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CA 02635803 2008-06-30
WO 2007/077167 PCT/EP2006/070155
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Description
Substitut de cigarette
L'invention concerne un substitut de cigarette comprenant un élément tubulaire
creux muni d'un générateur de produits inhalables, de moyens de chauffage
internes pour
chauffer l'air aspiré ou une partie au moins du générateur de produits
inhalables, et d'un
dispositif pour déclencher le générateur de produits inhalables.
Les personnes désirant arrêter de fumer ont à leur disposition un arsenal
d'aides
médicales et non médicales. Cesser de fumer nécessite non seulement de se
déshabituer
de la nicotine, mais également de perdre le réflexe d'allumer une cigarette.
Ces deux
facteurs sont la source principale de l'échec des traitements de
désaccoutumance.
Pour cela, différents substituts de cigarettes ont été proposés qui tout en
simulant le
geste de fumer une cigarette ne libèrent pas les substances toxiques des
vraies cigarettes
telles que le goudron. Selon les modèles, ces substituts libèrent uniquement
de la nicotine
ou uniquement un agent odorant et/ou gustatif, ou bien les deux.
Ainsi on connaît de WO 2005 009152 A une imitation de cigarette consistant en
un
corps cylindrique fabriqué en matière plastique dans lequel se trouve à l'une
des
extrémités un bouchon laissant passer l'air ambiant, des essences naturelles
positionnées
entre deux filtres et un embout buccal. Cette imitation de cigarette ne
délivre donc que
des effluves d'essences naturelles.
De WO 2005 099494 A, on connaît une cigarette électronique à aérosol de
nicotine
comprenant dans une coque un circuit électronique, une cavité à pression
constante, un
capteur, un séparateur gaz-liquide, un atomiseur et une bouteille
d'alimentation, le circuit
électronique étant composé d'un circuit de commutation électronique et d'un
générateur
de hautes fréquences. Cette cigarette électronique permet de délivrer au
fumeur une dose
de nicotine.
Ces deux substituts de cigarettes délivrent au fumeur une bouffée froide
d'essences
naturelles ou de nicotine, loin des sensations qu'il ressent habituellement
lorsqu'il fume
une vraie cigarette.
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On a donc proposé des substituts de cigarettes dans lesquels l'air aspiré est
chauffé
soit directement soit par le biais du générateur de produits inhalables. Dans
tous les cas,
l'utilisateur aspire une bouffée d'air réchauffé chargé du produit à inhaler.
Un exemple du premier mode de réalisation est divulgué dans DE 199 35 706 Al.
On y trouve une cigarette comprenant, disposés les uns derrière les autres, un
fil
incandescent, une pile, un interrupteur activé par l'aspiration et un filtre
imbibé de nicotine
et éventuellement d'un agent aromatisant (menthol). L'air aspiré est chauffé
par le fil
incandescent puis passe à travers le filtre où il se charge de nicotine. Cette
cigarette
fournit donc un air chaud riche en nicotine. On retrouve un dispositif
similaire dans le
document DE 297 13 866 U1.
Dans le document US 4 945 931 A, une valve, activée par l'aspiration, provoque
la
pulvérisation d'un spray contenu dans un flacon sous pression. Ce spray,
mélangé à de
l'air aspiré simultanément, est chauffé par une résistance électrique avant
d'être inhalé.
De nombreux documents proposent la seconde solution. Par exemple, le document
EP 0 430 559 A2 divulgue un article produisant un arôme dans lequel le
générateur
d'arôme est en contact direct avec une résistance chauffante. Sous l'effet de
la chaleur
produite par la résistance chauffante, le générateur d'arôme libère sa ou ses
substances
qui sont ensuite inhalées par l'utilisateur. Un dispositif semblable est
divulgué dans le
document EP 0 503 767 A1.
Le document DE 198 54 005 A1 propose un substitut de cigarette dans lequel un
matériau pouvant générer un aérosol est entouré d'une résistance électrique.
En
appuyant sur un bouton ou à l'aide d'un dispositif de contrôle, la résistance
est chauffée et
de l'air est aspiré à travers le matériau libérant l'aérosol avant d'être
inhalé.
