Горючий источник тепла для курительного изделия

Горючий источник тепла для курительного изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к горючему источнику тепла для использования в курительном изделии и к курительному изделию, включающему горючий источник тепла по изобретению.

В данной области предлагалось множество курительных изделий, в которых табак нагревается, но не сгорает. Одна задача таких нагреваемых курительных изделий заключается в том, чтобы уменьшить количество известных вредных компонентов дыма, которые выделяются при горении и пиролитическом разложении табака в традиционных сигаретах. Как правило, в нагреваемых курительных изделиях аэрозоль образуется за счет переноса тепла от горючего топливного элемента или источника тепла к физически отделенному производящему аэрозоль материалу, который может быть расположен внутри, вокруг или позади источника тепла. При использовании горючий источник тепла нагреваемого курительного изделия сгорает, и летучие соединения, выделяющиеся из аэрозоль-генерирующего материала за счет теплопереноса от горючего источника тепла, увлекаются потоком воздуха через нагреваемое курительное изделие. Когда выделяющиеся соединения охлаждаются, они конденсируются, образуя аэрозоль, который вдыхает потребитель.

Например, US-A-4,714,082 описывает курительные изделия, включающие высокоплотный горючий топливный элемент, физически отделенный аэрозоль-генерирующий элемент и теплопроводящий элемент. Теплопроводящий элемент находится в контакте с топливным элементом и производящим аэрозоль элементом вокруг по меньшей мере части их периферических поверхностей и проводит тепло от горящего топливного элемента к производящему аэрозоль элементу. В курительных изделиях по US-A-4,714,082 теплопроводящий элемент предпочтительно, отделен от горящего торца топливного элемента и образует проводящий контейнер, который заключает в себе аэрозоль-генерирующий элемент на протяжении всей его длины.

Международная патентная заявка WO-A2-2009/022232 описывает курительное изделие, содержащее горючий источник тепла, аэрозоль-генерирующий материал позади горючего источника тепла и теплопроводящий элемент, который окружает и находится в контакте с задней частью горючего источника тепла и с прилегающей передней частью аэрозоль-генерирующего материала. В курительном изделии согласно международной патентной заявке WO-A2-2009/022232 аэрозоль-генерирующий материал выступает по меньшей мере около на 3 мм дальше по ходу за пределы теплопроводящего элемента.

Предпочтительно, температура горения горючего источника тепла для использования в нагреваемом курительном изделии не должна быть настолько высокой, чтобы приводить к горению или термическому разложению образующего аэрозоль материала в процессе использование нагреваемого курительного изделия. Однако, кроме того, температура горения горючего источника тепла должна быть предпочтительно, достаточно высокой, чтобы производить достаточное количество тепла для выделения достаточного количества летучих соединений из образующего аэрозоль материала, чтобы производить приемлемый аэрозоль, особенно во время начальных затяжек. Чтобы предотвратить задержку между поджиганием потребителем горючего источника тепла и образованием приемлемого аэрозоля, горючий источник тепла должен быстро достигать надлежащей температуры горения после его поджигания.

Ранее в технике были предложены разнообразные горючие источники тепла на углеродной основе и на неуглеродной основе для использования в нагреваемых курительных изделиях. Горючие источники тепла на углеродной основе и на неуглеродной основе и способы изготовления таких источников тепла описаны, например, в US-A-5,076,297 и US-A-5,146,934.

Хотя в технике известны многочисленные горючие источники тепла на углеродной основе, такие источники тепла часто с трудом поджигаются с помощью желтого пламени традиционной сигаретной зажигалки. Кроме того, при использовании в нагреваемом курительном изделии известные горючие источники тепла на углеродной основе часто не производят достаточное количество тепла после их поджигания, чтобы выделять приемлемый аэрозоль во время начальных затяжек.

В данной области предлагалось использовать окисляющие вещества и другие добавки в горючих источниках тепла на углеродной основе для улучшения их свойств поджигания и горения. Однако такие добавки, как правило, присутствуют лишь в малых количествах относительно общего веса горючего источника тепла на углеродной основе. Например, согласно описанию в европейской патентной заявке EP-A1-0 627 174, окислители, такие как перхлораты, хлораты, нитраты и перманганаты, могут содержаться в описанных источниках тепла на углеродной основе в количестве, составляющем от около 0,05% до 10% и предпочтительно, от около 0,2% до 4% от веса источника тепла.

