Устройство для нагревания курительного материала и способ формирования нагревателя
Изобретение относится к устройству для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого курительного материала. Техническими результатами являются предотвращение попадания воздуха, находящегося в других частях устройства, в полую центральную часть нагревателя и воздуха, протекающего по полой центральной части нагревателя, в другие части устройства, а также уменьшение потери тепла от нагревателя в окружающую среду вокруг устройства. Устройство (10) содержит корпус (14) для приема курительного материала и по меньшей мере один нагреватель (20), расположенный внутри корпуса для нагревания курительного материала, вставленного при использовании в указанный корпус (14) с возможностью извлечения. Нагреватель (20) имеет первый и второй концы, и полую центральную часть, в которую при использовании вставляется курительный материал, выполненную из свернутого в трубку и уплотненного по длине листа для предотвращения выхода воздуха из нагревателя или попадания воздуха в нагреватель каким-либо иным путем, кроме как через первый и/или второй конец. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область техники
Изобретение относится к устройству для нагревания курительного материала и способу формирования нагревателя для такого устройства.
Уровень техники
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и т.п. для создания табачного дыма используется процесс сжигания табака. Предпринимались попытки создания альтернативных средств, в которых генерирование вдыхаемой среды осуществлялось бы без использования процесса сжигания. Примерами таких средств являются так называемые устройства для нагрева без сжигания, также известные под названием устройств для нагрева табака или табаконагревательных устройств, процесс генерирования дыма в которых осуществляется не путем сжигания, а посредством нагрева исходного материала. В качестве материала могут использоваться табачные или нетабачные продукты, или их комбинация, например, смесь, которая может содержать, а может и не содержать никотин. Аналогично, в настоящее время на рынке имеются так называемые электронные сигареты, в которых осуществляется процесс испарения жидкости, которая может содержать никотин, а может и не содержать его.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является устройство для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого курительного материала, содержащее корпус для приема курительного материала и по меньшей мере один нагреватель, расположенный внутри корпуса для нагревания курительного материала, вставляемого при использовании в указанный корпус с возможностью извлечения, при этом нагреватель имеет первый и второй концы, и полую центральную часть, в которую при использовании вставлен курительный материал, выполненную из свернутого в трубку и уплотненного по длине листа для предотвращения выхода воздуха из нагревателя или попадания воздуха в нагреватель каким-либо иным путем, кроме как через первый и/или второй конец.
Такое выполнение устройства позволяет предотвратить возможность попадания воздуха, находящегося в других частях устройства, в полую центральную часть нагревателя, тем самым предотвращая возможность загрязнения воздуха, проходящего по пути, образованному полой центральной частью нагревателя, в котором во время использования устройства присутствует (присутствуют) испаренный (испаренные) компонент (компоненты) из курительного материала. Кроме того, это также помогает предотвратить попадание воздуха, протекающего по полой центральной части нагревателя, в другие части устройства.
В одном из возможных вариантов выполнения лист содержит слой пластика, в частности, стой полиимида.
В одном из возможных вариантов выполнения устройство содержит по меньшей мере одну токопроводящую дорожку, расположенную на указанном слое и образующую нагревательный элемент нагревателя.
В одном из возможных вариантов выполнения устройство содержит дополнительный слой пластика на токопроводящей дорожке, так что эта дорожка находится между слоями пластика. В конкретном варианте осуществления изобретения в основном плоский лист материала, сворачиваемого при формировании нагревателя, представляет собой многослойный лист, состоящий из нескольких наложенных друг на друга слоев полиимида и токопроводящих дорожек.
В одном из возможных вариантов выполнения нагреватель является тонкопленочным.
В одном из возможных вариантов выполнения устройство содержит теплоизолятор, окружающий нагреватель, для уменьшения потери тепла от нагревателя в окружающую среду вокруг устройства.
Вторым объектом изобретения является способ формирования нагревателя для устройства нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого курительного материала, включающий в себя этапы, на которых сворачивают лист в полую трубку, имеющую первый и второй концы; и уплотняют трубку по её длине, чтобы при использовании предотвратить попадание воздуха в нагреватель или выход воздуха из нагревателя каким-либо другим путем, кроме как через первый и/или второй конец.
