Нагреваемый курительный материал

Нагреваемый курительный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нагреваемому курительному материалу.

Уровень техники

В процессе использования курительных изделий, в частности, сигарет и сигар, происходит сжигание табака, сопровождаемое выделением табачного дыма. Предпринимались попытки разработать альтернативные курительные изделия, обеспечивающие выделение требуемых летучих соединений без создания табачного дыма. Примерами таких устройств являются так называемые «нагреваемые курительные изделия», в которых выделение требуемых ингредиентов происходит в результате нагрева, а не горения табака.

Раскрытие изобретения

Согласно настоящему изобретению предлагается нагревательное устройство для курительного материала, содержащее подложку и, по меньшей мере, один печатный нагревательный элемент, способный обеспечивать нагрев подложки до температуры испарения курительного материала, чтобы вызвать на подложке испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки.

Нагревательный элемент может быть расположен, по меньшей мере, частично в пределах подложки.

Коэффициент теплового расширения нагревательного элемента может быть, по существу, равен коэффициенту теплового расширения подложки.

Нагревательный элемент может быть химически связан с подложкой.

Нагревательный элемент и подложка могут представлять собой единую спеченную структуру.

Нагревательный элемент может содержать в подложке контур, имеющий высокое электрическое сопротивление.

Подложка может содержать керамический материал.

Подложка может быть расположена близко к нагревательной камере для курительного материала, способной вмещать определенную массу нагреваемого курительного материала.

Устройство может содержать некоторое количество нагревательных элементов, размещенных послойно в пределах подложки.

Послойно расположенные нагревательные элементы могут быть взаимосвязаны перемычками, проходящими через подложку.

Согласно настоящему изобретению предлагается нагревательное устройство для курительного материала, содержащее нагреватель, обеспечивающий нагрев курительного материала, вызывающий испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки, причем нагреватель содержит подложку и нагревательные элементы, имеющие по существу, одинаковый коэффициент термического расширения.

Нагревательный элемент может быть нанесен печатью на подложку.

Нагревательный элемент предназначен обеспечивать нагрев подложки до температуры, достаточной для испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала, непосредственно примыкающего к нагревательной камере.

Нагревательный элемент может быть расположен, по меньшей мере, частично в пределах подложки.

Нагревательный элемент может быть химически связан с подложкой.

Нагреватель может представлять собой спеченную структуру, содержащую нагревательный элемент и подложку.

Нагревательный элемент может содержать в подложке контур, имеющий высокое электрическое сопротивление, а подложка может содержать керамический материал.

Устройство может содержать некоторое количество нагревательных элементов, послойно размещенных в пределах подложки.

Послойно расположенные нагревательные элементы могут быть взаимосвязаны перемычками, проходящими через подложку.

Согласно настоящему изобретению, к тому же, предлагается нагревательное устройство, содержащее нагреватель, способный обеспечить нагрев курительного материала, вызывающий испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки, причем нагреватель представляет собой многослойную структуру, содержащую керамический материал и нагревательные элементы, имеющие высокое электрическое сопротивление.

Контуры нагревательных элементов, имеющих высокое электрическое сопротивление, могут быть расположены в керамическом материале.

Нагревательные элементы могут быть химически связаны с керамическим материалом в спеченной структуру.

Коэффициент теплового расширения керамического материала может быть, по существу, равен коэффициенту теплового расширения нагревательных элементов.

Нагревательные элементы могут содержать вольфрам, а керамический материал может представлять собой керамику на основе нитрида алюминия.

Нагревательные элементы могут быть нанесены печатью на подложку.

Нагревательные элементы предназначены обеспечивать нагрев керамического материала до температуры, достаточной для испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала, размещенного в нагревательной камере и примыкающего к керамическому материалу.

Нагревательные элементы могут быть расположены в керамическом материале.

Послойно расположенные нагревательные элементы могут быть взаимосвязаны перемычками, проходящими через керамический материал.

Согласно изобретению также предлагается нагревательное устройство, содержащее нагреватель, предназначенный нагревать курительный материал, при этом нагреватель содержит подложку и, по меньшей мере, один нагревательный элемент, расположенный в пределах подложки и обеспечивающий нагрев подложки, вызывающий испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки.

