Элемент, предназначенный для охлаждения аэрозоли, и средство, предназначенное для использования с устройством для нагревания курительного материала
Изобретение относится к элементу, охлаждающему аэрозоль, и конструкциям охлаждающей части изделия, предназначенным для использования с устройством для нагревания курительных материалов. Элемент, охлаждающий аэрозоль, используемый с устройством для нагревания курительного материала, и выполненный в виде стержня, имеющего первый и второй концы и содержащего, по меньшей мере, одну трубку внутри стержня, которая проходит между первым и вторым концами, образуя сквозной канал, проходящий между первым и вторым концами стержня. Техническим результатом изобретения является охлаждение испаренного материала или аэрозоля, который генерируется при использовании устройства. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 14 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к элементу, охлаждающему аэрозоль, и конструкциям охлаждающей части изделия, предназначенным для использования с устройством для нагревания курительных материалов.
Уровень техники
Курительные изделия, такие как сигареты, сигары и том подобные сжигают табак в процессе использования для создания табачного дыма.
Были предприняты попытки создать альтернативы этим изделиям, которые сжигают табак, путем создания продуктов, которые выделяют соединения без сжигания. Примерами таких продуктов являются так называемые продукты, нагреваемые без горения, известные также как нагреваемые табачные продукты, нагреваемые табачные устройства, которые выделяют химические соединения при нагревании материала, но без его горения. Материалом может быть, например, табак или другие не табачные продукты, которые могут или не могут содержать никотин.
Сущность изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложен элемент, охлаждающий аэрозоль, для использования вместе с устройством для нагревания курительного материала, при этом указанный элемент представляет собой монолитный стержень, имеющий первый и второй концы и содержащий некоторое количество сквозных каналов (сквозных отверстий), проходящих между первым и вторым концами.
В одном воплощении сквозные каналы расположены по существу параллельно центральной продольной оси стержня.
В одном воплощении указанные сквозные каналы размещены по радиусу, если смотреть в поперечном сечении элемента. Другими словами это означает, что в одном примере охлаждающий элемент содержит внутренние стенки, которые образуют сквозные каналы и имеют две основные конфигурации, а именно, радиальные стенки и центральные (центрально расположенные) стенки. Радиальные стенки проходят вдоль радиусов поперечного сечения элемента, а центрально расположенные стенки сосредоточены в центральной части поперечного сечения элемента. Центральные стенки в одном примере имеют цилиндрическую форму, хотя могут быть использованы другие правильные или неправильные геометрические формы. Подобным образом, поперечное сечение элемента в одном примере является круговым, хотя могут быть использованы другие правильные или неправильные геометрические формы сечения.
В одном воплощении большинство сквозных каналов имеет в поперечном сечении форму многоугольника или в основном форму многоугольника. В этом воплощении, если смотреть с одного торца, элемент имеет структуру, которая может быть названа «сотовой» структурой.
В одном воплощении элемент выполнен по существу несминаемым. В одном воплощении элемент выполнен из керамического материала.
В одном воплощении элемент изготовлен из полимера. Такой элемент может быть изготовлен из термопластичного полимера. В одном воплощении элемент выполнен из экструдируемого полимерного материала.
В одном воплощении пористость элемента находится в интервале от 60% до 75%. Пористость, в этом смысле слова, может быть мерой процента площади поперечного сечения элемента, занятого сквозными каналами. В одном воплощении пористость элемента составляет приблизительно от 69% до 70%.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложен элемент, охлаждающий аэрозоль для использования в устройстве для нагревания курительного материала, при этом указанный элемент представляет собой стержень, имеющий первый и второй концы, и содержащий, по меньшей мере, одну трубку внутри стержня, причем трубка проходит между первым и вторым концами так, что между первым и вторым концами стержня образуется сквозной канал.
В одном воплощении стержень выполнен из первого материала и, по меньшей мере, одна трубка выполнена из второго, другого материала. В одном воплощении стержень выполнен из ацетата целлюлозы. В одном воплощении стержень выполнен из жгута волокон ацетата целлюлозы.
В одном воплощении, по меньшей мере, одна трубка выполнена, по меньшей мере, из силиконового каучука, этиленвинилацетата и полипропилена.
В одном воплощении элемент содержит ряд трубок, размещенных внутри стержня, проходящих между первым и вторым концами стержня, образующих между первым и вторым концами стержня ряд сквозных каналов.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложен элемент, охлаждающий аэрозоль для использования в устройстве для нагревания курительного материала, при этом указанный элемент представляет собой стержень, имеющий первый и второй концы, содержащий внутри большое количество активированных углеродных волокон, расположенных между первым и вторым концами стержня.
В одном воплощении активированные углеродные волокна по существу совпадают одно с другим по направлению.
В одном воплощении стержень образован из активированных углеродных волокон, удерживаемых вместе с помощью внешней обертки.
В одном воплощении стержень содержит активированные углеродные волокна, внедренные во второй, другой материал или распределенные в нем. В одном воплощении вторым, другим материалом является ацетат целлюлозы. В одном воплощении второй, другой материал представляет собой жгут из ацетата целлюлозы.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложен элемент, охлаждающий аэрозоль для использования в устройстве для нагревания курительного материала, при этом указанный элемент представляет собой стержень, имеющий первый и второй концы и образованный в виде матрицы из первого материала, содержащей частицы второго материала.
В одном воплощении первый материал содержит, по меньшей мере, один полимер.
В одном воплощении второй материал содержит углерод.
В соответствии с изобретением может быть обеспечена охлаждающая часть изделия для её использования с устройством для нагревания курительного материала, указанная охлаждающая часть изделия содержит:
элемент, охлаждающий аэрозоль, описанный выше, предназначенный для охлаждения испаряемого курительного материала; и
трубку, проходящую от одного конца элемента, охлаждающего аэрозоль.
В одном воплощении указанная трубка выполнена полой для выполнения функции фильтра, предназначенного для фильтрации испаренного курительного материала.
Во втором воплощении охлаждающая часть изделия предусматривает использование второй трубки, проходящей от другого конца элемента, охлаждающего аэрозоль.
Может быть также обеспечено курительное изделие для использования с устройством для нагревания курительного материала, указанное курительное изделие содержит:
курительный материал; и
описанный выше элемент, охлаждающий аэрозоль для охлаждения испаренного курительного материала, образованного при нагревании курительного материала.
В одном воплощении курительное изделие содержит разделительный (дистанционирующий) элемент, расположенный между курительным материалом и элементом, охлаждающего аэрозоль. В одном воплощении указанный разделительный элемент представляет собой полую разделительную трубку.
В одном воплощении курительное изделие содержит полую концевую трубку с выходным отверстием, проходящую от конца элемента, охлаждающего аэрозоль. В одном воплощении указанная полая концевая трубка с выходным отверстием используется для обеспечения функции фильтра, а именно, для фильтрации испаренного курительного материала, образованного при нагревании курительного материала.
Краткое описание чертежей
Воплощения изобретения будут описаны далее с помощью лишь примеров со ссылками на сопровождающие чертежи.
