Rauchfreie Zigarette

Die vorliegende Erfindung betrifft eine rauchfreie Zigarette.

Rauchfreie Zigaretten sind in zahlreichen unterschiedlichen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt.

Aus der DE 10 2005 034 169 A1 ist eine rauchfreie Zigarette bekannt, die ein Wärmerohr aufweist, das mittels der Flamme eines Feuerzeuges erwärmt wird. Das Wärmerohr gibt aufgrund seiner hohen Wärmekapazität über einen ausreichend langen Zeitraum Wärme ab, so dass das in einem Reservoir befindliche Genußmittel verdampfen kann.

Aus der WO 2007/090594 A1 ist eine rauchfreie Zigarette bekannt, die ein Nikotindepot aufweist und die sich dadurch auszeichnet, das ein Erwärmen des durch das Nikotindepot geleiteten Luftstroms zum Freisetzen des Nikotins nicht erforderlich ist. Das Nikotin-Reservoir enthält eine Trägersubstanz, die bei Umgebungstemperatur bereits in ihrer Gasphase vorliegt.

Die WO 2007/054167 A1 betrifft eine rauchfreie Zigarette, die eine mit einem stromdurchflossenen Heizdraht ausgeführte Heizvorrichtung zur Erwärmung eines Reservoirs aufweist, aus dem Nikotin freigesetzt wird.

Aus der DE 20 2006 001 663 U1 ist eine rauchfreie Zigarette bekannt, die optisch und geometrisch einer handelsüblichen Zigarette angepaßt ist und die aus zwei Teilen besteht, die durch eine geeignete Verbindungstechnik, vorzugsweise durch Stecken miteinander verbunden sind.

Die DE 10 2006 047 146 A1 betrifft eine rauchfreie Zigarette mit einem Wärmespeicher zum Erwärmen eines nikotinhaltigen Einsatzes wobei der Wärmespeicher durch einen Brenner erwärmt wird.

Aus der DE 10 2006 004 484 A1 ist eine rauchfreie Zigarette bekannt, die einen Wärmespeicher zur Erwärmung eines nikotinhaltigen Reservoirs aufweist, der durch einen Glühfaden beheizt wird.

Die DE 690 12 823 T2 betrifft eine rauchfreie Zigarette, die ein nikotinhaltiges Granulat enthält, das der Nutzer durch eine Hülse in den Mund aufnehmen kann.

Aus der WO 2004/098324 A2 ist eine rauchfreie Zigarette mit einem wiederverwendbaren und einem nicht-wiederverwendbaren Teil bekannt, die eine Heizquelle aufweist, die beispielsweise einen Heizdraht aufweist oder die derart ausgeführt sein kann, dass die Wärme durch einen Kristallisierungsvorgang oder durch eine chemische Reaktion erzeugt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rauchfreie Zigarette bereitzustellen, die vergleichsweise einfach aufgebaut ist und zu einer effektiven Erwärmung der durch einen Benutzer eingeatmeten Luft und/oder des Nikotin- Reservoirs führt.

Diese Aufgabe wird durch eine rauchfreie Zigarette mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Danach ist vorgesehen, dass die rauchfreie Zigarette eine Wärmeeinheit zur autarken Erzeugung von Wärme aufweist sowie ein Nikotin-Reservoir, in dem sich Nikotin oder eine nikotinhaltige Verbindung befindet, wobei die Wärmeeinheit derart ausgeführt ist, dass sie ein Metall oder eine Metallverbindung aufweist, das/die in der Wärmeeinheit in einer oxidierbaren Form vorliegt und bei dessen Oxidation Wärme freigesetzt wird.

Bei dem Metall bzw. der Metallverbindung handelt es sich vorzugsweise um Eisen bzw. um eine eisenhaltige Metallverbindung, die vorzugsweise durch Sauerstoff als Oxidationsmittel oxidiert wird, wobei Wärme entsteht.

Die Inhaltsstoffe der rauchfreien Zigarette sind vergleichsweise kostengünstig und die Benutzung der Zigarette ist vergleichsweise einfach, da die Wärmeeinheit autark ausgeführt ist, das heißt keine externe Wärmeeinheit, Stromversorgung oder sonstige Energiezufuhr erforderlich ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Metall oder die Metallverbindung in Form eines Pulvers vorliegt. In diesem Fall ergibt sich eine besonders große Oberfläche, die eine besonders effektiv ablaufende Oxidation des Metalls bzw. der Metallverbindung, die auch als Legierung ausgeführt sein kann, ermöglicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeeinheit des Weiteren ein Aktivierungsmittel zur Initiierung und/oder zur Unterstützung der genannten Oxidationsreaktion aufweist. Das Aktivierungsmittel kann beispielsweise Aktivkohle umfassen. Die Aktivkohle kann somit gleichsam als Katalysator bei der Initiierung der Oxidationsreaktion und/oder beim Aufrechterhalten der Oxidationsreaktion wirken.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zigarette einen Auslösmechanismus zum Initiieren der Oxidationsreaktion bzw. zur Aktivierung des Aktivierungsmittels aufweist.

