UA126978C2 - Нагрівання курильного матеріалу - Google Patents

Abstract

У заявці описаний пристрій, що включає плівковий нагрівач 3, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу для випару щонайменше одного компонента курильного матеріалу для його вдихання.

Description

Винахід належить до нагрівання курильного матеріалу.

У курильних виробах, наприклад сигаретах і сигарах, у процесі використання спалюють тютюн для створення тютюнового диму. Приймали спроби створення альтернативи цим курильним виробам у вигляді продуктів, що виділяють сполуки без створення тютюнового диму.

Прикладами таких продуктів можуть служити так звані продукти, що нагріваються без горіння, які виділяють сполуки при нагріванні тютюну, без його спалювання.

У даному винаході пропонується пристрій, що включає плівковий нагрівач, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу для випару щонайменше одного компонента курильного матеріалу для його вдихання.

Плівковим нагрівачем може бути плівковий поліїмідний нагрівач.

Товщина нагрівача може становити менше 1 мм.

Товщина нагрівача може становити менше 0,5 мм.

Товщина нагрівача може становити приблизно від 0,2 до 0,0002 мм.

Пристрій може включати теплову ізоляцію, що складає єдине ціле з нагрівачем.

Пристрій може включати теплову ізоляцію, покриту нагрівачем.

Пристрій може включати теплову ізоляцію, відділену від нагрівача захисним шаром.

Захисний шар може являти собою шар нержавіючої сталі.

Теплова ізоляція може включати внутрішню область (шар), розріджену до більш низького тиску, ніж зовні ізоляції.

Секції стінки ізоляції по обидва боки внутрішнього шару можуть сходитися до герметизованого газовідвідного отвору.

Товщина ізоляції може становити менше приблизно 1 мм.

Товщина ізоляції може становити менше приблизно 0,1 мм.

Товщина ізоляції може становити приблизно від 1 до 0,001 мм.

Пристрій може мати мундштук для вдихання компонентів, що випарувалися, курильного матеріалу.

Пристрій може бути виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу без спалювання курильного матеріалу.

Відповідно до винаходу, запропонований спосіб виготовлення пристрою й спосіб нагрівання

Зо курильного матеріалу за допомогою цього пристрою.

Ізоляція може бути розташована між камерою нагрівання курильного матеріалу й зовнішньою стороною пристрою для зниження втрат тепла від нагрітого курильного матеріалу.

Ізоляція може бути розташована коаксіально навколо камери нагрівання.

Камера нагрівання курильного матеріалу може являти собою в цілому трубчасту камеру нагрівання, а ізоляція може бути розташована навколо поздовжньої поверхні трубчастої камери нагрівання.

Ізоляція може являти собою ізоляцію у вигляді в цілому трубчастого тіла, розташованого навколо камери нагрівання.

Камера нагрівання курильного матеріалу може бути розташована між ізоляцією й нагрівачем.

Нагрівач може бути розташований між камерою нагрівання курильного матеріалу й ізоляцією.

Ізоляція може бути розташована зовні нагрівача.

Нагрівач може бути розташований коаксіально навколо камери нагрівання, а ізоляція може бути розташована коаксіально навколо нагрівача.

Ізоляція може включати матеріал, що відбиває інфрачервоне випромінювання, для ослаблення поширення інфрачервоного випромінювання через ізоляцію.

Ізоляція може мати зовнішню стінку, що оточує внутрішній шар.

Внутрішня поверхня стінки може мати покриття, що відбиває інфрачервоне випромінювання, для відбиття цього випромінювання усередину внутрішнього шару.

Стінка може включати шар нержавіючої сталі, товщиною щонайменше приблизно 100 мкм.

Секції стінки з кожної сторони внутрішнього шару можуть бути з'єднані сполучною секцією стінки, що проходить по непрямому шляху між секціями з кожної сторони внутрішнього шару.

Тиск у внутрішньому шарі може становити приблизно від 0,1 до 0,001 мбар.

Коефіцієнт теплопередачі ізоляції може становити приблизно від 1,10 до 1,40 Вт/ (меК), коли температура ізоляції становить в інтервалі від 150 до 250 градусів Цельсія.

Внутрішній шар може містити пористий матеріал.

Збіжні секції стінки можуть сходитися в кінцевій зоні ізоляції.

Нагрівач може бути електричним.

Далі, для ілюстрації винаходу, наводяться варіанти його виконання з посиланнями на прикладені креслення, на яких: на фіг 1 схематично представлений поперечний переріз пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу для вивільнення ароматичних сполук і (або) нікотину з курильного матеріалу; на фіг. 2 представлений у перспективі із частковим вирізом вигляд пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу для вивільнення ароматичних сполук і (або) нікотину з курильного матеріалу; на фіг. З представлений у перспективі із частковим вирізом вигляд пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, у якому курильний матеріал поміщений навколо подовженого керамічного нагрівача, розділеного на радіальні нагрівальні секції; на фіг. 4 представлено в розібраному вигляді пристрій, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу, у якому курильний матеріал розміщений навколо подовженого керамічного нагрівача, розділеного на радіальні нагрівальні секції; на фіг. 5 представлена блок-схема способу активізації зон нагрівання й відкривання й закривання клапанів камери нагрівання під час затягування; на фіг. 6 схематично показаний газовий потік через пристрій, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу; на фіг. 7 графічно ілюструється залежність нагрівання, що може бути використана для нагрівання курильного матеріалу за допомогою нагрівача; на фіг. 8 схематично показаний ущільнювач курильного матеріалу, виконаний з можливістю ущільнення курильного матеріалу при нагріванні; на фіг. 9 схематично показаний розпушувач курильного матеріалу, виконаний з можливістю розпушення курильного матеріалу при нагріванні; на фіг. 10 представлена блок-схема способу ущільнення курильного матеріалу під час нагрівання, і розпушення курильного матеріалу для затягування; на фіг. 11 схематично представлений вигляд перерізу секції вакуумної ізоляції, виконаної з можливістю ізолювання нагрітого курильного матеріалу від втрат тепла; на фіг. 12 схематично представлений інший вигляд перерізу секції вакуумної ізоляції,

Зо виконаної з можливістю ізолювання нагрітого курильного матеріалу від втрат тепла; на фіг. 13 схематично представлений вигляд перерізу теплового містка з низькою теплопровідністю, що створює непрямий шлях від високотемпературної ізолюючої стінки до низькотемпературної ізолюючої стінки; на фіг. 14 схематично представлений вигляд перерізу теплового захисту й теплопрозорого вікна, що може пересуватися відносно масиву курильного матеріалу для вибіркової передачі через вікно теплової енергії в різні секції курильного матеріалу; і на фіг. 15 схематично представлений вигляд перерізу частини пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, у якому камера нагрівання може герметично закриватися запірними клапанами; і на фіг. 16 схематично представлений вигляд перерізу часткового розрізу вакуумної ізоляції, виконаної з можливістю теплової ізоляції пристрою для нагрівання курильного матеріалу.

У даному описі, термін 'курильний матеріал' включає будь-який матеріал, що виділяє летучі компоненти при нагріванні, і будь-який матеріал, містить тютюн, і може, наприклад, включати один або більше матеріал із групи, що включає тютюн, похідні тютюну, розпушений тютюн, відновлений тютюн або замінники тютюну.

Пристрій 1 для нагрівання курильного матеріалу включає джерело 2 енергії, нагрівач З і камеру 4 нагрівання. Джерело 2 енергії може містити батарею, наприклад І і-іонну батарею, нікелеву батарею, лужну батарею й (або) ін., і електрично з'єднаний з нагрівачем З для подачі на нагрівач З електричну енергію, коли це потрібно. Камера 4 нагрівання виконана з можливістю розміщення в ній курильного матеріалу 5 так, щоб курильний матеріал 5 міг бути нагрітий у камері 4 нагрівання. Наприклад, камера 4 нагрівання може бути розташована, примикаючи до нагрівача З так, що теплова енергія від нагрівача З нагріває курильний матеріал 5, що перебуває в ній, для випару ароматичних сполук і нікотину в курильному матеріалі 5 без горіння курильного матеріалу 5. Для того щоб дати можливість користувачеві пристрою 1 вдихати компоненти, що випарувалися, при використанні пристрою 1, є мундштук 6. Курильний матеріал 5 може містити тютюнову суміш.