Фиг.1 - схематический вид в перспективе первого примера элемента, охлаждающего аэрозоль, предназначенного для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.2 - схематический вид в перспективе второго примера элемента, охлаждающего аэрозоль для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.3 - схематический вид сбоку другого примера элемента, охлаждающего аэрозоль для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.4 - схематический вид сбоку ещё одного примера элемента, охлаждающего аэрозоль для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.5 - схематический вид с торца другого примера элемента, охлаждающего аэрозоль для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.6 - схематический вид с торца ещё одного примера элемента, охлаждающего аэрозоль для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.7 - схематический вид с торца следующего примера элемента, охлаждающего аэрозоль для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.8 - схематический вид с торца другого примера элемента, охлаждающего аэрозоль для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.9 – схематическое изображение примера конструктивного выполнения охлаждающей части изделия, предназначенной для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.10 – схематическое изображение примера потребляемого продукта (курительного изделия), предназначенного для использования с устройством для нагревания курительного материала.
Фиг.11 – схематическое изображение примера частично готового потребляемого продукта для использования с устройством для нагреваемого курительного материала.
Фиг.12 - схематический вид в перспективе примера устройства для нагреваемого курительного материала.
Фиг.13 – схематический вид в перспективе с продольным разрезом устройства, представленного на фиг.12.
Фиг.14 – схематический вид в перспективе с продольным разрезом примера гильзы, поддерживающей нагреватель, и нагревательной камеры, подходящих для использования в устройстве, представленном на фиг.12.
Подробное описание
Используемый здесь термин «курительный материал» включает в себя материалы, которые при нагревании выделяют испаренные компоненты, обычно в виде аэрозоля. «Курительный материал» включает любой табакосодержащий материал и может, например, включать один или более материалов, выбранных из табака, производных табака, вспушенного табака, резаного табака, восстановленного табака или заменителей табака. «Курительный материал», кроме того, включает другие, не табачные продукты, которые в зависимости от конкретного продукта могут или не могут содержать никотин.
Известно устройство, которое нагревает курительный материал для испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала, обычно для генерирования аэрозоля, который можно вдыхать при отсутствии горения или воспламенения курительного материала. Такое устройство иногда называют устройством технологии «heat-not-burn» («нагревать, но не сжигать») или «средством для нагревания табака» или «устройством для нагревания табака» или подобным наименованием. Упомянутое устройство обычно выполнено протяженным и имеет открытый конец, иногда называемый концом с выходным отверстием. Курительный материал может быть выполнен в виде картриджа или кассеты или стержня, который может быть введен в устройство, или их части. Вблизи конца с выходным отверстием устройства может быть расположен фильтр, служащий для фильтрации и/или охлаждения испаренного материала при всасывании материала курильщиком. Нагреватель для нагревания и испарения курительного материала может быть выполнен в виде постоянной несъемной части устройства, или он может быть частью курительного изделия или потребляемого продукта, которую после использования удаляют и заменяют. Курительным изделием в данном случае является средство или изделие или другой компонент, содержащие курительный материал, который при использовании нагревают для его испарения, и, по усмотрению, другие элементы. При использовании, в частности, в основных рассматриваемых случаях применения, курительный материал не сгорает или не воспламеняется.
Определенной проблемой, связанной с подобным устройством технологии «heat-not-burn», является охлаждение испаренного материала, которое необходимо осуществить прежде, чем курильщик втянет в себя этот испаренный материал. Для нагревания курительного материала необходимы высокие температуры, и курительный материал во многих случаях находится в непосредственной близости от конца устройства, имеющего выходное отверстие. Кроме того, в отличие, например, от обычной сигареты, испаренный материал, прежде чем он достигнет курильщика, обычно не проходит через относительно протяженную массу курительного материала. Помимо этого, внешний кожух устройства технологии «heat-not-burn» зачастую выполнен теплоизолированным от камеры, в которой нагревается курительный материал, и от внутреннего канала, через который проходит испаренный материал. В результате испаренный материал в процессе его прохождения через такое устройство обычно повергается незначительному охлаждению.
Определенные примеры воплощений настоящего изобретения обеспечивают охлаждение испаренного материала или аэрозоля, который генерируется при использовании такого устройства. В определенных примерах воплощений настоящего изобретения охлаждение может быть достигнуто при незначительном фильтрующем действии или при его отсутствии, или, по меньшей мере, при незначительном фильтрующем действии или при его отсутствии, помимо или в дополнение к любой фильтрации, которая осуществляется любым подходящим фильтром, который может быть выбран для устройства при его использовании. Это означает, что первоочередная задача примеров воплощений охлаждающих элементов согласно настоящему изобретению заключается в обеспечении охлаждения испаренного материала или аэрозоля, а фильтрация не представляет собой отдельную задачу самого охлаждающего элемента и не предусматривается специально. В этой связи, как отмечено выше, охлаждение дыма в обычной сигарете обычно не является отдельно решаемой задачей, поскольку дым, как правило, все равно будет охлаждаться в достаточной степени при его прохождении к курильщику. В этом отношении устройство технологии «heat-not-burn» или средства/устройства для нагревания табака имеет, таким образом, свои собственные проблемы и трудности. Описанные здесь охлаждающие элементы могут быть частью питающего узла устройства (которое обычно содержит источник питания, схему регулирования и тому подобное) и/или частью потребляемого продукта (который вводится в питающий узел устройства или иным образом соединяется с указанным питающим узлом и удаляется и заменяется после использования), при этом нагреватель для нагревания табака или другого курительного материала, содержащегося в потребляемом продукте, является частью питающего узла или потребляемого продукта или их обоих.
На фиг.1 представлен схематический вид в перспективе первого воплощения элемента, охлаждающего аэрозоль 10 для использования с устройством для нагревания и испарения курительного материала. В этом примере элемент 10 имеет цилиндрическую форму и круговое поперечное сечение. В рассматриваемом примере элемент 10 представляет собой монолитный стержень 12. Другими словами, стержень 12 является деталью, изготовленной из одного единственного материала. Стержень 12 имеет первый и второй концы 13, 14. При использовании один конец 13 обращен к курительному материалу и нагревателю нагревательного устройства, вместе с которым используется элемент 10, а второй конец стержня будет обращен к выходному отверстию или будет располагаться около выходного отверстия изделия.
Элемент 10, показанный на фиг.1, имеет ряд сквозных каналов 15, проходящих между первым и вторым концами 13, 14. В иллюстрируемом примере сквозные каналы 15 расположены в целом параллельно друг другу и по существу параллельно центральной продольной оси 16 стержня 12. Однако возможны иные взаимные расположения. Например, не все сквозные каналы 15 должны быть параллельны друг другу. В другом примере некоторые или все сквозные каналы 15 проходят не параллельно центральной продольной оси 16 стержня 12. При использовании аэрозоль или испаренный материал проходит через сквозные каналы 15, что обеспечивает передачу тепла от аэрозоля или испаренного материала с охлаждением, за счет этого, аэрозоля или испаренного материала.
Элемент 10, показанный на фиг.1. в одном примере является по существу несминаемым, то есть элемент 10 является достаточно жестким, и для сжатия (смятия) элемента 10 требуются относительно большие усилия. Таким образом, элемент 10 может быть самоподдерживающимся, и для поддерживания элемента 10 при его использовании не требуется дополнительное средство.