Le document EP 0 845 220 A1 divulgue un article produisant un arôme. Dans cet
article, la substance aromatique est placée dans un réservoir qui est muni
d'un canal
conduisant le liquide vers des ports de décharge. Sous l'effet de la chaleur,
le liquide
placé dans les ports de décharge se vaporise avant d'être aspiré par
l'utilisateur. Le
réservoir est amovible et peut être remplacé. Ce dispositif est
particulièrement compliqué
et coûteux.
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Différents moyens de commande du dispositif de chauffage sont envisagés. Une
première solution consiste à prévoir un interrupteur qui ferme le circuit
électrique lorsqu'on
appuie dessus (EP 0 845 220 A1, DE 297 13 866 U1, DE 198 54 005 A1). D'autres
dispositifs prévoient de provoquer le chauffage lors de l'aspiration, par
exemple à l'aide
d'une valve déplacée par l'air aspiré. En cas d'aspiration, cette valve se
déplace et
provoque la fermeture du circuit de chauffage (DE 199 35 706 A1, US 4 945
931). Enfin,
d'autres systèmes prévoient tout un circuit électronique qui commande le
chauffage plus
ou moins long et plus ou moins important de l'air ou du substrat, le chauffage
étant
initialisé en appuyant sur un interrupteur (voir EP 0 430 559 A2, EP 0 503 767
A1).
Dans tous ces exemples, l'utilisateur retrouve la sensation d'inhaler une
bouffée
d'air enrichie en produits divers, proche de celle qu'il a l'habitude
d'inhaler avec une vraie
cigarette. Cependant, il lui manque le geste d'allumer une cigarette. Or, ce
geste est un
élément important du rituel du fumeur et son absence est l'une des causes de
l'échec du
sevrage traditionnel. C'est pourquoi certains documents ont proposé des moyens
de
chauffage qui sont préalablement allumés avec une flamme et qui se consument
ensuite
sans dégager de fumée.
C'est ainsi que le document EP 1 600 066 A2 divulgue un article pour fumeur
servant d'aérosol pour un agent de goût. Il a la forme d'une cigarette ayant
un noyau de
balsa servant de source de combustible, entouré d'une grande proportion de
matière
minérale non combustible imprégnée de l'agent de goût, le tout contenu dans
une
enveloppe non combustible fermée à l'une de ses extrémités par un filtre
traditionnel.
L'enveloppe et la matière minérale non combustible se consument en formant des
cendres que le fumeur peut faire tomber comme il en a l'habitude. Dans le cas
présent, on
peut penser que la bouffée aspirée par le fumeur est réchauffée en raison de
la
combustion du noyau de balsa. Cependant, cette bouffée est riche non seulement
en
aérosol, mais également en produits de combustion qui peuvent être nocifs.
Dans la même catégorie d'articles pour fumeur, on connaît du document
EP 1 468 618 A un substitut de cigarette incluant un élément cylindrique creux
muni d'un
générateur de chaleur à une de ses extrémités et d'un embout pour la bouche à
son autre
extrémité. A proximité du générateur de chaleur, on a disposé un générateur de
goût
comprenant une pluralité de granulés contenant des substances donnant du goût.
Un
autre dispositif générateur de goût est disposé à distance du premier pour les
substances
ne nécessitant pas de chauffage. Dans cet article pour fumeur, le générateur
de chaleur
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est composé en grande partie de carbone. Il faut donc enflammer le générateur
de
chaleur pour que celui-ci se consume en fournissant de la chaleur. Des canaux
ont été
prévus à l'intérieur du générateur de chaleur pour permettre à l'air de passer
à travers
celui-ci sans être en contact avec la matière se consumant. Ici encore, la
cigarette dégage
des produits de la combustion du matériau constituant le générateur de
chaleur.
Dans ces deux documents, le substitut de cigarette est mis en marche en
allumant à
l'aide d'une flamme un produit combustible qui ensuite, en se consumant,
assure le
chauffage soit de l'air inspiré soit du substrat produisant l'aérosol. La
flamme déclenche
donc une combustion qui se poursuit durant toute l'utilisation du substitut.
