专利名称：电吸烟系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种电吸烟系统和在吸烟期间减少气态成份的方法。
背景技术：
通过点燃包装后的烟丝杆端部，并抽吸卷烟的嘴端而主要将空气抽吸通过所述点燃端，传统的卷烟被消费。在一口烟期间，在大量的烟丝在超过800℃的温度下燃烧期间，传统的卷烟输送燃烧结果的烟草烟雾。燃烧热从烟丝中释放出多种气态燃烧产物和馏出物。由于这些气态产物通过卷烟被吸取，它们冷却和凝结，形成包含与吸烟相关的口味和气味的烟雾。在抽吸之间的阴燃期间，普通卷烟产生侧流烟雾。一旦点燃，它们必须被完全燃烧或被丢弃。再次点燃一只传统卷烟是可能的，但是因主观原因(香味、口味、气味)，对于一位有眼光的吸烟者通常是一项没有吸引力的建议。
在电吸烟系统中，希望用由普通卷烟满足吸烟者感受的方式输送烟草烟雾，例如立即响应(一旦吸烟，立刻输送烟草烟雾)、所希望的传送程度(与FTC焦油标准有关)，具有所希望的抽吸(RTD)阻力，对于每根烟与每根烟、每一口烟与每一口烟来说的一致性。
共同被转让的美国专利US5,060,671、US5,144,962、US5,372,148、US5,388,594、US5,498,855、US5,499,636、US5,505,214、US5,530,225、US5,591,368、US5,665,262、US5,666,976、US5,666,978、US5,692,291、US5,692,525、US5,708,258、US5,750,964、US5,902,501、US5,915,387、US5,934,289，US5,954,979、US5,967,148、US5,988,176、US6,026,820和US6,040,560介绍了电吸烟系统和制造卷烟的方法。这些专利的内容都被结合在本发明中作为参考。
发明内容
本发明提供一种包括卷烟和引燃器的吸烟系统。所述卷烟包括部分填充有烟丝的筒形烟草网(tobacco mat)，从而确定被填充的烟丝杆部分，被填充的烟丝杆部分邻近卷烟自由端。卷烟包括围绕被填充的烟丝杆部分的包裹料，所述包裹料包括纤维素网状物材料以及至少一种位于其内的填料。所述填料包括包含铵的化合物，其数量能有效地减少当烟丝杆部分点燃/加热分解时所产生的烟草烟雾中的气态成份。引燃器至少包括一个加热叶片和适于控制加热叶片的加热的控制器，引燃器被设置的至少部分地容置卷烟，从而加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热，控制器被操纵，限制所述加热区域的加热不超过500℃，从而产生至少能够降低烟雾中的一种气态成份的烟雾，所述至少一种气态成份包括一氧化碳、1，3丁二烯、异戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氢、O-甲苯胺、2-萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、儿茶酚、苯并蒽和苯并芘。
本发明的不同特征在附图中被显示，其中相同的附图标记表示相同的元件。
图1是一个符合本发明最佳实施例的吸烟系统的透视图，其中，卷烟被插入电子操纵引燃器内；图2是一个图1所示抽烟系统的透视图，此时结束吸烟，将卷烟从引燃器中抽出；图3A是一个图1中加热器夹具部位的透视图，包括起伏的发针加热器元件和优选空气进气系统的部位；图3B是一个包括图3A所示起伏发针加热器元件的优选加热器夹具的侧视图；图3C是一个图4所示卷烟的侧视图，所述卷烟被插入图6所示加热器夹具内，在图6中用横截面视图显示加热器夹具；图4是一个图1所示卷烟的优选实施例的详尽透视图，此时，卷烟的某些部分被部分地剖开；
图5是一个图1和2所示引燃器的优选控制电路；图6是一个图4所示卷烟的侧横截面视图，卷烟的自由端与引燃器内的止动元件接触；图7和8是一个图表，显示符合本发明的吸烟系统所产生的烟雾的气态成份的降低。
具体实施例方式
参考图1和2，本发明优选实施例提供吸烟系统21，其优选包括被部分填充的过滤嘴卷烟23和可重复使用的引燃器(lighter)25。卷烟23适于插入开设在引燃器25前端29上的卷烟接收器27中或从卷烟接收器27上移走。一旦插入卷烟23，采用与普通卷烟相同模式，使用吸烟系统21，但是不点燃或阴燃卷烟23。一口烟或多口烟后，卷烟23被丢弃。
最好，卷烟23为每根烟提供8次抽吸(puffs)(抽吸周期)或更多抽吸，然而这是设计方面的事情，可以调整抽吸的总数量为更少或更多的抽吸。在优选实施例中，在邻近卷烟23自由端15的位置，卷烟23包括至少一个周向穿孔环12，优选还包括第二穿孔环或多个穿孔环14，在卷烟23的外包裹料的下面，优选包括多个孔16。
引燃器25包括具有前壳体部分33和后壳体部分35的壳体31。一个或多个电池35a可拆卸地位于后壳体35内并向加热器夹具39提供能量，加热器夹具(fixture)39包括多个电阻、加热元件37(参考图3A～3C)。加热元件37被设置在前壳体33内，沿卷烟接收器27的中间部位可滑动地接收卷烟23。位于加热器夹具39的底部300的挡块183确定了卷烟接收器27的终端。
控制器包括前壳体部分33内的控制电路41，在执行每次抽吸周期期间，其有选择地在电池35a和一个或多个加热器元件37之间建立电联系。本发明优选实施例包括用于影响空气在引燃器内的进入和路径选择的空气管理系统，其包括将参考图3C而详细讨论的方面。
参考图1和2，引燃器壳体31的后端部分35适于被轻易地开启和关闭，例如利用螺钉或搭扣配合元件，从而便于电池的更换。如果希望，可以设置电子插座或接头，用于在充电器内由家用电流等对电池进行充电。最好利用燕尾接合或插口装配，前壳体33可拆卸与后壳体部分35相接。
这样选择电池35a的尺寸，使其向加热器37提供足够能量，电池35a可以是可更换和重新充电类型。诸如电容器的另一种电源也是适合的。在优选实施例中，所述电源包括四个串连的镉镍电池，总空载电压(non-loaded voltage)大致是4.8～5.6伏。然而根据吸烟系统21内其它元件的特征，特别是加热元件37的特征，选择电源特性。内容结合在本发明申请中的被共同转让的美国专利US5,144,962介绍了几种适合于本发明吸烟系统的电源类型，例如重新充电电池和包含电池和由电池进行充电的电容器的能量装置。
