UA122162C2 - Система та спосіб нагрівання курильного матеріалу - Google Patents

Abstract

У заявці описано пристрій, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу, для випаровування щонайменше одного компонента курильного матеріалу, що включає область ізоляції, що має внутрішню область, в якому відкачуванням створено тиск, нижчий, ніж зовні ізоляції.

Description

Винахід належить до нагрівання курильного матеріалу.

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

Прикладами таких продуктів можуть слугувати так звані продукти, що нагріваються без горіння, які виділяють сполуки, не спалюючи, а нагріваючи тютюн.

Згідно винаходу, пропонується пристрій, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу для випаровування щонайменше одного компонента курильного матеріалу, і що включає область ізоляції, що має внутрішню область (шар), в якій відкачуванням створено тиск нижчий, ніж зовні ізоляції.

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

Ізоляція може бути розташована коаксіально навколо камери нагрівання.

Камера нагрівання курильного матеріалу може представляти собою по суті трубчасту камеру нагрівання, і 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 і нагрівачем.

Нагрівач може бути розташований між камерою нагрівання курильного матеріалу та 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 містити матеріал, що відбиває інфрачервоне випромінювання, для ослаблення поширення інфрачервоного випромінювання через ізоляцію.

Ізоляція може включати зовнішню стінку, що містить в собі внутрішню область.

Внутрішня поверхня стінки може мати покриття, що відбиває інфрачервоне випромінювання, для відбивання інфрачервоного випромінювання всередині внутрішньої області.

Зо Стінка може містити шар нержавіючої сталі, що має товщину щонайменше приблизно 100

МКМ.

Секції стінки з обох боків внутрішньої області можуть бути з'єднані сполучною секцією стінки, що проходить по непрямому шляху між секціями стінки з обох боків внутрішньої області.

Тиск у внутрішній області може становити приблизно від 0,1 до 0,001 мбар.

Коефіцієнт теплопередачі ізоляції може становити приблизно від 1,10 до 1,40 Вт/(меК) в діапазоні температур ізоляції від 100 до 250 "С, наприклад, в діапазоні від 150 до 250 96.

Внутрішня область може являти собою пористий матеріал.

Секції стінки з обох боків внутрішньої області можуть сходитися до герметизованого газовідвідного отвору.

Згадані секції стінки можуть сходитися в кінцевий зоні ізоляції.

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 бути виконано з можливістю нагрівання курильного матеріалу з використанням електричного нагрівача.

Пристрій може бути виконано з можливістю нагрівання курильного матеріалу без його горіння.

Згідно з особливістю винаходу, запропоновано пристрій, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу для випаровування щонайменше одного компонента курильного матеріалу, що містить інфрачервоний нагрівач.

Інфрачервоний нагрівач може являти собою галогенний інфрачервоний нагрівач.

Далі, для ілюстрації винаходу, наводяться варіанти його виконання з посиланнями на прикладені креслення, на яких:

Короткий опис креслень

На фіг. 1 представлений в перспективі з частковим вирізом вигляд пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу для вивільнення ароматичних сполук і (або) нікотину з курильного матеріалу; на фіг. 2 представлений в перспективі з частковим вирізом вигляд пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому курильний матеріал поміщений навколо бо подовженого керамічного нагрівача, розділеного на радіальні нагрівальні секції;

на фіг. З представлено в розібраному вигляді пристрій, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому курильний матеріал розміщений навколо подовженого керамічного нагрівача, розділеного на радіальні нагрівальні секції; на фіг. 4 представлений в перспективі з частковим розрізом вигляд пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому курильний матеріал розміщений навколо подовженого інфрачервоного нагрівача; на фіг. 5 представлено в розібраному вигляді пристрій, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому курильний матеріал розміщений навколо подовженого інфрачервоного нагрівача; на фіг. 6 схематично показана частина пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому курильний матеріал розміщений навколо декількох поздовжніх подовжених нагрівальних секцій, розташованих з інтервалом навколо центральної поздовжньої осі; на фіг. 7 представлений в перспективі вигляд частини пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому області курильного матеріалу розташовуються між парами вертикально розташованих нагрівальних пластин; на фіг. 8 представлено в перспективі пристрій, показаний на фіг. 7, з додатково показаним зовнішнім корпусом; на фіг. 9 представлена в розібраному вигляді частина пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому області курильного матеріалу розташовуються між парами вертикально розташованих нагрівальних пластин; на фіг. 10 представлена блок-схема способу активізації зон нагрівання і відкривання і закривання клапанів камери нагрівання під час затяжки; на фіг. 11 схематично показаний газовий потік через пристрій, виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу; на фіг. 12 графічно ілюструється залежність нагрівання, яка може бути використана для нагрівання курильного матеріалу з використанням нагрівача; на фіг. 13 схематично показаний ущільнювач курильного матеріалу, виконаний з можливістю ущільнення курильного матеріалу при нагріванні;

Зо на фіг. 14 схематично показаний розпушувач курильного матеріалу, виконаний з можливістю розпушення курильного матеріалу при нагріванні; на фіг. 15 представлена блок-схема способу ущільнення курильного матеріалу під час нагрівання, і розпушення курильного матеріалу для затяжки; на фіг. 16 схематично представлений вигляд перерізу секції вакуумної ізоляції, виконаної з можливістю ізолювання нагрітого курильного матеріалу від втрат тепла; на фіг. 17 схематично представлений інший вигляд перерізу секції вакуумної ізоляції, виконаної з можливістю ізолювання нагрітого курильного матеріалу від втрат тепла; на фіг. 18 схематично представлений вигляд перерізу теплового містка з низькою теплопровідністю, що створює непрямий шлях від високотемпературної ізолюючої стінки до низькотемпературної ізолюючої стінки; на фіг. 19 схематично представлений вигляд перерізу теплового захисту і теплопрозорого вікна, яке може пересуватися щодо масиву курильного матеріалу для вибіркової передачі через вікно теплової енергії в різні секції курильного матеріалу; на фіг. 20 схематично представлений вигляд перерізу частини пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому камера нагрівання може герметично закриватися запірними клапанами; на фіг. 21 схематично представлений вигляд перерізу пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу, в якому нагрівач розташований зовні камери нагрівання і всередині теплової ізоляції; і на фіг. 22 схематично представлений вигляд часткового розрізу глибоковакуумної ізоляції для теплової ізоляції пристрою, виконаного з можливістю нагрівання курильного матеріалу.