Même si dans
certains cas, les produits de la combustion ne sont pas directement inhalés,
du moins se
dégagent-ils dans l'environnement direct du fumeur, et de son entourage,
diminuant
grandement l'intérêt de tels substituts.
L'objectif de l'invention est donc de proposer un substitut de cigarette qui
fournisse
au fumeur une bouffée d'air chaude enrichie en produit odorant ou de saveur
qui
nécessite l'usage d'un briquet ou d'une allumette pour le mettre en marche,
sans pour
autant provoquer la combustion d'un quelconque produit.
Cet objectif est atteint conformément à l'invention du fait que le dispositif
de
déclenchement comprend un élément sensible à un apport de chaleur produit par
des
moyens de chauffage situés à l'extérieur du substitut et indépendants de celui-
ci, ledit
élément sensible à un apport de chaleur étant réalisé dans un matériau ne
pouvant pas
s'enflammer ou se consumer dans les conditions d'utilisation normale du
substitut. Tant
qu'aucune chaleur extérieure n'a été appliquée à l'élément sensible à l'apport
de chaleur
extérieure, le substitut de cigarette ne peut pas fonctionner correctement et
aucun aérosol
contenant les produits de goût ou odorants, ou tout autre produit à inhaler,
ne peut être
généré. Ce substitut de cigarette permet donc au fumeur de conserver le rituel
de
l'allumage à la flamme du briquet ou de l'allumette. Cependant, cet élément
sensible à la
chaleur extérieure ne s'enflamme pas et ne se consume pas. Par conséquent, il
ne se
dégage aucun produit indésirable.
Dans un mode de réalisation privilégié de l'invention, le substitut de
cigarette
comprend en outre des moyens pour ne mettre en marche les moyens de chauffage
internes que lorsque cet élément sensible à la chaleur a été soumis à la
chaleur générée
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par les moyens de chauffage extérieurs. On évite ainsi que ces moyens de
chauffage
internes ne soient mis en marche inutilement, avant que l'aérosol puisse être
produit.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif de
déclenchement
5 est un détecteur de chaleur, de préférence un bilame, qui est relié
électriquement aux
moyens de chauffage internes. Ainsi, lorsque le détecteur de chaleur constate
l'apport de
chaleur externe, il donne un signal aux moyens de chauffage internes qui
peuvent alors
se mettre en marche.
Dans un second mode de réalisation de l'invention, le générateur de produits
inhalables comprend un réservoir, de préférence interchangeable. Ainsi, il
sera possible
de réutiliser le substitut de cigarette et de choisir entre plusieurs produits
de saveur ou
odorants.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le réservoir est
réalisé
dans un matériau pouvant être détruit au moins en partie par des moyens de
chauffage
sans s'enflammer ou se consumer, de préférence par fusion, ou par des moyens
de
déchirement, et le générateur de produits inhalables est muni de moyens pour
absorber le
contenu du réservoir lorsque celui-ci est détruit au moins partiellement.
Il est possible que ces moyens de chauffage du réservoir soient constitués par
les
moyens de chauffage extérieurs. Ainsi, la chaleur apportée par la flamme sert
à faire
fondre en partie le réservoir qui libère ainsi son contenu dans les moyens
d'absorption qui
peuvent être constitués par un tampon, de préférence réalisé dans un tissu et
de
préférence interchangeable.
Il est également possible de réaliser les moyens de chauffage du réservoir
sous la
forme d'une résistance chauffante reliée à une source d'énergie électrique et
commandée
par l'élément sensible à la chaleur. Ainsi, la chaleur apportée par la flamme
est détectée
par l'élément sensible à la chaleur extérieure qui déclenche alors le
chauffage du
réservoir par la résistance électrique. Cette résistance électrique peut être
incluse dans le
réservoir lui-même ou être un composant du substitut de cigarette.
Il est préférable de placer le réservoir à l'extrémité de l'élément tubulaire
opposée à
celle destinée à entrer dans la bouche.
