Изделие, используемое с устройством для нагрева курительного материала
Изобретение относится к изделиям, используемым с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, к способам изготовления указанных изделий и к системам, содержащим указанные изделия и устройства. Изделие, используемое с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, содержит тело из курительного материала, продолговатый элемент, расположенный внутри тела из курительного материала, причем продолговатый элемент содержит нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля, и оболочку, расположенную вокруг тела курительного материала, вмещающего продолговатый элемент, причем оболочка содержит обертку, которая охватывает курительный материал так, что свободные концы обертки накладываются друг на друга, и обертка содержит адгезив для склеивания наложенных друг на друга свободных концов обертки, при этом изделие имеет круглое поперечное сечение. Техническим результатом изобретения является снижение стоимости изделия и упрощение его изготовления. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к изделиям, используемым с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала, к способам изготовления указанных изделий и к системам, содержащим указанные изделия и устройства.
Уровень техники
В процессе использования курительных изделий, в частности, сигарет и сигар и т.п., происходит сжигание табака, сопровождаемое выделением табачного дыма. Предпринимались попытки разработать альтернативные курительные изделия, обеспечивающие выделение требуемых летучих соединений без сжигания курительного материала. Примерами таких устройств являются так называемые «нагреваемые, а не горящие» изделия или устройства для нагрева табака, в которых выделение требуемых ингредиентов происходит в результате нагрева, а не горения табака. В качестве материала может использоваться, например, табак, либо разнообразные не табачные вещества, включающие или не включающие никотин.
Раскрытие изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предлагается изделие, используемое с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала, причем изделие содержит:
тело из курительного материала;
продолговатый элемент, расположенный внутри тела из курительного материала, причем продолговатый элемент содержит нагревательный элемент или нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент продолжается от одного продольного конца до другого противоположного продольного конца тела из курительного материала.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент охвачен телом из курительного материала. Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент окружен телом из курительного материала.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент является непроницаемым для воздуха или для испаренных компонентов курительного материала, то есть, по существу, является сплошным. Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент является проницаемым для воздуха и/или для испаренных компонентов курительного материала.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент целиком или, по существу, целиком состоит из нагревательного материала.
В определенных иллюстративных вариантах осуществления изобретения нагревательный элемент или нагревательный материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из: электропроводного материала, магнитного материала и немагнитного материала. В определенных иллюстративных вариантах осуществления изобретения нагревательный элемент или нагревательный материал содержит металл или металлический сплав. В определенных иллюстративных вариантах осуществления изобретения нагревательный элемент или нагревательный материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из: алюминия, золота, железа, никеля, кобальта, проводящего углерода, графита, нелегированной углеродистой стали, нержавеющей стали, ферритной нержавеющей стали, меди и бронзы.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, нагревательный материал находится в контакте с курительным материалом.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, изделие содержит теплопроводный барьер, который отделяет продолговатый элемент от курительного материала. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, теплопроводный барьер может представлять собой теплопроводное покрытие, нанесенное на продолговатый элемент.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент имеет две противолежащие основные поверхности, соединенные между собой двумя вспомогательными поверхностями. Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, длина продолговатого элемента больше ширины поперечного сечения продолговатого элемента, а ширина поперечного сечения больше высоты поперечного сечения продолговатого элемента.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент является, по существу, плоским. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент может быть плоской полосой или лентой. Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент не является плоским. Согласно определенным иллюстративным вариантам осуществления изобретения, продолговатый элемент имеет, по меньшей мере, одну криволинейную основную поверхность, которая может быть изогнутой или гофрированной.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, первый участок продолговатого элемента более восприимчив к вихревым токам, индуцированным переменным магнитным полем, чем второй участок продолговатого элемента. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, первый участок продолговатого элемента выполнен из первого материала, второй участок продолговатого элемента выполнен из второго материала, причем магнитная восприимчивость первого материала выше магнитной восприимчивости второго материала. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, толщина первого участка продолговатого элемента отличается от толщины второго участка продолговатого элемента.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, изделие содержит каталитический материал, по меньшей мере, на одном участке продолговатого элемента.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, изделие имеет продолговатую конфигурацию, при этом продольная ось продолговатого элемента, по существу, согласуется с продольной осью изделия. Указанные согласованные оси могут быть параллельны друг другу, либо могут совпадать.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, изделие содержит мундштук, имеющий канал, обеспечивающий сообщение по текучей среде с телом из курительного материала.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, изделие содержит оболочку, расположенную вокруг тела из курительного материала, вмещающего продолговатый элемент. Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, оболочка содержит нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, оболочка содержит обертку. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, обертка выполнена из листовой бумаги. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, оболочка включает теплоизоляционный материал. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент не контактирует с оболочкой.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, изделие имеет продолговатую конфигурацию и круглое поперечное сечение.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, курительный материал содержит табак и/или один, либо несколько увлажнителей.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, изделие содержит датчик температуры для определения температуры изделия. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, изделие содержит один или несколько терминалов, обеспечивающих связь датчика температуры с температурным монитором используемого устройства.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предлагается способ изготовления изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала, причем способ включает:
обеспечение удлиненным элементом, содержащим нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля;
позиционирование удлиненного элемента в курительном материале.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, этап позиционирования включает перемещение курительного материала вдоль заданной траектории и подачу удлиненного элемента для размещения в перемещаемом вдоль заданной траектории курительном материале.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, на этапе позиционирования удлиненного элемента получают удлиненную сборку, содержащую удлиненный элемент, расположенный в курительном материале, затем удлиненную сборку подвергают разрезке в заданной точке длины для формирования изделия.
Согласно определенным иллюстративным вариантам, изделие может иметь любой из признаков вышеописанных иллюстративных вариантов осуществления изделия в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, способ включает формирование обмотки вокруг курительного материала, внутри которого расположен удлиненный элемент. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, обмотка содержит обертку. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, обмотка выполнена из листовой бумаги. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, обмотка содержит теплоизоляционный материал. Согласно некоторым из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент не контактирует с обмоткой.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, выполняют обмотку сборки, содержащей курительный материал и удлиненный элемент, когда указанная сборка проходит через форматный конус.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предлагается система, содержащая:
устройство для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала;
изделие, используемое с указанным устройством, причем изделие содержит тело из курительного материала и продолговатый элемент, расположенный внутри тела из курительного материала, при этом продолговатый элемент содержит нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, устройство содержит средство сопряжения, обеспечивающее взаимодействие с изделием, и генератор магнитного поля, который при взаимодействии изделия со средством сопряжения генерирует переменное магнитное поле, проникающее в нагревательный материал изделия.
