ИСПАРЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2011 года по МПК A24F47/00 

Предпосылки создания изобретения

Настоящее изобретение относится к испаряющим устройствам.

Устройства для доставки испаренного материала потребителю имеют ряд применений, в частности, в качестве устройств для имитации курения или для доставки потребителю ароматизаторов или терапевтических веществ.

Предлагались различные варианты устройств имитации курения для создания вкуса табачного дыма без сжигания табака. Например, в US 5944025 (Кук и др.) описывается имитатор сигареты, в котором в каталитической секции устройства для курения образуются горячие газы, которые используются для образования испаренных ароматизированных аэрозольных газов, подаваемых в рот курильщику, с регулированием состава газообразных продуктов горения, а в US 4892109 (Струбель) описывается устройство для имитации курения, в котором используются химические реагенты, вступающие при смешивании в экзотермическую реакцию, служащую источником тепла для нагревания веществ, образующих аэрозоль, который втягивается курильщиком. В US 5247947 (Клерман и др.), US 4819655 (Робертс и др.) и US 4739365 (Сенсабо, Мл., и др.) описываются имитаторы сигарет или устройств для курения, в которых нагретый аэрозоль образуется из углеродосодержащего внешнего источника тепла и подается курильщику. Кроме того, в US 6532965 (Абулимен и др.) описывается устройство для имитации курения, не использующее горение, в котором для генерирования аэрозоля используется водяной пар.

Устройство для доставки испаренного терапевтического материала раскрыто в US 4917119 (Поттер и др.). Устройство представляет собой трубку, сквозь которую вдыхает пользователь. Вещество, содержащее лекарство и находящееся внутри трубки, окружено кольцевым слоем материала, который выделяет тепло при контакте с водой, например, оксидом кальция. Когда источник тепла приводится в действие, выделяющееся тепло испаряет лекарственный препарат, который пользователь вдыхает через трубку. Устройство является одноразовым.

Краткое изложение сущности изобретения

В настоящем изобретении в общем предлагается устройство для доставки пользователю испаренного материала, содержащее теплоотвод, теплообменник, имеющий тепловую связь (связанный с возможностью передачи тепла) с теплоотводом, и испаритель, содержащий источник способного испаряться материала (содержащего компоненты, способные улетучиваться при нагреве), размещаемого с возможностью установления и прерывания тепловой связи с теплообменником.

Благодаря использованию испарительного устройства, которое может отделяться от теплообменника, такие испарительные устройства могут изготавливаться и продаваться отдельно от теплообменника, и теплообменники могут использоваться повторно.

Для облегчения отделения испарителя устройство предпочтительно выполняется из двух основных компонентов, которые могут быть легко разделены пользователем. Один из компонентов включает испаритель, возможно, вместе с теплоотводом или теплообменником, а другой компонент включает либо теплоотвод или теплообменник, либо оба этих узла. Например, в одном варианте осуществления изобретения, теплоотвод и теплообменник устанавливаются вместе в первом компоненте устройства, а источник способного испаряться материала устанавливается во втором компоненте устройства, причем второй компонент может отделяться от первого компонента. В альтернативном варианте конструкции, теплоотвод и испаритель устанавливаются в первом компоненте устройства, а теплообменник устанавливается во втором компоненте устройства.

Теплоотвод и теплообменник удобно устанавливать на одном компоненте устройства. В соответствии с этим, в настоящем изобретении предлагается устройство для доставки испаренного материала пользователю, содержащее теплопередающий компонент, включающий теплоотвод и теплообменник, имеющий тепловую связь с теплоотводом, и испаритель, содержащий источник способного испаряться материала, имеющий тепловую связь с отделяемым от него теплообменником первого компонента.

Изобретение также включает теплопередающий компонент для использования в устройстве согласно изобретению, содержащий теплоотвод, имеющий тепловую связь с теплообменником, причем такой теплопередающий компонент приспособлен для удерживания отделяемого источника способного испаряться материала с обеспечением тепловой связи с теплообменником.

Изобретение также включает испаритель для использования в устройстве согласно изобретению, содержащий мундштук и источник способного испаряться материала, прилегающий к мундштуку и приспособленный для обмена теплом с теплообменником.

При необходимости, испаритель устройства может включать фильтрующую секцию, сквозь которую проходит испаренный материал.

В предпочтительном варианте изобретения, теплопередающие компоненты предусматривают их многоразовое использование, а испарительные устройства являются одноразовыми.

Теплопередающий компонент и испаритель соединены друг с другом с возможностью разделения. Для этого, в предпочтительном варианте, источник способного испаряться материала и теплообменник имеют тепловую связь через взаимодополняющие части. Например, в предпочтительном варианте, источник способного испаряться материала включает канал или углубление, которые разъемно присоединяются к одному концу теплообменника и которые имеют взаимодополняемую с ним форму. Смежные концы этих компонентов могут иметь взаимодополняющую форму, благодаря чему конец одного компонента разъемно вставляется внутрь другого.

В одном варианте осуществления, способный испаряться материал закрепляется на держателе или подложке, приспособленных для соединения с теплообменником и имеющих теплопередающие поверхности для передачи тепла от теплообменника к летучему материалу.

Устройство и компоненты изобретения могут быть использованы для доставки пользователю любого способного испаряться материала, включая ароматизаторы и лечебные препараты. В предпочтительном варианте, однако, изобретение используется для создания имитатора сигареты, не использующего горение. В таких вариантах осуществления изобретения источник способного испаряться материала содержит табак или заменитель табака.

Теплопередающий компонент может включать в себя теплоотвод (теплопоглощающее средство), от которого тепло передается теплообменником к источнику способного испаряться материала.