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Pour assurer le chauffage de l'air lorsque le fumeur tire sur le substitut de
cigarette,
il est prévu des moyens pour mettre en marche et arrêter l'élément chauffant
électrique,
les moyens de mise en marche étant de préférence munis de premiers moyens pour
activer au moins une partie de l'élément chauffant électrique en cas
d'aspiration et de la
désactiver lorsque cesse l'aspiration. Il est ainsi possible d'économiser la
source
d'énergie électrique en n'assurant un chauffage complet que lorsque le fumeur
aspire une
bouffée. Cela évite également que l'élément chauffant ne soit trop chaud lors
de la
prochaine bouffée.
Par ailleurs, il est également possible pour assurer un chauffage pratiquement
instantané de munir les moyens de mise en marche de seconds moyens pour
activer au
moins une partie de l'élément chauffant électrique après la première
aspiration sans la
désactiver lorsque cesse l'aspiration. Ainsi, une fois l'élément chauffant
activé au moment
de la première bouffée, une partie de l'élément chauffant reste activée et
assure comme
dans une cigarette réelle une chaleur de base . L'air contenu dans le
substitut de
cigarette est donc chauffé et la bouffée suivante est chaude dès le début. A
chaque
bouffée, le reste de l'élément chauffant est activé, augmentant ainsi la
chaleur de l'air
aspiré, comme le ferait une vraie cigarette sous l'effet de l'apport d'oxygène
dû à
l'aspiration.
Dans un mode de réalisation privilégié de l'invention, les premiers et/ou les
seconds
moyens pour activer l'élément chauffant comprennent un contacteur. Ce
contacteur peut
par exemple être muni d'un faible ressort de rappel et d'un disque pouvant
laisser passer
l'air, le ressort et le disque étant disposés de sorte que le disque ferme un
circuit
électrique lors d'une aspiration et ouvre ce circuit sous l'effet du ressort
de rappel lorsque
cesse l'aspiration. Le seul fait d'aspirer de l'air par le substitut provoque
un courant d'air
qui entraîne le disque contre une plaque métallique en fermant le circuit. Dès
que cesse
l'aspiration, le ressort rappelle le disque et coupe ainsi le circuit.
Il est préférable que le substitut de cigarette dispose d'une source d'énergie
électrique autonome, de préférence une pile électrique ou un accumulateur.
Il peut être utile de munir le substitut de cigarette d'un régulateur de
vitesse d'air, de
préférence sous la forme d'un disque perforé.
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Par ailleurs, il peut être utile de munir l'élément tubulaire à son extrémité
destinée à
entrer dans la bouche d'un filtre, de préférence un filtre imitant celui d'une
vraie cigarette.
De même, il peut être favorable de prévoir sur l'extrémité de l'élément
tubulaire opposée à
l'extrémité destinée à entrer dans la bouche de moyens lumineux simulant
l'incandescence de la cigarette, notamment sous la forme d'un enchevêtrement
de
résistances chauffantes pouvant être reliées à la source d'énergie électrique,
de
préférence par l'intermédiaire des moyens de mise en marche, les moyens
lumineux
pouvant présenter une ouverture pour accéder à l'intérieur de l'élément
tubulaire.
Pour que le fumeur retrouve tous les plaisirs d'une vraie cigarette, il est
possible de
prévoir un générateur de fumée, notamment un générateur de fumée électrique
pouvant
être relié à la source d'énergie de préférence par l'intermédiaire des moyens
de mise en
marche. On fera en sorte que la fumée ne soit pas délivrée dans la bouche du
fumeur.
L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide de l'unique
figure qui
montre un exemple de réalisation.
Le substitut de cigarette comprend un élément tubulaire creux (1) fermé à une
de
ses extrémités (la) par un filtre (2) et à son autre extrémité (1 b) par des
moyens lumineux
(9) simulant l'incandescence de la cigarette.
Derrière le filtre (2), on trouve un régulateur de vitesse d'air (3). Ce
dernier peut être
confectionné à partir d'un disque perforé. Le diamètre de la perforation est
étudié pour
opposer un frein au filet d'air équivalent à la résistance à l'aspiration
d'une vraie cigarette.
On trouve ensuite un contacteur (4) constitué par exemple par un disque
perforé
pivotant entre une position de repos ouverte écartée de la plaque de contact
et une
position fermée dans laquelle il est plaqué contre la plaque de contact. Un
ressort de
rappel non représenté tend à le ramener dans la position de repos ouverte.