Нагреватель может иметь структуру, обладающую соответствующим тепловым расширением.

Коэффициент теплового расширения нагревательного элемента может быть, по существу, равен коэффициенту теплового расширения подложки.

Нагревательный элемент и подложка могут быть подвергнуты спеканию для образования химически связанной структуры.

Подложка может быть выполнена из керамического материала, а нагревательный элемент может иметь контур из материала с высоким электрическим сопротивлением.

Подложка может примыкать к нагревательной камере для курительного материала, способной вмещать определенную массу нагреваемого курительного материала.

Устройство может содержать некоторое количество нагревательных элементов, размещенных послойно в пределах подложки.

Послойно размещенные нагревательные элементы могут быть взаимосвязаны перемычками, проходящими через подложку.

Устройство может быть способно обеспечить нагрев курительного материала до температуры испарения курительного материала, составляющей, по меньшей мере, 120°C.

Устройство может быть способно обеспечить нагрев курительного материала до температуры испарения курительного материала, составляющей от 120°C до 250°C.

Устройство может быть способно обеспечить нагрев курительного материала до температуры испарения курительного материала, составляющей от 130°C до 180°C.

Благодаря настоящему изобретению упрощается применение, по меньшей мере, одного печатного нагревательного элемента, предназначенного обеспечивать нагрев подложки до температуры испарения, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки.

Благодаря настоящему изобретению упрощается применение нагревателя, содержащего подложку и нагревательный элемент, имеющие, по существу, одинаковый коэффициент теплового расширения, и обеспечивающего нагрев курительного материала, вызывающий испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки.

Благодаря настоящему изобретению упрощается применение нагревателя, представляющего собой многослойную структуру из керамического материала и нагревательных элементов, имеющих высокое электрическое сопротивление и обеспечивающих нагрев курительного материала, вызывающий испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки.

Благодаря настоящему изобретению упрощается применение нагревателя, содержащего подложку и, по меньшей мере, один нагревательный элемент, расположенный в пределах подложки и обеспечивающий нагрев подложки, вызывающий испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки.

Согласно настоящему изобретению предлагается способ нагрева курительного материала, включающий нагрев подложки до температуры испарения курительного материала посредством, по меньшей мере, одного печатного нагревательного элемента, предназначенного обеспечить нагрев подложки, вызывающий испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки.

Согласно настоящему изобретению предлагается способ нагрева курительного материала, включающий нагрев подложки до температуры испарения курительного материала посредством, по меньшей мере, одного нагревательного элемента, расположенного в пределах подложки и обеспечивающего нагрев подложки, вызывающий испарение, по меньшей мере, одного компонента курительного материала для затяжки.

Варианты осуществления настоящего изобретения, сопровождаемые прилагаемыми чертежами, будут описываться ниже исключительно с иллюстративной целью.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематичное изображение нагревателя для курительного материала, содержащего подложку и послойно расположенные нагревательные элементы, взаимосвязанные перемычками, проходящими через подложку.

Фиг. 2 - схематичный вид в разрезе иллюстративного устройства, способного обеспечить нагрев курительного материала, вызывающий выделение ароматических соединений и/или никотина из указанного курительного материала.

Фиг. 3 - вид в перспективе с местным разрезом иллюстративного устройства, способного обеспечить нагрев курительного материала, вызывающий выделение ароматических соединений и/или никотина из указанного курительного материала.

Фиг. 4 - иллюстративный вид в перспективе с местным разрезом устройства, способного обеспечить нагрев курительного материала, причем курительный материал размещен вокруг удлиненного нагревателя, разделенного на радиальные нагревательные секции.

Фиг. 5 - изображение в разобранном виде с местным разрезом устройства, способного обеспечить нагрев курительного материала, причем курительный материал размещен вокруг удлиненного нагревателя, разделенного на радиальные нагревательные секции.

Фиг. 6 - блок-схема активизации нагрева последовательно нагреваемых областей курительного материала с открытием и закрытием клапанов нагревательной камеры при затяжке.