Докладний опис здійснення винаходу

У даному описі, термін "курильний матеріал" включає будь-який матеріал, що виділяє летючі компоненти при нагріванні, і будь-який у якому є тютюн матеріал, і може, наприклад, включати один або більше матеріал з 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 і (або) ін., і електрично з'єднаний з нагрівачем З для подачі на бо нагрівач З електричної енергії, коли це потрібно. Камера 4 нагрівання виконана з можливістю розміщення в ній курильного матеріалу 5 так, щоб курильний матеріал 5 міг бути нагрітий в камері 4 нагрівання. Наприклад, камера 4 нагрівання може бути розташована, примикаючи до нагрівача З так, що теплова енергія від нагрівача З нагріває знаходиться в ній курильний матеріал 5 для випаровування ароматичних сполук та нікотину в курильному матеріалі 5 без горіння курильного матеріалу 5. Для того, щоб дати можливість користувачу пристрою 1 вдихати компоненти, які випарувалися при використанні пристрою 1, є мундштук 6. Курильний матеріал 5 може містити тютюнову суміш.

Як показано на фіг. 1, нагрівач З може включати подовжений нагрівач З в цілому циліндричної форми, а камера 4 нагрівання розташована навколо зовнішньої поздовжньої поверхні нагрівача 3. Камера 4 нагрівання і курильний матеріал 5, таким чином, включають коаксіальні шари навколо нагрівача 3. Однак, як буде зрозуміло з подальшого розгляду, в альтернативних варіантах можливе використання нагрівача З і камери 4 нагрівання інших форм і конфігурацій.

Компоненти пристрою 1, наприклад, джерело 2 енергії і нагрівач 3, поміщені в корпусі 7. Як показано на фіг. 1, корпус 7 може включати приблизно циліндричну трубку з джерелом 2 енергії, розташованим біля її першого кінця 8, і нагрівач З і камеру 4 нагрівання, розташовані біля її протилежного, другого кінця 9. Джерело 2 енергії і нагрівач З проходять уздовж поздовжньої осі корпусу 7. Наприклад, як показано на фіг. 1, джерело 2 енергії і нагрівач З можуть бути встановлені по центральній поздовжній осі корпусу 7, розташовуючись впритул один за одним так, що торцева поверхня джерела 2 енергії звернена до торцевої поверхні нагрівача 3.

Довжина корпусу 7 може становити приблизно 130 мм, довжина джерела енергії може становити приблизно 59 мм, а довжина нагрівача З і камери 4 нагрівання може бути приблизно 50 мм. Діаметр корпусу 7 може бути приблизно від 15 до 18 мм. Наприклад, діаметр першого кінця 8 корпусу може становити 18 мм, у той час як діаметр мундштука 6 на другому кінці 9 корпусу 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. Глибина камери 4 нагрівання може становити приблизно 5 мм, а зовнішній діаметр камери 4 нагрівання може становити приблизно 10 мм на зовнішній поверхні. Діаметр джерела 2 енергії може становити приблизно від 14,0 до 15,0 мм, наприклад, 14,6 мм.

Між джерелом 2 енергії і нагрівачем З може перебувати теплова ізоляція для запобігання прямої передачі тепла між ними. Мундштук б може бути розташований на другому кінці 9 корпусу 7, поблизу камери 4 нагрівання і курильного матеріалу 5. Кожух 7 пристосований для його захоплення користувачем при використанні пристрою 1 так, що користувач може вдихати через мундштук 6 пристрою 1 компоненти, які випарувалися курильного матеріалу.

Як показано на фіг. 2 і 3, нагрівач З може включати керамічний нагрівач 3. Керамічний нагрівач З може, наприклад, містити керамічну основу з окису алюмінію і (або) нітриду кремнію, покриту тонкими металевими листами і спечену. В альтернативному варіанті, як показано на фіг. 4 і 5, нагрівач З може містити інфрачервоний (ІЧ) нагрівач 3, наприклад, галогенову лампу 3. ІЧ нагрівач З має малу масу і при його використанні можна скоротити загальну масу пристрою 1. Наприклад, маса ІЧ нагрівача може бути на 20-30 95 нижче маси керамічного нагрівача 3, що має таку ж потужність нагрівання. ІЧ нагрівач З також має низьку теплову інерцію і тому здатний дуже швидко нагрівати курильний матеріал 5 у відповідь на керуючий вплив. ІЧ нагрівач З може бути виконаний з можливістю випускання ІЧ електромагнітного випромінювання на довжині хвилі в інтервалі приблизно від 700 нм до 4,5 мкм.

Як зазначалося вище і як показано на фіг. 1, нагрівач З може бути розташований в центральній області корпусу 7, а камера 4 нагрівання і курильний матеріал 5 можуть бути розміщені навколо поздовжньої поверхні нагрівача 3. При такому розташуванні, теплова енергія, що випромінюється нагрівачем З, поширюється в радіальному напрямку назовні від повздовжньої поверхні нагрівача З в камеру 4 нагрівання і курильний матеріал 5.

Нагрівач З може, у варіанті виконання, містити кілька окремих зон 10 нагрівання. Зони 10 нагрівання можуть приводитися в дію незалежно одна від одної 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 наведених на кресленнях прикладах, зони 10 нагрівання розташовані в нагрівачі З так, щоб різні зони 10 нагрівання краще і незалежно нагрівали різні секції курильного матеріалу 5.

Наприклад, як показано на фіг. 2, нагрівач З може містити кілька співвісних зон 10 нагрівання. Зони 10 кожна можуть містити окремий елемент нагрівача 3. Зони 10 нагрівання можуть бути, наприклад, все співвісні одна з одною і з поздовжньою віссю нагрівача 3, бо створюючи тим самим кілька незалежних зон нагрівання по довжині нагрівача 3. Кожна зона 10 нагрівання може містити нагрівальний циліндр 10, що має кінцеву довжину, значно меншу довжини нагрівача З в цілому. Розташування та властивості циліндрів 10 розглянуті нижче на прикладі нагрівальних дисків, де глибина кожного диска еквівалентна довжині циліндра.

Нагрівальні диски 10 розташовані так, що їх такі, що радіально розходяться, поверхні звернені одна до одної вздовж довжини нагрівача. Такі, що радіально розходяться поверхні кожного диска 10 можуть стикатися з такими, що радіально розходяться поверхнями сусідніх дисків 10. В альтернативному варіанті, між такими, що радіально розходяться поверхнями дисків 10 може знаходитися теплоїізолюючий або тепловідбивний шар так, щоб теплова енергія, що випромінюється кожним з дисків 10, не викликала суттєвого нагрівання сусідніх дисків 10, а замість цього поширювалася краще назовні від кругової поверхні диска 10 в камеру 4 нагрівання й курильний матеріал 5. Кожен диск 10 може мати в основному ті ж розміри, що й інші диски 10.

