Изделие для использования с устройством для нагревания курительного материала
Группа изобретений относится к изделиям для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала и системам, содержащим такое устройство и такие изделия. Система для нагревания курительного материала содержит изделие, которое включает в себя курительный материал и нагревающий материал, который является нагреваемым благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля, и устройство, которое выполнено с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала и содержит зону нагревания для расположения по меньшей мере участка изделия. При этом курительный материал содержит пеноматериал, содержащий газ, распределенный в твердой среде. Обеспечивается равномерное нагревание курительного материала. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к изделиям для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала и системам, содержащим такое устройство и такие изделия.
Уровень техники
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигают табак с целью создания табачного дыма. Были предприняты попытки предложить альтернативы этим изделиям, путем создания товаров, в которых вещества высвобождают без сжигания. Примерами таких товаров являются так называемые товары «нагревать, но не сжигать» или нагревающие табак устройства или товары, в которых вещества высвобождают путем нагревания материала, а не его сжигания. Этот материал может быть, например, табаком или другим, не табачным товаром, который может как содержать, так и не содержать никотин.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предложено изделие для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала, указанное изделие содержит пеноматериал, который включает в себя курительный материал.
В одном примере варианта осуществления изобретения пеноматериал содержит газ, распределенный в твердой среде.
В одном примере варианта осуществления изобретения твердая среда содержит курительный материал.
В одном примере варианта осуществления изобретения твердая среда содержит носитель.
В одном примере варианта осуществления изобретения носитель содержит целлюлозу или крахмал, такой как крахмал-лигнин.
В одном примере варианта осуществления изобретения пеноматериал является пеноматериалом с открытыми порами.
В одном примере варианта осуществления изобретения пеноматериал продолжается от одного конца изделия до противоположного конца изделия.
В одном примере варианта осуществления изобретения первый участок пеноматериала обладает первой плотностью, второй участок пеноматериала обладает второй плотностью и вторая плотность больше первой плотности.
В одном примере варианта осуществления изобретения изделие является удлиненным, и первый и второй участки пеноматериала расположены в разных местах вдоль длины изделия.
В одном примере варианта осуществления изобретения изделие дополнительно содержит нагревающий материал, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля и нагревающий материал находится в тепловом контакте с курительным материалом.
В одном примере варианта осуществления изобретения пеноматериал прикреплен или приклеен к нагревающему материалу.
В одном примере варианта осуществления изобретения нагревающий материал обладает формой объекта, который продолжается от одного конца изделия до противоположного конца изделия.
В одном примере варианта осуществления изобретения нагревающий материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из следующего: электропроводящий материал, магнитный материал и магнитный электропроводящий материал.
В одном примере варианта осуществления изобретения нагревающий материал содержит металл или сплав металла.
В одном примере варианта осуществления изобретения нагревающий материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из следующего: алюминий, золото, железо, никель, кобальт, электропроводящий углерод, графит, простая углеродистая сталь, нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, медь и бронза.
В одном примере варианта осуществления изобретения изделие содержит элементы, распределенные по пеноматериалу, каждый из элементов содержит нагревающий материал, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля, и нагревающий материал находится в тепловом контакте с курительным материалом.
В одном примере варианта осуществления изобретения элементы распределены равномерно или, по существу, равномерно по пеноматериалу.
В одном примере варианта осуществления изобретения каждый из элементов содержит замкнутый контур нагревающего материала.
В одном примере варианта осуществления изобретения изделие не содержит нагревающего материала, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля.
В одном примере варианта осуществления изобретения курительный материал содержит табак и/или один или несколько увлажнителей.
В одном примере варианта осуществления изобретения изделие содержит оболочку вокруг пеноматериала.
В одном примере варианта осуществления изобретения оболочка содержит обертку или лист бумаги.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, предложена система, содержащая: изделие, которое содержит пеноматериал, включающий в себя курительный материал; и устройство, которое выполнено с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала, при этом указанное устройство содержит зону нагревания для расположения по меньшей мере участка изделия.
В одном примере варианта осуществления изобретения устройство выполнено с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала без сжигания курительного материала.
В одном примере варианта осуществления изобретения изделие системы, которая соответствует второму аспекту, является изделием, которое соответствует первому аспекту. Изделие системы, соответствующей второму аспекту, может обладать любым одним или несколькими описанными выше признаками, как признаками, которые присутствуют в соответствующих примерах вариантов осуществления изделия, которое соответствует первому аспекту.
Краткое описание чертежей
Далее, только для примера, будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:
на фиг. 1 - вид в перспективе, схематично показывающий пример изделия для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала;
на фиг. 2 - вид в перспективе, схематично показывающий пример другого изделия для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала;
на фиг. 3 - вид, схематично показывающий поперечное сечение изделия с фиг. 2;
на фиг. 4 - вид в перспективе, схематично показывающий пример другого изделия для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала;
на фиг. 5 - вид, схематично показывающий поперечное сечение изделия с фиг. 4;
на фиг. 6 - вид, схематично показывающий поперечное сечение примера другого изделия для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала;
на фиг. 7 - вид, схематично показывающий поперечное сечение примера другого изделия для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала;
на фиг. 8 - вид, схематично показывающий поперечное сечение примера другого изделия для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала; и
на фиг. 9 - вид, схематично показывающий поперечное сечение примера устройства для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала.
Осуществление изобретения
В настоящем документе термин «курительный материал» включает в себя материалы, которые при нагревании предоставляют испаренные компоненты, обычно в форме пара или аэрозоля. «Курительный материал» может быть материалом, не содержащим табак, или материалом, содержащим табак. «Курительный материал» может, например, содержать один или несколько элементов из следующего: собственно табак, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак, экстракт табака, гомогенизированный табак или заменители табака. Курительный материал может быть в форме размолотого табака, резанного табака, прессованного табака, восстановленного табака, восстановленного курительного материал, жидкости, геля, загущенного листа, порошка или окускованного материала или подобного. «Курительный материал» также может содержать другие, не табачные, товары, которые, в зависимости от товара, могут как содержать, так и не содержать никотин. «Курительный материал» может содержать один или несколько увлажнителей, таких как глицерин или пропиленгликоль.
В настоящем документе термин «пеноматериал» содержит вещества, включающие в себя газ, распределенный в жидкой среде или в твердой среде. В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал содержит газ, распределенный в твердой среде, а твердая среда содержит курительный материал. В некоторых вариантах осуществления изобретения твердая среда состоит из курительного материала или, по существу, состоит из курительного материала. Пеноматериал может быть пеноматериалом с открытыми порами, пеноматериалом с закрытыми порами или пеноматериалом, который содержит как открытые, так и закрытые поры. В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал с открытыми порами может позволять текучей среде течь через пеноматериал для подхватывания при использовании испаренных компонентов курительного материала. В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал с закрытыми порами может быть пористым, чтобы позволять текучей среде течь через пеноматериал для подхватывания испаренных компонентов курительного материала при использовании. В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал может быть пеноматериалом с закрытыми порами, который при нагревании становится пеноматериалом с открытыми порами.
В некоторых вариантах осуществления изобретения твердая среда содержит носитель, который, например, может быть целлюлозой или крахмалом, таким как крахмал-лигнин. Курительный материал может быть смешан с носителем. В некоторых вариантах осуществления изобретения твердый материал может быть теплопроводным, чтобы способствовать теплопередаче. В некоторых вариантах осуществления изобретения, как описано ниже, твердый материал может содержать нагревающий материал, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля.