参考图2，电路41被抽吸致动传感器45激励，抽吸致动传感器45对在吸烟者最初吸烟时出现的压力变化或空气流速变化非常敏感。抽吸致动传感器45最好被容置在引燃器25的前壳体部位33内，并由延伸穿过加热器夹具39的侧壁部分182的端口45a，与毗邻卷烟23的加热器夹具39内的空间相通。被共同转让的美国专利US5,060,671和US5,388,594介绍了适用于吸烟系统21的抽吸致动传感器45，上述美国专利的内容被结合在本发明申请中。抽吸传感器45最好包括Fujikura Ltd.Model Fss-02PG。另一种适用的传感器是MicroSwitch Division of Honeywell，Inc.，Freeport，Illinois制造的163PC01D35型号的传感器。在检测气流变化时，诸如那些使用热线风速测定法原理的流速检测设备也适用于激励加热器元件37中的一个适合的加热器元件。一旦被传感器45激励，控制电路41将电流引导到一个适合的加热元件37上。
最好在前壳体部分33上，在沿引燃器25的外部部位上，设置指示器51，以便显示保持在卷烟23的吸烟中的抽吸次数。指示器51最好包括7个液晶显示部分。在优选实施例中，当卷烟监测器57检测到加热器夹具39内存在卷烟时，指示器51显示与数字“8”有关的分段图象。监测器57最好包括毗邻加热器夹具39的卷烟接收器27的感应线圈1102以及由控制电路41内的振荡器电路与线圈1102相通的电导线1104。卷烟23内部具有可以影响线圈绕组1102的电感的箔环等，从而，一旦卷烟23被插入接收器27内，监测器57向电路41产生表示卷烟存在的信号。控制电路41反过来向显示器51提供信号。表示器51上的数字“8”的显示反应，可以为每根卷烟23提供8次抽吸，也就是还没有进行任何抽吸周期，没有一个加热器元件37被激励，对卷烟23进行加热。当卷烟23被完全抽完后，表示器显示数字“0”。当从引燃器25上拔出卷烟23时，卷烟监测器57不再检测卷烟23的存在，表示器51被关闭。
被共同转让的美国专利US5,902,501介绍了感应卷烟监测器57的操作和详细情况，该专利的全部内容被结合在本发明申请中。可以使用其它类型监测器代替上述监测器57，例如OPTEX技术Inc(公司).，1215West Crosby Road，Carrollton，Texas75006所制造的OPR5005类型的点火传感器。
在另一种显示剩余的抽吸次数的方案中，监测器还可以显示是否所述系统工作或不工作(“on”或“off”)。
另外几种使用上述卷烟监测器57的可能方案中的一种方案是，可以设置一机械开关(未示)检测卷烟23是否存在，还可以设置一复位按钮(未示)，当新的卷烟插入引燃器25内时，重新设定电路41，也就是导致表示器51显示数字“8”等。应用在本发明吸烟系统21内的电源、电路、抽吸致动传感器和表示器在被共同转让的美国专利US5,060,671、US5,388,594和US5,591,368中被介绍，上述专利的内容都被结合在本发明申请中。
参考图3A和3B，引燃器25的前壳体部分33包围基本上圆柱形加热器夹具39，圆柱形加热器夹具39的加热器元件37滑动地接收卷烟23。加热器夹具39适于在相对于加热器元件37固定关系下支撑被插入的卷烟23，从而，沿每根被新插入卷烟23，在几乎相同的部位，加热器元件37沿卷烟23的侧面被定位。在优选实施例中，加热器夹具39包括8个相互平行的加热器元件37，这些加热器元件37围绕卷烟接收器27的轴线被对称地同心地设置。每个加热器元件37抵靠被完全插入的卷烟23(或与插入的卷烟23热相通)的位置在此被称作加热器足迹(footprint)或烧焦(char)区域42。在优选实施例中，烧焦区域42的长度大约是14毫米，起始于距卷烟23的自由端15大约9毫米之处。当然，在不同的引燃器和卷烟设计中，这些关系是可以改变的。例如在另一种模式中，烧焦区域42从距卷烟23的自由端12毫米之处延伸至23毫米。
参考图3C，为了确保相对于每根卷烟23一致地设置加热元件37，加热器夹具39配备有包括杯形制动件183的底部300，在将卷烟23插入引燃器25的卷烟接收器27期间，迫使卷烟23的自由端15抵靠在杯形制动件183上。制动件183的杯形被构造的一旦卷烟23被完全插入时封闭(闭塞)卷烟23的自由端15，从而空气不能通过被抽吸而通过自由端15，仅能沿卷烟23的侧壁流动。
参考图3A和3B，优选加热器元件37被设计成发针加热器元件37，也就是每个加热器元件37至少包括在端部(末梢)54相连的第一和第二螺旋形的细长元件53a和53b。末梢54邻近卷烟接收器27的开口55。在控制器41的作用下，每个加热器元件37的相反端56a、56b与电源35a的相反电极电相连。更具体地说，通过每个加热器夹具37的电路径被建立，分别通过引线插头104、引线插头104和一个螺旋形元件53a的自由端部位56a之间的接头121，通过至少末梢54的一部分到达另一个螺旋形元件53b和其端部56b。最好被一体形成的、公用连接环110在细长元件53b的所有端部56b之中提供公用电连接。在该优选实施例中，环110通过环110和销105之间的接头123与电源35a(或公用)的正端相连。共同被转让的美国专利US5,060,671、US5,388,594和US5,591,368介绍了加热器夹具39内的电连接的结构和建立，这些专利的内容被结合在本发明申请中。加热器部位53a、53b和54形成了加热器叶片120。
加热器夹具39的其它优选设计包括笔直发针加热器元件37形式的加热器元件，这些加热器元件在共同被转让的美国专利US5,591,368中被介绍，共同被转让的美国专利US5,388,594介绍了一种“单一螺旋形”加热器元件，这些专利的内容都结合在本发明申请中作为参考。
其它作为引燃器25的一部分可操作的加热器夹具37包括共同被转让的美国专利US5,665,262和US5,498,855所介绍的加热器夹具37，所有这些内容都被结合在本发明申请中。
最好，在电路41的控制下，加热器37被电源35a单独驱动，最好在围绕卷烟23四周的位置，对卷烟23进行8次加热。象普通的传统卷烟那样，所述加热给卷烟23提供8次抽吸。一次或多次或所有抽吸时，可以优选同时驱动一个以上的加热器元件。
参考图4，卷烟最好象共同被转让的美国专利US5,499,636介绍的优选实施例那样被构造，该专利内容被结合在本发明申请中。
参考图3A、3B和3C，最好抽吸传感器45通过端口45a与加热器夹具39的内部相通。最好，端口45a邻近加热器夹具39的底部300。这种位置减少了端口45a与穿过加热器夹具39的体部通到端口45a的毗邻通道被残渣(debris)或烟草烟雾冷凝物阻塞的风险。
