HK1016037B

HK1016037B - Method and apparatus for using, cleaning, and maintaining electrical heat sources and lighters useful in smoking systems and other apparatuses

Info

Publication number: HK1016037B
Application number: HK99101159.7A
Authority: HK
Inventors: M. Adams John; J. Crowe William; S Fleischhauer Grier; A. Fournier Jay; R. Hajaligol Mohammad; G. Houck Willie Jr.; B. Losee Donald; H. Morgan Constance; D. Naworal John; Neal Nunnally H.; B. Paine John Iii; R. Raymond Wynn; L. Ripley Robert; I. Seeman Jeffrey; M. Sprinkel Francis; L. Watkins Michael
Original assignee: Philip Morris Products Inc.
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 2003-12-24

Claims

Vorrichtung zum Reinigen oder Warten eines elektrischen Anzünders mit einem Inneren, wobei der Anzünder in das Innere gesteckten bzw. gestecktes Tabak und/oder Tabak enthaltendes Material erhitzt, um Aromen zum Liefern an einen Raucher zu entwickeln, wobei einige der entwickelten Aromen im Anzünder ein Kondensat bilden, wobei die Reinigungsvorrichtung Folgendes umfasst:
ein Oberflächenelement (200) zum Sammeln von Kondensaten aus einem nicht an einen Raucher gelieferten Teil der entwickelten Aromen und

ein Heizelement (210; 212) zum Erhitzen des Oberflächenelements zum thermischen Freisetzen der gesammelten Kondensate,

