Нагревание курительного материала

Нагревание курительного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нагреванию курительного материала.

В курительных изделиях, например сигаретах и сигарах, в процессе использования сжигают табак для создания табачного дыма. Предпринимались попытки создания альтернативы этим курительным изделиям в виде продуктов, выделяющих соединения без создания табачного дыма. Примерами таких продуктов могут служить так называемые продукты, нагреваемые без горения, которые выделяют соединения при нагревании табака, без его сжигания.

В настоящем изобретении предлагается устройство для испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала для его вдыхания, включающее пленочный нагреватель, выполненный с возможностью нагревания курительного материала для испарения по меньшей мере одного упомянутого компонента курительного материала, и тепловую изоляцию, имеющую внутреннюю область (слой), разреженную до более низкого давления, чем снаружи изоляции.

Пленочным нагревателем может быть пленочный полиимидный нагреватель.

Толщина нагревателя может составлять менее 1 мм.

Толщина нагревателя может составлять менее 0,5 мм.

Толщина нагревателя может составлять примерно от 0,2 до 0,0002 мм.

Устройство может включать тепловую изоляцию, составляющую единое целое с нагревателем.

Устройство может включать тепловую изоляцию, покрытую нагревателем.

Устройство может включать тепловую изоляцию, отделенную от нагревателя защитным слоем.

Защитный слой может представлять собой слой нержавеющей стали.

Секции стенки изоляции по обеим сторонам внутреннего слоя могут сходиться к герметизированному газоотводному отверстию.

Толщина изоляции может составлять менее примерно 1 мм.

Толщина изоляции может составлять менее примерно 0,1 мм.

Толщина изоляции может составлять примерно от 1 до 0,001 мм.

Устройство может иметь мундштук для вдыхания испарившихся компонентов курительного материала.

Устройство может быть выполнено с возможностью нагревания курительного материала без сжигания курительного материала.

В соответствии с изобретением, предложен способ изготовления устройства и способ нагревания курительного материала посредством этого устройства.

Также предложен курительный материал для использования с описанным устройством, в частности, секции которого, предназначенные для нагрева зоной нагрева нагревателя, имеют массу от 0,2 до 1,0 г.

Кроме того, предложена система для испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала для его вдыхания, включающая описанные устройство и курительный материал.

Изоляция может быть расположена между камерой нагрева курительного материала и внешней стороной устройства для снижения потерь тепла от нагретого курительного материала.

Изоляция может быть расположена коаксиально вокруг камеры нагрева.

Камера нагрева курительного материала может представлять собой в целом трубчатую камеру нагрева, а изоляция может быть расположена вокруг продольной поверхности трубчатой камеры нагрева.

Изоляция может представлять собой изоляцию в виде в целом трубчатого тела, расположенного вокруг камеры нагрева.

Камера нагрева курительного материала может быть расположена между изоляцией и нагревателем.

Нагреватель может быть расположен между камерой нагрева курительного материала и изоляцией.

Изоляция может быть расположена снаружи нагревателя.

Нагреватель может быть расположен коаксиально вокруг камеры нагрева, а изоляция может быть расположена коаксиально вокруг нагревателя.

Изоляция может включать материал, отражающий инфракрасное излучение, для ослабления распространения инфракрасного излучения через изоляцию.

Изоляция может иметь наружную стенку, окружающую внутренний слой.

Внутренняя поверхность стенки может иметь покрытие, отражающее инфракрасное излучение, для отражения этого излучения внутрь внутреннего слоя.

Стенка может включать слой нержавеющей стали, толщиной по меньшей мере примерно 100 мкм.

Секции стенки с каждой стороны внутреннего слоя могут быть соединены соединительной секцией стенки, проходящей по непрямому пути между секциями с каждой стороны внутреннего слоя.

Давление во внутреннем слое может составлять примерно от 0,1 до 0,001 мбар.

Коэффициент теплопередачи изоляции может составлять примерно от 1,10 до 1,40 Вт/(м²K), когда температура изоляции составляет в интервале от 150 до 250 градусов Цельсия.

Внутренний слой может содержать пористый материал.

Сходящиеся секции стенки могут сходиться в концевой зоне изоляции.

Нагреватель может быть электрическим.

