 165 за захващане с вътрешен жлеб или канал 167 към вътрешната стена 155 на основата 50. Аналогично вторият край 163 е оформен с външен ръб 171 за захващане с вътрешен жлеб 173 към вътрешен ръб 175 на капачето 83. Примерното изпълнение на ръкава на канала за въздух 87А от приспособлението за нагряване 39А, показано на фиг. 5, се различава от изпълнението на ръкава на канала за въздух 87 от фиг.З по това, че първият край 161А на ръкава на канала за въздух 87А има вътрешен жлеб 165А за захващане на един външен ръб 167А откъм външния край 111 на крайния фланец 109 на елемента 49А. Частите от нагревателните елементи 43, които са до задните краища 101, са разположени между захващащите участъци на елемента 49А и ръкава на канала за въздух 87А. Както е пояснено подолу по отношение на фиг. 17, при желание да се увеличи въздушният поток, през участъците на приспособлението за нагряване 39 могат да се направят един или повече радиални отвори или прорези както ръкава на канала за въздух 87, за предпочитане в точки по дължината му, където въздушният поток не се спира или не се принуждава да минава през извития път през капачето 83 или разделителя 49 преди да достигне цигарата 23.

Капачето 83 на приспособлението за нагряване 39 от фиг. ЗА и капачето 83А на приспособлението за нагряване 39А от фиг.5 са подобни с тази разлика, че капачето 83 има по-дълга вътрешна стена 177А. Вътрешният диаметър на вътрешната стена 177 на капачето 83 е не по-голям отколкото външния диаметър на цигарата 23, като за предпочитане е малко по-малък, при което при поставяне цигарата се притиска в запалката 25 и се закрепва здраво в мястото на сглобката. За предпочитане е капачето 39 да бъде с по-дъл га вътрешна стена 177, което осигурява допълнително закрепване на цигарата 23. В съответствие с обясненията капачето 83А е показано на фиг. 14А до 14D.

Капачето 83А има множество надлъжни отвори или канали 179А, които минават през него от закръгления или извит напред край 93А към задната страна 181 А, при което се осигурява преминаване на въздух в пространството за приемане на цигарата 23 в приспособлението за нагряване 39А между цигарата и ръкава на канала за въздух 87, така че през преградната лента за тютюн 57 около контурните отпечатъци 131 преминава напречен въздушен поток (т.е. радиално навътре). Както е показано на фиг.ЗА в предпочитаното изпълнение на капачето 83 до задната страна 181 отворите или каналите 179 са направени поголеми, отколкото до предния край 93, за да се улесни получаването на желания тютюнев аромат. В друго изпълнение надлъжните отвори или канали са заменени с надлъжни жлебове (непоказани), които са оформени откъм вътрешната страна на капачето. На фиг.14А до 14D е показан оформен на задната страна 181А пръстеновиден жлеб 183А за приемане и закрепване на допълнителния термозащитен ръкав 85, показан отделно на фиг.15А, 15В. Той представлява тръбна част с първи 185 и втори край 187, като поне единият от тях е адаптиран да бъде поет от жлеба 183А. Пръстеновидният жлеб е направен на по-голям радиус, отколкото отворите или каналите 179А, за да се улесни проникването на въздух в приспособлението за нагряване 39, когато пушачът всмукне от цигарата 23.

Показаното на фиг.ЗА капаче 83 може да бъде направено чрез формоване или друга машинна обработка. Когато е направено чрез формоване, то може да се изработи като единичен детайл, както капачето 83А от фиг.5. За предпочитане е при прилагане на друга машинна обработка то да бъде направено от две части - външна 83' и вътрешна 83”, които се захващат заедно, както е показано на фиг.ЗА. Преди захващането им върху външната повърхност на вътрешната част 83” се правят пръстеновидни прорези за оформяне на жлеба 183, получен след като двете части са захванати. При машинната изработка на капачето 83 от две части се избягва необходимостта от следваща обработка на капаче - единичен детайл за оформяне на жлеба 183.

Термозащитният ръкав 85 се отстранява и заменя от пушача с нов на определен желан период (например след изпушване на 30-60 цигари 23). Термозащитният ръкав 85 предотвратява подлагането на вътрешната стена 169 на ръкава на канала за въздух 87 на остатъчния аерозол, който се получава в областта между нагревателните елементи 43 и ръкава на канала за въздух. При тази конструкция аерозолът е в съприкосновение с термозащитния ръкав 85.

Термозащитният ръкав 85 е направен от термосъпротивителен хартиен или пластмасов материал и се заменя от пушача след изпушване на определен брой цигари 23. По този начин за разлика от конструкцията “тръба в тръба”, съдържаща преградна тръба за аерозола, свързана към частта за получаване на тютюнев аромат, описана по-долу, които се отстраняват заедно след като частта за получаване на тютюнев аромат е била изпушена, то термозащитният ръкав 85 от настоящата система за пушене може да се използва многократно. Следователно, производството на цигарите 23 е опростено, а количеството материал, който се изхвърля след изпушване на всяка цигара, е намалено.

На фиг. 16 е показан схематично пътят на въздушния поток, който преминава в приспособлението за нагряване 39 и цигарата 23, когато пушачът всмукне през филтъра на мундщука 71. В резултат на това въздухът преминава през надлъжните отвори или канали 179 във вътрешността на приспособлението за нагряване 39 между ръкава на канала за въздух (без означение при този изглед) през нагревателните елементи (непоказани) в контакт с цигарата 23, и през външната въздухопроницаема обвиваща хартия 69 и преградната лента за тютюн 57 (или през направените в тях перфорации) и прониква в кухината 79 на цигарата. От кухината 79 въздухът преминава през надлъжния канал 67 на първия филтър за свободен поток 65, през надлъжния канал 77 на втория филтър за свободен поток 73 и през филтъра на мундщука 71 - към пушача. Броят и размерите на проходните отвори 179 се изби pa c цел оптимизиране на подаденото към пушача вещество във вид на малки частици (total particulate matter - TPM). В настоящото предпочитано изпълнение на капачето 83 са направени 6 или 8 проходни отвора 179. Както е показано на фиг. 17, при желание вместо въздушните отвори 179 или освен тях могат да се направят и други въздушни канали, за да се позволи навлизането на въздух във вътрешността на приспособлението за нагряване 39 и в кухината 79 на цигарата 23. Например в приспособлението за нагряване 39 могат да се направят един или повече радиални канала 189 на което и да е място, но обикновено на ръкава на канала за въздух. Могат да се направят надлъжни канали 191 и през основата или през основата и разделителя (непоказан на настоящия чертеж). Следователно, проходните отвори или канали 179 на капачето 83 могат да се направят във формата на отвори или дупки, както беше описано по-горе, или като надлъжни канали, оформени по вътрешната стена 177 на капачето. Както беше изложено по-горе, при желание може да се постави филтър за обратен поток 63, който позволява преминаване на надлъжен поток в кухината 79, когато пушачът всмукне от цигарата.

При желание в приспособлението за нагряване 39 на запалката 25 може да има допълнителна заострена тръбичка (непоказана) за пробиване на филтъра за обратен поток 63 при поставяне на цигарата. Тръбичката ограничава вътрешността на кухината 79 и осигурява директен въздушен поток в нея, когато пушачът всмукне от цигарата. Откъм водещия край тръбичката има един или повече отвора, които за предпочитане са оформени отстрани, както и на противоположния край, за да се получи въздушен поток с висока скорост в посока, улесняваща завихрянето му в кухината. Това подобрява смесването на входящия въздух с аерозола и парата, отделяни от цигарата 23.

На фиг. 18 е показана в блоков вид управляващата електрическа схема 41 на системата за пушене 21. Схемата 41 съдържа логически блок за управление 195, който представлява специализирана интегрална схема (ASIC); активирания при всмукване датчик 45 за определяне на всмукването на пушача от цигарата; светлинния датчик 53 за определяне на личието на цигара в запалката 25; LCD индикатор (индикатор с течни кристали) за индикация на броя на останалите всмуквания за цигарата; захранващ източник 37 и времезадаваща схема 197. Логическият блок за управление 195 представлява обикновена схема, която реализира описаните тук функции. Една програмируема логическа матрица (например от типа ACTEL А1010А FPGA PL44C на Actel Corporation, Sunnyvale, California) може да се програмира за реализиране на цифрови логически функции с аналогови функции, изпълнявани от други компоненти, докато една ASIC схема реализира аналоговите и цифровите функции в един компонент. Особеностите на една управляваща схема и управляваща логика, които са подобни на управляващата схема 41 и логическия блок за управление 195 от настоящото изобретение, са разкрити например в US 5 060 671, чието описание е включено тук като позоваване.