wodurch das Oberflächenelement beim Erhitzen des genannten Heizelements (210) von wenigstens einigen der Kondensate befreit wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das genannte Oberflächenelement (200) eine weitgehend zylindrische innere Oberfläche (201) hat.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das genannte Oberflächenelement (200, 201) eine Hülse umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die genannte Hülse gesenkgeschmiedet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, bei der die Oberfläche aus Keramik, Cermet oder Metall ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das genannte Heizelement (210) in der Nähe einer Oberfläche der genannten Hülse spiralförmig angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das genannte Heizelement (210) in einem Schlangenmuster auf der oder in die Hülse auf- bzw. eingeformt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Anzünder wenigstens ein Heizvorrichtungsblatt (120) hat, das sich im Verhältnis zum genannten Oberflächenelement (200) innen befindet, und dass zwischen dem genannten Oberflächenelement (200) und dem Heizvorrichtungsblatt (120) ein Spalt von 0,010 bis 0,120 Zoll besteht.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Anzünder Innenteile und eine Schaltungsanordnung hat und das Oberflächenelement (200) eine Aerosolsperre zwischen dem Tabak oder Tabak enthaltenden Material und den Innenteilen und der Schaltungsanordnung ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das genannte Heizelement (210) ein Heizwiderstandselement (210) mit einem ersten mit einer Quelle elektrischer Energie verbundenen Anschlussende und einem zweiten mit der Quelle elektrischer Energie verbundenen Anschlussende hat.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Anschlüsse, bei der das Oberflächenelement (200) mit einem Isoliermaterial beschichtet ist und das Heizelement (210) ein am Isolierstoff angeordnetes mit elektrischem Widerstand behaftetes Material ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der das genannte Oberflächenelement (200) elektrisch leitfähig ist und mit dem elektrischen Heizwiderstandselement (210) einen Stromkreis bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend einen zusätzlichen Isolierstoff, wobei der genannte zusätzliche Isolierstoff am genannten Heizelement (210) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das genannte Heizelement (210) eine induktiv erwärmte Hülse (850) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die induktiv erwärmte Hülse (850) eine entsprechende Erregerspule (852) hat, die 5 - 25 A aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der sich die Erregerspule (852) im Anzünder befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der sich die Erregerspule (852) außerhalb des Anzünders befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Heizelement (210) ein bewegliches Heizelement (210) umfasst, das während eines Reinigungszyklus in das Innere des Anzünders gesteckt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Heizelement (210) wenigstens ein Heizvorrichtungsblatt (120) umfasst, das normalerweise zum Erhitzen des Tabaks oder des Tabak enthaltenden Materials verwendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Reflektor (215), der Wärme von dem genannten erhitzten Oberflächenelement (200) zum genannten Oberflächenelement (200) zurück reflektiert.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Anzeiger (51), der anzeigt, wann das genannte Oberflächenelement (200) gereinigt werden muss.
Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der der Anzeiger (51) nach einer vorbestimmten Anzahl von Erhitzungen des Tabaks aktiviert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, bei der der Anzeiger (51) eine Symbolanzeige ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, 22 oder 23, ferner umfassend ein Steuergerät (41) zum Steuern des Erhitzungsbetrags des genannten Heizelements (210), um die thermische Freisetzung der Kondensate zu gewährleisten, wobei der Anzeiger (51) kooperativ mit dem Steuergerät oder der Heizvorrichtung gekoppelt ist und das Erhitzen des Tabaks verhindert, wenn das Oberflächenelement (200) gereinigt werden muss.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Steuergerät (41) zum Steuern des Erhitzungsbetrags des genannten Heizelements (210), um die thermische Freisetzung der Kondensate zu gewährleisten, ferner umfassend einen Sensor, der im elektrischen Anzünder steckenden bzw. steckendes Tabak und/oder Tabak enthaltendes Material erfasst, wobei der Sensor kooperativ mit dem Steuergerät oder der Heizvorrichtung gekoppelt ist und das Reinigen des genannten Oberflächenelements (200) verhindert, wenn sich im elektrischen Anzünder Tabak befindet.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das genannte Heizelement (210) das genannte Oberflächenelement (200) auf zwischen ungefähr 150°C und ungefähr 750°C ±50°C erhitzt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das genannte Heizelement (210) das genannte Oberflächenelement (200) auf zwischen ungefähr 400°C und ungefähr 500°C ±50°C erhitzt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das genannte Heizelement (210) das genannte Oberflächenelement (200) ungefähr 10 bis ungefähr 120 Sekunden lang erhitzt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Auffangvorrichtung für thermisch freigesetztes Kondensat (410; 560), die die Menge einer ausströmenden Flüssigkeit reduziert.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Auffangvorrichtung (410, 560) einen elektrostatischen Abscheider (410) zum Einstecken in das Innere des Anzünders zum Sammeln von vom genannten Oberflächenelement (200) thermisch freigesetzten Kondensaten umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 30, bei der die Auffangvorrichtung (410, 560) zigarettenförmig ist und in den Anzünder gesteckt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 30, bei der die Auffangvorrichtung (410; 560) zigarettenförmig ist und in den Anzünder gesteckt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Auffangvorrichtung (410; 560) einen Katalysator zum Katalysieren der Zersetzung der thermisch freigesetzten Kondensate und einen Kanal zum Leiten der thermisch freigesetzten Kondensate zum genannten Katalysator hat.
Vorrichtung nach Anspruch 33, bei der der Katalysator auf einem porösen Träger getragen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 34, bei der der poröse Träger eine Porosität von ungefähr 75 % bis ungefähr 95 % hat.
Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, bei der der genannte poröse Träger Cordierit umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, bei der der genannte poröse Träger aus der Gruppe bestehend aus Schaumkeramik, Wabenkeramik, Metalltuch oder Quarzwolle ausgewählt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 37, bei der der genannte Katalysator Platin aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 38, bei der der genannte Katalysator von Dihydrogenhexachlorplatin(IV) (Chlorplatinsäure) abstammt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 39, ferner umfassend eine Heizvorrichtung zum Vorwärmen des genannten Katalysators.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Auffangvorrichtung (410; 560) einen Katalysator und eine Ultraviolett-Lichtquelle umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 41, bei der die Ultraviolett-Lichtquelle in Glas gekapselt ist, das mit einem porösen Titandioxidmembrankatalysator beschichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 42, bei der eine elektrostatische Ladung an die Membran angelegt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Kühlvorrichtung zum Verringern der Temperatur der thermisch freigesetzten Kondensate.
Vorrichtung nach Anspruch 44, bei der die Kühlvorrichtung ein Wärmeaustauscher ist.
Vorrichtung nach Anspruch 30, bei der die Auffangvorrichtung (410; 560) ein Filter und einen Kanal zum Leiten der thermisch freigesetzten Kondensate zum genannten Filter aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 46, bei der das Filter Aktivkohle aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 47, bei der das Filter ein statisch aufgeladenes Mittel aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 33, bei der der Katalysator ein Einweg- oder ein wiederverwendbarer Katalysator ist.
Vorrichtung nach Anspruch 33, ferner umfassend einen Ventilator zum Erzeugen eines Luftstroms durch den Kanal.
Vorrichtung nach Anspruch 50, bei der der Luftstrom ungefähr 300 cm³/min bis ungefähr 1200 cm³/min beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Hülse mit einer äußeren Oberfläche (202) gebildet ist, die eine äußere Oberfläche mit einer äußeren Spiralnut (203) hat, die das in der äußeren Spiralnut (203) spiralförmig angeordnete Heizelement (210) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 52, bei der die Hülse mit einer inneren Oberfläche gebildet ist, die eine der genannten äußeren Spiralnut (203) entsprechende innere Spiralnut (203) hat, um angesaugte Luft umfangsmäßig um den Tabak herum zu leiten.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das genannte Oberflächenelement (200) eine zylindrische Hülse aufweist, die eine durch einen Spalt von dem erhitzten Tabak und/oder Tabak getrennte innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche (202) hat, die angesaugte Luft entlang der genannten äußeren Oberfläche (202) leitet, wobei die genannte innere Oberfläche die Luft entlang der genannten inneren Oberfläche leitet, und ferner umfassend einen Verteiler zum weitgehend einheitlichen Verteilen angesaugter Luft entlang der genannten inneren Oberfläche der genannten zylindrischen Hülse.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 54, bei der der genannte Verteiler ein ringförmiges Element aufweist, das an der genannten äußeren Oberfläche (202) der genannten zylindrischen Hülse angeordnet ist und ein Luftverteilungsmuster definiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das genannte Oberflächenelement (200) eine weitgehend zylindrische innere Oberfläche definiert, der elektrische Anzünder das Tabak enthaltende Material durch eine Mehrzahl von Tabakheizelementen (210) erhitzt, die eine zylindrische Zigarettenaufnahmeanordnung bilden, und die weitgehend zylindrische innere Oberfläche der von der genannten Mehrzahl von Heizelementen (210) gebildeten zylindrischen Zigarettenaufnahmeanordnung gegenüberliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 56, bei der die Heizelemente (210) die Mehrzahl von Tabakheizelementen (210) umfassen und die Vorrichtung ferner eine mit der genannten Mehrzahl von Heizelementen (210) verbundene Quelle elektrischer Energie und ein Steuergerät (41) zum Steuern des Erhitzungsbetrags der genannten Heizelemente (210) zum Gewährleisten der thermischen Freisetzung der Kondensate umfasst, wobei das genannte Steuergerät die Zufuhr elektrischer Energie steuert, wobei das genannte Steuergerät einen Pulsbreitenmodulator (60) zum Anlegen einer vorbestimmten Menge elektrischer Energie nacheinander an jedes der genannten Mehrzahl von Tabakheizelementen (210) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 57, bei der der genannte Pulsbreitenmodulator (60) die Zufuhr elektrischer Energie zur genannten Mehrzahl von Heizelementen (210) moduliert, sodass elektrische Energie ungefähr 20 bis ungefähr 200 Mal pro Sekunde an jedes der genannten Heizelemente (210) angelegt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Anzünder ferner eine wiederaufladbare Batterie aufweist und die Vorrichtung ferner eine Versorgung der wiederaufladbaren Batterie des elektrischen Anzünders mit elektrischer Energie und einen Ladungsregler zum Steuern der Zufuhr elektrischer Energie zur wiederaufladbaren Batterie des elektrischen Anzünders umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 59, bei der der Regler, wenn die genannte Batterie voll aufgeladen ist, ein Signal erzeugt und das erzeugte Signal an das Steuergerät sendet, um anschließendes Erhitzen von Tabak oder Tabak enthaltendem Material zuzulassen.
Vorrichtung nach Anspruch 59 oder 60, bei der die Vorrichtung ein Hauptteil (500) und einen handgehaltenen Anzünder aufweist; das Hauptteil (500) mit wenigstens einem Batterieaufladeschlitz (515) versehen ist, der zum Aufnehmen der wiederaufladbaren Batterie in elektrischem Kontakt mit der Elektrizitätsversorgung ausgeführt ist; und das Hauptteil (500) mit einer Anzünderaufnahmebuchse versehen ist, die den handgehaltenen Anzünder aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 61, bei der der Anzünder in elektrischem Kontakt mit dem Hauptteil (500) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 61 oder 62, bei der es einen Batterieaufladeschlitz (515) gibt.
Vorrichtung nach Anspruch 63, bei der es zwei Batterieaufladeschlitze (515) gibt.
Kammer zum Erzeugen einer örtlichen und geregelten Wärmequelle zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Reinigen oder Warten eines elektrischen Anzünders, wobei die genannte Kammer eine geometrische Form mit einer Längswand mit einer integrierten Spiralnut (203) aufweist, wobei die genannte Wand eine innere und eine äußere Oberfläche hat, die genannte Nut eine Prallfläche auf der genannten inneren Oberfläche und einen mit einem elektrischen Widerstand behafteten Weg auf der äußeren Oberfläche definiert, wodurch das Innere der Kammer durch das Anlegen von Elektrizität an den mit einem Widerstand behafteten Weg erwärmt werden kann.
Kammer nach Anspruch 65, bei der die Längswand eine Hülse ist und die Hülse äußerlich mit einer Keramik beschichtet ist und die genannte Keramik mit dem Widerstandselement überzogen ist.
Verfahren zum Reinigen eines elektrischen Anzünders, der Tabak oder ein Tabak enthaltendes Material zum Entwickeln von Aromen zum Liefern an einen Raucher erhitzt, wobei das Reinigungsverfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen einer Sammelfläche zum Sammeln von entwickelten, nicht an einen Raucher gelieferten Aromen an der Sammelfläche und