Компоненти пристрою 1, наприклад джерело 2 енергії й нагрівач 3, можуть бути поміщені в корпус 7. Як показано на фіг. 1, корпус 7 може включати приблизно циліндричну трубку із джерелом 2 енергії, розташованим біля її першого кінця 8, і нагрівач З і камеру 4 нагрівання, бо розташовані біля її протилежного, другого кінця 9. Джерело 2 енергії й нагрівач З проходять уздовж поздовжньої осі корпуса 7. Наприклад, як показано на фіг. 1, джерело 2 енергії й нагрівач З можуть бути встановлені по центральній поздовжній осі корпуса 7, розташовуючись впритул один за одним так, що торцева поверхня джерела 2 енергії звернена до торцевої поверхні нагрівача 3. Довжина корпуса 7 може становити приблизно 130 мм, довжина джерела енергії може становити приблизно 59 мм, а довжина нагрівача З і зони 4 нагрівання може бути приблизно 50 мм. Діаметр корпуса 7 може бути приблизно від 15 до 18 мм. Наприклад, діаметр першого кінця 8 корпуса може становити 18 мм, у той час як діаметр мундштука 6 на другому кінці 9 корпуса може бути 15 мм. Діаметр нагрівача З може становити приблизно від 2,0 до 6,0 мм. Діаметр нагрівача З може становити, наприклад, від 4,0 до 4,5 мм або приблизно від 2,0 до 3,0 мм. В інших випадках можуть використовуватися нагрівачі з діаметром за межами цих інтервалів. Наприклад, діаметр корпуса 7 і розмір пристрою 1 у цілому можуть бути значно зменшені за рахунок використання плівкового нагрівача З і вакуумної ізоляції 18, описаних нижче. Глибина камери 4 нагрівання може становити приблизно 5 мм, а зовнішній діаметр камери 4 нагрівання може становити приблизно 10 мм по зовнішній поверхні. Діаметр джерела 2 енергії може становити приблизно від 14,0 до 15,0 мм, наприклад 14,6 мм. Однак в альтернативному варіанті може бути використано джерело 2 енергії меншого діаметра.

Між джерелом 2 енергії й нагрівачем З може знаходитися теплова ізоляція для запобігання прямій передачі тепла між ними. Мундштук б може бути розташований на другому кінці 9 корпуса 7, поблизу камери 4 нагрівання й курильний матеріал 5. Кожух 7 пристосований для його захвату користувачем при використанні пристрою 1 так, що користувач може вдихати через мундштук 6 пристрою 1 компоненти, що випарувалися, курильного матеріалу.

Нагрівач З може являти собою плівковий нагрівач 3, наприклад плівковий поліїмідний нагрівач 3. Прикладом може служити каптоновий (КаріопФ)) поліїмідний нагрівач 3. Також можуть бути використані й інші матеріали. Плівковий нагрівач З має високу міцність на розрив і опір надриву. Електрична міцність нагрівача З може становити приблизно 1000 Вт змінного струму. Плівковий нагрівач З має малу товщину, наприклад менше 1 мм, що значною мірою може сприяти зменшенню розмірів пристрою 1 у порівнянні із пристроями 1, що використовують нагрівачі інших типів. Товщина плівки З може, наприклад, становити приблизно 0,2 мм, хоча в альтернативних варіантах можуть використовуватися нагрівачі З меншої або більшої товщини.

Зо Наприклад, товщина плівкового нагрівача З може становити всього приблизно 0,0002 мм.

Вихідна потужність нагрівача З може становити приблизно від 5 до 8 Вт/см7, хоча вихідна потужність може бути й нижче, і, при необхідності, може регулюватися в часі. Плівковий нагрівач

З може бути, зокрема, прозорим, що дає можливість легко перевірити його внутрішню структуру.

Подібна простота перевірки може бути корисна при контролі якості продукції й обслуговуванні.

Плівковий нагрівач З може включати один або більше нагрівальних елементів на основі травленої фольги, для нагрівання курильного матеріалу в камері 4 нагрівання. Робоча температура нагрівача З може, наприклад, становити до приблизно 260 "С. Пристрій 1 може включати термометр опору (ТО) або термопару для використання при керуванні температурою нагрівача 3. Датчики можуть бути встановлені на поверхні нагрівача 3, і виконані з можливістю подачі результатів вимірювання опору на контролер 12 для того, щоб контролер 12 міг підтримувати або регулювати температуру нагрівача З необхідним чином. Наприклад, контролер 12 може періодично включати нагрівач З на задану температуру протягом установленого проміжку часу або може змінювати температуру відповідно до режиму нагрівання. Контролер 12 і приклади режимів нагрівання більш докладно описаний нижче.

Плівковий нагрівач З має невелику масу, завдяки чому його використання сприяє зниженню загальної маси пристрою 1.

Як показано на фіг. 1, нагрівач З може містити кілька окремих зон 10 нагрівання. Зони 10 нагрівання можуть приводитися в дію незалежно одне від одного так, щоб різні зони 10 могли бути активізовані в різний час для нагрівання курильного матеріалу 5. Розташування зон 10 нагрівання в нагрівачі З може мати будь-яку геометрію. Однак у прикладі, наведеному на фіг. 1, зони 10 нагрівання розташовані в нагрівачі З так, щоб різні зони 10 нагрівання переважно й незалежно нагрівали різні секції курильного матеріалу 5.

Наприклад, як показано на фіг. 1 ії 2, нагрівач З може містити кілька співвісних зон 10 нагрівання, що утворюють подовжену конструкцію. Зони 10 кожна можуть містити окремий елемент нагрівача 3. Зони 10 нагрівання можуть бути, наприклад, всі співвісні одна з одною і з поздовжньою віссю нагрівача 3, створюючи тим самим кілька незалежних зон нагрівання по довжині нагрівача 3.

Як показано на фіг. 1, кожна зона 10 нагрівання може містити порожній нагрівальний циліндр 10, що може являти собою кільце 10, що має кінцеву довжину, значно меншу довжини нагрівача бо З у цілому. Розташування співвісних зон 10 нагрівання визначає зовнішню поверхню камери 4 нагрівання й забезпечує нагрівання курильного матеріалу 5, що знаходиться в камері 4 нагрівання. Нагрівання спрямоване усередину, переважно в напрямку поздовжньої осі камери 4 нагрівання. Зони 10 нагрівання розташовуються так, що їх радіальні або поперечні поверхні звернені одне до одного по довжині нагрівача 3. Поперечні поверхні кожної зони 10 нагрівання можуть бути відділені від поперечних поверхонь сусідньої зони (зон) 10 нагрівання тепловою ізоляцією 18, як це показано на фіг. 1 і описано нижче.

Як показано на фіг. 2, в альтернативному варіанті виконання нагрівач З може бути розташований у центральній області корпуса 7, а камера 4 нагрівання й курильний матеріал 5 можуть розташовуватися навколо поздовжньої поверхні нагрівача 3. У такій конструкції, теплова енергія, виділювана нагрівачем 3, проходить назовні від поздовжньої поверхні нагрівача З у камеру 4 нагрівання й курильний матеріал 5.

Кожна із зон 10 нагрівання може мати індивідуальний елемент нагрівача 3. Як показано на фіг. 1 і 2, кожна зона 10 нагрівання може включати нагрівальний циліндр 10, що має кінцеву довжину, що значно менше довжини нагрівача З у цілому. Однак можуть бути використані й інші конструкції нагрівача 3, тому використання циліндричних секцій плівкового нагрівача З не є обов'язковим. Зони 10 нагрівання можуть бути розташовані так, що їхні поперечні поверхні звернені одна до одної по довжині нагрівача 3. Поперечні поверхні кожної області 10 можуть стикатися з поперечними поверхнями сусідніх зон 10. В альтернативному варіанті, між поперечними поверхнями зон 10 може розташовуватися теплоїзолюючий або тепловідбиваючий шар для того, щоб теплова енергія, виділювана в кожній із зон 10 нагрівання, по суті, не нагрівала сусідні зони 10, а замість цього поширювалася переважно в камеру 4 нагрівання й курильний матеріал 5. Кожна зона 10 нагрівання в цілому може мати ті ж розміри, що й інші зони 10.