Далее, для иллюстрации изобретения приводятся варианты его выполнения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

на фиг. 1 схематически представлено поперечное сечение устройства, выполненного с возможностью нагревания курительного материала для высвобождения ароматических соединений и(или) никотина из курительного материала;

на фиг. 2 представлен в перспективе с частичным вырезом вид устройства, выполненного с возможностью нагревания курительного материала для высвобождения ароматических соединений и(или) никотина из курительного материала;

на фиг. 3 представлен в перспективе с частичным вырезом вид устройства, выполненного с возможностью нагревания курительного материала, в котором курительный материал помещен вокруг удлиненного керамического нагревателя, разделенного на радиальные нагревательные секции;

на фиг. 4 представлено в разобранном виде устройство, выполненное с возможностью нагревания курительного материала, в котором курительный материал размещен вокруг удлиненного керамического нагревателя, разделенного на радиальные нагревательные секции;

на фиг. 5 представлена блок-схема способа активизации зон нагрева и открывания и закрывания клапанов камеры нагрева во время затяжки;

на фиг. 6 схематически показан газовый поток через устройство, выполненное с возможностью нагревания курительного материала;

на фиг. 7 графически иллюстрируется зависимость нагрева, которая может быть использована для нагревания курительного материала посредством нагревателя;

на фиг. 8 схематически показан уплотнитель курительного материала, выполненный с возможностью уплотнения курительного материала при нагревании;

на фиг. 9 схематически показан разрыхлитель курительного материала, выполненный с возможностью разрыхления курительного материала при нагревании;

на фиг. 10 представлена блок-схема способа уплотнения курительного материала во время нагревания и разрыхления курительного материала для затяжки;

на фиг. 11 схематически представлен вид сечения секции вакуумной изоляции, выполненной с возможностью изолирования нагретого курительного материала от потерь тепла;

на фиг. 12 схематически представлен другой вид сечения секции вакуумной изоляции, выполненной с возможностью изолирования нагретого курительного материала от потерь тепла;

на фиг. 13 схематически представлен вид сечения теплового мостика с низкой теплопроводностью, создающего непрямой путь от высокотемпературной изолирующей стенки к низкотемпературной изолирующей стенке;

на фиг. 14 схематически представлен вид сечения тепловой защиты и теплопрозрачного окна, которое может передвигаться относительно массива курительного материала для выборочной передачи через окно тепловой энергии в различные секции курительного материала; и

на фиг. 15 схематически представлен вид сечения части устройства, выполненного с возможностью нагревания курительного материала, в котором камера нагрева может герметично закрываться запорными клапанами; и

на фиг. 16 схематически представлен вид сечения частичного разреза вакуумной изоляции, выполненной с возможностью тепловой изоляции устройства для нагревания курительного материала.

В данном описании, термин ‘курительный материал’ включает любой материал, выделяющий летучие компоненты при нагревании, и любой содержащий табак материал и может, например, включать один или более материал из группы, включающей табак, производные табака, разрыхленный табак, восстановленный табак или заменители табака.

Устройство 1 для испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала для его вдыхания, посредством нагревания курительного материала (далее - устройство 1 для нагревания курительного материала) включает источник 2 энергии, нагреватель 3 и камеру 4 нагрева. Источник 2 энергии может содержать батарею, например Li-ионную батарею, никелевую батарею, щелочную батарею и(или) др., и электрически соединен с нагревателем 3 для подачи на нагреватель 3 электрической энергии, когда это требуется. Камера 4 нагрева выполнена с возможностью помещения в нее курительного материала 5 так, чтобы курительный материал 5 мог быть нагрет в камере 4 нагрева. Например, камера 4 нагрева может быть расположена, примыкая к нагревателю 3, так, что тепловая энергия от нагревателя 3 нагревает находящийся в ней курительный материал 5 для испарения ароматических соединений и никотина в курительном материале 5 без горения курительного материала 5. Для того чтобы дать возможность пользователю устройства 1 вдыхать испарившиеся компоненты при использовании устройства 1, имеется мундштук 6. Курительный материал 5 может содержать табачную смесь.

