JPH1066558A - たばこを膨張させる方法および装置 - Google Patents

たばこを膨張させる方法および装置

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JPH1066558A
JPH1066558A JP9215005A JP21500597A JPH1066558A JP H1066558 A JPH1066558 A JP H1066558A JP 9215005 A JP9215005 A JP 9215005A JP 21500597 A JP21500597 A JP 21500597A JP H1066558 A JPH1066558 A JP H1066558A
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
    • A24B3/182—Puffing

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 たばこ、特に固体二酸化炭素が含浸されたた
ばこを膨張させる方法および装置を提供する。 【解決手段】 この装置１０は、弓形、概してＣ形のダ
クト１６を含み、高温ガス状媒体中のたばこ原料を搬送
し、固体二酸化炭素を昇華させ、たばこを膨張させる。
ダクト１６は、非円形、好ましくは高い幅対奥行き比を
有し、ダクトの入口から中間部分まで奥行きが増大し、
その後ダクトの中間部分から出口まで奥行きが減少する
矩形の断面を有する。風選装置４８は、搬送ダクトの入
口に接続されたベンチュリ区間のスロートに近接するダ
クトに、たばこ原料を送る。接線分離器１８は、分離機
内の速度を制御するための調節可能なバッフル８０をそ
の入口に備え、ガス状媒体から膨張したたばこを分離す
るために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙巻きたばこの製
造で有益なたばこの膨張、さらに詳細には、刻んだたば
こフィラーの体積膨張のための方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】刻んだフィラーなどのたばこの原料の体
積を膨張させてその充填体積を増加させることは、たば
こ加工処理では周知である。たばこ原料の体積を膨張さ
せる方法は、液体二酸化炭素（ＣＯ2）をたばこ原料に
含浸する段階を含み、ＣＯ2含浸済みのたばこ原料を、
ほぼ全ての液体ＣＯ2が固体ＣＯ2に変化するのに十分な
状態下におき、その後、たばこを膨張させるように含浸
済みのたばこ原料中の固体ＣＯ2を蒸発させる。当技術
分野では、この過程は、ドライアイス式たばこ膨張法、
すなわち「ＤＩＥＴ」法と呼ばれている。ＤＩＥＴ工程
の一例は、本発明と同じ譲受人に譲渡された、米国特許
第５２５９４０３号に開示され、その開示を参照により
本明細書に組み込む。
【０００３】ＤＩＥＴ工程は、通常は、固体ＣＯ2含浸
済みのたばこ原料の小片または「かたまり」を、ベンチ
ュリによって加速された加熱ガス流に導入することによ
って実施する。加熱ガスは、ダクトを通ってたばこ原料
を搬送し、固体ＣＯ2を昇華または揮発させてたばこ原
料の膨張を引き起こす。昇華器と呼ばれることもある搬
送ダクトは、通常は、円筒形または矩形の断面をもつ、
垂直または上方に傾斜したチューブまたはパイプの形状
をしている。含浸済みのたばこ原料の小片またはかたま
りは、固体ＣＯ2がほぼ完全に昇華または揮発するま
で、昇華チューブ中で気流搬送（エントレイン、entrai
n）される。昇華器から、膨張したたばこ原料は、接線
分離器やサイクロン分離器などの分離装置に移送され、
そこで高温ガス流、たばこの揮発成分、および塵から分
離される。
【０００４】前述の米国特許第５２５９４０３号に開示
の装置によれば、搬送ダクトすなわち昇華器は、入口の
小さい直径から中間部分の大きい直径まで増大する円形
の断面をもつ、垂直方向に延びるダクトの形状をしてい
る。この構造は、固体ＣＯ2含浸済みで未膨張のたばこ
原料の大きいかたまりが接線分離器に移送されることを
防止する昇華器の減速区間を備えるので有利である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＤＩＥＴ工程を実施す
るための従来のその他の昇華装置には、いくつかの制限
または欠陥がある。例えば、多くの昇華器では、固体Ｃ
Ｏ2含浸済みのたばこ原料のかたまりをダクトに導入す
るための入口バルブまたはエアロックは、しばしば過度
に大量の原料を、比較的遅い速度でダクト入口から加熱
ガス流に送り込み、たばこ原料が昇華器中で不均一に分
布することになる。加熱ガス流および昇華器に入る際
の、含浸済みのたばこの小片およびかたまりの不十分な