При цьому коли відбувається активізація однієї із зон 10 нагрівання, вона передає теплову енергію до курильного матеріалу 5, розташованого поблизу неї, наприклад радіально прилягаючому, а інша частина курильного матеріалу 5 зоною 10 нагрівання, по суті, не нагрівається. Як показано на фіг. 2, нагріта область курильного матеріалу 5 може являти собою кільце курильного матеріалу 5, розташованого навколо активізованої зони 10 нагрівання. Таким чином, курильний матеріал 5 може бути нагрітий незалежними секціями, наприклад кільцями

Зо або в цілому суцільними циліндрами, при цьому кожна секція відповідає курильному матеріалу 5, що безпосередньо прилягає до однієї конкретної зони 10 нагрівання, а її маса й об'єм істотно менше, ніж у всього масиву курильного матеріалу 5.

Крім цього, або в альтернативному варіанті, нагрівач З може містити трохи подовжених зон 10 нагрівання, що подовжньо проходять, розташованих у різних місцях навколо центральної поздовжньої осі нагрівача 3. Зони 10 нагрівання можуть мати різну довжину, або можуть бути в основному однієї довжини так, що кожна проходить уздовж, по суті, всієї довжини нагрівача 3.

Нагріті секції курильного матеріалу 5 можуть включати поздовжні секції курильного матеріалу 5, що лежать паралельно поздовжнім зонам 10 нагрівання й безпосередньо прилягають до них. Тому, як було показано раніше, курильний матеріал 5 можна нагрівати незалежними секціями.

Як буде показано нижче, зони 10 нагрівання, кожна, можуть бути активізовані окремо й вибірково.

Курильний матеріал 5 може міститися в картриджі 11, що може бути вставлений у камеру 4 нагрівання. Наприклад, як показано на фіг. 1, картридж 11 може включати, по суті, суцільний масив курильного матеріалу 5, наприклад циліндр, що вставляється в поглиблення в нагрівачі 3. У такій конструкції, зовнішня поверхня масиву курильного матеріалу звернена до нагрівача 3.

В альтернативному варіанті, показаному на фіг. 2, картридж 11 може включати трубку 11 курильного матеріалу, що може бути поміщена навколо нагрівача З так, що внутрішня поверхня трубки 11 курильного матеріалу звернена до поздовжньої поверхні нагрівача 3. Трубка 11 курильного матеріалу може бути порожньою. Діаметр порожньої центральної частини трубки 11 може, по суті, бути рівною діаметру нагрівача З або трохи більше нього, тому трубка 11 щільно облягає нагрівач 3. Довжина картриджа 11 може бути приблизно дорівнювати довжині нагрівача

З, тому нагрівач З може нагрівати картридж 11 по всій його довжині.

Корпус 7 пристрою 1 може мати отвір, через який картридж 11 може бути вставлений у камеру 4 нагрівання. Отвір може, наприклад, являти собою отвір, розташований на другому кінці 9 корпуса так, що картридж 11 може бути вставлений в отвір і всунутий безпосередньо в камеру 4 нагрівання. При використанні пристрою 1 для нагрівання курильного матеріалу 5, отвір, переважно, закритий. В альтернативному варіанті, секція корпуса 7 на другому кінці 9 може відділятися від пристрою 1 так, що курильний матеріал 5 може бути вставлений на камеру бо 4 нагрівання. Пристрій 1 може бути, при необхідності, оснащений виштовхувачем курильного матеріалу, керованим користувачем, наприклад внутрішнім механізмом, виконаним з можливістю зрушувати використаний курильний матеріал 5 з нагрівача З і (або) відсувати від нього. Використаний курильний матеріал 5 може бути, наприклад, зрушений назад через отвір у корпусі 7. Потім, при необхідності, може бути вставлений новий картридж 11.

Як було згадано вище, пристрій 1 може включати контролер 12, наприклад мікроконтролер 12, виконаний з можливістю керування роботою пристрою 1. Контролер 12 має електричне з'єднання з іншими компонентами пристрою 1, наприклад джерелом 2 енергії й нагрівачем 3, завдяки чому він може управляти їхньою роботою, посилаючи й приймаючи сигнали. Контролер 12, зокрема, виконаний з можливістю керування активізацією нагрівача З для нагрівання курильного матеріалу 5. Наприклад, контролер 12 може бути виконаний з можливістю активізації нагрівача 3, при цьому може виконуватися вибіркова активізація однієї або більше зон 10 нагрівання, у відповідь на затягування користувачем через мундштук 6 пристрою 1. Для цього, контролер 12 може бути пов'язаний з датчиком 13 затягування за допомогою підходящого з'єднувача зв'язку. Датчик 13 затягування виконаний з можливістю виявлення факту затягування через мундштук 6 і, у відповідь, відправлення контролеру 12 сигналу, що свідчить про затягування. Може бути використаний електронний сигнал. Контролер 12 може реагувати на сигнал від датчика 13 затягування активізацією нагрівача З і, тим самим, нагріванням курильного матеріалу 5. Використання датчика 13 затягування для активізації нагрівача З не є, однак, істотним, і в альтернативному варіанті можуть використовуватися інші засоби для створення керуючого впливу для активізації нагрівача 3. Наприклад, контролер 12 може активізувати нагрівач З у відповідь на керуючий вплив, що активізує, іншого типу, наприклад, включення ручним органом. Сполуки, що випарувалися, що виділилися під час нагрівання, можуть потім вдихатися користувачем через мундштук 6. Контролер 12 може бути розташований у будь-якому підходящому місці усередині корпуса 7. Наприклад, контролер може розташовуватися між джерелом 2 енергії й нагрівачем З/камерою 4 нагрівання, як це показано на фіг. 4.

Якщо нагрівач З містить дві або більше зони 10 нагрівання, як було показано вище, контролер 12 може бути виконаний з можливістю активізації зон 10 нагрівання в заздалегідь установленому порядку або послідовності. Наприклад, контролер 12 може бути виконаний з

Зо можливістю активізації зон 10 нагрівання послідовно уздовж або навколо камери 4 нагрівання.

Кожна активізація зони 10 нагрівання може виконуватися у відповідь на виявлення затягування датчиком 13 затягування або може бути запущена іншим способом, як це описано нижче.

Відповідно до діаграми на фіг. 5, конкретний варіант способу нагрівання може включати перший крок 51, при виконанні якого виявляється керуючий вплив активізації, наприклад перше затягування, за яким йде другий крок 52, при виконанні якого у відповідь на перше затягування або інший керуючий вплив активізації нагрівають першу секцію курильного матеріалу 5. На третьому кроці 53 можуть відкрити впускний і випускний клапани 24, що герметично закриваються для усмоктування повітря через камеру 4 нагрівання й виходу його із пристрою 1 через мундштук 6. На четвертому кроці закривають клапани 24. Ці клапани 24 більш докладно описані нижче з посиланням на фіг. 15. На п'ятому 55, шостому 56, сьомому 57 і восьмому 58 кроках можуть нагрівати другу секцію курильного матеріалу 5, у відповідь на другий керуючий вплив активізації, наприклад друге затягування, з відповідним відкриванням і закриванням впускного й випускного клапанів 24 камери нагрівання. На дев'ятому 59, десятому 510, одинадцятому 511 і дванадцятому 512 кроках можуть нагрівати третю секцію курильного матеріалу 5, у відповідь на третій керуючий вплив активізації, наприклад третє затягування, з відповідним відкриванням і закриванням впускного й випускного клапанів 24 камери нагрівання, і так далі. Як згадувалося вище, в інших варіантах можуть бути використані інші засоби, ніж датчик 13 затягування. Наприклад, користувач пристрою 1 може активізувати керуючий вимикач як індикації того, що він (вона) робить нову затяжку. При цьому може нагріватися нова секція курильного матеріалу 5 для випару нікотину й ароматичних сполук для кожної нової затяжки.