Die Aktivierung kann durch einen geeigneten Betätigungsmechanismus durch den Nutzer ausgelöst werden.

!n weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeeinheit des Weiteren Kochsalz und/oder Wasser aufweist. Dabei kann das Wasser als Lösungsmittel und/oder als Reaktionsteilnehmer dienen. Auch das Kochsalz kann zur Initiierung der Oxidationsreaktion und/oder zum Aufrechterhalten der Oxidationsreaktion dienen.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeeinheit luftdicht verschlossen ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Wärmeeinheit derart ausgeführt ist, dass sie vor ihrer Aktivierung durch den Nutzer luftdicht verschlossen ist und nach ihrer Aktivierung durch den Nutzer der Lufteintritt in die Wärmeeinheit möglich ist.

Das luftdichte Verschließen der Wärmeeinheit vor Benutzung bewirkt, dass die die Wärme freisetzende Reaktion nicht bereits beginnt, bevor der Benutzer dies wünscht. Wird der Luftzutritt nach der Aktivierung der rauchfreien Zigarette durch den Nutzer ermöglicht, kann der Luftsauerstoff dazu herangezogen werden, das Metall bzw. die Metallverbindung zu oxidieren.

Alternativ oder zusätzlich zu der Verwendung von Luftsauerstoff als Oxidationsmit- tel kann vorgesehen sein, dass die Wärmeeinheit selbst das Oxidationsmittel enthält. In diesem Falle ist nicht einmal der Zutritt von Luftsauerstoff erforderlich. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht jedoch vor, dass der Sauerstoff zur Oxidation des Metalls bzw. Metallpulvers durch Luftsauerstoff gebildet wird, der nach der Aktivierung der rauchfreien Zigarette durch den Benutzer in die Wärme-

einheit einströmen und dort die Oxidation des Metalls bzw. der Metallverbindung vornehmen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeeinheit in einem hohlzylinderförmig ausgeführten Raum vorliegt, in dessen Innenraum sich das Nikotin-Reservoir befindet. Alternativ dazu ist denkbar, dass die Wärmeeinheit und das Nikotin-Reservoir in Längsrichtung der Zigarette unmittelbar oder auch voneinander beabstandet hintereinander angeordnet sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Nikotin-Reservoir in Form eines Substrates vorliegt, auf dessen Oberfläche sich das Nikotin oder die nikotinhaltige Verbindung befindet, oder in Form eines Substrates, das das Nikotin oder die nikotinhaltige Verbindung enthält.

Bei dem Substrat kann es sich beispielsweise um Tabak und vorzugsweise um mit Nikotin oder einer Nikotinverbindung angereicherten Tabak handeln.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Nikotin-Reservoir derart angeordnet ist, dass es durch die Wärmeeinheit erwärmbar ist. In diesem Fall wird die Reaktionswärme der Oxidationsreaktion dazu genutzt, das Nikotin aus dem Nikotin-Reservoir freizusetzen bzw. in die Gasphase überzuführen. Sodann kann es mit dem von dem Nutzer initiierten Luftzug inhaliert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erzeugte Luftstrom durch die Wärmeeinheit erwärmbar ist. Eine solche Ausgestaltung der Erfindung bewirkt bei dem Nutzer ein angenehmeres Gefühl als das Inhalieren kalter Luft.

Die Zigarette kann weiterhin einen Filter aufweisen, der in erster Linie die Aufgabe hat, eine Limitierung des von einem Nutzer erzeugten Luftvolumenstroms zu gewährleisten und/oder die in der Luft befindlichen Schadstoffe zurückzuhalten. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zigarette eine die

Wärmeeinheit umgebende Ummantelung aufweist. Die Ummanteiung kann beispielsweise aus beschichtetem Papier ausgeführt sein. Sie kann die Aufgabe haben, den direkten Kontakt des Nutzers mit der Wärmequelle bzw. der Wärmeeinheit zu verhindern. Vorzugsweise ist diese Ummantelung so ausgeführt, dass sie optisch einer herkömmlichen Zigarette gleicht.