Лист может содержать слой пластика, в частности, стой полиимида.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения способ включает в себя этап, на котором перед закатыванием листа в полую трубку на указанном слое формируют по меньшей мере одну токопроводящую дорожку.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения способ включает в себя этап, на котором формируют дополнительный слой пластика на токопроводящей дорожке, так чтобы токопроводящая дорожка находилась между слоями пластика.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения нагреватель является тонкопленочным нагреватель.
Далее приведено подробное описание различных вариантов осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведено первое изображение устройства для нагревания курительного материала;
на фиг. 2 – второе изображение устройства, показанного на фиг. 1, вид в перспективе;
на фиг. 3 – устройство, показанное на фиг. 1, со вставленным курительным материалом, вид в разрезе;
на фиг. 4 – устройство, показанное на фиг. 1, без курительного материала, вид в разрезе;
на фиг. 5 – увеличенное изображение области 5 на фиг. 4;
на фиг. 6 – увеличенное изображение области 6 на фиг. 4;
на фиг. 7 – увеличенное изображение области 7 на фиг. 4;
на фиг. 8 – устройство, показанное на фиг. 1, вид в поперечном разрезе;
на фиг. 9 – увеличенное изображение области 9 на фиг. 4; и
на фиг. 10 – увеличенное изображение области 10 на фиг. 4.
Осуществление изобретения
Используемый в настоящем описании термин «курительный материал» обозначает материалы, обеспечивающие создание испаренных компонентов при нагревании, как правило, в форме аэрозоля. «Курительный материал» включает в себя любой табакосодержащий материал и может, например, содержать один или несколько из следующих компонентов: табак, производные табака, экспандированный табак, восстановленный табак или заменители табака. Кроме того, «курительный материал» может включать в себя и другие, не содержащие табак продукты, которые в зависимости от типа продукта могут содержать никотин или не содержать его. «Курительный материал», например, может представлять собой вещество в виде твердого тела, жидкости, геля, пасты и т.п. Кроме того, «курительный материал» может представлять собой, например, сочетание или смесь различных материалов.
Известны устройства, которые нагревают курительный материал с целью испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, как правило, для формирования аэрозоля, который может вдыхать пользователь, без сжигания этого курительного материала. Такие устройства называются устройствами «нагрева без сжигания», «устройства для нагрева табака», «табаконагревательные устройства», и т.п. Аналогичным образом, в настоящее время на рынке имеются так называемые электронные сигареты, в которых, как правило, осуществляется процесс испарения курительного материала в виде жидкости, которая может содержать никотин, а может его и не содержать. Курительный материал может использоваться в виде части вставляемого в устройство стержня, картриджа, кассеты и т.п. Нагреватель для нагревания и испарения курительного материала может представлять собой «постоянную» часть устройства, или быть частью курительного изделия или расходного материала, утилизируемого и заменяемого после использования. «Курительное изделие» в данном контексте представляет собой устройство, элемент или другой компонент, включающий в себя или содержащий курительный материал, нагреваемый во время использования с целью испарения курительного материала, и при необходимости, других компонентов.
На фиг. 1-4 показано устройство 10 для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого курительного материала, как правило, для образования аэрозоля, вдыхаемого пользователем, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 3 показано устройство 10 со вставленным в него курительным материалом, а на фиг. 4 – устройство 10 без курительного материала. Устройство 10 представляет собой нагревательное устройство, высвобождающее компоненты курительного материала путем его нагревания, а не сжигания. Первый конец 11 устройства в дальнейшем называется ротовым или ближним концом 11, а второй конец 12 – дальним концом 12. Устройство 10 содержит кнопку Вкл./Выкл. (не показана), позволяющую включать или выключать устройство 10 по желанию пользователя.