В настоящее время остается потребность в горючем источнике тепла, который производит достаточное количество тепла, чтобы образовывался приемлемый аэрозоль во время начальных затяжек нагреваемого курительного изделия, но не настолько большое количество тепла, чтобы в результате происходило горение или термическое разложение аэрозоль-генерирующего материала. Кроме того, существует потребность в таком горючем источнике тепла, который является механически и химически устойчивым при температуре и влажности окружающей среды, и который можно легко и быстро поджигать желтым пламенем традиционной сигаретной зажигалки.

По изобретению, предложен горючий источник тепла для курительного изделия, содержащий углерод и по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, в котором по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере около 20% от сухого веса горючего источника тепла. Горючий источник тепла имеет первый участок и противоположный второй участок, причем по меньшей мере часть горючего источника тепла между первым участком и вторым участком обернута в огнестойкую обертку, которая является теплопроводящей и/или по существу непроницаемой для кислорода. После поджигания первого участка горючего источника тепла температура второго участка горючего источника тепла увеличивается до первой температуры, и в процессе последующего горения горючего источника тепла второй участок горючего источника тепла поддерживает вторую температуру, которая является ниже, чем первая температура.

При упоминании в настоящем документе термин «вещество, содействующее горению» означает материал, который выделяет энергию и/или кислород в процессе горения горючего источника тепла.

При упоминании в настоящем документе термин «вещество, содействующее горению» означает материал, который выделяет энергию и/или кислород в процессе горения горючего источника тепла, причем скорость выделения энергии и/или кислорода материалом не ограничивается диффузией кислорода из окружающей среды. Другими словами, скорость выделения энергии и/или кислорода материалом в процессе горения горючего источника тепла, в основном, не зависит от скорости, с которой в материал может поступать кислород из окружающей среды. При упоминании в настоящем документе термин «вещество, содействующее горению» также означает элементарный металл, который выделяет энергию в процессе горения горючего источника тепла, причем температура горения этого элементарного металла составляет менее чем около 500°C и теплота горения элементарного металла составляет по меньшей мере около 5 кДж/г.

При упоминании в настоящем документе термин «вещество, содействующее горению» не включает соли щелочных металлов и карбоновых кислот (такие как цитратные соли щелочных металлов, ацетатные соли щелочных металлов и сукцинатные соли щелочных металлов), галогенидные соли щелочных металлов (такие как хлоридные соли щелочных металлов), карбонатные соли щелочных металлов или фосфатные соли щелочных металлов, которые, как считается, модифицируют горение углерода. Как подробно обсуждается ниже, даже в случае присутствия в большом количестве относительно общего веса горючего источника тепла, такие горючие соли щелочных металлов не выделяют достаточного количества энергии в процессе горения горючего источника тепла, чтобы производить приемлемый аэрозоль во время начальных затяжек.

При упоминании в настоящем документе термины «первый участок» и «второй участок» используются, чтобы обозначать две пространственно разделенные области горючего источника тепла.

При упоминании в настоящем документе термин «огнестойкая обертка» означает оберточный материал, который по существу не повреждается в процессе горения горючего источника тепла.

При упоминании в настоящем документе термин «обертывать» означает, что огнестойкая обертка расположена вокруг и в непосредственном контакте с периферией горючего источника тепла.

По изобретению предложено также курительное изделие, содержащее горючий источник тепла по изобретению.

В частности, по изобретению предложено курительное изделие, содержащее горючий источник тепла по изобретению и аэрозоль-генерирующий материал.

По изобретению, предлагается также курительное изделие, содержащее горючий источник тепла по изобретению и аэрозоль-генерирующий материал, расположенный позади горючего источника тепла, в котором первый участок горючего источника тепла представляет собой передний (расположенный раньше по ходу) конец горючего источника тепла, а второй участок горючего источника тепла представляет собой задний (расположенный дальше по ходу) конец горючего источника тепла.

При упоминании в настоящем документе термины «передний» и «задний» используются, чтобы описывать относительные положения компонентов или частей компонентов курительных изделий по изобретению относительно направления потока воздуха, втягиваемого через курительные изделия в процессе их использования.