加热器夹具39包括与歧管1202相通的空气入口1200，歧管1202至少部分地由穿孔环带1204和接收器27的体部限定。环带1204最好包括四个直径大致为0.029英寸的孔1206，以便随着空气通过空气入口1200和歧管1202被抽入引燃器影响最小压降。孔1206的尺寸和数量可以变化，但是可以被这样构成，从而一旦对被插入的卷烟进行抽吸，提供足够的压力降。当空气进入引燃器时，引起压降，从而抽吸传感器45被操纵，识别初始的抽吸。在优选实施例中，环带1204的孔1206引起大约25±5毫米水柱的RTD。在环带1204被引起的压降大小可以被选择，从而在压力传感器45可以检测的范围内，但是缩小这样的需求，从而所希望的RTD(吸烟阻力)的余数主要受卷烟23的影响。在优选实施例中，希望共计为4～5英寸水柱(100～130毫米水柱)的RTD，其中大约25毫米水柱的RTD在环带1204被产生。因而，卷烟23的RTD最好在大致75～105毫米水柱RTD范围内，当被插入引燃器25内时，引燃器25所引起的压降大致是25毫米水柱。根据本发明，卷烟RTD的调整包括调整卷烟23的填充部位88上的穿孔12(随机)的数量和范围。
毗邻接收器27的优选环带1204的孔1206远离残渣和凝结物，否则，残渣和凝结物将阻塞孔1206。
当初始抽吸时被抽进引燃器的空气以基本上纵向(轴向)速度分量进入卷烟，趋向加热器夹具300的底部300。已经发现，通过至少引导一部分进入的气流向插入的卷烟23返回，毗邻底部300的流动偏转导向板或环形空气陡降部分(air-swoop)1210增强了系统21的烟草烟雾的输出(输送)。不希望受理论的束缚，相信所述空气陡降部分1210趋向于将气流引导到卷烟23具有穿孔12的区域。优选环形空气陡降部分1210相对于完全插入的卷烟23处于这样的位置，从而空气陡降部分1210通常位于卷烟23的穿孔12的周围。
已经发现，如果空气陡降部分1210由金属构成，或加热器夹具39的所有体部由诸如不锈钢的金属构成，或至少加热器夹具39邻近被插入的卷烟23的部位由金属构成，空气陡降部分1210的功能被改进。这种情况可以增加输送1mgTPM(FTC)。
卷烟23包括烟丝杆60和过滤嘴62，两者由包边纸(tipping paper)64连接在一起。卷烟23的烟丝杆60优选包括烟丝网状物或“网(mat)”66，其已经被折叠成在一端围绕自由流滤器(free-flow filter)74，在另一端围绕烟草芯柱(tobacco plug)80的筒(圆柱形)形。另外，可以使用醋酸纤维素芯柱替代烟草芯柱80。烟草芯柱80的纵向(轴向)范围确定了局部填充后卷烟23的烟丝填充部位。
卷烟外包裹料71围绕烟草网状物66紧密地缠绕并沿纵向接缝被结合在一起，构成一种传统的卷烟。在围绕自由流滤器74和烟草芯柱80缠绕的条件下，卷烟透明外包裹料71保持所述烟草网状物66。
烟草网状物66自身包括基础网状物68和一层沿基础网状物68内表面的烟丝材料70。在烟丝杆60的包边端，烟草网状物66和卷烟透明外包裹料71围绕筒形自由流滤器74缠绕。优选烟草芯柱80与烟草网状物66彼此分开构成，烟草芯柱80包括相对短的被切断填料烟丝构成的短柱，该柱最好已被塞包裹料84缠绕和保持。
一般来说，最好根据烟丝杆60的总长度确定烟草芯柱80的长度，从而沿烟丝杆60，在自由流滤器74和烟草芯柱80之间形成空隙90。空隙90对应于烟丝杆60未被填充部位，并通过烟丝杆60的自由流滤器74与过滤嘴62流体相通。
过滤嘴62最好包括邻近烟丝杆60的自由流滤器92以及位于远离烟丝杆60的过滤嘴62末端的嘴滤器芯柱94。最好，自由流滤器92是筒形的，且以极小压降传送空气。然而，可以使用其它低效率的标准结构的滤器替代。自由流滤器92的内径优选是2～6毫米，最好比烟丝杆60的自由流滤器74的内径大。
虽然优选嘴滤器芯柱94包括低效也就是15％～25％的过滤器，出于外观目的，如果希望，嘴滤器芯柱94封闭过滤嘴62的自由端，从而形成一些过滤。
参考图4，在邻近卷烟23的烟丝杆部分的自由端15的位置，部分被填充的卷烟23至少包括1行穿孔12。优选1行穿孔12的孔数量是12个，也可以利用Hauni类型501的在线激光穿孔系统，以400微秒脉冲宽度，将所述一行穿孔12形成为窄缝(孔眼(perf-hole))。所述行穿孔12的每个孔眼17最好延伸穿过卷烟透明外包裹料71、通过烟草垫66和拴包裹料84。
参考图2，最好每行穿孔12位于或邻近烧焦区域42的端部42a。据信这种布置促进加热后的空气进入烟草芯柱80，在抽吸期间，对高温热解产生额外的优良效果，从而输送(TPM-FTC)被增强。
为了进一步改善输送，包含上述孔眼17的其它一行或多行穿孔14可以被设置在沿烟丝杆60的填充后部位88的位置上，优选在与加热器烧焦区域或足迹42重叠的部位，或至少部分重叠的部位，和/或邻近卷烟23的自由端15的位置。在后一种情况下，第二行穿孔14被设置在距卷烟23的自由端15大约4毫米的位置，穿孔行12或14任一种或两者可以包含单行或双行孔眼17。
根据两种相反的考虑，设计孔眼17的数量和大小。上述的额外行穿孔12、14有助于增强卷烟23的输送。然而，每个额外行穿孔12、14减少沿卷烟23侧壁的RTD。优选电吸烟系统21的总RTD应该提供给吸烟者这样大小的阻力，也就是与传统卷烟一样，抽大致4～5英寸水柱(大致100～130毫米水柱)或80～130毫米水柱。
已经发现向加热器元件37提供23.8焦耳的总能量，在距卷烟自由端15大约12毫米的位置具有双行穿孔12(双行孔12)的卷烟23可以产生大致比3微克TPM(FTC)大的输送。此外，利用额外的第二行穿孔14，可以获得进一步的传送。
然而，每个额外行孔眼17降低RTD，对于整个电吸烟系统21来说，优选RTD保持在大约100毫米水柱。如果对于指定的卷烟23需要额外的输送，RTD接近其下限，通过在网66自身上设置多个周向间隔分布的孔16，可以获得额外输送。优选每个网孔16的直径大致是1毫米，数量是6个，从而，网66必需的抗张强度被维持，从而可以适应机械制造。可以使用被共同转让的美国专利US5,666,976所介绍的设备制造所述网孔，该专利的内容被结合在本发明中。
优选网66上的孔16被卷烟透明外包裹料71覆盖，优选每行穿孔12、14被设置的远离网孔16行，从而它们不重叠。在优选实施例中，网孔16距卷烟23自由端15大致7毫米，在距卷烟23自由端15大致12毫米的位置设置两行穿孔12。采用这样布置，卷烟实现6毫克TPM(FTC)或更高。网孔16可以有助于卷烟23的额外传送，无需象每个额外行孔眼17那样程度地减少RTD。因而，可以利用穿孔12、14行实现所希望的卷烟23的传送，使用对RTD具有极小影响的网孔16调整或增加传送。