В настоящем документе термин «нагревающий материал» или «материал нагревателя» относится к материалу, который может быть нагрет при проникновении изменяющегося магнитного поля.
Индукционное нагревание представляет собой процесс, в котором электропроводящий объект нагревают благодаря проникновению в этот объект изменяющегося магнитного поля. Этот процесс описывается законом электромагнитной индукции Фарадея и законом Ома. Индукционный нагреватель может содержать электромагнит и устройство для прохождения изменяющегося электрического тока, такого как переменный ток, через электромагнит. Когда электромагнит и объект, подлежащий нагреванию, подходящим образом расположены друг относительно друга, так что результирующее изменяющееся магнитное поле, выработанное электромагнитом, проникает в объект, внутри объекта вырабатываются один или несколько вихревых токов. Указанный объект обладает сопротивлением относительно течения электрических токов. Следовательно, когда в объекте вырабатываются такие вихревые токи, их течение с учетом электрического сопротивления объекта порождает нагревание объекта. Этот процесс называется джоулевым, омическим или резистивным нагреванием. Объект, который может быть нагрет индуктивно, называют воспринимающим элементом.
Было обнаружено, что, когда воспринимающий элемент обладает формой замкнутого контура, улучшается магнитное взаимодействие воспринимающего элемента и используемого электромагнита, что приводит к большему или улучшенному джоулевому нагреванию.
Нагревание благодаря магнитному гистерезису представляет собой процесс, в котором объект, выполненный из магнитного материала, нагревается благодаря проникновению в этот объект изменяющегося магнитного поля. Магнитный материал можно рассматривать как содержащий много магнитов атомного масштаба или магнитных диполей. Когда магнитное поле проникает в такой материал, магнитные диполи ориентируются в соответствии с магнитным полем. Следовательно, когда изменяющееся магнитное поле, такое как переменное магнитное поле, например, порожденное электромагнитом, проникает в магнитный материал, ориентация магнитных диполей изменяется в соответствии с приложенным изменяющимся магнитным полем. Такая переориентация магнитных диполей порождает выработку теплоты в магнитном материале.
Когда объект является как электропроводящим, так и магнитным, проникновение в объект изменяющегося магнитного поля может породить в объекте как джоулево нагревание, так и нагревание благодаря магнитному гистерезису. Более того, использование магнитного материала может усилить магнитное поле, что может увеличить джоулево нагревание.
В каждом из упомянутых выше процессов, так как теплоту вырабатывают внутри самого объекта, а не с помощью внешнего источника теплоты с помощью теплопередачи, может быть получено быстрое увеличение температуры в объекте и более равномерное распределение теплоты, особенно благодаря выбору подходящего материала объекта и геометрии, и подходящей величины и ориентации относительно объекта изменяющегося магнитного поля. Более того, так как индукционное нагревание и нагревание благодаря магнитному гистерезису не требуют организации физического соединения источника изменяющегося магнитного поля и объекта, свобода проектирования и управления профиля нагревания могут быть больше и могут быть снижены затраты.
На фиг. 1 схематично показан вид в перспективе примера изделия, соответствующего одному варианту осуществления изобретения. Изделие 1 содержит пеноматериал 20, который включает в себя курительный материал. Изделие 1 выполнено с возможностью использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала без сжигания курительного материала, при этом упомянутое устройство может быть устройством 100, которое показано на фиг. 9 и которое описано ниже.
В этом варианте осуществления изобретения пеноматериал 20 обладает формой цилиндрического стержня. Стержень обладает, по существу, круглым поперечным сечением. Пеноматериал продолжается от одного конца изделия 1 до противоположного конца изделия. Таким образом, при использовании, воздух может быть втянут в пеноматериал 20 на одном конце изделия 1, воздух может пройти через пеноматериал 20 и подхватить испаренные компоненты, высвобожденные из курительного материала, и далее испаренные компоненты, обычно в форме пара или аэрозоля, могут выйти из пеноматериала 20 на противоположном конце изделия 1. В этом варианте осуществления изобретения, в котором изделие 1 является удлиненным, указанные концы изделия 1, между которыми продолжается пеноматериал 20, являются противоположными концами изделия 1 в продольном направлении. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения эти концы могут быть любыми двумя концами или сторонами изделия, такими как любые два противоположных конца или стороны изделия.
В этом варианте осуществления изобретения пеноматериал 20 содержит газ, распределенный в твердой среде. То есть, стенки пор пеноматериала 20 выполнены из твердого материала, в отличие, скажем, от жидкости. Твердая среда содержит носитель и курительный материал. Носитель содержит целлюлозу или крахмал, но в других вариантах осуществления изобретения могут быть использованы другие материалы. В этом варианте осуществления изобретения газ является воздухом, но в других вариантах осуществления изобретения может быть использован один или несколько других газов, таких как кислород.
В изделии 1, которое соответствует этому варианту осуществления изобретения, пеноматериал 20 является пеноматериалом с открытыми порами. Использование пеноматериала с открытыми порами облегчает течение потока воздуха, втянутого пользователем в пеноматериал 20, и поток воздуха через пеноматериал 20. Более того, когда при использовании нагревают курительный материал, открытые поры пеноматериала 20 облегчают течение испаренных компонентов, высвобожденных из курительного материала обычно в форме пара или аэрозоля, через пеноматериал 20 и из пеноматериала 20, при втягивании пользователем.
В этом варианте осуществления изобретения пеноматериал 20 обладает плотностью, составляющей примерно 300 кг/м3, хотя в других вариантах осуществления изобретения плотность может составлять менее 500 кг/м3, например, составлять от 200 кг/м3 до 400 кг/м3. Плотность пеноматериала 20 может быть выбрана так, чтобы помогать добиваться желаемых уровней теплопроводности пеноматериала 20 и/или задержания влаги пеноматериалом 20 и/или легкости течения текучей среды через пеноматериал 20 при использовании.
Изделие 1, соответствующее этому варианту осуществления изобретения, содержит оболочку 10 вокруг пеноматериала 20. Оболочка 10 помогает защитить пеноматериал 20 от повреждения при транспортировке и использовании изделия 1. При использовании, оболочка 10 также может помочь направлению потока воздуха в пеноматериал 20 и через пеноматериал 20 и помочь направлению потока пара или аэрозоля через пеноматериал 20 и из пеноматериала 20.
В этом варианте осуществления изобретения оболочка 10 содержит обертку 12, которая обернута вокруг пеноматериала 20, так что свободные концы обертки 12 накладываются друг на друга. Таким образом, обертка 12 образует всю или большую часть периферийной внешней поверхности изделия 1. Обертка 12 может быть выполнена из бумаги, восстановленного курительного материала, такого как восстановленный табак, или подобного. Оболочка 10, соответствующая этому варианту осуществления изобретения, также содержит клеящее вещество 14, которое склеивает друг с другом наложенные свободные концы обертки 12. Клеящее вещество может содержать одно или несколько веществ, например, из следующих: аравийская камедь, природные или синтетические смолы, крахмалы и лак. Клеящее вещество 14 помогает предотвратить отделение наложенных свободных концов обертки 12. Заметим, что, для ясности, на фиг. 1 подчеркнут размер клеящего вещества 14 относительно обертки 12.
