Пристрій для доставки випаруваного матеріалу користувачеві (варіанти), теплопередавальний компонент і випарник для використання в ньому
Формула / Реферат
1. Пристрій для доставки випаруваного матеріалу користувачеві, який містить тепловідвід, теплообмінник, що має тепловий зв'язок з тепловідводом, і випарник, що містить джерело здатного випаровуватися матеріалу, розташовуваний з можливістю встановлення й переривання теплового зв'язку з теплообмінником.
2. Пристрій за п. 1, у якому тепловідвід і теплообмінник розміщені разом у першому компоненті пристрою, а джерело здатного випаровуватися матеріалу розташований у другому компоненті пристрою, що може відділятися від першого компонента.
3. Пристрій для доставки випаруваного матеріалу користувачеві, що містить теплопередавальний компонент, що включає в себе тепловідвід і теплообмінник, що має тепловий зв'язок з тепловідводом, і
випарник, що включає джерело здатного випаровуватися матеріалу, розміщений з можливістю встановлення й переривання теплового зв'язку з теплообмінником першого компонента.
4. Пристрій за п. 3, у якому теплопередавальний компонент включає теплову трубку, що має тепловий зв'язок з тепловідводом і джерелом здатного випаровуватися матеріалу.
5. Пристрій за п. 4, у якому тепловий зв'язок джерела здатного випаровуватися матеріалу й теплової трубки встановлюється через частини, що мають взаємодоповнюючу форму.
6. Пристрій за п. 4, у якому джерело здатного випаровуватися матеріалу включає канал або поглиблення, що має взаємодоповнюючу форму й рознімно з'єднаний (е) з одним кінцем теплової трубки,.
7. Пристрій за будь-яким з пп. 3-6, у якому суміжні кінці згаданих компонентів мають взаємодоповнюючу форму й кінець одного компонента рознімно вставляється в іншій.
8. Пристрій за будь-яким з пп. 1-7, у якому теплообмінник ізольований між тепловідводом і джерелом здатного випаровуватися матеріалу.
9. Пристрій за будь-яким з пп. 1-8, у якому тепловідвід містить матеріал, здатний виділяти тепло в результаті оборотного процесу, що задіє теплоту утворення.
10. Пристрій за будь-яким з пп. 1-8, у якому тепловідвід містить матеріал з високотемпературним фазовим переходом.
11. Пристрій за будь-яким з пп. 1-8, у якому тепловідвід містить гідрид магнію.
12. Пристрій за будь-яким з пп. 1-8, у якому тепловідвід містить керамічний матеріал або метал.
13. Пристрій за п. 12, у якому тепловідвід містить термоакумулюючий стільниковий керамічний матеріал, алюміній або спінений алюміній.
14. Пристрій за будь-яким з пп. 1-13, у якому джерело здатного випаровуватися матеріалу включає тютюн.
15. Пристрій за будь-яким з пп. 1-13, у якому джерело здатного випаровуватися матеріалу включає здатний випаровуватися терапевтичний склад.
16. Пристрій за будь-яким з пп. 1-15, у якому випарник включає фільтруючу секцію, через яку проходить випаруваний матеріал.
17. Пристрій за будь-яким з пп. 1-16, у якому теплопередавальний компонент включає зовнішню оболонку, яка розташована подовжньо і оточує тепловідвід і теплову трубку.
18. Пристрій за п. 17, у якому зовнішня оболонка включає декілька вентиляційних отворів з боку кінця зовнішньої оболонки, що прилягає до випарника.
19. Пристрій за будь-яким з пп. 1-18, який додатково містить термохромний індикатор нагрівання на тепловідвідному кінці теплопередавального компонента.
20. Теплопередавальний компонент для використання в пристрої за будь-яким з пп. 1-19, який містить тепловідвід, що має тепловий зв'язок з теплообмінником, і пристосований для стикування з відокремлюваним джерелом здатного випаровуватися матеріалу, розташовуваного з можливістю встановлення теплового зв'язку з теплообмінником.
21. Компонент за п. 20, у якому теплообмінник включає теплову трубку.
22. Компонент за п. 21, у якому теплопередавальний кінець теплової трубки пристосований для рознімного стикування й установлення теплового зв'язку з компонентом для виділення випаруваного матеріалу.
23. Компонент за будь-яким з пп. 20-22, у якому тепловідвід виконаний відповідно до будь-якого з пп. 9-13.
24. Випарник для використання в пристрої за будь-яким з пп. 1-19, який містить мундштук і джерело здатного випаровуватися матеріалу, яке прилягає до мундштука, пристосований для стикування й установлення теплового зв'язку з теплообмінником.
25. Компонент за п. 24, що додатково включає фільтр, через який проходить випаруваний матеріал.
26. Компонент за п. 24 або 25, у якому джерело здатного випаровуватися матеріалу розміщається на тримачі, пристосованому для стикування з теплообмінником і який має поверхні теплообміну для передачі тепла від теплообмінника в здатний випаровуватися матеріал.
