Нагревание курительного материала

Нагревание курительного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к нагреванию курительного материала для испарения его компонентов.

Уровень техники

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.

Раскрытие изобретения

В соответствии с первой особенностью настоящего изобретения, предложено устройство, выполненное с возможностью нагрева курительного материала для испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, при этом устройство включает химический источник тепла и исполнительный механизм, который, при его активизации, приводит в действие источник тепла, нагревающий курительный материал.

В соответствии со второй особенностью изобретения, предложено устройство для нагрева курительного материала для испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала, при этом устройство включает химический источник тепла, который, в процессе использования, приводится в действие для запуска экзотермической химической реакции, выделяющей тепло.

В некоторых вариантах выполнения, химическим источником тепла служит один или более из следующих источников:

(i) экзотермическая химическая реакция, например, экзотермическая реакция с участием воды;

(ii) экзотермическая химическая реакция с участием воздуха; и

(iii) экзотермический фазовый переход.

В некоторых вариантах выполнения, устройство также содержит курительный материал, нагреваемый для испарения по меньшей мере одного компонента этого курительного материала.

В некоторых вариантах выполнения, источник тепла и(или) курительный материал нагреваются до заданной температуры 80-125°C. В других вариантах выполнения, источник тепла и(или) курительный материал нагреваются до заданной температуры 40-80°C.

В некоторых вариантах выполнения, заданная температура достигается за время не более 5 минут от момента активизации исполнительного механизма.

В некоторых вариантах выполнения, заданная температура поддерживается в течение по меньшей мере 3 минут.

В некоторых вариантах выполнения, устройство включает источник тепла в камере источника тепла и курительный материал в камере нагрева, а также корпус и мундштук, сообщающийся с камерой нагрева. При необходимости, устройство также может иметь фильтр.

В некоторых вариантах выполнения, источник тепла содержит два или более реагентов, хранящихся отдельно внутри камеры источника тепла.

В некоторых вариантах выполнения, источник тепла содержит два или более реагентов, при этом по меньшей мере один из реагентов хранится внутри камеры источника тепла, и по меньшей мере один другой реагент хранится в отдельной камере хранения реагента, не внутри камеры источника тепла.

В некоторых вариантах выполнения, исполнительный механизм инициирует смешивание реагентов, активируя экзотермическую реакцию.

В некоторых вариантах выполнения, реагенты включают один или более реактантов, выбранных из группы, состоящей из: оксида кальция (CaO), гидроксида натрия (NaOH), хлорида кальция (CaCl₂) и сульфата магния (MgSO₄); и воду в качестве активирующего реагента.

В некоторых вариантах выполнения, реагент(-ы) представлены в твердой форме, в частности, в одном или более вариантов: порошка, зерен, гранул и комков.

В некоторых вариантах выполнения, камера источника тепла содержит фазопереходный материал, активизируемый исполнительным механизмом для выделения тепла.

В частности, фазопереходный материал выбирается из группы, состоящей из: тригидрата ацетата натрия, моногидрата гидроксида натрия, октагидрата гидроксида бария, гексагидрата нитрата магния и гексагидрата хлорида магния.

В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере часть фазопереходного материала видна снаружи устройства.

В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере часть корпуса прозрачна или просвечивает, и(или) прозрачна или просвечивает по меньшей мере часть стенки камеры источника тепла.

В некоторых вариантах выполнения, камера источника тепла по меньшей мере частично окружает камеру нагрева.

В соответствии с третьей особенностью изобретения, предложен способ нагрева курительного материала для испарения его компонентов для вдыхания, при выполнении которого:

используют химический источник тепла для выделения тепловой энергии;

передают тепловую энергию от источника тепла курительному материалу для нагревания курительного материала до температуры испарения и испарения, тем самым, компонентов курительного материала.

В соответствии с четвертой особенностью изобретения, предложено применение химического источника тепла для нагрева курительного материала и испарения по меньшей мере одного компонента для вдыхания.