Фиг. 7 - схематичная иллюстрация прохождения газообразного потока через устройство, выполненное с возможностью нагрева курительного материала.

Фиг. 8 - иллюстративный график профиля распределения температур при нагреве курительного материала с использованием нагревателя.

Фиг. 9 - схематичная иллюстрация сжимающего элемента, способного уплотнять курительный материал во время нагрева.

Фиг. 10 - схематичная иллюстрация расширяющего элемента, способного разрыхлять курительный материал во время курения.

Фиг. 11 - блок-схема уплотнения курительного материала во время нагрева и разрыхления курительного материала для курения.

Фиг. 12 - схематичный вид в разрезе секции вакуумной изоляции, способной предотвратить рассеяние тепла от нагретого курительного материала.

Фиг. 13 - другой схематичный вид в разрезе секции вакуумной изоляции, способной предотвратить рассеяние тепла от нагретого курительного материала.

Фиг. 14 - схематичный вид в разрезе жаростойкого термического мостика, который продолжается по криволинейной траектории от высокотемпературной изоляционной стенки к низкотемпературной изоляционной стенке.

Фиг. 15 - схематичный вид в разрезе теплового экрана и теплопрозрачного отверстия, которые являются подвижными относительно массы курительного материала, благодаря чему через указанное отверстие тепловая энергия выборочно подводится к разным областям курительного материала.

Фиг. 16 - схематичный вид в разрезе части устройства, способного обеспечивать требуемый нагрев курительного материала и содержащего обратные клапаны для герметизации нагревательной камеры.

Фиг. 17 - схематичный местный вид в разрезе глубоковакуумной изоляции, способной теплоизолировать устройство, обеспечивающее нагрев курительного материала.

Осуществление изобретения

В контексте описания настоящего изобретения под термином «курительный материал» подразумевается любой материал, содержащий компоненты, испаряющиеся при нагреве, а именно, любой табакосодержащий материал, например, содержащий один или несколько видов табака, производные табака, вспененный табак, восстановленный табак или заменители табака.

Устройство 1 для нагрева курительного материала содержит источник 2 энергии, нагреватель 3 и нагревательную камеру 4. Источником 2 энергии может служить батарея, например, литиево-ионная батарея, никелевая батарея, щелочная батарея и/или аналогичная батарея, электрически соединенная с нагревателем 3 для снабжения, когда требуется, нагревателя 3 электрической энергией. Следует отметить, что дополнительно или вместо батареи в качестве источника 2 могут использоваться другие источники энергии, например, один или несколько топливных элементов и/или другие безбатарейные источники электроэнергии. Нагревательная камера 4 способна вмещать нагреваемый курительный материал 5. Нагревательная камера 4 может, например, примыкать к нагревателю 3, чтобы нагрев курительного материала 5 происходил за счет тепловой энергии, поступающей от нагревателя 3. Под действием тепла, поступающего от нагревателя 3, происходит нагрев курительного материала 5, вызывающий испарение присутствующих в курительном материале 5 ароматических соединений и никотина без воспламенения курительного материала 5. Курительный материал 5 может содержать смесь разных сортов табака. Предусмотрен мундштук 6, через который пользователь устройства 1 может вдыхать испаренные летучие соединения во время использования устройства 1.

Корпус 7 может содержать компоненты устройства 1, например, источник 2 энергии и нагреватель 3. Как схематично показано на фиг. 2, корпус 7 может представлять собой, практически, цилиндрическую трубку, содержащую источник 2 энергии, расположенный вблизи первого конца 8 корпуса, нагреватель 3 и нагревательную камеру 4, которые расположены вблизи противолежащего второго конца 9 корпуса. Источник 2 энергии и нагреватель 3 могут продолжаться вдоль продольной оси корпуса 7. Например, как показано на фиг. 2, источник 2 энергии и нагреватель 3 могут быть выровнены вдоль центральной продольной оси корпуса 7 и расположены, по существу, впритык, то есть торец источника 2 энергии обращен, по существу, к торцу нагревателя 3. Мундштук 6 может быть расположен на втором конце 9 корпуса 7, рядом с нагревательной камерой 4, содержащей курительный материал 5.