Компоненты устройства 1, например источник 2 энергии и нагреватель 3, могут быть помещены в корпус 7. Как показано на фиг. 1, корпус 7 может включать примерно цилиндрическую трубку с источником 2 энергии, расположенным у ее первого конца 8, нагреватель 3 и камеру 4 нагрева, расположенные у ее противоположного, второго конца 9. Источник 2 энергии и нагреватель 3 проходят вдоль продольной оси корпуса 7. Например, как показано на фиг. 1, источник 2 энергии и нагреватель 3 могут быть установлены по центральной продольной оси корпуса 7, располагаясь вплотную друг за другом так, что торцевая поверхность источника 2 энергии обращена к торцевой поверхности нагревателя 3. Длина корпуса 7 может составлять примерно 130 мм, длина источника энергии может составлять примерно 59 мм, а длина нагревателя 3 и зоны 4 нагрева может быть примерно 50 мм. Диаметр корпуса 7 может быть примерно от 15 до 18 мм. Например, диаметр первого конца 8 корпуса может составлять 18 мм, в то время как диаметр мундштука 6 на втором конце 9 корпуса может быть 15 мм. Диаметр нагревателя 3 может составлять примерно от 2,0 до 6,0 мм. Диаметр нагревателя 3 может составлять, например, от 4,0 до 4,5 мм или примерно от 2,0 до 3,0 мм. В других случаях могут использоваться нагреватели с диаметром за пределами этих интервалов. Например, диаметр корпуса 7 и размер устройства 1 в целом могут быть значительно уменьшены за счет использования пленочного нагревателя 3 и вакуумной изоляции 18, описанных ниже. Глубина камеры 4 нагрева может составлять примерно 5 мм, а наружный диаметр камеры 4 нагрева может составлять примерно 10 мм по наружной поверхности. Диаметр источника 2 энергии может составлять примерно от 14,0 до 15,0 мм, например 14,6 мм. Однако в альтернативном варианте может быть использован источник 2 энергии меньшего диаметра.

Между источником 2 энергии и нагревателем 3 может находиться тепловая изоляция для предотвращения прямой передачи тепла между ними. Мундштук 6 может быть расположен на втором конце 9 корпуса 7, вблизи камеры 4 нагрева и курительного материала 5. Кожух 7 приспособлен для его захвата пользователем при использовании устройства 1 так, что пользователь может вдыхать через мундштук 6 устройства 1 испарившиеся компоненты курительного материала.

Нагреватель 3 может представлять собой пленочный нагреватель 3, например пленочный полиимидный нагреватель 3. Примером может служить каптоновый (Kapton®) полиимидный нагреватель 3. Также могут быть использованы и другие материалы. Пленочный нагреватель 3 обладает высокой прочностью на разрыв и сопротивлением надрыву. Электрическая прочность нагревателя 3 может составлять примерно 1000 Вольт переменного тока. Пленочный нагреватель 3 имеет малую толщину, например менее 1 мм, что в значительной мере может способствовать уменьшению размеров устройства 1 по сравнению с устройствами 1, использующими нагреватели других типов. Толщина пленки 3 может, например, составлять примерно 0,2 мм, хотя в альтернативных вариантах могут использоваться нагреватели 3 меньшей или большей толщины. Например, толщина пленочного нагревателя 3 может составлять всего примерно 0,0002 мм. Выходная мощность нагревателя 3 может составлять примерно от 5 до 8 Вт/см², хотя выходная мощность может быть и ниже, и, при необходимости, может регулироваться во времени. Пленочный нагреватель 3 может быть, в частности, прозрачным, что дает возможность легко проверить его внутреннюю структуру. Подобная простота проверки может быть полезна при контроле качества продукции и обслуживании. Пленочный нагреватель 3 может включать один или более нагревательных элементов на основе травленой фольги, для нагревания курительного материала в камере 4 нагрева. Рабочая температура нагревателя 3 может, например, составлять до примерно 260°C. Устройство 1 может включать термометр сопротивления (ТС) или термопару для использования при управлении температурой нагревателя 3. Датчики могут быть установлены на поверхности нагревателя 3 и выполнены с возможностью подачи результатов измерения сопротивления на контроллер 12 с тем, чтобы контроллер 12 мог поддерживать или регулировать температуру нагревателя 3 требуемым образом. Например, контроллер 12 может периодически включать нагреватель 3 на заданную температуру в течение установленного промежутка времени, либо может изменять температуру в соответствии с режимом нагрева. Контроллер 12 и примеры режимов нагрева более подробно описаны ниже. Пленочный нагреватель 3 имеет небольшую массу, благодаря чему его использование способствует снижению общей массы устройства 1.