Erhitzen der Sammelfläche zu einer gewünschten Zeit, um wenigstens etwas von dem Kondensat von der Sammelfläche thermisch freizusetzen und dadurch von ihr zu beseitigen.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 67, bei dem der genannte Erhitzungsschritt nach einer vorbestimmten Anzahl von einzelnen Erhitzungen des Tabaks oder Tabak enthaltenden Materials stattfindet.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 67 oder 68, ferner umfassend das Inkenntnissetzen des Rauchers zur erwünschten Reinigungszeit.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 67 oder Anspruch 68, ferner umfassend das Inkenntnissetzen des Rauchers vor der erwünschten Zeit.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 67, 68, 69 oder 70, ferner umfassend, dass das Erhitzen von Tabak während des genannten Schrittes des Erhitzens der Sammelfläche vermieden wird.
Reinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 67 bis 71, bei dem der genannte Erhitzungsschritt das Erhitzen der Sammelfläche auf eine ausreichend hohe Temperatur zum Übertragen von Wärme auf andere Anzünderquellen umfasst, wobei wenigstens ein Teil des Kondensats auf den anderen Anzünderflächen thermisch freigesetzt wird, wodurch die anderen Anzünderflächen gereinigt werden.
Reinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 67 bis 72, ferner umfassend das Anordnen wenigstens einer Heizvorrichtung in thermischer Nähe zur Sammelfläche.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 73, ferner umfassend das Anordnen der Mehrzahl von Heizvorrichtungen in thermischer Nähe zur Sammelfläche.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 74, ferner umfassend das Modulieren der Zufuhr elektrischer Energie zum Versorgen jeder der Mehrzahl von Heizvorrichtungen nacheinander mit elektrischer Energie.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 75, bei dem der genannte Modulationsschritt das Modulieren der Zufuhr elektrischer Energie zum Versorgen von jeder der Mehrzahl von Heizvorrichtungen ungefähr 20 bis ungefähr 200 Mal pro Sekunde mit elektrischer Energie.
Reinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 67 bis 77, ferner umfassend das Versorgen wenigstens einer wiederaufladbaren Batterie des elektrischen Anzünders mit elektrischer Energie.
Reinigungsverfahren nach Anspruch 77, bei dem der genannte Schritt des Versorgens wenigstens einer wiederaufladbaren Batterie mit elektrischer Energie gleichzeitig mit dem Erhitzen der Hülse stattfindet.
Reinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 67 bis 78, ferner umfassend das Minimieren des Entweichens der thermisch von der Oberfläche befreiten Kondensate aus dem elektrischen Anzünder.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 64, bei der das Heizelement aus einem Eisenaluminid gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 64, bei der das Heizelement aus einem Nickelaluminid gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend eine reflektierende Zwischenfläche, die das Oberflächenelement (200) teilweise umgibt und Wärme zum Oberflächenelement (200) zurück reflektiert.
Vorrichtung nach Anspruch 82, bei der die reflektierende Zwischenfläche eine reflektierende metallische Aluminium- oder Goldbeschichtung oder -umhüllung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Hülse aus einem Metall ist und mit einer Keramikschicht beschichtet ist.
Vorrichtung zum Reinigen und Wiederaufladen eines Anzünders (21) eines elektrischen Systems zum Rauchen, umfassend:
ein Hauptteil (500), das mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist,