Согласно определенным иллюстративным вариантам, входящее в систему изделие может иметь любой из признаков вышеописанных иллюстративных вариантов осуществления изделия в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Ниже, исключительно в качестве примера, приводится описание вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 - схематичный вид в перспективе одного из вариантов изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала;
на фиг. 2 - схематичный вид в разрезе изделия, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 - схематичный вид в разрезе по другой линии сечения изделия, показанного на фиг. 1;
на фиг. 4 - схематичный вид в разрезе одного из вариантов изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала;
на фиг. 5 - схематичный вид в разрезе одного из вариантов изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала;
на фиг. 6 - схематичный вид в разрезе одного из вариантов изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала;
на фиг. 7 - схематичный вид в разрезе одного из вариантов изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала;
на фиг. 8 - схематичный вид в разрезе одного из вариантов изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала;
на фиг. 9 - схематичный местный вид в разрезе одного из вариантов изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала;
на фиг. 10 (а) - 10 (с) - этапы иллюстративного способа изготовления изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала.
Осуществление изобретения
Используемый в описании изобретения термин «курительный материал» относится к материалу, включающему компоненты, которые при нагреве испаряются с образованием аэрозоля. «Курительный материал» может быть нетабачным материалом или табачным материалом. «Курительный материал» может включать, например, одно или несколько табачных веществ, то есть производные табака, в частности, взорванный табак, восстановленный табак, экстракт табака, гомогенизированный табак, либо заменители табака. Курительный материал может быть в виде измельченного табака, нарезанных листьев табака, экструдированного табака, геля, гелеобразного листа, порошка или агломератов. «Курительный материал» также может включать другие, нетабачные вещества, которые, в зависимости от состава, могут содержать или не содержать никотин. «Курительный материал» может содержать один или несколько увлажнителей, например, глицерин или пропиленгликоль.
Используемый здесь термин «нагревательный материал» относится к материалу, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля.
Используемые здесь термины «вкусоароматическое вещество» и «ароматизатор» относятся к материалам, которые, в соответствии с местными нормативами могут применяться в качестве добавок для придания определенного вкуса или аромата продукту, предназначенному для взрослых потребителей. Они могут включать экстракты (например, лакричника, гортензии, белой коры японской магнолии, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, японской мяты, аниса, корицы, ароматических трав, гаултерии, вишни, ягод, персика, яблока, дромбуи, бурбона, скотча, виски, курчавой мяты, перечной мяты, лаванды, кардамона, сельдерея, каскариллы, мускатного ореха, сандалового дерева, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, кассия, тмина, коньяка, жасмина, иланг-иланга, шалфея, фенхеля, пименты, имбиря, аниса, кориандра, кофе или мятного масла из любых растений семейства мятных), усилители вкуса, средства, устраняющие ощущение горечи, активаторы или стимуляторы ощущений, сахар и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннит) и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительное сырье или освежающие дыхание средства. Они могут быть имитационными, синтетическими или натуральными ингредиентами или их смесями. Они могут быть в любом подходящем состоянии, например, в виде масла, жидкости, геля, порошка или т.п.
Индукционный нагрев является процессом, обеспечивающим нагрев электропроводящего объекта при проникновении переменного магнитного поля. В основе процесса лежит закон электромагнитной индукции Фарадея и закон Ома. Индукционный нагреватель может содержать электромагнит и преобразователь, обеспечивающий подачу в электромагнит изменяющегося электрического тока, такого как переменный ток. При соответствующем расположении электромагнита и объекта, подлежащего нагреву, в объект проникает переменное магнитное поле, создаваемое электромагнитом, и внутри объекта генерируется один или несколько вихревых токов. Объект обладает сопротивлением электрическому току. Поэтому, когда указанные вихревые токи генерируются в объекте, их поток, преодолевая электрическое сопротивление объекта, вызывает нагрев объекта. Указанный процесс называется джоулевым, омическим или резистивным нагревом. Объект, способный нагреваться посредством индукции, известен как токоприемник.
Как установлено, если токоприемник образует замкнутый контур, усиливается магнитное взаимодействие между токоприемником и используемым электромагнитом, в результате чего, происходит усиление или улучшение джоулева нагрева.
Нагрев, вызванный магнитным гистерезисом, является процессом, при котором объект, изготовленный из магнитного материала, нагревается в результате проникновения в объект переменного магнитного поля. Магнитный материал можно рассматривать как состоящий из множества магнитов атомного масштаба или магнитных диполей. Когда магнитное поле проникает в указанный материал, магнитные диполи выравниваются в направлении магнитного поля. Таким образом, когда изменяющееся магнитное поле, созданное, например, электромагнитом, то есть переменное магнитное поле, проникает в магнитный материал, ориентация магнитных диполей меняется с изменением прикладываемого магнитного поля. Такая переориентация магнитных диполей вызывает нагрев магнитного материала.
Когда объект является как электропроводным, так и магнитным, проникающее в объект переменное магнитное поле может вызвать одновременно джоулев нагрев объекта и нагрев, связанный с магнитным гистерезисом. Более того, при использовании магнитного материала усиливается магнитное поле, и, следовательно, усиливается джоулев нагрев.
Согласно изобретению, не требуется внешний источник тепла, обеспечивающий нагрев объекта за счет теплопроводности, поскольку, тепло генерируется внутри самого объекта, при этом правильный подбор материала и геометрии объекта, а также подбор требуемой напряженности переменного магнитного поля и правильной ориентации переменного магнитного поля относительно объекта могут обеспечить быстрое повышение температуры объекта и более равномерное распределение тепла внутри объекта. Поскольку индукционный нагрев и нагрев, вызванный магнитным гистерезисом, не требуют физического контакта между источником переменного магнитного поля и объектом, отсутствует проблема, связанная с отложениями в виде остаточного курительного материала на поверхности объекта, таким образом, увеличивается свобода в проектировании и контроле профиля нагрева, что позволяет снизить производственные затраты.