很多传统卷烟显示大致80毫米～130毫米水柱的抽吸阻力(RTD)。当不使用卷烟测试时，符合本发明的电吸烟系统的引燃器显示大致20毫米～30毫米水柱的RTD。当自身抽吸符合本发明的具有激光穿孔和垫孔的卷烟时(在电吸烟系统的引燃器之外)，所述卷烟显示大致20毫米～30毫米水柱的RTD，但是当将卷烟插入电吸烟系统的引燃器内时，电吸烟系统(引燃器和被完全插入的卷烟)产生大致50～75毫米的水柱。
参考图2和5，引燃器25的电子控制电路41包括逻辑电路195，其优选包括微型控制器或特殊用途的集成电路(“ASIC”)。该控制电路也包括用于检测卷烟23插入引燃器25内卷烟接收器27内情况的卷烟传感器57、用于检测被插入卷烟23的抽吸的抽吸传感器45、用于表示保持在卷烟上的抽吸次数的LCD表示器51、电源35a和定时网络197。
逻辑电路195可以包括能够执行在此讨论功能的任何普通电路。与其它元件所执行的模拟功能一起，场可编程门阵列(例如可以从Actel公司(Corporation)、Sunnyvale，California购买的ACTEL A1280A FPGAPQFP 160类型)或微控制器可以被编程，执行数字逻辑功能。ASIC或微型控制器可以在一个元件上执行模拟和数字功能。例如在共同被转让的美国专利US5,388,594，US5,505,214，US5,591,368和US5,499,636中介绍了类似于本发明控制电路41和逻辑电路195的控制电路和逻辑电路的特征，上述美国专利的内容被结合在本发明申请中。此外共同被转让的美国专利US6,040,560也介绍了其它细节，该专利内容也被结合在本发明申请中。
在优选实施例中，8个单独的加热器元件37与电源35a的正极相连，并通过相应的场效应晶体管(FET)加热器开关201～208接地。在逻辑电路195的控制下，分别通过端子211～218，在逻辑电路195执行动力循环期间，单个(或被选择的)加热器开关201～208将被打开。逻辑电路195提供信号，激励或不激励某个加热器开关201～208，从而激励和不激励加热器夹具39的相应加热器元件37。
逻辑电路195与定时电路197配合，根据预定总循环周期(“Ttotal”)，精确地执行每个加热器元件37的激励和不激励，并将每个总循环周期精确地分隔成预定数量的阶段，每个相位具有自身的预定周期(“ tphase”)。在优选实施例中，选择总循环周期Ttotal为1.6秒(小于两秒，所述两秒是与吸烟者抽吸卷烟有关的周期，加上余量)，总循环周期Ttotal被优选分成两个阶段，第一阶段具有1.0秒的预定周期tphase，第二阶段具有0.6秒的预定周期tphase。总循环周期Ttotal、阶段总数量和不同阶段时间是参数，此外，它们符合下述教导，允许在控制电路41内建立在不同加热器元件37和毗邻的卷烟23的部位之间准确地复制优选热互作用(“热剖面”或“热直方图”)的执行动力循环的能力。此外一旦建立优选的热直方图，控制电路动态调整某些参数(优选每个阶段内的动力循环)，从而在上述电池放电周期所拥有的电压vin范围内，在每个动力循环转确地复制预定的热直方图。
抽吸致动传感器45向逻辑电路195提供指示烟雾激励的信号(也就是在足够的持续时间周期内，连续的压力降低或流速降低)。逻辑电路195包括防振动程序，以便消除最小压力波动和卷烟上更持续的抽吸之间的区别，从而避免加热器元件响应于来自抽吸致动传感器45的错误信号无意致动。抽吸致动传感器45可以包括压阻压力传感器或用于驱动操作放大器的光学片状物(flap)传感器，反过来，其输出被用于向逻辑电路195提供逻辑信号。适于与烟雾系统连用的喷烟致动传感器包括MicroSwitch Division of Honeywell，Inc.，Freeport，Illinois制造的163PC01D35型号的硅传感器，或可以从Lucas-Nova，Fremont，California购买到的NPH-5-02.5GNOVA类型的传感器，或可以从SenSym Incorporated，Sunnyvale，California购买的SLP004D类型的传感器。
卷烟传感器57位于卷烟接收器27内并向逻辑电路195提供表示卷烟已经插入引燃器25内的信号。优选邻近制动件183设置第二传感器，从而确定是否卷烟已经被完全插入接收器27内。
为了保存能量，优选抽吸致动传感器45和卷烟传感器57以低负载循环循环(从大约2％～10％负载循环)。例如，优选每10微秒抽吸致动传感器45开启1微秒。例如，如果在4个连续周期期间(也就是40微秒)抽吸致动传感器45检测到表示抽吸的压力降低或气流，抽吸致动传感器45通过端子221发送信号到逻辑电路195。逻辑电路195然后通过端子211～218中适合的端子发送信号，使FET加热器开关201～208中任一个开启。
类似的，优选每10微秒开启烟传感器571微秒。例如如果卷烟传感器57检测发现表示引燃器25内存在卷烟23的4个连续的反射脉冲，光传感器通过端子223向逻辑电路195传送信号。逻辑电路195然后通过端子225向抽吸致动传感器45发送信号，开启该抽吸致动传感器45。逻辑电路195也通过端子227向指示器51发送信号，使指示器51开启。上述调制技术减少了抽吸致动传感器45和卷烟传感器57所需要的时间平均电流，延长了电源37的寿命。
逻辑电路195包括PROM(可编程序的只读存储器)301，其最好至少包括两个数据库或“检查表”302和304，优选包括第三数据库(检查表)306，可能包括第四检查表307。检查表302、304(优选306、306)中每个将表示电池电压vin的信号转变成表示执行负载循环不同阶段的负载循环(第一阶段dc1、第二阶段dc2)信号。第三和第四检查表306、307的功能类似。
一旦开始负载循环，逻辑电路接收表示电池电压vin的信号，然后将该读数vin与第一检查表302对比，确认用于该负载循环的第一阶段启动的负载循环。第一阶段连续，直至定时网络197提供表示第一阶段的预定时间(tphase1)已经过去的信号为止，因此，逻辑电路195基准vin和第二检查表304为第二阶段的开启而建立负载循环dc2。第二阶段连续，直至定时网络197提供表示第二阶段的预定时间(tphase2)已经过去的信号为止，因此，定时网络197在端子229向逻辑电路195提供一关闭信号。优选，逻辑电路195也可以开启第三阶段，并建立负载循环dc3，第二阶段的预定时间(tphase3)已经过去为止，不能建立关闭信号。在第四阶段(tphase4)，类似状况可以被建立。
虽然通过将参考检查表限制在每个阶段的初始部分，建立每个阶段要被实施的负载循环，而实践本发明。制度和优选实践是使逻辑电路195被构造的连续地通过检查表302、303、306、307一起参考vin，从而随着控制电路在每个阶段操作，响应于电池电压的波动，动态地调整为负载循环设置的数值。这种设备提供更精确的所希望的热直方图的重复。