Как показано на фиг. 1, нагреватель 3 может содержать несколько отдельных зон 10 нагрева. Зоны 10 нагрева могут приводиться в действие независимо друг от друга так, чтобы разные зоны 10 могли быть активизированы в разное время для нагревания курительного материала 5. Расположение зон 10 нагрева в нагревателе 3 может иметь любую геометрию. Однако в примере, приведенном на фиг. 1, зоны 10 нагрева расположены в нагревателе 3 так, чтобы разные зоны 10 нагрева преимущественно и независимо нагревали разные секции курительного материала 5.

Например, как показано на фиг. 1 и 2, нагреватель 3 может содержать несколько соосных зон 10 нагрева, образующих удлиненную конструкцию. Зоны 10 каждая могут содержать отдельный элемент нагревателя 3. Зоны 10 нагрева могут быть, например, все соосны друг с другом и с продольной осью нагревателя 3, создавая тем самым несколько независимых зон нагрева по длине нагревателя 3.

Как показано на фиг. 1, каждая зона 10 нагрева может содержать полый нагревательный цилиндр 10, который может представлять собой кольцо 10, имеющее конечную длину, значительно меньшую длины нагревателя 3 в целом. Расположение соосных зон 10 нагрева определяет внешнюю поверхность камеры 4 нагрева и обеспечивает нагревание курительного материала 5, находящегося в камере 4 нагрева. Нагрев направлен внутрь, преимущественно в направлении продольной оси камеры 4 нагрева. Зоны 10 нагрева располагаются так, что их радиальные, или поперечные, поверхности обращены друг к другу по длине нагревателя 3. Поперечные поверхности каждой зоны 10 нагрева могут быть отделены от поперечных поверхностей соседней зоны (зон) 10 нагрева тепловой изоляцией 18, как это показано на фиг. 1 и описано ниже.

Как показано на фиг. 2, в альтернативном варианте выполнения нагреватель 3 может быть расположен в центральной области корпуса 7, а камера 4 нагрева и курительный материал 5 могут располагаться вокруг продольной поверхности нагревателя 3. В такой конструкции, тепловая энергия, выделяемая нагревателем 3, проходит наружу от продольной поверхности нагревателя 3 в камеру 4 нагрева и курительный материал 5.

Каждая из зон 10 нагрева может иметь индивидуальный элемент нагревателя 3. Как показано на фиг. 1 и 2, каждая зона 10 нагрева может включать нагревательный цилиндр 10, имеющий конечную длину, которая значительно меньше длины нагревателя 3 в целом. Однако могут быть использованы и другие конструкции нагревателя 3, поэтому использование цилиндрических секций пленочного нагревателя 3 не является обязательным. Зоны 10 нагрева могут быть расположены так, что их поперечные поверхности обращены друг к другу по длине нагревателя 3. Поперечные поверхности каждой области 10 могут соприкасаться с поперечными поверхностями соседних зон 10. В альтернативном варианте, между поперечными поверхностями зон 10 может располагаться теплоизолирующий или теплоотражающий слой с тем, чтобы тепловая энергия, выделяемая в каждой из зон 10 нагрева, по существу не нагревала соседние зоны 10, а вместо этого распространялась преимущественно в камеру 4 нагрева и курительный материал 5. Каждая зона 10 нагрева в целом может иметь те же размеры, что и другие зоны 10.

При этом, когда происходит активизация одной из зон 10 нагрева, она передает тепловую энергию к курительному материалу 5, расположенному вблизи нее, например, радиально прилегающему, а остальная часть курительного материала 5 зоной 10 нагрева по существу не нагревается. Как показано на фиг. 2, нагретая область курительного материала 5 может представлять собой кольцо курительного материала 5, расположенного вокруг активизированной зоны 10 нагрева. Таким образом, курительный материал 5 может быть нагрет независимыми секциями, например кольцами или в целом сплошными цилиндрами, при этом каждая секция соответствует курительному материалу 5, непосредственно прилегающему к одной конкретной зоне 10 нагрева, а ее масса и объем существенно меньше, чем у всего массива курительного материала 5.

Кроме этого или в альтернативном варианте, нагреватель 3 может содержать несколько продолговатых, продольно проходящих зон 10 нагрева, расположенных в различных местах вокруг центральной продольной оси нагревателя 3. Зоны 10 нагрева могут иметь различную длину, либо могут быть в основном одной длины так, что каждая проходит вдоль по существу всей длины нагревателя 3.