Предпочтительно, по меньшей мере задняя часть горючего источника тепла обернута в огнестойкую обертку.

Предпочтительно, по меньшей мере задняя часть горючего источника тепла и по меньшей мере передняя часть аэрозоль-генерирующего материала обернута в огнестойкую обертку. Согласно таким вариантам выполнения, огнестойкая обертка расположена вокруг и в непосредственном контакте с периферией по меньшей мере задней части горючего источника тепла и периферией по меньшей мере передней части аэрозоль-генерирующего материала.

Предпочтительно, задняя часть аэрозоль-генерирующего материала не обернута в огнестойкую обертку.

Предпочтительно, передняя часть горючего источника тепла не обернута в огнестойкую обертку.

После поджигания их первого участка горючие источники тепла по изобретению претерпевают двухстадийный процесс горения. Во время начальной первой стадии горючие источники тепла по изобретению проявляют «повышение» температуры, и во время последующей второй стадии горючие источники тепла претерпевают устойчивое горение при меньшей температуре. Этот процесс двухстадийного горения отражает температурный профиль второго участка горючих источников тепла по изобретению. Во втором участке горючих источников тепла по изобретению температура первоначально увеличивается до первой «повышенной» температуры, и после температура уменьшается до второй «регулярной» температуры, которая является ниже, чем первая температура. Разность между первой температурой и второй температурой второго участка горючих источников тепла по изобретению определяет величину «повышения» температуры второго участка горючих источников тепла во время первой стадии горения горючих источников тепла.

Следует отметить, что второй участок горючих источников тепла по изобретению может сгорать или нет во время первой и второй стадий горения горючих источников тепла.

Первоначальное «повышение» температуры второго участка горючих источников тепла по изобретению происходит вследствие очень быстрого распространения тепла во всем объеме горючих источников тепла после поджигания их первого участка. Это очень быстрое распространение тепла можно происходить в результате цепной реакции, в которой зажженная часть горючих источников тепла инициирует поджигание прилегающей незажженной части горючих источников тепла.

При использовании курительных изделий по изобретению быстрое увеличение температуры второго участка горючих источников тепла по изобретению до первой «повышенной» температуры приводит к быстрому повышению температуры аэрозоль-генерирующего материала курительных изделий до уровня, при котором летучие органические соединения, придающие запах и вкус, выделяются из аэрозоль-генерирующего материала. Это обеспечивает, что курительные изделия по изобретению производят приемлемый для ощущения аэрозоль уже с первой затяжки. Последующее уменьшение температуры второго участка горючих источников тепла по изобретению до второй «регулярной» температуры обеспечивает, что температура аэрозоль-генерирующего материала курительных изделий не достигает уровня, при котором происходит горение или термическое разложение аэрозоль-генерирующего материала.

Регулирование температуры второго участка горючих источников тепла по изобретению таким способом, как описано выше, предпочтительно, позволяет изготавливать курительные изделия по изобретению, которые не только производят приемлемый для ощущения аэрозоль во время начальных затяжек, но в которых также по существу предотвращается горение или термическое разложение аэрозоль-генерирующего материала.

Горючие источники тепла по изобретению включают по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, причем это по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере около 20% от сухого веса горючего источника тепла.

Количество энергии и/или кислорода, которое производит по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, в процессе горения горючего источника тепла, должно быть достаточным, чтобы в результате этого горючий источник тепла претерпевал двухстадийный процесс горения, который описан выше.

Следует отметить, что количество по меньшей мере одного вещества, содействующего горению, которое должно присутствовать в горючем источнике тепла по изобретению, чтобы обеспечивать двухстадийный процесс, который описан выше, будет изменяться в зависимости от конкретного по меньшей мере одного вещества, содействующего горению, которое присутствует в горючем источнике тепла.

Как правило, чем больше количество энергии и/или кислорода, которое производит по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, в расчете на единицу своей массы, тем меньше количество по меньшей мере одного вещества, содействующего горению, которое должно присутствовать в горючем источнике тепла по изобретению, чтобы обеспечивать двухстадийный процесс горения, который описан выше.

Согласно некоторым вариантам выполнения по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, присутствует в количестве, составляющем предпочтительно, по меньшей мере около 25%, предпочтительнее по меньшей мере около 30%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере около 40% от сухого веса горючего источника тепла.