拡散および気流搬送の不足により、滞留時間が変動しや
すくなり、たばこ小片の加熱および膨張の程度にばらつ
きが出る。その結果、ある小片は過熱によって色が黒ず
み、燃焼し、別の小片は色が明るくなり、部分的にしか
膨張しない。これは、特にたばこ原料の大きいかたまり
に関して、従来技術の装置では気流および熱交換が不十
分なダクトの底に落ち込みやすいので、特に問題とな
る。
【０００６】ＤＩＥＴ装置で使用する設備の床面積を最
小限にするために、９０°のエルボおよびその他の角度
のダクト区間を使用することによって、エルボにおける
急激な方向転換、およびそらせ板の使用のために、ダク
トを通る加熱ガスが過度に不均一になり、たばこ小片の
損傷がより大きくなる。不均一なガス流により、「噴射
（jetting）」または「ローピング（roping）」が生じ
る、すなわち、ある領域では別の領域より速い速度で流
れ、滞留時間の相当な変動および一様でない加熱を引き
起こす。過度なガス流の速度もまた、たばこストランド
の損傷を引き起こす。いくつかのダクト設計は、重要な
ガス再循環ゾーンを取り入れているが、これも昇華器中
のたばこ原料の滞留時間に悪影響を与える。
【０００７】昇華器の膨張したたばこ生成物の最大限の
充填容積または充填力を達成するために、たばこストラ
ンドを過熱したり過度に損傷することなく、固体ＣＯ2
含浸済みのたばこ原料を可能な限り最大限に膨張させな
ければならない。したがって、装置によるたばこのスル
ープットを最大限にしながら、たばこストランドを過熱
せず、その損傷を最小限に抑えて、最大限の充填容積ま
でたばこを膨張させる、昇華装置および方法を提供する
ことが望ましいことになる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述の従来技術の制限お
よび欠点、ならびに上記では特に触れていないその他の
欠点に鑑みて、当技術分野では、依然としてＤＩＥＴタ
イプの加工におけるたばこの処理を改良する必要があ
る。本発明は、ＤＩＥＴ工程で、刻んだたばこのフィラ
ーを膨張させることによってその充填容積を増加させ
る、改良した方法および装置を対象とする。本発明の方
法および装置は、全てではないが、以下でさらに十分に
記述する従来技術のＤＩＥＴの方法および装置の欠点の
ほとんどを克服する。
【０００９】本発明の方法および装置の態様によれば、
昇華装置は、大きいスイープ半径（sweeping radii）を
有する弓形、概してＣ形の昇華ダクトを含む。Ｃ形ダク
トは、非円形の断面を有し、約５対２の高い幅対奥行き
（Ｗ／Ｄ）比を有する、矩形の断面を有する。高いＷ／
Ｄ比は、矩形断面の奥行きにわたって速度勾配を減少さ
せ、任意の所与断面で、存在したとしてもごくわずかな
再循環流しか伴わずに、昇華器を通過するほぼ均一な流
れを与えるので有利である。Ｃ形ダクトもまた、次第に
発散（増大）し、その後次第に収束（減少）する奥行き
を有する。この次第に増大する奥行きは、昇華器入口に
ある通常は水平なダクトの下側区間から、通常は垂直な
ダクトの中間区間まで、なめらかかつ均一に流速を減少
させ、たばこ原料の大きいかたまりが、固体ＣＯ2が完
全に昇華する前に昇華器出口に搬送されないようにす
る。中間区間から、出口にある通常は水平なダクトの上
側区間まで、ダクトの奥行きは収束すなわち減少し、膨
張したたばこ小片を加速して接線分離器に送り込むよう
になっている。昇華器のダクト区間の大きい半径によっ
てもまた、たばこストランドの損傷を引き起こす、ダク
トの角度のある区間、特に９０°のエルボ区間での急激
な流れの方向変更が回避される。
【００１０】高温ガス流を加速して昇華器に送り込むた
めに、昇華器の上流部分すなわち入口端部に、ベンチュ
リ区間を備える。このベンチュリ区間は、ダクトの下側
区間の底部を掃除または洗浄して、たばこの大きいかた
まりがダクト中を移動し続けるようにするようなガス流
のプロフィルを整えるための、長く、角度の小さい入口
パイプを含む。ベンチュリ入口パイプはまた、パイプの
円形の断面から、昇華ダクトの非円形、好ましくは矩形
の断面への移行部を備える。
【００１１】固体ＣＯ2含浸済みのたばこ原料のダクト
内への送り込みは、従来技術で一般的な回転エアロック
ではなく、風選機タイプの装置によって実施する。風選
機入口装置は、ベンチュリの断面積が最小になる、ベン
チュリのスロートのすぐ下流部分に配置される。含浸済
みのたばこ原料を重力によって単にベンチュリ区間に落
下させるのではなく、風選機を比較的高速で回転させ、
その羽根によって含浸済みのたばこの小片およびかたま
りを加速し、ベンチュリ区間を通過する高温ガス流のほ
ぼ全奥行きにわたって送り込む。これは、回転エアロッ
クの重力供給で可能であるよりも優れた、たばこ原料の
高温ガス流内への拡散および分散をもたらす。風選装置