Устройство 10 содержит корпус для расположения и защиты различных внутренних компонентов. В рассматриваемом примере устройство 10 содержит один или несколько «каркасных» элементов, а также один или несколько элементов внешнего футляра. В рассматриваемом примере устройство 10 содержит цельный, единый внешний футляр или корпус 14 и внутренний каркас 16. Внутренний каркас может состоять из двух половинок, и, при необходимости, может содержать и другие детали каркаса. При сборке устройства 10 внутри каркаса 16 располагаются и/или крепятся к нему различные внутренние компоненты, после чего эти внутренние компоненты с каркасом 16 вставляются в корпус 14. Каркас или его элементы 16 могут быть прикреплены к корпусу 14 с возможностью отсоединения с целью обеспечения простого доступа к внутренней части устройства 10, или могут быть прикреплены к каркасу 16 без возможности отсоединения, например, для ограничения доступа пользователя внутрь устройства 10. В рассматриваемом примере каркас 16 является опорой, по меньшей мере, частично, для передней стенки устройства 10 на первом или ротовом конце 11, а также выполняет функцию, по меньшей мере, частично, задней стенки 18 устройства на втором или дальнем конце 12. В рассматриваемом примере каркас 16 выполнен из пластика, например, из стеклонаполненного нейлона, созданного методом инжекционного формования, хотя также могут использоваться другие материалы и технологии.
В корпусе 14 содержатся расположенные или закрепленные в нем нагреватель 20, схема управления 21 и источник питания 22. В рассматриваемом примере нагреватель 20, схема управления 21 и источник питания 22 расположены последовательно в боковом направлении (т.е. расположены друг за другом при взгляде с торца), так что схема управления 21 расположена в целом между нагревателем 20 и источником питания 22, хотя возможны и другие варианты их расположения. Схема управления 21 может включать в себя контроллер, например, микропроцессор, для управления нагревом курительного материала, как будет более подробно описано ниже. В качестве источника питания 22 может использоваться, например, батарея, которая может представлять собой незаряжаемую батарею или аккумулятор. Примерами подходящих аккумуляторов являются, например, ионно-литиевый аккумулятор, никелевый аккумулятор (такой как никель-кадмиевый аккумулятор), щелочной аккумулятор и т.п. Аккумулятор 22 электрически соединен с нагревателем 20 для подачи при необходимости и под контролем схемы управления 21 электроэнергии для нагревания курительного материала (т.е., как было указано выше, для испарения курительного материала без его сжигания). Преимущество расположения источника питания 22 рядом с нагревателем 20 и сбоку от него заключается в том, что при этом может использоваться физически большой источник питания 22, не делая устройство 20 в целом неоправданно длинным. Понятно, что физически большой источник питания 22 обычно обладает большей емкостью (т.е. общей величиной электрической энергии, которую он может обеспечить, часто измеряемой в Ампер-часах и т.п.), и, следовательно, срок службы аккумулятора в устройстве 10 будет больше.
В одном из возможных вариантов выполнения нагреватель 20 в целом выполнен в форме полой цилиндрической трубки, содержащей внутреннюю полую нагревательную камеру 23, в которую помещается курительный материал для нагревания в процессе курения. Возможны различные конфигурации нагревателя 20. Например, нагреватель 20 может быть выполнен в виде единичного нагревателя, или может представлять собой несколько нагревателей, расположенных вдоль продольной оси нагревателя 20. (В целях упрощения подразумевается, что используемый здесь термин «нагреватель» включает в себя также несколько нагревателей, если только не указано иное). Нагреватель 20 может быть кольцевым или трубчатым, или по меньшей мере частично кольцевым или частично трубчатым по окружности. В рассматриваемом примере нагреватель 20 может быть тонкопленочным. В конкретном примере нагреватель 20 поддерживается опорной трубкой из нержавеющей стали. Размеры нагревателя 20 выбираются так, чтобы при вставке курительного материала практически весь курительный материал помещался в пределах нагревательного элемента/элементов нагревателя 20, и при использовании устройства осуществляется нагревание практически всего курительного материала. Нагреватель 20 может быть выполнен таким образом, чтобы определенные зоны курительного материала по желанию пользователя могли нагреваться по отдельности, например, по очереди, или совместно (одновременно).
В рассматриваемом примере нагреватель 20 по меньшей мере на части своей длины окружен теплоизолятором 24. Теплоизолятор 24 помогает уменьшить количество тепла, поступающего от нагревателя 20 во внешнюю от устройства 10 среду. Это помогает снизить мощность, требуемую для нагревателя 20, поскольку уменьшает тепловые потери в целом. Теплоизолятор 24 помогает также сохранять холодной внешнюю поверхность устройства 10 во время работы нагревателя 20. Теплоизолятор 24 может быть выполнен в виде двустенной гильзы, между стенками которой находится область пониженного давления. Таким образом, теплоизолятор 24 может быть выполнен, например, в виде вакуумной трубки, т.е. трубки, между стенками которой удален, по меньшей мере частично, воздух с целью сведения к минимуму теплопередачи за счет теплопроводности и/или конвекции. Возможны и другие конструкции теплоизолятора 24, в том числе, с использованием теплоизоляционных материалов, например, подходящих пеноматериалов, в дополнение к двустенной гильзе или взамен неё.