В некоторых вариантах, источником тепла служит один или более из следующих источников:

(i) экзотермическая химическая реакция, например, экзотермическая реакция с участием воды;

(ii) экзотермическая химическая реакция с участием воздуха; и

(iii) экзотермический фазовый переход.

В некоторых вариантах выполнения, экзотермическая химическая реакция в водной среде нагревает курительный материал до температуры 80-125°C. В других вариантах выполнения, экзотермический фазовый переход нагревает курительный материал до температуры 40-80°C.

В соответствии с пятой особенностью настоящего изобретения, предложено применение экзотермического фазового перехода для нагрева курительного материала в устройстве для испарения по меньшей мере одного компонента для вдыхания с визуальной индикации успешной активизации устройства и(или) готовности устройства к использованию.

Краткое описание чертежей

В качестве иллюстрации на частных примерах, ниже приводится описание вариантов выполнения изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен вид сечения устройства, соответствующего одному варианту выполнения изобретения, выполненному с возможностью нагревания курительного материала для высвобождения из него ароматных веществ и(или) никотина;

на фиг. 2 представлен увеличенный вид устройства в соответствии с другим вариантом выполнения;

на фиг. 3 представлен график, иллюстрирующий выделение тепла различными реагентами в ходе экзотермической реакции при их соединении с водой;

на фиг. 4 представлен график выделения тепла при соединении сульфата магния с водой, при различных количествах воды;

на фиг. 5а и 5б представлены графики выделения тепла при использовании хлорида кальция в различных формах и различных количеств воды;

на фиг. 6а, 6б и 6в представлены графики выделения тепла при использовании гидроксида натрия в различных формах и различных количеств воды;

на фиг. 7а, 7б и 7в представлены графики выделения тепла порошком и(или) комками оксида кальция при различных количествах воды и в различных реакционных сосудах;

на фиг. 8а и 8б представлены графики, показывающие температуру различных частей устройства, удерживаемого в вертикальном и горизонтальном положениях, соответственно;

на фиг. 9 представлен график, иллюстрирующий влияние воздушного потока через устройство на температуру источника тепла и курительного материала;

на фиг. 10 представлен вид сечения устройства в соответствии с альтернативным вариантом выполнения изобретения, выполненного с возможностью нагревания курительного материала для высвобождения из него ароматных веществ и(или) никотина;

на фиг. 11 представлен график, иллюстрирующий выделение тепла при фазовом переходе тригидрата ацетата натрия; и

на фиг. 12 представлен график, иллюстрирующий влияние воздушного потока через устройство на температуру внутри устройства и на поверхности устройства.

Подробное описание осуществления изобретения

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, обработанный или модифицированный табак, например, разрыхленный табак, восстановленный табак или заменители табака.

В некоторых вариантах выполнения, курительный материал обеспечивает усиленное высвобождение летучих компонентов при температурах ниже их точки кипения. Это может достигаться использованием нагревания для повышения давления паров вещества.

В соответствии с изобретением, предложено устройство, выполненное с возможностью нагревания курительного материала с использованием химического источника тепла, для испарения по меньшей мере одного компонента курительного материала. Устройство может быть выполнено с возможностью нагревания курительного материала без его горения. В некоторых вариантах выполнения, устройство представляет собой бездымное устройство для вдыхания, например, выделяющее никотин и, в частности, другие компоненты, например, вкусовые и ароматизирующие, в форме, пригодной для вдыхания. В некоторых вариантах выполнения, устройство представляет собой генератор аэрозоля. Такие устройства создают вдыхаемый аэрозоль, который, в некоторых вариантах выполнения, может содержать никотин.