В одном примере показанный на фиг.1 элемент 10 изготовлен из керамического материала. Керамическим материалом является неорганический неметаллический материал, во многих случаях кристаллический оксидный, нитридный или карбидный материал. Подходящие примеры включают карбид кремния (SiC), нитрид кремния (Si3N4), карбид титана и диоксид циркония (двуокись циркония), хотя могут быть использованы другие керамические или не керамические материалы. В других примерах элемент 10 на фиг.1 выполнен, по меньшей мере, из одного полимера. Таким полимером может быть, например, термопластик, такой как, например, полиолефин, полиэфир, полиамиды (или найлон (полиамид), включая, например, найлон 6), полиакрил, полистирол, поливинил, политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), полиэфирблокамид; полиолефин, такой как, например, полиэтилен, полипропилен, полибутилен и полиметилпентен; полиэфир; полиакрил; полистирол; поливинил, такой как, например, этиленвинилацетат, этилен-виниловый спирт, поливинилхлорид; и любой их сополимер, любая их производная и любая их комбинация.
Элемент 10 на фиг.1 может быть первоначально выполнен в виде цельной детали, а сквозные каналы 15 могут быть образованы с помощью сквозного прокалывания и сверления детали. Однако более эффективно элемент 10 на фиг.1 может быть изготовлен со сквозными каналами 15 первоначально, с использованием, например, подходящей техники формования, которая может, по усмотрению, включать экструзию и/или, например, пултрузию.
На фиг.2 представлен схематический вид в перспективе второго примера элемента, охлаждающего аэрозоль 20, предназначенного для использования в устройстве для нагревания и испарения курительного материала. В этом примере элемент 20 выполнен цилиндрическим и с круговым поперечным сечением. В примере элемент 20 представляет собой стержень 21, имеющий первый и второй концы 22, 23. При использовании один конец будет обращен в сторону курительного материала и нагревателя нагревательного устройства, вместе с которым используется элемент 20, а другой конец 23 стержня будет обращен к выходному отверстию изделия или будет располагаться около выходного отверстия.
Элемент 20, представленный на фиг.2, содержит, по меньшей мере, одну трубку 24, размещенную внутри стержня 21, причем указанная трубка 24 проходит между первым и вторым концами 22, 23 с образованием сквозного канала 25 между первым и вторым концами 22, 23 стержня 21. Предпочтительно имеется некоторое количество таких трубок, обеспечивающих наличие некоторого количества сквозных каналов 25, проходящих через стержень 21. В иллюстрируемом примере трубки 24 и сквозные каналы 25 расположены в целом параллельно друг другу и по существу параллельно центральной продольной оси 26 стержня 21. Однако возможны другие взаимные расположения. Например, не обязательно, чтобы все трубки 24 и сквозные каналы 25 были параллельны друг другу. В другом примере некоторые или все трубки 24 и сквозные каналы 215 не параллельны центральной продольной оси 26 стержня 21. При использовании элемента, охлаждающего аэрозоль, испаренный материал проходит через сквозные каналы 25, что обеспечивает передачу тепла от аэрозоля или испаренного материала для его охлаждения.
Элемент 20 на фиг.2 в одном примере является по существу несминаемым. Благодаря этому элемент 20 может быть самоподдерживающимся, и для его поддерживания при использовании не требуется дополнительного средства.
В примере, иллюстрирующем элемент 20 на фиг.2, часть основной массы стержня 21 выполнена из первого материала, и определенная или каждая трубка 24 изготовлена из второго, иного материала. В одном примере часть основной массы стержня 21 выполнена из ацетата целлюлозы. В одном примере часть основной массы стержня 21 выполнена из жгута ацетата целлюлозы. Как известно, жгут представляет собой нескрученный пучок непрерывных волокон, и в примере - узкую ленту, состоящую из многих нитей из ацетата целлюлозы. В одном примере определенная или каждая трубка 24 выполнена, по меньшей мере, из силиконового каучука, сополимера винила и ацетата и полипропилена. Могут быть использованы и другие материалы. Одна или большее количество трубок 24 могут быть выполнены из материалов, отличающихся один от другого. Часть основной массы стержня 21 и определенная или каждая трубка 24 могут быть выполнены в виде отдельной заготовки и затем подвергнуты растяжению и соэкструзии до достижения желаемого диаметра.
На фиг.3 представлен схематический вид в перспективе другого примера элемента, охлаждающего аэрозоль 30, предназначенного для использования в устройстве для нагревания и испарения курительного материала. В этом примере элемент 30 выполнен цилиндрическим и с круговым поперечным сечением. В примере элемент 30 представляет собой стержень 31, имеющий первый и второй концы 32, 33. При использовании один конец 32с будет обращен в сторону курительного материала и нагревателя нагревательного устройства, вместе с которым используется элемент 30, а другой конец 33 будет обращен к выходному отверстию изделия или будет располагаться около выходного отверстия.
Элемент 30 на фиг.3 содержит множество волокон или нитей 34 из активированного углерода, расположены между первым и вторым концами 32, 33. Следует понимать, что на фиг.3 волокна показаны лишь схематически и могут быть использованы сотни или даже тысячи таких волокон. Как известно, «активированный» углерод представляет собой форму углерода, который был обработан так, что имеет очень много небольших пор малого объема, которые значительно увеличивают площадь поверхности углерода. В иллюстрируемом примере волокна 34 по существу ориентированы в одном направлении. При использовании элемента 30 аэрозоль или испаренный материал проходит вдоль волокон 34 активированного углерода, что обеспечивает передачу теплоты от аэрозоля или испаренного материала с охлаждением аэрозоля или испаренного материала. Волокна или нити 34 из активированного углерода могут быть сформированы исключительно из углерода. В другом примере волокна или нити 34 из активированного углерода могут быть образованы, например, путем протягивания нити из материала через ванну с клеем веществом или другим адгезивом и последующего приложения к этой нити углеродных волокон, при этом благодаря клею происходит сцепление углеродных волокон с нитью. Нитевидным материалом в этом случае может быть, например, ацетат целлюлозы.
В одном воплощении стержень 31 образован из волокон 34 активированного углерода, которые удерживаются вместе с помощью обертки или оболочки 35, при отсутствии какого-либо другого материала. Обертка 35 может быть выполнена из такого материала, как бумага. В другом воплощении стержень 31 образован из волокон 34 активированного углерода, которые внедрены во второй материал или распределены в нём. Вторым, иным материалом может быть, например, ацетат целлюлозы, включая, например, жгут из ацетата целлюлозы.
Элемент 30, показанный на фиг.3, в одном примере является по существу несминаемым. Благодаря этому элемент 30 может быть самоподдерживающимся, не требующим дополнительного средства для поддерживания элемента 30 при его использовании.
На фиг.4 представлен схематический вид сбоку другого примера элемента, охлаждающего аэрозоль 40, предназначенного для использования в устройстве для нагревания и испарения курительного материала. В этом примере элемент 40 выполнен цилиндрическим и с круговым поперечным сечением. В примере элемент 40 представляет собой стержень 41, имеющий первый и второй концы 42, 43. При использовании один конец 42 стержня будет обращен в сторону курительного материала и нагревателя нагревательного устройства, вместе с которым используется элемент 40, а другой конец 43 стержня будет обращен к выходному отверстию изделия или будет располагаться около указанного выходного отверстия.
Элемент 40 на фиг.4 получен в виде матрицы, образованной из части 34 массы первого материала, содержащего частицы 35 второго материала. (Следует понимать, что фиг.4 является схематическим изображением и обычно частиц 35 может быть тысячи или десятки тысяч или более.)