の回転速度を速くすると、回転エアロックと比べて、ベ
ンチュリ区間に増分的に導入されるたばこ原料の量は少
なくなるが、それによって、たばこ原料の増分量導入の
頻度は増し、全送り込み体積を回転エアロックの送り込
み装置と同レベルまたはそれ以上のレベルに維持するこ
とができるようになる。
【００１２】ダクトの上側区間の出口から、膨張したた
ばこ小片は接線分離器に流入し、そこで高温ガス流は膨
張したたばこから分離され、必要な処理温度に再加熱さ
れ、水、空気、またはその他のガスで再コンディショニ
ングされた後で、システム中を再循環する。本発明によ
るさらなる改良では、接線分離器への入口に調節可能な
バッフルを備え、膨張したたばこ小片のガス流からの分
離の最大効率を維持するように、接線分離器に入るガス
の速度を調節する。調節可能なバッフルは、昇華装置の
ベンチュリ区間の入口に加熱ガスを供給するファンまた
はブロワの容量調節と協働して操作される。
【００１３】本発明の前述の特徴は、含浸済みのたばこ
小片の分散の改良、および昇華ダクト中のより均一な流
れ特性を可能にするので有利である。その結果、本発明
の方法および装置を使用することにより、膨張効率が高
くなり、たばこの加熱量が減少するため、膨張したたば
この産出量の向上につながる。本発明の装置では流れの
方向の急激な変更がないために、たばこ小片の損傷が減
少するので、たばこの塵の生成が減少し、たばこ小片の
過熱が少なくなり、これによってもこの装置からの膨張
したたばこ生成物の産出量が向上する。
【００１４】以下で明らかになる本発明の前述およびそ
の他の利点および特徴とともに、以下の本発明の詳細な
説明、添付の特許請求の範囲、および図面に図示したい
くつかの図を参照することにより、本発明の性質をより
明確に理解することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に図面を参照すると、図１に
は、一般に参照番号１０で示す、本発明によるＤＩＥＴ
昇華装置が示されている。一般に、装置１０は、以下に
さらに詳しく述べる、ベンチュリ区間１２、たばこ供給
装置１４、昇華ダクト１６、および接線分離器１８を含
む。
【００１６】本発明の一つの特定の実施の形態では、直
径約２８インチの円筒形入口パイプ２０が、高温ガスを
装置１０に供給する。このガスは、空気、水（水蒸
気）、ＣＯ2、およびこのガスが接線分離器１８からの
再循環および再加熱されたガスを含む場合には、たばこ
の揮発成分からなることがある。ＤＩＥＴ工程での使用
に適したガスは、前述の米国特許第５２５９４０３号に
記載されている。記述する実施の形態に対する高温ガス
の流量は、約３００００ｃｆｍから３６０００ｃｆｍの
範囲内、好ましくはベンチュリ区間１２への入口におけ
るガスの速度が８０００ｆｐｍになる約３４０００ｃｆ
ｍである。
【００１７】図１および図２から最も良くわかるよう
に、ベンチュリ区間１２は、ベンチュリ入口チューブ２
２およびベンチュリ出口チューブ２４を含む。入口チュ
ーブ２２は、円筒形の入口パイプ２０からベンチュリの
スロート２６における矩形の断面への移行部を与える。
スロート２６の矩形の断面は、幅対奥行き（Ｗ／Ｄ）比
が高く、記述する実施の形態では、約６０インチのダク
ト幅に対して、約７：１である。入口チューブ２２は、
長さ方向にかなり伸ばされ、その底部表面２８はほぼ水
平面上で延びる。入口チューブ２２の上部表面３０は、
約９°の小さい角度で下流部分に向かって傾斜し、チュ
ーブを通って流れる高温ガスがわずかな下向きの速度成
分を有し、ガスがベンチュリ出口チューブ２４の底部表
面３２内部を「掃除」または「洗浄」するようになって
いる。
【００１８】ベンチュリ区間１２の出口チューブ２４
は、長さが入口チューブ２２の約三分の一であり、ベン
チュリ区間のスロート２６から昇華ダクト１６の入口３
４に向かって発散する。出口チューブの底部表面３６
は、入口チューブ２２の底部表面２８と同一表面の水平
面表面である。出口チューブ２４の上部表面３８は、約
８°の上向きの傾斜角で、昇華ダクトの入口３４に向か
って発散する。
【００１９】たばこ送り込み装置１４は、固体ＣＯ2含
浸済みのたばこ原料がコンベヤ４２を介して供給され
る、送り込みホッパ４０を含む。含浸済みのたばこ原料
をホッパ４０の奥行きにわたって散布するために、ホッ
パ４０には複数の垂直進路変更バッフル４４が備えられ
る。ホッパ４０から、含浸済みのたばこは、ベンチュリ
区間１２（図２）の外側の幅全体へ発散する、前方に傾
斜した送りシュート４６内に移る。
【００２０】シュート４６の底部に、含浸済みのたばこ
をベンチュリ区間のスロート２６のすぐ下流部分に導入
するために、風選装置４８が配置される。風選装置４８
は、複数の半径方向の羽根（図示せず）が取り付けられ