В некоторых вариантах выполнения, химический источник вырабатывает достаточно тепла для нагревания курительного материала и для испарения по меньшей мере одного компонента в течение не более 5 минут от момента приведения в действие исполнительного механизма, не более 4 минут, не более 3 минут, не более 2 минут, не более 1 минуты, не более 45 секунд, не более 30 секунд, не более 25 секунд, не более 20 секунд, не более 15 секунд или не более 10 секунд. В некоторых вариантах выполнения, интервал времени от приведения в действие устройства до испарения по меньшей мере одного компонента составляет примерно от 10 до 60 секунд (в стандартных условиях, т.е., при температурах и давлениях, при которых обычно предполагается использование потребителем устройств этого назначения).

В некоторых вариантах выполнения, источник тепла вырабатывает достаточно тепла для нагревания курительного материала и поддержания температуры в заданном интервале для испарения по меньшей мере одного компонента за время по меньшей мере примерно 3 минуты от момента активизации исполнительного механизма, и, в некоторых вариантах исполнения, за время по меньшей мере примерно 5 минут.

В некоторых вариантах выполнения, устройство будет содержать достаточное количество курительного материала для обеспечения пользователя по меньшей четырьмя затяжками и, в некоторых вариантах выполнения, примерно 7-8 затяжками. В некоторых вариантах выполнения, устройство в состоянии выработать достаточно пара для обеспечения 35-миллилитровой затяжки каждые 60 секунд. В некоторых вариантах выполнения, устройство в состоянии выработать достаточно пара для обеспечения 55-миллилировой затяжки каждые 30 секунд. В некоторых вариантах выполнения, полное содержание никотина в паре, вырабатываемом устройством, составляет примерно от 0,01 до 0,5 мг, а в некоторых вариантах выполнения это количество составляет примерно от 0,05 до 0,1 мг.

В некоторых вариантах выполнения, тепло, вырабатываемое источником тепла, может выделяться экзотермической химической реакцией, проходящей между двумя или более реагентами. Источник тепла такого типа может создавать относительно высокую температуру. В настоящем описании, устройство, имеющее источник тепла, использующий экзотермическую химическую реакцию между двумя или более реагентами, называется высокотемпературным устройством.

В некоторых вариантах выполнения, источник тепла может нагревать по меньшей мере часть курительного материала до температуры примерно 60-125°C. В некоторых вариантах выполнения, источник тепла нагревается при активизации до температуры примерно 60-125°C. В других вариантах выполнения, температура источника тепла и(или) по меньшей мере части нагретого курительного материала составляет примерно 60-100°C, 65-95°C, 70-90°C, 75-85°C или примерно 80°C. В некоторых вариантах выполнения, заданная температура нагретого курительного материала составляет примерно 80°C±10°C, т.е., примерно от 70 до 90°C.

В альтернативном варианте или дополнительно, источник тепла может непрерывно поддерживать температуру по меньшей мере примерно 60-100°C, 65-95°C, 70-90°C, 75-85°C или примерно 80°C в течение продолжительного периода. В некоторых вариантах выполнения, источник тепла может нагревать курительный материал так, что по меньшей мере часть курительного материала поддерживает температуру по меньшей мере примерно 60-100°C, 65-95°C, 70-90°C, 75-85°C или примерно 80°C. В некоторых вариантах выполнения, этот продолжительный период может составлять примерно 1-10 минут, 2-9 минут, 3-8 минут или 4-7 минут.

В некоторых вариантах выполнения, экзотермическая реакция инициируется водой, при этом вода или водный раствор или суспензия, добавляются к одному или более реагенту для инициирования экзотермической химической реакции. В настоящем описании, вода или водный раствор или суспензия называется "активирующим реагентом".

В других вариантах выполнения, экзотермическая реакция может быть реакцией между двумя или более реагентами, ни один из которых не является водой. Например, экзотермическая реакция может включать органическую жидкость, например, уксусную кислоту в качестве активирующего реагента.

В некоторых вариантах выполнения, для экзотермической реакции не используются опасные реагенты, а в ее результате не получаются опасные продукты, включая любой газ, который может выделиться во время экзотермической реакции.