При цьому, коли проводиться активізація конкретної зони 10 нагрівання, вона передає теплову енергію курильного матеріалу 5, розташованого по радіусу навколо зони 10 нагрівання, не нагріваючи помітно решту курильного матеріалу 5. Наприклад, як показано на фіг. 2, зона нагрівання курильного матеріалу 5 може містити кільце курильного матеріалу 5, розташованого навколо нагрівального диска 10, який був активізований. Курильний матеріал 5 може, таким чином, нагріватися незалежними секціями, наприклад, кільцями, при цьому кожна секція відповідає курильному матеріалу 5, розташованого безпосередньо навколо конкретної зони 10 нагрівання, і має масу і обсяг значно менше, ніж у масиву курильного матеріалу в цілому.

Додатково або як альтернатива, як показано на фіг. б, нагрівач З може містити кілька подовжених поздовжньо проходять зон 10, розташованих в різних місцях навколо центральної поздовжньої осі нагрівача 3. Хоча на фіг. б поздовжньо проходять зони 10 нагрівання показані різної довжини, ці зони можуть мати в цілому однакову довжину так, що кожна з них проходить по суті по всій довжині нагрівача 3. Кожна зона 10 нагрівання може містити, наприклад, індивідуальний ІЧ нагрівальний елемент 10, наприклад, ІЧ нитка 10 розжарювання. У варіанті виконання, уздовж центральної поздовжньої осі нагрівача З може бути розташований масив теплоіїзоляційного або тепловідбивного матеріалу з тим, щоб теплова енергія, що випромінюється кожною зоною 10 нагрівання, поширювалася краще назовні від нагрівача З в

Зо камеру 4 нагрівання і нагрівала курильний матеріал 5. Відстань між центральною поздовжньою віссю нагрівача З і кожної із зон 10 нагрівання може бути приблизно однаковою. При бажанні, зони 10 нагрівання можуть бути укладені в трубку, прозору для ІЧ їі (або) теплового випромінювання, або інший кожух, який утворює подовжню поверхню нагрівача 3. Положення зон 10 нагрівання щодо інших зон 10 нагрівання усередині трубки може бути зафіксовано.

Таким чином, при активізації конкретної зони 10 нагрівання вона передає теплову енергію курильному матеріалу 5, що прилеглий до цієї зони 10 нагрівання, не нагріваючи помітно решту курильного матеріалу 5. Нагріта секція курильного матеріалу 5 може включати подовжню секцію курильного матеріалу 5, розташовану паралельно і безпосередньо прилеглу до поздовжньої зоні 10 нагрівання. Таким чином, також як і в попередньому прикладі, курильний матеріалу 5 може бути нагрітий незалежними секціями.

Як буде більш докладно описано вище, зони 10 нагрівання кожна можуть бути окремо і вибірково активізовані.

Курильний матеріалу 5 може поміщатися в картриджі 11, який може бути вставлений в камеру 4 нагрівання. Наприклад, як показано на фіг. 1, картридж 11 може включати трубку 11 курильного матеріалу, яка може бути вставлена навколо нагрівача 3 так, що внутрішня поверхня трубки 11 курильного матеріалу звернена до поздовжньої поверхні нагрівача 3. Трубка 11 курильного матеріалу може бути порожнистою. Діаметр порожнистої центральної частини трубки 11 може, по суті, бути дорівнює діаметру нагрівача З або дещо більше його, тому трубка 11 щільно облягає нагрівач 3. Довжина картриджа 11 може бути приблизно дорівнює довжині нагрівача 3, тому нагрівач З може нагрівати картридж по всій його довжині.

Корпус 7 пристрою 1 може мати отвір, через який картридж 11 може бути вставлений в камеру 4 нагрівання. Отвір може, наприклад, включати кільцеподібний отвір, розташований на другому кінці У корпусу так, що картридж 11 може бути вставлений в отвір і всунутий безпосередньо в камеру 4 нагрівання. При використанні пристрою 1 для нагрівання курильного матеріалу отвір, переважно, закрито. В альтернативному варіанті, секція корпусу 7 на другому кінці 9 може відділятися від пристрою 1 так, що курильний матеріалу 5 може бути вставлений на камеру 4 нагрівання. Як приклад можна привести зображення на фіг. 9. Пристрій 1 може бути, при необхідності, забезпечено виштовхувачем курильного матеріалу, керованого користувачем, наприклад, внутрішнім механізмом, виконаним з можливістю зрушувати використаний бо курильний матеріалу 5 з нагрівача З і (або) відсувати від нього. Використаний курильний матеріалу 5 може бути, наприклад, зрушать назад через отвір у корпусі 7. Потім, при необхідності, може бути вставлений новий картридж 11.

В альтернативному варіанті конструкції нагрівача З, він включає спіральний нагрівач 3.

Нагрівач З спіральної форми може бути виконаний з можливістю вгвинчування в картридж 11 курильного матеріалу і може включати прилеглі одна до одної, розташовані співвісно зони 10 нагрівання, для забезпечення по суті того ж порядку роботи, що був описаний раніше для лінійного подовженого нагрівача 3.

В альтернативному варіанті конструкції нагрівача З і камери 4 нагрівання, нагрівач З містить в цілому подовжену трубку, яка може мати циліндричну форму, а камера 4 нагрівання розташована усередині трубки 3, а не зовні нагрівача. Нагрівач З може містити кілька встановлених уздовж осі нагрівальних секцій, кожна з яких може включати нагрівальне кільце, виконане з можливістю нагрівання курильного матеріалу 5, розташованого радіально всередині кільця. При цьому нагрівач З виконаний з можливістю незалежного нагрівання окремих секцій курильного матеріалу 5 в камері 4 нагрівання, за аналогією з нагрівачем 3, описаному вище стосовно фіг. 2. Тепло направлено радіально всередину до курильного матеріалу 5, а не назовні, як це було описано раніше. Приклад представлений на фіг. 21.