た回転シャフト５０を含む。駆動モータ５２は、回転エ
アロックと比べて比較的高速、例えば約７０ｒｐｍで、
シャフト５０に接続する。風選装置４８はその底部の矩
形開口によって、ベンチュリ区間１２内に開く。
【００２１】含浸済みのたばこのベンチュリ区間１２へ
の供給を中断することが望ましい場合には、シュート４
６の上方端部で、切換プレート５６がシャフト５８に旋
回可能に取り付けられる。プレート５６を、ハンドル６
０によって手動で矢印で示すような反時計周りの方向に
旋回させ、含浸済みのたばこの供給を出口ダクト６２に
切り替え、望むならこれを収集して再循環させることが
できる。
【００２２】昇華ダクト１６の入口３４は、ベンチュリ
出口チューブ２４に接続され、含浸済みのたばこを気流
搬送する高温ガス流を受ける。昇華ダクト１６は、非円
形の、好ましくは矩形の断面を有し、側面図では概して
Ｃ形であり、その中心線Ｃは、弓形の流れ経路を形成す
る二つの大きい半径Ｒ1およびＲ2で定義される。記述す
る実施の形態では、これらの半径Ｒ1およびＲ2は、それ
ぞれ約１５フィートおよび９フィートである。ダクト１
６は、三つの処理ゾーンまたは処理区間、すなわち、概
して水平な下方入口区間７０、概して垂直方向に延びる
中間区間７２、および概して水平な上方出口区間７４を
含む。図１で最も良くわかるように、ダクト１６の奥行
きＤは、入口３４から、半径Ｒ1から半径Ｒ2への移行が
起こる水平接合部７６まで、次第に増大（発散）する。
このように一定幅のダクトで奥行きが発散することによ
って、入口３４から接合部７６への流速の減少が引き起
こされる。平面７６からダクト１６の出口３５まで、ダ
クト１６の奥行きＤは減少（収束）する。接合部７６か
らダクト出口３５まで奥行きが収束することによって、
流速の増加が引き起こされる。図１に示したことから明
らかなように、ダクトを通る流れの方向は、入口３４か
ら出口３５までで１８０°変更される。
【００２３】ダクト１６の出口３５は、ダクト１６と幅
が等しいハウジング７９を有する、接線分離器１８の入
口７８に接続される。接線分離器１８は、分離器を通過
する流れの速度を調節するためにその入り口付近に旋回
可能に取り付けられた、調節可能なバッフル８０を備え
る。バッフル８０は、手動または自動位置決め手段（図
示せず）によって、手動または自動で位置決めすること
ができる。膨張したたばこ生成物は、分離器内で径方向
外側に力を受け、最終的に分離器１８の底部の出口シュ
ート８２に落ち込む。出口シュート８２の出口で、たば
こ生成物は、回転エアロック８４に落ち込み、そこから
有蓋コンベヤ８６に挿入され、冷却された後に再配置さ
れる。出口シュート８２は、コンベヤ８６を、昇華ダク
ト１６と干渉しないように都合よく角度をずらすため、
４５°ねじれている。
【００２４】接線分離器１８からの排ガスは、ガス戻り
ダクト８８を介して分離器のハウジング７９を出る。ダ
クト８８からの使用済みガスは、たばこの揮発成分、お
よびいくらかのたばこの塵または微粉を含む。発生しう
るこの微粉の燃焼を回避するために、再加熱する前にガ
ス流から微粉を除去することが好ましい。微粉を除去し
た後で、ガスを再加熱し、ガス入口パイプ２０に再循環
させる。
【００２５】本発明のＤＩＥＴ工程の動作について、装
置１０の一つの特定の実施の形態に関して説明するが、
本発明は、本明細書に特に記述するものの他に、様々な
温度、流量、速度、サイズなどのパラメータを使用して
実施することができることを理解されたい。再び図１を
参照すると、水蒸気、空気、ＣＯ2、およびたばこの揮
発成分からなる加熱ガスが、流量約３４０００ｃｆｍ、
および温度約６５０°Ｆで、直径２８インチの入口パイ
プ２０に供給される。ベンチュリ区間１２の入口におけ
る加熱ガスの速度は、約８２００ｆｐｍである。ベンチ
ュリ入口チューブ２２の長さは約１１フィートであり、
直径２８インチの入口パイプ２０から、ベンチュリのス
ロート２６の奥行きが９インチ、幅が６０インチである
矩形ダクトへの移行部になっている。スロート２６にお
けるガスの速度は、約９３００ｆｐｍである。断面図で
は、ベンチュリ出口チューブ２４は、ガスの速度が約５
６００ｆｐｍになる昇華ダクト１６の入口３４の奥行き
１５インチまで次第に増大する。入口チューブ２２を通
過するガス流は、出口チューブの底部内部表面３２を掃
除または洗浄し、含浸済みのたばこの大きいかたまりが
いずれもベンチュリ区間で集積しないようにする。
【００２６】かたまっていない固体ＣＯ2含浸済みのた
ばこは、コンベヤ４２によってホッパ４０に搬送され、
そこで送りシュート４６全体に均一に分配され、そこか
ら風選装置４８に移る。風選装置４８の羽根は、たばこ
小片を、小片がベンチュリ出口チューブ２４の幅および
奥行きのほぼ全体にわたって散乱するのに十分な速度で