Нагретые секции курительного материала 5 могут включать продольные секции курительного материала 5, лежащие параллельно продольным зонам 10 нагрева и непосредственно прилегающие к ним. Поэтому, как было показано ранее, курительный материал 5 можно нагревать независимыми секциями.

Как будет показано ниже, зоны 10 нагрева каждая могут быть активизированы по отдельности и выборочно.

Курительный материал 5 может помещаться в картридже 11, который может быть вставлен в камеру 4 нагрева. Например, как показано на фиг. 1, картридж 11 может включать по существу сплошной массив курительного материала 5, например цилиндр, который вставляется в углубление в нагревателе 3. В такой конструкции наружная поверхность массива курительного материала обращена к нагревателю 3. В альтернативном варианте, показанном на фиг. 2, картридж 11 может включать трубку 11 курительного материала, которая может быть помещена вокруг нагревателя 3 так, что внутренняя поверхность трубки 11 курительного материала обращена к продольной поверхности нагревателя 3. Трубка 11 курительного материала может быть полой. Диаметр полой центральной части трубки 11 может, по существу, быть равен диаметру нагревателя 3 или несколько больше его, поэтому трубка 11 плотно облегает нагреватель 3. Длина картриджа 11 может быть примерно равна длине нагревателя 3, поэтому нагреватель 3 может нагревать картридж 11 по всей его длине.

Корпус 7 устройства 1 может иметь отверстие, через которое картридж 11 может быть вставлен в камеру 4 нагрева. Отверстие может, например, представлять собой отверстие, расположенное на втором конце 9 корпуса так, что картридж 11 может быть вставлен в отверстие и вдвинут непосредственно в камеру 4 нагрева. При использовании устройства 1 для нагревания курительного материала 5, отверстие, предпочтительно, закрыто. В альтернативном варианте, секция корпуса 7 на втором конце 9 может отделяться от устройства 1 так, что курительный материал 5 может быть вставлен на камеру 4 нагрева. Устройство 1 может быть, при необходимости, снабжено выталкивателем курительного материала, управляемым пользователем, например, внутренним механизмом, выполненным с возможностью сдвигать использованный курительный материал 5 с нагревателя 3 и (или) отодвигать от него. Использованный курительный материал 5 может быть, например, сдвинут назад через отверстие в корпусе 7. Затем, при необходимости, может быть вставлен новый картридж 11.

Как было упомянуто выше, устройство 1 может включать контроллер 12, например микроконтроллер 12, выполненный с возможностью управления работой устройства 1. Контроллер 12 имеет электрическое соединение с другими компонентами устройства 1, например, источником 2 энергии и нагревателем 3, благодаря чему он может управлять их работой, посылая и принимая сигналы. Контроллер 12, в частности, выполнен с возможностью управления активизацией нагревателя 3 для нагревания курительного материала 5. Например, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью активизации нагревателя 3, при этом может выполняться выборочная активизация одной или более зон 10 нагрева, в ответ на затяжку пользователем через мундштук 6 устройства 1. Для этого контроллер 12 может быть связан с датчиком 13 затяжки посредством подходящего соединителя связи. Датчик 13 затяжки выполнен с возможностью обнаружения факта затяжки через мундштук 6 и, в ответ, отправки контроллеру 12 сигнала, свидетельствующего о затяжке. Может быть использован электронный сигнал. Контроллер 12 может реагировать на сигнал от датчика 13 затяжки активизацией нагревателя 3 и тем самым нагревом курительного материала 5. Использование датчика 13 затяжки для активизации нагревателя 3 не является, однако, существенным, и в альтернативном варианте могут использоваться другие средства для создания управляющего воздействия для активизации нагревателя 3. Например, контроллер 12 может активизировать нагреватель 3 в ответ на активизирующее управляющее воздействие другого типа, например включение ручным органом. Испарившиеся соединения, выделившиеся во время нагревания, могут затем вдыхаться пользователем через мундштук 6. Контроллер 12 может быть расположен в любом подходящем месте внутри корпуса 7. Например, контроллер может располагаться между источником 2 энергии и нагревателем 3/камерой 4 нагрева, как это показано на фиг. 4.