Текст
1. Пристрій для доставки випаруваного матеріалу користувачеві, який містить тепловідвід, теплообмінник, що має тепловий зв'язок з тепловідводом, і випарник, що містить джерело здатного випаровуватися матеріалу, розташовуваний з можливістю встановлення й переривання теплового зв'язку з теплообмінником. 2. Пристрій за п. 1, у якому тепловідвід і теплообмінник розміщені разом у першому компоненті пристрою, а джерело здатного випаровуватися матеріалу розташований у другому компоненті пристрою, що може відділятися від першого компонента. 3. Пристрій для доставки випаруваного матеріалу користувачеві, що містить теплопередавальний компонент, що включає в себе тепловідвід і теплообмінник, що має тепловий зв'язок з тепловідводом, і випарник, що включає джерело здатного випаровуватися матеріалу, розміщений з можливістю встановлення й переривання теплового зв'язку з теплообмінником першого компонента. 4. Пристрій за п. 3, у якому теплопередавальний компонент включає теплову трубку, що має тепловий зв'язок з тепловідводом і джерелом здатного випаровуватися матеріалу. 5. Пристрій за п. 4, у якому тепловий зв'язок джерела здатного випаровуватися матеріалу й теплової трубки встановлюється через частини, що мають взаємодоповнюючу форму. 2 (19) 1 3 93267 4 20. Теплопередавальний компонент для використання в пристрої за будь-яким з пп. 1-19, який містить тепловідвід, що має тепловий зв'язок з теплообмінником, і пристосований для стикування з відокремлюваним джерелом здатного випаровуватися матеріалу, розташовуваного з можливістю встановлення теплового зв'язку з теплообмінником. 21. Компонент за п. 20, у якому теплообмінник включає теплову трубку. 22. Компонент за п. 21, у якому теплопередавальний кінець теплової трубки пристосований для рознімного стикування й установлення теплового зв'язку з компонентом для виділення випаруваного матеріалу. 23. Компонент за будь-яким з пп. 20-22, у якому тепловідвід виконаний відповідно до будь-якого з пп. 9-13. 24. Випарник для використання в пристрої за будьяким з пп. 1-19, який містить мундштук і джерело здатного випаровуватися матеріалу, яке прилягає до мундштука, пристосований для стикування й установлення теплового зв'язку з теплообмінником. 25. Компонент за п. 24, що додатково включає фільтр, через який проходить випаруваний матеріал. 26. Компонент за п. 24 або 25, у якому джерело здатного випаровуватися матеріалу розміщається на тримачі, пристосованому для стикування з теплообмінником і який має поверхні теплообміну для передачі тепла від теплообмінника в здатний випаровуватися матеріал. Передумови створення винаходу Даний винахід стосується випарних пристроїв. Пристрої для доставки випаруваного матеріалу споживачеві мають ряд застосувань, зокрема, як пристрої для імітації куріння, або для доставки споживачеві ароматизаторів або терапевтичних речовин. Пропонувалися різні варіанти пристроїв імітації куріння для створення смаку тютюнового диму без спалювання тютюну. Наприклад, в US 5944025 (Кук і ін.), описується імітатор сигарети, у якому в каталітичній секції пристрою для куріння утворюються гарячі гази, які використаються для утворення випаруваних ароматизованих аерозольних газів, що подаються в рот курцеві, з регулюванням складу газоподібних продуктів горіння, а в US 4892109 (Струбель), описується пристрій для імітації куріння, у якому використовуються хімічні реагенти, що вступають при змішуванні в екзотермічну реакцію, яка служить джерелом тепла для нагрівання речовин, які утворюють аерозоль, що втягується курцем. В US 5247947 (Клерман і ін.), US 4819655 (Робертс і ін.) і US 4739365 (Сенсабо, Мол., і ін.) описуються імітатори сигарет або пристроїв для куріння, у яких нагрітий аерозоль утворюється з вуглецевмісного зовнішнього джерела тепла й подається курцеві. Крім того, в US 6532965 (Абулімен і ін.) описується пристрій для імітації куріння, який не використовує горіння, у якому для генерування аерозолю використовується водяна пара. Пристрій для доставки випаруваного терапевтичного матеріалу розкритий в US 4917119 (Поттер і ін.). Пристрій являє собою трубку, крізь яку вдихає користувач. Речовина, що містить ліки й яка знаходиться усередині трубки, оточена кільцевим шаром матеріалу, який виділяє тепло при контакті з водою, наприклад, оксидом кальцію. Коли джерело тепла приводиться в дію, тепло, яке виділяється, випаровує лікарський препарат, який користувач вдихає через трубку. Пристрій є одноразовим. Короткий виклад суті винаходу У даному винаході в загальному пропонується пристрій для доставки користувачеві випаруваного матеріалу, що містить тепловідвід, теплообмінник, що має тепловий зв'язок (зв'язаний з можливістю передачі тепла) з тепловідводом, і випарник, що