Длина корпуса 7 может составлять приблизительно 130 мм. К примеру, длина источника 2 энергии составляет приблизительно 59 мм. Длина нагревателя 3 и, соответственно, область нагрева нагревательной камеры 4 может составлять приблизительно 50 мм. Глубина, например диаметр, нагревательной камеры 4 может составлять приблизительно от 5 мм и до приблизительно 15 мм, в частности, приблизительно от 8 мм до приблизительно 10 мм. Диаметр источника 2 энергии может составлять приблизительно от 10,0 мм до приблизительно 15,0 мм, в частности, может составлять 14,6 мм. Диаметр корпуса 7 может составлять приблизительно от 11 мм до приблизительно 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 составлять 15 мм. В качестве альтернативы указанные элементы могут иметь размеры, отличающиеся от приведенных выше.

Корпус 7 устройства 1 приспособлен для захвата пользователем, втягивающим в процессе использования устройства 1 испаренные компоненты курительного материала через мундштук 6.

Между источником 2 энергии и нагревателем 3 может быть предусмотрена теплоизоляция, предотвращающая прямую передачу тепла от одного компонента к другому.

Нагреватель 3 может представлять собой печатный нагреватель 3. Например, нагреватель 3 может содержать подложку 3a и один или несколько нагревательных элементов 3b, которые могут быть выполнены печатью на подложке 3a или в подложке 3a. Как будет описываться ниже, нагревательные элементы 3b способны обеспечивать нагрев подложки 3a с большой скоростью, чтобы во время нагрева курительного материала 5 подложка 3a и нагревательные элементы 3b имели, по существу, одинаковую температуру.

Подложка 3a может содержать керамический материал, например, представляющий собой керамику на основе нитрида алюминия, а нагревательные элементы 3b могут представлять собой элементы контура, имеющие высокое сопротивление и нагреваемые проходящим электрическим током. Нагревательные элементы 3b могут содержать металл, имеющий высокое электрическое сопротивление, например, вольфрам. Ток в нагревательных элементах 3b создается под действием электродвижущей силы источника 2 энергии, который электрически соединен с нагревателем 3.

Нагревательные элементы 3b для нагрева подложки 3a размещены в подложке 3a или на подложке 3a. Как упомянуто выше, предусмотрено такое расположение нагревательных элементов 3b в подложке 3a или на подложке 3, чтобы обеспечивался нагрев подложки 3a приблизительно до той же температуры, которую имеют нагревательные элементы 3b.

Нагревательные элементы 3b способны обеспечить нагрев подложки 3a до температуры испарения курительного материала 5, таким образом, тепло от нагретой подложки 3a вызывает испарение компонентов курительного материала 5 для затяжки через мундштук 6. Соответственно, курительный материал 5 в зоне нагрева нагревательной камеры 4 может быть нагрет как нагревательными элементами 3b, так и нагретой подложкой 3a. Скорость повышения температуры подложки 3a во время нагрева может, по существу, соответствовать скорости повышения температуры нагревательных элементов 3b. Таким образом, во время нагрева курительного материала 5 температура нагревательных элементов 3b и подложки 3a может быть приблизительно одинаковой.

Нагреватель 3 может иметь такую конструкцию, чтобы периферийными поверхностями нагревателя 3 служили, преимущественно, периферийные поверхности нагреваемой подложки 3a и нагрев курительного материала 5 происходил, преимущественно, за счет тепла, испускаемого нагретой подложкой 3a, а не непосредственно нагревательными элементами 3b. Например, как будет описано ниже и схематично показано на фиг. 1, нагревательные элементы 3b могут быть расположены, преимущественно, или полностью в подложке 3a, причем слои нагревательных элементов 3b чередуются со слоями подложки 3a.

Коэффициент теплового расширения нагревательных элементов 3b может быть согласован с коэффициентом теплового расширения подложки 3a. В частности, величина коэффициента теплового расширения нагревательных элементов 3b может быть, по существу, равна величине коэффициента теплового расширения подложки 3a. Таким образом, нагревательные элементы 3b совместно с подложкой 3 формируют согласованно расширяющуюся структуру нагревателя 3.