Оболочка 10 определяет внешнюю поверхность изделия 1 и может контактировать с устройством при использовании. В этом варианте осуществления изобретения изделие 1 является удлиненным и цилиндрическим, обладающим, по существу, круглым поперечным сечением. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения изделие может обладать поперечным сечением, отличным от круглого, и/или изделие может не быть удлиненным и/или цилиндрическим. В этом варианте осуществления изобретения изделие 1 обладает пропорциями, близкими к пропорциям сигареты. Оболочка 10 может быть выполнена из теплопроводного материала для передачи тепловой энергии от устройства к пеноматериалу 20 при использовании.
На фиг. 2 и 3 показан схематичный вид в перспективе и схематичное поперечное сечение примера другого изделия, соответствующего одному варианту осуществления изобретения. Изделие 1 с фиг. 1 не содержит нагревающего материала, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля. Изделие 2 с фиг. 2 и 3 идентично изделию 1 с фиг. 1 за исключением того, что изделие 2 с фиг. 2 и 3 содержит такой нагревающий материал. Следовательно, для краткости снова не будут подробно описаны признаки, общие для этих двух вариантов осуществления изобретения. Изделие 2 выполнено с возможностью использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала без сжигания курительного материала, при этом упомянутое устройство может быть устройством 100, которое показано на фиг. 9 и которое описано ниже. Любое из описанных выше возможных изменений изделия 1 с фиг. 1 может быть использовано в изделии 2 с фиг. 2 и 3 с целью образования соответствующих отдельных вариантов осуществления изобретения.
В этом варианте осуществления изобретения, помимо оболочки 10 и пеноматериала 20, изделие 2 содержит нагревающий материал, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля. Нагревающий материал находится в тепловом контакте с курительным материалом. Следовательно, нагревающий материал при использовании может быть нагрет с целью нагревания курительного материала. Более конкретно, изделие 2 содержит элементы 30, распределенные по пеноматериалу 20, и каждый из элементов 30 содержит нагревающий материал. Элементы 30 распределены равномерно или, по существу, равномерно по пеноматериалу 20. Это, по существу, равномерное распределение помогает при использовании обеспечивать, по существу, равномерное нагревание курительного материала. В других вариантах осуществления изобретения, в отличие от сказанного, элементы 30 могут быть распределены по пеноматериалу 20 неравномерно, так что первая область изделия обладает большей плотностью или долей нагревающего материала по сравнению со второй областью. Такое неравномерное распределение элементов 30 может помочь обеспечить при использовании постепенное нагревание курительного материала, так как курительный материал в первой области может быть нагрет быстрее, чем во второй области, так что первая область высвобождает испаренные компоненты до второй области. Также при использовании первая область может достигать более высокой максимальной температуры по сравнению со второй областью.
В этом варианте осуществления изобретения каждый из элементов 30 содержит замкнутый контур нагревающего материала. Более конкретно, каждый из элементов 30 является петлеобразным. Еще более конкретно, в этом варианте осуществления изобретения каждый из элементов 30 является кольцеобразным. Петлеобразный элемент может обладать любой формой, которая определяет путь, который начинается и заканчивается в одной и той же точке, чтобы создавался замкнутый контур, при этом кольцеобразный элемент обязательно является круглым или, по существу, круглым. Кольцеобразный элемент обладает сравнительно большим отношением площади поверхности к весу, что может помочь избежать склонности элементов 30 к образованию скоплений из-за осаждения, которое происходит из-за силы тяжести. Кольцеобразный элемент может обладать малым отношением площади поперечного сечения к диаметру. Следовательно, циркулирующий ток в кольце, при воздействии изменяющегося магнитного поля, может проникать в большую часть или во все кольцо, а не ограничиваться только его «наружным слоем», что может иметь место в случае, когда воспринимающий элемент обладает слишком большой толщиной. Таким образом, достигается более эффективное использование материала и, в свою очередь, уменьшаются затраты. В этом варианте осуществления изобретения каждый из элементов 30 полностью состоит или, по существу, полностью состоит из нагревающего материала. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения один или несколько элементов 30 могут содержать петлеобразный или кольцеобразный объект, который не содержит нагревающего материала и который поддерживает замкнутый контур нагревающего материала. Например, один или несколько элементов могут содержать кольцеобразный объект, который не включает в себя нагревающий материал и который покрыт замкнутым контуром нагревающего материала.
В вариациях этого варианта осуществления изобретения некоторые элементы 30 или каждый элемент 30 могут обладать нерегулярной формой, сферической формой, могут быть частицей или дискретной нитью. Когда предусмотрены дискретные нити нагревающего материала, эти нити могут накладываться друг на друга и/или контактировать друг с другом для определения одного или нескольких замкнутых контуров нагревающего материала. Все нити могут быть выполнены из одного и того же нагревающего материала. Нити могут быть линейными или изогнутыми, например, спиральными. В некоторых вариантах осуществления изобретения, как упомянуто выше, каждый из элементов 30 могут содержать объект, который не содержит нагревающего материала и который поддерживает нагревающий материал. Нагревающий материал, поддерживаемый объектом, может обладать формой замкнутого контура.
В вариациях показанного варианта осуществления изобретения нагревающий материал может не образовывать замкнутые контуры. То есть, элементы 30 могут не содержать замкнутых контуров нагревающего материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения элементы 30 могут содержать элементы из первого материала и элементы из второго материала, который отличается от первого материала. Первый и второй материалы могут быть нагреты с разной скоростью с помощью заданного изменяющегося магнитного поля.
На фиг. 4 и 5 показан схематичный вид в перспективе и схематичное поперечное сечение примера другого изделия, соответствующего одному варианту осуществления изобретения. Изделие 3 с фиг. 4 и 5 идентично изделию 1, которое описано выше со ссылкой на фиг. 1, за исключением того, что изделие 3 содержит нагревающий материал, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля. Следовательно, для краткости снова не будут подробно описаны признаки, общие для этих двух вариантов осуществления изобретения. Изделие 3 выполнено с возможностью использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала без сжигания курительного материала, при этом упомянутое устройство может быть устройством 100, которое показано на фиг. 9 и которое описано ниже. Любое из описанных выше возможных изменений изделия 1 с фиг. 1 может быть использовано в изделии 3 с фиг. 4 и 5 с целью образования соответствующих отдельных вариантов осуществления изобретения.
В этом варианте осуществления изобретения, помимо оболочки 10 и пеноматериала 20, изделие 3 содержит нагревающий материал, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля. Более конкретно, изделие 3 может содержать в пеноматериале 20 объект 40 из нагревающего материала. Нагревающий материал находится в тепловом контакте с курительным материалом. Следовательно, нагревающий материал при использовании может быть нагрет с целью нагревания курительного материала. В этом варианте осуществления изобретения пеноматериал 20 прикреплен к нагревающему материалу объекта 40. Указанного достигают путем приклеивания пеноматериала 20 к объекту 40. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения прикрепление может отличаться от приклеивания. В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал 20 может быть совсем не прикреплен к нагревающему материалу.