В предпочитаното изпълнение осем отделни нагревателни елемента 43 (непоказани на фиг. 18) са свързани към положителната клема на захранващия източник 37 и към заземяването през съответни полеви транзисторни (FET) ключове за нагревателите 201 до 208. Всеки един от тях се включва под управлението на логическия блок за управление 195 съответно през изводите 211 до 218. Логическият блок за управление 195 изработва сигнали за активиране и дезактивиране на всеки един от ключовете за нагревателите 201 до 208 за съответно включване и изключване.

Активираният при всмукване датчик 45 подава към логическия блок за управление 195 сигнал, с който се индицира активността на пушача (т.е. непрекъснат пад на налягането или въздушния поток през определен достатъчно дълъг период от време). Логическият блок за управление 195 съдържа средства за разпознаване на слабите промени във въздушното налягане и по-значителното всмукване през цигарата, за да се избегне случайното активиране на нагревателните елементи в отговор на сигнал на активирания при всмукване датчик 45. Последният може да съдържа пиезосъпротивителен датчик за налягане или оптичен клапанен датчик, който включва операционен усилвател, чийто изход се използва за подаване на логически сигнал към логическия блок за управление 195. Активирани при всмукване датчици, които са подходящи за използване с настоящата система за пушене, са например модел 163PC01D35 силициев датчик, производство на MicroSwitch division of Honeywell, Inc., Freeport, III. или датчик тип NPH5-02.5G NOVA, произвеждан от Lucas-Nova, Freemont, California, или датчик тип SLP004D, произвеждан от SenSim Incorporated, Sunnyvale, California.

Светлинният датчик 53 подава сигнал към логическия блок за управление 195, с който показва поставянето на определена дълбочина на цигара 23 в запалката 25 (т.е. цигарата е на няколко mm от светлинния датчик, монтиран до разделителя 49 и на основата 50 на приспособлението за нагряване 39, когато нейното наличие се установява от отразен светлинен лъч). Светлинни датчици, подходящи за използване с настоящата система за пушене, са от типа OPR5005 светлинен датчик, произвеждан от ОРТЕК Technology, Inc., 1215 West Crosby Road, Carrollton, Texas 75006.

За да се пести енергия, активираният при всмукване датчик 45 и светлинният датчик 53 се включват и изключват през определени кратки цикли (например за около 2% до 10% от цикъла). Предпочита се например активираният при всмукване датчик 45 да се включва за 1ms на всеки 10ms. Ако той установи падане на налягането на въздушния поток, индициращ всмукване от цигарата за четири последователни импулса (т.е. за период от 40ms), изпраща сигнал към логическия блок за управление 195 през вход 221, който след това подава сигнал през един от изводите 211 до 218 за включване на FET ключовете 201 до 208 за съответните нагреватели.

Аналогично светлинният датчик 53 се включва за 1ms на всеки 10ms. Ако например той установи четири последователни отразени импулса, индициращи наличието на цигара 23 в запалката 25, изпраща сигнал към логическия блок за управление 195 през входа 223. След това през изхода 225 логическият блок за управление 195 изпраща сигнал към активирания при всмукване датчик 45 за включването му. През изхода 227 логическият блок за управление 195 изпраща сигнал и към инди катора 51 за включването му. Описаният погоре метод намалява средната стойност на тока, необходим на активирания при всмукване датчик 45 и светлинния датчик 53, като по този начин се удължава животът на захранващия източник 37.

Времезадаващата схема 197 е за предпочитане таймер за определяне на постоянно количество енергия и служи за подаване на изключващ сигнал към логическия блок за управление 195 през входа 229 след като един от нагревателните елементи, който е бил включен чрез един от FET ключовете 201 до 208, е работил определен период от време. В съответствие с настоящото изобретение времезадаващата схема 197 подава изключващ сигнал към логическия блок за управление 195 след определен период от време, който е функция на захранващото напрежение, което намалява по време на нагряване на нагревателните елементи. Следователно времезадаващата схема 197 също предотвратява подаването на захранване от един нагревателен елемент 43 към следващия, когато батерията се разрежда. Както е описано по-долу, могат да се използват и други конфигурации на времезадаваща схема.

При работа наличието на цигара 23 в запалката 25 се установява чрез светлинния датчик 53, който изпраща сигнал през входа 223 към логическия блок за управление 195. Последният проверява дали захранващият източник 37 е зареден или има ниско напрежение. Ако след поставянето на цигара 23 в запалката 25 логическият блок за управление 195 установи, че напрежението на захранващия източник 37 е ниско, индикаторът 51 примигва и по-нататъшното функциониране на запалката е блокирано до зареждане или до смяна на захранващия източник. Следователно, по време на нагряване на нагревателните елементи 43 се следи напрежението на захранващия източник и ако то спадне под предварително определена стойност, се прекъсва.

Ако захранващият източник 37 е зареден и напрежението е достатъчно, логическият блок за управление 195 през изхода 225 подава сигнал към активирания при всмукване датчик 45, за да се установи дали пушачът всмуква от цигарата 23. Същевременно той подава сигнал през изхода 227 и към индикатора

51, при което на дисплея тип LCD се появява цифрата “8”, която показва, че има допустими осем всмуквания.

Когато логическият блок за управление 195 получи сигнал през входа 221 от активирания при всмукване датчик 45, че за определен период от време е било установено падане на налягането на въздуха, той изключва светлинния датчик 53 по време на пушене, с което се пести енергия. Логическият блок за управление 195 изпраща сигнал през изхода 231 към времезадаващата схема 197, за да се активира таймерът за определяне на постоянно количество енергия. Следователно, чрез средства за низходящо отброяване логическият блок за управление 195 определя кой от осемте нагревателни елемента трябва да бъде нагряван и изпраща сигнал през съответния извод 211 до 218, за да включи съответния FET ключ за нагревателите 201 до 208. Съответният нагревател е включен докато таймерът е активиран.

Когато времезадаващата схема 197 подаде сигнал към логическия блок за управление 195 през входа 229, че таймерът е спрял отброяването, съответният FET ключ 201 до 208 изключва нагревателния елемент от захранването. Логическият блок за управление 195 извършва и низходящо отброяване и през изхода 227 изпраща сигнал към индикатора 51, който да покаже, че е останало едно изпушване по-малко (т.е. “7” след първото всмукване). Когато пушачът направи следващо всмукване от цигарата 23, логическият блок на управление 195 включва друг предварително определен FET ключ за нагревателите 201 до 208, при което се загрява друг предварително определен нагревателен елемент. Процесът се повтаря, докато на индикатора се покаже “0”, което означава, че за цигарата 23 не са останали повече всмуквания. Когато цигарата 23 се махне от запалката 25, светлинният датчик 53 показва липса на цигара и логическият блок за управление 195 извършва начално установяване.

Освен описаните по-горе особености, управляващата схема 41 може да има и/или други особености като представените по-долу. Например може да се осигурят различни блокиращи средства. Някои от тях могат да съдържат съгласуващи схеми (непоказани) за блокиране на последователни всмуквания, които след ват прекадено бързо едно след друго, за да има време за възстановяване на захранващия източник 37. Други блокиращи средства могат да бъдат за блокиране на нагревателните елементи 43, ако в приспособлението за нагряване 39 е попаднал неподходящ материал. Например цигарата 23 може да има параметър за идентификация от запалката 25, след разпознаването на който да се включват нагревателните елементи 43.

На фиг. 19 е показано друго изпълнение на система за пушене 222 съгласно настоящото изобретение. Тя включва отстранявана цигара 224 и запалка за многократно използване 226 с отвор 228 за приемане на цигарата. Системата за пушене 222 е тип система с централно всмукване на въздуха, който минава през центъра на цигарата 224 и запалката. Запалката 226 има захранващ източник (непоказан), който се намира в отдалечен от отвора 228 край и управляваща схема (непоказана). Както системата за пушене 21, и настоящата система 222 има елементи като активиран при всмукване датчик и индикатор (непоказан).