也可以使用其它定时网络电路结构和逻辑电路，例如被共同转让的美国专利US5,388,594、US5,505,214、US5,591,368、US5,499,636和US5,372,148，所有这些专利的内容都被结合在本发明中。
在操作期间，卷烟23被插入引燃器25内，由卷烟传感器57检测卷烟的存在。卷烟传感器57通过端子223向逻辑电路195传送信号。逻辑电路195确定是否电源35a被充电或是否有关电压低于可接收的最低vinmin。如果将卷烟23插入引燃器25内后，逻辑电路195检测电源35a的电压太低，低于vinmin，指示器51闪烁，阻止引燃器25进一步操作，直至电源35a被重新充电或更换。在加热器元件37的启动期间，监视电源35a的电压，如果电压低于预定值，加热器元件37的启动被中断。
如果电源35a被充电，电压足够，逻辑电路195通过端子225向抽吸致动传感器45发送信号，确定吸烟者是否正在吸卷烟23。同时，逻辑电路195通过端子227向指示器51发送信号，从而，LCD将显示反映有8次抽吸的数字“8”。
当逻辑电路195通过端子221从抽吸致动传感器45接收到已经发现连续的压降或气流的信号时，逻辑电路通过端子231向定时网络197发送信号，致动定时网络197，采用上述方式，分阶段开始执行功能。通过逐减计数(downcount)程序，逻辑电路195也确定，8个加热器元件中的一个加热器元件要被加热并通过端子211～218发送信号，使FET加热器开关201～208中的适当的一个被开启。在计时器运行期间，适合的加热器继续保持开启。
当定时网络197通过端子229向逻辑电路195发送表示计时器已经停止运行的信号时，处于开启的FET加热器开关211～218被关闭，从而，从该加热器元件37上取消能量。逻辑电路195也downcounts，并通过端子227向指示器51发送信号，从而指示器将显示少了一次抽吸(也就是第一次抽吸后，“7”)。当吸烟者再次吸卷烟23时，逻辑电路195开启另一个预定的FET加热器开关211～218，从而，向另一个预定的加热器元件提供能量。上述工序被重复，直至指示器51显示“0”，意味着不能在吸卷烟23。当卷烟23从引燃器25上取下时，卷烟传感器57指示，不存在卷烟，逻辑电路195被复位。
除了上述特征之外，诸如那些内容被结合在本发明中的美国专利US5,505,214、US5,388,594和US5,372,148所介绍的其它特征可以被结合在控制电路41内。例如，如果希望，可以提供不同的禁止(disabling)特征。一种类型的禁止特征包括阻止时间上靠的过近的抽吸的定时电路(未示)，从而，电源35a有时间恢复。另一种禁止特征是，如果一种未经授权的产品被插入加热器夹具39内，禁止加热器元件37使用的装置。例如卷烟23可以配备有识别特征，在加热器元件37被致动之前，引燃器25必须进行识别。
参考图6，符合本发明实施例的卷烟23包括由包边纸64连接在一起的烟丝杆60和过滤嘴62。在卷烟制造期间，穿孔263可以被设置在烟丝杆60外表面上的一个或多个部位。
被部分填充的过滤嘴卷烟23沿长度方向最好直径一致，与许多传统香烟一样，最好直径范围是7.5～8.5毫米，从而吸烟系统21提供给吸烟者熟悉的“口感”。在优选实施例中，卷烟23的长度最好是62毫米，从而，便于使用通用的包装设备对卷烟23进行包装。过滤嘴94和自由流滤嘴92的总长度最好是30毫米。在烟丝杆60上，包边纸最好延伸60毫米以上。烟丝杆60的总长度最好是32毫米。可以选择与上述实施例所提及的数据不同的其它比例、长度和直径。
卷烟23的烟丝杆60最好包括被折叠成筒形(圆柱形)的烟丝网状物或网66。
与许多传统卷烟相同，外包裹料71紧密地包裹烟丝杆66，并沿纵缝被结合在一起，在围绕自由流滤器74和烟丝芯柱80包裹的条件下，透明外包裹料71保持烟丝杆66。
最好，卷烟透明外包裹料71紧密地围绕烟丝网状物66缠绕，从而提供传统卷烟的外观和感觉。已经发现，当透明外包裹料71是标准类型的卷烟纸时，最好是大约20～50CORESTA(在一分钟内，在1.0千帕压降下，由立方厘米测量的通过每平方厘米材料也就是纸张的空气数量)，最好是30～45CORESTA，基本重量是每平方米23～35克(g/m2)，最好大约是23～30g/m2，以重量计算，填料加入量大约是23～35％，优选为28～33％。卷烟透明外包裹料71最好几乎没有包含柠檬酸盐或其它燃烧改良剂，以重量计算，柠檬酸盐的重量是卷烟透明外包裹料71重量的0～2.6％，优选小于1％。
烟丝网状物66自身最好包含基础网状物68和一层沿基础网状物68内表面分布的烟丝材料。在烟丝杆60的嘴端72，烟丝网状物66和卷烟透明外包裹料71围绕管形自由流滤器拴74缠绕。该自由流滤器芯柱74(在本领域公知为“呼啸穿过”芯柱)在烟丝杆60的嘴端72提供定义和支撑，允许在最小压降下将悬浮微粒从烟丝杆60的内部抽出。自由流滤器拴74也在烟丝杆60的嘴端72被用于流动限制，据说，有助于在吸一口卷烟23期间促进悬浮微粒的形成。自由流滤器芯柱74的长度最好是7毫米，以便于机器操作，最好是环形的，虽然其它形状和类型的低效滤器也是适用的，包括圆柱形滤器芯柱。
在烟丝杆60的自由端78，烟丝网状物66与卷烟透明外包裹料71一起围绕圆柱形烟丝芯柱80缠绕。最好，烟丝芯柱80被构造的与烟丝杆66分开，并包括已经被缠绕在塞包裹料84内并被塞包裹料84保持的相对短的切断填料烟丝柱。
最好烟丝芯柱80在普通烟丝杆制造设备上被构成，从而切断的填料(最好被混合)在传送带上被空气形成为连续的烟丝杆并由连续带状芯柱包裹料84夹住，然后沿纵向缝将带状拴包裹料84胶粘和热密封。根据本发明优选实施例，最好拴包裹料84由几乎没有填料、胶料或燃烧添加剂(每种数量是重量比低于0.5％)的纤维素网状物构成，最好几乎没有胶料。最好，烟丝芯柱包裹料84具有小于每平方米15克的低的基本重量，最好是每平方米13克。烟丝芯柱包裹料84最好具有大致25000～35000CORESTA的高渗透性，最好由软木纤维纸浆制成，马尼拉麻类型的纤维素或其它长纤维纸浆。这种纸张可以从Papierfabrik Schoeller和Hoescht GMBH，Postfach 1155，D-76584，Gernsback GERMANY购买；另一种适用于芯柱包裹料84的纸张是来自DeMauduit of EuimperleFRANCE的纸张TW2000，羧甲基纤维素大约是2.5％的重量比。