Согласование коэффициентов теплового расширения подложки 3a и нагревательных элементов 3b означает, что тепловое расширение нагревательных элементов 3b соответственно согласуется с тепловым расширением подложки 3a. Аналогично, тепловое сжатие нагревательных элементов 3b согласуется с тепловым сжатием подложки 3a. Понятие «согласованно расширяющаяся структура» относится к структуре нагревателя 3, компоненты которого при нагреве/охлаждении расширяются/сжимаются, по существу, с одинаковой скоростью и на одинаковую величину как единое целое. Таким образом, напряжения расширения и сжатия, воздействующие на структуру нагревателя 3, являются небольшими, следовательно, нагреватель может подвергаться быстрым, значительным и часто повторяющимся температурным изменениям, при этом в структуре нагревателя 3 не возникают существенные напряжения.

Подложка 3a и нагревательные элементы 3b могут быть химически связаны в структуре нагревателя 3. Например, химические связи между подложкой 3a и нагревательными элементами 3b могут быть образованы в процессе спекания подложки 3a и нагревательных элементов 3b, сплавляемых вместе при подводе тепла для создания цельной структуры нагревателя 3.

Точнее говоря, для создания химически связанной структуры нагревателя 3 сначала на одну или несколько поверхностей материала подложки 3a наносят материал нагревательного элемента 3b в жидком виде, то есть прослаивают материал подложки 3a материалом нагревательного элемента 3b и спекают слоистую сборку для формирования связанной структуры нагревателя 3. Вышесказанное схематично проиллюстрировано на фиг. 1.

Нанесение жидкого материала нагревательного элемента 3b на материал подложки 3a может быть выполнено, например, посредством печати жидким материалом 3b. Поскольку нанесение жидкого нагревательного элемента 3b в требуемое местоположение на подложке 3a может быть выполнено чрезвычайно точно с очень малыми допусками, например, порядка микрометров или нанометров, нагревательные элементы 3b способны сформировать на подложке 3a специальные области нагрева. Подходящим является процесс печати с использованием установки трафаретной печати для нанесения на материал подложки 3a материала нагревательного элемента 3b в жидком виде, например, в виде чернил.

Материал подложки 3a может содержать подходящие связующие и/или пластификаторы, которые способствуют формированию слоистой структуры нагревателя 3 перед формированием химических связей во время спекания. Дополнительно или альтернативно, жидкий материал нагревательного элемента 3b может содержать подходящие связующие и/или пластификаторы. Они могут иметь одинаковый состав со связующими и/или пластификаторами, содержащимися в материале подложки 3a.

Материал подложки 3a, на который наносят материал нагревательного элемента 3b, может представлять собой предварительно спеченные слои 3a, например, предварительно спеченные секции керамической ленты, которые наплавляются друг на друга, чтобы сформировать слоистую структуру, содержащую как подложку 3a, так и материал нагревательного элемента 3b. В слоях материала подложки 3a могут быть сформированы одна или несколько перемычек, которые заполняются жидким нагретым материалом нагревательного элемента 3b для формирования, в конечном счете, соединений между слоями нагревательных элементов 3b в нагревателе 3. В частности, каждый слой нагревательных элементов 3b может быть взаимосвязан с одним или несколькими другими слоями нагревательных элементов 3b посредством перемычек, которые проходят через подложку 3a.

Перемычки могут быть сформированы любым подходящим способом. Например, перемычки можно сформировать, пробивая отверстия в отдельных слоях подложки 3a перед наложением слоев подложки 3a поверх друг друга в структуре нагревателя 3. Отверстия в слоях подложки 3a должны быть выровнены в слоистой структуре относительно друг друга, чтобы во время спекания создавались соединения между множеством слоев нагревательных элементов 3b. Перемычки, сформированные между слоями нагревательных элементов 3b, могут иметь любую подходящую конфигурацию, включая трехмерную конфигурацию.

На подложке 3a, при необходимости, может быть напечатано множество электрических схем, чтобы обеспечивались управляющие сигналы или сигналы измерения к контроллеру 12 / от контроллера 12 устройства 1. Например, вблизи или ниже нагревательных элементов 3b, либо в другом месте на подложке 3a могут быть напечатаны схемы измерения температуры, которые могут включать один или несколько резистивных датчиков температуры, чтобы температуру нагревателя 3 можно было регулировать и корректировать посредством контроллера 12 для достижения в курительном материале 5 температуры испарения или температуры, приближенной к ней.