В некоторых вариантах выполнения, реагенты, соединяющиеся с водой, чтобы вызвать водную экзотермическую химическую реакцию, включают оксид кальция (CaO₂), гидроксид натрия (NaOH), хлорид кальция (CaCl₂) и сульфат магния (MgSO₄). Для экзотермической реакции также могут быть использованы и другие реагенты, которые представляют варианты выполнения настоящего изобретения. В некоторых вариантах выполнения, эти реагенты используются в твердой форме, например, в виде порошка, зерен, гранул и комков, хотя могут иметь и другую форму. В настоящем описании, эти реагенты будут называться "реактантами".

Параметры процесса выделения тепла, а именно, количество тепла, выделяемого при реакции этих реактантов с водой, скорость выделения тепла и продолжительность выделения тепла зависят от ряда факторов. Например, параметры процесса выделения тепла можно регулировать изменением соотношения количеств воды и реактанта, формой реактанта, в частности, размером частиц реактанта и тем, в каком виде он представлен - порошка, зерен или гранул, а также соотношения размеров частиц разных размеров и их смеси. Скорость и однородность пропитывания реактанта активирующим реагентом также влияет на параметры процесса выделения тепла, вместе с чистотой реактантов и их распределением. Кроме того, природа реакции, т.е., выбор реактанта, очевидно, повлияет на параметры процесса выделения тепла. Могут использоваться один или более реактантов, по отдельности, либо вместе (при условии, что объединение реактантов/реагентов не представляет опасности). Отдельные реакции могут происходить одновременно, либо они могут происходить поочередно или последовательно.

В некоторых вариантах выполнения, реактант используется в форме частиц, например, порошка зерен или гранул. Размер этих частиц может выбираться, исходя из заданных параметров процесса выделения тепла. В частности, использование более мелких частиц может обеспечить более быстрое начальное выделение тепла, в то время как более крупные частицы (в интервале 1,6-3,0 мм) делают процесс выделения тепла более продолжительным.

Быстрое начальное выделение тепла может не сочетаться с продолжительным непрерывным тепловыделением. Поэтому, в некоторых вариантах выполнения, реактант не состоит исключительно только из порошка, имеющего, например, средний размер частиц менее 1 мм. В некоторых вариантах выполнения, напротив, реактант может представлять собой комбинацию порошка (см. выше) и частиц большего размера, например, гранул и (или) зерен. В некоторых вариантах выполнения весовое соотношение порошка и частиц большего размера, например, гранул и (или) зерен, может составлять от 3:1 до 1:3, или 2:1 до 1:2, или от 1,5:1 к 1:1,5.

В случае использования комбинации реактанта в различных формах, может быть полезно расположить различные формы по разным секциям или слоям, в частности, в чередующихся слоях, что, как было показано, способствует получению нужной температуры и продолжительности генерирования тепла. В других вариантах выполнения, могут смешиваться реактанты в разных формах и, в частности, равномерно перемешиваться.

В некоторых вариантах выполнения, устройство включает примерно от 0,5 до 5 г реактанта(-ов). В некоторых вариантах выполнения, масса реактанта составляет примерно от 1 до 4 г, или примерно от 2 до 4 г или примерно от 2 до 3 г. В некоторых вариантах выполнения, устройство включает примерно от 0,5 до 2 г реактанта(-ов).

В некоторых вариантах выполнения, для поддержания продолжительного непрерывного вырабатывания тепла источник тепла состоит из комбинации зерен (размером 1,6-3,0 мм) и мелкого порошка в соотношении 1,45 г зерен на 1 г мелкого порошка. В некоторых конкретных вариантах выполнения, зерна располагаются ближе к концу устройства с мундштуком, а мелкий порошок располагается вблизи другого конца. Также могут быть использованы другие варианты расположения, включая однородную смесь частиц различного размера.

Соотношение активирующего вещества и реактанта также важно для обеспечения продолжительного и непрерывного вырабатывания тепла, поскольку этим определяется температура и продолжительность экзотермической реакции. В некоторых вариантах выполнения, весовое соотношение реактанта и используемого активирующего вещества может составлять от 3:1 до 1:3, или от 2:1 до 1:2, или от 1,5:1 до 1:1,5, или от 1,25:1 до 1:1,25 или примерно 1:1.