В одном примере первый материал части 34 массы представляет собой, по меньшей мере, один полимер. Таким полимером может быть, например, термопластик, такой как, например, полиолефин, полиэфир, полиамиды (или найлон (полиамид), включая, например, найлон 6), полиакрил, полистирол, поливинил, политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), полиэфирблокамид; полиолефин, такой как, например, полиэтилен, полипропилен, полибутилен и полиметилпентен; полиэфир; полиакрил; полистирол; поливинил, такой как, например, этиленвинилацетат, этилен-виниловый спирт, поливинилхлорид; и любой их сополимер, любая их производная и любая их комбинация. Первым материалом части 34 массы может быть водорастворимый каучук.
В одном примере вторым материалом частиц 35 является углерод. Углерод может быть активированным углеродом.
Элемент 40 может быть получен, например, путем смешивания частиц 35 с материалом части 34 массы, экструдирования и последующей обработки смеси в микроволновой печи для её затвердевания.
На фиг.5 представлен схематический вид с торца другого примера элемента, охлаждающего аэрозоль 50, предназначенного для использования в устройстве для нагревания и испарения курительного материала. В данном примере элемент 50 выполнен опять же цилиндрическим и с круговым поперечным сечением (как это видно на фиг.5), хотя возможны другие формы поперечного сечения, включая, например, квадрат, прямоугольник или другой четырехугольник, другой многоугольник, которые может быть правильной или неправильной формы, включая, например, пятиугольник, восьмиугольник и т.д. В этом примере элемент 50 представляет собой монолитный стержень, т.е. стержень является деталью, изготовленной из одного единственного материала. При использовании один конец стержневидного элемента 50 будет обращен в сторону курительного материала и нагревателя нагревательного устройства, вместе с которым используется элемент 50, а другой конец будет обращен к выходному отверстию изделия или будет располагаться около выходного отверстия.
Элемент 50 на фиг.5 содержит множество сквозных каналов или трубчатых полостей 55, расположенных между первым и вторым концами. В иллюстрируемом примере сквозные каналы 55 проходят в целом параллельно один другому и по существу параллельно центральной продольной оси стержневидного элемента 50. Однако возможны и другие взаимные расположения. Например, отсутствует необходимость в том, чтобы все сквозные каналы 55 были параллельны друг другу. В другом примере некоторые или все сквозные каналы 55 не параллельны центральной продольной оси стержневидного элемента 50. При использовании аэрозоль или испаренный материал проходит через сквозные каналы 55, что обеспечивает передачу теплоты от аэрозоля или испаренного материала с соответствующим его охлаждением.
В этом примере сквозные каналы 55, если смотреть в поперечном сечении (как показано на фиг.5), размещены в целом по радиусу. Имеется в виду, что внутренние стенки элемента 50, которые образуют сквозные каналы 55, имеют два основных расположений, а именно, радиальные стенки 56 и центрально расположенные стенки 57. Радиальные стенки 56 проходят вдоль радиусов в поперечном сечении элемента 50. Центральные стенки 57 проходят, в общем, вокруг центра поперечного сечения элемента 50. В иллюстрируемом примере центральные стенки 57 выполнены круговыми, хотя возможны другие формы стенок, и они могут иметь, например, форму правильных или не правильных многоугольников, повторяя, по усмотрению, общую форму поперечного сечения элемента 50. Например, возможна конфигурация, включающая первую, самую внутреннюю центральную стенку 57а и вторую центральную стенку 57b, расположенную в радиальном направлении снаружи от указанной первой, самой внутренней центральной стенки 57а. Возможно выполнение элемента с дополнительными центральными стенками. Радиальные стенки 56 могут проходить между самой внутренней центральной стенкой 57а и второй центральной стенкой 57b. Между второй центральной стенкой 57b и самой внешней стенкой 58 элемента 50 могут быть расположены дополнительные радиальные стенки. В зависимости от направления потока и необходимого эффекта охлаждения некоторые или все радиальные стенки 56, которые проходят между самой внутренней центральной стенкой 57а и второй центральной стенкой 57b, могут в радиальном направлении совпадать с радиальными стенками 56, которые расположены между второй центральной стенкой 57b и самой внешней стенкой 58 элемента 50. Кроме того, в иллюстрируемом примере отсутствуют радиальные стенки, проходящие радиально внутрь от самой внутренней центральной стенки 57а, и поэтому центр элемента 50 остается свободным, хотя одна или большее количество радиальных стенок и/или других не радиальных стенок и/или других выступающих элементов могут проходить к центру или поперек центра элемента 50. Кроме того, радиальные стенки 56 отделены друг от друга в угловом направлении одинаковыми промежутками, так что радиальный угол между каждой парой радиальных стенок 56 получается одинаковым, но это не является необходимым, и соответствующие пары радиальных стенок могут иметь различные угловые разделительные промежутки. Все это обеспечивает гибкую конструкцию элемента 50, так что эффективная проницаемость элемента 50 для потока воздуха или пара может быть установлена предварительно заданной или желаемой величины. Соответственно, эффективную площадь поверхности внутри элемента 50, который подвержен действию пара или аэрозоля, проходящего через элемент, можно контролировать или установить желаемой величины. Было установлено, что эффективная площадь поверхности внутри охлаждающего элемента является одним из основных параметров, определяющих достигаемую величину охлаждения. Все отмеченные параметры позволяют лучше контролировать охлаждение, достигаемое при использовании устройства, а также в некоторых случаях позволяют лучше контролировать такие показатели, как размер капель в потоке пара, проходящего через элемент 50 при использовании, а также количество пара, который может конденсироваться в процессе его прохождения через элемент 50.
В конкретном примере, иллюстрируемом на фиг.5, каждая из радиальных стенок 56а, которая располагается между самой внутренней центральной стенкой 57а и второй центральной стенкой 57b, в радиальном направлении совпадает с соответствующей одной из радиальных стенок 56b, расположенных между второй центральной стенкой 57b и самой внешней стенкой 58 элемента 50. Кроме того, между второй центральной стенкой 57b и самой внешней стенкой 58 элемента 50 расположены дополнительные радиальные стенки 56с. В этом примере дополнительные «промежуточные» радиальные стенки 56с находятся посередине между другими радиальными стенками 56b, которые проходят между второй центральной стенкой 57b и самой внешней стенкой 58 элемента 50, хотя возможны другие взаимные расположения.
В конкретном примере на фиг.5 элемент 50 содержит 28 (двадцать восемь) сквозных каналов 55, имеющих такие размеры и взаимное расположение, что общая пористость в продольном направлении элемента 50 составляет приблизительно 69% (т.е. общая площадь поперечного сечения, которая образована сквозными каналами 55, составляет приблизительно 69% от площади всего поперечного сечения, а площадь сечения, занятая радиальными стенками 56 и центральными стенками 57, составляет приблизительно 31% от площади всего поперечного сечения). Вообще, было установлено, что эффективной является пористость в интервале от 60% до 75%, или, в частности, от 65% до 72% или даже, в частности, от 69% до 70%.
На фиг.6 представлен схематический вид с торца другого примера элемента, охлаждающего аэрозоль 60, предназначенного для использования вместе с устройством для нагревания и испарения курительного материала. В этом примере элемент 60 выполнен также цилиндрическим и с круговым поперечным сечением (как это видно на фиг.6), хотя возможны другие формы поперечного сечения. В этом примере элемент 60 представляет собой монолитный стержень, т.е. стержень является деталью, изготовленной из одного единственного материала, и содержит большое количество сквозных каналов или трубчатых полостей 65.