Die Zigarette kann ein Verschlusselement, insbesondere eine Kappe oder dergleichen aufweisen. Vorzugsweise verschiießt das verschiusseiement das Ende der Zigarette, das von dem bei Benutzung im Mund befindlichen Ende beabstandet ist. Denkbar ist es somit, dass das eine Ende der Zigarette durch das Mundstück bzw. durch den im Mund befindlichen Abschnitt der Zigarette gebildet wird und dass das andere Ende durch die Kappe verschlossen wird.

Das Verschlusselement kann derart ausgeführt sein, dass der Zutritt von Luft oder zumindest von Luftsauerstoff verhindert oder soweit reduziert wird, dass die Oxida- tionsreaktion nicht oder nicht in merklichem Umfang in Gang kommt, wenn sich das Verschlusselement noch an der Zigarette befindet. Durch Entfernen des Verschlusselementes kann der Nutzer die Oxidationsreaktion und somit die Wärmefreisetzung initiieren.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : eine rauchfreie Zigarette gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Längsschnittdarstellung in einer ersten Ausführungsform,

Figur 2: eine rauchfreie Zigarette gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Längsschnittdarstellung in einer zweiten Ausführungsform,

Figur 3: eine rauchfreie Zigarette gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Längsschnittdarstellung in einer dritten Ausführungsform.

Die rauchfreie Zigarette gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiei gemäß Figur 1 soll dem Raucher Nikotin, möglichst jedoch nicht Schadstoffe und kanzerogene Stoffe zuführen. Die rauchfreie Zigarette 10 besteht aus einer Ummantelung 12, einer autarken Wärmeeinheit 14, einem nikotinhaltigen Substrat 16 sowie aus einem Mundstück 18. Die Zigarette 10 ist im Querschnitt kreisförmig.

Die rauchfreie Zigarette weist des weiteren einen nicht näher dargestellten Auslösemechanismus auf, der zur Initiierung der chemischen Oxidationsreaktion dient.

In dem zylindrischen Innenraum, der von der hohlzylinderförmig angeordneten Wärmeeinheit 14 umgeben ist, befindet sich herkömmlicher Tabak 16, der leicht mit Nikotin angereichert wird. Das Mundstück 18 sorgt für einen konstanten Luftzug innerhalb des Systems. über einen nicht näher dargestellten Auslösemechanismus, wird die chemische Reaktion in Gang gesetzt und dadurch der Wärmeabgabepro- zess eingeleitet.

Die rauchfreie Zigarette 10 umfasst des weiteren eine die Wärmeeinheit 14 auf ihrer Außenseite umgebende Ummantelung 12. Diese besteht aus beschichtetem Papier und verhindert den direkten Kontakt des Benutzers mit der Wärmeeinheit 14. Die Ummantelung 12 ist so gestaltet, dass sie optisch der herkömmlichen Zigarette gleicht.

Die Ummantelung 12 umgibt gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel nur die Wärmeeinheit 14, nicht jedoch das Mundstück 18. Grundsätzlich ist es denkbar, die Ummantelung 12 auch über die gesamte Länge der rauchfreien Zigarette und damit auch über das Mundstück 18 zu führen.

Zieht der Nutzer Luft durch das Mundstück 18 wird der Luftstrom durch den Tabak 16 geführt und dabei aufgrund der durch die Wärmeeinheit 14 erzeugten Wärme über die Wirklänge erwärmt. Dies führt zu einer Erwärmung der Luft sowie einer Förderung der Freisetzung des Nikotins in den Luftstrom. Der Luftstrom nimmt das verdampfende Nikotin nebst Aromastoffen auf und wird über das Mundstück 18,

das auch als Filter dienen kann, geleitet. Das Mundstück 18 begrenzt den Luftstrom und ist so dimensioniert, dass Nikotingrenzwerte nicht erreicht werden.

Die rauchfreie Zigarette 10 gemäß der vorliegenden Erfindung funktioniert ohne Wärme- oder Energiezufuhr von außerhalb und ist somit autark. Die rauchfreie Zigarette der vorliegenden Erfindung ist so gestaltet, dass sie sofort funktionsbereit ist, sofern der Nutzer dies wünscht.

In den Wärmeeinheiten befindet sich außer Eisenpulver, frische, feine Aktiv-Kohle, Kochsalz und Wasser.