Крім того, як показано на фіг. 7, 8 і 9, можуть бути використані нагрівачі З ії курильний матеріал 5 іншої геометричної форми. Зокрема нагрівач З може включати кілька зон 10 нагрівання, що тягнуться безпосередньо всередину подовженої камери 4 нагрівання, яка поділяється на секції зонами 10 нагрівання. У процесі використання, зони 10 нагрівання проходять прямо всередину подовженого картриджа 11 курильного матеріалу або достатньо щільного масиву курильного матеріалу 5. Тим самим, курильний матеріал 5 в камері 4 нагрівання розділений на окремі секції, відокремлюються одна від одної рознесеними зонами 10 нагрівання. Нагрівач 3, камера 4 нагрівання і курильний матеріал 5 всі разом можуть проходити уздовж центральної поздовжньої осі корпусу 7. Як показано на фіг. 7 і 9, кожна зона 10 нагрівання може включати виступ 10, наприклад, вертикально розташовану нагрівальну пластину 10, що проходить в масив курильного матеріалу 5. Виступи 10 розглядаються нижче у зв'язку з нагрівальними пластинами 10. Головна площина нагрівальних пластин 10 може бути по суті перпендикулярна головній поздовжній осі масиву курильного матеріалу 5 і камери 4

Зо нагрівання і (або) корпусу 7. Нагрівальні пластини 10 можуть бути паралельні одна одній, як це показано на фіг. 7 і 9. Кожна секція курильного матеріалу 5 укладена між головними нагрівальними поверхнями пари нагрівальних пластин 10, розташованих з обох боків секції курильного матеріалу, при цьому активізація однієї або обох нагрівальних пластин 10 викличе передачу теплової енергії безпосередньо в курильний матеріал 5. Нагрівальні поверхні можуть мати тиснення для збільшення площі поверхні нагрівальної пластини 10, дотичної з курильним матеріалом 5. У варіанті виконання, кожна нагрівальна пластина 10 може мати тепловідбивний шар, що розділяє пластину 10 на дві половини уздовж її головної площини. Кожна половина пластини 10 може, таким чином, утворювати окрему зону 10 нагрівання, і може бути незалежно активізована для нагрівання тільки секції курильного матеріалу 5, що лежить безпосередньо проти половини пластини 10, замість курильного матеріалу 5 з обох боків пластини 10. Можуть бути активізовані сусідні пластини 10, або їх звернені одна до одної частини, для нагрівання секції курильного матеріалу 5, яка розташована між сусідніми пластинами, що знаходяться з протилежних сторін секції курильного матеріалу 5.

Подовжений картридж курильного матеріалу, або тіло 11, може бути вставлений між камерою 4 нагрівання і нагрівальними пластинами 10 і витягнутий звідти при видаленні секції корпусу 7 на другому кінці 9 корпусу, як це було описано вище. Зони 10 нагрівання можуть індивідуально і вибірково активізуватися для нагрівання, по необхідності, різних секцій курильного матеріалу 5.

Таким чином, коли активізується конкретна зона 10 нагрівання або пара зон, відбувається передача теплової енергії курильного матеріалу 5, безпосередньо прилеглому до зони(н) 10 нагрівання, без істотного нагрівання решти частини курильного матеріалу 5. Нагріта частина курильного матеріалу 5 може містити радіально розташовану секцію курильного матеріалу 5, що знаходиться між зонами 10 нагрівання, як це показано на фіг. 7-9.

Пристрій 1 може включати контролер 12, наприклад, мікроконтролер 12, виконаний з можливістю управління роботою пристрою 1. Контролер 12 має електричне з'єднання з іншими компонентами пристрою 1, наприклад, джерелом 2 енергії і нагрівачем 3, завдяки чому він може управляти їх роботою, посилаючи і приймаючи сигнали. Контролер 12, зокрема, виконаний з можливістю управління активізацією нагрівача З для нагрівання курильного матеріалу 5.

Наприклад, контролер 12 може бути виконаний з можливістю активізації нагрівача 3, при цьому бо може виконуватися вибіркова активізація однієї або більше зон 10 нагрівання, у відповідь на затяжку користувачем через мундштук б пристрою 1. Для цього, контролер 12 може бути пов'язаний з датчиком 13 затяжки допомогою відповідного з'єднувача зв'язку. Датчик 13 затяжки виконаний з можливістю виявлення факту затяжки через мундштук 6 і, у відповідь, відправки контролеру 12 сигналу, що свідчить про затяжку. Може бути використаний електронний сигнал.

Контролер 12 може реагувати на сигнал від датчика 13 затяжки активізацією нагрівача З і, тим самим, нагріванням курильного матеріалу 5. Використання датчика 13 затяжки 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 іншого типу, наприклад, від пускового елемента, керованого користувачем. Сполуки, що випарувалися, що виділилися під час нагрівання, можуть потім вдихатися користувачем через мундштук 6. Контролер 12 може бути розташований в будь-якому місці всередині корпусу 7. Наприклад, контролер може розташовуватися між джерелом 2 енергії і нагрівачем З/камерою 4 нагрівання, як це показано на фіг. 3.

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 встановленому порядку або послідовності. Наприклад, контролер 12 може бути виконаний з можливістю активізації зон 10 нагрівання послідовно уздовж або навколо камери 4 нагрівання.

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

Згідно діаграми на фіг. 10, приватний варіант способу нагрівання може включати перший крок 51, при виконанні якого виявляється першим керуючий вплив, наприклад перша затяжка, за яким слідує другий крок 52, при виконанні якого нагрівають першу секцію курильного матеріалу 5 у відповідь на першу затяжку, або інший керуючий вплив. На третьому кроці 53 можуть відкрити що герметично закриваються впускний і випускний клапани 24 для проходження повітря через камеру 4 нагрівання і виходу його з пристрою 1 через мундштук 6.

На четвертому кроці закривають клапани 24. Ці клапани 24 більш докладно описані нижче з посиланням на фіг. 20. 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,

Зо наприклад, другу затяжку, з відповідним відкриванням і закриванням впускного і 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, наприклад, третю затяжку, з відповідним відкриванням і закриванням впускного і випускного клапанів 24 камери нагрівання, і так далі. Як було показано вище, в інших варіантах можуть бути використані інші засоби, ніж датчик 13 затяжки. Наприклад, користувач пристрою 1 може активізувати керуючий вимикач в якості індикації того, що він (вона) робить нову затяжку. При цьому може нагріватися нова секція курильного матеріалу для випаровування нікотину і ароматичних сполук для кожної нової затяжки. Число зон 10 затяжки і (або) незалежно нагрівальних секцій курильного матеріалу може відповідати кількості затяжок, на яке розрахований картридж 11. В іншому варіанті, кожна секція, курильного матеріалу 5, що незалежно нагрівається, 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 з 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 одною, у відповідь на єдину, первісну затяжку в мундштук 6. Наприклад, зони 10 нагрівання можуть бути активізовані через регулярні, заздалегідь встановлені інтервали протягом передбачуваного періоду затяжок для даного картриджа 11 курильного матеріалу. Період затяжок може, наприклад, складати приблизно від однієї до чотирьох хвилин. Тому, щонайменше п'ятий і дев'ятий кроки 55, 59, показані на фіг. 10, можуть бути не обов'язковими. Кожна зона 10 нагрівання може бути активізована на заздалегідь заданий період часу, відповідний тривалості однієї або кількох затяжок, протягом якого передбачається нагрівання відповідної секції, яка незалежно нагрівається, 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 корпусу 7.

