Курительное изделие, содержащее каталитический преобразователь дыма
Курительное изделие содержит табачный стержень, совмещенный в осевом направлении с секцией фильтра со слоем катализатора, расположенным между табачным стержнем и секцией фильтра. Слой катализатора может нагреваться от внешнего портативного источника нагрева или может нагреваться посредством внутренних выделяющихся газов при сгорании табака. Техническим результатом изобретения является использование тепла всего дыма от каталитического сгорания в качестве источника тепла для образования аэрозолей и, таким образом, выдача потребителю химически простого дыма. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Предпосылки изобретения
Настоящее изобретение относится к курительным изделиям, которые содержат слой катализатора и, более конкретно, к курительным изделиям, в которых преобразуется основной поток дыма курительного изделия путем нагревания выбранного катализатора, расположенного внутри курительного изделия.
В процессе сгорания табака в курительном изделии выбрасывается множество различных газообразных составляющих. Некоторые из этих газообразных компонентов являются токсичными, другие нет. Большинство сигарет содержат ацетилцеллюлозный фильтр на мундштуке сигарет для удаления значительной доли твердых частиц, а также удаления большого количества конденсирующих газов, выделяемых при сгорании табака. Обычно также используется активированный уголь в комбинации с ацетилцеллюлозным фильтром для удаления вредных газов и аэрозолей в потоке дыма.
В патенте US 5657772 (Duke и др.) предлагается фильтр для курительного изделия, который содержит частицы, покрытые платиной для снижения содержания отдельных летучих веществ, присутствующих в основном потоке дыма в курительном изделии. Кроме того, в патенте US 5211684 (Shannon и др.) предлагается курительное изделие, которое содержит каталитический состав, как часть горючего элемента для снижения содержания окиси углерода в основном потоке дыма от сгорания табака в курительном изделии.
Сущность изобретения
В основу настоящего изобретения положена задача создания курительного изделия, которое содержит каталитический преобразователь дыма.
Другой целью настоящего изобретения является создание курительного изделия, в котором используется катализатор в качестве его отдельного компонента, который нагревается выше температуры окружающего воздуха, чтобы повысить активность преобразователя дыма.
Еще одной целью настоящего изобретения является использование тепла всего дыма от каталитического сгорания в качестве источника тепла для образования аэрозолей и, таким образом, выдачи потребителю химически простого дыма.
Еще одной целью изобретения является использование в сигаретах катализатора для сжигания окиси углерода.
Более конкретно, в настоящем изобретении предлагается курительное изделие, которое содержит табачный стержень, совмещенный в осевом направлении с секцией фильтра со слоем катализатора, расположенным между табачным стержнем и секцией фильтра, причем предполагается поддерживание слоя катализатора при заранее выбранной температуре выше 100°С.
В настоящем изобретении может между слоем катализатора и концом фильтра быть расположена камера охлаждения. Слой катализатора связан с возможностью теплообмена с источником тепла, таким как нагревательная накладка, которая окружает катализатор, или табачный стержень может иметь центрально расположенный канал, который проходит по длине табачного стержня для снабжения нагревающим дымом, или дымом при повышенной температуре, по меньшей мере, 100°С, с целью передачи тепла слою катализатора. Компактная нагревательная накладка обычно состоит из самостоятельного экзотермического реактора твердое вещество - твердое вещество или твердое вещество - жидкость, который упакован в одноразовую обертку, содержащую слой катализатора. Кроме того, к курительному изделию могут быть добавлены ароматизаторы, и в одном конкретном варианте осуществления они могут быть расположены между слоем катализатора и секцией фильтра.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет более понятно из следующего описания в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых одни и те же номера относятся к аналогичным частям и на которых представлено:
фиг.1 - вид в перспективе одного предпочтительного варианта выполнения курительного изделия по настоящему изобретению;
фиг.2 - вид сбоку в сечении курительного изделия по фиг.1;
фиг.3 - вид в сечении второго варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 - вид в сечении третьего варианта осуществления настоящего изобретения; и,
фиг.5 - вид в сечении четвертого варианта осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Как показано на фиг.1 и 2, курительное изделие 10 содержит секцию 12 табака, нагретую секцию 14 катализатора, секцию 15 охлаждения и секцию 18 фильтра. Обертка 22 сигареты заключает в себе табак 32 и доходит до мундштука сигареты. Обертка 22 сигареты также заключает в себе камеру 36 охлаждения около секции 18 фильтра. Внешний источник тепла, такой как нагревательная накладка 24, окружает слой катализатора 34. Компактная нагревательная накладка 24, в общем, содержит самостоятельный экзотермический реактор твердое вещество - твердое вещество или твердое вещество - жидкость, упакованный в одноразовую обертку. Слой катализатора 34 в основном, имеет форму ячеек, сотовых структур, гранул и т.п. Конкретный катализатор для придания формы ячеек или сотовых структур определяется по специфическим компонентам дыма, которые следует преобразовать. Способность изменять специфические компоненты дыма зависит от природы катализатора, эффективной площади поверхности катализатора и его поверхностной температуры, например, катализатор окисления/восстановления снижает содержание NOx и СО. Низкотемпературный катализатор окисления СО содержит основание и окислы благородных металлов. Платина и/или палладий и сплавы металлов, нанесенные на металлические подложки, используются для катализатора окисления-восстановления. Степень преобразования компонентов дыма зависит от специфического типа катализатора и температуры реакции. В зависимости от нужной степени химической модификации дыма слой катализатора может содержать множество различных типов катализаторов.
