EP0117847A1 - Cigarette - Google Patents
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- EP0117847A1 EP0117847A1 EP84810077A EP84810077A EP0117847A1 EP 0117847 A1 EP0117847 A1 EP 0117847A1 EP 84810077 A EP84810077 A EP 84810077A EP 84810077 A EP84810077 A EP 84810077A EP 0117847 A1 EP0117847 A1 EP 0117847A1
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- cigarette
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- face
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
- A24D3/041—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure with adjustable means for modifying the degree of filtration of the filter
Definitions
- the present invention relates to a cigarette whose envelope has, in the vicinity of its suction end at least one opening calibrated to allow an air inlet intended to reduce the concentration of inhaled substances and associated with a valve element of which the degree of opening depends on a characteristic parameter of the smoke.
- Cigarettes with a ventilation opening are well known and there are many solutions to allow air to enter downstream from the part of the cigarette intended to be smoked.
- the purpose of this air intake is to make the smoke from cigarettes lighter.
- cigarette nicotine content undergoes substantial growth between the beginning and the end of the one-g has rette. Consequently, ventilating the cigarette by adding air to the smoke reduces the concentration of nicotine both at the beginning or at the end of this cigarette, the additional air flow being constant.
- the taste of the cigarette changes and the cigarette may be too light at first if it is ventilated so that the end of this cigarette is not too strong.
- US Pat. No. 4,327,748 has already proposed a cigarette holder provided with a manually adjustable valve and intended to control an additional air inlet, which allows the smoker to adjust this valve according to his personal taste.
- a solution does not solve the problem of increasing the concentration of nicotine as the cigarette is consumed, if the smoker does not constantly modify the air intake.
- it is obvious that such an adjustment can only be subjective and that one cannot ask a smoker to ensure this adjustment throughout the duration of a cigarette, and this more for each cigarette than he smokes.
- the object of the present invention is to make a cigarette provided with automatic regulation means which make it possible to gradually add more air to the smoke as the combustion of the cigarette progresses and the concentration of nicotine increases.
- automatic regulation means which make it possible to gradually add more air to the smoke as the combustion of the cigarette progresses and the concentration of nicotine increases.
- the present invention relates to a cigarette according to claim 1.
- Figs 1 and 2 show two explanatory diagrams.
- Fig. 3 is a perspective view of an embodiment of this cigarette.
- Figs 4 and 5 show two variants of cigarettes.
- FIG. 6 illustrates a detail of FIG. 5 along line VI-VI of this figure.
- Fig. 7 is a perspective view of another variant.
- Fig: 1 is a diagram which represents, in a system of coordinates x, y, the variation of the concentration of nicotine in the smoke expressed in mg on the ordinate according to the number of puffs of smoke corresponding to a cigarette on the abscissa. We notice on this diagram that the nicotine concentration is four times higher at the end of the cigarette than at the beginning.
- the diagram in fig. 2 represents the variation in the amount of water on the ordinate expressed in ⁇ l / cm 3 as a function of the number of puffs of smoke corresponding to a cigarette on the abscissa.
- the amount of water is about 10 times higher at the end of the cigarette than at the beginning.
- the bimetallic element is not sensitive to heat but to humidity and is produced, for this purpose, from a sheet of which one of the faces is hydrophilic and of which the other is hydrophobic.
- This sheet can be produced either by assembling two elements, for example a sheet of paper glued to a self-adhesive plastic, or using a sheet of paper one side of which is coated with a hydrophobic substance. .
- Fig. 3 illustrates a possible embodiment of a cigarette filter 1 associated with a valve with automatic adjustment of air intake according to the humidity resulting from the combustion of the cigarette.
- This cigarette filter 1 has a longitudinal recess 2, the section of which corresponds substantially to that of a truncated circle sector, the face 3 truncating this circle sector being porous while the other faces are impregnable, including the face adjacent to the outlet of the filter 1.
- the porous face 3 is covered with a bimetallic element 4 of the type described above with its hydrophilic face facing the inside of the filter 1 so as to come into contact with the smoke passing through the filter.
- the end of the bimetal element 4 adjacent to the part of the cigarette 5 containing the tobacco, is fixed to the porous face 3 while its other end is free.
- the filter 1 is surrounded by a sealed envelope 6 in which openings 7 are made to bring the longitudinal recess into contact with the atmosphere.
- FIG. 4 shows a filter 8 having clearances 9 delimited between a cylindrical envelope 10 and the filter 8.
- This envelope has openings 11 formed with respect to each clearance 9.
- a bimetallic element 12 is arranged in front of each series of openings 11 with its hydrophilic face facing inwards. This bimetallic element 12 is fixed to the cylindrical envelope 10 by its end adjacent to the part of the cigarette 13 which contains the tobacco.