В передней части каркаса 16 имеется отверстие 30 на ротовом конце 11 устройства 10, через которое пользователь может вставить в устройство 10 извлечь из него курительный материал. На ротовом конце 11 установлена крышка 31. Крышка 31 может открываться, чтобы курительный материал мог проходить сквозь отверстие 30 при введении его в устройство 10 и извлечении из него, и закрываться, чтобы закрывать отверстие 30 с целью обеспечения чистоты внутри устройства 10 в периоды, когда устройство 10 не используется, и предотвращения повреждения внутренней части устройства 10. В рассматриваемом примере крышка 31 выполнена сдвижной и может скользить, закрывая и открывая отверстие 30. В других вариантах выполнения крышка 31 может быть шарнирной; возможны и другие варианты выполнения. В рассматриваемом примере крышка 31 выполнена совместно с передним компонентом 32.
Передний компонент 32 имеет по меньшей мере одну часть. В показанном примере передний компонент 32 содержит три части: передний элемент 32a, промежуточный элемент 32b и задний элемент 32c. Промежуточный элемент 32b может быть прикреплен к заднему элементу 32c, например, с помощью клея, в том числе посредством двухсторонней самоклеящейся ленты.
Передняя крышка 31 устройства 10 соединена с передним компонентом 32 с возможностью скольжения. Передняя крышка 31 может скользить и соединяться с передним компонентом 32 с помощью комбинации выступов и вырезов. В показанном примере передняя крышка 31 имеет с тыльной стороны выступ 31′, который входит в прорезь или канал 32′ в переднем компоненте 32. Передняя крышка 31 может быть прикреплена с помощью винта 32′′, который, тем не менее, позволяет передней крышке 31 скользить вверх-вниз по каналу 32′.
На фиг. 3 показан стержень 50 с курительным материалом 51, вставленный частично через переднее отверстие 30 таким образом, что (по меньшей мере) курительный материал 51 располагается в нагревательной камере 23 нагревателя 20, и при активации нагревателя 20 курительный материал 51 нагревается. В рассматриваемом примере стержень 50 на ротовом конце имеет мундштук, содержащий один или несколько фильтров для фильтрации аэрозоля и/или охлаждающий элемент 52 для охлаждения аэрозоля. Фильтрующий/охлаждающий элемент 52 отделен от курительного материала пространством 53, а от ротового конца стержня 50 – еще одним пространством 54.
В задней стенке 18 корпуса 14 на дальнем конце 12 устройства 10 выполнено отверстие 35. На дальнем конце 12 также установлена крышка 36. Крышка 36 может открываться, обеспечивая доступ к отверстию 35 на дальнем конце 12, и закрываться, закрывая отверстие 35 на этом конце 12. Крышка 36 в данном примере является откидной. В других вариантах крышка 36 может быть сдвижной; возможны и другие варианты выполнения. Если крышка 36 на дальнем конце 12 является откидной, она может быть выполнена в виде крышки с «гибким шарниром». Более предпочтительно, если крышка 36 является отдельным компонентом, а шарнир для крышки 36 является пружинным.
В собранном устройстве 10 нагреватель 20, как правило, выполнен в виде полой цилиндрической трубки и расположен внутри каркаса 16, так что один конец полой трубки по текучей среде соединен с отверстием 30 на ротовом конце 11, а другой конец полой трубки – с отверстием 35 на дальнем конце.