Слід мати на увазі, що активізація окремих зон 10, замість активізації всього нагрівача 3, означає зменшення кількості енергії, необхідної для нагрівання курильного матеріалу 5, в бо порівнянні з тим, що потрібно було б для активізації нагрівача З протягом усього періоду затяжок картриджа 11. Тому також знижується і максимальна необхідна вихідна потужність джерела 2 енергії. Це означає, що джерело енергії 2, таке, що встановлюється в пристрій 1, може бути менше і легше.

Контролер 12 може бути виконаний з можливістю відключення нагрівача З для зниження потужності, що підводиться до нагрівача З між затяжками. Цим економиться енергія і продовжується термін служби джерела 2 енергії. Наприклад, при включенні пристрою 1 користувачем або у відповідь на будь-який інший керуючий вплив, наприклад, сигнал, що користувач взяв у рот мундштук 6, контролер 12 може дати команду нагрівачу З або наступній зоні 10 нагрівання, яка повинна бути використана для нагрівання курильного матеріалу, на часткову активізацію з тим, щоб справити нагрів для підготовки випаровування компонентів курильного матеріалу 5. Часткова активізація не нагріває курильний матеріал 5 до температури, достатньої для випаровування нікотину. Придатною температурою буде температура нижче 120 ос, наприклад, 100 "С або нижче. Як приклад, може бути використана температура від 460 до 100 "С, наприклад від 80 до 100 "С. Температура може бути нижче 100 9С. 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 випаровування нікотину та інших ароматичних сполук для їх вдихання користувачем. Якщо курильний матеріал 5 містить тютюн, то придатною температурою для випаровування нікотину та інших ароматичних сполук може бути 100 С і вище, наприклад, 120 "С або вище. Наприклад, це може бути температура від 100 до 250 "С, наприклад, від 100 до 220 9С, від 100 до 200 С, від 150 до 250 С або від 130 до 180 "С. Температура може становити більше 100 об.

Прикладом температури повної активізації може слугувати 150 С, хоча також можливе використання й іншої температури, наприклад, 250 "С. Для створення пікового струму для розігріву курильного матеріалу 5 до температури випаровування може, при бажанні бути використаний суперконденсатор. Приклад відповідного профілю нагрівання показаний на фіг. 12, де максимальні значення можуть відповідати повній активізації різних зон 10 нагрівання.

Видно, що курильний матеріал 5 підтримується при температурі випаровування приблизно протягом періоду затяжки, який в даному прикладі дорівнює дві секунди.

Нижче наводиться опис трьох режимів роботи нагрівача 3.

Зо 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 зоні 10.

В іншому варіанті, в 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, в камері 4 нагрівання.

Температура зон 10 нагрівання, які зазнали часткової активізації, менше температури зони 10 нагрівання при її повній активізації. Курильний матеріал 5, розташований поруч з частково активізованими зонами 10, не нагрівається до температури, достатньої для випаровування компонентів курильного матеріалу 5.

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

Тому, що підводиться до нагрівача З потужність східчасто наростає в міру того, як все більше зон 10 нагрівання активізується під час затяжок з 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 в камері 4 нагрівання.

Пристрій 1 може містити тепловий захист За, розташований між нагрівачем З і камерою 4 нагрівання/курильним матеріалом 5. Тепловий захист За виконано з можливістю запобігання проходження теплової енергії через тепловий захист За і, тому, може бути використана для вибіркового запобігання нагрівання курильного матеріалу 5, навіть коли нагрівач З активований і випромінює теплову енергію. Як показано на фіг. 19, тепловий захист З може, наприклад, містити циліндричний шар тепловідбивного матеріалу, розташованого коаксіально навколо нагрівача 3. В альтернативному варіанті, якщо нагрівач З розташований навколо камери 4 нагрівання і курильного матеріалу 5, як було описано раніше, тепловий захист За може містити циліндричний шар тепловідбивного матеріалу, розташований коаксіально навколо камери 4 нагрівання і коаксіально всередині нагрівача 3. Тепловий захист За може додатково, або в бо альтернативному варіанті, містити теплоїізолюючий шар, виконаний з можливістю ізолювання нагрівача З від курильного матеріалу. Тепловий захист За містить теплопрозоре вікно ЗБ, що пропускає теплову енергію в камеру 4 нагрівання і курильний матеріал 5. Тому нагрівається секція курильного матеріалу 5, яка поєднана з вікном ЗБ, в той час як інша частина курильного матеріалу 5 не нагрівається. Тепловий захист За і вікно 30 можуть повертатися або переміщатися іншим способом щодо курильного матеріалу 5 так, щоб вибірково могли бути піддані індивідуальному нагріванню різні секції курильного матеріалу 5, за допомогою обертання або зміщення теплового захисту За і вікна ЗБ. Одержаний результат аналогічний тому, що виходить при вибірковій та індивідуальній активізації зон 10 нагрівання, описаної вище. Наприклад, тепловий захист За і вікно ЗБ можуть дискретно повертатися чи інакше переміщатися у відповідь на сигнал від датчика 13 затяжки. В альтернативному варіанті або додатково, тепловий захист За і вікно Зб можуть дискретно повертатися або переміщатися іншим способом при завершенні заздалегідь встановленого періоду нагрівання. Переміщення або поворот теплового захисту За і вікна 36 можуть управлятися електронними сигналами від контролера 12. Відносний поворот чи інше зміщення теплового захисту За/вікна ЗБ і курильного матеріалу 5 можуть виконуватися кроковим двигуном Зс під управлінням контролера 12, як показано на фіг. 19. В іншому варіанті, тепловий захист За і вікно Зб можуть повертатися вручну користувачем, що використовує, наприклад, приводний механізм на корпусі 7. Тепловий захист

За не обов'язково повинен мати циліндричну форму, при бажанні вона може включати один або більше відповідно розташованих поздовжньо прохідних елементів і (або) пластин.

Слід мати на увазі, що аналогічний результат може бути одержаний поворотом або переміщенням курильного матеріалу 5 щодо нагрівача, теплового захисту За і вікна ЗБ. У цьому випадку, може бути використано наведений вище опис, що відноситься до переміщення теплового захисту За, замість руху камери 4 нагрівання щодо теплового захисту За.