Запалката 226 е поставена в корпус 232, който придава вид, сходен на обикновените цигари. Корпусът 232 е за предпочитане с тръбовидна форма и може да бъде направен от термосъпротивителен пластмасов материал, от алуминий или от спирално навита специална двупластова хартия. Върху корпуса 232 са направени перфорации 233 за пропускане на външния въздух в запалката 226 по време на пушене. При желание на определен въздушен поток, на цигарата 224 или на други места на запалката 226 могат да се направят проходни канали.

Цигарата 224 е подобна на цигарата 23 и включва преградна лента за тютюн 257, оформена от подложка или от пространство запълнено с вещество 259, което поддържа материала с тютюнев аромат 261, за предпочитане съдържащ тютюн. Преградната лента за тютюн 257 е завита и от единия си край се поддържа от цилиндричен филтър за обратен поток 263, а от другия - от първи цилиндричен филтър за свободен поток 265. Първият филтър за свободен поток може да има надлъжни канали (непоказани).

Цигарата 224 може също да съдържа цилиндричен филтър на мундщука 271, който е обикновен тип RTD-филтър, както и втори цилиндричен филтър за свободен поток (непоказан) , който улеснява смесването на парната фаза на отделяния тютюнев аромат с въздух, както втория филтър за свободен поток 73, описан по-горе. Филтърът за обратен поток 263 и първият филтър за свободен поток 265 заедно с преградната лента за тютюн 257 определят в цигарата 224 кухина 279. Първият филтър за свободен поток 265, филтърът за обратен поток 263 и филтърът на мундщука 271 се свързват заедно в съответствие с метод, който е съвместим с традиционните високопроизводителни машини.

За разлика от цигарата 23, на определено разстояние от преградната лента за тютюн 257 цигарата 224 има пръстеновидна аерозолна преградна тръбичка 273, която намалява концентрацията на аерозол, получен при нагряването на веществото с тютюнев аромат 261 върху вътрешната стена на корпуса 232. Аерозолната преградна тръбичка 273 е закрепена за цигарата 224 около първия филтър за свободен поток 263 чрез пръстен 275. Аерозолната преградна тръбичка 273 и пръстенът 275 са достатъчно здрави, за да се предотврати натрошаването на цигарата 224 и да се поддържа взаимното разположение на аерозолната преградна тръба и външната част на преградната лента за тютюн 257 по такъв начин, че между вътрешността на аерозолната преградна тръбичка и лентата да има по същество еднаква междина. Обвиващата хартия 269 задържа филтъра на мундщука 271 в определено положение до първия филтър за свободен поток 265, пръстена 275 и единия край на аерозолната преградна тръбичка 273.

Запалката 226 включва приспособление за нагряване 239 с множество, за предпочитане осем, нагревателни елемента 243. Те са с линейна форма и са разположени от точка във вътрешността на запалката 226 в близост до отвора 228 до точка близо до кухината 245 на филтъра за обратен поток 263, в която е разположен. Нагревателните елементи 243 са свързани в единия си край, за предпочитане края на кухината на филтъра за обратен поток 245, и са скосени в край на отвора 228, за да се улесни поставянето на цигарата 224 без да ги повреди. Нагревателните елементи 243 са поставени в пространството между преградната лента за тютюн 257 и аерозолната преградна тръбичка 273.

На фиг.20 е показан схематичен вид на приспособлението за нагряване 239. То съдържа направени от термоустойчив електроизолационен материал основа 249, поддържащо нагревателно тяло 251 и множество поддържащи рамена 253 на нагревателя. Върху поддържащите рамена 253 са монтирани нагревателите 243, които са в електрически контакт в срещуположните си краища 243', 243 чрез проводящи палци 255А и 255В.

Всички краища 243' на нагревателите 243 са свързани електрически заедно, при което се оформя общият край на системата за нагряване. Един общ извод 291 е свързан към проводяща пластина 293, която от своя страна е свързана към проводящите палци 255А, електрически свързани към краищата 243' на нагревателите 243. Пластината 293 има един или повече проходни канали за въздух 295, за да се позволи проникването му в областта до филтъра за обратен поток 263 на цигарата 224 по време на всмукване.

Част от общия извод 291, който е разположен в съседство с проводящата пластина 293, е захваната плътно от стеснение 299, което се поема от втулка на нагревателя 297. Стеснението 299 има един или повече проходни канали 301 за преминаване на въздуха през каналите 295. Електрическата връзка между проводящите палци 255В и схемата за управление 241 се осъществява чрез издаващи се от част от втулката на нагревателя 297 проводящи щифтове 303. Проводящите палци 255В заобикалят външните ръбове на поддържащите рамена на нагревателя 253 и са електрически свързани поотделно към краищата 243” на нагревателните елементи 243.

Краищата 255В’ на проводящите палци 255В са огънати за оформяне на съответна връзка чрез захващане между втулката на нагревателя 297 и стеснението 299, в което краищата 255В’ са в контакт с щифтовете 303. Тази захващаща връзка улеснява отделянето на нагревателните елементи 243 от запалката 226 за замяна или при повреда. Щифтовете 303 и общият извод 291 се поемат в съответни щеп селни гнезда (непоказани) за връзка на нагревателните елементи 243 със схемата за управление 241 за индивидуалното им включване.

На фиг.21 е показано схематично устройство 321 за изработване на частта 224' на цигарата 224, включваща преградната лента за тютюн 257, първия филтър за свободен поток 265 и първия филтър за обратен поток 263. Материалът за носеща подложка 259' се изтегля от подаващата ролка 323 чрез отмерващи ролки (непоказани). Показаният в това изпълнение материал за подложка 259' съдържа области с вещество с тютюнев аромат 261, което се полага върху подложката 261' на станция 325 или на друго място, като например преди навиването на ролката 323. След това носещата подложка 259' минава през средство за полагане на адхезионни вещества, което представлява станция за полагане на адхезионно вещество 327, където върху повърхността й се получават множество адхезионни области 261 А. Съгласно една друга възможност материалът с тютюнев аромат 261 може да бъде положен непрекъснато по дължината на носещата подложка 259', а адхезионните области 261А се правят на предварително определени места върху него.

След станцията за полагане на адхезионно вещество 327 се намира станция за поставяне на филтри 329, която включва въртящо се барабанно устройство 331 за алтернативно поставяне на един от двата филтъра 333 или 335 в адхезионните области 261А върху материала за носеща подложка 259'. Скоростта на въртене на устройството 331 е синхронизирана със скоростта на движение на подложката 259’.

След станцията за поставяне на филтри 329 се намира станция за обвиване 339. Носещата подложка 259' се затъва около филтрите 333 и 335, за да се получи непрекъсната ролка. След оформянето й тя се разрязва в станция за разрязване 339, която я срязва по средата на филтрите 333 и 335, при което в отрязаните части на филтъра 333 се получават два първи филтъра за свободен поток 265, а отрязаните части на филтъра 335 оформят два филтъра за обратен поток 263 на двете части 224' за получаване на цигарата 224. При желание след срязване филтрите за обратен поток 263 се обработват за получаване на извит край, което улеснява поставянето на нагревателните елементи 243 около частта 224'. След срязване всяка част 224' се поставя в аерозолна преградна тръбичка 273 в станцията за поставяне на преградни тръбички (непоказана), където се укрепва и чрез пръстена 275. Преградната тръбичка 273 има диаметър по-голям от диаметъра на непрекъснатата ролка и дължина поне толкова голяма, колкото отделните срязани цигари 224. Един цилиндричен филтър на мундщука 271 се свързва към всеки филтър за свободен поток 265 и към всяка аерозолна преградна тръбичка 273, които се обвиват в допълнителни станции (непоказани) с обвиващ материал.

На фиг.22 е показано друго изпълнение на системата за пушене 421 с “периферно всмукване”, като нагревателните елементи 443 на запалката 425 са подредени в кухината 427, оградена от една пръстеновидна част на цигара 423.