При использовании устройства пользователь закрывает крышку 36 на дальнем конце 12, чтобы закрыть отверстие 35, и открывает крышку 30 на ротовом конце 11. Затем пользователь вставляет стержень 50 с курительным материалом 51 через отверстие 30 на ротовом конце 11 в нагревательную камеру 23 нагревателя 20, активирует устройство 10, чтобы нагреть курительный материал 51 для генерирования аэрозоля для вдыхания, а затем извлекает стержень 50 с использованным курительным материалом 51 из устройства 10 через отверстие 30 на ротовом конце 11. После использования устройства 10 пользователь может открыть крышку 36 на дальнем конце 12, чтобы открыть отверстие 35 на дальнем конце 12. Отверстие 35 на дальнем конце 12 обеспечивает пользователю доступ внутрь устройства 10, в частности, в области отверстия 35 на дальнем конце 12. Это дает пользователю возможность произвести очистку внутренней части устройства 10 в области отверстия 35 на дальнем конце 12, когда это бывает необходимо и по желанию. Этот доступ на дальнем конце 12 частично дает пользователю возможность очистки внутренней части нагревателя 20 и нагревательной камеры 23 на дальнем конце 12. Действительно, поскольку нагреватель 20 расположен между отверстиями 30 и 35 на ротовом и дальнем концах 11 и 12, соответственно, а полый нагреватель 20 представляет собой фактически прямое сквозное отверстие, проходящее сквозь все устройство 10 от отверстия 30 до отверстия 35, пользователь может свободно вычистить практически всю внутреннюю поверхность нагревательной камеры 23. Для этого пользователь может «войти» в нагревательную камеру 23 на выбор через отверстие 30 или 35. С этой целью пользователь может использовать одно или несколько различных очищающих устройств, например, таких как классический ершик для чистки трубок, щетка и другие аналогичные устройства.
В рассматриваемом варианте осуществления изобретения нагревательная камера 23 имеет участок с уменьшенным внутренним диаметром, расположенный ближе к дальнему концу 12. Уменьшение внутреннего диаметра обеспечивает торцовый упор для курительного материала, вставляемого через первое отверстие 30 на ротовом конце 11, и предотвращает возможность выпадения курительного материала из второго отверстия 35 на дальнем конце 12. В рассматриваемом примере этот участок уменьшенного внутреннего диаметра образован с помощью полой трубки 40, расположенной в конце нагревательной камеры 23 рядом с дальним концом 12. Полая трубка 40 в данном примере имеет головку или фланец 41 большего диаметра. Полая трубка 40 может быть изготовлена из пластика, например, из полиэфирэфиркетона (ПЭЭК). Полая трубка 40 может быть зафиксирована на своем месте, например, с помощью клея или поворотно-запорного механизма.
При изготовлении устройства 10 полую трубку 40 вставляют снаружи в отверстие 35 на дальнем конце 12 так, чтобы головка или фланец 41 упирался в каркас 16, фиксируя полую трубку 40 в заданном положении. Нагреватель 20 расположен внутри каркаса 16, и полая трубка 40 входит в дальний конец внутренней камеры 23 нагревателя 20. Таким образом, в данном случае полая трубка 40 образует внутри нагревательной камеры 23 участок уменьшенного внутреннего диаметра, выполняющий функцию упора для курительного материала, вставляемого во внутреннюю камеру 23 нагревателя 20, а также поддерживающий и фиксирующий нагреватель 20 в устройстве 10 на дальнем конце 12. Следует отметить, что на ротовом конце 11 выполнен трубчатый раструб 33, образующий опору для переднего конца нагревателя 20 и его фиксацию.
Установлено, что важным требованием для устройства 10 является изоляция (или по меньшей мере частичная изоляция) проходящего через внутреннюю камеру 23 нагревателя 20 воздушного потока от остальных частей устройства 10. Это необходимо для того, чтобы предотвратить или по меньшей мере свести к минимуму загрязнение воздушного потока, проходящего по внутренней камере 23 нагревателя 20, воздухом, прошедшим через схему управления и/или источник питания 22 и т.д. Аналогичным образом, это необходимо также для того, чтобы предотвратить или по меньшей мере свести к минимуму загрязнение воздуха, проходящего через схему управления и/или источник питания 22 и т.д., воздушным потоком, прошедшим по внутренней камере 23 нагревателя 20.
Как показано на фиг. 3 и 4, нагреватель 20 устройства 10 может быть выполнен из листа, т.е. в целом из плоского листового материала, скатанного в трубку и уплотненного по длине. Скатанный нагреватель 20 имеет форму трубки с первым и вторым концами и полой центральной частью. В полую центральную часть может вставляться курительный материал. Курительный материал вставляется в полую центральную часть через один из концов. Трубка уплотнена по всей своей длине, так что во время использования предотвращается поступление воздуха в нагреватель или выход воздуха из нагревателя каким-либо другим путем, кроме как через первый и/или второй конец. Уплотнение трубки может быть осуществлено с помощью адгезива или специального контактного клея. Нагреватель 20 может быть тонкопленочным.