містить джерело здатного випаровуватися матеріалу (який містить компоненти, що здатні випаровуватися при нагріванні), розташовуваного з можливістю встановлення й переривання теплового зв'язку з теплообмінником. Завдяки використанню випарного пристрою, що може відділятися від теплообмінника, такі випарні пристрої можуть виготовлятися й продаватися окремо від теплообмінника, і теплообмінники можуть використовуватися повторно. Для полегшення відділення випарника, пристрій переважно виконується із двох основних компонентів, які можуть бути легко розділені користувачем. Один з компонентів включає випарник, можливо, разом з тепловідводом або теплообмінником, а інший компонент включає або тепловідвід або теплообмінник, або обидва ці вузли. Наприклад, в одному варіанті здійснення винаходу, тепловідвід і теплообмінник установлюються разом у першому компоненті пристрою, а джерело здатного випаровуватися матеріалу встановлюється в другому компоненті пристрою, причому другий компонент може відділятися від першого компонента. В альтернативному варіанті конструкції, тепловідвід і випарник установлюються в першому компоненті пристрою, а теплообмінник установлюється в другому компоненті пристрою. Тепловідвід і теплообмінник зручно встановлювати на одному компоненті пристрою. Відповідно до цього, у даному винаході пропонується пристрій для доставки випаруваного матеріалу користувачеві, що містить теплопередавальний компонент, що включає тепловідвід і теплообмінник, що має тепловий зв'язок з тепловідводом; і випарник, що містить джерело здатного випаровуватися матеріалу, що має тепловий зв'язок з відо 5 кремлюваним від нього теплообмінником першого компонента. Винахід також включає теплопередавальний компонент для використання в пристрої відповідно до винаходу, що містить тепловідвід, що має тепловий зв'язок з теплообмінником, причому такий теплопередавальний компонент пристосований для утримування відокремлюваного джерела здатного випаровуватися матеріалу із забезпеченням теплового зв'язку з теплообмінником. Винахід також включає випарник для використання в пристрої відповідно до винаходу, що містить мундштук і джерело здатного випаровуватися матеріалу, що прилягає до мундштука й пристосоване для обміну теплом з теплообмінником. За необхідності, випарник пристрою може включати фільтруючу секцію, крізь яку проходить випаруваний матеріал. У кращому варіанті винаходу, теплопередавальні компоненти передбачають їх багаторазове використання, а випарні пристрої є одноразовими. Теплопередавальний компонент і випарник з'єднані один з одним з можливістю розділення. Для цього, у кращому варіанті, джерело здатного випаровуватися матеріалу й теплообмінник мають тепловий зв'язок через взаємодоповнюючі частини. Наприклад, у кращому варіанті, джерело здатного випаровуватися матеріалу включає канал або поглиблення, які рознімно приєднуються до одного кінця теплообмінника, і які мають взаємодоповнювану з ним форму. Суміжні кінці цих компонентів можуть мати взаємодоповнюючу форму, завдяки чому кінець одного компонента рознімно вставляється усередину іншого. В одному варіанті здійснення, здатний випаровуватися матеріал закріплюється на тримачі або підкладці, пристосованих для з'єднання з теплообмінником і що мають теплопередавальні поверхні для передачі тепла від теплообмінника до леткого матеріалу. Пристрій і компоненти винаходу можуть бути використані для доставки користувачеві будьякого здатного випаровуватися матеріалу, включаючи ароматизатори й лікувальні препарати. У кращому варіанті, однак, винахід використовується для створення імітатора сигарети, що не використовує горіння. У таких варіантах здійснення винаходу, джерело здатного випаровуватися матеріалу містить тютюн, або замінник тютюну. Теплопередавальний компонент може містити в собі тепловідвід (теплопоглинальний засіб), від якого тепло передається теплообмінником до джерела здатного випаровуватися матеріалу. У кращому варіанті, тепловідвід являє собою масив теплопоглинального матеріалу, що може нагріватися від зовнішнього джерела тепла й поглинати й утримувати достатню кількість отриманого тепла для того, щоб забезпечувати керовану передачу отриманого тепла за допомогою теплообмінника до джерела здатного випаровуватися матеріалу протягом деякого проміжку часу для виділення здатного випаровуватися матеріалу, для його використання протягом необхідного проміжку часу. 93267 6 Зовнішнє джерело тепла може являти собою відкрите полум'я, або первинний нагрівач, наприклад, нагрівач Джоулевим теплом, що може включати пристрій, призначений для одержання певної температури за допомогою використання термостатування. На тепловідвідному кінці тепло передавального компонента може встановлюватися