Цигарата 423 има преградна лента за тютюн 457 и материал с тютюнев аромат 461, положен по повърхността на подложка 459 срещу кухината 427. Цигарата 423 има и аерозолна преградна тръбичка 473, преграда 475, пръстеновиден филтър за свободен поток 465, пръстеновиден филтър за обратен поток 463 и филтър на мундщука 471. Филтърът за свободен поток 465, филтърът за обратен поток 463, преградната лента за тютюн 457 и аерозолната преградна тръбичка 473 определят кухина 479, в която при нагряването на материала с тютюнев аромат 461 от нагревателите 443 се получава ефект на отделяне на тютюнев аромат. За предпочитане цигарата 423 се обвива с обвиваща или цигарена хартия 469. Приспособлението за нагряване 439 има преграда 477, която заедно с преградата 475 намалява преминаването на аерозол през областите на нагряване на системата за пушене 421. Преградата 477 има отвори за преминаване на проводници 481 за управление на нагревателните елементи 443.

На фиг.23 е показана друга електрическа схема за управление 541, която изпълнява няколко функции. Тя обхожда последователно осемте (обикновено) нагревателни елемента 43 и при всяко задействане на активирания при всмукване датчик 45 включва следващия достъпен нагревателен елемент 43, като му подава ток за определен период от време достатъчно дълъг, за да се получи желаният ефект на отделяне на тютюнев аромат за едно средно всмукване, но не толкова голям, че да се получи изгаряне на материала с тютюнев аромат 61. Схемата управлява и индикатора, който показва: (1) колко е останалото количество от цигарата 23 (т.е. колко всмуквания остават); (2) дали напрежението на захранващия източник е извън определените граници; (3) дали няма поставена цигара в запалката 25; и (4) дали в запалката има приспособление за нагряване 239, което е съответно захванато към запалката 226.

Управляващата схема 541 също контролира и общото количество енергия, подадена от захранващия източник 37 към всеки нагревателен елемент 43. Тъй като захранващото напрежение може да се променя от едно всмукване до друго, вместо да се подава различно количество енергия чрез активиране на всеки нагревателен елемент 43 за едно и също време, се предпочита да се подава постоянно количество енергия. За да се постигне това, управляващата схема 541 следи напрежението на захранващия източник 37 по време на действие на нагревателния елемент 43 и продължава подаването на енергия докато от нея се подаде определено количество.

Както се вижда на фиг. 23, управляващата схема 541 включва освен активирания при всмукване датчик 45 и индикатора 51, и логически блок 570, двоично-десетичен (BCD) декодер 580, детектор на напрежение 590, времезадаващата схема 591 и схема за генериране на напрежение 593. Логическият блок 570 може да бъде от който и да е обикновен тип, който може да реализира описаните тук функции, като например програмируеми логически матрици (например от типа ACTEL А1010А FPGA PL44C на Actel Corporation, Sunnyvale, California), които се програмират да реализират тези функции.

Всеки нагревателен елемент 43А до 43Н е свързан към положителния извод на захранващия източник 37 и към “земя” през съответен полеви транзистор (FET) 595А-595Н, който се отпушва при управлението на двоичнодесетичния декодер 580 (обикновено стандар тен тип CD4514B декодер, от 4 за 16 линии) през съответните изводи 581-588. От логическия блок 570 през управляващия извод 580А двоично-десетичния декодер 580 получава два типа сигнали: (1) двоично-десетичен код на определения за активиране нагревател 43А43Н; и (2) сигнали за включване и изключване на активирания нагревател.

През изводите 580В и 593А двоично-десетичният декодер 580 е свързан към схемата за генериране на напрежение 593, която осигурява управляващо напрежение за гейтовете на всеки от ключовете 595А-595Н. Схемата за генериране на напрежение 593 включва диод 594, свързан към захранващия източник 37 и кондензатор 595, свързан към логическия блок 570. Логическият блок 570 включва обикновена превключваща схема (не специално показана), свързана към извода 572, чрез която напрежението на извода 593В на схемата за генериране на напрежение 593 се повишава приблизително два пъти, отколкото е това на захранващия източник. Диодът 594 предотвратява подаването на това напрежение обратно към захранващия източник 37. По този начин, за да се повиши ефективността на схемата 541 на извода 580В на декодера 580 има двойно увеличено напрежение, което се използва за управление на гейтовете FET 595А-595Н. Последователно на тях са свързани съпротивления 596А-596Н, чрез което се увеличава времето на зареждане на съответните гейтове, за да се намалят високочестотни хармоници и с това - получаваният шум в управляващата схема 541.

Активираният при всмукване датчик 45 подава към логическия блок 570 сигнал, който показва активността на пушача (т.е. непрекъснат пад на налягането приблизително един инч воден стълб). Следователно активираният при всмукване датчик 45 може да съдържа пиезосъпротивителен датчик за налягане, който има операционен усилвател, чийто изход подава управляващ сигнал към логическия блок 570. Датчикът за налягане може да бъде например от типа NPH-5-002.5G NOVA, производство на LucusNova, Freemont-California или тип SLP004D, производство на SenSym Incorporated, Sunnyvale-California.

С оглед намаляване на разхода на енер гия, активираният при всмукване датчик 45 се включва и изключва за кратко време през определените цикли (например за около 2 до 10% от времето за целия цикъл). Предпочита се например той да се включва за 0.5 ms на всеки 16 ms. Този метод за модулиране намалява средната стойност на тока, необходим за датчика 45 и по този начин удължава времето на живот на захранващия източник 37.

Времезадаващата схема 591 изработва изключващ сигнал към логическия блок 570 след като даден нагревателен елемент 43А-43Н е бил активиран за определен период от време в зависимост от подаденото количество енергия. В съответствие с настоящото изобретение предпочита се всеки нагревателен елемент 43А-43Н да се активира за такъв период от време, при който му се подава постоянно количество енергия, независимо от напрежението на захранващия източник 37 (например между 5J и 40J, за предпочитане между 15J и 25J). Следователно при положение, че съпротивлението на нагревателните елементи е постоянно и известно (т.е. 1.2 Ω), през извода 591А към времезадаващата схема 591 се подава информация за времето на включване на всеки нагревателен елемент 43 и напрежението на захранващия източник 37. След това през извода 591В се подава сигнал за изключване към извода 578 на логическия блок 570, който показва, че е изминал определен период от време, съответстващ на подаване на постоянно количество енергия.

На фиг. 24 е показано едно предпочитано изпълнение на времезадаващата схема 591. Тя включва извода 591А, през който от логическия блок 570 се получава сигнал за промяна на напрежението към всеки отделен нагревател 43А-43Н от приблизително 0V до нивото на напрежението в батерията за времето от началното му активиране. Този сигнал се филтрира през съпротивително-кондензаторна схема 601 (включваща съпротивленията 603-606, кондензатора 607 и диода 608) и активира датчик за пренапрежение 602, който е например от типа ICL7665A, производство на Maxim Corporation, Sunnyvale, California. В съответствие с настоящото изобретение съпротивително-кондензаторната схема 601 се подбира така, че състоянието на извода 591В на времезадаващата схема 591 се променя от “високо” в “нис ко” ниво за време, през което към всеки нагревател се подава предварително определено постоянно количество енергия. Разбира се, могат да се използват и други конфигурации на времезадаващата схема.

При желание управляващата схема 541 определя и максимален период от време за подаване на постоянното количество енергия. Например ако напрежението на захранващия източник 37 е толкова ниско, че би било необходимо повече от 2s за подаване на 20J енергия, то логическият блок 570 подава на извода 571 автоматичен изключващ сигнал, след като даден нагревател е бил включен за 2s даже ако 20J енергия не са били подадени.

При друго алтернативно изпълнение на настоящото изобретение, времезадаващата схема 591 подава към логическия блок 570 изключващ сигнал след предварително определен период от време, независимо от подаденото количество енергия. Например тя може да подаде изключващ сигнал след 0.5 до 5s. Датчикът за напрежение 590 следи напрежението на захранващия източник 37 и подава сигнал към логическия блок 570 в случаите: (1) когато напрежението е по-ниско от първо предварително определено ниво, например 3.2V, което показва, че захранващият източник трябва да се зареди отново; и (2) когато напрежението е по-високо от второ предварително определено ниво, например 5.5V, което показва, че захранващият източник е бил напълно зареден отново след като напрежението е било под първото предварително определено ниво. За предпочитане датчикът за напрежение да е от типа ICL7665A, производство на Maxim Corporation, Sunnyvale, California.