В этом варианте осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала является удлиненным и продолжается от одной стороны пеноматериала 20 до противоположной стороны пеноматериала 20. Указанное может помочь обеспечить более равномерное нагревание курительного материала из пеноматериала 20 при использовании. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала может не продолжаться до какого-либо из противоположных концов пеноматериала 20, или может продолжаться только до одного из концов пеноматериала 20 и может быть расположен на расстоянии от другого конца пеноматериала 20.
В этом варианте осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала продолжается от одного конца изделия 3 до противоположного конца изделия 3. Указанное может помочь в изготовлении изделия 3. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала может не продолжаться до какого-либо из противоположных концов изделия 3, или может продолжаться только до одного из концов изделия 3 и может быть расположен на расстоянии от другого конца изделия 3.
В этом варианте осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала продолжается вдоль продольной оси, которая, по существу, выровнена с продольной осью изделия 3. Указанное может помочь в изготовлении изделия 3. В этом варианте осуществления изобретения выровненные оси совпадают. В одной вариации этого варианта осуществления изобретения выровненные оси могут быть параллельны друг другу. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения оси могут быть наклонены друг относительно друга.
В этом варианте осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала окружен пеноматериалом 20. То есть, пеноматериал 20 продолжается вокруг объекта 40 из нагревающего материала. В вариантах осуществления изобретения, в которых объект 40 из нагревающего материала не продолжается ни в одном из противоположных концов пеноматериала 20, пеноматериал 20 может продолжаться вокруг объекта 40 из нагревающего материала и также закрывать концы объекта 40 из нагревающего материала, так что объект 40 из нагревающего материала окружен пеноматериалом 20.
В этом варианте осуществления изобретения объект 40 непроницаем для воздуха или испаренного материала и объект 40, по существу, не содержит разрывов. Таким образом, объект 40 может быть изготовлен сравнительно легко. Тем не менее, в вариациях этого варианта осуществления изобретения объект 40 может быть проницаем для воздуха и/или проницаем для испаренного материала, созданного при нагревании курительного материала. Такая проницаемая природа объекта 40 может помочь воздуху пройти через изделие 3 для подхватывания испаренного материала, созданного при нагревании курительного материала.
Объект 40 из нагревающего материала обладает прямоугольным или, по существу, прямоугольным поперечным сечением в направлении, перпендикулярном его длине. Объект 40 из нагревающего материала содержит две противоположные основные поверхности, соединенные двумя второстепенными поверхностями. Следовательно, глубина или толщина объекта 40 сравнительно мала по сравнению с другими размерами объекта 40. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения объект 40 может обладать поперечным сечением, форма которого отлична от прямоугольной, например, может быть круглой, эллиптической, кольцеобразной, многоугольной, квадратной, треугольной, Х-образной, Т-образной, звездообразной или может обладать формой пластин, отходящих в радиальном направлении.
В этом варианте осуществления изобретения поперечное сечение объекта 40 из нагревающего материала постоянно вдоль длины объекта 40. Более того, в этом варианте осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала является плоским или, по существу, плоским. Объект 40 из нагревающего материала, соответствующий этому варианту осуществления изобретения, можно рассматривать как плоскую полоску или ленту. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения, указанное может не быть справедливым.
В некоторых вариантах осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала может быть неплоским. Например, объект 40 может следовать волнообразному пути, может быть скрученным, рифленым, винтообразным, может обладать спиральной формой, может содержать пластину или полоску или ленту, на которой выполнены выступы и/или вмятины, может содержать сетку, содержать металлическую сетку или обладать неравномерной, неплоской формой. Такие неплоские формы при использовании могут помочь воздуху, проходящему через изделие, подхватить испаренный материал, созданный при нагревании курительного материала. Неплоские формы могут обеспечить извилистый путь для следования воздуха, который создает в воздухе завихрения и способствует лучшей теплопередаче от нагревающего материала к курительному материалу. Неплоские формы также могут увеличить площадь поверхности объекта 40 из нагревающего материала на единицу длины объекта 40. Указанное может привести к большему или улучшенному джоулевому нагреванию объекта 40 и, таким образом, большему или улучшенному нагреванию курительного материала. В некоторых вариантах осуществления изобретения объект 40 из нагревающего материала может быть полым или может содержать отверстия.
На фиг. 6, 7 и 8 схематично показаны поперечные сечения примеров других изделий, которые соответствуют соответствующим вариантам осуществления изобретения. Изделие 4 с фиг. 6 идентично изделию 1, описанному выше со ссылкой на фиг. 1, за исключением формы пеноматериала 20 изделия 1. Изделие 5 с фиг. 7 идентично изделию 2, описанному выше со ссылкой на фиг. 2 и 3, за исключением формы пеноматериала 20 изделия 5. Изделие 6 с фиг. 8 идентично изделию 3, описанному выше со ссылкой на фиг. 4 и 5, за исключением формы пеноматериала 20 изделия 6. Для краткости снова не будут подробно описаны признаки, общие для двух вариантов осуществления изобретения. Каждое из изделий 4, 5, 6 выполнено с возможностью использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала без сжигания курительного материала, при этом упомянутое устройство может быть устройством 100, которое показано на фиг. 9 и которое описано ниже.
Любая из описанных выше возможных вариаций изделия 1 с фиг. 1 может быть использована в изделии 4 с фиг. 6 с целью образования соответствующих отдельных вариантов осуществления изобретения. Аналогично, любая из описанных в настоящем документе возможных вариаций изделия 2 с фиг. 2 и 3 может быть использована в изделии 5 с фиг. 7 с целью образования отдельных соответствующих вариантов осуществления изобретения, и любая из описанных в настоящем документе возможных вариаций изделия 3 с фиг. 4 и 5 может быть использована в изделии 6 с фиг. 8 с целью образования отдельных соответствующих вариантов осуществления изобретения.
В каждом изделии 4, 5, 6 с фиг. 6, 7 и 8 первый участок 20а пеноматериала 20 обладает первой плотностью, а второй участок 20b пеноматериала 20 обладает второй плотностью. В этих вариантах осуществления изобретения вторая плотность больше первой плотности, но в соответствующих вариациях указанных вариантов осуществления изобретения первая плотность может быть больше второй плотности. Как ясно из фиг., первый и второй участки 20а, 20b пеноматериала 20 расположены в разных местах вдоль длины удлиненных изделий 4, 5, 6. Следовательно, при использовании пар или аэрозоль течет от одного участка из первого и второго участков 20а, 20b пеноматериала 20 до другого участка из первого и второго участков 20а, 20b пеноматериала 20 и через указанный участок. Первый и второй участки 20а, 20b пеноматериала 20 могут удерживаться вместе оболочкой 10.
Наличие первого и второго участков 20а, 20b пеноматериала 20 с разными соответствующими плотностями может помочь определить разные относительные характеристики первого и второго участков 20а, 20b пеноматериала 20, такие как их относительные прочности, их относительные массы, их относительных теплопроводности, их относительные сопротивления потоку воздуха, относительные количества курительного материала, которые содержатся в указанных участках, и их относительные скорости высвобождения испаренных компонентов курительного материала при использовании, или может помочь повлиять на указанные характеристики. Плотности также могут помочь определить центр масс изделия или повлиять на указанный центр масс.
Пеноматериалы, которые обладают разными плотностями, но в другом отношении идентичны, могут нагреваться с разными скоростями при использовании. Следовательно, благодаря наличию первого и второго участков 20а, 20b пеноматериала 20 с разными плотностями, может быть обеспечено постепенное нагревание изделия 4 путем нагревания нагревающего материала.