Трубчатый нагреватель 20 может быть изготовлен в виде подложки с выполненной на ней по меньшей мере одной токопроводящей дорожкой. Подложка может быть выполнена в форме листа и может содержать, например, слой пластика. В конкретном примере слой пластика представляет собой слой полиимида. Токопроводящая дорожка может быть напечатана или каким-либо иным способом нанесена на указанный слой. Трубчатый нагреватель 20 может содержать еще один слой пластика, расположенный на токопроводящей дорожке или над ней. В рассматриваемом примере токопроводящая дорожка расположена между двумя слоями пластика.
Как показано на фиг. 3 и 4, трубчатый нагреватель 20 расположен в первом отсеке 38, который можно называть нагревательным отсеком устройства 10. Устройство 10 может содержать также второй отсек 60, который можно называть отсеком электроники 60, содержащий по меньшей мере один из следующих компонентов: схему управления 21 и источник питания 22. В примере, показанном на фиг. 3 и 4, отсек электроники 60 содержит как схему управления 21, так и источник питания 22. Первый (нагревательный) отсек 38 может быть изолирован от второго отсека 60 (отсека электроники), таким образом, чтобы оба этих отсека были практически герметично отделены друг от друга с целью сведения к минимуму или предотвращения воздухо- или парообмена между указанными отсеками 38, 60. Герметичное уплотнение или изоляция отсеков 38, 60 может быть такой, чтобы только пренебрежимо малое количество воздуха протекало между ними. В рассматриваемом конкретном примере изоляция отсеков 38, 60 выполнена таким образом, что количество воздуха или пара, проходящего между отсеками 38, 60, составляет менее 1% общего расхода воздуха, проходящего через нагревательную камеру 23, предпочтительно, 0%. (Как видно из чертежей, между указанными отсеками 38, 60 имеется канал 62, по которому проходит конец проводника 64 нагревателя. Конец проводника 64 соединяет нагреватель 20 со схемой управления 21 и источником питания 22 в отсеке 60 электроники. Этот элемент будет рассмотрен ниже.)
Как показано на фиг. 3 и 4, устройство 10 в рассматриваемом примере содержит разделительную стенку 66 между первым отсеком 38, нагревательным и вторым отсеком 60, отсеком электроники. Разделительная стенка 66 может быть отдельным элементом или может быть выполнена в виде единой детали с каркасом 16 или каркасными элементами. В показанном примере разделительная стенка 66 расположена между передней частью устройства 10 и его задней стенкой 18. Разделительная стенка 66 может частично образовывать один или оба из нижеуказанных элементов, а именно, первый, нагревательный отсек 38 и второй отсек 60, отсек электроники. Разделительная стенка 66 может быть выполнена из термопластика, такого как акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС), поскольку разделительная стенка 66 может испытывать непрямое тепловое воздействие от нагревателя 20 и должна выдерживать такое тепловое воздействие. Разделительная стенка 66 может быть покрыта уплотнительным материалом, например, термополиуретаном (ТПУ), для герметизации возможных каналов прохождения воздуха из отсека электроники в область снаружи каркаса 16.
В рассматриваемом примере передняя кромка разделительной стенки 66 входит в углубление 67 в каркасе 16, образуя соединение типа шпунтового для упрощения конструкции и сборки устройства 10. Задняя кромка разделительной стенки 66 в рассматриваемом примере входит в уплотнение 68, также образуя шпунтовое соединение. Уплотнение 68, в которое входит разделительная стенка 66, является упругим. Уплотнение 68 может быть выполнено, например, из одного или нескольких полимеров, таких как силикон или резина, и может быть изготовлено, например, в форме прокладки или манжетного уплотнения литьем под давлением. В других, не показанных примерах, передняя кромка разделительной стенки 66 также может входить в уплотнение, аналогичное уплотнению 68 для задней кромки.