操纵烟丝杆制造设备，从而提供密度为每立方厘米0.17～0.30克(g/cc)的烟丝杆，但是优选为每立方厘米0.20～0.30克，最佳是每立方厘米0.24～0.28克。增加数值，避免在烟丝杆60的自由端78出现疏松端。然而，应该理解的是，低的杆密度将允许烟丝柱82出现大比例的悬浮微粒，有助于烟雾。因而，必须在悬浮微粒输送(有助于烟丝柱82内的低杆密度)和避免疏松端(有助于提高杆密度的级别)之间坚持平衡。
烟丝柱82最好包括烟草行业切断填料的混合物，包括包含佛吉尼亚型大叶烟草、白肋烟和东方烟丝的混合物，最好将烟草和包含传统卷烟口感的其它混合物成份重新构成。然而在优选实施例中，美国市场上的烟丝柱84最好包括比例大致是45∶30∶25的佛吉尼亚型大叶烟草、白肋烟和东方烟丝的混合物，其中不包含上述重新构成的烟草或其它切断香料。优选扩展的烟草成份可以被包含在混合物内，以便调整所述杆密度，也可以添加香料。
上述那样被连续形成的烟丝杆根据烟丝芯柱80的预定长度被切片。所述长度最好是7毫米，以便于设备操作。然而，根据卷烟设计，所述长度可以在7～25毫米或更大范围内变化，通过下文参考图7的所进行的介绍，上述内容将变得很清楚。
通常，烟丝芯柱80的长度相对于烟丝杆60的总长度被优选设置，从而，沿烟丝杆60在自由流滤器74和烟丝芯柱80之间确定空隙91。所述空隙91对应于烟丝杆60未填充部位，通过烟丝杆60的自由流滤器与过滤嘴62流体相通。
参考图6，相对于加热器元件37的特性选择烟丝芯柱80的长度和其沿烟丝杆60的相对位置。当卷烟抵靠着引燃器25内的制动件182被适合定位时，每个加热器元件37的部位93沿烟丝杆60的区域与烟丝杆60接触。该接触区域被称作加热器足迹95。加热器足迹95(在图2中用双箭头显示)不是卷烟结构自身的一部分，而是表示烟丝杆60上下述区域，也就是在吸卷烟23期间希望加热器元件37达到操作加热温度。由于该加热元件37被固定在距加热器夹具的制动件182固定距离96处，对于每根卷烟23来说，当其被完全插入引燃器25内时，加热器足迹95始终处于距烟丝杆60的自由端78相同的预定距离处。
最好，烟丝芯柱80的长度、加热器足迹95的长度以及加热器足迹95与制动件182之间的距离被这样选择，从而，加热器足迹95延伸至烟丝芯柱80之外的区域，并与空隙91的部位重叠距离98。加热器足迹95与空隙91(烟丝杆60未填充区域)重叠的距离98也被称作“加热器空隙重叠”98。加热器足迹95与空隙91重叠之外剩余部分的距离被称作“加热器填充重叠”99。
过滤嘴62最好包括邻近烟丝杆60的自由流滤器92以及在远离烟丝杆60的过滤嘴62端部的滤器芯柱94。最好自由流滤嘴92是筒形的，并用极小的压降传输空气。也可以使用其它标准结构的低效滤器。自由流滤嘴92的内径最好是2～6毫米，最好比烟丝杆60的自由流滤器74的内径大。
为了外观目的，嘴端滤器芯柱94封闭过滤嘴62的自由端，如果希望，实现一些过滤，虽然优选嘴端滤器94包括15～25％效率的低效滤器。
自由流滤嘴92和嘴端滤器94最好由拴包装101结合在一起，作为结合芯柱。芯柱包装101最好是多孔的、重量轻的，可以在烟草行业轻易获得的。该结合芯柱由标准的在烟草行业普遍使用的特殊的过滤纸64附着在烟丝杆60上。过滤纸64可以由软木制成，可以是白或其它任何偏好的装饰颜色。
最好根据上述实施例的卷烟23的整体长度是62毫米，其中包括30毫米的过滤嘴62组合芯柱。因而，烟丝杆60长32毫米。优选，烟丝杆60的自由流滤器74至少7毫米长，自由流滤器74和烟丝芯柱80之间的空隙91至少7毫米长。在优选实施例中，加热器足迹95大约12毫米长，从而提供3毫米加热器空隙重叠98，加热器足迹95与烟丝芯柱80重叠部分长度是9毫米。
应该理解是，可以调整空隙91的长度、烟丝芯柱80的长度和孔眼孔263的分布，以便于制造卷烟23，更重要的是调整卷烟23的烟雾特征，包括调整味道、抽吸和输送。孔263的图案、空隙90的长度和加热器滤器重叠数量(和加热器空隙重叠)也可以被操纵，调整反应直接性，促进恒定输送(在一口烟～一口烟基础上和每根烟之间)，控制悬浮微粒在或围绕加热器的凝结。
在优选实施例中，空隙90(烟丝杆60的未填充部位)大致延伸7毫米，确保加热器足迹95和自由流滤器74之间的适当间隙。采用这种方式，设置余量，从而在吸烟期间，加热器足迹95不对自由流滤器74进行加热。其它长度也是适合的，例如如果制造公差允许，空隙91可以尽可能地短，例如4毫米，另一方面，可以超过7毫米，从而形成沿烟丝杆60地细长无填料部位。无填料部位(空隙91)地优选长度大约是4～18毫米，最好是5～12毫米。
在另一个实施例中，卷烟23地整体长度大约是68毫米，其中包括36毫米地过滤嘴62组合芯柱。因而，烟丝杆60地长度是32毫米。最好，烟丝杆60的自由流滤器74至少13毫米长，自由流滤器74和烟丝芯柱80之间的空隙91至少7毫米长。
无论卷烟23的长度是多少，卷烟23可以包括过滤材料，也就是空隙空间可以包含诸如活性碳、风味碳、硅胶颗粒或其它过滤材料。控制器可以编程以便对加热器夹具进行操纵，从而一旦将卷烟23插入EHCSS内，对卷烟23进行加热。例如可以操纵控制电路，向加热叶片输送能量(例如5～6焦耳)，对卷烟23进行加热，从而将湿气从包裹料驱送到卷烟23的中心部位。
在卷烟23的吸烟期间，控制器最好致动一个加热叶片，沿卷烟23的外周将热量施加到加热区域。例如所述加热区域大小是被共同转让的美国专利US5,750,964中所述的3～25mm2，该美国专利的内容被结合在本发明申请中。优选具有带包含铵的化合物填料的包裹料的卷烟加热区域长度是10～20毫米，覆盖10～20mm2区域，根据动力循环，被施加到加热叶片上的热量是15～40焦耳，最好是20～35焦耳。利用这种加热，加热区域可以被加热到500℃的温度，烟丝网可以被加热到200～350℃，最好是220～320℃，由于加热器叶片的热阻，在每个纵端，加热器叶片温度稍低，当加热器叶片达到最大温度时，叶片中心温度可以比端部温度高25～50℃。
已经发现，加热器叶片的加热控制与具有包含铵的化合物填料的卷烟包裹料组合使用导致烟雾中各种成份的减少。优选包含铵的化合物填料是磷酸镁铵(AMP)，当被控制器控制时，根据上述编程的动力循环，优选向加热器叶片提供20～25焦耳的能量。在加热器叶片加热期间，优选烟丝网沿加热区域的温度是200～400℃，最好是220～320℃。优选卷烟包括激光穿孔和/或上述网孔。此外，优选EHCSS封闭卷烟自由端，减少环境气体进入自由端，其包括空气陡降部分，以便将环境气体引导到激光穿孔上和/或上述网孔。