Lorsque le
fumeur aspire une bouffée à travers l'élément tubulaire, le courant d'air
provoque la
fermeture du disque perforé et ferme ainsi le contacteur (4). Dès que cesse le
courant
d'air dû à l'aspiration, le ressort ramène le disque dans sa position de repos
ouverte.
L'élément tubulaire (1) contient également un générateur de chaleur (6)
constitué de
préférence de résistances chauffantes. Une partie du générateur de chaleur (6)
est
destinée à n'être activée que lorsque le fumeur aspire l'air à travers le
substitut de
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cigarette, tandis que le reste doit rester activé même entre deux bouffées
successives.
Pour cela, les moyens de mise en marche de l'élément chauffant comprennent un
circuit
électronique non représenté qui assure la commande de ces deux parties. Dans
une
autre variante de réalisation, le contacteur (4) peut être muni d'un double
contact, le
premier contact réagissant aux aspirations tandis que le second une fois fermé
par la
première aspiration est maintenu dans cette position même lorsque cesse
l'aspiration. Le
générateur de chaleur (6) est alimenté en énergie électrique par une pile
électrique (5).
Les agents de goût et/ou d'odeur sont absorbés sur un tampon (7). Il est prévu
que
ces agents soient initialement contenus dans un réservoir (8) placé à
proximité du tampon
(7). Lors de "l'allumage" avec la flamme du briquet, la chaleur apportée est
transmise au
réservoir (8) qui se détruit au moins partiellement en fondant. Le contenu du
réservoir (8)
est mis en contact avec le tampon (7) qui l'absorbe. Dans l'exemple de
réalisation
présenté ici, le réservoir (8) est une capsule dont l'enveloppe est réalisée
dans un
matériau à point de fusion assez bas. Il est également possible d'appliquer
manuellement
sur le tampon (7) les produits à inhaler, par exemple à l'aide d'une pipette.
Pour cela on
prévoira un orifice d'accès par exemple dans les moyens lumineux (9) fermant
l'extrémité
incandescente du substitut de cigarette.
Dans le cas de l'utilisation d'un réservoir, la taille de celui-ci pourra être
telle qu'elle
permette d'obstruer l'intérieur de l'élément tubulaire creux (1) dont
l'extrémité pourra être
métallique. Une source de chaleur externe, comme la flamme d'un briquet,
permet alors
de faire fondre l'enveloppe de la capsule et de libérer le liquide qui sera
alors absorbé par
capillarité.
Il est également possible d'entourer le réservoir d'une résistance chauffante
qui est
reliée à la pile par l'intermédiaire du contacteur (4) et éventuellement du
circuit
électronique de commande. Lors de la première aspiration, une fois que le
substitut a été
déclenché par la flamme du briquet détectée par un détecteur non représenté,
la
résistance chauffante fait fondre au moins partiellement l'enveloppe de la
capsule en
libérant son contenu qui est absorbé par le tampon (7). Une autre variante
prévoit
d'activer la résistance chauffante directement par le détecteur de chaleur
extérieure. La
résistance chauffante peut être intégrée au réservoir ou bien être placée
autour de celui-ci
lorsqu'il est introduit dans l'élément tubulaire (1).
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L'ordre exact des différents composants peut varier en fonction de leur
encombrement et des effets recherchés. Notamment, il est possible de prévoir
plusieurs
réservoirs, dont certains sont placés en amont de l'élément chauffant pour
chauffer leur
contenu lors de l'aspiration et d'autres sont placés en aval pour que leur
contenu ne
traverse pas l'élément chauffant.
A titre d'exemple non limitatif, le tube aura les dimensions d'une cigarette.
Le temps
de décharge de la source d'énergie pourra être de l'ordre de 5 minutes.
Bien qu'il ne soit pas représenté dans l'exemple de la figure 1, il est
également
possible de prévoir un générateur de fumée.
Le substitut de cigarette de l'invention fonctionne de la manière suivante.