Предпочтительно, по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, присутствует в количестве, составляющем менее чем около 65% от сухого веса горючего источника тепла.

Согласно некоторым вариантам выполнения по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, присутствует в количестве, составляющем предпочтительно, менее чем около 60%, предпочтительнее менее чем около 55% от сухого веса горючего источника тепла, наиболее предпочтительно, менее чем около 50% от сухого веса горючего источника тепла.

Если не определены другие условия, температуры горючих источников тепла по изобретению, которые приведены в следующем описании настоящего изобретения, показывают собой температуры горючих источников тепла, которые измеряют в условиях изоляции. При упоминании в настоящем документе термины «изоляция» и «изолированный» используются для описания горючего источника тепла по изобретению, который отделен от остальной части курительного изделия по изобретению.

Температуры изолированных горючих источников тепла по изобретению, которые приведены в следующем описании, измеряют, используя термопару, вставленную на коротком расстоянии, составляющем от около 1 мм до около 2 мм, в дальней области второго участка горючего источника тепла.

При упоминании в настоящем документе термин «дальняя область» означает область второго участка горючего источника тепла, которая расположена на максимальном расстоянии от первого участка горючего источника тепла, в которой происходит поджигание.

Предпочтительно, первая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет по меньшей мере около 400°C.

Предпочтительно, первая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет менее чем или равняется около 1200°C.

Предпочтительно, первая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет от около 400°C до около 1200°C.

Вторая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет менее чем первая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению.

Предпочтительно, вторая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет по меньшей мере около 200°C.

Предпочтительно, вторая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет менее чем или равняется около 1000°C.

Предпочтительно, вторая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет от около 200°C до около 1000°C.

Предпочтительно, первая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет по меньшей мере около 400°C, и вторая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет по меньшей мере около 200°C.

Предпочтительно, первая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет менее чем или равняется около 1200°C, и вторая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет менее чем или равняется около 1000°C.

Предпочтительно, вторая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет от около 200°C до около 1000°C, что составляет менее чем первая температура второго участка горючих источников тепла. Предпочтительнее вторая температура второго участка горючих источников тепла по изобретению составляет от около 200°C до около 500°C, что составляет менее чем первая температура второго участка горючих источников тепла.

Первоначальное «повышение» температуры второго участка горючих источников тепла по изобретению предпочтительно, инициируется при низкой температуре путем поджигания первого участка горючих источников тепла с использованием низкоэнергетической зажигалки или другого устройства для поджигания.

Температура поджигания первого участка горючих источников тепла по изобретению составляет предпочтительно, от около 200°C до около 1000°C, предпочтительнее от около 300°C до около 800°C, наиболее предпочтительно, от около 300°C до около 500°C.

Согласно особенно предпочтительным вариантам выполнения изобретения, первый участок горючих источников тепла по изобретению можно поджигать, используя желтое пламя традиционной сигаретной зажигалки в течение 15 секунд или менее, предпочтительнее в течение 10 секунд или менее, наиболее предпочтительно, в течение 5 секунд или менее.

При упоминании в настоящем документе термин «зажженный» используется для обозначения того, что по меньшей мере часть первого участка горючего источника тепла устойчиво горит, и что это горение распространяется в другие части горючего источника тепла.

На температуру второго участка горючих источников тепла по изобретению не оказывает непосредственного влияния температура зажигалки или других зажигательных устройств, используемых для поджигания их первого участка.

После поджигания первого участка горючих источников тепла по изобретению температура второго участка горючих источников тепла предпочтительно, увеличивается до первой температуры со скоростью, составляющей от около 100°C в секунду до около 1000°C в секунду, предпочтительнее со скоростью, составляющей от около 400°C в секунду до около 800°C в секунду.

После поджигания первого участка горючих источников тепла по изобретению температура второго участка горючих источников тепла предпочтительно, увеличивается до первой температуры, составляющей от около L/20 секунд до около 2L секунд, предпочтительнее от около L/10 секунд до около L секунд, наиболее предпочтительно, от около L/10 секунд до около L/2 секунд. При упоминании в настоящем документе термин «L» означает расстояние в миллиметрах между первым участком горючих источников тепла по изобретению, в котором происходит поджигание, и противоположным вторым участком горючих источников тепла.