根据本发明，使用EHCSS吸烟，卷烟包裹料包括包含铵的化合物填料，诸如磷酸镁铵(AMP)，优选一水合物形式的AMP的数量有效地减少了卷烟燃烧/高温分解时所产生的烟雾内的气体成份。与碳酸钙是唯一填料的卷烟纸相比，当使用包含铵的化合物填料时，能够减少吸烟系统的主流烟雾中的气体成份数量，上述成份包括一氧化碳、1，3丁二烯、异戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氢、0-甲苯胺、2-萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、儿茶酚、苯并蒽和苯并芘。
图7和8显示了与CaCO3填料相比使用带包含铵的化合物填料(也就是一水合物形式的AMP)的卷烟时在EHCSS内所产生的烟雾成份的相对测量结果。如图所示，对于包含铵的化合物填料中，烟碱和丙烯醛被稍微减少，其它成份急剧下降的两种卷烟来说，诸如TPM、焦油和水的烟雾成分标准是相同的，在测试中没有被减少的一种成份是2-硝基丙烷。在图7和8中未示的是，烟雾中的铵级别被评估为包含铵的化合物填料。
当与普通光标准卷烟(1R4F)相比，本发明的带被组合在纸张包裹料内的磷酸镁铵(AMP)的电加热卷烟每mgTPM大致降低了90％的一氧化碳、1，3丁二烯、苯和苯并芘。降低了40％的乙醛(一个例外是，甲醛高于75％)。
可以使用普通的造纸工序制造本发明的包裹料，从而可有效降低烟雾中气态成份的低溶解度的填料被添加到包含纤维素材料的含水泥浆内，或与其它填料一起被添加到含水泥浆内。
一水合物形式的AMP(MgNH4PO4xH2O，x是1)在水中具有低溶解度，从而可适用于普通造纸工序，例如，填料基本上不能溶解在包含诸如亚麻等纸张成份的水分散体内。也就是包含铵的化合物填料在造纸工序中非常稳定，作为填料可以在最终纸产品中原封不动地继续存在。包括足够的热稳定性，以便在造纸工序内的干燥步骤内继续存在。在吸烟期间，包含铵的化合物填料也放出铵，从而减少烟雾中诸如低分子量乙醛的气态成份的含量。一水合物形式的AMP(单AMP)作为迪磷镁铵石也是公知的，可以从原材料中获得，或从公知的六价形式的鸟粪石被转化为一水合物形式。一水合物形式的AMP可以被设置在表面区域，以一定范围的颗粒尺寸(大多是微米范围)，具有适合的不透明度，在水中具有低溶解度(造纸所需)，还具有其它适用于卷烟纸所希望的填料特性。为了用作卷烟纸填料，单AMP的颗粒尺寸最好小于25微米。最佳小于10微米。
当在制造EHCSS卷烟包裹料时被用作填料时，优选包含铵的化合物填料的数量大致相当于最终包裹料重量的10％～60％，最佳是20％～50％。该百分比被称作填料载荷。虽然，包含铵的化合物填料最好是专用填料，它也可以与纸张中其它填料混合。当是混合物时，60％重量比的填料载荷可以包含一种或多种无机碳酸盐、无机氢氧化物、无机氧化物或无机磷酸盐。这种填料的示例例如包括碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁和氧化钛以及本领域其它公知的填料。
包括包含铵的化合物填料的包裹料的基本重量是每平方米15～75克，由CORESTA方法(“CORESTA单位”)测量的孔隙率是每平方厘米每分钟大致2～200立方厘米。优选的基本重量是每平方米20～50克。优选孔隙率是10～110CORESTA单位。最佳基本量是每平方米25～30克。最佳孔隙率是25～50CORESTA单位。
诸如羧酸或磷酸碱金属盐的燃烧添加剂可以被添加到包裹料内，从而调节或控制燃烧冒烟物品的燃烧速度。例如，以重量计算，可以添加的燃烧添加剂数量是包裹料的2％～15％。燃烧添加剂示例包括富马酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸钾、丁二酸钾、磷酸氢(monohydrogen)钾和磷酸二氢(dihydrogen)钾。
为了制造包括包含铵的化合物填料的包裹料，可以使用普通卷烟生产过程，除了用包含铵的化合物填料代替诸如碳酸钙的普通卷烟纸填料或与诸如碳酸钙的普通卷烟纸填料组合使用之外。纸包裹料可以由亚麻、木纸浆或其它植物纤维制成。此外，纸包裹料可以采用普通的一层包装材料结构、多层包装结构或多层单包装结构。
如果包含铵的化合物填料包括一水合物形式的磷酸铵镁，它可以被这样组合到卷烟纸中。例如，一水合物形式的磷酸铵镁浆料可以与造纸机的原料混合或所述浆料可以被干燥成颗粒形式(例如粉末)，这种粉末可以被混合到造纸原料内。为了阻止一水合物形式的磷酸铵镁转变成六水合物形式，希望维持所述浆料在55℃以上，直至它被直接结合在造纸原料内(最好加热到60℃以上)，或通过急骤干燥也就是在升高温度条件下将水从浆料中排出，直至浆料被干燥成颗粒形式。一旦干燥后，一水合物形式的磷酸铵镁保持稳定。一水合物形式的磷酸铵镁的颗粒尺寸最好是2μm～8μm，最佳是2μm～4μm(微米)。
以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保护范围内。
权利要求
1.一种电吸烟系统包括卷烟和引燃器，卷烟包括部分填充有烟草材料的筒形烟草网(tobacco mat)，确定被填充的烟丝杆部分，被填充的烟丝杆部分邻近卷烟自由端，卷烟包括围绕所述被填充的烟丝杆部分的包裹料，所述包裹料包括纤维素网状物材料以及至少一种位于其内的填料，所述填料包括包含铵的化合物，其数量能有效地减少当烟丝杆部分点燃/加热分解时所产生的烟草烟雾中的气态成份；引燃器包括至少一个加热叶片和适于根据动力循环控制加热叶片的加热的控制器，引燃器被设置得至少部分地容置卷烟，从而加热器叶片加热卷烟的加热区域，控制器能被操纵，以限制所述加热区域的加热不超过500℃，从而产生烟草烟雾，同时降低烟草烟雾中的至少一种气态成份的含量，所述至少一种气态成份包括一氧化碳、1，3丁二烯、异戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氢、0-甲苯胺、2-萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、儿茶酚、苯并蒽和苯并芘。
2.如权利要求1所述电吸烟系统，其特征在于所述控制器限制加热区域的加热，使之温度不超过450℃。
3.如权利要求1所述电吸烟系统，其特征在于所述加热区域覆盖10～20平方毫米的区域，控制器限制加热叶片的加热，通过提供给加热叶片15～40焦耳能量，最好是20～35焦耳，将邻接所述加热区域的烟草网加热到200～350℃的范围。
4.如权利要求1所述电吸烟系统，其特征在于引燃器包括具有多个加热叶片和插座的加热器夹具，所述插座堵塞烟丝杆部分的一个轴向端。