高速のガス流へと加速し、小片はそこから昇華ダクト１
６に移る。
【００２７】たばこ小片がダクト１６の下側部分を通過
するにつれて、流れは、区間７０の通常は水平な方向か
ら区間７２の通常は垂直な方向に次第に向け直され、ガ
スの流速は接合部７６で約２７００ｆｐｍまで減少す
る。接合部７６で、ダクトの奥行きは約３１インチ、す
なわちその断面積は入口３４の約二倍である。この中間
区間７２における速度減少によって、含浸済みのたばこ
のかたまりがいずれも、未膨張の状態で、ダクトから分
離器に搬送されないようになっている。その後、ダクト
の奥行きがダクト１６の出口３５における約１４インチ
まで減少するので、ガスの流速は約６０００ｆｐｍまで
増加し、膨張したたばこ小片を接線分離器１８へと加速
する。流出速度を増加させることによって、膨張したた
ばこ小片のダクト中での滞在時間が短縮されるので、有
利である。これにより、未膨張のたばこが搬出される可
能性は最小限になる。加熱ガスの温度は、接線分離器へ
の入口で、約５５０°Ｆである。
【００２８】接線分離器中の調節可能なバッフル８０を
適当に制御すること、およびこのシステムへの全流れ体
積を制御することによって、たばこ原料のシステム中の
滞在時間、および接線分離器の分離効率を調節すること
ができる。
【００２９】前述の説明から、本発明の半径の大きい弓
形流れ経路が、たばこ原料の流れの急激な方向変更を排
除して、たばこストランドの損傷および過度の微粉また
はたばこの塵の生成を最小限にするので有利であること
が理解されるであろう。Ｃ形昇華ダクトもまた、例えば
米国特許第４６９７６０４号および４９１１１８２号に
開示の傾斜昇華ダクトと比べて、本発明のシステムで必
要な床面積を減少させる。さらに、接線分離器を、送り
込み装置（図１）にきわめて接近して配置することがで
きるので、本発明のＣ形昇華ダクトが占める床面積は、
米国特許第４３６６８２５号および国際公開第ＷＯ９６
／０５７４２号に開示のダクトなどの、反対方向に向け
られた９０°のエルボを備えた垂直に配置された昇華ダ
クトを使用する、同等のシステムとほぼ同じである。ダ
クト１６は断面が矩形であるとして示し、説明したが、
図４に破線９０で示す卵形の断面など、その他の非円形
の断面が可能である。このような断面は国際公開第ＷＯ
９６／０５７４２号に定義され、その開示を参照により
本明細書に組み込む。
【００３０】本明細書では、現在のところ好ましい本発
明の特定の実施の形態について特に記述したが、本発明
の精神および範囲を逸脱することなく、本明細書に示し
記述した様々な実施の形態の変更および修正を行うこと
ができることは、本発明が関係する技術分野の業者には
明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請
求の範囲および適用可能な法の規定が要求する範囲のみ
に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＤＩＥＴ昇華装置を部分的に断面とし
て示す側面図である。
【図２】図１の線２−２から見たＤＩＥＴ昇華装置を示
す上面図である。
【図３】図１の線３−３に沿った、本発明の装置の昇華
ダクトを示す断面図である。
【図４】図１の線４−４に沿った、昇華ダクトの断面図
である。
【符号の説明】
１０ ＤＩＥＴ昇華装置 １２ ベンチュリ区間 １４ たばこ送り込み装置 １６ 昇華ダクト １８ 接線分離器 ２０ 入口パイプ ２２ ベンチュリ入口チューブ ２４ ベンチュリ出口チューブ ２６ スロート ４２ コンベヤ ４８ 風選装置 ７６ 接合部 ８０ バッフル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラツセル・デイーン・バーンズ アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27009、ベルーズ・クリーク、パイン・ホ ール・ロード・6500 (72)発明者 ホイト・スターデイバント・ベアード アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27106、ウインストン−セイレム、ウイザ ロウ・ロード・4251 (72)発明者 キース・ロウワン・ガイ アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27107、ウインストン−セイレム、ダブリ ン・ドライブ・102 (72)発明者 リツキー・ハリス・ローレンス アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27104、ウインストン−セイレム、ウイン ベリー・コート・804 (72)発明者 ハロルド・ユージーン・リチヤードソン アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27106、ウインストン−セイレム、バデイ ンブルツク・レイン・1833 (72)発明者 トニー・デイーン・スチユワート アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27127、ウインストン−セイレム、グリー ンハウス・ロード・3071 (72)発明者 ダグラス・エドウイン・ウイルヘルム アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 27106、ウインストン−セイレム、ブライ ダル・クリーク・ウエスト・4440

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入口、出口、および非円形の断面を有す
    る搬送ダクトを含んでおり、前記ダクトの断面積が前記
    入口から前記出口に向かって増大している、ガス状媒体
    でたばこを膨張させる装置。
  2. 【請求項２】 前記ダクトが、前記入口と前記出口の間
    に弓形の中間区間を含む、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記ダクトが、前記入口から前記出口ま
    で概してＣ形である、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記ダクトが中間区間を含み、前記ダク
    トの断面積が前記中間区間から前記出口に向かって減少
    している、請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記中間区間が、前記入口および前記出
    口における前記ダクトの断面積の約二倍の最大断面積を
    有する、請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記ダクトが幅および奥行きを有し、前
    記ダクトの幅が、前記入口から前記出口までほぼ一定で
    ある請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記ダクトが幅および奥行きを有し、前
    記ダクトの幅が、前記入口から前記出口までほぼ一定で
    ある請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記ダクトが、約５対２の範囲の幅対奥
    行き比を有する請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記ダクトが矩形または卵形の断面を有
    する請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 入口および出口を有する弓形の搬送ダ
    クトを含む、ガス状媒体でたばこを膨張させる装置。
  11. 【請求項１１】 前記ダクトが、前記入口から前記出口
    まで概してＣ形である請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記ダクトが、幅および奥行きを有す
    る矩形の断面を有する請求項１０に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記幅が、前記入口から前記出口まで
    ほぼ一定である請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記ダクトの断面積が、前記入口から
    前記出口に向かって増大している請求項１３に記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 前記ダクトが中間区間を有し、前記ダ
    クトの断面積が、前記中間区間から前記出口まで減少し
    ている請求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 入口および出口を有する搬送ダクト
    と、該ダクトの入口に接続されてガス状媒体を所与の流
    量でダクトに供給する手段とを含むガス状媒体でたばこ
    を膨張させる装置であって、前記供給手段が、スロート
    と、ベンチュリ入口チューブおよびベンチュリ出口チュ
    ーブを有するチューブ状ベンチュリ区間とを含み、前記
    チューブが前記スロートに接続されており、前記ベンチ
    ュリ入口チューブが円形断面から矩形断面への移行部を
    前記スロートに有し、前記ベンチュリ出口チューブが矩
    形断面、および前記供給手段に接続されており、たばこ
    原料を前記チューブ状ベンチュリ区間に供給する送り込