термохромний індикаторний пристрій для забезпечення користувача візуальною індикацією того, що пристрій досяг робочої температури. Для тепловідводу може бути використаний будь-який підходящий матеріал. Зокрема, тепловідвід може бути металевим, наприклад, з нержавіючої сталі, або з керамічного матеріалу. Тепловідвід може містити матеріал з високою теплоємністю, або матеріал, здатний поглинати й, потім, виділяти тепло за допомогою оборотного процесу, що використовує теплоту утворення, наприклад, високотемпературного фазового переходу. Теплообмінник може бути виконаний у вигляді простого теплопровідного елемента, наприклад, суцільного або трубчастого стрижня з теплопровідного металу, наприклад, міді. Однак, у кращому варіанті, теплообмінник являє собою теплову трубку. Звичайно, такі пристрої містять металеву трубку, заповнену теплопровідною рідиною, що ефективно проводить тепло вздовж трубки. Такі вироби випускаються фірмою Enerton, Inc. (Чандлер, шт. Арізона, США) і іншими виробниками. Можуть використовуватися одиночні або що містять декілька частин теплопровідні елементи або теплові трубки, або одна або більше теплових трубок можуть використовуватися в сполученні з одним або більше теплопровідними елементами. Для того, щоб скоротити втрати тепла під час теплопередачі, теплопровідний елемент може бути теплоізольований між тепловідводом і джерелом здатного випаровуватися матеріалу. У кращому варіанті, коли користувач втягує повітря через пристрій, повітря входить у пристрій в одній або декількох точках між тепловідводом і джерелом здатного випаровуватися матеріалу. У кращому варіанті, повітря нагрівається теплом від тепловідводу, після чого проходить через джерело здатного випаровуватися матеріалу для того, щоб забезпечити виділення випаруваного матеріалу і його проходження крізь пристрій до користувача. У кращому варіанті здійснення винаходу, теплопередавальний компонент містить у собі подовжньо витягнуту зовнішню гільзу або оболонку, що оточує тепловідвід і теплову трубку. Гільза може бути виконана, наприклад, з термостійкої пластмаси, широко представленої на ринку, наприклад, політетрафторетилену (PTFE), перфторалкоксетилену (PFA) або лінійного ароматичного термопластичного полімеру, наприклад, що продається фірмою Virtex plc під фірмовим найменуванням PEEK, що може не мати наповнювача, або може містити наповнювач, наприклад, скло в кількості 30 мас.%. У зовнішній трубці з боку кінця поблизу випарника, є декілька вентиляційних отворів. Кінець теплообмінника, що має тепловий зв'язок з випарником, може мати покриття, придатне для контакту із джерелом здатного випаровувати 7 ся матеріалу. До таких підходящих покриттів належить алюміній, нержавіюча сталь, термостійкі пластмаси, або теплопровідна кераміка. Крім того, кінець теплообмінника може бути виконаний, або включати теплопровідні елементи, у формі ребер, пазів, виступів, пластинок, що утворюють поверхні теплообміну, які поліпшують контакт і теплопередачу до джерела здатного випаровуватися матеріалу. Короткий опис креслень Для того щоб краще пояснити винахід, далі як приклад наводиться опис його конкретних варіантів здійснення з посиланнями на додані креслення, на яких на різних виглядах однаковими цифрами позначені подібні деталі, і де: на Фіг.1 представлений перспективний вигляд першого пристрою, відповідно до даного винаходу, у зібраному стані; на Фіг.2 представлений вигляд поздовжнього перерізу пристрою, показаного на Фіг.1; на Фіг.3 представлений вигляд поздовжнього перерізу пристрою, показаного на Фіг.1 і 2, у розібраному стані; на Фіг.4A представлений перспективний вигляд у збільшеному масштабі альтернативного варіанта пристрою, запропонованого у винаході; на Фіг.4B представлений вигляд, аналогічний до вигляду на Фіг.4A, іншого альтернативного варіанта пристрою, запропонованого у винаході; на Фіг.4C представлений вигляд, аналогічний до вигляду на Фіг.4A, ще одного альтернативного варіанти пристрою, запропонованого у винаході; на Фіг.5 представлений вигляд осьового перерізу другого варіанта пристрою відповідно до винаходу, у зібраному стані; на Фіг.6 представлений вигляд збоку випарника, використовуваного в пристрої, показаному на Фіг.5; на Фіг.7 представлений вигляд з торця випарника, показаного на Фіг.6; на Фіг.8 представлений вигляд осьового перерізу третього варіанта пристрою, відповідно до винаходу; і на Фіг.9 представлений вигляд осьового перерізу одного компонента пристрою, показаного на Фіг.8, після його розбирання. Докладний опис винаходу На Фіг.1, 2 і 3 показаний пристрій 10 для доставки користувачеві випаруваного матеріалу у формі імітатора сигарети, що включає теплопередавальний компонент 11 багаторазового використання й випарник 20, призначений тільки для одноразового використання. Теплопередавальний компонент 11 включає циліндричний кожух або зовнішню оболонку 12, що являє собою гільзу, що не має теплопровідності, виконану, наприклад, з теплостійкого пластичного матеріалу, кераміки або іншого міцного матеріалу з низькою теплопровідністю. Усередині оболонки 12 розташований теплообмінник у вигляді теплової трубки 16, закріпленої усередині навколишньої її ізолюючим матеріалом 26. Теплова трубка 16 одним кінцем проходить у тепловідвід 14, а протилежним кінцем виступає у випарник 20, що являє собою компонент одноразового використання. 