Пример на фиг.6 во многих отношениях подобен примеру, иллюстрируемому на фиг.5, и возможны варианты и альтернативы, подобные описанным выше. Поэтому, в целях краткости описание таких же и подобных аспектов и вариантов или альтернатив не будет здесь повторено, отмечены будут лишь основные отличия.
В примере на фиг.6 каждая радиальная стенка 66а, расположенная между самой внутренней центральной стенкой 67а и второй центральной стенкой 67b, совпадает в радиальном направлении с соответствующим направлением одной из радиальных стенок 66b, которая находится между второй центральной стенкой 67b и самой внешней стенкой 68 элемента 60, и наоборот. Это означает, что по сравнению с примером, иллюстрируемым на фиг.5, отсутствуют промежуточные радиальные стенки между самыми внешними радиальными стенками 66b (совпадающими по направлению с соответствующими радиальными стенками 66а, которые, как отмечено выше, находятся между самой внутренней центральной стенкой 67а и второй центральной стенкой 67b). В этом примере элемент 60 содержит 36 сквозных каналов 65, размеры и расположения которых таковы, что общая пористость в продольном направлении элемента 60 составляет приблизительно от 65% до 66%.
На фиг.7 представлен схематический вид с торца ещё одного примера элемента, охлаждающего аэрозоль 70, предназначенного для использования в устройстве для нагревания и испарения курительного материала. В этом примере элемент 70 выполнен опять же цилиндрическим и с круговым поперечным сечением (как это видно на фиг.7), хотя могут быть использованы другие формы поперечного сечения. В примере элемент 70 представляет собой монолитный стержень, т.е. стержень является деталью из одного единственного материала и содержит большое количество сквозных каналов или трубчатых полостей 75.
Пример на фиг.7 во многих отношениях подобен примеру, иллюстрируемому на фиг.5, и возможны подобные варианты и альтернативы описанным выше. Соответственно, в целях краткости описание таких же и подобных аспектов и вариантов или альтернатив не будет здесь повторено, отмечены будут лишь основные отличия.
Подобно примеру, иллюстрируемому на фиг.5, в конкретном примере на фиг.7 каждая из радиальных стенок 76а, которая располагается между самой внутренней центральной стенкой 77а и второй центральной стенкой 77b, совпадает в радиальном направлении с соответствующей одной из радиальных стенок 76b, которая проходит между второй центральной стенкой 77b и самой внешней стенкой 78 элемента 70. Кроме того, между второй центральной стенкой 77b и самой внешней стенкой 78 элемента 70 расположены дополнительные радиальные стенки 76с. В этом примере дополнительные «промежуточные» радиальные стенки 76с размещены посередине между другими радиальными стенками 76b, которые проходят между второй центральной стенкой 77b и самой внешней стенкой 78 элемента 70, хотя возможны другие взаимные расположения. В рассматриваемом примере радиальные или угловые промежутки между радиальными стенками меньше, чем, например, на фиг.5, поэтому имеется большее количество сквозных каналов 75. В этом конкретном примере элемент 70 содержит 40 (сорок) сквозных каналов 75, 55, размеры и расположение которых таковы, что общая пористость в продольном направлении элемента 70 составляет приблизительно 64%.
На фиг.8 представлен схематический вид с торца ещё одного примера элемента, охлаждающего аэрозоль 80, предназначенного для использования в устройстве для нагревания и испарения курительного материала. В этом примере элемент 80 также выполнен цилиндрическим и с круговым поперечным сечением (как это видно на фиг.8), хотя могут быть использованы другие формы поперечного сечения. В примере элемент 80 представляет собой монолитный стержень, т.е. стержень является деталью из одного единственного материала и содержит большое количество сквозных каналов или трубчатых полостей 85, 85′. В этом примере внутренние стенки 86 элемента 80 расположены так, что большинство трубчатых полостей 85 имеет поперечное сечение в форме многоугольника, если смотреть с торца (как на фиг.8), или, по меньшей мере, поперечное сечение в целом имеет форму многоугольника. Следует понимать, что на периферии вблизи самой внешней стенки 88 трубчатая полость 85' будет иметь иную форму для того, чтобы обеспечить криволинейную (в виде окружности) форму самой внешней стенки 88, и подобным образом самые внешние периферийные стенки некоторых трубчатых полостей 85 могут иметь незначительную кривизну, чтобы также обеспечить криволинейную форму самой внешней стенки 88. Тем не менее, как было отмечено, большинство трубчатых полостей 85 имеет поперечное сечение в форме многоугольника или, по меньшей мере, в целом в форме многоугольника. Таким образом, элемент 80 имеет сотоподобную структуру, которая в некоторых случаях применения обладает преимуществами. В этом конкретном примере элемент 80 содержит 19 (девятнадцать) основных сквозных каналов 85 в форме многоугольника и 12 (двенадцать) сквозных каналов 85' , не имеющих форму многоугольника, меньшего размера, которые имеют такие размеры и расположение, что общая пористость в продольном направлении элемента 80 составляет приблизительно 70%.
Любой из элементов 50, 60, 70, 80 на фиг.5 – фиг.8 в одном примере является по существу несминаемым, т.е. элемент 50, 60, 70, 80 имеет надлежащую жесткость и необходимо значительное усилие, чтобы сдавить (сжать) элемент 50, 60, 70, 80. В результате элемент 50, 60, 70, 80 может быть самоподдерживающимся, и для поддерживания формы элемента 50, 60, 70, 80 при его использовании не требуется никакого дополнительного средства.
В одном примере элемент 50, 60, 70, 80 на фиг.5 - фиг.8 выполнен из керамического материала. Керамическим материалом является неорганический неметаллический материал и во многих случаях кристаллический оксидный, нитридный или карбидный материал. Подходящие примеры включают карбид кремния (SiC), нитрид кремния (Si3N4), карбид титана и диоксид циркония (двуокись циркония), хотя могут быть использованы другие керамические или не керамические материалы. В других примерах элемент 50, 60, 70, 80 на фиг.5 – фиг8 выполнен, по меньшей мере, из одного полимера. Таким полимером может быть, например, термопластик, такой как, например, полиолефин, полиэфир, полиамиды (или найлон, включая, например, найлон 6), полиакрил, полистирол, поливинил, политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), полиэфирблокамид; полиолефин, такой как, например, полиэтилен, полипропилен, полибутилен и полиметилпентен; полиэфир; полиакрил; полистирол; поливинил, такой как, например, этиленвинилацетат, этилен-виниловый спирт, поливинилхлорид; и любой их сополимер, любая их производная и любая их комбинация. Элемент 50, 60, 70, 80 на фиг.5 - фиг.8 может быть первоначально выполнен в виде цельной детали, а сквозные каналы 55, 65, 75, 85 могут быть образованы посредством сквозного прокалывания и сверления детали. Однако более эффективно, в частности в том случае, если элемент 50, 60, 70, 80 на фиг.5 - фиг.8 выполнен, по меньшей мере, из одного полимера, элемент 50, 60, 70, 80 может быть первоначально изготовлен со сквозными каналами 55, 65, 75, 85, с помощью, например, подходящей техники формования, которая может, по усмотрению, включать экструзию и/или, например, пултрузию.