В некоторых вариантах выполнения, в качестве реактанта, соединяемого с водой или водным активирующим веществом, может использоваться CaO или NaOH, поскольку эти реактанты могут обеспечить получение заданных температур и непрерывное нагревание в течение заданных промежутков времени.

Важнейшим фактором, который будет влиять на параметры процесса выделения тепла, является смешивание с реактантами и проникновение в них активирующего реагента. В некоторых вариантах выполнения, хранение и высвобождение активирующего реагента выполнено с возможностью обеспечения быстрого контакта реагента с максимально возможным количеством реактанта.

В некоторых вариантах выполнения, быстрое смешивание реактантов и активирующего реагента достигается введением активирующего реагента так, чтобы он вступал в контакты с реактантом в нескольких местах. Это может быть реализовано, например, выделением активирующего реагента через несколько отверстий или через большое (например, вытянутое) отверстие, например, щель. Эти отверстия или отверстие могут быть расположены так, чтобы дать возможность активирующему веществу быстро распределиться по реактанту. В альтернативном варианте, или дополнительно, активирующий реагент может вводиться в реактант под давлением, например, инжектированием.

Также воздействующим фактором является объем активирующего реагента. Для быстрого достижения заданной температуры и для гарантии того, что весь имеющийся реактант будет подвергнут экзотермической реакции, к реактанту должно быть добавлено достаточное количество активирующего реагента. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения, может быть желательным иметь устройство с минимальным размером и (или) весом, что исключает использование слишком большого количества активирующего реагента. Использование большего количества реагента, чем это необходимо, может также отрицательно влиять на выработку тепла, замедляя этот процесс или снижая достигаемую температуру. В некоторых вариантах выполнения, устройство содержит примерно от 0,5 до 5 мл воды или водного раствора или суспензии в качестве активирующего реагента. В некоторых вариантах выполнения, объем активирующего реагента составляет примерно от 1 и 5 мл, примерно от 1,5 до 4,5 мл, примерно от 2 до 4 мл, или примерно от 2,5 до 3 мл. В некоторых вариантах выполнения, устройство включает примерно от 0,5 до 2 мл активирующего реагента.

В некоторых вариантах выполнения, тепло выделяется экзотермической химической реакцией с участием воздуха. Например, реагентами могут быть железо и кислород. При воздействии кислородом воздуха на железо происходит экзотермическое окисление железа с выделением тепла. В некоторых вариантах выполнения, реакционная смесь может также содержать воду, активированный углерод (для ускорения реакции), вермикулит (в качестве резервуара для воды) и соль (в качестве катализатора). В некоторых вариантах выполнения, железо используется в сильно измельченной форме для увеличения площади поверхности для реагирования с кислородом. Форма железа, например, размер частиц, и смешивание железа с воздухом при активизации, влияет на параметры процесса выделения тепла, которые могут быть оптимизированы для получения нужного результата.

В некоторых вариантах выполнения, тепло, выделяемое источником тепла, может быть получено в результате реакции фазового перехода. Источник тепла такого типа может обеспечить получение более низкой температуры, чем описанные выше экзотермические химические реакции с участием воздуха и воды. Поэтому устройство с источником тепла, использующим фазовый переход, в настоящем описании называется низкотемпературным устройством.

В некоторых вариантах выполнения, источник тепла низкотемпературного устройства, использующий фазовый переход, может обеспечивать нагревание по меньшей мере части курительного материала до температуры примерно 40-80°C. В некоторых вариантах выполнения, при активизации источник тепла нагревается до температуры примерно 40-80°C. В других вариантах выполнения, температура источника тепла и (или) по меньшей мере части нагретого курительного материала составляет примерно 40-80°C, примерно 40-70°C, примерно 40-65°C или примерно 40-60°C. В некоторых вариантах выполнения, достигнутая заданная температура может находиться в интервале примерно 50-55°C.