- the bimetallic element 12 takes the position drawn in the lower part of fig.4 and gradually clears the openings 11 and thus lets in gradually. more air with the smoke sucked through the filter 8.
- Fig. 5 illustrates an embodiment also based on a valve sensitive to the humidity contained in the smoke but whose bimetallic strip 14 works in the opposite direction to those of the preceding figures, that is to say that the hydrophilic face is turned towards outside.
- a plurality of holes 15 are provided in the hydrophobic part of the bimetallic strip, as illustrated in FIG. 6.
- the external part of the bimetallic strip lengthens and separates this bimetallic element 14 from the casing 16 of the filter 17 in which openings 18 are formed, thus gradually clearing these openings, as illustrated by bimetallic strip 14 located at the bottom of this fig. 5.
- the variant illustrated in FIG. 7 relates to a cigarette comprising between the filter 19 and the tobacco 20 a housing 21 delimited externally by a cylindrical envelope 22 pierced with a series of openings 23.
- a bimetallic element 24 is applied against at least part of the internal face of the cylindrical envelope 22 of this housing 21 and is fixed to this envelope by one of its ends, the other being free.
- the hydrophilic face of the bimetallic strip 24 is turned against the internal face of the cylindrical envelope 22 so that the internal part of this bimetallic strip is provided with perforations 25 to allow the hydrophilic external part of the bimetallic strip to come into contact with moisture contained in smoke.
- the bimetallic element 24 progressively moves away from the internal face of the cylindrical envelope 22 and releases the openings 23.
- the regulating mechanism according to the present invention is extremely simple so that it is perfectly suited both technically and economically to the use for which it is intended.
- the materials used are of negligible cost and the modifications necessary to the cigarette or to the filter are perfectly compatible with the manufacture of these articles.
- embodiments of the invention have been shown used with a filter, it is obvious that the same solutions would be applicable to cigarettes without a filter.
- the improvement brought by this solution to the regulation of the nicotine concentration also contributes to the efforts which tend to produce cigarettes whose taste is substantially constant from the beginning to the end of the cigarette, this as well in the case of strong cigarettes as light.
- cigarettes have been shown in which all the ventilation holes are initially closed, it is also possible to provide additional ventilation openings which make it possible to add air to the smoke from the start.
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- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
Abstract
Description
- La présente invention se rapporte à une cigarette dont l'enveloppe présente, au voisinage de son extrémité d'aspiration au moins une ouverture calibrée pour permettre une entrée d'air destinée à réduire la concentration des substances inhalées et associée à un élément de valve dont le degré d'ouverture est fonction d'un paramètre caractéristique de la fumée.
- Des cigarettes à ouverture de ventilation sont bien connues et il existe de nombreuses solutions pour permettre une entrée d'air en aval de la partie de la cigarette destinée à être fumée. Cette entrée d'air a pour but de rendre la fumée des cigarettes plus légère. Toutefois, on sait que la teneur en nicotine des cigarettes subit une croissance sensible entre le début et la fin de la ciga-rette. Par conséquent, le fait de ventiler la cigarette en ajoutant de l'air à la fumée réduit la concentration de nicotine aussi bien au début ou à la fin de cette cigarette, le débit d'air additionnel étant constant. Il en résulte que le goût de la cigarette change et que la cigarette peut être trop légère au début si elle est ventilée pour que la fin de cette cigarette ne soit pas trop forte.
- On a déjà proposé dans le brevet US 4.327.748 un fume-cigarette muni d'une valve réglable manuellement et destinée à contrôler une entrée d'air additionnelle, ce qui permet au fumeur de régler cette valve en fonction de son goût personnel. Une telle solution ne résout toutefois pas le problème de l'augmentation de la concentration de nicotine au fur et à mesure que la cigarette se consume, si le fumeur ne modifie pas constamment l'entrée d'air. Or, il est évident qu'un tel réglage ne peut être que subjectif et que l'on ne peut pas demander à un fumeur d'assurer ce réglage pendant toute la durée d'une cigarette, et ceci de plus pour chaque cigarette qu'il fume.
- Il existe également une solution proposée dans le US-A-3.441.028 dans laquelle un passage de fumée présente un étranglement et une valve commandée par un bilame sensible à la température destiné à introduire de l'air dans la fumée lorsqu'elle traverse le passage de fumée. Un filtre disposé en aval de cette valve sert à condenser les composants de la fumée qui condensent à la suite du refroidissement consécutif à l'admission d'air. L'inconvénient d'une telle solution réside dans le choix d'un bilame suffisamment sensible pour réagir aux faibles différences de température dues à la fumée de cigarette. En outre, la température de la fumée varie peu durant la consommation d'une cigarette de sorte que la tenpérature ne constitue pas un paramètre qui évolue parallèlement à la concentration en nicotine de la fumée.