На фиг. 1, 2 и 3 показан схематичный вид в перспективе и два схематичных вида в разрезе изделия согласно одному из вариантов осуществления изобретения, (причем угол между линиями сечения составляет девяносто градусов). Изделие 1 содержит тело из курительного материала 10 и продолговатый элемент 20, расположенный внутри тела из курительного материала 10. Продолговатый элемент 20 содержит нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении в него переменного магнитного поля. Изделие 1, к тому же, содержит оболочку 30, охватывающую тело из курительного материала 10 с продолговатым элементом 20 внутри него. Изделие 1 приспособлено для использования с устройством для нагрева курительного материала 10 с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала 10 без сжигания курительного материала 10. Один из вариантов указанного устройства описывается ниже.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, изделие 1 имеет продолговатую, цилиндрическую форму и, по существу, круглое поперечное сечение. Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, изделие 1 может иметь поперечное сечение, отличное от круглого и/или не является продолговатым и/или цилиндрическим. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, пропорции размеров изделия 1 приближены к пропорциям размеров сигареты.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 продолжается вдоль продольной оси, которая, по существу, выровнена с продольной осью изделия 1. Благодаря этому повышается равномерность нагрева курительного материала 10 посредством устройства для нагрева и облегчается изготовление изделия 1, как описывается ниже в качестве примера. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, оси являются выровненными, то есть совпадают. Согласно модификации указанного варианта осуществления изобретения, согласованные оси могут быть параллельны друг другу. Однако в других вариантах осуществления изобретения оси могут быть наклонены друг к другу.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 продолжается в продольном направлении от одного конца тела из курительного материала 10 до другого его конца. Благодаря этому повышается равномерность нагрева курительного материала 10 посредством устройства для нагрева и облегчается изготовление изделия 1, как описывается ниже в качестве примера. Согласно другим вариантам осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 в продольном направлении может не достигать каждого из концов тела из курительного материала 10, либо в продольном направлении может продолжаться до одного из концов тела из курительного материала 10, находясь на расстоянии от другого конца тела из курительного материала 10.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 охвачен телом из курительного материала 10. Точнее говоря, тело из курительного материала 10 полностью окружает продолговатый элемент 20. Согласно вариантам осуществления изобретения, в которых продолговатый элемент 20 в продольном направлении продолжается, не достигая какого-либо из концов тела из курительного материала 10, торцы продолговатого элемента 20 находятся внутри тела из курительного материала 10, охватывающего продолговатый элемент 20 по всей его длине, то есть, тело из курительного материала 10 охватывает продолговатый элемент 20 целиком.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 является непроницаемым для воздуха или испаренных компонентов курительного материала и, по существу, является сплошным. Указанный продолговатый элемент 20 является относительно простым в изготовлении. Согласно модификации указанного варианта осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 может быть проницаемым для воздуха и/или проницаемым для компонентов, испаренных при нагреве курительного материала 10. Проницаемость продолговатого элемента 20 может способствовать воздуху, проходящему через изделие 1, захватывать компоненты, испаренные при нагреве курительного материала 10. Кроме того, при проницаемой структуре продолговатого элемента 20 предотвращается нежелательное прохождение тепла в продольном направлении к концу продолговатого элемента 20, через который может рассеиваться тепло, требуемое для нагрева курительного материала 10.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 полностью или по существу, полностью выполнен из нагревательного материала. Нагревательный материал может содержать один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из: электропроводящего материала, магнитного материала и немагнитного материала. Нагревательный материал может содержать металл или металлический сплав. Нагревательный материал может содержать один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из алюминия, золота, железа, никеля, кобальта, проводящего углерода, графита, простой углеродистой стали, нержавеющей стали, ферритной нержавеющей стали, меди и бронзы. Продолговатый элемент 20 может содержать, например, ленту или провод высокого сопротивления, в частности, ленту или провод Kanthal (RTM). В других вариантах осуществления изобретения может использоваться другой нагревательный материал(ы). Установлено, что при использовании нагревательного элемента, выполненного из магнитного и электропроводящего материала, усиливается магнитное взаимодействие между продолговатым элементом 20 и электромагнитом используемого устройства. В таком случае усиливается или улучшается нагрев курительного материала 10, поскольку наряду с нагревом, вызванным магнитным гистерезисом, становится потенциально возможным усиление или улучшение джоулева нагрева нагревательного материала.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, нагревательный материал продолговатого элемента 20 находится в контакте с курительным материалом 10. Таким образом, когда нагревательный материал нагревается при проникновении переменного магнитного поля, тепло от нагревательного материала может переноситься непосредственно к курительному материалу 10. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, нагревательный материал не находится в контакте с курительным материалом 10. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, в изделии 1 может быть предусмотрен, например, теплопроводный барьер, который отделяет продолговатый элемент 20 от курительного материала 10 и не содержит нагревательного материала. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, теплопроводный барьер может являться покрытием, нанесенным на продолговатый элемент 20. Указанный барьер предназначен сохранять тепло в изделии 1 после завершения индукционного нагрева продолговатого элемента 20.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, поперечное сечение продолговатого элемента 20 является прямоугольным или, по существу, прямоугольным. Поперечное сечение продолговатого элемента 20 имеет ширину и определенную высоту. При одновременном рассмотрении фиг. 2 и 3 видно, что длина продолговатого элемента 20 больше ширины поперечного сечения, а ширина поперечного сечения продолговатого элемента 20 больше высоты поперечного сечения. В некоторых из вариантов осуществления изобретения продолговатый элемент 20 имеет длину от тридцати до пятидесяти мм, например, сорок мм. В некоторых из вариантов осуществления изобретения продолговатый элемент 20 имеет ширину от трех до шести мм, например 4,5 мм. В некоторых из вариантов осуществления изобретения продолговатый элемент 20 имеет высоту менее двух мм. В некоторых из вариантов осуществления изобретения продолговатый элемент 20 имеет высоту менее одного мм. В некоторых из вариантов осуществления изобретения продолговатый элемент 20 имеет высоту от 0,1 до 0,6 мм, например, 0,3 мм.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 имеет две противолежащие основные поверхности, соединенные между собой двумя вспомогательными поверхностями. Таким образом, высота или толщина продолговатого элемента 20 относительно мала по сравнению с другими размерами продолговатого элемента 20. Нагревательный материал может иметь скин слой, который является внешней зоной, внутри которой протекает большая часть индуцированного электрического тока и/или происходит индуцированная переориентация магнитных диполей. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, нагревательный элемент имеет относительно небольшую толщину, поэтому при заданном переменном магнитном поле может быть нагрета большая часть указанного нагревательного элемента сравнительно с нагревательным элементом относительно большой высоты или толщины, что является преимуществом. Таким образом, повышается эффективность использования материала и, соответственно, сокращаются издержки производства. Однако в других вариантах осуществления изобретения форма поперечного сечения продолговатого элемента 20 может быть отлична от прямоугольной, и является, например, круглой, эллиптической, кольцеобразной, многоугольной, квадратной, треугольной, звездообразной или радиально-ребристой.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 в продольном направлении имеет постоянное поперечное сечение. Кроме того, согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 является плоским или, по существу, плоским. Продолговатый элемент 20 в указанном варианте осуществления изобретения можно рассматривать как плоскую полосу или ленту. Однако согласно другим вариантам осуществления изобретения, которые будут описываться ниже, указанный элемент может иметь другую конфигурацию.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, оболочка 30 определяет наружную поверхность изделия 1, которая может контактировать с используемым устройством. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, оболочка 30 содержит обертку 32, которая выполнена из листового материала. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, листовой материал является листовой бумагой, но в других вариантах осуществления изобретения может использоваться материал, отличный от бумаги. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, оболочка 30 охватывает курительный материал 10. Согласно другим вариантам осуществления изобретения, оболочка 30 охватывает изделие по всей его длине, включая оба конца изделия. В некоторых вариантах осуществления изобретения свободные концы обертки 32, охватывающей тело из курительного материала 10, накладываются друг на друга. Обертка 32 может содержать адгезив для склеивания наложенных друг на друга свободных концов обертки 32, чтобы предотвращалось их отделение. В других вариантах осуществления изобретения применение адгезива не предусмотрено. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 не контактирует с оболочкой 30. Это позволяет избежать опаливания оболочки 30, когда в используемом изделии нагревается продолговатый элемент 20. Однако согласно другим вариантам осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 может находиться в контакте с оболочкой 30.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, оболочка 30 может включать теплоизоляцию. В качестве теплоизоляции может использоваться один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из: аэрогеля, вакуумного уплотнения, ваты, флиса, нетканого материала, нетканого флиса, тканого материала, трикотажного материала, нейлона, пены, полистирола, полиэфира, полиэфирной нити, полипропилена, смеси полиэфира и полипропилена, ацетата целлюлозы, бумаги или картона и гофрированного материала, такого как гофрированная бумага или картон. Дополнительно или альтернативно в качестве изоляции может быть создан воздушный зазор. При такой теплоизоляции будет усиливаться теплоотдача компонентов устройства и, соответственно, нагрев курительного материала внутри оболочки 30 будет намного эффективнее. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, толщина теплоизоляционного слоя может составлять до одного мм, например, до 0,5 мм.
Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 является плоским или, по существу, плоским, однако согласно другим вариантам осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 может быть неплоским. На фиг. 4 - 6 схематично показаны виды в разрезе модификаций изделия в соответствии с видоизмененными вариантами осуществления изобретения. Изделие 2, 3, 4 согласно указанным видоизмененным вариантам осуществления изобретения идентично изделию 1, показанному на фиг. 1 - 3, за исключением формы удлиненного продолговатого элемента 20. Любые из вышеописанных возможных модификаций изделия 1, представленного на фиг. 1 - 3, могут быть выполнены в дополнительных вариантах осуществления изобретения применительно к изделию 2, 3, 4, представленному на фиг. 4, 5 и 6.
Продолговатый элемент 20 согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 4, является волнистым или волнообразным. Продолговатый элемент 20 может иметь синусоидальную конфигурацию. Продолговатый элемент 20 указанной конфигурации, также как и в других вариантах осуществления изобретения, представляет собой полосу или ленту, однако его основные поверхности 24 по всей длине полосы или ленты образуют чередующиеся между собой вогнутые и выгнутые участки. Разумеется, продолговатый элемент 20 указанной конфигурации можно рассматривать как продолжающийся вдоль продольной оси, которая совпадает с продольной осью изделия 2.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 5, продолговатый элемент 20 является перекрученным. Продолговатый элемент 20 согласно указанному варианту осуществления изобретения перекручен вокруг продольной оси, совпадающей с продольной осью изделия 3. В указанном варианте осуществления изобретения продолговатый элемент 20 также представляет собой полосу или ленту, однако основные поверхности указанной полосы или ленты являются криволинейными.
Продолговатый элемент 20 согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 6, является гофрированным. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, продолговатый элемент 20, рассматривается как продолжающийся вдоль продольной оси, которая совпадает с продольной осью изделия 4. В этом случае продолговатый элемент 20 тоже представляет собой полосу или ленту, однако основные поверхности указанной полосы или ленты являются неплоскими.
Неплоская конфигурация продолговатых элементов 20 в изделии 2, 3, 4, представленном на фиг. 4 - 6, способствует воздушному потоку, проходящему через изделия 2, 3, 4, захватывать компоненты, испаренные при нагреве курительного материала 10. Неплоские поверхности продолговатых элементов 20 создают извилистую траекторию, вызывающую турбулентность проходящего через изделие воздуха, в результате чего, улучшается теплопередача от нагревательного материала к курительному материалу 10. Поскольку поверхности продолговатого элемента являются неплоскими, увеличивается площадь поверхности продолговатого элемента 20 на единицу длины продолговатого элемента 20. В результате чего, возрастает эффективность джоулева нагрева и, соответственно, усиливается или улучшается нагрев курительного материала 10. Согласно другим вариантам осуществления изобретения, неплоские продолговатые элементы 20 могут иметь форму, отличную от описанной выше. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 может быть, например, винтообразным, спиралевидным, пластинчатым, полосовым или ленточным с выступами и/или углублениями, может содержать ячейки, может содержать цельнорешетчатый металл, либо может являться сложно-профилированным.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, первый участок 21 продолговатого элемента 20 может быть более восприимчив к вихревым токам, индуцированным переменным магнитным полем, чем второй участок 22 продолговатого элемента 20. В качестве примера, указанный вариант изделия представлен на фиг. 7. Изделие 5, представленное на фиг. 7, содержит продолговатый элемент 20, имеющий форму, аналогичную продолговатому элементу изделия 1, представленного на фиг. 1 - 3, однако согласно другим вариантам осуществления изобретения, элементы, содержащие указанные первый и второй участки 21, 22 разной восприимчивости, могут иметь форму, аналогичную элементам изделий 2, 3, 4, представленных, соответственно, на фиг. 4 - 6.