Тепловий захист За може містити покриття на поздовжній поверхні нагрівача 3. У цьому випадку, залишається непокритою площа поверхні нагрівача для формування теплопрозорого вікна ЗБ. Нагрівач З може бути повернутий 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 і вікно ЗБ можуть містити окремий екран За, який може повертатися або переміщатися іншим способом щодо як

Зо нагрівача 3, так і курильного матеріалу 5, під управлінням контролера 12 або при використанні інших органів керування користувача.

Як показано на фіг. 6, 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 в корпусі, і можуть бути розташовані вгору по потоку від курильного матеріалу 5 і камери 4 нагрівання у першого кінця 8 корпусу 7, як показано на фіг. 1. Інший приклад представлений на фіг. 11. 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. При бажанні, як показано на фіг. 11, пристрій 1 може мати теплообмінник 15, виконаний з можливістю зігрівання повітря перед тим, як воно потрапить в курильний матеріал 5 і (або) охолодження повітря перед тим, як воно буде втягнуто через мундштук 6. Наприклад, теплообмінник 15 може бути виконаний з можливістю використання тепла, витягнутого з повітря, що входить в мундштук 6, для зігрівання нового повітря, перед тим, як він потрапить в 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 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 управління корпусу 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 бо прогрів і подальше швидке випаровування нікотину та інших ароматичних сполук. Завдяки цьому, нікотин і ароматичні сполуки можуть без суттєвої затримки вдихатися користувачем у відповідь на виявлення затяжки. Тому контролер 12 може активізувати ущільнювач 16 для виконання стиснення курильного матеріалу 5 протягом заданого часу нагрівання, наприклад, на одну секунду, при виявленні затяжки. 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 ослаблене або автоматично зупинене у відповідь на досягнення курильним матеріалом 5 заданої граничної температури. Придатною граничною температурою може бути температура в інтервалі приблизно від 100 до 250 "С, наприклад, від 100 до 220 гС, від 150 до 250 "С, від 100 до 200 С, або від 130 до 180 "С. Гранична температура може перевищувати 100 "С, наприклад, більше 120 "С, і може вибиратися користувачем. Може використовуватися датчик температури для визначення температури курильного матеріалу 5.

Головним завданням розпушувача 17 є розпушення курильного матеріалу 5 і, тим самим, зниження його щільності при затяжці. Коли проводиться 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 6 для їх вдихання. Контролер 12 може активізувати розпушувач 17 для розширення курильного матеріалу 5 відразу ж після періоду ущільнення, описаного вище, так, що повітря може втягуватися більш вільно через курильний матеріал 5. Активізація розширювача 17 може супроводжуватися помітним звуком або іншою ознакою, що показує користувачеві, що курильний матеріал 5 був нагрітий, і може бути виконана затяжка.

Як показано на фіг. 13 і 14, ущільнювач 16 і розпушувач 17 можуть містити підпружинений направляючий стрижень, виконаний з можливістю стиснення курильного матеріалу 5 в камері 4 нагрівання, коли звільняється стиснута пружина. Схематично це показано на фіг. 13 і 14, 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, яке вдавлюється пружиною або іншими засобами в камеру 4 нагрівання для ущільнення курильного матеріалу 5. В альтернативному варіанті, ущільнювач 16 може бути

Зо частиною нагрівача 3, завдяки чому нагрівач З сам забезпечує ущільнення і розширення курильного матеріалу 5 за командами контролера 12. Наприклад, в тому випадку, коли нагрівач

З містить вертикально розташовані пластини 10 описаного раніше типу, пластини 10 можуть бути незалежно пересувними в поздовжньому напрямку нагрівача З для розширення або стиснення секцій курильного матеріалу 5, прилеглих до них. Спосіб ущільнення і розпушення курильного матеріалу 5 показаний на фіг. 15.

Між курильним матеріалом 5 та зовнішньою поверхнею 19 корпусу 7 може бути розташована теплова ізоляція 18 для зниження втрат тепла з пристрою 1 і збільшення, завдяки цьому, ефективності нагрівання курильного матеріалу 5. Наприклад, як показано на фіг. 1, стінка корпусу 7 може мати шар ізоляції 18, що проходить зовні камери 4 нагрівання навколо неї. Шар 18 ізоляції може включати в цілому трубчастий відрізок ізоляції 18, розташований коаксіально навколо камери 4 нагрівання і курильного матеріалу 5, як показано на фіг. 1. ІншИЙ приклад показаний на фіг. 21. Повинно бути зрозуміло, що ізоляція 18 також може представляти собою частину картриджа 11 курильного матеріалу, де вона розташовувалася б коаксіально зовні навколо курильного матеріалу 5.

Як показано на фіг. 16, в якості ізоляції 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 чи інші відповідні матеріали, з яких 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 впливу на неї силі, обумовленої перепадом тиску між внутрішнім шаром 20 ї зовнішніми поверхнями стінки 19, не допускаючи зминання ізоляції 18. Стінка 19 може, наприклад, включати стінку 19 з нержавіючої сталі, товщиною приблизно 100 мкм. Теплопровідність ізоляції 18 може становити від 0,004 до 0,005 Вт/меК. Коефіцієнт теплопередачі ізоляції 18 може становити приблизно від 1,10 до 1,40 Вт//меК) в температурному діапазоні від 100 до 250 С, наприклад, 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, містити алюмінієве ІЧ відбиваюче покриття товщиною приблизно від 0,3 мкм до 1,0 мкм. Вакуум у внутрішньому шарі бо 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. 16, стінка 19 може включати звернену всередину секцію 21 та звернену назовні секцію 22. Звернена всередину секція 21 в основному звернена до курильного матеріалу і камери 4 нагрівання. Звернена назовні секція 22 в основному звернена до зовнішньої поверхні корпусу 7. Під час роботи пристрою 1, звернена всередину секція 21 може бути більш теплою завдяки виділеної нагрівачем З теплової енергії, у той час як звернена назовні секція 22 холодніше завдяки наявності ізоляції 18. Обернена всередину секція 21 і звернена назовні секція 22 можуть, наприклад, мати по суті паралельні поздовжньо прохідні стінки 19, 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. Відповідним покриттям може бути плівка окису титану.

Теплова ізоляція 18 може включати надвисоковакуумну ізоляцію, наприклад, Іп5цоп Ф

ЗПпареа-Масицт Тпептаї! Ваггіег, 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 чи менші величини товщини.

Теплоізоляційні властивості ізоляції 18 по суті не залежать від її товщини, і тому можна використовувати тонку ізоляцію 18 без будь-яких додаткових втрат тепла від пристрою 1.