На фиг. 5 – 7 приведены увеличенные изображения конкретных областей устройства 10, показанного на фиг. 4. Каждая из фиг. 5 – 7 демонстрирует по меньшей мере одно уплотнение в устройстве 10, обеспечивающее практически герметичное соединение нагревательного отсека 38 с отсеком 60 электроники. Разумеется, в конкретных примерах выполнения устройства возможно использование целого ряда различных уплотнений, и не все они могут одновременно присутствовать в вариантах реализации изобретения. Иными словами, устройства в некоторых вариантах осуществления изобретения могут содержать только одно описываемое здесь уплотнение, несколько описываемых уплотнений, а также все описываемые уплотнения.
На фиг. 5 показано уплотнение 72 между корпусом 14 устройства 10 и передним элементом 32a переднего компонента 32. Уплотнение 72 расположено в канавке или углублении 80, выполненном либо в переднем элементе 32′ переднего компонента 32, либо в корпусе 14, либо в обоих указанных элементах. Уплотнение 72 может сжиматься, образуя плотное соединение корпуса 14 с передним компонентом 32. Уплотнение 72 представляет собой упругий элемент. Уплотнение 72 может быть выполнено из одного или нескольких полимеров, например, из силикона или резины. На уплотнение 72 может быть нанесен уплотнительный материал, например, термополиуретан.
На фиг. 6 показано уплотнение 74 между корпусом 14 устройства 10 и задней стенкой 18. Уплотнение 74 расположено в канавке или углублении 82, выполненном либо в задней стенке 18, либо в корпусе 14, либо в обоих указанных элементах. Уплотнение 74 может сжиматься, образуя плотное соединение корпуса 14 с задней стенкой 18. Уплотнение 74 представляет собой упругий элемент. Уплотнение 74 может быть выполнено из одного или нескольких полимеров, например, из силикона или резины. На уплотнение 74 может быть нанесен уплотнительный материал, например, термополиуретан.
На фиг. 7 показано уплотнение 68, в которое входит второй конец разделительной стенки 66. На фиг. 7 показано также уплотнение 70, расположенное напротив уплотнения 68, в которое входит второй конец разделительной стенки 66. Два показанных уплотнения 68, 70 расположены между первым отсеком 38 и вторым отсеком 60. Уплотнения 68, 70 упираются друг в друга, таким образом, что соединение между уплотнениями 68, 70 является практически герметичным. Уплотнение 70 в данном примере является упругим элементом. Уплотнение 70 может быть выполнено из одного или нескольких полимеров, таких как силикон или резина.
Как указано выше, в рассматриваемом примере между отсеками 38, 60 имеется канал 62, по которому проходит конец проводника 64 нагревателя 20, обеспечивающий соединение нагревателя 20 по меньшей мере с источником питания 22. В рассматриваемом примере конец проводника 64 нагревателя соединяет нагреватель 20 со схемой управления 21 и с источником питания 22 в отсеке 60 электроники.
На фиг. 7 в увеличенном масштабе показана область вокруг канала 62 между отсеками 38 и 60. Конец проводника 64 нагревателя занимает канал 62 и расположен между уплотнением 68, в которое входит второй конец разделительной стенки 66, и уплотнением 70, расположенным напротив уплотнения 68, в которое входит второй конец разделительной стенки 66. Уплотнения 68 и 70 прижаты к концу проводника 64 нагревателя, обеспечивая практически герметичное соединение между отсеками 38 и 60.
На фиг. 8 приведен вид устройства 10 в поперечном разрезе. На фиг. 9 и 10 показаны увеличенные изображения двух областей устройства 10, показанного на фиг. 8.
Как показано на фиг. 8 – 10, разделительная стенка 66 расположена между стенками каркаса 16 устройства 10. Первая кромка разделительной стенки 66 входит в углубление 16′ в каркасе 16 устройства 10, образуя шпунтовое соединение. Первая кромка разделительной стенки 66 может быть закреплена в углублении 16′ каркаса 16, например, с помощью адгезива или просто за счет прессовой посадки или посадки с натягом.
Показанная разделительная стенка 66 содержит канавку 84 вдоль второй кромки разделительной стенки 66. В канавке 84 разделительной стенки 66 расположено уплотнение 76. Уплотнение 76 прижато к каркасу 16 устройства 10. Конструкция уплотнения 76 и канавки 84 обеспечивает практически герметичное соединение по второй кромке разделительной стенки 66. Уплотнение 76 представляет собой упругий элемент. Уплотнение 76 может быть выполнено из одного или нескольких полимеров, таких как силикон или резина. На уплотнение 76 может быть нанесен уплотнительный материал, например, термополиуретан в канавке 84.