Разная восприимчивость участков продолговатого элемента 20 к индуцированным вихревым токам объясняется тем, что первый материал, из которого изготовлен первый участок 21, обладает более высокой восприимчивостью к индуцированным вихревым токам, чем второй материал, из которого изготовлен второй участок 22. В качестве примера, любой из участков, то есть первый участок 21 или второй участок 22 может быть выполнен из железа, при этом другой из участков, то есть второй участок 22 или первый участок 21 может быть выполнен из графита. Альтернативно или дополнительно, первый участок 21 продолговатого элемента 20 может быть более восприимчив к индуцированным вихревым токам сравнительно со вторым участком 22 продолговатого элемента 20, если указанные участки продолговатого элемента имеют разную толщину.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 7, первый и второй участки 21, 22 примыкают друг к другу в продольном направлении изделия 5 или продолговатого элемента 20, однако согласно другим вариантам осуществления изобретения, указанное расположение не является обязательным. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, первый и второй участки 21, 22 продолговатого элемента 20 могут быть расположены иначе, например, могут примыкать друг к другу в направлении, перпендикулярном продольному направлению изделия 5 или продолговатого элемента 20.
Благодаря разной восприимчивости участков продолговатого элемента 20 к индуцированным вихревым токам обеспечивается постепенный нагрев курительного материала 10 и, соответственно, постепенное испарение компонентов нагреваемого курительного материала 10. В продолговатом элементе 20, в частности, участок 21 с более высокой восприимчивостью способен обеспечить быстрый нагрев первой области курительного материала 10, инициируя испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала 10 и образование паров в первой области курительного материала 10. Участок 22 с более низкой восприимчивостью способен обеспечивать медленный нагрев второй области курительного материала 10, инициируя испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала 10 и образование паров во второй области курительного материала 10. Таким образом, после вдыхания пользователем паров, образованных сравнительно быстро в первой области курительного материала 10, образование паров может продолжаться даже после прекращения испарения в первой области курительного материала 10. Испарение в первой части курительного материала 10 происходит до полного улетучивания компонентов курительного материала 10.
Согласно другим вариантам осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 по всей своей длине является, по существу, одинаково восприимчивым к вихревым токам, индуцированным переменным магнитным полем. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 не является восприимчивым к указанным вихревым токам. В таких вариантах осуществления изобретения нагревательный материал представляет собой магнитный материал, который не является электропроводным, и способен нагреваться за счет магнитного гистерезиса, как описано выше.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, изделие может иметь несколько продолговатых элементов 20, размещенных в теле из курительного материала 10, причем каждый из продолговатых элементов 20 содержит нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля, при этом, по меньшей мере, один из продолговатых элементов 20 может быть более восприимчивым к вихревым токам индуцированным, переменным магнитным полем, сравнительно, по меньшей мере, с любым из указанных продолговатых элементов 20. Как описывалось выше, продолговатые элементы 20 могут отличаться друг от друга по восприимчивости, например, если содержат разные нагревательные материалы и/или имеют разную толщину. Благодаря разной восприимчивости продолговатых элементов 20 к индуцированным вихревым токам обеспечивается постепенный нагрев курительного материала 10 и, соответственно, постепенное испарение компонентов курительного материала 10, как уже описывалось ранее.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, по меньшей мере, один участок продолговатого элемента 20 может содержать каталитический материал 40. На фиг. 8 показан пример указанного изделия. Изделие 6, продемонстрированное на фиг. 8, содержит продолговатый элемент 20, имеющий форму, аналогичную продолговатому элементу изделия 1, показанного на фиг. 1 - 3, однако согласно вариантам осуществления изобретения, в которых используется каталитический материал, продолговатый элемент 20 может иметь форму, аналогичную продолговатому элементу изделия 2, 3, 4, показанного, соответственно, на фиг. 4 - 6. Каталитический материал 40 может образовывать покрытие на продолговатом элементе 20. Каталитический материал 40 может быть предусмотрен на всей поверхности(ях) продолговатого элемента 20, либо на некоторой части поверхности(ях) продолговатого элемента 20.
Нанесение каталитического материала 40 на продолговатый элемент 20 обеспечивает в используемом изделии 6 химически активную нагретую поверхность. В используемом изделии каталитический материал 40 может способствовать снижению раздражающего действия летучих компонентов курительного материала. К примеру, каталитический материал 40 в используемом изделии может способствовать конверсии муравьиной кислоты в метанол или повысить скорость указанной конверсии. Согласно другим вариантам осуществления изобретения, каталитический материал 40 может способствовать конверсии других химических веществ или ускорить их конверсию, например, гидрирование ацетилена до этана, или гидрирование аммиака до азота и водорода. Каталитический материал может дополнительно или альтернативно вступать в реакцию или увеличивать скорость реакции монооксида углерода и водяного пара с образованием двуокиси углерода и водорода (реакции конверсии водяного пара или WGSR).
В некоторых из вариантов осуществления изобретения изделие содержит мундштук, содержащий канал, обеспечивающий сообщение по текучей среде с телом курительного материала 10. На фиг. 9 показан местный вид в разрезе изделия 7, согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Секция изделия 7, обозначенная ссылочной позицией 71, может содержать любую из конструкций, показанных на фиг. 1 - 8, то есть любой вариант конструкции из описанных выше. На чертеже мундштук 70, содержащий канал 72, показан в сборе с конструкцией, причем канал 72 центрирован и сообщается по текучей среде с телом курительного материала 10. Мундштук 70 может быть выполнен из любого подходящего материала, например, из пластика, картона или резины.
В используемом изделии продолговатый элемент 20 обеспечивает нагрев курительного материала до испарения компонентов курительного материала 10, пары которых вдыхает пользователь. Изделие согласно настоящему изобретению рассматривается как расходуемый материал, поэтому пользователь может утилизировать мундштук в сборе с остальной частью изделия после полного использования всех или практически всех испаряемых компонентов курительного материала 10. Изделие согласно изобретению является предпочтительным по гигиеническим соображениям, поскольку пользователю каждый раз предоставляется для использования новое изделие с чистым, не бывшим в употреблении мундштуком, кроме того, положение мундштука относительно курительного материала является стабильным, что является преимуществом сравнительно с многократно используемым мундштуком.
Мундштук 70, если он предусмотрен, может содержать или может быть пропитан ароматизатором. Таким образом, в используемом изделии нагретые пары компонентов курительного материала, проходя через канал 72 мундштука 70, увлекают за собой ароматизатор.
Ниже, в качестве примера, со ссылкой на фиг. 10а - 10с приводится описание способа изготовления изделия согласно одному из вариантов осуществления изобретения, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала. Предлагаемый способ применим для изготовления любого из вышеописанных изделий 1 - 6, представленных на фиг. 1 - 8.