Чтобы создать, как упоминалось выше, химические связи и придать нагревателю 3 когезионные свойства, слои подложки 3a и материал нагревательного элемента 3b перед сборкой спекают с целью предотвращения при сборке нарушения соединения связующих и/или пластификаторов, упомянутых ранее.

Химические связи и согласованные коэффициенты теплового расширения создают прочную структуру нагревателя 3, который может неоднократно использоваться для нагрева и испарения в области нагрева нагревательной камеры 4 вновь загружаемого курительного материала 5.

Нагреватель 3 может иметь любую подходящую конфигурацию и может быть изготовлен по технологии послойного наложения, описанной выше. Например, нагреватель 3 может представлять собой, по существу, полый цилиндр, расположенный вокруг области нагрева нагревательной камеры 4 для курительного материала, чтобы тепло, создаваемое нагревателем 3, испускалось радиально внутрь. Пример указанной конфигурации описан ниже со ссылкой на фиг. 2. Альтернативно, область нагрева нагревательной камеры 4 для курительного материала может быть расположена вокруг нагревателя 3. Примером является коаксиальное расположение, при котором нагреватель 3 испускает тепло в радиальном направлении наружу в область нагрева нагревательной камеры 4, хотя также возможны другие конфигурации, как будет понятно из нижеследующего описания.

В конкретном примере согласованно расширяющейся химически связанной структуры нагревателя 3 нагревающаяся подложка 3a содержит предварительно спеченную керамическую ленту из нитрида алюминия, а материал нагревательного элемента 3b включает содержащие вольфрам чернила, которые наносят с помощью трафаретной печати на керамическую ленту 3a. После выполнения печати на керамической ленте 3a материалом нагревательного элемента 3b и создания отверстий для формирования перемычек, упомянутых выше, керамическую ленту 3a располагают слоями, чтобы сформировать структуру, содержащую внутренние слои материала нагревательного элемента 3b, соединенные перемычками, проходящими через ленту 3a. Затем проводят спекание сборки, чтобы сформировать когезионный и химически связанный нагреватель 3. Во время активизации нагревателя 3 подложка из нитрида алюминия и вольфрамовые нагревательные элементы 3b расширяются и сжимаются со скоростью 4,5 м.д./°C, таким образом, структура нагревателя 3 расширяется и сжимается как единое целое, при этом исключается создание напряжений в любой из отдельных частей структуры нагревателя 3.

Нагреватель 3 может иметь небольшую толщину, например, менее 2 мм или менее 1 мм, что позволяет уменьшить габаритные размеры устройства 1 по сравнению с размерами устройств, в которых используются нагреватели других типов. Например, нагреватель 3 может иметь толщину приблизительно от 0,1 мм до 2,0 мм, к примеру, приблизительно от 0,3 мм до приблизительно 1,0 мм, хотя также могут использоваться нагреватели 3, имеющие большую толщину, например, вплоть до 6,5 мм.

Нагреватель 3 может функционировать в широком диапазоне выходных мощностей для нагрева и поддержания курительного материала 5 в требуемом диапазоне температур. Например, выходная мощность нагревателя 3 может находиться в диапазоне от нуля до приблизительно 2000 Вт/дюйм², при этом контроллер 12 устройства 1 может регулировать нагреватель, чтобы температура курительного материала 5 поддерживалась или корректировалась в требуемом диапазоне температур. Контроллер 12 может корректировать выходную мощность нагревателя 3 на основании результатов измерения температуры в нагревателе 3, на периферийных поверхностях нагревателя 3 и/или в курительном материале 5 с использованием схем измерения температуры, упомянутых выше.

Контроллер 12 может инициировать выполнение нагревателем 3, или отдельными зонами 10 нагревателя 3 циклирования между определенными заданными температурами в течение предварительно определенных промежутков времени или может изменять температуру нагревателя 3 и/или отдельных областей 10 нагревателя 3 в соответствии с режимом нагрева. Контроллер 12 и примеры подходящих режимов нагрева будут описываться более подробно ниже. Нагреватель 3 имеет малую массу, благодаря чему, можно уменьшить общую массу устройства 1.