5.一种在权利要求1所述电吸烟系统中使用的卷烟，其特征在于所述卷烟包括与烟丝杆部分的自由端分隔开的穿孔区域。
6.如权利要求5所述卷烟，其特征在于所述卷烟包括过滤材料。
7.如权利要求5所述卷烟，其特征在于在所述筒形烟草网上还包括多个周向间隔的孔，所述孔被包裹料覆盖。
8.如权利要求7所述卷烟，其特征在于所述筒形烟草网包括筒形基础网状物和一层沿所述筒形基础网状物的内部设置的烟丝，所述孔延伸穿过所述基础网状物和烟丝层。
9.如权利要求7所述卷烟，其特征在于所述网孔的直径大约是1毫米，数量是6个并成行设置，所述穿孔区域包括一或两行眼孔(perf-hole)，每行具有12个眼孔。
10.如权利要求5所述卷烟，其特征在于所述填料仅包括铵镁磷酸盐填料。
11.如权利要求10所述卷烟，其特征在于所述铵镁磷酸盐填料大致由镁铵磷酸盐形式的一水合物组成。
12.一种使用权利要求1电吸烟系统的方法，包括如下步骤根据动力循环(power cycle)从电池向加热叶片供应电流，由控制器采用一种方式实施所述动力循环，从而，加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热，产生烟雾，同时减少烟雾中至少一种气态成份的含量，所述至少一种气态成份包括一氧化碳、1，3丁二烯、异戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氢、0-甲苯胺、2-萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、儿茶酚、苯并蒽和苯并芘。
13.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约40％的一氧化碳的含量。
14.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约40％的1，3丁二烯的含量。
15.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约30％的异戊二烯的含量。
16.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约10％的丙烯醛的含量。
17.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约70％的甲醛、至少减少约30％的乙醛、至少减少约40％的丙醛的含量。
18.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约40％的丙烯腈的含量。
19.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约20％的氰化氢的含量。
20.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约30％的0-甲苯胺的含量。
21.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约15％的2-萘胺的含量。
22.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约30％的氧化氮的含量。
23.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约40％的苯的含量。
24.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约40％的甲苯(toulene)的含量。
25.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约25％的NNN的含量。
26.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约30％的苯酚的含量。
27.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约25％的儿茶酚的含量。
28.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约60％的苯并蒽的含量。
29.如权利要求12所述方法，其特征在于加热器叶片对卷烟的加热区域进行加热以产生烟草烟雾，同时与使用电吸烟系统抽相同类型的在包裹料内仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少减少约50％的苯并芘的含量。
30.如权利要求12所述方法，其特征在于所述填料数量与包裹料的总重量相比是约10％～约60％重量比，所述包裹料是单层包裹料，其至少包括一周行穿孔，包裹料的基本重量是约15克/平方米～约75克/平方米，空隙率是约2CORESTA单位～约200CORESTA单位，和/或包裹料包括重量比大约为2％～15％的燃烧添加剂，所述添加剂包括至少一种从下述酸中所选择的酸碱金属盐，所述酸包括富马酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸钾、丁二酸钾、磷酸单氢钾和磷酸二氢钾。
31.如权利要求12所述方法，其特征在于包裹料的基本重量大致是25克/平方米～35克/平方米，空隙率大致是25CORESTA单位～45CORESTA单位，所述填料数量与包裹料的总重量相比是20％～40％重量比，和/或填料的平均颗粒尺寸小于5微米。
全文摘要
一种电吸烟系统包括卷烟和电引燃器，卷烟包括部分填充有烟草材料的筒形烟草网，从而确定被填充的烟丝杆部分和未被填充的烟丝杆部分。包裹料包括包含铵的化合物填料，其有效地减少吸烟期间所产生的烟雾中的气态成分。所述系统包括引燃器，该引燃器至少包括一个加热叶片和适于控制加热叶片的加热的控制器。引燃器被设置的至少部分地容置卷烟，从而加热器叶片加热卷烟的加热区域。操纵控制器，将加热器叶片的加热限制在预定温度范围，该范围允许输送加热烟丝杆部分时所产生的烟雾，同时与抽仅具有碳酸钙作为填料的卷烟相比，至少能够降低烟雾中的一种气态成分。所述可以被减少的气态成分包括一氧化碳、1，3丁二烯、异戊二烯、丙烯醛、丙烯腈、氰化氢、0－甲苯胺、2－萘胺、氧化氮、苯、NNN、苯酚、儿茶酚、苯并蒽和苯并芘。
文档编号A24F47/00GK1633247SQ03803933
公开日2005年6月29日 申请日期2003年2月13日 优先权日2002年2月15日
发明者杰伊·A·福尔尼埃, 约翰·B·佩因三世 申请人:菲利普莫里斯生产公司