Завдяки дуже малій товщині теплової ізоляції 18, розмір корпусу 7 і пристрою 1 в цілому можуть бути зроблені менше раніше згаданих розмірів, і може бути досягнута товщина, наприклад, діаметр, пристрою 1, що приблизно дорівнює діаметру курильних виробів, наприклад, сигарет, сигар і сигарильо. Також може бути скорочена і вага пристрою 1, що призведе до згадуваного зменшення розміру.

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

Геометрія надвисоковакуумної ізоляції 18 дозволяє отримати більш глибокий вакуум в

Зо порівнянні з вакуумом, використовуваним для вилучення молекул з внутрішнього шару 20 ізоляції 18 в процесі виготовлення. Наприклад, глибокий вакуум всередині ізоляції 18 може бути глибше, ніж вакуум у камері вакуумної печі, де він створювався. Вакуум всередині ізоляції 18 може, наприклад, становити близько 107 мм рт. ст. Як показано на фіг. 22, кінець внутрішнього шару 20 глибоковакуумної ізоляції 18 може звужуватися, коли звернена назовні секція 22 і звернена всередину секція 21 сходяться до газовідвідного отвору 25, через який може бути відкачано газ з внутрішнього шару 20, для створення глибокого вакууму в процесі виготовлення ізоляції 18. На фіг. 22 показано, що звернена назовні секція 22 сходиться до зверненої всередину секції 21, однак можлива і зворотна ситуація, коли звернена всередину секція 21 сходиться до зверненої назовні секції 22. Такий, що сходиться, 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 загерметизований для підтримки глибокого вакууму у внутрішньому шарі 20 після його відкачування. Отвір 25 може бути загерметизований, наприклад, запаюванням отвору 25 тугоплавким припоєм після відкачування газу з внутрішнього шару 20.

Для відкачування внутрішнього шару 20, ізоляція 18 може бути поміщена в середовище з низьким тиском, наприклад, камеру вакуумної печі з тим, щоб молекули газу у внутрішньому шарі 20 витекли в середу зі зниженим тиском зовні ізоляції 18. Коли тиск у внутрішньому шарі 20 понизиться, така, що звужується геометрія внутрішнього шару 20, і, зокрема таких, що сходяться секцій 21, 22, згаданих вище, стає істотною для направлення решти газових молекул з внутрішнього шару 20 через отвір 25. Зокрема, коли тиск газу у внутрішньому шарі 20 стає низьким, що спрямовує дію таких, що сходяться звернених назовні і всередину секцій 21, 22 сприяє підведенню решти всередині шару 20 газових молекул до газовідвідного отвору 25 і підвищує ймовірність виходу газу з внутрішнього шару 20, в порівнянні з ймовірністю входу газу у внутрішній шар 20 із зовнішнього середовища низького тиску. Таким чином, геометрія внутрішнього шару 20 забезпечує зниження тиску всередині шару 20 нижче рівня тиску середовища зовні ізоляції 18.

При бажанні, як було описано вище, на внутрішні поверхні звернених всередину і 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 і різних конфігурацій пристрою 1, наприклад, різним формам і розмірам камери 4, нагрівача 3, корпусу 7 або джерела енергії 2. Наприклад, розміри і форма глибоковакуумної ізоляції 18, наприклад, Іп5цоп Ф ЗНпареа-Масицт Тпегтаї! Ваггіег, згаданої вище, по суті, не обмежена способом її виготовлення. Відповідними матеріалами для формування описаної вище такої, що сходиться, конструкції, можуть бути кераміки, метали, металоїди та їх комбінації.

На фіг. 17 схематично показаний тепловий місток 23, який може з'єднувати звернену всередину секцію 21 стінки із зверненою назовні секцією 22 стінки на одному або більше краях ізоляції 18 з тим, щоб повністю охопити і укласти в собі шар 20 низького тиску. Тепловий місток 23 може включати стінку 19, сформовану з того ж матеріалу, що і звернені всередину і назовні секції 21, 22. Відповідним матеріалом є нержавіюча сталь, як було показано вище. Тепловий місток 23 має більш високу теплопровідність, ніж ізолюючий шар 20 і тому може відводити тепло з 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 всередину секції 21 до зверненої назовні секції 22. Це схематично ілюструється фіг. 18. Наприклад, тепловий місток 23 може проходити по непрямому шляху між зверненою всередину секцією 21 стінки 19 і зверненою назовні секцією 22 стінки 19. Цьому може сприяти використання ізоляції 18 на області, поздовжня довжина якої перевищує довжину нагрівача 3, камери 4 нагрівання і курильного матеріалу 5, завдяки чому тепловий місток 23 може поступово переходити від зверненої всередину секції 21 до зверненої назовні секції 22 по непрямому шляху при поступовому зменшенні внутрішнього шару 20 до нуля в точці на корпусі 7, де нагрівач 3, камера 4 нагрівання і курильний матеріал 5 вже відсутні.

На фіг. 20 представлена згадана раніше камера 4 нагрівання з ізоляцією 18, яка може мати впускний і випускний клапани 24, в закритому стані що герметично закупорюють камеру 4

Зо нагрівання. Завдяки цьому, клапани 24 перешкоджають небажаному надходженню повітря та проходженню його в камеру 4, і можуть запобігти вихід ароматів курильного матеріалу з камери 4 нагрівання. Впускний і випускний клапани 24 можуть бути, наприклад, встановлені в ізоляції 18. Наприклад, між затяжками клапани 24 можуть бути закриті контролером 12 так, що всі які випарувалися речовини залишаються всередині 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 затяжки клапанів 24 так, щоб повітря могло протікати через камеру 4, переносячи компоненти такого, що випарувався, курильного матеріалу, до мундштука 6. У клапанах 24 може бути поміщена мембрана, яка гарантує, що в камеру 4 не потрапить кисень. Клапани 24 можуть приводитися в дію вдихом з тим, щоб вони відкривалися у відповідь на виявлення затяжки в мундштуці 6.

Клапани 24 можуть закриватися при виявленні припинення затяжки. В іншому варіанті, клапани 24 можуть закриватися по закінченню заданого проміжку часу після їх відкриття. Величина проміжку часу може здаватися контролером 12. При бажанні, можуть бути використані механічні або інші відповідні засоби для відкривання/закривання, що забезпечують автоматичне відкриття і закриття клапанів 24. Наприклад, для відкривання і закривання клапанів 24 може бути використаний газовий потік, створюваний користувачем за допомогою затяжки в мундштук 6.

Таким чином, для активізації клапанів 24 не обов'язково використання контролера 12.