93267 8 Хоча представлений тут як приклад варіант здійснення винаходу має форму імітатора сигарети, він може бути виконаний у вигляді імітатора іншого пристосування для куріння, наприклад, сигари або курильної трубки. Крім того, хоча теплова трубка 16 в описуваному варіанті здійснення зображена у вигляді лінійного елемента, для фахівця зрозуміло, що теплова трубка 16 може мати інші, нелінійні конфігурації. Наприклад, тепловідвід 14 може бути зміщений убік від випарника 20. У зовнішній оболонці 12 є багато отворів 18, розташованих по колу в одному або декількох місцях, звичайно на відстані від 5 мм до 20 мм від другого кінця 32, яким закінчується теплова трубка 16. Кількість і розмір отворів 18 визначають опір і величину повітряного потоку через закріпляючий і ізолюючий матеріал 26 при використанні пристрою 10. Кінець, яким закінчується зовнішня оболонка 12, злегка розширена, для розміщення в ньому одноразового випарника 20 при його введенні в кінець, яким закінчується оболонка 12, і його добування. У тепловідводі 14 акумулюється й утримується тепло, яке підводиться від зовнішнього джерела. Звичайно для тепловідводу 14 використовується підходящий металевий або керамічний матеріал, наприклад, кераміка у вигляді термоакумулюючих стільник, алюміній або спінений алюміній, або може бути використана структура з інкапсулованими або закритими комірками, що містять матеріал, температура фазового переходу в якого вибирається в межах необхідного оптимального діапазону, завдяки чому здатність акумулювати тепло збільшується завдяки фізичному фазовому переходу між станом з високою енергією, наприклад, рідким, і станом з низькою енергією, наприклад, твердим. Існує велика кількість матеріалів з фазовим переходом, у яких температура плавлення знаходиться між 150 і 250°С, і прихована теплота становить 100-700 Дж/см3. Сюди належать солі, наприклад AgNO3, АlСl3, ТаСl3, InCl3, SnCl2, AlI3 і ТіІ4; метали й сплави металів, наприклад, селенів, олово, індій, олово-цинк, індій-цинк або індійвісмут; і органічні сполуки, наприклад, Д-манітол, янтарна кислота, п-нітробензойна кислота, гідрохінон і адипінова кислота. Одним з найбільш підходящих матеріалів з фазовим переходом є евтектичний сплав олова (91 мас.%) і цинку (9 мас.%), температура плавлення якого становить 199°С. В альтернативному варіанті, матеріали, у яких можуть відбуватися оборотні процеси з виділенням тепла, також можуть використовуватися в тепловідводі 14. До таких матеріалів належать, наприклад, гідрид магнію, у якому при нагріванні відбувається розкладання з виділенням водню; при охолодженні відбувається хімічне сполучення водню й магнію з утворенням гідриду магнію, у результаті чого виділяється тепло в процесі повернення до стану з більш низькою енергією (гідрид магнію). В альтернативному варіанті, можуть бути використані й інші матеріали з високою температурою фазового переходу (тобто, матеріали з температурою фазового переходу в інтервалі, приблизно, від 150°С до 300°С). 9 У кращому варіанті, тепловідвід 14 має довжину від 15 мм до 30 мм, а його розмір по окружності відповідає розміру стандартної сигарети, приблизно 25 мм. Тепловідвід 14 виконується з матеріалу, що, у кращому варіанті, може бути розігрітий до температури від 200°F до 600°F (приблизно, від 90°С до 315°С), а в більше кращому варіанті, від 300°F до 500°F (приблизно, від 148°С до 260°С). Крім того, тепловідвід 14 може бути закритий зовні тонким шаром ізоляційного матеріалу (не показаний), який має низьку теплопровідність, що дозволить передавати тепло тепловідводу від відкритого полум'я, але, завдяки шару ізоляції, захистить користувача від безпосереднього контакту з нагрітим тепловідводом. Ізоляційна оболонка може бути зроблена зсувною оболонкою, яка може бути зсунена уздовж пристрою 10, щоб оголити тепловідвід для його нагрівання, і повернута назад, щоб закрити тепловідвід 14, забезпечуючи як захист користувача від прямого контакту, так і додаткову ізоляцію запасеного тепла. Крім того, на поверхню тепловідводу 14 або ізолюючої оболонки (не показана) може бути нанесений, у тепловому зв'язку з