Число зон 10 затяжок й (або) секцій, що нагрівають незалежно, курильного матеріалу 5 може відповідати кількості затяжок, на яку розрахований картридж 11. В іншому варіанті, кожна секція, що нагріває незалежно, курильного матеріалу 5 може нагріватися відповідною їй зоною (-ами) 10 нагрівання при декількох затяжках, наприклад двох, трьох або чотирьох затяжках, тому нова секція курильного матеріалу 5 нагрівається тільки після того, як було зроблено кілька затяжок із нагріванням попередньої секції курильного матеріалу.

Замість активізації кожної зони 10 нагрівання у відповідь на окрему затяжку, зони 10 нагрівання можуть бути активізовані послідовно, одна за іншою, у відповідь на єдину, первісну затяжку в мундштук 6. Наприклад, зони 10 нагрівання можуть бути активізовані через регулярні, 60 заздалегідь встановлені інтервали протягом передбачуваного періоду затяжки для даного картриджа 11 курильного матеріалу. Період затяжки може, наприклад, становити приблизно від однієї до чотирьох хвилин. Тому, щонайменше п'ятий і дев'ятий кроки 55, 59, показані на фіг. 5, можуть бути не обов'язковими. Кожна зона 10 нагрівання може бути активізована на заздалегідь заданий період часу, що відповідає тривалості однієї або декількох затяжок, протягом якого передбачається нагрівання відповідної незалежно нагрівної секції 5 курильного матеріалу.

Контролер 12 може бути виконаний з можливістю індикації користувачеві, що потрібна заміна картриджа 11, як тільки для конкретного картриджа 11 всі зони 10 нагрівання були активізовані.

Контролер 12 може, наприклад, активізувати світлову індикацію на зовнішній поверхні корпуса 7.

Варто мати на увазі, що активізація окремих зон 10 нагрівання замість активізації всього нагрівача З означає зменшення кількості енергії, необхідної для нагрівання курильного матеріалу 5, у порівнянні з тим, що треба було б для активізації нагрівача З протягом усього періоду затяжки картриджа 11. Тому також знижується й максимальна необхідна вихідна потужність джерела 2 енергії. Це означає, що встановлюване у пристрій 1 джерело енергії 2 може бути менше й легше.

Контролер 12 може бути виконаний з можливістю відключення нагрівача З або зниження потужності, що підводиться до нагрівача З між затяжками. Цим заощаджується енергія й продовжується термін служби джерела 2 енергії. Наприклад, при включенні пристрою 1 користувачем або у відповідь на який-небудь інший керуючий вплив, наприклад сигнал, що користувач взяв у рот мундштук б, контролер 12 може дати команду нагрівачу З або наступній зоні 10 нагрівання, що повинна бути використана для нагрівання курильного матеріалу, на часткову активізацію для того, щоб зробити нагрівання для підготовки випару компонентів курильного матеріалу 5. Часткова активізація не нагріває курильний матеріал 5 до температури, достатньої для випару нікотину. Підходящою температурою буде температура, приблизно рівна 100 С. У відповідь на виявлення затяжки датчиком 13 затяжки, контролер 12 може дати нагрівачу З або відповідній зоні 10 нагрівання команду на подальше нагрівання курильного матеріалу 5 для швидкого випару нікотину й інших ароматичних сполук для їхнього вдихання користувачем. Якщо курильний матеріал 5 містить тютюн, то підходяща температура для випару нікотину й інших ароматичних сполук може становити від 150 до 250 "С. Тому прикладом

Зо температури повної активізації може служити 250 "С. Для створення пікового струму для розігріву курильного матеріалу 5 до температури випару може, зокрема, бути використаний суперконденсатор. Приклад підходящого профілю нагрівання показаний на фіг. 7, де максимальні значення можуть відповідати повній активізації різних зон 10 нагрівання. Видно, що курильний матеріал 5 підтримується при температурі випару приблизно протягом періоду затяжки, що у даному прикладі дорівнює дві секунди.

Нижче наводиться опис трьох режимів роботи нагрівача 3.

У першому режимі роботи, під час повної активізації конкретної зони 10 нагрівання, всі інші зони 10 нагрівання нагрівача відключені. Тому, коли активізується нова зона 10 нагрівання, попередня зона нагрівання відключається. Потужність підводиться тільки до активізованої зони 10.

В іншому варіанті, у другому режимі роботи, під час повної активізації конкретної зони 10 нагрівання, можуть бути частково активізовані одна або більше інших зон 10 нагрівання.

Часткова активізація однієї або більше інших зон 10 нагрівання може включати нагрівання іншої зони (зон) 10 нагрівання до температури, достатньої для запобігання конденсації компонентів, наприклад нікотину, що випарувався з курильного матеріалу 5, у камері 4 нагрівання.

Температура зон 10 нагрівання, що піддали часткової активізації, менше температури зони 10 нагрівання при її повній активізації. Курильний матеріал 5, розташований поруч із частково активізованими зонами 10, не нагрівається до температури, достатньої для випару компонентів курильного матеріалу 5.

В іншому варіанті, у третьому режимі роботи, після того, як деяка зона 10 нагрівання була активізована, вона залишається повністю активізованою, поки нагрівач З не буде виключений.

Тому, до нагрівача З потужність, що підводиться, східчасто наростає в міру того, як усе більше зон 10 нагрівання активізується під час затяжки із картриджа 11. Так само як і в описаному вище другому режимі роботи, безперервна активізація зон 10 нагрівання істотно запобігає конденсації компонентів, наприклад нікотину, що випарувалися з курильного матеріалу 5 у камері 4 нагрівання.

Пристрій 1 може містити тепловий захист За, розташований між нагрівачем З і камерою 4 нагрівання/курильним матеріалом 5. Тепловий захист За виконаний з можливістю запобігання проходженню теплової енергії через тепловий захист За й, тому, може бути використаний для бо вибіркового запобігання нагріванню курильного матеріалу 5, навіть коли нагрівач З активований і виділяє теплову енергію. Як показано на фіг. 14, тепловий захист За може, наприклад, містити циліндричний шар тепловідбиваючого матеріалу, розташованого коаксіально навколо нагрівача 3. В альтернативному варіанті, якщо нагрівач З розташований навколо камери 4 нагрівання й курильний матеріал 5, як було описано раніше з посиланням на фіг. 1, тепловий захист За може містити циліндричний шар тепловідбиваючого матеріалу, розташованого коаксіально навколо камери 4 нагрівання й коаксіально усередині нагрівача 3. Тепловий захист За може додатково, або в альтернативному варіанті, містити теплоїзолюючий шар, виконаний з можливістю ізолювання нагрівача З від курильного матеріалу.

Тепловий захист За містить, по суті, теплопрозоре вікно ЗБ, що пропускає теплову енергію в камеру 4 нагрівання й курильний матеріал 5. Тому нагрівається секція 5 курильного матеріалу, що сполучена з вікном Зб, у той час як інша частина курильного матеріалу 5 не нагрівається.

Тепловий захист За й вікно 365 можуть повертатися або переміщатися іншим способом відносно курильного матеріалу 5 так, щоб вибірково могли бути піддані індивідуальному нагріванню різні секції курильного матеріалу 5, за допомогою обертання або зсуву теплового захисту За й вікна 3р. Одержаний результат аналогічний тому, що виходить при вибірковій і індивідуальній активізації зон 10 нагрівання, описаній вище. Наприклад, тепловий захист За й вікно 30 можуть дискретно повертатися або інакше переміщатися у відповідь на сигнал від датчика 13 затяжки.

В альтернативному варіанті або додатково, тепловий захист За й вікно ЗБ можуть дискретно повертатися або переміщатися іншим способом при завершенні заздалегідь встановленого періоду нагрівання. Переміщення або поворот теплового захисту За й вікна ЗБ можуть управлятися електронними сигналами від контролера 12. Відносний поворот або інший зсув теплового захисту За/вікна ЗБ і курильний матеріали 5 можуть виконуватися кроковим двигуном

Зз під управлінням контролера 12, як показано на фіг. 14. В іншому варіанті, тепловий захист За й вікно Зб можуть повертатися вручну користувачем, що використає, наприклад, приводний механізм на корпусі 7. Тепловий захист Зс не обов'язково повинен мати циліндричну форму, при бажанні він може включати один або більш відповідно розташованих елементів і (або) пластин, що проходять подовжньо.