- Le but de la présente invention est de faire une cigarette munie de moyens de régulation automatiques qui permettent d'ajouter progressivement davantage d'air à la fumée au fur et à mesure que la combustion de la cigarette progresse et que la concentration de nicotine augmente. En diluant progressivement la fumée dans un volume croissant d'air, on peut conpenser, au moins partiellement, le taux croissant de nicotine et obtenir ainsi une cigarette de saveur plus constante que jusqu'ici.
- A cet effet, la présente invention a pour objet une cigarette selon la revendication 1.
- Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple quelques variantes de la cigarette, objet de la présente invention.
- Les figs 1 et 2 représentent deux diagrammes explicatifs.
- La fig. 3 est une vue en perspective d'une forme d'exécution de cette cigarette.
- Les figs 4 et 5 représentent deux variantes de cigarette.
- La fig. 6 illustre un détail de la fig. 5 selon la ligne VI-VI de cette figure.
- La fig. 7 est une vue en perspective d'une autre variante.
- La fig: 1 est un diagramme qui représente, dans un système de coordonnées x,y, la variation de la concentration de nicotine dans la fumée exprimée en mg en ordonnée en fonction du nombre de bouffées de fumée correspondant à une cigarette en abscisse. On remarque sur ce diagramme que la concentration de nicotine est quatre fois plus forte à la fin de la cigarette qu'au début.
- Le diagramme de la fig. 2 représente la variation de la quantité d'eau en ordonnée exprime en ul/cm3 en fonction du nombre de bouffées de fumée correspondant à une cigarette en abscisse. On constate que la quantité d'eau est environ 10 fois plus forte à la fin de la cigarette qu'au début.
- Il est possible d'envisager divers mécanismes de valve de réglage sensibles en particulier à l'humidité contenue dans la fumée pour augmenter progressivement la proportion d'air ajoutée à la fumée.
- Une solution est basée sur le principe du bilame bien connu en mécanique, notamment en formant un bilame avec deux métaux à coefficients de dilatation thermique différents. Dans le cas de la présente invention, l'élément bilame n'est pas sensible à la chaleur mais à l'humidité et est réalisé, à cet effet, d'une feuille dont l'une des faces est hydrophile et dont l'autre est hydrophobe. Cette feuille peut être réalisée, soit par assemblage de deux éléments, par exemple une feuille de papier collée à un plastique autocollant, soit à l'aide d'une feuille de papier dont une face est revêtue d'une substance hydrophobe. .
- Les essais réalisés ont montré que la feuille de papier doit être mince et mécaniquement résistante en plus de ses propriétés hydrophiles. C'est ainsi que le papier à cigarette est tout à fait adapté à cet usage. L'autre feuille collée à la feuille de papier à cigarette est du simple plastique autocollant réalisé avec un support imperméable du type "Scotch" (marque déposée). On a exposé la face hydrophile de cet élément à l'humidité de l'air exhalé par les poumons et dont le taux d'humidité correspond approximativement au point A porté sur la courbe de la fig. 2. Cet essai réalisé sur un élément de 2 cm de longueur tenu à une extrémité a permis d'observer une déflection de l'extrémité libre d'environ 2 mm.
- D'autres essais ont été réalisés en disoosant cet élément bilame dont les faces présentent des propriétés hydrophiles différentes dans un tube à une extrémité duquel on a fixé une cigarette et à l'autre extrémité duquel on a aspiré la fumée de la cigarette. Ces essais ont montré également que cet élément bilame subit une importante déflection sous l'effet de l'humidité qui se traduit par un allongement de la face hydrophile et donc par une déformation de l'élément bilame avec la face hydrophile convexe et l'autre face concave.
- Différents types de papiers ont été utilisés. On a constaté que les éléments bilames réalisés avec du papier très absorbant tel que du papier utilisé pour les mouchoirs ne fanctionnent pas bien en raison de la structure de tels papiers. Les papiers plus épais que le papier à cigarette donnent également de moins bons résultats.
- Etant donné que seule une face de cet élément bilame est hydrophile, il faut évidemment trouver des solutions dans lesquelles la face hydrophile vient en contact avec la fumée et permet l'ouverture de la valve consécutivement à sa déformation.
