吸烟用品和用于冷却经加热的颗粒加载的气体的方法与流程

本发明涉及具有用于吸取颗粒加载的气体的烟嘴的吸烟用品，其中，颗粒加载的气体是经加热的。此外，本发明还涉及用于冷却在吸烟用品中的经加热的颗粒加载的气体的方法。

背景技术：

吸烟用品，典型地说香烟，包括至少一个由包裹材料包裹的烟草柱状体。在许多情况下，吸烟用品还配备有过滤器，以便影响在烟雾中的物质的类型和量。这种大多数由醋酸纤维素或纸制成的过滤器能够减少烟雾的颗粒的份额。过滤器还能够包含其它的物质、如活性炭或香料（aromastoffe，有时也可译为调味剂）。

一般已知的是，在烟草燃烧时在吸烟用品中产生许多有害健康的物质。因此，存在有生产如下吸烟用品的产业的兴趣，所述吸烟用品的烟雾包含值得一提地不太有害的物质。

在此期间，在现有技术中，还广泛地流行有电子的香烟或简称为电子香烟（e-zigaretten），而还广泛地流行有电子的蒸发装置。其以不同的实施方式在现有技术中被已知并且被应用为对于传统的、被烧掉的烟草香烟的替代品。相比于烟草香烟，其在健康上是较有利的，因为由于为了蒸发而设置的液体没有发生如下燃烧，在所述燃烧时在其它情况下释放较大数量的有害物质，由此，其因此能够被视为不太有害健康。

在已知的电子的香烟的情况下，包含在罐中的流体或液体被供应给蒸发器，所述流体或液体在蒸发器中被蒸发。蒸汽然后经由流动管道被导引到排气开口中、到烟嘴中并且能够由使用者吸入。为了将液体输送到蒸发器，通常应用载体材料。所述载体材料例如能够由玻璃纤维、棉絮状地形成的棉材料、不锈钢筛或者类似物形成。

此外，所谓的“加热不燃烧产品（heatnotburnprodukte）”越来越受欢迎。在此，烟草不像在传统的香烟的情况下一样被燃烧，而是仅仅藉由电子的附加装置被弄热。由此，防止了在所述烟草燃烧时在烟草的热分解时会产生的有害健康的物质的形成。

所有前面所提及的产品以及传统的吸烟用品一般具有如下缺点，即所吸入的蒸汽或烟雾被使用者以高的温度接受。这对于使用者来说有时是令人不快的。

技术实现要素：

因此，本发明以如下任务为基础，即说明一种吸烟用品以及一种用于冷却经加热的颗粒加载的气体的方法，其中，由使用者从吸烟用品接受的气体、气溶胶或蒸汽的温度能够被降低。

所述任务在开头所提及的吸烟用品的情况下根据专利权利要求1通过如下方式解决，即包括至少一个用于冷却颗粒加载的气体的冷却机构，颗粒加载的气体在吸取时流动通过冷却机构，冷却机构具有冷却材料，通过冷却机构的冷却借助于冷却材料的吸热过程实现并且所述吸热过程通过经加热的颗粒加载的气体激活。颗粒加载的气体一般应该理解为包含另外的组成部分的气体，首先还是具有固体的和/或流体的组成部分的气溶胶以及蒸汽、雾和烟雾。在使用吸烟用品时，使用者通常通过烟嘴吸取空气。所述空气流动通过吸烟用品。附加地，在传统的香烟的情况下，烟草烟雾被吸取，所述烟草烟雾在其从烟嘴排出并且能够由使用者吸进之前，首先流动通过烟草束并且可能通过过滤器。在本发明中，附加地设置有冷却机构，经吸取的空气和例如烟草烟雾必须在气体流（也就是说由所吸取的空气和烟草烟雾构成的混合物）或电子香烟的湿蒸汽（在下面一般称为颗粒加载的气体）能够从烟嘴排出之前流动通过所述冷却机构。所述冷却机构包括冷却材料，颗粒加载的气体能够流动经过所述冷却材料和/或能够流动穿过所述冷却材料。颗粒加载的气体由于蒸发或燃烧过程被弄热。所述热量用于在冷却材料方面激活吸热过程。在吸热过程中，必须从外部供应能量，以便启动并且能够进行所述过程。所述能量由经弄热的或经加热的颗粒加载的气体提供。因此，在离开冷却机构时，颗粒加载的气体具有比进入到冷却机构中之前小的焓。较小的焓同时意味着具有较低的温度。因此，颗粒加载的气体以比如果在冷却机构中的冷却材料的吸热过程没有被激活其会具有的温度明显较低的温度排出烟嘴。