ними, термохромний індикатор 40, за показниками якого користувач може встановити, коли досягається температура кінцевої частини пристрою 10, що потрапляє в інтервал температур, що потрібні для використання пристрою. Підходящі для використання в термохромних індикаторах матеріали включають, наприклад, оксид цинку, оксид свинцю (II), сульфат нікелю, піропи з високим вмістом хрому, і ін. В альтернативному варіанті, у тепловідвід 14 або ізолюючу оболонку (не показана) може бути вбудований механічний пристрій, який містить біметалічний термостат, що забезпечує візуальну сигналізацію досягнення необхідного робочого інтервалу температур. Як добре видно на Фіг.2 і 3, теплопередавальний компонент 11 багаторазового використання в пристрої 10 також включає теплообмінник у формі теплової трубки 16, один кінець 30 якої зв'язаний з можливістю передачі тепла з тепловідводом 14, а протилежний кінець 32 вставлений у секцію 22 випарника, що містить джерело здатного випаровуватися матеріалу, у цьому випадку суміш, яка містить тютюн. Теплова трубка 16 звичайно являє собою порожню металеву трубку, наприклад, трубку з монелю, титану, алюмінію або міді, запаяну з обох кінців і заповнену теплопередавальним матеріалом 36. У кращому варіанті, теплопередавальний матеріал 36 містить матеріал з капілярним ґнотом, просоченим рідиною, наприклад, водою, що забезпечує передачу теплової енергії від тепловідводу 14 до секції 22 з тютюном. Наприклад, теплові трубки з водою в мідній оболонці, що мають діапазон робочих температур від 5°С до 230°С, або трубки в оболонці з монелю, що мають діапазон робочих температур від 5°С до 290°С, підходять для використання в даному винаході. Крім того, теплова трубка 16 звичайно має діаметр приблизно від 2 мм до 6 мм, і довжину від 5 см до 9 см. Теплова трубка 16 оточена закріпляючим її підходящим ізолюючим матеріалом 26, наприклад, керамічною ватою, керамічним волокном, пористою керамікою, скловолокном, спіненим полімером 93267 10 з відкритими порами, або іншими підходящими ізоляційними матеріалами, що витримують циклічний вплив температур у робочому діапазоні. Оголюваний кінець 32 теплової трубки пристосований для з'єднання, із забезпеченням теплопередачі, з тютюновою секцією 22, як буде описано далі. Оголюваний кінець 32 може мати покриття, що підходить для контакту з тютюновою секцією 22. Підходящі покриття можуть включати алюміній, нержавіючу сталь, високотемпературні пластмаси, або теплопровідні кераміки. Ізолюючий матеріал 26, що фіксує теплову трубку 16, закриває її, починаючи від тепловідводу 14, до точки, що знаходиться на відстані 5-10 мм від другого, або оголюваного кінця 32 теплової трубки. Як показано на Фіг.3, пристрій 10 для куріння, що не використовує горіння, включає одноразовий випарник 20, що містить джерело здатного випаровуватися матеріалу 22 на тютюновій основі й також, у даному варіанті здійснення, фільтрувальну секцію 24, співвісну з тютюновою секцією 22. Тютюнова секція 22 має канал або поглиблення 28, внутрішній діаметр якого приблизно відповідає зовнішньому діаметру кінця 32 теплової трубки 16, у результаті чого його форма сполучається з кінцем 32 теплової трубки й забезпечує її стикування. Тютюнова секція 22 має в цілому циліндричну форму при довжині приблизно 5-20 мм, і обмотана папером або іншим підходящим матеріалом, позначеним цифрою 38, із зовнішнім діаметром, який по суті дорівнює внутрішньому діаметру зовнішньої оболонки 12. Таким чином, тютюнова секція 22 може вставлятися усередину зовнішньої оболонки 12 теплопередавального компонента 11 з одночасним уведенням кінця 32 теплової трубки в канал 28 для забезпечення передачі в нього теплової енергії. Розташовані по окружності отвори (не показані), аналогічні до отворів 18, показаних на Фіг.1, можуть бути зроблені на циліндричному кожусі тютюнової секції 22 для поліпшення випаровування й протікання повітря через пристрій. Як показано на Фіг.3, кінець 32 теплової трубки може бути плоским або злегка закругленим. В альтернативному варіанті, кінець 32 теплової трубки може мати таку форму, щоб практично пронизувати тютюнову секцію 22 для поліпшення контакту й теплопередачі. При такій зміні теплової трубки, у секції 22 може не знадобитися канал 28. На Фіг.4A представлений такий альтернативний варіант здійснення кінця 32 теплової трубки, у формі однієї проникаючої голки. На Фіг.4B показаний інший альтернативний варіант здійснення кінця 32 теплової трубки у формі конуса із плоскими ребрами. На Фіг.4C показаний ще один альтернативний варіант здійснення кінця 32 теплової трубки, у вигляді декількох проникаючих голок. Тютюнова або ароматизуюча секція 22 звичайно містить частинки тютюну, оброблений тютюновий аркуш, або тютюновий екстракт, що