Маса курильного матеріалу, 5, що нагрівається нагрівачем 3, наприклад, в кожній зоні 10 нагрівання, може становити від 0,2 до 1,0 м. Температура, до якої нагрівається курильний матеріал 5, може регулюватися користувачем і бути, наприклад, будь-якою в інтервалі від 100 до 250 "С, наприклад, будь-якою температурою в інтервалі 150 до 250 "С або інших раніше згаданих інтервалів температури випаровування. Маса пристрою 1 в цілому може становити від 70 до 125 м. Може використовуватися батарея 2 ємністю від 1000 до 3000 мАч і напругою 3,7 В.

Зони 10 нагрівання можуть бути виконані з можливістю індивідуального та вибіркового нагрівання приблизно від 10 до 40 секцією курильного матеріалу, 5 в одному картриджі 11.

Слід мати на увазі, що будь-який з описаних вище альтернативних варіантів може бути використаний як окремо, так і в комбінації. Наприклад, як було показано вище, нагрівач З можна бо розташувати навколо зовнішньої поверхні курильного матеріалу, 5, замість того, щоб курильний матеріал 5 розташовувати навколо нагрівача 3. Нагрівач З може, таким чином, оточувати курильний матеріал 5 для нагрівання курильного матеріалу, 5 спрямованим радіально всередину тепловим потоком.

Для розгляду різних аспектів винаходу і його представлення, даний опис показує на приватних прикладах різних варіантів виконання можливості реалізації винаходу(ів), в яких забезпечується одержання високоефективних пристроїв. Переваги та ознаки, наведені в описі, належать до варіантів виконання і не є вичерпними і (або) виключними. Вони представлені тільки для поліпшення розуміння та роз'яснення заявлених ознак. Слід мати на увазі, що переваги, варіанти виконання, приклади, функції, ознаки, конструкції та (або) інші особливості винаходу не повинні розглядатися як такі, що обмежують винахід, обумовлений формулою, або еквіваленти формули, і що в рамках галузі домагань і (або) суті винаходу можуть бути використані інші варіанти виконання та модифікації. Різні варіанти виконання можуть, відповідно, утримувати, 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 (24)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Система, яка включає: пристрій, який виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу, для випаровування щонайменше одного компонента курильного матеріалу, і який включає область ізоляції, що має внутрішню область, в якій відкачуванням створено тиск, нижчий, ніж зовні ізоляції, в якому внутрішня область містить глибокий вакуум, причому пристрій також виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу з використанням електричного нагрівача; і курильний матеріал для застосування із зазначеним пристроєм.

2. Система за п. 1, в якій вакуум являє собою надвисокий вакуум.

3. Система за п. 1 або п. 2, в якій ізоляція розташована між камерою нагрівання курильного матеріалу і зовнішньою поверхнею пристрою для зниження втрат тепла від нагрітого курильного Зо матеріалу.

4. Система за п. 3, в якій ізоляція розташована коаксіально навколо камери нагрівання.

5. Система за п. З або п. 4, в якій камера нагрівання курильного матеріалу являє собою по суті трубчасту камеру нагрівання, та ізоляція розташована навколо поздовжньої поверхні цієї трубчастої камери нагрівання.

6. Система за п. 5, в якій ізоляція являє собою ізоляцію у вигляді в цілому трубчастого тіла, розташованого навколо камери нагрівання.

7. Система за будь-яким з пп. 3-6, в якій камера нагрівання курильного матеріалу розташована між ізоляцією і нагрівачем.

8. Система за п. З або п. 4, в якій нагрівач розташований між камерою нагрівання курильного матеріалу та ізоляцією.

9. Система за п. 8, в якій ізоляція розташована зовні нагрівача.

10. Система за п. 8 або п. 9, в якій нагрівач розташований коаксіально навколо камери нагрівання, а ізоляція розташована коаксіально навколо нагрівача.

11. Система за будь-яким з пп. 1-10, в якій ізоляція містить матеріал, що відбиває інфрачервоне випромінювання, для ослаблення поширення інфрачервоного випромінювання через ізоляцію.

12. Система за будь-яким з пп. 1-11, в якій ізоляція включає зовнішню стінку, що містить внутрішню область.

13. Система за п. 12, в якій внутрішня поверхня стінки має покриття, що відбиває інфрачервоне випромінювання, для відбиття інфрачервоного випромінювання в межах внутрішньої області.

14. Система за п. 12 або п. 13, в якій стінка містить шар нержавіючої сталі, що має товщину щонайменше приблизно 100 мкм.

15. Система за будь-яким з пп. 12-14, в якій секції стінки з обох боків внутрішньої області з'єднані сполучною секцією стінки, що проходить по непрямому шляху між секціями стінки з обох боків внутрішньої області.

16. Система за п. 12 або п. 13, в якій секції стінки з обох боків внутрішньої області сходяться до герметизованого газовідвідного отвору.

17. Система за п. 16, в якій секції стінки сходяться в кінцевій зоні ізоляції.

18. Система за п. 16 або п. 17, в якій товщина ізоляції складає менш ніж приблизно 1 мм.

19. Система за п. 16 або п. 17, в якій товщина ізоляції складає менш ніж приблизно 0,1 мм. 60

20. Система за п. 16 або п. 17, в якій товщина ізоляції складає приблизно від 1 до 0,001 мм.

21. Система за будь-яким з пп. 1-20, в якій коефіцієнт теплопередачі ізоляції становить приблизно від 1,10 до 1,40 Вт/(меК) в діапазоні температур ізоляції від 100 до 250 оС.

22. Система за будь-яким з пп. 1-21, в якій внутрішня область містить пористий матеріал.

23. Система за будь-яким з пп. 1-22, в якій пристрій виконаний з можливістю нагрівання курильного матеріалу без його горіння.

24. Спосіб застосування системи за будь-яким з пп. 1-23, який включає: нагрівання курильного матеріалу для випаровування щонайменше одного компонента курильного матеріалу для вдихання. Я

Я . Є Х ще р дення ен г дюни о ване: ЩА днк коша У о ес Ще Й Х х нш Й до З ин и З о на од . В іч вер о о КЕ п й . НН й по я її ВК Ко є ВО «ої што Мои Й ще -3 ШОН Шен й нн а В і: щі с Й ж Ге пк: о ве Кок с сія І. г. мент дет ай р. х ї о дено чий ж ша с ши «2 іс п А: й ! шко КК В новнов : їж льний ше т

Фіг. 1 ; 7 Ко Чи в НО ИН Я ща Заст Є МОВ Я жи а -к занк дек ши ашН И С Н З- о ЩЕ ПЕ ос ва ЕВ пня ох : 7 ї Оу І оф я а нн я ее ст Й ша КЕ песо р, СО КВК їх в й ЗИ та

Фіг. 2