Если нагреватель 3 содержит две или более зоны 10 нагрева, как было показано выше, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью активизации зон 10 нагрева в заранее установленном порядке или последовательности. Например, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью активизации зон 10 нагрева последовательно вдоль или вокруг камеры 4 нагрева. Каждая активизация зоны 10 нагрева может выполняться в ответ на обнаружение затяжки датчиком 13 затяжки, либо может быть запущена другим способом, как это описано ниже.

Согласно диаграмме на фиг. 5, частный вариант способа нагрева может включать первый шаг S1, при выполнении которого обнаруживается управляющее воздействие активизации, например первая затяжка, за которым следует второй шаг S2, при выполнении которого в ответ на первую затяжку или иное управляющее воздействие активизации нагревают первую секцию курительного материала 5. На третьем шаге S3 могут открыть герметично закрываемые впускной и выпускной клапаны 24 для всасывания воздуха через камеру 4 нагрева и выхода его из устройства 1 через мундштук 6. На четвертом шаге закрывают клапаны 24. Эти клапаны 24 более подробно описаны ниже со ссылкой на фиг. 15. На пятом S5, шестом S6, седьмом S7 и восьмом S8 шагах могут нагревать вторую секцию курительного материала 5, в ответ на второе управляющее воздействие активизации, например вторую затяжку, с соответствующим открыванием и закрыванием впускного и выпускного клапанов 24 камеры нагрева. На девятом S9, десятом S10, одиннадцатом S11 и двенадцатом S12 шагах могут нагревать третью секцию курительного материала 5, в ответ на третье управляющее воздействие активизации, например третью затяжку, с соответствующим открыванием и закрыванием впускного и выпускного клапанов 24 камеры нагрева, и так далее. Как упоминалось выше, в других вариантах могут быть использованы иные средства, нежели датчик 13 затяжки. Например, пользователь устройства 1 может активизировать управляющий выключатель в качестве индикации того, что он (она) делает новую затяжку. При этом может нагреваться новая секция курительного материала 5 для испарения никотина и ароматических соединений для каждой новой затяжки. Число зон 10 затяжки и (или) независимо нагреваемых секций курительного материала 5 может соответствовать количеству затяжек, на которое рассчитан картридж 11. В другом варианте, каждая независимо нагреваемая секция курительного материала 5 может нагреваться соответствующей ей зоной (-ами) 10 нагрева при нескольких затяжках, например двух, трех или четырех затяжках, поэтому новая секция курительного материала 5 нагревается только после того, как было сделано несколько затяжек с нагреванием предыдущей секции курительного материала.

Вместо активизации каждой зоны 10 нагрева в ответ на отдельную затяжку, зоны 10 нагрева могут быть активизированы последовательно, одна за другой, в ответ на единственную, первоначальную затяжку в мундштук 6. Например, зоны 10 нагрева могут быть активизированы через регулярные, заранее установленные интервалы в течение предполагаемого периода затяжек для данного картриджа 11 курительного материала. Период затяжек может, например, составлять примерно от одной до четырех минут. Поэтому, по меньшей мере пятый и девятый шаги S5, S9, показанные на фиг. 5, могут быть не обязательными. Каждая зона 10 нагрева может быть активизирована на заранее заданный период времени, соответствующий продолжительности одной или нескольких затяжек, в течение которого предполагается нагревание соответствующей независимо нагреваемой секции 5 курительного материала. Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью индикации пользователю, что требуется замена картриджа 11, как только для конкретного картриджа 11 все зоны 10 нагрева были активизированы. Контроллер 12 может, например, активизировать световую индикацию на внешней поверхности корпуса 7.

Следует иметь в виду, что активизация отдельных зон 10 нагрева вместо активизации всего нагревателя 3 означает уменьшение количества энергии, необходимой для нагревания курительного материала 5, по сравнению с тем, что потребовалось бы для активизации нагревателя 3 в течение всего периода затяжек картриджа 11. Поэтому также снижается и максимальная требуемая выходная мощность источника 2 энергии. Это означает, что устанавливаемый в устройство 1 источник энергии 2 может быть меньше и легче.

Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью отключения нагревателя 3 или снижения мощности, подводимой к нагревателю 3 между затяжками. Этим экономится энергия и продлевается срок службы источника 2 энергии. Например, при включении устройства 1 пользователем или в ответ на какое-либо иное управляющее воздействие, например сигнал, что пользователь взял в рот мундштук 6, контроллер 12 может дать команду нагревателю 3 или следующей зоне 10 нагрева, которая должна быть использована для нагревания курительного материала, на частичную активизацию с тем, чтобы произвести нагрев для подготовки испарения компонентов курительного материала 5. Частичная активизация не нагревает курительный материал 5 до температуры, достаточной для испарения никотина. Подходящей температурой будет температура, примерно равная 100°C. В ответ на обнаружение затяжки датчиком 13 затяжки, котроллер 12 может дать нагревателю 3 или соответствующей зоне 10 нагрева команду на дальнейшее нагревание курительного материала 5 для быстрого испарения никотина и других ароматических соединений для их вдыхания пользователем. Если курительный материал 5 содержит табак, то подходящая температура для испарения никотина и других ароматических соединений может составлять от 150°C до 250°C. Поэтому примером температуры полной активизации может служить 250°C. Для создания пикового тока для разогрева курительного материала 5 до температуры испарения может, в частности, быть использован суперконденсатор. Пример подходящего профиля нагрева показан на фиг. 7, где максимальные значения могут соответствовать полной активизации различных зон 10 нагрева. Видно, что курительный материал 5 поддерживается при температуре испарения примерно в течение периода затяжки, который в данном примере равен две секунды.

Ниже приводится описание трех режимов работы нагревателя 3.

В первом режиме работы, во время полной активизации конкретной зоны 10 нагрева, все остальные зоны 10 нагрева нагревателя отключены. Поэтому, когда активизируется новая зона 10 нагрева, предыдущая зона нагрева отключается. Мощность подводится только к активизированной зоне 10.

В другом варианте, во втором режиме работы, во время полной активизации конкретной зоны 10 нагрева, могут быть частично активизированы одна или более других зон 10 нагрева. Частичная активизация одной или более других зон 10 нагрева может включать нагревание другой зоны (зон) 10 нагрева до температуры, достаточной для предотвращения конденсации компонентов, например никотина, испарившегося из курительного материала 5, в камере 4 нагрева. Температура зон 10 нагрева, подвергшихся частичной активизации, меньше температуры зоны 10 нагрева при ее полной активизации. Курительный материал 5, расположенный рядом с частично активизированными зонами 10, не нагревается до температуры, достаточной для испарения компонентов курительного материала 5.

В другом варианте, в третьем режиме работы, после того, как некоторая зона 10 нагрева была активизирована, она остается полностью активизированной, пока нагреватель 3 не будет выключен. Поэтому, подводимая к нагревателю 3 мощность ступенчато нарастает по мере того, как все больше зон 10 нагрева активизируется во время затяжек из картриджа 11. Так же как и в описанном выше втором режиме работы, непрерывная активизация зон 10 нагрева существенно предотвращает конденсацию компонентов, например никотина, испарившихся из курительного материала 5 в камере 4 нагрева.

Устройство 1 может содержать тепловую защиту 3а, расположенную между нагревателем 3 и камерой 4 нагрева/курительным материалом 5. Тепловая защита 3а выполнена с возможностью предотвращения прохождения тепловой энергии через тепловую защиту 3а и, поэтому, может быть использована для выборочного предотвращения нагрева курительного материала 5, даже когда нагреватель 3 активирован и выделяет тепловую энергию. Как показано на фиг. 14, тепловая защита 3а может, например, содержать цилиндрический слой теплоотражающего материала, расположенного коаксиально вокруг нагревателя 3. В альтернативном варианте, если нагреватель 3 расположен вокруг камеры 4 нагрева и курительного материала 5, как было описано ранее со ссылкой на фиг. 1, тепловая защита 3а может содержать цилиндрический слой теплоотражающего материала, расположенный коаксиально вокруг камеры 4 нагрева и коаксиально внутри нагревателя 3. Тепловая защита 3а может дополнительно, или в альтернативном варианте, содержать теплоизолирующий слой, выполненный с возможностью изолирования нагревателя 3 от курительного материала.