Например, если расстояние в миллиметрах между первым участком и вторым участком горючего источника тепла по изобретению составляет около 10 мм, после поджигания первого участка горючего источника тепла температуры второго участка горючего источника тепла предпочтительно, увеличивается до первой температуры в течение времени, составляющего от около 0,5 секунды до около 20 секундами, предпочтительнее от около 1 секундой до около 10 секундами, наиболее предпочтительно, от около 1 секундой до около 5 секундами.

Как описано выше, после быстрого увеличения до первой «повышенной» температуры температура второго участка горючих источников тепла по изобретению затем постепенно уменьшается до второй «регулярной» температуры. Предпочтительно, температура второго участка горючих источников тепла по изобретению уменьшается от первой температуры до второй температуры в течение времени, составляющего около 1 секундой до около 30 секундами, предпочтительнее от около 1 секундой до около 20 секундами, наиболее предпочтительно, от около 1 секундой до около 15 секундами. Согласно особенно предпочтительным вариантам выполнения изобретения, температура второго участка горючих источников тепла по изобретению уменьшается от первой температуры до второй температуры в течение времени, составляющего от около 1 секундой до около 10 секундами, предпочтительнее от около 1 секундой до около 5 секундами.

Предпочтительно, температура второго участка горючих источников тепла по изобретению остается по существу постоянной на уровне второй температуры по меньшей мере в течение около 3 минут, предпочтительнее по меньшей мере в течение 4 минут, наиболее предпочтительно, по меньшей мере в течение 5 минут.

При упоминании в настоящем документе термин «по существу устойчивый» используется для описания изменчивости температуры, составляющей менее чем или равной около 50°C.

Первая и вторая температуры второго участка горючих источников тепла по изобретению при измерении внутри курительных изделий по изобретению могут быть такими же, как первая и вторая температуры второго участка горючих источников тепла по изобретению при измерении в условиях изоляции.

Однако следует отметить, что при использовании в курительных изделиях по изобретению на температуру второго участка горючих источников тепла по изобретению могут влиять, например, состав, количество, форма, размеры и расположение аэрозоль-генерирующего материала и других компонентов курительных изделий. Следовательно, первая и вторая температуры второго участка горючих источников тепла по изобретению при измерении внутри курительных изделий по изобретению могут отличаться от первой и второй температур второго участка горючих источников тепла по изобретению при измерении в условиях изоляции.

Можно изготавливать горючие источники тепла по изобретению, имеющие различные формы и размеры в зависимости от их предполагаемого использования.

Предпочтительно, горючие источники тепла по изобретению показывают собой продолговатые горючие источники тепла. Первый участок продолговатых горючих источников тепла по изобретению представляет собой первый конец продолговатых горючих источников тепла, и второй участок продолговатых горючих источников тепла по изобретению представляет собой противоположный второй конец продолговатых горючих источников тепла.

Согласно предпочтительный вариант выполнения изобретения, предложен продолговатый горючий источник тепла для курительного изделия, содержащий углерод и по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, в котором по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере около 20% от сухого веса горючего источника тепла, причем этот продолговатый горючий источник тепла имеет передний конец и противоположный задний конец, при этом по меньшей мере часть продолговатого горючего источника тепла между передним концом и задним концом обернута в огнестойкую обертку, которая является теплопроводящей и/или по существу непроницаемой для кислорода, причем после поджигания переднего торца продолговатого горючего источника тепла температура заднего конца продолговатого горючего источника тепла повышается до первой температуры, и в процессе последующего горения продолговатого горючего источника тепла задний конец продолговатого горючего источника тепла поддерживает вторую температуру, которая ниже первой температуры.

Предпочтительно, продолговатые горючие источники тепла по изобретению имеют по существу стержнеобразную форму.

Предпочтительнее, продолговатые горючие источники тепла по изобретению являются по существу цилиндрическими. Первый участок цилиндрических горючих источников тепла по изобретению представляет собой первую торцевую поверхность цилиндрических горючих источников тепла, и второй участок цилиндрических горючих источников тепла по изобретению представляет собой противоположную вторую торцевую поверхность цилиндрических горючих источников тепла.

Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения, предложен цилиндрический горючий источник тепла для курительного изделия, содержащий углерод и по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, в котором по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере около 20% от сухого веса горючего источника тепла, причем данный цилиндрический горючий источник тепла имеет переднюю торцевую поверхность и противоположную заднюю торцевую поверхность, причем по меньшей мере часть цилиндрического горючего источника тепла между передней торцевой поверхностью и задней торцевой поверхностью обернута в огнестойкую обертку, которая является теплопроводящей и/или по существу непроницаемой для кислорода, при этом после поджигания передней торцевой поверхности цилиндрического горючего источника тепла температура задней торцевой поверхности цилиндрического горючего источника тепла увеличивается до первой температуры, и в процессе последующего горения цилиндрического горючего источника тепла задняя торцевая поверхность цилиндрического горючего источника тепла поддерживает вторую температуру, которая является ниже, чем первая температура.

Предпочтительно, продолговатые горючие источники тепла по изобретению имеют по существу круглое, овальное или эллиптическое поперечное сечение.

Предпочтительно, продолговатые горючие источники тепла по изобретению имеют диаметр, составляющий от около 5 мм до около 9 мм, предпочтительнее от около 7 мм до около 8 мм. При упоминании в настоящем документе термин «диаметр» означает максимальный поперечный размер продолговатых горючих источников тепла по изобретению.

Предпочтительно, продолговатые горючие источники тепла по изобретению являются по существу однородными по диаметру. Однако, в качестве альтернативы, продолговатые горючие источники тепла по изобретению могут иметь сужение, таким образом, что диаметр заднего конца продолговатых горючих источников тепла является больше, чем диаметр переднего конца продолговатых горючих источников тепла.

Предпочтительно, продолговатые горючие источники тепла по изобретению имеют длину, составляющую от около 7 мм до около 17 мм, предпочтительнее от около 11 мм до около 15 мм, наиболее предпочтительно, от около 11 мм до около 13 мм. При упоминании в настоящем документе термин «длина» означает максимальный продольный размер продолговатого горючего источника тепла по изобретению между его передним концом и задним концом.

Продолговатые горючие источники тепла по изобретению могут быть обернуты огнестойкой оберткой на протяжении по существу всей их длины. В качестве альтернативы, продолговатые горючие источники тепла по изобретению могут быть обернуты огнестойкой оберткой на протяжении только части их длины.

Предпочтительно, по меньшей мере задняя часть продолговатых горючих источников тепла по изобретению обернута в огнестойкую обертку.

Предпочтительно, передняя часть продолговатых горючих источников тепла по изобретению не обернута в огнестойкую обертку.

Горючие источники тепла по изобретению могут быть обернуты теплопроводящей огнестойкой оберткой.

При использовании курительных изделий по изобретению тепло, производимое в процессе горения горючих источников тепла по изобретению, обернутых теплопроводящей огнестойкой оберткой, можно направлять путем теплопередачи в аэрозоль-генерирующий материал курительных изделий через теплопроводящую огнестойкую обертку. Это может в значительной степени влиять на температуру второго участка горючих источников тепла. Отвод тепла, который осуществляется за счет теплопереноса через теплопроводящий материал, может в значительной степени снижать температуру второго участка горючих источников тепла. Это увеличивает разность между первой температурой и второй температурой второго участка горючих источников тепла, и, таким образом, увеличивается «повышение» температуры второго участка горючих источников тепла.

Согласно таким вариантам выполнения, при использовании отвода тепла, который осуществляется за счет теплопереноса через теплопроводящую огнестойкую обертку, эта огнестойкая обертка может поддерживать вторую температуру второго участка горючих источников тепла в значительной степени ниже температуры самовозгорания второго участка горючих источников тепла.

В качестве альтернативы или дополнения, горючие источники тепла по изобретению могут быть обернуты огнестойкой оберткой, ограничивающей или уменьшающей доступ кислорода по меньшей мере в часть горючих источников тепла, обернутую огнестойкой оберткой. Например, горючие источники тепла по изобретению могут быть обернуты по существу непроницаемой для кислорода огнестойкой оберткой.