吸热过程的进行的类型和方式取决于冷却材料的类型与特性。因此，在本发明的有利的设计方案中设置成，吸热过程借助于解吸作用（desorption）实现。在此，已经被证明为有利的是，应用能够将所吸收的水放出到周围环境处的物质作为冷却材料。因此，尤其硅胶和/或沸石能够被应用为冷却剂。

在本发明的另外的设计方案中设置成，吸热过程借助于冷却材料的熔化和/或蒸发来实现。能量还在熔化或蒸发时被带入到冷却材料中。从外部带入的所需要的熔化或蒸发焓，也就是说为了在恒定压力下使样品在其熔点处熔化或在其沸点处蒸发（也就是说从固态的聚集状态转化到液态的聚集状态中或从液态的聚集状态转化到气态的聚集状态中）所需要的能量，负责将颗粒加载的气体在其从烟嘴排出之前冷却下来。不仅无机物质而且有机物质都适合作为冷却材料。

用于设计吸热过程的另外的附加的或备选的可行方案设置成，吸热过程借助于释放无机盐的结晶水来实现。因此，能够应用尤其芒硝(也就是说水合硫酸钠)和泻盐(也就是说水合硫酸镁)作为冷却剂。硫酸钠在烟草产业中部分地被应用于阻碍包裹材料的闷烧，以便使包裹材料不太快地烧掉。所述硫酸钠和相应地类似的无机盐在正常条件下作为结晶的固体存在。结晶水或水合水（hydratwasser）通过结晶的晶格结构在固体之内结合。与解吸作用相反（在所述解吸作用的情况下，水分子不参与到晶格中），水分子在所述盐中与离子配位地或通过氢键结合相结合。对于结晶水的释放需要能量。所述能量通过经加热的颗粒加载的气体提供。因此，在这个过程中，颗粒加载的气体在其能够从烟嘴排出之前冷却下来。

冷却机构能够布置在吸烟用品的不同位置处。在本发明的一个设计方案中设置成，包括如下过滤元件，所述过滤元件在颗粒加载的气体的流动方向上布置在烟嘴之前，并且所述过滤元件包括冷却机构。通过冷却机构在过滤元件中的布置，所述吸烟用品当其例如涉及传统的香烟时能够几乎不加改变地进行设计。具有过滤元件的香烟已经具有如下结构，具有冷却材料的冷却机构能够被带入在所述结构中。

在本发明的另外的设计方案中设置成，冷却机构具有长形的载体材料并且所述长形的载体材料包括冷却材料。载体材料还能够同时形成冷却机构。

对此，在有利的设计方案中设置成，载体材料是经多重折叠的。以这种方式提供尽可能大的表面，颗粒加载的气体流动经过所述表面或颗粒加载的气体流动穿过所述表面。载体材料能够由薄的材料制成，由此能够实现尽可能多的折叠部和相应地大的表面，而不必将吸烟用品的尺寸不成比例地扩大。折叠部还能够如下地进行设计，使得载体材料被卷起或被切割并且部分地交叠地放置。冷却材料能够预先被压上或者涂上到载体材料上。以这种方式，冷却材料的尽可能大面积的施覆是可行的，由此，颗粒加载的气体能够被更好地冷却下来。

载体材料能够被如下地带入到吸烟用品中，即折叠部横向于颗粒加载的气体的流动方向进行布置。以这种方式，颗粒加载的气体必须流动穿过载体材料。对于这种设计方案推荐的是，选用在使用者在烟嘴处吸取时不造成太大压力损失的载体材料，由此，使用者的吸取不会被理解为费力的或令人不快的。因此，载体材料必须是空气可通过的。

载体材料同样能够被如下地带入在吸烟用品中，即折叠部在颗粒加载的气体的流动方向上进行布置。以这种方式，载体材料由颗粒加载的气体流过，而不是流动穿过。因此，载体材料的空气可通过性在这种设计方案中不是强制必要的。