Предлагаемый в изобретении способ включает обеспечение показанным на фиг. 10а удлиненным элементом 200, содержащим нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля. Для получения готового продолговатого элемента 20 изделия 8 согласно указанному варианту осуществления изобретения используется одна секция удлиненного элемента 200. Следует отметить, что длина используемого удлиненного элемента 200 больше длины готового продолговатого элемента 20. Секция удлиненного элемента 200 имеет форму, аналогичную продолговатому элементу 20, то есть, может иметь форму, соответствующую любому из вышеописанных вариантов продолговатых элементов 20, а именно, плоскую, неплоскую, волнистую, перекрученную, гофрированную, спиральную, винтообразную или сложнопрофилированную.
Как показано на фиг. 10b, удлиненный элемент 200 позиционирован в курительном материале 100. Часть курительного материала 100, в конечном счете, будет формировать тело из курительного материала 10 изделия 8. Точнее говоря, удлиненный элемент 200 и окружающий его курительный материал 100 формируют сборку 80, содержащую удлиненный элемент 200, позиционированный внутри курительного материала 100. Кроме того, согласно указанному варианту осуществления изобретения, предусмотрена обмотка 300, охватывающая курительный материал 100 с размещенным в нем удлиненным элементом 200. В конечном счете, секция обмотки 300 будет формировать оболочку 30 изделия 8. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, обмотка 300 содержит обертку 320 и является частью сборки 80. В способе изготовления изделия 8 согласно вариантам осуществления изобретения, в которых не предусмотрена оболочка 30, отсутствует этап создания обмотки 300 вокруг курительного материала 100 с размещенным в нем удлиненным элементом 200.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, на этапе формирования сборки 80, показанной на фиг. 10b, осуществляется перемещение по заданной траектории курительного материала 100 и подача удлиненного элемента 200 из накопителя типа бобины через выпускное отверстие с целью размещения удлиненного элемента 200 внутри курительного материала 100. Подача удлиненного элемента 200 может осуществляться, например, с помощью механического или электромеханического подающего устройства, такого как подающие ролики или конвейер. В указанном механическом или электромеханическом подающем устройстве, в частности, на выпускном отверстии устройства обеспечивается корректировка скорости подачи удлиненного элемента 200 в соответствии со скоростью перемещения курительного материала 100. В процессе формирования сборки 80 используется форматный конус для создания обмотки 300 вокруг курительного материала 100 с размещенным в нем удлиненным элементом 200.
Как показано на фиг. 10с, изделие 8 получают в результате разрезки сборки 80 в заданной точке длины. В готовом изделии 8 продолговатый элемент 20 продолжается к противоположным продольным концам тела курительного материала 10. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, изделие 8 имеет мундштук, причем, присоединение мундштука может выполняться до, во время или после разрезки сборки 80. Мундштук закрепляют на сборке 80 посредством клея или при помощи обжима.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, для получения готового изделия не требуется разрезка удлиненной сборки. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, удлиненный элемент 200 может рассматриваться как продолговатый элемент 20 изготавливаемого изделия, курительный материал 100 может рассматриваться как курительный материал 10 изготавливаемого изделия, а обмотка 300 может рассматриваться как оболочка 30 изготавливаемого изделия. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, продолговатый элемент 20 может не достигать противоположных продольных концов тела из курительного материала 10.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, которые являются модификацией рассмотренных выше вариантов осуществления изобретения, оболочка 30 может содержать нагревательный материал, который нагревается при проникновении переменного магнитного поля. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, оболочка 30, в частности, может состоять целиком или, по существу, целиком из нагревательного материала. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, нагревательный материал оболочки 30 может формировать замкнутый контур вокруг курительного материала 10. Нагревательный материал оболочки 30 может содержать любой из материалов, рассмотренных выше в качестве нагревательного материала продолговатого элемента 20, или несколько из указанных материалов.
Каждое из вышеописанных изделий 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, включая их модификации, может применяться с устройством для нагрева курительного материала 10 с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала 10. Устройство способно обеспечивать требуемый нагрев для испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала 10 без необходимости сжигания курительного материала 10. Изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 может быть объединено с указанным устройством с образованием системы. Система может быть в виде комплекта, в котором изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 расположено отдельно от устройства. Альтернативно, система может быть в виде сборки, в которой изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 соединено с устройством.
Устройство может содержать генератор магнитного поля для генерирования переменного магнитного поля с целью нагрева нагревательного материала продолговатого элемента 20 изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Указанный генератор магнитного поля может содержать источник электроэнергии, катушку, устройство для пропускания через катушку изменяющегося электрического тока, такого как переменный ток, контроллер и пользовательский интерфейс для управления контроллера пользователем. Источником питания может быть перезаряжаемая батарея, неперезаряжаемая батарея, адаптер, подсоединяемый к электрической сети или т.п.
Катушка может иметь любую подходящую конфигурацию, например, может представлять собой спиральную катушку из электропроводящего материала, такого как медь. Генератор магнитного поля может содержать магнитопроницаемый сердечник, вокруг которого намотана катушка, для концентрации магнитного потока, и, таким образом, для получения более мощного магнитного поля. Магнитопроницаемый сердечник может быть выполнен, например, из железа. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, магнитопроницаемый сердечник может продолжаться только вдоль части катушки, чтобы магнитный поток концентрировался в определенных областях.
Преобразователь, обеспечивающий подачу переменного электрического тока к катушке, может электрически соединять источник электроэнергии с катушкой. Контроллер может быть электрически подключен к источнику питания и коммуникативно соединен с преобразователем для регулирования подачи электроэнергии от источника электроэнергии к катушке. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, контроллер может содержать интегральную схему (IC), в частности, интегральную схему на печатной плате (PCB). В других вариантах осуществления изобретения контроллер может иметь иную конфигурацию. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, устройство может содержать электрический, либо электронный компонент, содержащий преобразователь и контроллер. Пользователь может управлять контроллером посредством пользовательского интерфейса, который может содержать нажимную кнопку, тумблер, циферблат, сенсорный экран и т.п. Точнее говоря, пользователь через пользовательский интерфейс может задействовать контроллер, который инициирует подачу переменного электрического тока от преобразователя к катушке для генерирования переменного магнитного поля.