Как отмечено выше, одна возможность применения описанных здесь охлаждающих элементов заключается в их использовании в питающем узле нагревательного устройства, предназначенного для нагревания курительного материала, при этом питающий узел включает источник питания, схему регулирования и тому подобное. Другое возможное применение, также упомянутое выше, заключается в том, чтобы описанные выше охлаждающие элементы были частью потребляемого продукта, который вводится в питающий узел или соединяется с ним иным образом, и удаляется и заменяется после использования. Нагреватель для нагревания табака или другого курительного материала, содержащегося в потребляемом продукте, может быть выполнен как часть питающего узла или потребляемого продукта, или нагреватели могут быть использованы в одном и другом в некоторых случаях.
На фиг.9 схематически показан пример воплощения охлаждающей части 90 изделия для использования с устройством для нагревания курительного материала, которая включает в своем составе описанный выше охлаждающий элемент. В этом примере охлаждающая часть 90 изделия представляет собой отводной наконечник изделия 90 в сборе. Указанный наконечник 90 может быть частью питающего узла устройства или может быть соединен с питающим узлом нагревательного устройства для нагревания курительного материала или выполнен как часть потребляемого продукта, который вводится в силовое устройство или соединяется с ним иным образом, и удаляется и заменяется после использования. Для ясности и простоты нижеследующее описание будет в отношении описанных здесь наконечников в сборе являющихся частью потребляемого продукта, при этом следует понимать, что описанные здесь наконечники могут быть в качестве альтернативы частью питающего узла или могут быть соединены при использовании с питающим узлом нагревательного устройства.
В этом примере наконечник 90 в сборе содержит единственный охлаждающий элемент 91, который может соответствовать любому из описанных выше примеров. С одной стороны охлаждающего элемента 91 (с которой при использовании находится конец с выходным отверстием) первая полая концевая трубка 92 с выходным отверстием примыкает к одному торцу охлаждающего элемента 91. Концевая трубка 92 с выходным отверстием может быть выполнена из бумаги, например, в виде трубки из спирально намотанной бумаги, из ацетата целлюлозы, плотной бумаги, гофрированной бумаги, такой как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага, и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) или некоторые другие подходящие материалы. С другой стороны охлаждающего элемента 91 расположена вторая полая трубка 93, которая отделяет охлаждающий элемент 91 от очень горячей части (частей) питающего узла устройства, которую (которые) нагревает курительный материал и таким образом защищает охлаждающий элемент 91 от действия высоких температур, а также способствует повышению производства аэрозоля, поскольку это может предотвратить конденсацию. Вторая трубка 93 может быть также выполнена, например, из бумаги, например, в виде трубки из спирально намотанной бумаги, ацетата целлюлозы, плотной бумаги, гофрированной бумаги, такой как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага, и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) или некоторые другие подходящие материалы. Концевая трубка 92 с выходным отверстием и вторая трубка 93 обеспечивают удерживание охлаждающего элемента 91. При этом концевая трубка 92 с выходным отверстием может выполнять функцию фильтра и иногда может именоваться трубчатым фильтром.
Охлаждающий элемент 91 в этом примере расположен в целом центрально относительно наконечника 90 в сборе, но в других примерах может быть расположен более или менее близко от одного конца или другого конца наконечника 90. В примере на фиг.9 концевая трубка 92 с выходным отверстием, охлаждающий элемент 91 и вторая трубка 93 удерживаются вместе с помощью ободковой бумаги 94, которая плотно намотана вокруг концевой трубки 92 с выходным отверстием, охлаждающего элемента 91 и второй трубки 93 для их объединения. В этом смысле выводной наконечник 90 является «предварительно собранным».
В одном конкретном примере первая, концевая трубка 92 с выходным отверстием может иметь длину 11 мм, длина охлаждающего элемента 91 может составлять 19 мм, а длина второй трубки - 11 мм, а внешний диаметр мундштука 90 в сборе в целом может составлять 5,4 мм.
Без учета ободковой бумаги 94 внешний диаметр охлаждающего элемента 91, концевой трубки 92 с выходным отверстием и второй трубки 93 может, например, находится в интервале от 5,13 мм до 5,25 мм, причем предпочтительная величина диаметра составляет 5,25 мм. Могут быть реализованы и другие размеры, в зависимости, например, от конкретного случая применения, типичной температуры поступающего аэрозоля или пара и основного свойства (материала) аэрозоля или пара и курительного материала и т.п.
На фиг.10 схематически представлен пример потребляемого продукта (курительного изделия) 100 для использования с устройством для нагревания курительного материала. Потребляемый продукт 100 содержит наконечник 101 в сборе и цилиндрический стержень курительного материала 102. Наконечник 101 в сборе содержит охлаждающий элемент, который может быть выполнен в соответствии с любым из описанных выше охлаждающих элементов. В иллюстрируемом примере наконечник 101 в целом выполнен таким же или подобным наконечнику 91 в сборе, описанным выше со ссылкой на фиг.9. Иначе говоря, наконечник 101 в сборе является «предварительно собранным», содержащим ободковую бумагу 103, которая намотана вокруг охлаждающего элемента 104, концевую трубку 105 с выходным отверстием и вторую трубку 106. В этом случае наконечник 101 может быть затем присоединен к курительному материалу 102 с помощью дополнительной ободковой бумаги 107, которую наматывают вокруг мундштука 101 в сборе и, по меньшей мере, вокруг примыкающего конца курительного материала 102. В других примерах наконечник 101 в сборе не является предварительно собранным, и в отличие от этого случая потребляемый продукт 100 образован путем намотки ободковой бумаги 107 вокруг охлаждающего элемента 104, концевой трубки 105 с выходным отверстием, второй трубки 106 и курительного материала 102, по существу посредством одной операции, при этом не используется отдельная ободковая бумага для компонентов частей наконечника.
На фиг.11 схематически представлен пример частично готового продукта 110, полученного при осуществлении примера технологического процесса изготовления конструкций охлаждающей части изделия, предназначенных для использования с устройством для нагревания курительного материала, при этом каждая конструкция охлаждающей части содержит охлаждающий элемент, такой как описан выше. Частично готовый продукт 110 содержит два охлаждающих элемента 111, 112, которые могут быть выполнены одинаковыми или могут отличаться друг от другу, и каждый может быть выполнен в соответствии с любым из примеров выполнения описанных выше охлаждающих элементов. Указанные два охлаждающих элемента 111, 112 пространственно отделены друг от друга посредством первой относительно длинной полой трубки 113. На противоположных концах охлаждающих элементов 111, 112 расположены дополнительные полые трубки 114, 115. Трубки 113, 114, 115, 116 могут быть выполнены из одинакового материала или из различных материалов, и могут быть, например, изготовлены из любых материалов, перечисленных в отношении примера, иллюстрируемого на фиг.9. Охлаждающие элементы 111, 112 и трубки 113, 114, 115 могут быть соединены друг с другом с использованием ободковой бумаги 116, которую плотно наматывают вокруг охлаждающих элементов 111, 112 и трубок 113, 114, 115 для того, чтобы соединить их друг с другом. В процессе изготовления центральную полую трубку 113 разрезают по центру так, чтобы получить две конструкции охлаждающей части курительного изделия, предназначенные для использования с устройством для нагревания курительного материала, каждая из которых содержит охлаждающий элемент 111, 112 и каждая из которых может быть подобной конструкции охлаждающей части 90, описанной выше со ссылкой на фиг.9. Следует отметить, что для изготовления ряда описанных выше конструкций охлаждающей части изделия длина этой конструкции (на фиг.9) может быть увеличена для того, чтобы в частично готовом продукте могли быть размещены дополнительные охлаждающие элементы с дополнительными разделительными трубками.