此外能够设置成，载体材料同时是冷却机构和过滤元件的部分。附加地，在折叠部沿着或横向于颗粒加载的气体的流动方向的布置的情况下，能够将过滤材料带入在折叠部的中间空间中以过滤颗粒加载的气体。还能够考虑的是，载体材料已经由过滤材料制造。此外，在吸烟用品中的载体材料的折叠部的备选的布置还能够同时被实现。那么吸烟用品具有如下区段，在所述区段中，载体材料的折叠部沿颗粒加载的气体的流动方向进行取向，并且具有如下区段，在所述区段中，折叠部横向于颗粒加载的气体的流动方向进行取向。

冷却材料能够以不同的类型布置在载体材料处。在吸烟用品的一个设计方案中，冷却材料能够被施加在载体材料的表面上。适合的是，冷却材料被压上或涂上。因此，冷却材料的尽可能大面积的施覆是可行的，由此，颗粒加载的气体能够被更好地冷却下来。

备选地或附加地设置成，冷却材料被带入到载体材料中。在制造例如能够由纸制造的载体材料时，冷却材料能够已经被一起加入到纸浆中。

附加地或备选地，在本发明的另外的设计方案中，冷却材料能够以小的颗粒被带入到冷却机构中。除了之前所描述的设计方案之外，小的颗粒例如能够被带入到载体材料的折叠部的中间空间中，以便进一步改善冷却机构的效果。如果吸烟用品具有传统的过滤器（所述过滤器也包括冷却机构），冷却材料还能够被撒入到过滤材料中。那么过滤元件承担双重功能，因为所述过滤元件将有毒的物质从颗粒加载的气体中过滤出并且同时负责颗粒加载的气体的冷却。附加地或备选地，冷却机构在具有烟草混合物的吸烟用品中还能够直接设置在烟草混合物中，那么其中，小的颗粒被带入到烟草混合物中。颗粒的大小还取决于冷却材料的特性。一般来说，所有没有不成比例地扩大吸烟用品的尺寸的颗粒大小分布都是能够考虑的。就此而言，不成比例意味着相对于传统的吸烟用品的尺寸的严重的偏差。

根据本发明的吸烟用品的另外的设计方案设置成，冷却机构作为单独的部段在颗粒加载的气体的流动方向上布置在烟嘴之前。单独的部段能够具有多种形状。示例性地要描述优选的柱状形状，本发明应该不限于所述柱状形状。传统的吸烟用品大多数情况下基本上柱形地进行设计。此外，单独的部段在此能够在颗粒加载的气体的流动方向上布置在可能的过滤器之前。作为单独的部段的冷却机构例如能够完全由冷却材料制成。还能够考虑的是，所述单独的部段具有一种类型的壳体，从而冷却材料能够封装为多孔材料地或封装为粉末地存在于壳体中。所述壳体具有进入开口和排出开口用于颗粒加载的气体，所述颗粒加载的气体由于由使用者通过烟嘴的吸取流动穿过所述进入开口和排出开口。可选地，冷却机构还能够是能够安置在吸烟用品中的或能够安置在吸烟用品处的。以这种方式，使用者具有如下选择权，即当他认为必要时仅仅冷却颗粒加载的气体。

在开头所描述的具有专利权利要求12的特征的用于冷却在吸烟用品中的经加热的颗粒加载的气体的方法中，之前所提及的任务通过如下方式来解决，即颗粒加载的气体在吸取时被导引通过冷却机构，所述冷却机构具有冷却材料，通过冷却机构的冷却借助于冷却材料的吸热过程实现并且吸热过程通过经加热的颗粒加载的气体激活。

在根据本发明的方法中，冷却材料能够如下地进行选择，使得不同的吸热过程能够被启动。

一方面设置成，吸热过程借助于解吸作用来实现。另外的可行方案在于，吸热过程借助于冷却材料的熔化来实现。此外，可行的是，吸热过程借助于释放无机盐的结晶水来实现。

附图说明

详细地，存在对根据本发明的吸烟用品和根据本发明的方法进行设计和改进的多个可行方案。对此，不仅参考专利权利要求1和12的从属专利权利要求，而且参考随后结合附图对优选的实施例的描述。在附图中，