В устройстве может быть предусмотрено гнездо или иное средство сопряжения с изделием 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, при этом катушка занимает определенное местоположение относительно гнезда или иного средства сопряжения, чтобы изменяющееся или переменное магнитное поле, создаваемое катушкой под действием устройства, проникало в область гнезда или средства сопряжения, где расположен нагревательный материал изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, вставленного в гнездо или контактирующего со средством сопряжения. Когда нагревательный материал изделий 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 является электропроводным материалом, в указанном нагревательном материале продолговатого элемента 20 изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 может возникнуть один или несколько вихревых токов. В таком случае в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 происходит джоулев нагрев нагревательного материала продолговатого элемента 20, поскольку нагревательный материал продолговатого элемента 20 изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 оказывает электрическое сопротивление потоку вихревых токов. Когда нагревательный материал продолговатого элемента 20 в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 является магнитным материалом, в нагревательном материале под влиянием прикладываемого переменного магнитного поля изменяется ориентация магнитных диполей и происходит вызванный магнитным гистерезисом нагрев нагревательного материала продолговатого элемента 20 в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.
Устройство может быть оснащено механизмом обжатия, обеспечивающим обжатие вставленного в гнездо или приведенного во взаимодействие со средством сопряжения изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. В процессе обжатия изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 курительный материал 10 сжимается, в результате чего, повышается теплопроводность курительного материала 10. Иначе говоря, сжатие курительного материала 10 приводит к усилению теплопередачи в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.
Устройство может иметь температурный датчик для измерения температуры гнезда, или температуры средства сопряжения, либо температуры изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Температурный датчик может быть коммуникативно подключен к контроллеру, чтобы контроллер в соответствии с полученными данными мог регулировать температуру. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, температурный датчик может быть приспособлен для измерения температуры гнезда, средства сопряжения или изделия оптическим методом. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 может содержать температурный датчик, такой как резисторный датчик температуры (RTD), для определения температуры указанного изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 может дополнительно содержать один или несколько терминалов, соединенных, например, электрически с температурным датчиком. Терминал(ы) может быть приспособлен для соединения, в частности, для электрического соединения, с температурным монитором устройства, когда изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 вставлено в гнездо или взаимодействует со средством сопряжения. Контроллер может содержать температурный монитор. Указанный температурный монитор устройства может отображать температуру изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 во время использования изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 с устройством.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, при условии, что нагревательный материал изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 имеет надлежащее сопротивление, реакция нагревательного материала на изменение температуры может быть достаточной для получения информации относительно температуры в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. В этом случае температурный датчик устройства может содержать зонд для анализа сопротивления нагревательного материала.
На основании одного или нескольких сигналов, полученных от температурного датчика или температурного детектора, контроллер, если требуется, может дать устройству команду на корректировку параметра изменяющегося или переменного тока, проходящего через катушку, чтобы обеспечить поддержание температуры в пределах заданного температурного диапазона. Указанным параметром может быть, например, амплитуда или частота тока. Когда изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, вставлено в гнездо или взаимодействует со средством сопряжения, нагрев курительного материала 10 в пределах заданного температурного диапазона может быть достаточным для испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала 10 без сжигания курительного материала 10. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, температурный диапазон составляет от примерно 50°С до примерно 250°С, например, от примерно 50°С до примерно 150°С, от примерно 50°С до примерно 120°С, между примерно 50°C и примерно 100°C, между примерно 50°C и примерно 80°C или между примерно 60°C и примерно 70°C. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, диапазон температур составляет от примерно 170°С до примерно 220°С. Согласно другим вариантам осуществления изобретения, диапазон температур может отличаться от указанного диапазона. Устройство может содержать средство доставки, с помощью которого испаренный компонент(ы) курительного материала 10 поступает к пользователю.
В устройстве может быть создан воздушный канал, обеспечивающий сообщение по текучей среде гнезда или средства сопряжения с наружной поверхностью устройства. Пользователь может вдыхать испаренный компонент(ы) курительного материала при затяжке испаренного компонента(ов) через канал, в частности, через канал в мундштуке. После улетучивания испаренного компонента(ы) из изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 в гнездо или средство сопряжения через воздушный канал устройства может затягиваться воздух.
В устройстве может быть обеспечена тактильная обратная связь с пользователем. Посредством обратной связи пользователь получает информацию о том, что выполняется нагрев токоприемника, включается таймер для инициирования нагрева, либо о том, что израсходована заданная часть исходного количества испаряемого компонента(ов) курительного материала 10 в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, или т.п. Тактильная обратная связь может быть создана при взаимодействии токоприемника с катушкой (то есть за счет магнитного отклика), при взаимодействии электропроводного элемента с катушкой, при вращении вибродвигателя, при многократном включении и выключении тока, подводимого к пьезоэлектрическому элементу, или т.п.
Устройство может содержать более одной катушки. При наличии нескольких катушек можно обеспечить постепенный нагрев курительного материала 10 изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 для последовательного образования пара. Точнее говоря, одна катушка способна обеспечить относительно быстрый нагрев, например, первой области нагревательного материала, инициируя испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала 10, то есть, образование пара в первой области курительного материала 10. Другая катушка способна обеспечить относительно медленный нагрев второй области нагревающего материала, инициируя испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала 10, то есть, образование пара во второй области курительного материала 10. Таким образом, относительно быстро образуется первая порция пара для затяжки пользователем, тем временем, образуется пар для следующей затяжки пользователем, причем, образование пара продолжается и после того, как прекратилась парообразование в первой области курительного материала 10. Поскольку обеспечивается последовательный нагрев областей курительного материала 10, вторая область курительного материала 10 может выполнять функцию фильтра для снижения температуры и смягчения паров, создаваемых при нагреве первой области курительного материала 10.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, нагревательный материал продолговатого элемента или оболочки может содержать несплошности или отверстия. Указанные несплошности или отверстия могут действовать в качестве терморазрывов для регулирования степени нагрева разных областей курительного материала. Степень нагрева областей курительного материала, содержащих несплошности или отверстия, меньше сравнительно с областями без несплошностей или отверстий. Таким образом, обеспечивается постепенный нагрев курительного материала и, соответственно, последовательное образование пара.
В каждом из вышеописанных вариантов осуществления изобретения курительный материал 10 содержит табак. Однако согласно модификациям указанных вариантов осуществления изобретения, курительный материал 10 может состоять из табака, может состоять, по существу, полностью из табака, может содержать табак и курительный материал, отличный от табака, может содержать курительный материал, отличный от табака, или может не содержать табак. Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, курительный материал 10 может содержать агент, образующий пары или аэрозоль, или увлажнитель, такой как глицерин, пропиленгликоль, триактин или диэтиленгликоль.
Изделие согласно настоящему изобретению может быть изготовлено в виде картриджа или капсулы.