Както беше обяснено по-горе, логическият блок 570 управлява двоично-десетичния декодер BCD 580 през извода 571. Логическият блок 570 управлява и LCD-индикатора 51, който показва броя на останалите допустими всмуквания и за система с осем всмуквания има едноцифров седем сегментен дисплей. Следователно, за новопоставена цигара с осем секции с материал с тютюнев аромат, индикаторът 51 показва “8”, при останало едно всмукване - “1”, а след последното всмукване показва “0”.

Освен това индикаторът 51 показва “0” и когато в запалката липсва цигара, приспособление за нагряване или възел за нагряване (например в приспособлението за нагряване не е направено съответното зацепване на нагревателните елементи 243). Освен това, за да покаже, че напрежението на захранващия източник не е на необходимото ниво, т.е. под нивото на разреждане (например 3.2V), или не е бил напълно зареден отново, индикаторът 51 се включва и изключва непрекъснато с честота 0.5Hz. Например, ако веднага след първото всмукване напрежението на захранващия източник падне под 3.2V, индикаторът 51 присветва “7” два пъти в секунда.

Чрез измерване пада на напрежението върху високоомните съпротивление 597 и 598 (например 1М Ω) през съответните изводи 597А и 598А, логическият блок 570 определя дали приспособлението за нагряване или възелът за нагряване са поставени в запалката. Единият извод на всяко от съпротивленията 597 и 598 е свързан към дрейновете на полевите транзистори 595G и 595Н, а другият е заземен. Когато в запалката няма поставен възел за нагряване, се разкъсва връзката между нагревателите с номера 43 G и 43 Н от фиг.23 и съответните дрейнове на полевите транзистори 595G и 595Н. По този начин и захранващият източник 37 не е свързан с дрейновете им. В резултат на това към съпротивленията

597 и 598 не се подава напрежение, като това се следи от логическия блок 570 през съответните изводи 597А и 598А. Следователно, когато в запалката не е поставено приспособление за нагряване, на изводите 597А и 598А логическият блок 570 възприема две “нули”.

Когато в запалката е поставено приспособление за нагряване, захранващият източник 37 е свързан към съпротивленията 597 и 598 през нагревателите 43G и 43Н. В резултат на това върху съпротивленията 597 и 598 има пад на напрежението и обикновено на изводите 597А и 598А логическият блок 570 възприема две “единици”. Логическият блок 570 следи двете съпротивления, т.е. 597 и 598, тъй като ако единият от полевите транзистори 595G или 595Н е отпушен за активиране на съответния нагревател, съответното съпротивление 597 и

598 по същество е свързано към земя. Ако се използва само едно съпротивление, даже да е поставено приспособление за нагряване, може да се получи погрешна индикация, че няма поставено такова. Но при използване на две съпротивления, например докато FET 595G е отпушен, напрежението върху съпротивлението 597 е близо до нула, а напрежението върху съпротивлението 598 определя логическа единица. Обратно, докато FET 595Н е отпушен, напрежението върху съпротивлението 598 е близо до нула, а напрежението върху съпротивлението 597 определя логическа единица. Следователно използваните две съпротивления 597 и 598 и сигналите от тях представляват логическо ИЛИ, чрез което логическият блок 570 определя дали в запалката е поставено приспособление за нагряване.

За да се определи дали в запалката е поставена цигара, логическият блок 570 има допълнителен извод 599, който получава сигнал независимо от това дали в запалката има цигара. Този сигнал се получава от обикновен превключвател 599А, който при наличие на цигара се активира механично или електрически. Но ако цигарата има подложка от въглеродни влакна, както беше казано по-горе, то се предпочита сигналът на извода 599 да се получава чрез свързване на единичен електрически проводник-сонда директно към въглеродната подложка, за да се следят токовите утечки в нея. Тъй като въглеродната подложка не може да бъде напълно изолирана, ако нагревателят, чийто един извод е свързан към захранващия източник 37 както е показано на фиг.23, се свърже с въглеродната подложка от настоящото изобретение, в нея се получават токови утечки независимо от това дали полевите транзистори 595А-595Н са активирани. В съответствие с настоящото изобретение тези токови утечки се следят чрез електрически проводник-пробка, свързан директно към въглеродната подложка, за да се определи наличието на цигара.

Освен за установяване наличието на цигара в електрическата запалка, при желание електрически проводник-пробка се използва и за определяне на типа на цигарата (например тип X вместо тип У). В съответствие с тази особеност на настоящото изобретение логическият блок 570 определя съпротивлението на въглеродната подложка като се използват два допълнителни извода (непоказани), които правят контакт през въглеродната подложка. При направата на определен тип въглеродна подложка с предварително избрано съпротивление в определени граници (т.е. чрез промяна на типа и количеството въглеродни влакна и/ или свързващото вещество), при което има еднозначно съответствие с типа цигара, последният може да се определи чрез измерване на съпротивлението. След това тази информация се използва от логическия блок 570 за подаване на електрическа енергия по предварително определена графика за изменението й. Например първи тип или сорт цигари се произвежда с въглеродна подложка с първо предварително определено съпротивление, а втори тип или сорт цигари се произвежда с друго, различно предварително определено съпротивление. Следователно, ако логическият блок 570 може да определи съпротивлението на поставената цигара, то това измерване се използва за активен контрол на приложената електрическа енергия към нагревателите на запалката.

В съответствие с описаната по-горе особеност на настоящото изобретение, количеството подавана енергия се променя в зависимост от специфичния тип или сорт на цигарата, поставена в запалката. Например след като логическият блок 570 определи съпротивлението, присъщо за даден тип или сорт цигари, в зависимост от него се определя количеството подавана енергия - 15J или 20J. Освен това логическият блок 570 включва и схема за спиране подаването на електрическа енергия ако се окаже, че съпротивлението, съответстващо на определен тип цигари, не е съвместимо със запалката, в която тя е била поставена.

Съгласно фиг.23 преди началното всмукване, индикаторът 51 показва например “8”, което означава, че са възможни осем всмуквания. В съответствие с това след началното всмукване от пушача логическият блок 570 извежда на извода 571 адреса на първия нагревател (например нагревателя 43А), при което BCDдекодерът 580 го избира (например чрез извода 581). Едновременно с първото всмукване, активираният при всмукване датчик 45 подава сигнал “високо” ниво към логическия блок 570 през извода 575, с което се показва, че налягането в запалката е паднало например поне с един инч воден стълб. В този момент логическият блок 570 изпраща сигнал през извода 571 към BCDдекодера 580, че FET 595А за първия нагревател трябва да се отпуши. След това напрежението на извода 580В на BCD-декодера 580 се подава към гейта на първия FET 595А за включване на нагревателя.

Едновременно с активирането на първия нагревател 43А, времезадаващата схема 591 следи във всеки момент подаденото към нагревателя общо количество енергия и изработва логически сигнал към логическия блок 570 през извода 578 в момента, когато това количество достигне предварително определена стойност (например 20J). След това логическият блок 570 изпраща изключващ сигнал през извода 571 към BCD-декодера 580, който изключва нагревателя 43А.

След това, докато се изчаква второто всмукване, през извода 571 логическият блок 570 подава адреса на втория нагревател (например 43В) към BCD-декодера 580, при което през време на следващото всмукване се активира FET 595В. Освен това логическият блок 570 изпраща сигнал към индикатора 51 за изобразяване на “7”, което показва на пушача, че са му останали седем всмуквания.

При желание логическият блок 570 може да включва и времезадаваща схема за предотвратяване на следващото всмукване за предварително определен период от време преди възстановяване на захранващия източник. Например логическият блок 570 може да има схема (непоказана отделно), която спира подаването на разрешаващ сигнал към BCD-декодера 580 през извода 571 за период от 6s след изпращане на предишния изключващ сигнал към BCD-декодера 580. За да се покаже на пушача, че запалката е в блокирано положение, индикаторът 51 непрекъснато се включва и изключва например с честота 4Hz (т.е. различна от тази, с която показва на пушача, че захранващият източник не е годен за понататъшно използване).

Независимо от това дали запалката включва описаните по-горе елементи за блокиране на повторно всмукване или за индикация, когато пушачът направи второ всмукване от запалката (след определен период от време, ако е включена такава блокираща схема), уп равляващата схема 541 повтаря описаните погоре стъпки за активиране на първия нагревател.