einen in dem genannten Hauptteil (500) angeordneten Transformator zum Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom,

ein Behältnis (535) in dem genannten Hauptteil (500) zum Einführen eines eine Batterie enthaltenden Anzünders, wobei das genannte Behältnis mit dem Transformator elektrisch verbunden ist,

eine Kondensathülse (200) zum Einschließen von während elektrisch betriebenem Rauchen von Tabak oder Tabak enthaltendem Geschmacksstoff gebildetem Kondensat,

eine Heizvorrichtung (210) in thermischer Nähe zur Kondensathülse zur Freisetzung von Kondensat davon,

Steuerschaltungsanordnung (520) zum Steuern des Wiederaufladens und Reinigens des Anzünders, wobei die genannte Steuerschaltungsanordnung umgewandelte Gleichstromenergie zum Aufladen der Batterie und zum thermischen Freisetzen von Kondensat vom Anzünder durch Aktivieren der Heizvorrichtung nutzt, und

eine Auslassöffnung (564) zum Ausstoßen von während des Reinigens des Anzünders freigesetztem Kondensat.
Vorrichtung nach Anspruch 85, bei der die Heizvorrichtung ein Heizelement (210) umfasst, das sich auf der Oberfläche einer Kondensathülse befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 85, bei der die Heizvorrichtung eine Mehrzahl von Heizelementen (210) in der Kondensathülse umfasst, wobei die genannten Heizelemente (210) zum Erhitzen von Tabak während der normalen Benutzung des Anzünders als einem System zum Rauchen konfiguriert sind.