图1示出具有冷却机构的吸烟用品的实施例的示意性的图示，

图2示出具有冷却机构的吸烟用品的示意性的剖切图示，

图3示出用于吸烟用品的冷却机构的示意性的图示，以及

图4示出在吸烟用品中的被封装的冷却机构的示意性的剖切图示。

具体实施方式

图1示出具有烟嘴2的吸烟用品1，颗粒加载的气体3能够在烟嘴2处进行吸取时流动通过所述烟嘴。以香烟为形式的吸烟用品1具有冷却机构4，其中，冷却机构4包括冷却材料5。冷却机构4在颗粒加载的气体3的流动方向（通过箭头示出）上布置在过滤元件6之前。在冷却机构4的内部中布置有载体材料7（参见图3），在所述载体材料上，冷却材料5的颗粒8被撒入在经折叠的载体材料7的中间空间中。冷却机构4在香烟的柱状的布置中被设计为单独的部段9。具有烟嘴2的过滤元件6毗邻冷却机构4的一端部。包裹烟草束11的包裹材料10毗邻另一端部。如果吸烟用品1在烟草束11的端部处被点燃，那么具有包裹材料10的烟草在大约800°c的情况下燃烧并且产生烟草烟雾，所述烟草烟雾能够通过吸烟用品1经由烟嘴2被吸取。对于使用者来说，烟雾不再那么热，但仍然具有高的温度，所述高的温度对于使用者来说被感受为令人不快的。烟草烟雾或一般来说颗粒加载的气体3流动通过吸烟用品1并且相应地通过在其中布置有冷却材料5的冷却机构4。颗粒加载的气体3的高的温度足以激活冷却材料5的吸热过程。在所述吸热过程中，需要从颗粒加载的气体3中提取的能量。所提取的能量导致颗粒加载的气体3的温度下降，所述颗粒加载的气体接着进一步流动到过滤元件6中并且以对于使用者来说被感受为令人舒适的温度从烟嘴2排出。

图2示出具有冷却机构5的吸烟用品1的剖切图示的局部。冷却机构5由经多重折叠的载体材料7形成。在此，折叠部12横向于颗粒加载的气体3的流动方向地进行取向。载体材料7相应地设计为空气可通过的，由此能够毫无问题地实现通过使用者的吸取。载体材料7以冷却材料5进行涂层。冷却材料5在制造时已经预先被压上到载体材料7上。在所述实施例中，冷却机构4同时呈现过滤元件6，其中，过滤材料撒入到载体材料7的折叠部12之间，以便过滤掉由烧掉的烟草束11形成的颗粒加载的气体3的有害物质。

图3以剖切图示示出用于吸烟用品1的冷却机构4。示出的是经多重折叠的载体材料7。载体材料7通过载体材料7的之前的以冷却材料5的压印以冷却材料5进行涂层。附加地，在载体材料7的折叠部12之间布置有冷却材料5的小的颗粒8，以便使冷却机构4的冷却效果最大化。冷却机构4的载体材料7不是由空气可通过的材料制造。因此，载体材料7的折叠部12在吸烟用品1中必须沿颗粒加载的气体3的流动方向进行取向，由此，颗粒加载的气体3能够在使用者进行吸取时容易地流动通过冷却机构4。在此，载体材料7的表面仅仅被流过，而不是被流动穿过。

图4以具有单独的冷却机构4的剖切图示示出吸烟用品1的局部。冷却机构4具有壳体13，冷却材料5以小的多孔的颗粒8布置在所述壳体中。壳体13用于包围冷却材料5，由此所述冷却材料不能够分布在吸烟用品1中。冷却机构4的壳体13具有用于进入的颗粒加载的气体3的经打孔的进入开口14和经打孔的排出开口15。颗粒加载的气体3能够流动通过进入开口14并且通过排出开口15并且在此陷入与冷却材料5的接触中，由此，颗粒加载的气体3的冷却由于颗粒加载的气体的高的温度被激活。作为单独的部段9的冷却机构4能够从吸烟用品1中去除并且在需要时使用。以这种方式，使用者能够自主决定，他认为何时冷却从烟嘴2排出的颗粒加载的气体3是有意义的。

附图标记列表

1吸烟用品

2烟嘴

3颗粒加载的气体

4冷却机构

5冷却材料

6过滤元件

7载体材料

8颗粒

9部段

10包裹材料

11烟草束

12折叠部

13壳体

14进入开口

15排出开口。

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