Варто мати на увазі, що аналогічний результат може бути одержаний поворотом або переміщенням курильного матеріалу 5 відносно нагрівача 3, теплового захисту За й вікна ЗБ.

Зо Наприклад, нагрівальний елемент 4 можуть повертати навколо нагрівача 3. У цьому випадку, може бути використаний наведений вище опис, що належить до переміщення теплового захисту За, замість руху камери 4 нагрівання відносно теплового захисту За.

Тепловий захист За може містити покриття на поздовжній поверхні нагрівача 3. У цьому випадку, залишається непокритою ділянка поверхні нагрівача для формування теплопрозорого вікна 30. Нагрівач З може бути повернений або зміщений іншим способом, наприклад, під управлінням контролера 12, або органами керування користувача, для нагрівання різних секцій курильного матеріалу 5. В альтернативному варіанті, тепловий захист За й вікно ЗБ можуть містити окремий захист За, що може повертатися або переміщатися іншим способом відносно як нагрівача 3, так і курильного матеріалу 5, під управлінням контролера 12 або при використанні інших органів керування користувача.

Пристрій 1 може мати впускні отвори 14 для повітря, які дозволяють втягувати зовнішнє повітря в корпус 7 і через нагрітий курильний матеріал 5 під час затяжки. Впускні отвори 14 для повітря можуть мати отвори 14 у корпусі, і можуть бути розташовані нагору по потоку від курильного матеріалу 5 і камери 4 нагрівання біля першого кінця 8 корпусу 7, як показано на фіг. 1. Інший приклад представлений на фіг. 6. Повітря, що втягується крізь впускні отвори 14, проходить через нагрітий курильний матеріал 5 і тут збагачується парами курильного матеріалу, наприклад парами аромату, після чого вдихається користувачем через мундштук 6.

В окремому випадку, як показано на фіг. 6, пристрій 1 може мати теплообмінник 15, виконаний з можливістю зігрівання повітря перед тим, як він потрапить у курильний матеріал 5, і (або) охолодження повітря перед тим, як він буде втягнений через мундштук 6. Наприклад, теплообмінник 15 може бути виконаний з можливістю використання тепла, витягнутого з повітря, що входить у мундштук 6, для зігрівання нового повітря, перед тим, як він потрапить у курильний матеріал 5.

Пристрій 1 може містити ущільнювач 16 курильного матеріалу, що дозволяє стискати курильний матеріал 5 при активізації ущільнювача 16. Пристрій 1 також може містити розпушувач 17 курильного матеріалу, що дозволяє розпушувати курильний матеріал 5 при активізації розпушувача 17. Ущільнювач 16 і розпушувач 17 на практиці можуть бути виконані у вигляді єдиного вузла, як буде показано нижче. Ущільнювач 16 і розпушувач 17 курильного матеріалу можуть, при необхідності, працювати під управлінням контролера 12. У цьому бо випадку контролер 12 виконаний з можливістю відправлення сигналу, наприклад, електричного сигналу, до ущільнювача 16 або розпушувача 17, під дією якого ущільнювач 16 або розпушувач 17, відповідно, ущільнюють або розпушують курильний матеріал 5. В іншому варіанті, ущільнювач 16 або розпушувач 17 можуть приводитися в дію користувачем пристрою 1 з використанням ручного керування корпуса 7 для ущільнення або розпушення курильного матеріалу 5, при необхідності.

Головним завданням ущільнювача 16 є стиснення курильного матеріалу 5 і, тим самим, збільшення його щільності під час нагрівання. При ущільненні курильного матеріалу збільшується теплопровідність масиву курильного матеріалу 5, що забезпечує прискорений прогрів і наступний швидкий випар нікотину й інших ароматичних сполук. Завдяки цьому, нікотин і ароматичні сполуки можуть без істотної затримки вдихатися користувачем у відповідь на виявлення затяжки. Тому при виявленні затяжки контролер 12 може активізувати ущільнювач 16 для виконання стиснення курильного матеріалу 5 протягом заданого часу нагрівання, наприклад на одну секунду. Ущільнювач 16 може бути виконаний з можливістю зниження ступеня ущільнення курильного матеріалу 5, наприклад, під управлінням контролера 12, після заздалегідь встановленого періоду нагрівання. В альтернативному варіанті, ущільнення може бути ослаблено або автоматично зупинено у відповідь на досягнення курильним матеріалом 5 заданої граничної температури. Підходящою граничною температурою може бути температура в інтервалі приблизно від 150 до 250 "С, і може вибиратися користувачем. Для визначення температури курильного матеріалу 5 може використовуватися датчик температури.

Головним завданням розпушувача 17 є розпушення курильного матеріалу 5 і, тим самим, зниження його щільності при затяжці. Коли виробляється розпушення курильного матеріалу 5, його розташування в камері 4 нагрівання стає менш щільним, що сприяє проходженню через курильний матеріал 5 газового потоку, наприклад повітря від впускних отворів 14. При цьому поліпшується здатність повітря переносити нікотин, що випарувався, і ароматичні сполуки до мундштука б для їхнього вдихання. Контролер 12 може активізувати розпушувач 17 для розпушення курильного матеріалу 5 відразу ж після періоду ущільнення, описаного вище, так, що б повітря могло втягуватися більш вільно через курильний матеріал 5. Активізація розширника 17 може супроводжуватися помітним звуком або іншою ознакою, що показує користувачеві, що курильний матеріал 5 був нагрітий, і може бути виконана затяжка.

Зо Як показано на фіг. 8 їі 9, ущільнювач 16 і розпушувач 17 можуть містити підпружинений напрямний стрижень, виконаний з можливістю стиснення курильного матеріалу 5 у камері 4 нагрівання, коли звільняється стиснена пружина. Схематично це показано на фіг. 8 і 9, хоча треба мати на увазі, що можливі й інші варіанти виконання. Наприклад, ущільнювач 16 може містити кільце, товщина якого приблизно дорівнює товщині описаної вище камери 4 нагрівання трубчастої форми, що вдавлюється пружиною або іншими засобами в камеру 4 нагрівання для ущільнення курильного матеріалу 5. В альтернативному варіанті, ущільнювач 16 може бути частиною нагрівача 3, завдяки чому нагрівач З сам забезпечує ущільнення й розпушення курильного матеріалу 5 за командами контролера 12. Спосіб ущільнення й розпушення курильного матеріалу 5 показаний на фіг. 10.

Нагрівач З може бути об'єднаний з тепловою ізоляцією 18, згаданою раніше. Наприклад, як показано на фіг. 1, теплова ізоляція 18 може мати істотно подовжений порожній корпус, наприклад, по суті, циліндричну трубку ізоляції 18, розташовану коаксіально навколо камери 4 нагрівання, і в яку вбудовані зони 10 нагрівання. Теплова ізоляція може 18 може містити шар, у якому виконані гнізда на зверненому усередину контурі 21 поверхні. Зони 10 нагрівання знаходяться у цих гніздах так, що зони 10 нагрівання звернені до курильного матеріалу 5 у камері 4 нагрівання. Поверхні зон 10 нагрівання, звернені до камери 4 нагрівання, можуть розташовуватися урівень із внутрішньою поверхнею 21 теплової ізоляції 18 в областях ізоляції 18 за межами гнізд.

Об'єднання нагрівача З з тепловою ізоляцією 18 означає, що зони 10 нагрівання, по суті, оточені ізоляцією 18 з усіх боків зон 10 нагрівання, за винятком тих, що звернено усередину до камери 4 нагрівання курильного матеріалу. У результаті, тепло, виділюване нагрівачем 3, концентрується в курильному матеріалі 5 і не розсіюється в частинах пристрою 1 або в атмосфері за межами корпуса 7.

За рахунок об'єднання нагрівача З з тепловою ізоляцією 18 також можна зменшити сукупну товщину нагрівача З і теплову ізоляцію 18. Це може сприяти подальшому зменшенню діаметра пристрою 1, зокрема зовнішнього діаметра корпуса 7. В альтернативному варіанті, зменшення товщини за рахунок інтеграції нагрівача З з тепловою ізоляцією 18 дозволяє розмістити в пристрої 1 більш широку камеру 4 нагрівання курильного матеріалу, або додати інші компоненти, не збільшуючи загальну товщину корпуса 7.