В варианте осуществления изобретения с фиг. 7, элементы 30, содержащие нагревающий материал, распределены равномерно или, по существу, равномерно по всему пеноматериалу 20. В качестве альтернативы, в других вариантах осуществления изобретения плотность распределения элементов 30 в первом участке 20а пеноматериала 20 может отличаться от плотности распределения во втором участке 20b пеноматериала 20. Например, может присутствовать менее плотное распределение элементов 30 в первом участке 20а пеноматериала 20 по сравнению со вторым участком 20b пеноматериала 20, или может присутствовать менее плотное распределение элементов 30 во втором участке 20b пеноматериала 20 по сравнению с первым участком 20а пеноматериала 20.
В вариациях варианта осуществления изобретения с фиг. 8 плотность пеноматериала 20, в отличие от сказанного, может изменяться с расстоянием от объекта 40 из нагревающего материала или может изменяться в зависимости как от расстояния от объекта 40 из нагревающего материала, так и от расстояния вдоль объекта 40 из нагревающего материала. Это может помочь настроить высвобождение аэрозоля при нагревании изделия при его использовании. Например, первый и второй участки пеноматериала 20 могут быть расположены так, что сравнительно более плотный участок пеноматериала находится ближе к объекту 40 из нагревающего материала по сравнению с менее плотным участком пеноматериала. В качестве альтернативы, менее плотный участок пеноматериала может быть ближе к объекту 40 из нагревающего материала по сравнению со сравнительно более плотным участком пеноматериала. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения один участок из первого и второго участков пеноматериала может быть трубчатым и может окружать объект 40 из нагревающего материала, и другой участок из первого и второго участков пеноматериала может быть трубчатым и может окружать другой участок из первого и второго участков пеноматериала.
В каждом из описанных выше вариантов осуществления изобретения, которые содержат нагревающий материал, нагревающий материал является сталью. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может содержать один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из следующего: электропроводящий материал, магнитный материал и магнитный электропроводящий материал. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может содержать металл или сплав металла. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может содержать один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из следующего: алюминий, золото, железо, никель, кобальт, электропроводящий углерод, графит, простая углеродистая сталь, нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, медь и бронза. В других вариантах осуществления изобретения может быть использован другой нагревающий материал (материалы). Было обнаружено, что, когда в качестве нагревающего материала используют магнитный электропроводящий материал, при использовании может быть улучшено магнитное взаимодействие магнитного электропроводящего материала и электромагнита устройства. Помимо возможного нагревания благодаря магнитному гистерезису, указанное может привести к большему или улучшенному джоулевому нагреванию нагревающего материала и, таким образом, большему или улучшенному нагреванию курительного материала.
В каждом из изделий 2, 3, 5, 6, которые показаны на фиг. 2 - 8, нагревающий материал контактирует с курительным материалом. Таким образом, когда нагревающий материал нагревают благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля, тепло может быть передано от нагревающего материала непосредственно курительному материалу. В других вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может не находиться в поверхностном контакте с курительным материалом. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения изделие 2, 3, 5, 6 может содержать теплопроводный барьер, который не содержит нагревающий материал и который отделяет нагревающий материал от курительного материала. В некоторых вариантах осуществления изобретения теплопроводный барьер может быть покрытием на нагревающем материале. Наличие такого барьера может быть целесообразным для помощи в рассеивании тепла для уменьшения горячих точек в нагревающем материале.
Нагревающий материал может обладать толщиной поверхностного слоя, который является внешней зоной и в котором имеет место большая часть индуцированного электрического тока и/или индуцированной переориентации магнитных диполей. Благодаря обеспечению того, что нагревающий материал обладает сравнительно малой толщиной, большая доля нагревающего материала может быть нагрета при заданном изменяющемся магнитном поле по сравнению с нагревающим материалом со сравнительно большой глубиной или толщиной по сравнению с другими размерами нагревающего материала. Таким образом, достигается более эффективное использование материала и, в свою очередь, уменьшаются затраты.
Использование пеноматериала может помочь обеспечить большую площадь поверхности, с которой испаренные компоненты курительного материала могут быть подхвачены текучей средой, текущей через пеноматериал при использовании. Использование пеноматериала, например, может улучшить теплопроводность в изделии по сравнению, скажем, со стержнем из резаного курительного материала. В свою очередь это может помочь обеспечить более быстрое и/ли даже более равномерное нагревание курительного материала или изделия в целом. Использование пеноматериала и характеристики пеноматериала также могут помочь определить прочность изделия, теплопроводность изделия и сопротивление потоку воздуха через изделие.
Пеноматериал может содержать курительный материал, связующее вещество (такое, как альгинат натрия), усилитель пеноматериала (такой, как гидроксипропилцеллюлоза (HPC)) и образующее аэрозоль вещество (такое, как глицерин, пропиленгликоля, триацетин или диэтиленгликоль).
В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал может быть изготовлен путем гидратирования материала (такого, как альгинат, например, альгинат натрия) для образования пасты. Образующее аэрозоль вещество и курительный материал (такой, как размолотый курительный материал) могут быть добавлены к пасте. Может быть добавлен усилитель пеноматериала (такой, как гидроксипропилцеллюлоза (HPC)), который может помочь захватить газ (такой, как воздух) с целью образования пеноматериала. Для помощи в поддержании структуры пеноматериала может быть добавлен цитрат (такой, как цитрат натрия или цитрат кальция).
В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал может быть выполнен в виде листа и далее скатан или свернут для использования в изделии, которое реализует изобретение. В качестве альтернативы, пеноматериал может быть выполнен в виде листа и далее из листа может быть вырублен или вырезан участок пеноматериала для использования в изделии, которое реализует изобретение. В качестве альтернативы, пеноматериал может быть выполнен в виде листа и далее измельчен для использования в изделии, которое реализует изобретение. Образованные куски пеноматериала могут быть объединены с целью образования стержня.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал может быть выполнен из листового материала (содержащего курительный материал), который изготовлен с использованием процесса литья полосок. Сам этот процесс придает листовому материалу некоторую пористость. Чтобы увеличить значение заполнения листового материала, для увеличения структурных пустот при уменьшенной плотности, может быть использовано вспенивание. Соответственно, возможно адаптировать пористость, плотность и размер пор листового материала. В листовой материал может быть введен активированный уголь, например, в количестве от 4 до 7,5% (например, в % по весу). Было обнаружено, что благодаря процессу изготовления листов можно поддержать и не закрыть значительный участок микроструктуры углерода.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пеноматериал может содержать восстановленный курительный материал, такой как восстановленный табак. В ходе изготовления восстановленного курительного материала существует гибкость в плане введения ингредиента (ингредиентов), который может улучшить вспенивание, например, в ходе отдельной обработки основной сетки/волокон и жидкого экстракта.
Упомянутые два процесса могут быть использованы для образования листового материала, который является мягким, но обладает достаточно низкой плотностью и высокой твердостью для предоставления возможности осуществления хорошего падения давления и, таким образом, хорошего потока аэрозоля через материал при его использовании.
В некоторых вариантах осуществления изобретения курительный материал может быть нанесен на подложку из пеноматериала в виде экстракта. Подложка пеноматериала может являться вспененным восстановленным курительным материалом или вспененным инертным материалом. Инертный материал может не содержать курительного материала.