На фиг. 9 приведено увеличенное изображение области устройства 10, показанного на фиг. 8. Здесь имеется дополнительное уплотнение 78 между корпусом устройства и боковой панелью для обеспечения герметичного соединения между каналом прохождения воздуха и электронным отсеком. Дополнительное уплотнение 78 расположено в канавке 86, и на него нанесен уплотнительный материал, например, термополиуретан, который зажат между корпусом 14 и каркасом 16.
Рассмотренные выше различные варианты осуществления изобретения были показаны только в целях упрощения понимания и иллюстрации особенностей настоящего изобретения. Эти варианты приведены лишь в качестве иллюстративных примеров и не являются исчерпывающими или исключительными. Следует иметь в виду, что описанные выше преимущества, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, особенности, конструкции и/или другие аспекты настоящего изобретения никоим образом не ограничивают объем настоящего изобретения, который определяется формулой изобретения, и что могут использоваться другие варианты осуществления изобретения, и могут производиться модификации без выхода за объем формулы изобретения. Различные варианты осуществления изобретения могут соответствующим образом содержать, состоять или состоять в целом из соответствующих комбинаций описанных элементов, компонентов, особенностей, деталей, операций, средств и т.д., отличных от представленных в настоящем описании.
1. Устройство для нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого курительного материала, содержащее корпус для приема курительного материала;
по меньшей мере один нагреватель, расположенный внутри корпуса для нагревания курительного материала, вставляемого при использовании в указанный корпус с возможностью извлечения, при этом нагреватель имеет первый и второй концы и полую центральную часть, в которую при использовании вставлен удаляемый курительный материал, выполненную из свернутого в трубку листа, уплотненного по длине с помощью адгезива для предотвращения выхода воздуха из нагревателя или попадания воздуха в нагреватель каким-либо иным путем, кроме как через первый и/или второй конец; и
теплоизолятор, окружающий по меньшей мере часть нагревателя, для уменьшения потери тепла от нагревателя в окружающую среду вокруг устройства.
2. Устройство по п. 1, в котором теплоизолятор содержит двустенную гильзу.
3. Устройство по любому из пп. 1 или 2, в котором теплоизолятор содержит пеноматериал.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором лист содержит слой пластика.
5. Устройство по п. 4, в котором слой пластика представляет собой слой полиимида.
6. Устройство по любому из пп. 4 или 5, содержащее по меньшей мере одну токопроводящую дорожку, расположенную на указанном слое и образующую нагревательный элемент нагревателя.
7. Устройство по п. 6, содержащее дополнительный слой пластика на токопроводящей дорожке, так что эта дорожка находится между слоями пластика.
8. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором нагреватель является тонкопленочным.
9. Способ формирования нагревателя для устройства нагревания курительного материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого курительного материала, включающий в себя этапы, на которых
сворачивают лист в полую трубку, имеющую первый и второй концы;
уплотняют трубку по её длине с помощью адгезива, чтобы при использовании предотвратить попадание воздуха в нагреватель или выход воздуха из нагревателя каким-либо другим путем, кроме как через первый и/или второй конец; и
окружают по меньшей мере часть нагревателя теплоизолятором для уменьшения потери тепла от нагревателя в окружающую среду вокруг устройства.
10. Способ по п. 9, в котором теплоизолятор содержит двустенную гильзу.
11. Способ по любому из пп. 9 или 10, в котором теплоизолятор содержит пеноматериал.
12. Способ по любому из пп. 9-11, в котором лист содержит слой пластика.
13. Способ по п. 12, в котором слой пластика представляет собой слой полиимида.
14. Способ по любому из пп. 12 или 13, включающий в себя этап, на котором перед закатыванием листа в полую трубку на указанном слое формируют по меньшей мере одну токопроводящую дорожку.
15. Способ по п. 14, включающий в себя этап, на котором формируют дополнительный слой пластика на токопроводящей дорожке, так чтобы токопроводящая дорожка находилась между слоями пластика.
16. Способ по любому из пп. 9-15, в котором нагреватель является тонкопленочным.