піддається відповідному відбору, упакуванню й ароматизації, для виконання функції тютюнової основи, яка розігрівається, але не спалюється. До ароматизуючої або тютюнової секції 22 прикріплений мундштук, який включає фільтруючий наконечник 24. Фільтр 24 звичайно являє со 11 бою поліпропіленову сітку, або волокно ацетату целюлози з високим деньє, або фігурну трубку з ацетату целюлози, або іншого матеріалу, що має підходящу твердість, малий повітряний опір і низьку ефективність очищення. Фільтр 24 прикріплений до основи зовнішньою паперовою обгорткою 38 або іншим подібним способом. У процесі використання, випарник 20 вставляється в розширений кінець 34 теплопередавального компонента 11 багаторазового використання, причому кінець 32 теплової трубки 16 вводиться в канал 28 тютюнової або ароматизуючої секції 22. Потім тепловідвід 14 нагрівається від зовнішнього джерела тепла, наприклад запальнички або аналогічного джерела, до заданої температури, індикація якої, у кращому варіанті, виробляється індикатором, що спрацьовує при певній температурі, наприклад, термохромним індикатором 40, або іншим подібним індикатором. Коли індикатор показує задану температуру, курець або користувач зупиняє процес нагрівання й втягує повітря через мундштук або кінець 24 фільтра випарника 20. Повітря проходить в ізолюючий і фіксуючий матеріал 26 теплопередавального компонента 11 крізь повітряні отвори 18, і нагрівається теплом, що знаходиться в трубці 16, що переносить тепло. Гаряче повітря далі проходить крізь тютюнову або ароматизуючу секцію 22, що також нагрівається за рахунок контакту з тепловою трубкою 16, де це повітря випаровує ароматизуючий компонент, розташований усередині секції 22, після чого втягується в рот користувача. На Фіг.5 представлений ще один варіант здійснення винаходу, що містить теплопередавальний компонент 11 і випарник 20. Теплопередавальний компонент 11 містить циліндричний кожух 12, уздовж центральної осі якого проходить теплова трубка 16. Теплова трубка 16 з одного кінця закріплена в тепловідводі 14. Один кінець тепловідводу 14 виконаний у вигляді центрувального виступу 14а, що вставляється в один з кінців циліндричного кожуха 12. Між кожухом 12 і центрувальним виступом 14а розташований шар ізоляційного матеріалу 36. Інший кінець тепловідводу 14 виступає з кожуха 12, причому на його зовнішній поверхні, як показано на кресленні, зроблено декілька концентричних ребер 37, що утворюють область 14b теплопередачі. Ребра 37 збільшують площу поверхні тепловідводу й сприяють прискоренню передачі тепла тепловідводу 14 від зовнішнього джерела. Зрозуміло, що може бути запропонована й інша форма поверхні тепловідводу для досягнення ефективної теплопередачі, наприклад, ребра або пази. На іншому кінці кожуха 12 виконане заглиблення 38, у яке вставляється центрувальний виступ 39 сполучної форми, утворений на кінці випарника 20 пристрою. Випарник 20 містить фільтруючу секцію 24 і ароматизуючу секцію 22, розташовані усередині циліндричного кожуха 40, що має той же зовнішній діаметр, що й кожух 12 теплопередавального компонента, крім одного кінця, де кожух 40 має зменшений діаметр, утворюючи центрувальний виступ 39. Кожухи 12, 40 як теплопередавального компонента, так і випарника, мають розташовані по 93267 12 окружності отвори 18, 18а, що забезпечують втягування повітря в пристрій у процесі його використання. Як показано на Фіг.6 і 7, ароматизуюча секція 22 включає тримач 45 з теплопровідного матеріалу, наприклад, металу, наприклад, міді або алюмінію. Тримач має циліндричне центральне осердя 46, що надівається з ковзанням на теплову трубку 16, і чотири радіальні ребра 47 на зовнішній поверхні, що проходять уздовж осі тримача. Тютюновий матеріал 49, розташований між чотирма ребрами, має зовнішню поверхню циліндричної форми, що впирається у внутрішню поверхню кожуха 40 випарника. Тримач 45 забезпечує передачу тепла від теплової трубки до тютюнового матеріалу. Інший варіант здійснення винаходу показаний на Фіг.8 і 9. Пристрій містить випарник 20 і теплопередавальний компонент 11. Випарник 20 містить циліндричний кожух 12, тепловідвід 14, що знаходиться з одного кінця кожуха 12, і вкладиш із тютюнового матеріалу 22 циліндричної форми, що знаходиться з іншого кінця кожуха 20 і дотичний з тепловідводом 14. Вкладиш із матеріалу 22 може бути виконаний у вигляді, представленому на Фіг.6 і 7. Один кінець тепловідводу 14 виконаний у формі центрувального виступу 14а, що вставляється в кінець циліндричного кожуха 12. Інший кінець тепловідводу 14 виступає з кожуха 12, причому на його зовнішній поверхні зроблено декілька концентричних ребер 37, що утворюють область 14 теплопередачі для прискорення передачі тепла тепловідводу 14 від