Каждое из описанных выше изделий 1, 2, 3, 4, 5, 6 и их описанные варианты могут быть использованы с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала. Это устройство может быть выполнено с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала без сжигания курительного материала. Любое из изделий 1, 2, 3, 4, 5, 6 и такое устройство могут быть предоставлены вместе как система. Система может принимать форму набора, в котором изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6 отделено от устройства. В качестве альтернативы, система может принимать форму устройства в сборе, в котором изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6 объединено с устройством. Ниже со ссылкой на фиг. 9 будет описан пример системы.
На фиг. 9 схематично показано поперечное сечение примера системы, соответствующей одному варианту осуществления изобретения. Система 1000, соответствующая этому варианту осуществления изобретения, содержит изделие 4, содержащее курительный материал и устройство 100 для нагревания курительного материала из изделия 4 с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала. В этом варианте осуществления изобретения изделие 4 системы 1000 является изделием 4 с фиг. 6. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения изделие системы 1000 может быть изделием, отличным от изделия 4 с фиг. 6, таким как одно из изделий 1, 2, 3, 5, 6 с фиг. 1 - 5, 7 и 8. Вообще говоря, устройство 100 содержит зону 111 нагревания для расположения по меньшей мере участка изделия 4. В этом варианте осуществления изобретения устройство 100 содержит нагреватель 115 для нагревания зоны 111 нагревания, при этом нагреватель 115 содержит нагревающий материал, который может быть нагрет благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля; и генератор 112 магнитного поля для выработки изменяющегося магнитного поля, которое проникает в нагревающий материал нагревателя 115.
Устройство 100, соответствующее этому варианту осуществления изобретения, содержит основной элемент 110 и мундштук 120. Мундштук 120 может быть выполнен из любого подходящего материала, такого как пластиковый материал, картон, ацетат целлюлозы, бумага, металл, стекло, керамика или резина. Мундштук 120 определяет расположенный в нем канал 122. Мундштук 120 так расположен относительно основного элемента 110, чтобы закрывать отверстие, ведущее в зону 111 нагревания. Когда мундштук 120 так расположен относительно основного элемента 110, канал 122 мундштука 120 сообщается с зоной 111 нагревания. При использовании канал 122 действует в качестве прохода для пропуска испаренного материала из изделия, вставленного в зону 111 нагревания, до пространства снаружи устройства 100. В этом варианте осуществления изобретения мундштук 120 устройства 100 с возможностью разъединения сцеплен с основным элементом 110, чтобы соединить мундштук 120 с основным элементом 110. В других вариантах осуществления изобретения мундштук 120 и основной элемент 110 могут быть соединены на постоянной основе, например, с помощью шарнира или гибкого элемента. В некоторых вариантах осуществления изобретения, таких как варианты осуществления изобретения, в которых само изделие содержит мундштук, мундштук 120 устройства 100 может отсутствовать.
Устройство 100 может определять входное отверстие для воздуха, благодаря которому зона 111 нагревания сообщается с пространством, находящимся снаружи устройства 100. Такое входное отверстие для воздуха может быть определено основным элементом 110 устройства 100 и/или мундштуком 120 устройства 100. Пользователь может быть способен вдохнуть испаренный компонент (компоненты) курительного материала путем втягивания испаренного компонента (компонентов) через канал 122 мундштука 120. Когда испаренный компонент (компоненты) извлечены из изделия, воздух может быть втянут в зону 111 нагревания через входное отверстие для воздуха устройства 100.
В этом варианте осуществления изобретения основной элемент 110 содержит зону 111 нагревания. В этом варианте осуществления изобретения зона 111 нагревания содержит выемку 111 для расположения по меньшей мере участка изделия 4. В других вариантах осуществления изобретения зона 111 нагревания может отличаться от выемки, например, быть полкой, поверхностью или выступом и может требовать механического сопряжения с изделием 1, 2, 3, 4, 5, 6 для взаимодействия с изделием 1, 2, 3, 4, 5, 6 или расположения изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6. В этом варианте осуществления изобретения зона 111 нагревания является удлиненной, и ее размеры и форма выполнены так, чтобы расположить изделие 4. В этом варианте осуществления изобретения зона 111 нагревания вмещает все изделие 4. В других вариантах осуществления изобретения размеры зоны 111 нагревания таковы, что возможно расположить только участок изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6.
В этом варианте осуществления изобретения генератор 112 магнитного поля содержит источник 113 электроэнергии, катушку 114, устройство 116 для пропускания изменяющегося электрического тока, такого как переменный ток, через катушку 114, контроллер 117 и пользовательский интерфейс 118 для того, чтобы пользователь управлял контроллером 117.
В этом варианте осуществления изобретения источник 113 электроэнергии является аккумуляторной батареей. В других вариантах осуществления изобретения источник 113 электроэнергии может не быть аккумуляторной батареей, а быть, например, неперезаряжаемой батареей, конденсатором, гибридным устройством из батареи и конденсатора или соединением с источником сетевого электричества.
Катушка 114 может обладать любой подходящей формой. В этом варианте осуществления изобретения катушка 114 является винтовой катушкой из электропроводящего материала, такого как медь. В некоторых вариантах осуществления изобретения генератор 112 магнитного поля может содержать магнитопроницаемый сердечник, на который намотана катушка 114. Такой магнитопроницаемый сердечник концентрирует магнитный поток, выработанный катушкой 114 при использовании, и делает магнитное поле более мощным. Магнитопроницаемый сердечник может быть выполнен, например, из железа. В некоторых вариантах осуществления изобретения магнитопроницаемый сердечник может только частично продолжаться вдоль длины катушки 11, чтобы концентрировать магнитный поток только в определенных областях. В некоторых вариантах осуществления изобретения катушка может быть плоской катушкой. То есть, катушка может быть двумерной спиралью.
В этом варианте осуществления изобретения катушка 114 находится в зафиксированном положении относительно нагревателя 115 и зоны 111 нагревания. В этом варианте осуществления изобретения катушка 114 окружает нагреватель 115 и зону 111 нагревания. В этом варианте осуществления изобретения катушка 114 продолжается вдоль продольной оси, которая, по существу, выровнена с продольной осью А-А зоны 111 нагревания. В этом варианте осуществления изобретения выровненные оси совпадают. В одной вариации этого варианта осуществления изобретения выровненные оси могут быть параллельны друг другу. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения оси могут быть наклонены друг относительно друга. Более того, в этом варианте осуществления изобретения катушка 114 продолжается вдоль продольной оси, которая, по существу, совпадает с продольной осью нагревателя 115. Указанное может помочь обеспечить более равномерное нагревание нагревателя 115 при использовании и также может помочь возможности изготовления устройства 100. В других вариантах осуществления изобретения продольные оси катушки 114 и нагревателя 115 могут быть выровнены друг с другом, располагаясь параллельно друг другу, или могут быть наклонены друг относительно друга.