В альтернативному варіанті, замість об'єднання з ізоляцією 18, нагрівач З може прилягати до неї. Наприклад, якщо нагрівач З розташований зовні камери 4 нагрівання, ізоляція 18 може бути покрита плівковим нагрівачем З по його зверненій усередину поверхні 21. Якщо нагрівач З розташований усередині камери 4 нагрівання, ізоляція 18 може бути покрита плівковим нагрівачем З по її поверхні 22, зверненій назовні.

В окремому випадку, між нагрівачем З і ізоляцією 18 може розташовуватися захисний шар.

Наприклад, між нагрівачем З і ізоляцією 18 може розташовуватися шар нержавіючої сталі.

Захисний шар може являти собою трубку з нержавіючої сталі, вставлену між нагрівачем 3 і ізоляцією 18. Товщина захисного шару може бути невеликою, тому розміри пристрою істотно не виростуть. Товщина захисного шару може, наприклад, становити від 0,1 до 1,0 мм.

Між поперечно розташованими поверхнями зон 10 нагрівання може додатково розташовуватися тепловідбиваючий шар. Зони 10 нагрівання можуть бути розташовані одна відносно другої так, що теплова енергія, виділювана кожною окремою зоною 10 нагрівання, істотно не нагріває сусідні зони 10 нагрівання й, замість цього, в основному поширюється усередину від кругової поверхні зони 10 нагрівання в камеру 4 нагрівання й курильний матеріал 5. Всі зони 10 нагрівання можуть мати, по суті, однакові розміри.

Нагрівач З може бути приклеєний або закріплений яким-небудь іншим способом у пристрої 1 з використанням контактного клею. Наприклад, нагрівач З може бути прикріплений до ізоляції 18 або згаданого вище захисного шару за допомогою контактного клею. В іншому варіанті, нагрівач

З може бути прикріплений до картриджа 11 або зовнішньої поверхні камери 4 нагрівання курильного матеріалу.

Як альтернатива використанню контактного клею, для закріплення нагрівача З у пристрої 1 може бути використана стрічка, що самотвердне, або затискачі, що фіксують нагрівач 3. Всі ці способи забезпечують надійне закріплення нагрівача З і ефективну теплопередачу від нагрівача

З до курильного матеріалу 5. Можливі також і інші способи кріплення.

Описана вище теплова ізоляція 18, що знаходиться між курильним матеріалом 5 і зовнішньою поверхнею 19 корпуса 7, знижує втрати тепла із пристрою 1 і підвищує, завдяки цьому, ефективність нагрівання курильного матеріалу 5. Наприклад, як показано на фіг. 1, стінка корпуса 7 може мати шар ізоляції 18, що проходить зовні камери 4 нагрівання навколо

Зо неї. Шар 18 ізоляції може включати в цілому трубчастий відрізок ізоляції 18, розташований коаксіально навколо камери 4 нагрівання й курильний матеріал 5, як показано на фіг. 1.

Повинне бути зрозуміло, що ізоляція 18 також може являти собою частину картриджа 11 курильного матеріалу, де вона розташовувалася б коаксіально зовні навколо курильного матеріалу 5.

Як показано на фіг. 11, як ізоляція 18 може використовуватися вакуумна ізоляція 18.

Наприклад, ізоляція 18 може містити шар, обмежений стінкою, матеріалом 19 якої може бути, наприклад, метал. Внутрішня область або внутрішній шар 20 ізоляції 18 може містити матеріал з відкритими порами, наприклад, що включає полімери, аерогелі або інший підходящий матеріал, з якого може бути відкачано повітря до значного розрідження. Тиск у внутрішній області 20 може становити від 0,1 до 0,001 мбар. Стінка 19 ізоляції 18 має достатню міцність, щоб протистояти силі, що впливає на неї, обумовленій перепадом тиску між внутрішнім шаром 20 ії зовнішніми поверхнями стінки 19, не допускаючи зминання ізоляції 18. Стінка 19 може, наприклад, являти собою стінку 19 з нержавіючої сталі, товщиною приблизно 100 мкм.

Теплопровідність ізоляції 18 може становити від 0,004 до 0,005 Вт/м'"К. Коефіцієнт теплопередачі ізоляції 18 може становити приблизно від 1,10 до 1,40 Вт / м"К в температурному діапазоні приблизно від 150 до 250 "С. Газова провідність ізоляції 18 нікчемна. На внутрішні поверхні матеріалу 19 стінки може бути нанесено покриття, що відбиває для зведення до мінімуму радіаційних втрат через ізоляцію 18. Покриття може, наприклад, являти собою алюмінієве ІК покриття, що відображає товщиною приблизно від 0,3 до 1,0 мкм. Вакуум у внутрішньому шарі 20 означає, що ізоляція 18 функціонує навіть тоді, коли товщина області внутрішнього шару 20 дуже мала. Ізолюючі властивості, по суті, не залежать від товщини. Це сприяє зменшенню загальної товщини пристрою 1.

Як показано на фіг. 11, стінка 19 може включати звернену усередину секцію 21 і звернену назовні секцію 22. Звернена усередину секція 21 в основному звернена до курильного матеріалу 5 і камери 4 нагрівання. Звернена назовні секція 22 в основному звернена до зовнішньої поверхні корпуса 7. Під час роботи пристрою 1, звернена усередину секція 21 може бути більш теплою завдяки виділюваній нагрівачем 3 тепловій енергії, у той час як звернена назовні секція 22 холодніше, завдяки наявності ізоляції 18. Звернена усередину секція 21 і звернена назовні секція 22 можуть, наприклад, мати, по суті, паралельні стінки 19, що 60 подовжньо проходять, довжина яких щонайменше дорівнює довжині нагрівача 3. Внутрішня поверхня зверненої назовні секції 22 стінки, тобто, поверхня, звернена до шару 20 з вакуумом, може мати покриття для поглинання газу в шарі 20. Підходящим покриттям може бути плівка окису титану.

Теплова ізоляція 18 може включати надвисоковакуумну теплову ізоляцію, наприклад

ІпошопФ Зпареа-Масиит ТПпептпа! Ваїгтіег, описану в 05 7374063. Загальна товщина такої ізоляції 18 може бути надзвичайно малою. Товщина, наприклад, може становити приблизно від 1 мм до 1 мкм, наприклад приблизно 0,1 мм, хоча також можливі й більші або менші величини товщини. Теплоізоляційні властивості ізоляції 18, по суті, не залежать від її товщини, і тому можна використати тонку ізоляцію 18 без яких-небудь додаткових втрат тепла від пристрою 1.

Завдяки дуже малій товщині теплової ізоляції 18, розмір корпуса 7 і пристрою 1 у цілому можуть бути зроблені менше раніше згаданих розмірів, і може бути досягнута товщина, наприклад діаметр, пристрою 1, приблизно такий же, що й у курильних виробів, наприклад сигарет, сигар і сигарил. Також може бути скорочена й вага пристрою 1, що приведе до згадуваного вище зменшення розміру.

Хоча розглянута вище теплова ізоляція 18 може містити газопоглинаючий матеріал для підтримки або створення вакууму у внутрішньому шарі 20, у глибоковакуумній ізоляції 18 газопоглинаючий матеріал не використовується. Відсутність газопоглинаючого матеріалу сприяє досягненню дуже малої товщини ізоляції 18 і, тим самим, допомагає знизити загальний розмір пристрою 1.