зовнішнього джерела. У тепловідводу 14 і вкладиша з тютюнового матеріалу 22 є центральні канали, осі яких сполучені, і в які вставляється один кінець теплової трубки 16. На протилежному від тепловідводу кінці кожуха 12 утворений центрувальний виступ 39, що вставляється на ковзній посадці в гніздо 38 сполученої форми, утворене на одному кінці теплопередавального компонента 11 пристрою. У кожусі 12 по окружності утворені отвори 18а для забезпечення доступу повітря в кожух в області вкладиша з тютюнового матеріалу. Теплопередавальний компонент 11, як показано на Фіг.9, може відділятися від випарника 20. Теплопередавальний компонент 11 містить циліндричний кожух 40, що закінчується з одного кінця гніздом 38, і дві фільтруючі секції 24а й 24b, одна й яких прилягає до гнізда 38, а інша розташована на кінці кожуха 40, з боку, протилежної гнізду 38. Фільтруючі секції 24а й 24b відділені одна від одної порожниною 42, що зв'язана із простором, що оточує кожух 40, отворами 18b, розташованими по окружності. Теплова трубка 16 розташована з одного кінця в поглибленні фільтруючої секції 24b і проходить уздовж центральної осі кожуха 40 крізь центральний канал іншої фільтруючої секції 24а. Теплова трубка має достатню довжину для того, щоб при з'єднанні двох компонентів пристрою, як це показано на Фіг.8, протилежний від фільтруючої секції кінець теплової трубки вставлявся усередину центрального отвору тепловідводу 14. При необхідності, у фільтруючій секції 24b на кінці кожуха 40 може перебувати додатковий аро 13 матизатор, який виділяється, коли фільтруючий елемент нагрівається тепловою трубкою 16. У процесі використання, користувач відокремлює випарник 20 від теплопередавального компонента 20, надягає вкладиш із тютюнового матеріалу 22 на теплову трубку 16, і знову збирає пристрій, вводячи кінець теплової трубки 16 у поглиблення в тепловідводі 14 і вставляючи центрувальний виступ 39 на кожусі 12 теплопередавального компонента 20 у гніздо 38 на кожусі 40 теплопередавального компонента 11. Потім відбувається нагрівання тепловідводу 14. Тепло передається уздовж теплової трубки 16, викликаючи підвищення температури тютюнового матеріалу 22 і повітря в порожнині 42. Коли користувач втягує повітря на кінці теплопередавального компонента 11, повітря входить у пристрій крізь отвори 18а й 18b, і переносить випаруваний матеріал у рот користувача. Після використання, пристрій може бути розібрано, а використаний тютюновий матеріал вилучений і замінений новим матеріалом. 93267 14 Слід зазначити, що в інших варіантах здійснення, пристрою відповідно до винаходу можуть бути використані для доставки користувачеві інших випаруваних матеріалів, наприклад, терапевтичних (лікарських) матеріалів, приміром, медикаментів. Ці варіанти здійснення у всіх аспектах будуть аналогічні до пристроїв, показаним на доданих кресленнях, за винятком того, що випарник 20 буде містити в секції 22 терапевтичний матеріал, який піддається випаровуванню, а не ароматизатор або тютюн. Приклади таких терапевтичних матеріалів можна знайти в US 4941483 (Ридінгс і ін.), і US 4 955 399 (Поттеру й ін.), зміст яких введений в даний опис за допомогою посилання. Наведений вище докладний опис служить, головним чином, для поліпшення розуміння винаходу й не повинен сприйматися в обмежувальному розумінні, оскільки для фахівця, що ознайомився з даним розкриттям, будуть очевидні модифікації, які можуть бути зроблені без відходу від суті винаходу й у межах обсягу домагань доданої формули винаходу. 15 93267 16 17 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 93267 Підписне 18 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for delivering volatilized material to user (variants), heat-transfer component and evaporator for using therein
Автори англійськоюPotter Dennis L., Liu Chuan
Назва патенту російськоюУстройство для доставки испаряемого материала пользователю (варианты), теплопередающий компонент и испаритель для использования b hem
Автори російськоюПоттер Деннис Л., Лю Чуань
МПК / Мітки
МПК: A24F 47/00
Мітки: варіанти, користувачеві, доставки, компонент, матеріалу, використання, ньому, випарник, теплопередавальний, випаруваного, пристрій
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-93267-pristrijj-dlya-dostavki-viparuvanogo-materialu-koristuvachevi-varianti-teploperedavalnijj-komponent-i-viparnik-dlya-vikoristannya-v-nomu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для доставки випаруваного матеріалу користувачеві (варіанти), теплопередавальний компонент і випарник для використання в ньому</a>
Попередній патент: Спосіб тонколистової рулонної прокатки
Наступний патент: Система та спосіб вирощування рослин
Випадковий патент: Ударний пристрій (варіанти)