В этом варианте осуществления изобретения устройство 116 для пропуска изменяющегося тока через катушку 114 электрически соединено между источником 113 электроэнергии и катушкой 114. В этом варианте осуществления изобретения контроллер 117 также электрически соединен с источником 113 электроэнергии и соединен с устройством 116 с возможностью осуществления связи с целью управления устройством 116. Более конкретно, в этом варианте осуществления изобретения контроллер 117 выполнен с возможностью управления устройством 116, чтобы управлять подачей электрической энергии от источника 113 электроэнергии на катушку 114. В этом варианте осуществления изобретения контроллер 117 содержит интегральную схему (IC), такую как IC на печатной плате (PCB). В других вариантах осуществления изобретения контроллер 117 может принимать другую форму. В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство может быть единственным электрическим или электронным компонентом, содержащим устройство 116 и контроллер 117. В этом варианте осуществления изобретения пользователь управляет контроллером 117 с помощью пользовательского интерфейса 118. В этом варианте осуществления изобретения пользовательский интерфейс 118 расположен снаружи основного элемента 110. Пользовательский интерфейс 118 может содержать нажимную кнопку, переключатель, сенсорный экран или подобное. В других вариантах осуществления изобретения пользовательский интерфейс 118 может быть удаленным, и он может быть беспроводным образом, например с помощью Bluetooth, соединен с оставшейся частью устройства.
В этом варианте осуществления изобретения работа пользователя с пользовательским интерфейсом 118 побуждает контроллер 117 работать так, чтобы устройство 116 пропускало переменный электрический ток через катушку 114, чтобы побудить катушку 114 выработать переменное магнитное поле. Катушка 114 и нагреватель 115 устройства 100 расположены подходящим образом друг относительно друга, так что переменное магнитное поле, выработанное катушкой 114, проникает в нагревающий материал нагревателя 115. Когда нагревающий материал нагревателя 115 является электропроводящим материалом, указанное может стать причиной выработки в нагревающем материале одного или нескольких вихревых токов. Течение вихревых токов в нагревающем материале при электрическом сопротивлении нагревающего материала вызывает джоулево нагревание нагревающего материала. В этом варианте осуществления изобретения нагревающий материал выполнен из магнитного материала, и, таким образом, ориентация магнитных диполей в нагревающем материале изменяется в соответствии с изменением приложенного магнитного поля, что порождает выработку теплоты в нагревающем материале.
Нагреватель 115 подает на выход, по существу, одинаковое количество тепла в каждом положении вдоль его длины. Следовательно, пеноматериал 20 изделия 4, по существу, равномерно нагревается вдоль своей длины. Так как плотности первого и второго участков 20а, 20b пеноматериала 20 отличаются друг от друга, то при использовании один участок из первого и второго участков 20а, 20b пеноматериала 20 может быть нагрет до другого участка. Например, более плотный участок пеноматериала 20 может быть нагрет быстрее менее плотного участка пеноматериала.
В этом варианте осуществления изобретения импеданс катушки 114 генератора 112 магнитного поля равен или, по существу, равен импедансу нагревателя 115. Если импеданс нагревателя 115 будет, в отличие от сказанного, меньше импеданса катушки 114, то напряжение, выработанное в нагревателе 115 при использовании, может быть меньше напряжения, которое может быть выработано в нагревателе 115, когда импедансы совпадают. В качестве альтернативы, если импеданс нагревателя 115 будет, в отличие от сказанного, больше импеданса катушки 114, то электрический ток, выработанный в нагревателе 115 при использовании, может быть меньше тока, который может быть выработан в нагревателе 115, когда импедансы совпадают. В вариантах осуществления системы 1000, содержащей одно из изделий 2, 3 с фиг. 2, 3 и 4, аналогично импеданс катушки 114 может совпадать или, по существу, совпадать с импедансом части изделия 2, 3, 5, 6, содержащего нагревающий материал. Совпадение импедансов может помочь сбалансировать напряжение и ток с целью максимизации тепловой энергии, выработанной в нагревателе 115 или нагревающем материале изделия 2, 3, 5, 6 при нагревании во время использования. В некоторых вариантах осуществления изобретения импеданс устройства 116 может быть равен или, по существу, может быть равен объединенному импедансу катушки 114 и нагревателя 115.
Устройство 100, соответствующее этому варианту осуществления изобретения, содержит датчик 119 температуры, выполненный с возможностью измерения температуры зоны 111 нагревания. Датчик 119 температуры соединен с контроллером 117 с возможностью осуществления связи, так что контроллер 117 способен отслеживать температуру зоны 111 нагревания. На основе одного или нескольких сигналов, принятых от датчика 119 температуры, контроллер 117 может побудить устройство 116, при необходимости, отрегулировать характеристику изменяющегося или переменного электрического тока, проходящего через катушку 114, чтобы обеспечить то, что температура зоны 111 нагревания остается в заранее заданном диапазоне температур. Упомянутая характеристика, например, может быть амплитудой или частотой или рабочим циклом. В рамках упомянутого заранее заданного диапазона температур, используемый курительный материал, который расположен в зоне 111 нагревания, в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6 нагревается достаточно для того, чтобы испарять по меньшей мере один компонент курительного материала без сжигания курительного материала. Соответственно, контроллер 117 и устройство 100 в целом выполнены с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала без сжигания курительного материала. В некоторых вариантах осуществления изобретения, упомянутый диапазон температур составляет примерно от 50°C до примерно 300°C, например примерно от 50°C до примерно 250°C, примерно от 50°C до примерно 150°C, примерно от 50°C до примерно 120°C, примерно от 50°C до примерно 100°C, примерно от 50°C до примерно 80°C или примерно от 60°C до примерно 70°C. В некоторых вариантах осуществления изобретения упомянутый диапазон температур составляет примерно от 170°C до примерно 220°C. В других вариантах осуществления изобретения диапазон температур может отличаться от указанного диапазона. В некоторых вариантах осуществления изобретения верхний предел диапазона температур может превосходить 300°C. В некоторых вариантах осуществления изобретения датчик 119 температуры может отсутствовать. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может обладать температурой Кюри, выбранной на основе максимальной температуры, до которой желательно нагреть нагревающий материал, так что затрудняется или предотвращается дополнительное нагревание нагревающего материала выше этой температуры с помощью индукционного нагревания.
В одном варианте осуществления изобретения, который является вариацией системы 1000, показанной на фиг. 9, катушка 114 может быть расположена так, чтобы вырабатывать переменное или другим образом изменяющееся магнитное поле, которое проникает в нагревающий материал изделия 2, 3, 5, 6, когда устройство 100 и изделие 2, 3, 5, 6 подходящим образом расположены, при этом изделие 2, 3, 5, 6 находится в зоне 111 нагревания. Когда нагревающий материал изделия 2, 3, 5, 6 является электропроводящим материалом, указанное может стать причиной выработки в нагревающем материале одного или нескольких вихревых токов. Течение вихревых токов в нагревающем материале при электрическом сопротивлении нагревающего материала вызывает джоулево нагревание нагревающего материала. Как упомянуто выше, когда нагревающий материал выполнен из магнитного материала, ориентация магнитных диполей в нагревающем материале изменяется в соответствии с изменением приложенного магнитного поля, что порождает выработку теплоты в нагревающем материале. В некоторых вариантах осуществления изобретения тепло, выработанное в нагревающем материале нагревателя 115 устройства 100, может быть перемещено в изделие 2, 3, 5, 6 с целью нагревания или дополнительного нагревания расположенного в нем курительного материала, когда участок изделия находится в зоне 111 нагревания. В других вариантах осуществления изобретения нагреватель 115 может отсутствовать в устройстве 100.