Die Wärmeeinheit (Päd) 14 ist vor ihrer Aktivierung durch den Nutzer luftdicht verschlossen. Wird der Aktivierungsvorgang eingeleitet, ergibt sich an der Oberfläche der Wärmeeinheit 14 eine Temperatur von etwa 80 ⁰ C. Die Menge an Reaktionsteilnehmern ist derart bemessen, dass die Wärme einige Minuten lang abgegeben wird bzw. sich einige Minuten lang hält.

Die Reaktion des Eisens ist eine Oxidationsreaktion. In dem vorliegenden Beispiel erfolgt die Oxidation durch Luftsauerstoff, der dabei reduziert wird.

Das Reaktionsschema basiert auf folgenden Reaktionen:

Oxidation Fe → Fe ³⁺ + 3 e ^' Reduktion O + 2 e ^" → O ^2'

bzw.

Oxidation 2 Fe → 2 Fe ³⁺ + 6 e ^'

Reduktion 3 O + 6 e ^' → 3 O ^2'

Sauerstoff liegt als O ₂ vor, somit gilt:

Oxidation 4 Fe → 4 Fe ³⁺ + 12 e ^'

Reduktion 3 O ₂ + 12 e ^" → 6 O ^2"

bzw.

Oxidation 4 Fe + 12 H ₂ O → 4 Fe(OH) ₃ + 12 H ⁺ + 12 e ^" Reduktion 3 O ₂ + 6 H ₂ O + 12 e ^' → 12 OH ^"

Daraus ergibt sich die Gesarntreaktionsgleichung herieiten (einschließlich der Reaktion H ⁺ + OH ^' → H ₂ O)

4 Fe + 3 O ₂ + 6 H ₂ O → 4 Fe(OH) ₃

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das weitgehend dem zu Figur 1 erläuterten entspricht, so dass entsprechend Bezug genommen wird.

Als Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist gemäß Figur 2 vorgesehen, dass das vom Mundstück 18 beabstandete Ende der Zigarette 10 durch eine Verkappung 20 geschlossen ist. Vor Anwendung trennt oder reißt der Nutzer die Kappe 20 von der Zigarette 10 ab, was zur Folge hat, dass Luftsauerstoff mit dem Eisen in Kontakt treten kann und die Oxidationsreaktion in Gang gesetzt wird. Das Entfernen der Kapp 20 hat ferner die Wirkung, dass überhaupt eine Luftströmung durch die Zigarette bzw. durch das Tabak-Substrat 16 erfolgen kann.

Außer dem in der Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, die Anordnung der Wärmeeinheit sowie des nikotinhaltigen Substrats zu verändern. Denkbar ist es beispielsweise, in Längsrichtung der Zigarette Wärmeeinheit und nikotinhaltiges Substrat hintereinander anzuordnen. Denkbar ist es beispielsweise, die Wärmeeinheit an dem vom Mundstück 18 beabstandeten Ende der Zigarette anzuordnen und zwischen Wärmeeinheit und Mundstück das nikotinhaltige Substrat anzuordnen.

Eine solche Ausgestaltung der Zigarette ist aus Figur 3 ersichtlich. Zwischen Wärmeeinheit 14 und Mundstück 18 befindet sich das nikotinhaltige Substrat 16. Auch in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist die Wärmeeinheit 14 durch die Kappe 20 verschlossen, die den Zutritt von Sauerstoff zu der Wärmeeinheit 14 verhindert, bis sie vom Nutzer entfernt wird.

Aus Figur 3 ist es weiter ersichtlich, dass die Wärmeeinheit 14 von Luftkanälen 15 durchsetzt ist. Diese verlaufen in Längsrichtung der Zigarette 10. Das Merkmal, dass in der Wärmeeinheit 14 ein oder mehrere Luftkanäle 15 angeordnet sind, um die Luftzufuhr zu verbessern, ist nicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 beschränkt, sondern ist eine grundsätzlich mögliche Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.

Denkbar ist es, die Ummantelung der Zigarette luftdicht auszuführen. Denkbar ist es jedoch auf, die Ummantelung luftdurchlässig auszuführen, was zur Folge hat, dass Sauerstoff auch (oder ausschließlich) über die Mantelfläche in die Wärmeeinheit eindringt. Um zu verhindern, dass dies der Fall ist, bevor der Nutzer dies möchte, kann vorgesehen sein, die Ummantelung mit einer luftdichten Hülle zu versehen, die vom Nutzer abgezogen werden kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft nicht nur Zigaretten im eigentlichen Sinne, sondern auch Zigarren. Der Begriff „Zigarette" steht somit sowohl für Zigaretten als auch für Zigarren.