L'utilisateur doit tout d'abord amorcer le générateur de saveur ou d'odeur en
approchant
une source de chaleur extérieure au substitut. Le plus simple est d'approcher
la flamme
d'un briquet ou d'une allumette. L'élément sensible à cette chaleur extérieure
est alors
activé. Dans l'exemple présenté ici, la chaleur fait fondre au moins
partiellement le
réservoir (8), libérant son contenu sur le tampon (7). Tant que ce geste n'a
pas eu lieu, le
produit de saveur ou odorant reste enfermé dans le réservoir (8) et le
générateur d'odeur
et/ou de saveur n'est pas déclenché. Comme évoqué précédemment, on aurait pu
prévoir
un détecteur de chaleur qui aurait fermé un circuit de contrôle. Celui-ci
aurait mis en
marche la résistance chauffante située autour ou dans le réservoir (8),
provoquant sa
fusion partielle. Une autre alternative aurait été de prévoir un détecteur de
chaleur, par
exemple un bilame qui aurait fourni un signal à un circuit de contrôle. Ce
dernier aurait
alors commuté en position marche permettant l'usage des moyens de chauffage
internes
(6) ou provoqué la fusion du réservoir lors de la première aspiration. Le
bilame pourrait
également être conçu de telle sorte qu'il déchire le réservoir après s'être
déformé sous
l'effet de la chaleur apportée par la flamme.
Une fois le substitut de cigarette ainsi amorcé, il suffit d'aspirer l'air par
l'embout
buccal (la) pour provoquer la mise en marche des moyens de chauffage internes
(6).
Lors de la première utilisation, le contacteur (4) se ferme provoquant d'une
part la mise en
marche de l'élément chauffant (6), mais également l'incandescence des
filaments des
moyens lumineux (9) et, le cas échéant, la mise en marche de la résistance
située sur le
réservoir provoquant la libération de son contenu qui est alors absorbé par le
tampon (7).
L'air aspiré entre en passant à travers les moyens lumineux, passe à travers
le tampon
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(7) en se chargeant des agents de goût et/ou d'odeur, puis cet air riche passe
à travers
l'élément chauffant (6) où il se réchauffe. Il passe ensuite à travers les
orifices du disque
du contacteur (4) et ceux du régulateur de vitesse (3) avant de traverser le
filtre (2) et
d'atteindre la bouche du fumeur.
5
Lorsque cesse l'aspiration, le contacteur (4) se rouvre sous l'effet du
ressort, ou si le
contacteur est double l'un des contacteurs s'ouvre l'autre restant fermé. Du
fait de
l'ouverture du contacteur (4) ou d'un des contacteurs, une partie de l'élément
chauffant
cesse d'être alimenté, ainsi qu'une partie au moins des filaments des moyens
lumineux
10 (9), tandis que l'autre partie de l'élément chauffant (6) et le cas échéant
des moyens
lumineux (9) restent alimentés grâce au deuxième contacteur resté fermé ou à
un circuit
électronique de commande. Ainsi, l'air contenu dans l'élément tubulaire reste
chaud, sans
pour autant surchauffer et l'extrémité simulant la combustion reste légèrement
incandescente. L'aspiration suivante provoque à nouveau la fermeture totale du
contacteur (4) et donc la mise sous tension de l'ensemble de l'élément
chauffant et de la
totalité des filaments des moyens lumineux.
Il y a donc une très grande similitude dans l'utilisation et l'aspect entre le
substitut
de cigarette de l'invention et une vraie cigarette. Le fumeur conserve le
rituel et les
sensations de chaleur et de goût / odeur qu'il avait avec une vraie cigarette
sans pour
autant en avoir les inconvénients.
Le dispositif de déclenchement selon l'invention peut être appliqué à tous les
substituts de cigarettes connus de l'état de la technique, le principe
inventif étant de
nécessiter un amorçage à l'aide d'un briquet ou d'une allumette avant que le
substitut ne
puisse être utilisé.
Liste des références
1 Elément tubulaire creux
la Extrémité destinée à entrer dans la bouche
lb Extrémité incandescente
2 Filtre
3 Régulateur de vitesse d'air
4 Contacteur
5 Source d'énergie électrique
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6 Elément chauffant électrique
7 Tampon
8 Réservoir
9 Moyens lumineux