При курении курительного изделия, как показано на фиг.1 и 2, поджигаемый конец или содержащий табак конец курительного изделия 10 горит, и дым проходит от секции 12 табака в секцию 14 катализатора, которая нагревается нагревательной накладкой 24 до, по меньшей мере, 100°С и поддерживается в нужном диапазоне температур, в котором выбранные компоненты дыма преобразуются по мере их прохождения через слой катализатора 34. Основной поток дыма, включая преобразованные компоненты дыма, затем охлаждается в секции охлаждения 16 перед попаданием в секцию 18 фильтра. В секции 18 фильтра частицы и конденсируемые материалы удаляются из потока дыма перед попаданием в рот курящего.
На фиг.3 показан второй вариант осуществления настоящего изобретения, в котором курительное изделие 110 отличается от курительного изделия 10 тем, что секция 116 ароматизатора расположена между нагреваемой секцией 14 катализатора и секцией 18 фильтра. Секция 116 ароматизатора содержит источник 136 аромата, который может быть табаком или любым другим источником аромата, который будет испаряться при контакте с основным потоком дыма, который является побочным продуктом сгорания табака 32 в секции 12 табака.
На фиг.4 показано курительное изделие 210, которое отличается от курительного изделия 10 и 110 по фиг.2 и 3 соответственно тем, что секция 212 табака включает табак 232 и центральную полую секцию 242, которая простирается от конечного или поджигаемого конца секции 212 табака до слоя катализатора 234. Основной поток дыма от секции 212 табака протекает через канал 242 и при контакте со слоем катализатора 234 происходит каталитическое догорание смеси, что приводит к окислению СО и восстановлению NOx. Качество преобразованного дыма зависит, однако, от конкретного катализатора и его температуры.
На фиг.5 приведен другой вариант осуществления настоящего изобретения. Курительное изделие 3-10 является модификацией курительного изделия 210 по фиг.4, в котором секция ароматизатора 116, включая источник аромата, такой как табак 136, расположена между катализатором 234 и секцией 18 фильтра.
Предыдущее подробное описание дано, главным образом, для ясного понимания, но не для ограничения изобретения, и для специалистов в этой области техники при прочтении настоящего описания будут понятны различные модификации, которые могут быть внесены без отклонения от сущности изобретения и объема притязаний, заявленных в формуле изобретения.
1. Курительное изделие, содержащее табачный стержень, выровненный в осевом направлении с секцией фильтра, и слой катализатора, расположенный между табачным стержнем и секцией фильтра и связанный с возможностью теплообмена с источником тепла, который нагревает катализатор при использовании курительного изделия до температуры выше 100°С.
2. Курительное изделие по п.1, содержащее камеру охлаждения, расположенную между слоем катализатора и секцией фильтра.
3. Курительное изделие по п.1, в котором источник тепла представляет собой нагревательную накладку, окружающую слой катализатора.
4. Курительное изделие по п.1, содержащее секцию ароматизатора, расположенную между слоем катализатора и секцией фильтра.
5. Курительное изделие по п.4, в котором секция ароматизатора содержит табак.
6. Курительное изделие по п.1, содержащее секцию охлаждения, расположенную между слоем катализатора и секцией фильтра, и секцию ароматизатора, расположенную между слоем катализатора и секцией фильтра.
7. Курительное изделие по п.1, в котором табачный стержень имеет центрально расположенный канал, проходящий по всей длине табачного стержня, содержащий источник тепла и связанный со слоем катализатора с возможностью его нагрева при использовании курительного изделия.
8. Курительное изделие по п.1, содержащее центрально расположенный канал, содержащий источник тепла и проходящий по всей длине табачного стержня, и секцию ароматизатора, расположенную между слоем катализатора и секцией фильтра.
9. Курительное изделие по п.8, в котором секция ароматизатора содержит табак.