Геометрія надвисоковакуумної ізоляції 18 дозволяє одержати більш глибокий вакуум у порівнянні з вакуумом, використовуваним для добування молекул із внутрішнього шару 20 ізоляції 18 у процесі виготовлення. Наприклад, глибокий вакуум усередині ізоляції 18 може бути глибше, ніж вакуум у камері вакуумної печі, де він створювався. Вакуум усередині ізоляції 18 може, наприклад, становити наприклад 10-77 мм рт. ст. Як показано на фіг. 16, кінець внутрішнього шару 20 глибоковакуумної ізоляції 18 може звужуватися, коли звернена назовні секція 22 і звернена усередину секція 21 сходяться до газовідвідного отвору 25, через який може бути відкачаний газ із внутрішнього шару 20, для створення глибокого вакууму в процесі виготовлення ізоляції 18. На фіг. 16 показано, що звернена назовні секція 22 сходиться до зверненої усередину секції 21, однак можлива й зворотна ситуація, коли звернена усередину

Зо секція 21 сходиться до зверненої назовні секції 22. Збіжний кінець стінки 19 ізоляції виконаний з можливістю направляти молекули, що знаходяться у внутрішньому шарі 20, з газовідвідного отвору 25, для створення, тим самим, глибокого вакууму у внутрішньому шарі 20. Газовідвідний отвір 25 може бути загерметизовано для підтримки глибокого вакууму у внутрішньому шарі 20 після його відкачки. Отвір 25 може бути загерметизовано, наприклад, запаюванням газовідвідного отвору 25 тугоплавким припоєм після відкачки газу із внутрішнього шару 20.

Можуть бути використані й інші способи герметизації.

Для відкачки внутрішнього шару 20, ізоляція 18 може бути поміщена в відкачане середовище з низьким тиском, наприклад камеру вакуумної печі для того, щоб молекули газу у внутрішньому шарі 20 витекли в середовище зі зниженим тиском зовні ізоляції 18. Коли тиск у внутрішньому шарі 20 понизиться, геометрія внутрішнього шару 20, і, зокрема збіжних секцій 21, 22, згаданих вище, що звужується, починає впливати на газові молекули, що залишилися, у внутрішньому шарі 20, направляючи їх через отвір 25. Зокрема, коли тиск газу у внутрішньому шарі 20 стає низьким, напрямна дія збіжних звернених назовні й усередину секцій 21, 22 сприяє підведенню газових молекул, що залишилися усередині шару 20 до газовідвідного отвору 25 і підвищує ймовірність виходу газу із внутрішнього шару 20, у порівнянні з імовірністю входу газу у внутрішній шар 20 із зовнішнього середовища низького тиску. Таким чином, геометрія внутрішнього шару 20 забезпечує зниження тиску усередині шару 20 нижче рівня тиску середовища зовні ізоляції 18.

Зокрема, як було описано вище, на внутрішні поверхні звернених усередину й назовні секцій 21, 22 стінки 19 можуть бути нанесені одне або більше покриттів з низькою випромінювальною здатністю, для істотного зниження теплових втрат за рахунок випромінювання.

Хоча описана тут ізоляція 18 має в цілому циліндричну форму або аналогічну їй, теплова ізоляція 18 може мати іншу форму, наприклад таку, щоб відповідати умовам теплової ізоляції й різних конфігурацій пристрою 1, наприклад різним формам і розмірам камери 4, нагрівача 3, корпуса 7 або джерела 2 енергії. Наприклад, розміри й форма глибоковакуумної ізоляції 18, наприклад Іп5шопФ ЗПпаред-Масишт Тпепта! Ваггіег, згаданої вище, по суті, не обмежені способом її виготовлення. Підходящими матеріалами для формування описаної вище збіжної конструкції можуть бути кераміка, метали, металоїди і їхні комбінації.

На фіг. 12 схематично показаний тепловий місток 23, що може з'єднувати звернену бо усередину секцію 21 стінки зі зверненою назовні секцією 22 стінки на одному або більше краях ізоляції 18 для того, щоб повністю охопити й укласти в собі шар 20 низького тиску. Тепловий місток 23 може включати стінку 19, сформовану з того ж матеріалу, що й звернені усередину й назовні секції 21, 22. Підходящим матеріалом є нержавіюча сталь, як було показано вище.

Тепловий місток 23 має більш високу теплопровідність, ніж ізолюючий шар 20, і тому може відводити тепло із пристрою 1, що знижує ефективність пристрою відносно нагрівання курильного матеріалу 5.

Для зниження втрат тепла через тепловий місток 23, він може бути виконаний протяжним для збільшення його опору тепловому потоку від зверненої усередину секції 21 до зверненої назовні секції 22. Це схематично ілюструється фіг. 13. Наприклад, тепловий місток 23 може проходити по непрямому шляху між зверненою усередину секцією 21 стінки 19 ії зверненою назовні секцією 22 стінки 19. Цьому може сприяти використання ізоляції 18 на ділянці, поздовжня довжина якої перевищує довжину нагрівача 3, камери 4 нагрівання й курильний матеріал 5, завдяки чому тепловий місток 23 може поступово переходити від зверненої усередину секції 21 до зверненої назовні секції 22 по непрямому шляху при поступовому зменшенні внутрішнього шару 20 до нуля в точці уздовж корпуса 7, де нагрівач 3, камера 4 нагрівання й курильний матеріал 5 уже відсутні.

На фіг. 15 представлена згадана раніше камера 4 нагрівання з ізоляцією 18, що може мати впускний і випускний клапани 24, у закритому стані герметично закупорюють камеру 4 нагрівання. Завдяки цьому, клапани 24 перешкоджають небажаному надходженню повітря й проходженню його в камеру 4, і можуть запобігти виходу ароматів курильного матеріалу з камери 4 нагрівання. Впускний і випускний клапани 24 можуть бути, наприклад, встановлені в ізоляції 18. Наприклад, між затягуваннями клапани 24 можуть бути закриті контролером 12 так, що всі речовини, що випарувалися, залишаються усередині камери 4. Парціальний тиск речовин, що випарувалися, досягає, між затяжками, тиску насиченої пари, і кількість речовини, що випарувалася, тому, залежить тільки від температури в камері 4 нагрівання. Цим забезпечується незмінність видаваної кількості нікотину, що випарувався, і ароматичних сполук від затяжки до затяжки. Контролер 12 виконаний з можливістю відкривання в процесі затягування клапанів 24 так, щоб повітря могло протікати через камеру 4, переносячи компоненти курильного матеріалу, що випарувався, до мундштука 6. У клапанах 24 може бути

Зо поміщена мембрана, що гарантує, що в камеру 4 не потрапить кисень. Клапани 24 можуть приводитися в дію вдихом для того, щоб вони відкривалися у відповідь на виявлення затяжки в мундштуці б. Клапани 24 можуть закриватися при виявленні припинення затяжки. В іншому варіанті, клапани 24 можуть закриватися після закінчення заданого проміжку часу після їхнього відкриття. Величина проміжку часу може задаватися контролером 12. Зокрема, можуть бути використані механічні або інші підходящі засоби для відкривання/закривання, що забезпечують автоматичне відкриття й закриття клапанів 24. Наприклад, для відкривання й закривання клапанів 24 може бути використаний газовий потік, створюваний користувачем за допомогою затяжки в мундштук 6. Таким чином, для активізації клапанів 24 не обов'язкове використання контролера 12.

Маса курильного матеріалу 5, що нагрівається нагрівачем 3, наприклад у кожній зоні 10 нагрівання, може становити від 0,2 до 1,0 г. Температура, до якої нагрівається курильний матеріал 5, може регулюватися користувачем і бути, наприклад, кожною в інтервалі від 150 до 250 "С, згаданому вище. Маса пристрою 1 у цілому може становити від 70 до 125 г, хоча при використанні плівкового нагрівача З і (або) глибоковакуумної ізоляції 18 маса може бути нижче.

Може використовуватися батарея 2 ємністю від 1000 до 3000 мАг і напругою 3,7 В. Зони 10 нагрівання можуть бути виконані з можливістю індивідуального й вибіркового нагрівання приблизно від 10 до 40 секцією курильного матеріалу 5 в одному картриджі 11.

Варто мати на увазі, що будь-який з описаних вище альтернативних варіантів може бути використаний як окремо, так і в комбінації.

Для розгляду різних аспектів винаходу, що заявляється, і його подання, даний опис показує на конкретних прикладах різних варіантів виконання можливості реалізації винаходу (-ів), у яких забезпечується одержання високоефективних пристроїв. Переваги й ознаки, наведені в описі, наведені тільки до варіантів виконання й не є вичерпними й (або) виключними. Вони представлені тільки для поліпшення розуміння й роз'яснення заявлених ознак. Варто мати на увазі, що переваги, варіанти виконання, приклади, функції, ознаки, конструкції й (або) інші особливості винаходу не повинні розглядатися як обмежуючі винахід, обумовлений формулою, або еквіваленти формули, і що в рамках області домагань і (або) суті винаходу можуть бути використані інші варіанти виконання й модифікації. Різні варіанти виконання можуть, відповідно, містити, складатися з, або в основному складатися з різних комбінацій розкритих елементів,

компонентів, ознак, частин, кроків, засобів і т.д.