Как показано на фиг. 2 и упоминалось вкратце выше, нагреватель 3 может содержать некоторое количество отдельных зон 10 нагрева. Зоны 10 нагрева могут действовать независимо друг от друга, благодаря чему разные зоны 10 можно привести в действие в разные промежутки времени для нагрева курительного материала 5. Таким образом, активируя в разные промежутки времени нагревательные элементы 3b, расположенные в отдельных зонах 10 нагревателя 3, можно задействовать разные зоны. Зоны 10 нагрева могут быть расположены в нагревателе 3 в любой геометрической конфигурации. Однако в примере, показанном на фиг. 2, зоны 10 нагрева геометрически расположены в нагревателе 3 так, чтобы указанные зоны 10 независимо нагревали преимущественно определенные области курительного материала 5.

Например, как показано на фиг. 2, нагреватель 3 может содержать множество выровненных в осевом направлении зон 10 нагрева, имеющих, по существу, вытянутую конфигурацию. Каждая зона 10 может представлять собой отдельную секцию нагревателя 3, например, секцию нагревателя 3, имеющего описанную выше связанную структуру, образованную подложкой 3a и нагревательными элементами 3b, при этом обеспечивается независимое регулирование температуры каждой секции нагревателя 3. Например, все зоны 10 нагрева могут быть выровнены относительно друг друга вдоль продольной оси нагревателя 3, таким образом, вдоль нагревателя 3 обеспечивается множество независимых зон нагрева.

Как показано на фиг. 2, каждая зона 10 нагрева может представлять собой полую цилиндрическую зону 10 нагрева или кольцевую зону 10 определенной длины, которая значительно меньше общей длины нагревателя 3. Выровненные в осевом направлении зоны 10 нагрева определяют наружную сторону нагревательной камеры 4 и способны нагревать курительный материал 5, содержащийся в нагревательной камере 4. Как указывалось ранее, тепло, распространяющееся внутрь, преимущественно направлено к центральной продольной оси нагревательной камеры 4. Предусмотрено такое расположение зон 10 нагрева, чтобы их радиальные, иначе говоря, торцевые поверхности, были обращены друг к другу вдоль нагревателя 3. Торцевые поверхности каждой зоны 10 нагрева, если требуется, могут быть отделены от торцевых поверхностей соседних зон(ы) 10 нагрева тепловой изоляцией 18, как показано на фиг. 2 и описано ниже, или могут быть соединены и/или могут примыкать к соседним зонам(е) 10 нагрева.

Как показано на фиг. 2 и 3, нагреватель 3 альтернативно может быть расположен в центральной области корпуса 7, а нагревательная камера 4 и курительный материал 5 могут быть расположены вокруг поверхности продольно расположенного нагревателя 3. При указанной конфигурации тепловая энергия, испускаемая нагревателем 3, направляется за пределы продольной поверхности нагревателя 3 в нагревательную камеру 4 и в курительный материал 5.

Каждая зона 10 нагрева может представлять собой отдельную секцию нагревателя 3. Как показано на фиг. 1-4, каждая зона 10 нагрева может являться цилиндрической зоной 10 нагрева определенной длины, которая значительно меньше общей длины нагревателя 3. Однако в качестве альтернативы могут использоваться нагреватели 3 другой конфигурации, в таком случае, наличие цилиндрических секций нагревателя 3 является необязательным. Может быть предусмотрено такое расположение зон 10 нагрева, чтобы их торцевые поверхности были обращены друг к другу вдоль нагревателя 3. Торцевые поверхности каждой зоны 10 могут соприкасаться с торцевыми поверхностями смежных зон 10. Альтернативно может быть предусмотрен теплоизоляционный или теплоотражающий слой между торцевыми поверхностями зон 10, чтобы тепловая энергия, испускаемая из каждой зоны 10, направлялась преимущественно в нагревательную камеру 4 и курительный материал 5 и, по существу, не происходил нагрев соседних зон 10. Все зоны 10 нагрева могут иметь, по существу, одинаковые размеры.