По усмотрению, в любой из описанных выше наконечников в сборе может быть включена вкусоароматическая добавка. Например, может быть добавлен ароматизатор в любую из ободковых бумаг, которые используются в некоторых примерах для объединения друг с другом компонентов наконечника. В качестве альтернативы или дополнительно одна или большее количество вставок из вкусоароматической добавки могут быть введены в одну или большее число трубок выводного наконечника. Такой вставкой может быть, например, жгут из ацетата целлюлозы, используемый в качестве носителя вкусовой добавки, к которому добавляют ароматизатор. Используемые здесь термины «вкусовая добавка» и «ароматизатор» относятся к материалам, которые, когда это позволяют технические условия, могут быть использованы для создания желаемого вкуса или аромата в продукте для взрослых курильщиков. Они могут включать экстракты (например, лакрицы, гортензии, листа японской белой древовидной магнолии, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, мяты японской, аниса, корицы, пряных трав, грушанки, вишни, кофейной ягоды, персика, яблока, Драмбьюи, бурбона, шотланского виски, американского виски, мяты колосовой, мяты перечной, лаванды, кардамона, сельдерея, кротонового дерева, мускатного ореха, сандалового дерева, бергамота, герани, экстракт донника белого, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, акации, тмина, коньяка, жасмина, кананги душистой, шалфея, фенхеля, перца гвоздичного, имбиря, аниса, кориандра, кофейного зерна, или мятного масла из какого-либо вещества из видов мяты), усилители вкуса, блокаторы рецепторного участка горечи («блокаторы горечи»), активаторы или симуляторы сенсорных рецепторов, сахара и/или cахарозаменители (например, сукралоза, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактоза, сахароза, глюкоза, фруктоза, сорбит, или маннит), и другие добавки, такие как активированный уголь, хлорофилл, минералы, растительное сырье или освежители дыхания. Они могут быть искусственными, синтетическими или природными ингредиентами или их смесями. Они могут быть в любой подходящей форме, например, масло, жидкость или порошок.
Упомянутый здесь «потребляемый продукт», который содержит курительный материал, по меньшей мере, один охлаждающий элемент и, по усмотрению, по меньшей мере, один разделительный элемент или поддерживающую трубку (которая может также выполнять функцию фильтра), может иметь свой собственный нагреватель, являющийся частью потребляемого продукта или изделия, которое курильщик после использовании выбрасывает. В качестве альтернативы нагреватель для нагревания курительного материала может быть компонентом питающего узла (который обычно включает источник питания, схему регулирования и тому подобное), к которому присоединяют потребляемый продукт для его использования. Пример устройства для нагревания курительного материала последнего типа, с которым могут быть использованы примеры воплощений настоящего изобретения, описан в заявке PCT/EP2014/072828 и предварительной заявке US61/897193, полное содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки.
На фиг.12 и 13 схематически представлены соответственно вид в перспективе и вид в перспективе с продольным разрезом части примера воплощения устройства 121, описанного в вышеупомянутых документах PCT/EP2014/072828 и US61/897193, а на фиг.14 представлен схематически вид в перспективе с продольным разрезом примера гильзы, поддерживающей нагреватель, и нагревательной камеры, подходящей для использования в устройстве 121, показанном на фиг.12 и 13. На фиг.12 и 13 показан потребляемый продукт 130, вставленный в устройство 121, при этом потребляемый продукт 130 содержит, по меньшей мере, охлаждающий элемент 131, соответствующий любому из описанных выше примеров. Устройство 121 предназначено для нагревания курительного материала с испарением, по меньшей мере, одного компонента этого курительного материала, обычно в виде аэрозоля, который можно вдыхать. Устройство 121 представляет собой нагревательное устройство 121, в котором из курительного материала при нагревании выделяются химические соединения, но при этом горения курительного материала не происходит. Устройство 121 в этом примере выполнено в целом протяженным и имеет протяженный внешний цилиндрический кожух 122 с круговым поперечным сечением. Внешний кожух 122 имеет открытый конец 123, называемый здесь в некоторых случаях концом с выходным отверстием.
Как показано на виде в разрезе на фиг.13, устройство 121 содержит нагревательную камеру 124, которая при использовании вмещает курительный материал 125, подвергаемый нагреванию и испарению. Курительный материал 125 является частью цилиндрического стержнеподобного потребляемого продукта 130, который, как отмечено выше, в этом примере содержит охлаждающий элемент 121 и который может быть выполнен в соответствии с любым из рассмотренных выше примеров. Устройство 121, кроме того, содержит камеру 126 с электроникой и источником питания, в которой размещены схема 127 электрического регулирования и источник 128 электрического питания. Нагревательная камера 124 и камера 126 размещены рядом друг с другом вдоль продольной оси Х-Х устройства 121. Схема 127 электрического регулирования может содержать контроллер, в частности, схему микропроцессора, сконфигурированного и предназначенного для регулирования процесса нагревания курительного материала 125. Источником 128 питания может быть аккумуляторная батарея, которая может быть перезаряжаемой батареей или не перезаряжаемой батареей.
Нагревательная камера 124 охватывается снаружи гильзой 129, поддерживающей нагреватель, которая заключена во внешний кожух 122. В данном примере гильза 129, поддерживающая нагреватель, обычно представляет собой протяженный цилиндр, имеющий круговое поперечное сечение. Кроме того, как показано на фиг.14, в данном примере гильза 129, поддерживающая нагреватель, выполнена с двойными стенками. Таким образом, гильза 129, поддерживающая нагреватель, имеет внешнюю цилиндрическую стенку 129' и внутреннюю цилиндрическую стенку 129'', которые разделены небольшим промежутком d. Внешняя и внутренняя стенки 129' и 129'' на каждом конце соединены между собой. Одна из функций гильзы 129, поддерживающей нагреватель, заключается в обеспечении теплоизоляции внешнего кожуха 122 от нагревательной камеры 124 так, чтобы внешний кожух не становился горячим или, по меньшей мере, слишком горячим при его касании потребителем во время использования. В промежутке между внешней и внутренней стенками 129' и 129'' может находиться, например, воздух, или он может быть вакуумирован для улучшения теплоизоляционных свойств гильзы 129, поддерживающей нагреватель. В качестве альтернативы, промежуток между внешней и внутренней стенками 129' и 129'' может быть заполнен некоторым другим теплоизоляционным материалом, включая, например, подходящий материал типа пены. Гильза 129, поддерживающая нагреватель, обеспечивает устойчивость конструкции для смонтированных в ней компонентов.