В каждом из вышеописанных вариантов осуществления изобретения изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 является расходуемым изделием. После того, как все или, по существу, все, из испаряемых компонентов курительного материала 10 в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 были израсходованы, пользователь может отделить изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 от устройства с последующей утилизацией изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Таким образом, пользователь имеет возможность снова использовать устройство с новым изделием 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения, изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 может представлять собой нерасходуемое изделие, в таком случае устройство и изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 могут быть одновременно утилизированы, после того, как испаряемый компонент(ы) курительного материала 10 был израсходован полностью.
Согласно некоторым из вариантов осуществления изобретения, описанное выше устройство может продаваться, поставляться, иначе говоря, приобретаться пользователем отдельно от изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, с которым устройство может быть использовано. Наряду с этим, согласно другим вариантам осуществления изобретения, предусмотрена поставка описанного устройства совместно с одним или с несколькими изделиями 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 в виде системы, представляющей собой комплект или набор, который может включать дополнительные компоненты, например, средства для очистки.
Настоящее изобретение применимо для всевозможных систем, включающих любое из описанных изделий и любое из рассмотренных устройств, в котором, к примеру, имеется токоприемник из нагревательного материала, способного нагреваться при проникновении переменного магнитного поля, генерируемого генератором магнитного поля. Тепло, генерируемое в нагревательном материале устройства, может быть перенесено в изделие для дополнительного нагрева курительного материала изделия.
Существо настоящего изобретения, направленного на устранение существующих проблем и совершенствование известного уровня техники, в полной мере раскрывается посредством описания различных вариантов осуществления изобретения, проиллюстрированных в качестве примера осуществления и практического применения изобретения для создания высококачественного изделия, используемого с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала, к тому же, обеспечивающего высокоэффективные способы изготовления указанных изделий и превосходные системы, содержащие указанные изделия и указанные устройства. Преимущества и признаки изобретения представляют собой исключительно репрезентативную выборку из вариантов осуществления изобретения и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Варианты осуществления изобретения описываются лишь для облегчения понимания и пояснения заявленных и иным образом раскрытых признаков. Следует понимать, что преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, признаки, структуры и/или другие аспекты изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение, определенное формулой изобретения, или ограничивающие эквиваленты формулы изобретения, и что возможны другие варианты осуществления изобретения и допускаются изменения, не выходящие за рамки объема и/или существа изобретения. Различные варианты осуществления изобретения, разумеется, могут содержать, состоять или состоять в основном из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, признаков, частей, этапов, средств и т.д. Раскрытое изобретение может включать в себя другие изобретения, не заявленные в настоящее время, но которые могут быть заявлены в будущем.
1. Изделие, используемое с устройством для нагрева курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, содержащее:
тело из курительного материала,
продолговатый элемент, расположенный внутри тела из курительного материала, причем продолговатый элемент содержит нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля, и
оболочку, расположенную вокруг тела курительного материала, вмещающего продолговатый элемент, причем оболочка содержит обертку, которая охватывает курительный материал так, что свободные концы обертки накладываются друг на друга, и обертка содержит адгезив для склеивания наложенных друг на друга свободных концов обертки,
при этом изделие имеет круглое поперечное сечение.
2. Изделие по п. 1, в котором продолговатый элемент продолжается от одного продольного конца до другого противоположного продольного конца тела из курительного материала.
3. Изделие по п. 1 или 2, в котором продолговатый элемент целиком или, по существу, целиком состоит из нагревательного материала.
4. Изделие по любому из пп. 1-3, в котором нагревательный материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из: электропроводного материала, магнитного материала и немагнитного материала.
5. Изделие по любому из пп. 1-4, в котором нагревательный материал содержит металл или металлический сплав.
6. Изделие по любому из пп. 1-4, в котором нагревательный материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из: алюминия, золота, железа, никеля, кобальта, электропроводного углерода, графита, нелегированной углеродистой стали, нержавеющей стали, ферритной нержавеющей стали, меди и бронзы.
7. Изделие по любому из пп. 1-6, в котором нагревательный материал находится в контакте с курительным материалом.
8. Изделие по любому из пп. 1-7, в котором продолговатый элемент имеет две противолежащие основные поверхности, соединенные между собой двумя вспомогательными поверхностями.
9. Изделие по любому из пп. 1-8, в котором длина продолговатого элемента больше ширины поперечного сечения продолговатого элемента, а ширина поперечного сечения продолговатого элемента больше высоты поперечного сечения продолговатого элемента.
10. Изделие по любому из пп. 1-9, в котором продолговатый элемент является, по существу, плоским.
11. Изделие по любому из пп. 1-9, в котором продолговатый элемент является неплоским.
12. Изделие по п. 11, в котором продолговатый элемент имеет по меньшей мере одну криволинейную основную поверхность, которая может быть изогнутой или гофрированной.
13. Изделие по любому из пп. 1-12, в котором первый участок продолговатого элемента более восприимчив к вихревым токам, индуцированным переменным магнитным полем, чем второй участок продолговатого элемента.
14. Изделие по любому из пп. 1-13, дополнительно содержащее каталитический материал по меньшей мере на одном участке продолговатого элемента.
15. Изделие по любому из пп. 1-14, в котором изделие имеет продолговатую конфигурацию, а продольная ось продолговатого элемента, по существу, согласуется с продольной осью изделия.
16. Изделие по любому из пп. 1-15, дополнительно содержащее мундштук, имеющий канал, обеспечивающий сообщение по текучей среде с телом из курительного материала.
17. Изделие по любому из пп. 1-16, в котором оболочка содержит нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля.
18. Изделие по любому из пп. 1-17, в котором курительный материал содержит табак и/или один, либо несколько увлажнителей.
19. Способ изготовления изделия, используемого с устройством, приспособленным для нагрева курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, включающий в себя следующие этапы:
обеспечение наличия удлиненного элемента, содержащего нагревательный материал, который способен нагреваться при проникновении переменного магнитного поля;
позиционирование удлиненного элемента в теле курительного материала; и
обеспечение наличия оболочки, расположенной вокруг курительного материала, вмещающего продолговатый элемент, причем оболочка содержит обертку, которая охватывает курительный материал так, что свободные концы обертки накладываются друг на друга, и адгезив для склеивания наложенных друг на друга свободных концов обертки,
при этом изделие имеет круглое поперечное сечение.
20. Система, содержащая:
устройство, приспособленное для нагрева курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, а также
изделие, используемое с указанным устройством, по любому из пп.1-18.
21. Система по п. 20, в которой устройство содержит средство сопряжения, обеспечивающее взаимодействие с изделием, и генератор магнитного поля, который при взаимодействии изделия со средством сопряжения генерирует переменное магнитное поле, проникающее в нагревательный материал изделия.