Крім того, винахід включає інші варіанти винаходу, не заявлені тут, але які можуть бути реалізовані в майбутньому.

Claims (21)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Пристрій, що включає плівковий нагрівач, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу для випару щонайменше одного компонента курильного матеріалу для його вдихання, і один або декілька датчиків, встановлених на поверхні нагрівача, причому один або декілька датчиків виконані з можливістю отримання результатів вимірювання опору.

2. Пристрій за п. 1, який додатково включає контролер, де датчики виконані з можливістю подачі результатів вимірювання опору на контролер, і де контролер виконаний з можливістю підтримувати або регулювати температуру нагрівача на основі результатів вимірювання опору.

3. Пристрій за одним з пп. 1 або 2, де один або декілька датчиків включають термометр опору (ТО).

4. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, у якому плівковим нагрівачем є плівковий поліїмідний нагрівач.

5. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, у якому товщина нагрівача становить менше 1

ММ.

6. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, у якому товщина нагрівача становить менше 0,5

ММ.

7. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, у якому товщина нагрівача становить приблизно від 0,2 до 0,0002 мм.

8. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, що має теплову ізоляцію, що складає єдине ціле з нагрівачем.

9. Пристрій за будь-яким з пп. 1-7, у якому теплова ізоляція покрита нагрівачем.

10. Пристрій за будь-яким з пп. 1-7, у якому теплова ізоляція відділена від нагрівача захисним шаром.

11. Пристрій за п. 10, у якому захисний шар являє собою шар нержавіючої сталі.

12. Пристрій за будь-яким з пп. 8-11, у якому теплова ізоляція включає внутрішню область, Зо розріджену до більш низького тиску, ніж зовні ізоляції.

13. Пристрій за п. 12, у якому секції стінки ізоляції по обидва боки внутрішньої області сходяться до герметизованого газовідвідного отвору.

14. Пристрій за одним з пп. 12 або 13, у якому товщина ізоляції становить менше приблизно 1

ММ.

15. Пристрій за одним з пп. 12 або 13, у якому товщина ізоляції становить менше приблизно 0,1

ММ.

16. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, що має мундштук для вдихання компонентів, що випарувалися, курильного матеріалу.

17. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу без його спалювання.

18. Спосіб нагрівання курильного матеріалу за допомогою пристрою за будь-яким з пп. 1-17.

19. Курильний матеріал для застосування з пристроєм за будь-яким з пп. 1-17.

20. Система, яка включає: пристрій за будь-яким з пп. 1-17; та курильний матеріал для застосування з зазначеним пристроєм.

21. Спосіб використання пристрою за будь-яким з пп. 1-17, який включає нагрівання курильного матеріалу для випару щонайменше одного компонента курильного матеріалу для його вдихання.

Ж Я у їв ж й в че - їх НН КК КК КО род Люкужкюююьх Х Сов пив Кн Я Б т Ши С НН їв ей З з Фіг 1 й 7 Є Я ошннтен нин і ние, денні «лов нен и и 5 я нене нер ку нь 4 Ко ке з» 5 ї З 5 . Д знаних но їх й їх В: Я З « сних Мотя ї2 ко НК, Є хвлуів

Фіг. 2 и й сажки потре ркіннья ; У З сісти р о Кові ПД нн в у. па дн діа Й ій І ат п І 2 і в- і ТІ но Ї й сіб ее і.

Фіг. З

Ї нен ред Ї ІВ ТЗ сепкктінттвр Іс г Гете й я й щи ОМ дня и «птн до, о і і тоб) -6-7 3- т що октав г х с ВВ пере ї я -В Ин спвеювя Ме сви й т вив ОО йвя уужких, / | ня маних Ї У ; Тер МИТО ен-янЯх Що т ЧУВ

Фіг. 4

Щі ВЕнявитизатядке дог. ГТ Нагітм пеошу секцію курнпвнаяю т матеріалу м Відкрити впужння я внпускнин клапани а камени нагрівання са і Закдити нЗуУБКНМ М БИНУСЕНЯЙ КЛаПаНИ тн н я камери напжвання Швея ВичинтнатижКуУ сен Налити другу секцію рнльно матеріалу і ву-- Відкрнтн впускнни я янпусюнин клапанні я камепи напиванне Е с - пд, ша---і Закритн влудкння н внлусюннй кнатенн т ками натівжння Е Ба і Енявитисзатяджх СУТ Натін пело секціна курильнао щі матеріалу і т Ж о шеун Відкрити впускний в випусюням клалана: КТ каМмЕди напиванне і Фо Закрити влуссним и Билускнни клапани! я каМмЕсИ напивання і В 55 ла ше, Меси ех че Ж шк М ОХ СОЯ и іч п МК пиво ЗИ шк ж шодо т -Іи їх ОХ с КО Як ЗК ся в у з і ї- ї5 19 в та к Галвійний рівень текперзалии теле - ї - / оо, її ; . сення х пух 1 р: Зжлякка до й п ші ак МА й 20000002 шлю Перюдненей профіль 0 Востйний провіль Підігре Черговий підбтів теспературннатва теклератин натвача

Фіг. 7 пинттттнтнн в Кт в х на " М МТУ дю й йо Ж - Ж. МК ння зх Ля і ! ще У ш пит чі г Вул М кн МЕН, 1 ТУТ

Фіг. 8 ! и певен а Де у МАУ ЛИКУ Али ту ж у Итй -- овен - Ше зва укла МОЖЕ екон

Фіг. З і - Ущільнити гурильний матери РІ -- Капоте курильний матеріял Ї то. 7 Нузказити граничну температуру От купильного матеріану ! РА -й Бозпанти кузльнин матеріял іДозволтачи За ЬОВВХ ПЕВ ТО УВІ. ре -- ЕВ У напування відконаанням клапан, Тео герзетечнно закриваються

Фіг. 10

З ЕЕ -3 ; 19 я г ї КО кочення . Ї ох / е па дк тик екон і ї ІМ з М се ІМК ОМ , Ж) з ве 15, ЗТ її З Я Її з 5 КАК КИЕВЕ ї МЕДИ ге КК їчу і те й ії тв 23

Фиг. 11

18. щ 23 у 18 5 ! ! " її Фі вцлимі а ми ко КАН НУК И оон ПН М НА ші фаху катяйимкні и іи и и з и ук и ек ми и ЩІ А НА БК Е А авт ій дип Вл Кале кю т й сяи и ВІК В МК Кая ММК НУТИ песо стен

Фіг. 12 22 г СОНЕТ ЕЕ у Я і дит ФУ ФУ У СУ (оз я са В ЩА ле ШЕ» я ЩщКе Дек Я ВО к ШЕ до Я детектив У ки «ЖИ що -- кі ик ПИЛИ мирн В я пп скло ви Ал с НО тане ОМ Ая чл Ал А ККАЛ А АЛЛО АЛЛО ЮК КЛ я МАЛИ СО АЖ літ пл ВА лк ЗА; б хе Аля ях беж іти ян ЖЖ. ЖЖ і се САМ

Фіг. 13

З За Що шк 2 т КАК кератит, СИКОКК і З з Метт тя й Ж. 00 ОКУ у а ДА и ша ших У ЕК ск ОКУ з й і 4 5

Фіг. 14

14. - - 24 5 З 4 24 112 2 і сту ппппнннннннннннно нн ср кн ККК в ЧК тен ї снення й секр нк кран корою В г р Я с У ВЕ Пк ОК В КТ ІЗ ьо ; соску я Я І і . я че 19 МИ и и ра ХУ » на ! ц, | кер ник за рен я й б ! чений ї г; песня ппктнттентнння ДБК КАК вс лняьи і 7 фіг. 15 те 18 ай хо У ї з. х у у ; У х ес Кк Кн яти аку З КК ОКА коп С КК Кт КК 19 21 фіг. 16