Горният цикъл се повтаря до нагряване на последния нагревател. След това логическият блок 570: (1) изпраща сигнал към индикатора 51 за “чист” дисплей; и (2) спира понататъшно активиране на който и да е нагревател до поставяне на нова цигара в запалката.

Независимо от това, че на фиг.23 управляващата схема 541, логическият блок 570, BCDдекодерът 580, датчикът на напрежение 590 и времезадаващата схема 591 са показани като отделни елементи, очевидно е, че техните функции могат да се реализират и от една интегрална схема (т.е. единичен чип).

При желание в настоящото изобретение може да се включат и средства, показващи на пушача, че една цигара е била най-напред поставена в запалката, а след това отстранена. Например при едно изпълнение една неизползвана цигара може да има лента, която да се премахне, или друго средство, което трябва първо да се отдели от цигарата преди поставянето й в запалката. При това положение една вече използвана цигара няма вече такава лента или друго подобно средство. При друго изпълнение неизползваната цигара може да включва механично променяна област, която при поставянето на цигарата в запалката се разкъсва, набира или се извършва друга физическа промяна. Виждайки тази област, пушачът може да определи дали преди това тази цигара е била поставяна в запалка.

Освен това при желание цигарата може да включва и средства за индикация на пушача дали преди това е била нагрявана, за да се получи от нея тютюнев аромат. Например цигарата може да има термочувствителна област, която си сменя цвета, с което на пушача се показа, че вече е била нагрявана. При друго изпълнение термочувствителната област може да включва лесно топима лентичка, която се разтопява, прекъсване на вериги или друга физически променяща се форма, с което се показва на пушача, че вече е била нагрявана. Разбира се, за тази цел могат да се използват и други термично активирани средства, както и различни електрически или механично активирани средства.

Доколкото настоящото изобретение е илюстрирано и описано в съответствие с едно предпочитано изпълнение, то е ясно, че могат да бъдат направен различни варианти и промени без да се излиза извън обхвата на изобретението съгласно претенциите.

Патентни претенции

Claims (93)

1. Цигара със система за пушене, съдържаща поне едно електрическо средство за нагряване, характеризираща се с това, че включва носеща част (31) с надлъжно раздалечени първи (33) и втори край (35) и първа и втора повърхност, като първата повърхност оформя кухина (79) между първия и втория край, а втората повърхност включва част, разположена до нагревателните средства (39) и вещество с тютюнев аромат (61), поставено върху първата повърхност на носещата част (31), като при нагряването му от електрическия нагревател (43) в кухината се получава отделяне на тютюнев аромат, подаван към пушача, носещата част (31) и веществото с тютюнев аромат са пропускливи, за да позволят напречно преминаване на въздух в кухината.

2. Система за пушене съгласно претенция 1, характеризираща се това, че цигарата (23) за еднократна употреба, състояща се от носеща част (31) с надлъжно раздалечени първи (33) и втори (35) край и първа и втора повърхнини, като първата повърхност оформя кухина (79) между първия и втория край и вещество с тютюнев аромат (61), поставено върху първата повърхност на носещата част, характеризираща се с това, че запалката (25) включва приспособление за нагряване (39) за приемане на цигарата за еднократна употреба (25) през първия край (33) и множество електрически нагревателни елементи (43), подредени в приспособление за нагряване (39), като всеки от тях има повърхност, разположена до втората повърхност на цигарата (25), като нагревателните елементи (43) нагряват веществото с тютюнев аромат (61) в кухината (79) и средство за индивидуално активиране на множеството нагревателни елементи по такъв начин, че в кухината се получава предварително определено количество тютюнев аромат.

3. Цигара съгласно претенция 2 или 3, характеризираща се с това, че носещата част (31) е във формата на цилиндър, като първата повърхност представлява вътрешната повърхност, а втората - външната повърхност.

4. Цигара съгласно претенция 2 или 3, характеризираща се с това, че съдържа първи филтър (65) за свободен поток, разположен до втория край на носещата част, който осигурява структурно поддържане на цигарата (23) и надлъжно преминаване на въздуха от кухината (79) в контролиращ елемент за обратен поток до първия край на носещата част, който осигурява структурно поддържане на цигарата (23) и ограничава надлъжното преместване на въздушния поток през нея.

5. Цигара съгласно претенция 4, характеризираща се с това, че съдържа и втори филтър (73) за свободен поток, разположен до първия филтър (65) за свободен поток, при което всеки от тях има надлъжни проходни канали (77), като надлъжните проходни канали на втория филтър за свободен поток (73) са с по-голям вътрешен диаметър, отколкото тези на първия филтър за свободен поток (65).

6. Цигара съгласно претенции от 1 до 6, характеризираща се с това, че съдържа обвиваща хартия (69) около носещата част (50).

7. Цигара съгласно претенции от 1 до 5, характеризираща се с това, че носещата част (50) е съставена от подложка от непреплетени нишки.

8. Цигара съгласно претенции от 1 до 7, характеризираща се с това, че веществото с тютюнев аромат (61) съдържа тютюнев материал.

9. Цигара съгласно претенции от 1 до 8, характеризираща се с това, че веществото с тютюнев аромат (61) съдържа непрекъснат лист от тютюнев материал.

10. Цигара съгласно претенции от 1 до

9, характеризираща се с това, че веществото с тютюнев аромат (61) включва изсушена суспензия от тютюнев материал.

11. Цигара съгласно претенции от 1 до

10, характеризираща се с това, че върху носещата част и веществото с тютюнев аромат (61) има множество перфорации.

12. Запалка, използвана със сменяемата цигара в системата за пушене съгласно претенции от 1 до 11, характеризираща се с това, че съдържа филтър-цигаре (на мундщука), непосредствено следващ до споменатия втори филтър (73) за свободен поток и хартия, поставена на края на споменатия филтър-цигаре и споменатия втори филтър (73) за свободен поток и приспособление за нагряване (39), в което се поставя първия край на цигара (23) за еднократна употреба, като приспособлението за нагряване (39) има средства за осигуряване на въздушен поток поне през част от цигарата (23), като множество електрически нагревателни елементи (43), са подредени в приспособлението за нагряване (39), като всеки от тях има повърхност, разположена до повърхност на частта от цигарата (23), през която преминава въздушния поток и средства (41) за индивидуално активиране на множеството нагревателни елементи (43) по такъв начин, че цигарата (23) отделя предварително определено количество тютюнев аромат (61), при което, когато пушачът всмукне от цигара, поставена в запалката (25), в нея преминава напречно въздушен поток.

13. Запалка съгласно претенции от 2 до

12, характеризираща се с това, че приспособлението за нагряване (39) има в първия си край капаче (83) с отворен край за поемане на цигарата (23) с взаимно захващане с нея.

14. Запалка съгласно претенции от 1 до

13, характеризираща се с това, че средствата за осигуряване на въздушен поток включват един или повече проходни канали, оформени в капачето (83).

15. Запалка съгласно претенции от 1 до

14, характеризираща се с това, че приспособлението за нагряване (39) има цилиндрична стена, която заедно с капачето (83) определя пространството, в което се приема част от цигарата (23).

16. Запалка съгласно претенции от 1 до

15, характеризираща се с това, че приспособлението за нагряване (39) включва цилиндрична стена, определяща пространство, при което при поставяне на цигарата (23) в нея между цилиндричната стена и цигарата (23), може да преминава въздух.

17.3апалка съгласно претенция 16, характеризираща се с това, че за протичане на въздух са включени един или повече проходни канали (77), оформени през цилиндрична та стена.

18. Запалка съгласно претенция 17, характеризираща се с това, че единият или повечето проходни канали (77) за въздух са оформени до втори край на приспособлението за нагряване (39).

19. Запалка съгласно претенция 17, характеризираща се с това, че единият или повечето проходни канали (77) за въздух са оформени до втория край на приспособлението за нагряване (39).

20. Запалка съгласно претенция 17, характеризираща се с това, че през цилиндричната стена са разположени множество проходни канали (77) за въздух.

21. Нагревателният елемент съгласно претенция 2 или 12, характеризиращ се с това, че съдържа първи и втори край (131) между които има множество извити участъци (127) за увеличаване на електрическото съпротивление на нагревателния елемент (43), направен от съпротивителен материал, и който има първа и втора повърхност, ориентирани в една равнина.