Гильза 129, поддерживающая нагреватель, снабжена, по меньшей мере, одним нагревательным элементом. В примере, иллюстрируемом на фигурах, гильза 129, поддерживающая нагреватель, содержит ряд нагревательных элементов или нагревательных сегментов 135. Имеется, по меньшей мере, два нагревательных сегмента 135, хотя возможны конструкции с иным количеством нагревательных сегментов 135. В конкретном иллюстрируемом примере используются четыре нагревательных сегмента 135. В иллюстрируемом примере сегменты 135 нагревателя расположены в ряд вдоль или параллельно продольной оси Х-Х гильзы 129 нагревателя. Схема 127 электрической цепи и соединения источника энергии с нагревательными сегментами 135 предпочтительно устроены так, что, по меньшей мере, два и, более предпочтительно, все нагревательные сегменты 135 могут питаться от источника энергии независимо друг от друга так, что отдельные зоны курительного материала 125 могут быть нагреты по желанию независимо, например, поочередно (по времени) или вместе (одновременно). В этом конкретном примере нагревательные сегменты 135 в целом выполнены кольцеобразными или цилиндрическими, имеющими полую внутреннюю часть, которая при использовании содержит курительный материал 125. В одном примере нагревательные сегменты 135 могут быть изготовлены из керамического материала. Примерами керамического материала являются керамика из оксида алюминия, нитрид-алюминиевая керамика и нитрид-кремниевая керамика, которые могут быть ламинированы и спечены. Возможны и другие нагревательные устройства, включая, например, сегменты 135 инфракрасного нагревателя, которые нагреваются за счет эмиссии инфракрасного излучения, или резистивные нагревательные элементы, полученные, например, с помощью резистивной электрической обмотки вокруг нагревательных сегментов 135.
В одном примере один сегмент 135' из нагревательных сегментов 135 может быть таким, что он содержит или определяет объем, который имеет более низкую теплоёмкость или удельную теплоёмкость (термальную массу), и/или сам может иметь более низкую теплоёмкость или удельную теплоёмкость, чем другой сегмент или сегменты 135. Это означает, что, по меньшей мере, для такой же или подобной подводимой электрической мощности внутренний объем нагревательного сегмента 135', который имеет более низкую теплоёмкость или определяет объем, имеющий более низкую теплоёмкость, будет нагреваться быстрее, чем внутренний объем других нагревательных сегментов 135. Это означает, что курительный материал 125, находящийся в этом нагревательном сегменте 135', будет испаряться быстрее, что позволяет курильщику быстрее делать затяжку при активировании устройства 121. Предпочтительно, чтобы этот нагревательный сегмент 135' был расположен ближе к концу 123 с выходным отверстием, и этим сегментом, следовательно, может быть, например, первый или второй нагревательный сегмент 135, отсчитываемый при последовательном удалении от конца 123 с выходным отверстием. В примере, иллюстрируемом на фиг.13, нагревательный сегмент 135' является вторым ближайшим к концу 123 с выходным отверстием. Нагревательные сегменты 135 установлены и удерживаются с внутренней стороны гильзы 129, несущей нагреватель, с помощью механических изоляторов 140. Механические изоляторы 140 выполнены жесткими для того, чтобы обеспечить для нагревательных сегментов 135 механическую опорную конструкцию. Механические изоляторы 140 поддерживают разделительный или воздушный зазор между нагревательными сегментами 135 и гильзой 129, несущей нагреватель, таким, чтобы уменьшить или минимизировать тепловые утечки от нагревательных сегментов 135 к гильзе 129, поддерживающей нагреватель. При использовании потребитель (курильщик) вводит очередной потребляемый продукт 130 в устройство 121. После этого устройство 121 приводится в действие для нагревания курительного материала 125. После использования курильщик удаляет из устройства 121 использованный продукт 130 и обычно его выбрасывает.
Было установлено, что при использовании, например, охлаждающего элемента 50, 60, 70, 80, описанного здесь со ссылками на фиг.5-8, может быть достигнуто снижение температуры аэрозоля приблизительно на 50°. Вообще, чем большее количество трубчатых полостей используется, тем больше внутренняя площадь поверхности охлаждающего элемента 50, 60, 70, 80, что способствует увеличению степени снижения температуры. При этом необходима некоторая жесткость конструкция охлаждающего элемента 50, 60, 70, 80, и, кроме того, внутренние стенки служат для отвода тепла. Для охлаждающих элементов с расположенными по радиусу трубчатыми полостями (каналами), количество трубчатых полостей может, в общем, составлять от 20 до 50, и для охлаждающих элементов с трубчатыми полостями, имеющими в сечении форму шестиугольника или иного многоугольника, количество трубчатых полостей может, в общем, находиться в интервале от 15 до 25.
Описанные здесь различные воплощения представлены лишь в целях лучшего понимания и пояснения признаков формулы заявляемого изобретения. Эти воплощения приведены в качестве лишь показательного примера воплощений и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Следует понимать, что описанные преимущества, воплощения, примеры, действия, характерные особенности, конструктивные выполнения и/или другие аспекты изобретения не следует рассматривать как ограничения изобретения, охарактеризованного пунктами формулы, или ограничения эквивалентов пунктов формулы, и могут быть осуществлены другие воплощения и модификации без выхода за границы объема и/или сущности настоящего изобретения. Различные воплощения могут подходящим образом содержать, состоять из или состоять по существу из потенциально возможных комбинаций описанных выше элементов, компонентов, характерных особенностей, частей, стадий, средств и т.д., помимо тех, которые, в частности, раскрыты в настоящем описании. Кроме того, изобретение охватывает другие изобретения, которые не включены в изложенные пункты формулы, но могут быть заявлены в будущем.
1. Элемент, охлаждающий аэрозоль, используемый с устройством для нагревания курительного материала и выполненный в виде стержня, имеющего первый и второй концы и содержащего, по меньшей мере, одну трубку внутри стержня, которая проходит между первым и вторым концами, образуя сквозной канал, проходящий между первым и вторым концами стержня.
2. Элемент по п.1, в котором стержень изготовлен из первого материала и, по меньшей мере, одна трубка изготовлена из второго материала, отличного от первого материала.
3. Элемент по п.1 или 2, в котором стержень изготовлен из ацетата целлюлозы.
4. Элемент по п.3, в котором стержень изготовлен из жгута ацетата целлюлозы.
5. Элемент по любому из пп.1-4, в котором, по меньшей мере, одна трубка выполнена, по меньшей мере, из одного из силиконового каучука, этиленвинилацетата и полипропилена.
6. Элемент по любому из пп.1-5, содержащий несколько трубок, расположенных внутри стержня и проходящих между первым и вторым концами, с образованием сквозных каналов, проходящих между первым и вторым концами стержня.
7. Охлаждающая часть изделия, используемая с устройством для нагревания курительного материала, содержащая
элемент, охлаждающий аэрозоль, по любому из пп.1-6 для охлаждения испаренного курительного материала;
трубку, проходящую от одного конца элемента, охлаждающего аэрозоль.
8. Охлаждающая часть изделия по п.7, в которой указанная трубка представляет собой полую трубку для выполнения функции фильтра, служащего для фильтрации испаренного курительного материала.
9. Охлаждающая часть изделия по п.7 или 8, содержащая вторую трубку, проходящую от другого конца элемента, охлаждающего аэрозоль.
10. Курительное изделие для использования с устройством для нагревания курительного материала, содержащее
курительный материал; и
элемент, охлаждающий аэрозоль, по любому из пп.1-6 для охлаждения испаренного курительного материала, полученного при его нагревании.
11. Курительное изделие по п.10, содержащее разделительный элемент между курительным материалом и элементом, охлаждающим аэрозоль.
12. Курительное изделие по п.11, в котором указанным разделительным элементом является полая разделительная трубка.
13. Курительное изделие по любому из пп.10-12, содержащее полую концевую трубку с выходным отверстием, проходящую от конца элемента, охлаждающего аэрозоль.
14. Курительное изделие по п.13, в котором указанная концевая трубка с выходным отверстием предназначена для фильтрации испаренного курительного материала при его нагревании.