В альтернативном варианте, или дополнительно, источник тепла может позволять поддерживать температуру, составляющую по меньшей мере или примерно 40-80°C, примерно 40-70°C, примерно 40-65°C или примерно 40-60°C в течение продолжительного времени непрерывной работы. В некоторых вариантах выполнения, временем непрерывной работы может быть интервал 1-15 минут, 2-10 минут, или 3-8 минут. В некоторых вариантах выполнения, временем непрерывной работы может быть интервал примерно 3-4 минуты.

В некоторых вариантах выполнения, фазовым переходом может быть переход от жидкого состояния к твердому. Это может особенно подходить к использованию в устройстве в соответствии с настоящим изобретением. Могут быть, однако, использованы материалы с другими фазовыми переходами.

Существует несколько классов фазопереходных материалов (ФПМ). Двумя из них, пожалуй, наиболее подходящими для использования в устройствах в соответствии с настоящим изобретением, являются твердые парафины и водные соли, хотя у твердых парафинов возникает сложность с переохлаждением. Подходящие фазопереходные материалы должны отвечать двум требованиям: 1) температура плавления в нужном интервале; и 2) стабильность в форме переохлажденной текучей среды при комнатной температуре и (или) возможных температурах хранения.

Возможные водные соли, которые могут быть использованы в качестве выделяющих тепло фазопереходных материалов, включают тригидрат ацетата натрия, моногидрат гидроксида натрия, октагидрат гидроксида бария, гексагидрат нитрата магния и гексагидрат хлорида магния. Соединения магния часто нестабильны при комнатной температуре, что может сделать их менее привлекательными для использования в настоящем изобретении, хотя для стабилизации фазопереходного материала могут быть добавлены желирующие агенты. Хорошим кандидатом для использования в качестве фазопереходного материала является тригидрат ацетата натрия. Он стабилен при комнатной температуре и не представляет опасности. В некоторых вариантах выполнения, для улучшения рабочих характеристик к ФПМ могут примешиваться добавки. Например, может добавляться загуститель.

Максимальная температура, создаваемая фазопереходными материалами, зависит от температуры их фазового перехода, например, их температуры плавления, когда происходит изменение фазового состояния от жидкого к твердому. Кроме того, параметры процесса выделения тепла, включая временной промежуток выделения тепла и температуру, поддерживаемую в течение определенного промежутка, можно регулировать, управляя скоростью отведения тепла от фазопереходного материала. Этот вопрос более подробно будет рассмотрен ниже.

Если фазопереходный материал содержит тригидрат ацетата натрия, состав композиции может повлиять на создаваемую температуру. Например, чем выше содержание воды в композиции, тем ниже может быть достигаемая температура за счет фазового перехода тригидрата ацетата натрия. То же самое может происходить и с другими фазопереходными материалами. Кроме того, составом композиции можно повысить стабильность фазопереходного материала в жидком состоянии, и также можно увеличить продолжительность хранения источника тепла на фазовом переходе, как уже связанного с устройством, так и в виде отдельного изделия, которое будет соединено с устройством перед использованием.

В некоторых вариантах выполнения, устройство может включать комбинацию источников тепла двух или более различных типов. Например, устройство может включать как источник тепла на основе экзотермической химической реакции, так и источник тепла на основе экзотермического фазового перехода. В альтернативном случае, или в качестве дополнения, в устройстве могут использоваться две или более разных экзотермических химических реакции. Это может быть комбинация двух или более различных экзотермических реакций с участием воды и (или) комбинация химических реакций с участием воды, на неводной основе и (или) с участием воздуха. Комбинирование различных источников тепла может служить средством достижения заданных параметров процесса выделения тепла, с заданным быстрым началом, достижением заданной температуры и продолжительности выделения тепла.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением включает корпус, внутри которого находится источник тепла в камере источника тепла, а курительный материал помещен в камеру нагрева, при этом камера источника тепла и камера нагрева расположены так, чтобы обеспечивалась передача тепла от камеры источника тепла к курительному материалу с тем, чтобы мог быть испарен по меньшей мере один компонент курительного материала. Кроме того, устройство включает мундштук, через который пользователь может вдыхать испаренный компонент(-ы). Устройство также включает исполнительный механизм, позволяющий пользователю активизировать источник тепла.