Таким образом, когда приведена в действие одна конкретная зона 10 нагрева, тепловая энергия поступает к курительному материалу 5, примыкающему к указанной зоне, например, радиально примыкающему к зоне 10 нагрева, при этом, по существу, не происходит нагрев остальной части курительного материала 5. Как показано на фиг. 3, нагреваемая область курительного материала 5 может представлять собой кольцевую область курительного материала 5, расположенную вокруг приведенной в действие зоны 10 нагрева. Таким образом, курительный материал 5 может быть нагрет в независимых секциях, которые могут быть, например, кольцевыми или, по существу, цилиндрическими, при этом каждая секция обеспечивает нагрев курительного материала 5, примыкающего непосредственно к конкретной зоне 10 нагрева и имеющего массу или объем, значительно меньше массы или объема всего курительного материала 5.

Дополнительно или альтернативно, нагреватель 3 может содержать множество продольно продолжающихся зон 10 нагрева, занимающих разное местоположение вокруг центральной продольной оси нагревателя 3. Зоны 10 нагрева могут иметь разную длину или могут иметь, по существу, одинаковую длину, при этом должны продолжаться, по существу, вдоль всей длины нагревателя 3.

Нагреваемые области курительного материала 5 могут представлять собой продольные области курительного материала 5, которые расположены параллельно и непосредственно примыкают к продольным зонам 10 нагрева. Таким образом, как описывалось ранее, может быть обеспечен нагрев независимых областей курительного материала 5.

Как будет описываться далее, каждая зона 10 нагрева может быть приведена в действие индивидуально и избирательно.

Курительный материал 5 может содержаться в картридже 11, который может быть вставлен в нагревательную камеру 4. Например, как показано на фиг. 2, картридж 11 может содержать курительный материал 5, по существу, в твердой фазе и может быть сформирован в виде цилиндра, вставляемого в полость нагревателя 3. В указанной конфигурации наружная поверхность тела курительного материала обращена к нагревателю 3. Альтернативно, как показано на фиг. 3, картридж 11 может представлять собой трубчатый картридж 11 для курительного материала, который может быть вставлен в нагреватель 3 так, чтобы внутренняя поверхность трубчатого картриджа 11 для курительного материала была обращена к продольной поверхности нагревателя 3. Трубчатый картридж 11 для курительного материала имеет полость. Диаметр трубчатого картриджа 11 может быть, по существу, равен или немного больше, диаметра или, иными словами, поперечного размера нагревателя 3, чтобы трубчатый картридж 11 плотно прилегала к нагревателю 3. Длина картриджа 11 может быть приблизительно равна длине нагревателя 3, чтобы нагреватель 3 мог нагреть картридж 11 по всей длине.

Корпус 7 устройства 1 может содержать отверстие, через которое картридж 11 может быть вставлен в нагревательную камеру 4. Отверстие может быть выполнено, например, на втором конце 9 корпуса, чтобы картридж 11 можно было вдвигать в отверстие и проталкивать непосредственно в нагревательную камеру 4. В процессе нагрева курительного материала 5 при использовании устройства 1 отверстие, предпочтительно, закрыто. Альтернативно, секция корпуса 7 на втором конце 9 может извлекаться из устройства 1, чтобы картридж с курительным материалом 5 можно было вставить в нагревательную камеру 4. В устройстве 1 может быть предусмотрен приводимый в действие пользователем выталкиватель курительного материала, например, внутренний механизм, способный выдвигать и/или удалять из нагревателя 3 картридж с использованным курительным материалом 5. Картридж с использованным курительным материалом 5 может быть, например, вытолкнут через отверстие в корпусе 7. Затем по мере необходимости может быть вставлен новый картридж 11.

Как упомянуто ранее, устройство 1 может содержать контроллер 12, например, микроконтроллер 12, способный управлять работой устройства 1. Контроллер 12 электронно соединен с другими компонентами устройства 1, такими как источник 2 энергии и нагреватель 3, обеспечивая управление их действием посредством передаваемых и получаемых сигналов. Контролл