22. Нагревателен елемент съгласно претенция 21, характеризиращ се с това, че множеството от извити участъци (127) представляват множество от взаимно свързани главно S-образни участъци.

23. Нагревателен елемент съгласно претенция 22, характеризиращ се с това, че съдържа N взаимно свързани S-образни участъци, при което N е по-голямо от три и по-малко от дванадесет.

24. Нагревателен елемент съгласно претенции от 21 до 23, характеризиращ се с това, че има съпротивление между 0.8 до 2.1 .

25. Нагревателен елемент съгласно претенции от 21 до 24, характеризиращ се с това, че се състои от съпротивителен материал, който включва материал с повърхностна устойчивост при температури до около 80% от температурата на топене.

26. Нагревателен елемент съгласно претенция 21, характеризиращ се с това, че съпротивителният материал е суперсплав.

27. Нагревателен елемент съгласно претенция 26, характеризиращ се с това, че материалът е суперсплав и съдържа един от материалите, избрани от групата, включващ никел, желязо и кобалт.

28. Нагревателен елемент съгласно претенция 21, характеризиращ се с това, че нагревателният елемент (43) представлява метално съединение.

29. Нагревателен елемент съгласно претенция 28, характеризиращ се с това, че съпротивителният материал в нагревателния елемент (43) е устойчива на окисление метална сплав на основата на поне един материал, избран от групата, включваща алуминиди на никел и на желязо.

30. Нагревателен елемент съгласно претенция 27, характеризиращ се с това, че съпротивителният материал в нагревателния елемент (43) съдържа повече от 1 % алуминий.

31. Нагревателен елемент съгласно претенция 21, характеризиращ се с това, че първият и вторият край се издават от множеството извити участъци, като първият и вторият край и множеството извити участъци са направени като цялостен елемент.

32. Нагревателен елемент съгласно претенция 21, характеризиращ се с това, че преходните области между първия край и множеството извити участъци и втория край и множеството извити участъци са скосени.

33. Нагревателен елемент съгласно претенция 21, характеризиращ се с това, че крайните извивки на множеството извити участъци до първия и втория край са насочени в една посока.

34. Метод за направа на възел за нагряване съгласно претенции от 1 до 32, характеризиращ се с това, че се отрязва от лист съпротивителен материал (43), свързани един към друг в единия си край и листа се завива във форма на цилиндър.

35. Метод съгласно претенция 34, характеризиращ се с това, че оформянето на нагревателните елементи (43) е по такъв начин, че поне част от нагревателните елементи (43) са огънати навътре към централната ос на цилиндричната форма.

36. Метод съгласно претенции 34 и 35, характеризиращ се с това, че се изглаждат ръбовете на нагревателните елементи (43).

37. Метод съгласно претенция 34, 35 или 37, характеризиращ се с това, че при изглаждане нагревателните елементи се подлагат на електрополиране.

38. Метод съгласно претенция 34, 35, 36 или 37, характеризиращ се с това, че листът се завива във формата на цилиндър, след като се нареже за оформяне на множеството нагревателни елементи.

39. Метод съгласно която и да е претенция от 34 до 38, характеризиращ се с това, че включва и етап на заваряване едни към други краищата на свързващите части, които свързват множеството нагревателни елементи.

40. Метод съгласно претенция 39, характеризиращ се с това, че заваряването на краищата се извършва с лазер.

41. Цигара съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че включва термопроводима нишковидна основна преградна лента (57) с цилиндрична форма с външна повърхност за приемане на топлина и вътрешна повърхност и вещество с тютюнев аромат (61), разположено поне върху част от вътрешната повърхност, като при нагряване на външната повърхност на преградната лента (54) то отделя тютюнев аромат.

42. Тютюнев продукт съгласно претенция 41, характеризиращ се с това, че преградната лента съдържа нишковиден тютюн и е във формата на кух преграден цилиндър с вътрешна кухина (57).

43. Цигара за еднократна употреба съгласно претенция 4, характеризираща се с това, че съдържа концентрична на носещата част цилиндрична преградна тръба за аерозол, чийто вътрешен диаметър е по-голям от този на носещата част, като вътрешната повърхност на преградната тръба и външната повърхност на носещата част определят област за приемане на електрическите елементи, а преградната тръба намалява кондензацията на остатъчния отделян тютюнев аромат върху части от запалката.

44. Цигара за еднократна употреба съгласно претенция 43, характеризираща се с това, че цилиндричната преградна тръба за аерозол е присъединена към филтъра за свободен поток чрез пръстен от материал с по-голямо съпротивление при всмукване, а пръстенът определя размера на нагревателната област на цигарата.

45. Цигара за еднократна употреба съг ласно претенция 44, характеризираща се с това, че включва по същество цилиндричен филтър на мундщука до филтъра за свободен поток и обвиваща хартия за обвиване на преградната тръба за аерозол и филтъра на мундщука и за поддържането им.

46. Цигара за еднократна употреба съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че въглеродните нишки в подложката имат относително тегло между 6 g/тЗ и 12 g/тЗ.

47. Цигара за еднократна употреба съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че носещата част оформя по същество кух цилиндър с вътрешна и външна повърхност, като електрическите нагревателни средства са разположени откъм вътрешността на носещата част, а веществото с тютюнев аромат е разположено по външната повърхност на цилиндричната носеща част, като отделянето на тютюнев аромат се получава от външната страна на носещата част.

48. Цигара за еднократна употреба съгласно претенция 47, характеризираща се с това, че филтърът за свободен поток (65) и филтърът за обратен поток (63) са по същество с пръстеновидна форма и всеки от тях има повърхност, която определя част от ароматизиращата кухина за получаване на тютюнев аромат, концентрична на носещата част, цилиндрична преградна тръба за аерозол с диаметър по-голям от този на носещата част, като вътрешната повърхност на преградната тръба и външната повърхност на носещата част определят ароматизиращата кухина (79) за получаване на тютюнев аромат (61), а преградната тръба намалява кондензацията на получения остатъчен тютюнев аромат върху части по непрекъснатата кухина на запалката.

49. Цигара за еднократна употреба съгласно претенция 48, характеризираща се с това, че съдържа и цилиндрична преграда (57) от материал с голямо съпротивление при всмукване, изпълваща празната средна част на филтъра за свободен поток (65).

50. Цигара за еднократна употреба съгласно която и да е претенция 1,2, 12, 41 или 47, характеризираща се с това, че веществото с тютюнев аромат (61) включва променливо разпределено в пространството вещество с тютюнев аромат (61) и подаваният към пушача тютюнев аромат се променя от едно всмукване до друго.

51. Цигара съгласно претенция 1, 2 или 12, характеризираща се с това, че съдържа и средства за индикация на пушача (51), че преди това цигарата е била нагрявана.

52. Цигара съгласно претенция 51, характеризираща се с това, че индициращите средства (51) се активират термично, водешо до промяна на цвета, което показва, че цигарата преди това е била нагрявана.

53. Цигара съгласно претенция 2, 12 или 41, характеризираща се с това, че носещата част е съставена от подложка от непреплетени нишки с предварително избрано съпротивление, съответстващо на определен вид цигари, така че управляващата схема (570) на запалката (25) да отговаря на различните видове цигари.

54. Непрекъснато съпротивление за нагряване съгласно претенция 2 или 12, характеризиращо се с това, че системата включва запалка (25), част от която е непрекъснато пространство за нагряване и цигара (23) за еднократна употреба, в която материал с тютюнев аромат (61) е положен до първата повърхност на носещата част, която има и втора повърхност, срещуположна на първата, а непрекъснатото приспособление за пушене съдържа: основа за нагревателя (43), определяща първи край на кухина (79) за приемане на цигарата за еднократна употреба, като от първия край до втория край на кухината има проходен канал (77> за преминаване на въздух между тях и разположените по основата на нагревателя множество от непрекъснати електрически нагреватели, всеки от които да има повърхност, адаптирана да бъде разположена до втората повърхност на носещата част.