В некоторых вариантах выполнения, источник тепла и (или) курительный материал могут поставляться по отдельности и вводиться в устройство перед использованием. Благодаря тому, что источник тепла и (или) курительный материал могут быть заменяемыми и (или) разового применения и (или) повторно используемыми элементами, обеспечивается возможность повторного использования устройства. Источник тепла и (или) курительный материал могут быть выполнены в виде картриджа, вставляемого в устройство. Картридж может содержать источник тепла и курительный материал как по отдельности, так и вместе. В некоторых вариантах выполнения, может быть возможным повторно заряжать и снова использовать источник тепла, например, когда источником тепла является фазопереходный материал. Это может быть выполнено нагреванием материала любыми подходящими средствами, например посредством электрического нагревателя. Повторная зарядка может быть выполнена, когда использованный источник тепла все еще соединен с устройством, либо для этого потребуется извлекать источник тепла из устройства. В других вариантах выполнения, устройство предназначено для разового применения и в дальнейшем не используется.

В некоторых вариантах выполнения, источник тепла позволяет быстро передавать тепло к курительному материалу. Например, источник тепла может быть по меньшей мере частично окружен курительным материалом. Такая конструкция может способствовать быстрой и равномерной передаче тепла, выделенного источником тепла, курительному материалу. В альтернативном варианте или дополнительно, курительный материал может быть по меньшей мере частично окружен источником тепла.

В некоторых вариантах выполнения, высокотемпературное устройство имеет источник тепла, который частично или полностью окружен нагреваемым курительным материалом. В альтернативном варианте или дополнительно, курительный материал может быть по меньшей мере частично окружен источником тепла.

В некоторых вариантах выполнения, низкотемпературное устройство с источником тепла на основе экзотермического фазового перехода включает источник тепла, выполненный с возможностью частичного или полного окружения нагреваемого курительного материала. Эта конструкция может быть объединена с изолирующим слоем, окружающим внешнюю поверхность источника тепла и направляющим выделяемое тепло к курительному материалу. В альтернативном варианте или дополнительно, источник тепла может быть по меньшей мере частично окружен курительным материалом.

В некоторых вариантах выполнения, устройство выполнено так, что фазопереходный материал по меньшей мере частично виден снаружи устройства. Это дает возможность пользователю определить, было или нет ранее использовано устройство (например, был ли фазопереходный материал ранее активизирован и уже затвердел). Кроме того, возможность видеть фазопереходный материал дает пользователю визуальную индикацию того, вызвала или нет активизация устройства фазовый переход. Вид фазопереходного материала также может служить индикатором пользователю, что источник тепла нагревает курительный материал и происходит испарение компонентов и выдача их в форме, пригодной для вдыхания, т.е., может служить визуальной индикацией, что устройство готово для использования.

В некоторых вариантах выполнения, фазопереходный материал находится в камере источника тепла внутри устройства. В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере часть стенки камеры источника тепла прозрачна или просвечивает так, что можно видеть фазопереходный материал. Когда устройство имеет корпус, то, в некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере часть корпуса прозрачна или просвечивает, что позволяет видеть фазопереходный материал. В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере часть корпуса и часть стенок внутренних камер устройства, включая камеру источника тепла и камеру нагрева (в которой может помещаться или в которую можно вставлять курительный материал), прозрачны или просвечивают, поэтому фазопереходный материал и курительный материал видны снаружи устройства.