В каждом из описанных выше вариантов осуществления изобретения устройство 100 выполнено с возможностью порождения нагревания нагревающего материала и, таким образом, курительного материала с использованием индукционного нагревания. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения устройство может быть выполнено с возможностью использования другой формы нагревания, такой как резистивное нагревание. В некоторых таких вариантах осуществления изобретения генератор 112 магнитного может отсутствовать в устройстве 100.
В каждом из описанных выше вариантов осуществления изобретения курительный материал содержит табак. Тем не менее, в соответствующих модификациях каждого из этих вариантов осуществления изобретения, курительный материал может состоять из табака, может состоять, по существу, только из табака, может содержать табак и курительный материал, который отличен от табака, может содержать курительный материал, который отличен от табака, или может не содержать табака. В некоторых вариантах осуществления изобретения курительный материал может содержать пар или образующее аэрозоль вещество или увлажнитель, такой как глицерин, пропиленгликоль, триацетин или диэтиленгликоль.
Изделие, реализующее настоящее изобретение, может быть, например, картриджем.
В каждом из описанных выше вариантов осуществления изобретения изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6 является одноразовым изделием. При исчерпании всего или, по существу, всего испаряемого компонента (компонентов) курительного материала в изделии 1, 2, 3, 4, 5, 6 пользователь может извлечь изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6 из устройства и избавиться от изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6. В дальнейшем пользователь может повторно использовать устройство с другими изделиями 1, 2, 3, 4, 5, 6. Тем не менее, в других соответствующих вариантах осуществления изобретения изделие 1, 2, 3, 4, 5, 6 может не быть одноразовым и от устройства и изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6 можно избавиться вместе при исчерпании испаряемого компонента (компонентов) курительного материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения рассмотренное выше устройство продают, подают или другим образом предоставляют отдельно от изделия 1, 2, 3, 4, 5, 6, с которым может быть использовано устройство. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления изобретения устройство и одно или несколько изделий 1, 2, 3, 4, 5, 6 могут быть предоставлены вместе как система, например, в виде набора или устройства в сборе, возможно с дополнительными компонентами, такими как принадлежности для чистки.
Для отражения различных вопросов и продвижения уровня техники, это изобретение показано с помощью иллюстрации и примеров вариантов осуществления изобретения, в которых может быть реализовано заявленное изобретение и в которых предложены превосходные изделия для использования с устройством для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала и превосходные системы, содержащие такое устройство и такие изделия. Достоинства и признаки настоящего изобретения содержатся только в представленных вариантах осуществления изобретения, но их перечень не является исчерпывающим и/или единственно возможным. Они показаны только для помощи в понимании и изучении заявленных и другим образом описанных признаков. Ясно, что достоинства, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, признаки, структуры и/или другие аспекты изобретения не являются ограничениями изобретения, которое определяется формулой изобретения, или ограничениями эквивалентов формулы изобретения, и что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения и без выхода за границы объема и/или идеи настоящего изобретения могут быть предложены различные модификации. Различные варианты осуществления изобретения могут содержать, состоять или по существу состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, признаков, частей, этапов, способов и так далее. Это изобретение может содержать другие изобретения, о которых не заявлено в настоящее время, но о которых может быть заявлено в будущем.
1. Система для нагревания курительного материала, содержащая:
изделие, которое включает в себя курительный материал и нагревающий материал, который является нагреваемым благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля;
при этом курительный материал содержит пеноматериал, содержащий газ, распределенный в твердой среде; и
устройство, которое выполнено с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала, при этом указанное устройство содержит зону нагревания для расположения по меньшей мере участка изделия.
2. Система по п. 1, в которой устройство выполнено с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала без сжигания курительного материала.
3. Система по п. 1 или 2, в которой пеноматериал является пеноматериалом с открытыми порами.
4. Система по любому из пп. 1-3, в которой пеноматериал продолжается от одного конца изделия до противоположного конца изделия.
5. Система по любому из пп. 1–4, в которой первый участок пеноматериала обладает первой плотностью, а второй участок пеноматериала обладает второй плотностью и вторая плотность больше первой плотности.
6. Система по п. 5, в которой изделие является удлиненным и первый и второй участки пеноматериала расположены в разных местах вдоль длины изделия.
7. Система по любому из пп. 1–6, в которой твердая среда является теплопроводной.
8. Система по любому из пп. 1–7, в которой твердая среда содержит нагревающий материал, который является нагреваемым благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля.
9. Система по любому из пп. 1-8, в которой нагревающий материал находится в тепловом контакте с курительным материалом при нагревании устройством.
10. Система по любому из пп. 1-9, в которой нагревающий материал обладает формой объекта, который продолжается от одного конца изделия до противоположного конца изделия.
11. Система по любому из пп. 1-10, в которой нагревающий материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из следующего: электропроводящий материал, магнитный материал и магнитный электропроводящий материал.
12. Система по любому из пп. 1-11, в которой нагревающий материал содержит металл или сплав металла.
13. Система по любому из пп. 1-12, в которой нагревающий материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из следующего: алюминий, золото, железо, никель, кобальт, электропроводящий углерод, графит, простая углеродистая сталь, нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, медь и бронза.
14. Система по любому из пп. 1-13, в которой нагревающий материал выполнен в форме сетки, содержит металлическую сетку или имеет неравномерную, неплоскую форму.
15. Система по любому из пп. 1-14, содержащая объект из нагревающего материала, который является полым или содержит отверстия.
16. Система по любому из пп. 1-15, содержащая элементы, распределенные по пеноматериалу, при этом каждый из элементов содержит нагревающий материал, который является нагреваемым благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля, и при этом нагревающий материал находится в тепловом контакте с курительным материалом.
17. Система по п. 16, в которой элементы распределены равномерно по пеноматериалу.
18. Система по п. 16 или 17, в которой каждый из элементов содержит замкнутый контур нагревающего материала.
19. Система по любому из пп. 1-18, в которой курительный материал содержит табак и/или один или несколько увлажнителей.
20. Система по любому из пп. 1–19, в которой курительный материал содержит один или несколько компонентов из следующего: собственно табак, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак, экстракт табака, гомогенизированный табак или заменители табака.
21. Система по любому из пп. 1–20, в которой курительный материал выполнен в виде размолотого табака, резанного табака, прессованного табака, восстановленного табака, восстановленного курительного материала, жидкости, геля, загущенного листа, порошка или окускованного материала.
22. Система по любому из пп. 1–19, в котором курительный материал содержит не табачные продукты.
23. Система по любому из пп. 1–22, в которой объект из нагревающего материала содержит пластину, или полоску, или ленту.
24. Система по любому из пп. 1–23, в которой нагревающий материал содержит сетку.
25. Система по любому из пп. 1–24, в которой нагревающий материал содержит металлическую сетку.
26. Система по любому из пп. 1–25, в которой изделие содержит оболочку вокруг пеноматериала.
27. Система для нагревания курительного материала, содержащая:
пеноматериал, содержащий курительный материал;
нагревающий материал, который является нагреваемым благодаря проникновению изменяющегося магнитного поля в нагревающий материал;
и
устройство, которое выполнено с возможностью нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного курительного материала, при этом указанное устройство содержит зону нагревания для расположения по меньшей мере участка курительного материала.