Тепловая защита 3а содержит по существу теплопрозрачное окно 3b, пропускающее тепловую энергию в камеру 4 нагрева и курительный материал 5. Поэтому нагревается секция курительного материала 5, которая совмещена с окном 3b, в то время как остальная часть курительного материала 5 не нагревается. Тепловая защита 3а и окно 3b могут поворачиваться или перемещаться другим способом относительно курительного материала 5 так, чтобы выборочно могли быть подвергнуты индивидуальному нагреву различные секции курительного материала 5, посредством вращения или смещения тепловой защиты 3а и окна 3b. Полученный результат аналогичен тому, что получается при выборочной и индивидуальной активизации зон 10 нагрева, описанной выше. Например, тепловая защита 3а и окно 3b могут дискретно поворачиваться или иначе перемещаться в ответ на сигнал от датчика 13 затяжки. В альтернативном варианте или дополнительно, тепловая защита 3а и окно 3b могут дискретно поворачиваться или перемещаться иным способом при завершении заранее установленного периода нагрева. Перемещение или поворот тепловой защиты 3а и окна 3b могут управляться электронными сигналами от контроллера 12. Относительный поворот или иное смещение тепловой защиты 3а/окна 3b и курительного материала 5 могут выполняться шаговым двигателем 3с под управлением контроллера 12, как показано на фиг. 14. В другом варианте, тепловая защита 3а и окно 3b могут поворачиваться вручную пользователем, использующим, например, приводной механизм на корпусе 7. Тепловая защита 3а не обязательно должна иметь цилиндрическую форму, при желании она может включать один или более соответственно расположенных продольно проходящих элементов и (или) пластин.

Следует иметь в виду, что аналогичный результат может быть получен поворотом или перемещением курительного материала 5 относительно нагревателя 3, тепловой защиты 3а и окна 3b. Например, нагревательный элемент 4 может поворачивать вокруг нагревателя 3. В этом случае может быть использовано приведенное выше описание, относящиеся к перемещению тепловой защиты 3а, вместо движения камеры 4 нагрева относительно тепловой защиты 3а.

Тепловая защита 3а может содержать покрытие на продольной поверхности нагревателя 3. В этом случае остается непокрытым участок поверхности нагревателя для формирования теплопрозрачного окна 3b. Нагреватель 3 может быть повернут или смещен другим способом, например под управлением контроллера 12, или органами управления пользователя, для нагревания различных секций курительного материала 5. В альтернативном варианте, тепловая защита 3а и окно 3b могут содержать отдельную защиту 3а, которая может поворачиваться или перемещаться другим способом относительно как нагревателя 3, так и курительного материала 5, под управлением контроллера 12 или при использовании других органов управления пользователя.

Устройство 1 может иметь впускные отверстия 14 для воздуха, которые позволяют втягивать наружный воздух в корпус 7 и через нагретый курительный материал 5 во время затяжки. Впускные отверстия 14 для воздуха могут иметь отверстия 14 в корпусе, и могут быть расположены вверх по потоку от курительного материала 5 и камеры 4 нагрева у первого конца 8 корпуса 7, как показано на фиг. 1. Другой пример представлен на фиг. 6. Воздух, втягиваемый сквозь впускные отверстия 14, проходит через нагретый курительный материал 5 и здесь обогащается парами курительного материала, например парами аромата, после чего вдыхается пользователем через мундштук 6. В частном случае, как показано на фиг. 6, устройство 1 может иметь теплообменник 15, выполненный с возможностью согревания воздуха перед тем, как он попадет в курительный материал 5, и (или) охлаждения воздуха перед тем, как он будет втянут через мундштук 6. Например, теплообменник 15 может быть выполнен с возможностью использования тепла, извлеченного из воздуха, входящего в мундштук 6, для согревания нового воздуха, перед тем, как он попадет в курительный материал 5.

Устройство 1 может содержать уплотнитель 16 курительного материала, позволяющий сжимать курительный материал 5 при активизации уплотнителя 16. Устройство 1 также может содержать разрыхлитель 17 курительного материала, позволяющий разрыхлять курительный материал 5 при активизации разрыхлителя 17. Уплотнитель 16 и разрыхлитель 17 на практике могут быть выполнены в виде единого узла, как будет показано ниже. Уплотнитель 16 и разрыхлитель 17 курительного материала могут, при необходимости, работать под управлением контроллера 12. В этом случае контроллер 12 выполнен с возможностью отправки сигнала, например электрического сигнала, к уплотнителю 16 или разрыхлителю 17, под действием которого уплотнит