Исполнительный механизм может включать кнопку, например, подпружиненную и (или) сдвигаемую кнопку. Возможны и другие исполнительные механизмы. Например, исполнительный механизм может скручиваться или сжиматься для приведения в действие устройства и (или) источника тепла. В одном варианте выполнения, исполнительный механизм может потребовать от пользователя скрутить, постучать, надавить или сжать часть устройства, например один конец, в частности, конец не имеющий мундштука. В других вариантах выполнения, для приведения источника тепла в действие часть устройства может быть снята.

В некоторых вариантах выполнения, в результате активизации происходит смешивание реактантов и активирующего реагента. В других вариантах выполнения, активизация создает зародыш, запускающий кристаллизацию фазопереходного материала. Для этого, например, вносят порошковый реактант в переохлажденный жидкий реактант. В других вариантах выполнения, фазовый переход может быть инициирован сдвиговым перемещением.

В некоторых вариантах выполнения, активизация фазопереходного материала может осуществляться затравочным кристаллом, вводимым в контакт с фазопереходным материалом, для инициирования фазового перехода. В некоторых вариантах выполнения, затравочный кристалл может храниться отдельно от фазопереходного материала, но сдвигается в положение соприкосновения с фазопереходным материалом исполнительным механизмом. В альтернативном варианте, фазовый переход может быть инициирован острием или резким ударом, инициирующим кристаллизацию.

В некоторых вариантах выполнения, устройство имеет цилиндрическую форму и размеры, аналогичные размерам обычных курительных изделий, например, сигарет, сигар и сигарилл. В альтернативных вариантах выполнения, устройство может напоминать трубку. В других вариантах выполнения, устройство может иметь любую нужную форму.

В некоторых вариантах выполнения, устройство содержит примерно 100-800 мг курительного материала, или 100-400 мг курительного материала. В некоторых вариантах выполнения, содержится 100-200 мг курительного материала, в то время как в других вариантах выполнения содержится 200-300 мг курительного материала. В альтернативном варианте, или дополнительно, курительный материал может содержаться в количестве, достаточном для получения примерно 0,01-1 мг никотина в виде пара, или 0,01-0,5 мг. В некоторых вариантах выполнения, количество никотина, выделяемого устройством, может составлять примерно 0,1-0,3 мг, например из 600 мг табака. Количество никотина, получаемого в форме пара, может регулироваться изменением количества курительного материала, свойствами курительного материала и (или) температурой, до которой курительный материал нагревается и продолжительностью нагрева. Выдача никотина измеряется по стандартам ИСО, однако следует понимать, что устройство может выделять различные количества никотина в зависимости от того, как его использует потребитель.

В некоторых вариантах выполнения высокотемпературного устройства, где курительный материал нагревается до температуры в диапазоне примерно 60-100°C, курительный материал, содержащийся в количестве примерно 250-300 мг, может давать примерно 0,1-0,3 мг никотина в форме пара. В некоторых вариантах выполнения низкотемпературного устройства, где курительный материал нагревается до температуры в диапазоне примерно 40-80°C, курительный материал, содержащийся в количестве примерно 250-300 мг, может давать примерно 0,03-0,1 мг никотина в виде пара.

На фиг. 1 показано устройство 1 для нагревания курительного материала 3, в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения, в котором тепло получают экзотермической химической реакцией с участием воды, т.н., высокотемпературное устройство.

Устройство 1 включает камеру 2 источника тепла, содержащую два отдельных реагента источника тепла (реактант 4 и активирующий реагент 5). Камера 13 нагрева выполнена с возможностью размещения в ней курительного материала 3 с тем, чтобы курительный материал 3 мог быть нагрет в камере 13 нагрева. Например, камера 13 нагрева может быть расположена, прилегая к камере 2 источника тепла так, чтобы тепловая энергия от источника тепла нагревала находящийся в ней курительный материал 3 для испарения ароматных веществ и никотина из курительного материала 3 без горения этого материала. Все компоненты могут быть расположены в корпусе 11. Имеется мундштук 8, через который пользователь устройства может вдыхать испарившиеся соединения в процессе использования устройства 1. В устройс