- La fig. 3 illustre une forme d'exécution possible d'un filtre à cigarette 1 associé à une valve à réglage automatique d'entréè d'air en fonction de l'humidité résultant de la combustion de la cigarette. Ce filtre à cigarette 1 conporte un évidement longitudinal 2 dont la section correspond sensiblement à celle d'un secteur de cercle tronqué, la face 3 tronquant ce secteur de cercle étant poreuse alors que les autres faces sont imperréables, y compris la face adjacente à la sortie du filtre 1. La face poreuse 3 est recouverte d'un élément bilame 4 du type de celui décrit ci-dessus avec sa face hydrophile tournée vers l'intérieur du filtre 1 de façon à venir en contact avec la fumée traversant le filtre. L'extrémité de l'élément bilame 4 adjacente à la partie de la cigarette 5 contenant le tabac, est fixée à la face poreuse 3 alors que son autre extrémité est libre. Le filtre 1 est entouré d'une enveloppe étanche 6 dans laquelle des ouvertures 7 sont ménagées pour mettre l'évidement longitudinal en contact avec l'atmohère.
- Lors de la combustion de la cigarette, à chaque aspiration d'une bouffée de fumée à travers le filtre, de la fumée rencontre la face hydrophile de l'élément bilame 4 qui se déforme dans la position illustrée en traits mixtes au fur et à mesure qu'il absorbe de l'humidité. Cet élément bilame 4 dégage progressivement la face poreuse 3 de sorte que la quantité d'air aspiré avec la fumée augmente progressivement pour atteindre un maximum à la fin de la cigarette, permettant de conpenser, au moins en partie, l'augmentation de la concentration de nicotine.
- La variante illustrée par la fig. 4 montre un filtre 8 présentant des dégagements 9 délimités entre une enveloppe cylindrique 10 et le filtre 8. Cette enveloppe présente des ouvertures 11 ménagées vis-à-vis de chaque dégagement 9. Un élément bilame 12 est disposé devant chaque série d'ouvertures 11 avec sa face hydrophile tournée vers l'intérieur. Cet élément bilame 12 est fixé à l'enveloppe cylindrique 10 par son extrémité adjacente à la partie de la cigarette 13 qui contient le tabac.
- Le fonctionnement de cette variante est semblable à celui de la forme d'exécution précédente, en se déformant, l'élément bilame 12 prend la position dessinée dans la partie inférieure de la fig.4 et dégage progressivement les ouvertures 11 et laisse ainsi entrer progressivement davantage d'air avec la fumée aspirée à travers le filtre 8.
- La fig. 5 illustre une forme d'exécution également basée sur une valve sensible à l'humidité contenue dans la fumée mais dont le bilame 14 travaille en sens inverse de ceux des figures précédentes, c'est-à-dire que la face hydrophile est tournée vers l'extérieur. Pour permettre à la partie hydrophile de ce bilame 14 d'absorber de l'humidité, une pluralité de trous 15 sont ménagés dans la partie hydrophobe du bilame, comme illustré par la fig. 6. En absorbant l'humidité, la partie externe du bilame s'allonge et écarte cet élément bilame 14 de l'enveloppe 16 du filtre 17 dans laquelle des ouvertures 18 sont ménagées, dégageant ainsi progressivement ces ouvertures, comme illustré par le bilame 14 situé au bas de cette fig.5.
- La variante illustrée par la fig. 7 se rapporte à une cigarette comprenant entre le filtre 19 et le tabac 20 un logement 21 délimité extérieurement par une enveloppe cylindrique 22 percée d'une série d'ouvertures 23. Un élément bilame 24 est appliqué contre une partie au moins de la face interne de l'enveloppe cylindrique 22 de ce logement 21 et est fixé à cette enveloppe par l'une de ses extrémités, l'autre étant libre. La face hydrophile du bilame 24 est tournée contre la face interne de l'enveloppe cylindrique 22 de sorte que la partie interne de ce bilame est munie de perforations 25 pour permettre à la partie externe hydrophile du bilame d'entrer en contact avec l'humidité contenue dans la fumée. En présence d'humidité, l'élément bilame 24 s'écarte progressivement de la face interne de l'enveloppe cylindrique 22 et dégage les ouvertures 23.
- Le mécanisme de régulation selon la présente invention est extrêmement simple de sorte qu'il est parfaitement adapté aussi bien techniquement qu'économiquement à l'usage auquel il est destiné. En effet, les matériaux utilisés sont d'un coût négligeable et les modifications nécessaires à la cigarette ou au filtre sont parfaitement compatibles avec la fabrication de ces articles. Bien que l'on ait montré des formes d'exécution de l'invention utilisées avec un filtre, il est évident que les mêmes solutions seraient applicables à des cigarettes sans filtre. L'amélioration apportée par cette solution à la régulation de la concentration de nicotine concourt également aux efforts qui tendent à produire des cigarettes dont le goût est sensiblement constant du début à la fin de la cigarette, ceci aussi bien dans le cas de cigarettes fortes que légères. Bien que l'on ait représenté des cigarettes dont tous les trous de ventilation sont initialement fermés, il est également possible de prévoir des ouvertures de ventilations supplémentaires qui permettent d'ajouter de l'air à la fumée dès le début.
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