    み手段を有する、ガス状媒体でたばこを膨張させる装
    置。
  17. 【請求項１７】 前記ベンチュリ入口チューブが、少な
    くとも前記ベンチュリ出口チューブの三倍の長さを有す
    る請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記ベンチュリ入口チューブおよび前
    記ベンチュリ出口チューブが、同一平面の底部表面を有
    し、前記ベンチュリ入口チューブおよび前記ベンチュリ
    出口チューブが、それぞれの底部表面に関して前記スロ
    ートに向かって収束する上部表面を有する請求項１７に
    記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記送り込み手段が、前記チューブ状
    ベンチュリ区間を通って流れるガス状媒体へたばこ原料
    を加速する風選手段を含む請求項１６に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記搬送ダクトが、非円形の断面を有
    し、入口から出口まで概してＣ形である請求項１６に記
    載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記搬送ダクトが中間区間を有し、前
    記ダクトの断面積が前記入口から前記中間区間に向かっ
    て増大し、前記中間区間から前記出口に向かって減少す
    る、請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記搬送ダクトが、約５対２の幅対奥
    行き比を有する請求項２０に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記搬送ダクトが、矩形または卵形の
    断面を有する請求項２０に記載の装置。
  24. 【請求項２４】 膨張したたばこ原料をガス状媒体から
    分離するために搬送ダクトの出口に接続された分離手段
    を含む装置であって、前記分離手段が、入口と、該分離
    手段の入口に前記分離手段を通過する流れの速度を調節
    するためのバッフル手段を備える、請求項１６に記載の
    装置。
  25. 【請求項２５】 所与の流量および流速を有する加熱ガ
    ス状媒体内に、たばこを導入する段階と、 前記ガス状媒体中のほぼ全てのたばこを気流搬送する段
    階と、 気流搬送されたたばことともに前記ガス状媒体を弓形流
    れ経路中を流し、固体ＣＯ2を昇華させ、たばこを膨張
    させる段階と、 膨張したたばこを前記ガス状媒体から分離する段階とを
    含む、固体ＣＯ2が含浸されたたばこを膨張させる方
    法。
  26. 【請求項２６】 前記流れ経路の第一部分で、前記ガス
    状媒体および気流搬送されるたばこの流速を減少させる
    段階と、その後前記第一部分の下流の流れ経路である第
    二部分で、前記ガス状媒体および気流搬送されたたばこ
    の流速を増加させる段階とを含む、請求項２５に記載の
    方法。
  27. 【請求項２７】 前記流れ経路が、約５対２からの幅対
    奥行き比を有する非円形断面を有する、請求項２５に記
    載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記非円形断面が矩形または卵形であ
    る請求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記たばこを導入する段階が、たばこ
    をガス状媒体内へ加速させる段階を含む、請求項２５に
    記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記弓形流れ経路の方向を約１８０°
    変更する段階を含む請求項２５に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記ガス状媒体内にたばこを導入する
    前に該ガス状媒体の速度を増加させる段階を含む、請求
    項２５に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 前記弓形流れ経路がほぼ一定の幅を有
    する、請求項２５に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 気流搬送されたたばこを含むガス状媒
    体の流速を、これが前記弓形流れ経路を出た後、かつ分
    離段階の前に、調節する段階を含む、請求項２５に記載
    の方法。
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