Согласно таким вариантам выполнения по меньшей мере часть горючих источников тепла, обернутая непроницаемой для кислорода огнестойкой оберткой, по существу не имеет доступа к кислороду. Таким образом, согласно этим вариантам выполнения по меньшей мере часть горючих источников тепла, обернутая непроницаемой для кислорода огнестойкой оберткой, сама не сгорает в процессе второй стадия горения горючих источников тепла.

Предпочтительно, горючие источники тепла по изобретению обернуты в огнестойкую обертку, которая является одновременно теплопроводящей и непроницаемой для кислорода.

Подходящие огнестойкие обертки для использования по изобретению включают, без ограничения, обертки на основе металлической фольги, такие как, например, обертки на основе алюминиевой фольги, обертки на основе стальной фольги, обертки на основе железной фольги и обертки на основе медной фольги; обертки на основе фольги из металлического сплава; обертки на основе графитовой фольги; обертки на основе стеклянных волокон; обертки на основе керамических волокон; и определенные бумажные обертки.

Предпочтительно, горючие источники тепла по изобретению являются по существу однородными по составу.

Однако горючие источники тепла по изобретению могут, в качестве альтернативы, представлять собой композитные горючие источники тепла.

Предпочтительно, горючие источники тепла по изобретению имеют содержание углерода, составляющее по меньшей мере около 35%, предпочтительнее по меньшей мере около 40%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере около 45% от сухого веса горючего источника тепла.

Согласно некоторым вариантам выполнения, горючие источники тепла, используемые в настоящем изобретении, могут представлять собой горючие источники тепла на углеродной основе.

При упоминании в настоящем документе термин «источник тепла на углеродной основе» используется, чтобы описывать источник тепла, который состоит, в основном, из углерода.

Горючие источники тепла на углеродной основе по изобретению предпочтительно, имеют содержание углерода, составляющее по меньшей мере около 50%, предпочтительнее по меньшей мере около 60%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере около 80% от сухого веса горючего источника тепла на углеродной основе.

Предпочтительно, горючие источники тепла по изобретению имеют пористость, составляющую от около 20% до около 80%, предпочтительнее от около 40% до около 60%.

Горючие источники тепла по изобретению предпочтительно, включают по меньшей мере одно вещество, содействующее горению, которое выделяет энергию в процессе поджигания первого участка горючих источников тепла.

Согласно таким вариантам выполнения, выделение энергии указанным по меньшей мере одним веществом, содействующим горению, после поджигания первого участка горючих источников тепла, непосредственно вызывает «повышение» температуры во время первой стадии горения горючих источников тепла. Это отражает температурный профиль второго участка горючих источников тепла.

Как указано выше, при упоминании в настоящем документе термин «вещество, содействующее горению» не включает соли щелочных металлов и карбоновых кислот (такие как цитратные соли щелочных металлов, ацетатные соли щелочных металлов и сукцинатные соли щелочных металлов), галогенидные соли щелочных металлов (такие как хлоридные соли щелочных металлов), карбонатные соли щелочных металлов или фосфатные соли щелочных металлов. Как проиллюстрировано на Фиг.9, даже когда они присутствуют в большом количестве относительно общего веса горючего источника тепла, такие горючие соли щелочных металлов не выделяют достаточную энергию в процессе горения горючего источника тепла, чтобы вызывать «повышение» температуры во время первой стадии горения горючего источника тепла.

Горючие источники тепла по изобретению могут включать один или более веществ, содействующих горению, состоящих из одного элемента или соединения, которые выделяют энергию после поджигания первого участка горючих источников тепла. Например, согласно определенным вариантам выполнения, горючие источники тепла, используемые в настоящем изобретении, могут включать один или более энергетических материалов, состоящих из одного элемента или соединения, которые реагируют экзотермически с кислородом после поджигания первого участка горючих источников тепла. Примеры подходящих энергетических материалов включают, без ограничения, алюминий, железо, магний и цирконий.

В качестве альтернативы или дополнения, горючие источники тепла по изобретению могут включать один или более веществ, содействующих горению, включающих два или более элементов или соединений, которые реагируют друг с другом, выделяя энергию после поджигания первого участка горючих источников тепла. Например, согласно определенным вариантам выполнения, горючие источники тепла, используемые в настоящем изобретении, могут включать один или более термитных смесей или термитных композитных материалов, включающих восстанавливающее вещество, такое как, например, металл, и окисляющее вещество, такое как, наприм