55. Система за пушене, характеризираща се с това, че непрекъснатото приспособление за нагряване включва основа на нагревателя (43), която определя първи край на кухина за приемане на цигара за еднократна употреба (23), като между първия и втория край на кухината има проходен канал за въздух за преминаването му между тях, източник на електрическа енергия (37) за захранване на множеството непрекъснати нагреватели, управляващи средства (570) за подаване на електрическа енергия към непрекъснатите нагреватели (43) за селективно нагряване на поне един от множеството непрекъснати елементи (43).

56. Непрекъснато приспособление за нагряване съгласно претенция 12, 54 или 55, характеризиращо се с това, че кухината по същество е цилиндрична, а нагревателното средство включва множество поддържащи палци за нагревателите, разположени откъм първия край на основата на нагревателя за поддържане на множеството непрекъснати нагреватели, като палците са удължени и имат вътрешна и външна повърхност и са подредени така, че оформят повърхност на цилиндър и където множеството непрекъснати нагреватели (43) са монтирани на вътрешната повърхност на поддържащите им палци.

57. Непрекъснато приспособление за нагряване съгласно претенция 56, характеризиращо се с това, че кухината е адаптирана да поеме контролиращ елемент за обратен поток (63), разположен между проходния канал (71) за въздух на основата на нагревателя и множеството непрекъснати нагреватели (43).

58. Непрекъснато приспособление за нагряване съгласно претенция 56, характеризиращо се с това, че кухината (59) представлява пръстен, а приспособлението за нагряване съдържа множество удължени поддържащи палци за нагревателите (43) с вътрешна и външна повърхност, разположени откъм първия край на основата на нагревателя за поддържане на непрекъснатите нагреватели, при което се оформя цилиндрична повърхност и при което множеството непрекъснати нагреватели (43) са монтирани по външната повърхност на поддържащите палци.

59. Непрекъснато приспособление за нагряване съгласно претенция 2, 12, 57 или 58, характеризиращо се с това, че множеството нагревателни елементи (43) са направени от силициев полупроводников материал.

60. Непрекъснато приспособление за нагряване съгласно претенция 59, при което силициевият полупроводников материал има фосфоресцентни примеси в количество между 5x10¹⁸ примеси/cm³ до около 5x10” примеси/ cm³.

61. Система за пушене съгласно претенция 55, характеризираща се с това, че източникът на електрическа енергия включва бате37 рия.

62. Система за пушене съгласно претенция 61, характеризираща се с това, че източникът на електрическа енергия съдържа свързана към батерията схема за генериране на напрежение за увеличаване на напрежението на батерията.

63. Система за пушене съгласно претенция 62, характеризираща се с това, че батерията е сменяема.

64. Система за пушене съгласно претенция 62, характеризираща се с това, че батерията може да се зарежда отново.

65. Система за пушене съгласно претенция 55, характеризираща се с това, че управляващите средства (570) съдържат средства за избиране на един от множеството електрически нагреватели и средства за подаване на порция електрическа енергия за нагряване на избрания електрически нагревател, активирани при всмукване от пушача.

66. Система за пушене съгласно претенция 65, характеризираща се с това, че средствата за избиране на нагревателя са ръчни.

67. Система за пушене съгласно претенция 65, характеризираща се с това, че средствата за избиране на нагревателя са автоматични.

68. Система за пушене съгласно претенция 67, характеризираща се с това, че управляващите средства (570) съдържат и средства за последователна индикация (51) на броя на множеството електрически нагреватели, които трябва да бъдат нагрети последователно, докато всеки един се активира поне веднъж за една цигара за еднократна употреба.

69. Система за пушене съгласно претенция 68, характеризираща се с това, че средствата за последователна индикация съдържат дисплей с течни кристали (51).

70. Система за пушене съгласно претенция 69, характеризираща се с това, че дисплеят с течни кристали (51) показва спадане на напрежението на батерията под предварително определено НИСКО ниво чрез повтарящи се цикли на включване и изключване на дисплея.

71. Система за пушене съгласно претенция 69, характеризираща се с това, че дисплеят с течни кристали (51) показва спадане на напрежението на батерията под предварително определено НИСКО ниво и зареждането отново до предварително определено ВИСОКО ниво след спадане под предварително определеното НИСКО ниво.

72. Система за пушене съгласно претенция 69, характеризираща се с това, че дисплеят с течни кристали (51) показва липсата на цигара за еднократна употреба в запалката.

73. Система за пушене съгласно претенция 69, характеризираща се с това, че дисплеят с течни кристали (51) показва липсата на приспособление за нагряване в запалката.

74. Система за пушене съгласно претенция 65, характеризираща се с това, че средствата за подаване на определено количество енергия (570) подават импулс с определена продължителност.

75. Система за пушене съгласно претенция 74, характеризираща се с това, че средствата за подаване на определено количество енергия подават импулс с продължителност от около Is до около 3s, в зависимост от количеството енергия, подавано към избрания електрически нагревател (43).

76. Система за пушене съгласно претенция 75, характеризираща се с това, че средствата за подаване на определено количество енергия подават импулс с продължителност от около Is до около 2s в зависимост от количеството енергия, подавано към избрания електрически нагревател (43).

77. Система за пушене съгласно която и да е претенция от 65 до 76, характеризираща се с това, че подаваният импулс електрическа енергия представлява импулс от предварително определено количество енергия.

78. Система за пушене съгласно претенция 77, характеризираща се с това, че предварително определеното количество енергия е между 5J и 40J.

79. Система за пушене съгласно претенция 78, характеризираща се с това, че предварително определеното количество енергия е между 15J и 25J.

80. Система за пушене съгласно която и да е претенция от 65 до 79, характеризираща се с това, че средствата за подаване на определено количество енергия включват активирани от пушача средства и подават им пулса в отговор на активиращите средства.

81. Система за пушене съгласно претенция 80, характеризираща се с това, че активираните средства включват датчик (45), реагиращ на промяна в налягането.

82. Система за пушене съгласно претенция 80 или 81, характеризираща се с това, че активиращите средства се включват и изключват, при което се запазва източникът на електрическа енергия.

83. Система за пушене съгласно претенция 81, характеризираща се с това, че активиращите средства са включени за по-малко от 50% от определен период от време.

84. Система за пушене съгласно претенция 83, характеризираща се с това, че активиращите средства са включени за по-малко от 20% от определен период от време.

85. Система за пушене съгласно претенция 84, характеризираща се с това, че активиращите средства са включени за по-малко от 5% от определен период от време.

86. Система за пушене съгласно претенция 55 или която и да е претенция от 61 до 85, характеризираща се с това, че управляващите средства съдържат полева програмируема логическа матрица.

87. Система за пушене съгласно която и да е претенция от 65 до 86, характеризираща се с това, че управляващите средства съдържат и схема-датчик на напрежение (590) за установяване спадането на напрежението на батерията под предварително определено НИСКО ниво и за установяване повторното зареждане на батерията до предварително определено ВИСОКО ниво след спадането му под предварително определеното НИСКО ниво.

88. Система за пушене съгласно претенция 87, характеризираща се с това, че определеното НИСКО ниво на напрежението е помалко от около 5V, а предварително определеното ВИСОКО ниво на напрежението е повисоко от 5V.

89. Система за пушене съгласно претенция 88, характеризираща се с това, че предварително определеното НИСКО ниво на напрежението е между около 3V и 3.5V, а предварително определеното ВИСОКО ниво на напрежението е между около 5V до около 6V.

90. Система за пушене съгласно претенция 55 или която и да е претенция от 61 до 89, характеризираща се с това, че носещата част е съставена от подложка от непреплетени въглеродни нишки с предварително определено съпротивление, съответстващо на определен тип цигара, при което логическият блок установява разликата между различните типове цигари.

91. Система за пушене съгласно претенция 90, характеризираща се с това, че управляващите средства съдържат средства за избиране на един от множеството нагревателни елементи (570) и средства за подаване на порция електрическа енергия (591) за нагряване на избрания електрически нагревател, активирани при всмукване от пушача.

92. Система за пушене съгласно претенция 91, характеризираща се с това, че съдържа и средства за измерване на предварително определеното съпротивление (570).

93. Система за пушене съгласно претенция 92, характеризираща се с това, че при измерване на предварително определена първа стойност на съпротивлението се подава първи импулс електрическа енергия за нагряване на избрания електрически нагревател (43), а при измерване на предварително определена втора стойност на съпротивлението се подава втори импулс електрическа енергия за нагряване на другия избран електрически нагревател (43).