В предпочтительном варианте, теплоотвод представляет собой массив теплопоглощающего материала, который может нагреваться от внешнего источника тепла и поглощать, и удерживать достаточное количество полученного тепла с тем, чтобы обеспечивать управляемую передачу полученного тепла посредством теплообменника к источнику способного испаряться материала в течение некоторого промежутка времени для выделения способного испаряться материала, для его использования в течение требуемого промежутка времени.

Внешний источник тепла может представлять собой открытое пламя или первичный нагреватель, например нагреватель Джоулевым теплом, который может включать устройство, предназначенное для получения определенной температуры посредством использования термостатирования. На теплоотводящем конце теплопередающего компонента может устанавливаться термохромное индикаторное устройство для обеспечения пользователя визуальной индикацией того, что устройство достигло рабочей температуры.

Для теплоотвода может быть использован любой подходящий материал. В частности, теплоотвод может быть металлическим, например из нержавеющей стали, или из керамического материала. Теплоотвод может содержать материал с высокой теплоемкостью либо материал, способный поглощать и, затем, выделять тепло посредством обратимого процесса, использующего теплоту образования, например, высокотемпературного фазового перехода.

Теплообменник может быть выполнен в виде простого теплопроводящего элемента, например сплошного или трубчатого стержня из теплопроводного металла, например меди. Однако, в предпочтительном варианте, теплообменник представляет собой тепловую трубку. Обычно, такие устройства содержат металлическую трубку, заполненную теплопроводящей жидкостью, которая эффективно проводит тепло вдоль трубки. Такие изделия выпускаются фирмой Enerton, Inc. (Чандлер, шт. Аризона, США) и другими производителями. Могут использоваться одиночные или содержащие несколько частей теплопроводящие элементы или тепловые трубки, либо одна или более тепловых трубок могут использоваться в сочетании с одним или более теплопроводящими элементами.

С тем, чтобы сократить потери тепла во время теплопередачи, теплопроводный элемент может быть теплоизолирован между теплоотводом и источником способного испаряться материала.

В предпочтительном варианте, когда пользователь втягивает воздух через устройство, воздух входит в устройство в одной или нескольких точках между теплоотводом и источником способного испаряться материала. В предпочтительном варианте, воздух нагревается теплом от теплоотвода, после чего проходит через источник способного испаряться материала с тем, чтобы обеспечить выделение испаренного материала и его прохождение сквозь устройство к пользователю.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, теплопередающий компонент включает в себя продольно вытянутую наружную гильзу или оболочку, окружающую теплоотвод и тепловую трубку. Гильза может быть выполнена, например, из термостойкой пластмассы, широко представленной на рынке, например политетрафторэтилена (PTFE), перфторалкоксэтилена (PFA) или линейного ароматического термопластического полимера, например, продаваемого фирмой Virtex plc под фирменным наименованием РЕЕК, который может не иметь наполнителя, либо может содержать наполнитель, например стекло в количестве 30 мас.%. В наружной трубке со стороны конца вблизи испарителя имеется несколько вентиляционных отверстий.

Конец теплообменника, имеющий тепловую связь с испарителем, может иметь покрытие, пригодное для контакта с источником способного испаряться материала. К таким подходящим покрытиям относится алюминий, нержавеющая сталь, термостойкие пластмассы или теплопроводящая керамика. Кроме того, конец теплообменника может быть выполнен либо может включать теплопроводящие элементы в форме ребер, пазов, выступов, пластинок, образующих поверхности теплообмена, улучшающих контакт и теплопередачу к источнику способного испаряться материала.

Краткое описание чертежей

Для того чтобы лучше объяснить изобретение, далее в качестве примера приводится описание его конкретных вариантов осуществления со ссылками на приложенные чертежи, на которых на разных видах одинаковыми цифрами обозначены сходные детали и где

на фиг.1 представлен перспективный вид первого устройства, в соответствии с настоящим изобретением, в собранном состоянии;

на фиг.2 представлен вид продольного сечения устройства, показанного на фиг.1;

на фиг.3 представлен вид продольного сечения устройства, показанного на фиг.1 и 2, в разобранном состоянии;

на фиг.4А представлен перспективный вид в увеличенном масштабе альтернативного варианта устройства, предложенного в изобретении;

на фиг.4Б представлен вид, аналогичный виду на фиг.4А, другого альтернативного варианта устройства, предложенного в изобретении;

на фиг.4В представлен вид, аналогичный виду на фиг.4А, еще одного альтернативного варианта устройства, предложенного в изобретении;

на фиг.5 представлен вид осевого сечения второго варианта устройства согласно изобретению, в собранном состоянии;

на фиг.6 представлен вид сбоку испарителя, используемого в устройстве, показанном на фиг.5;

на фиг.7 представлен вид с торца испарителя, показанного на фиг.6;

на фиг.8 представлен вид осевого сечения третьего варианта устройства, согласно изобретению; и

на фиг.9 представлен вид осевого сечения одного компонента устройства, показанного на фиг.8, после его разборки.

Подробное описание изобретения

На фиг.1, 2 и 3 показано устройство 10 для доставки пользователю испаренного материала в форме имитатора сигареты, которое включает теплопередающий компонент 11 многоразового использования и испаритель 20, предназначенный только для одноразового использования. Теплопередающий компонент 11 включает цилиндрический кожух или наружную оболочку 12, которая представляет собой гильзу, не обладающую теплопроводностью, выполненную, например, из теплостойкого пластического материала, керамики или другого прочного материала с низкой теплопроводностью. Внутри оболочки 12 расположен теплообменник в виде тепловой трубки 16, закрепленной внутри окружающим ее изолирующим материалом 26. Тепловая трубка 16 одним концом проходит в теплоотвод 14, а противоположным концом выступает в испаритель 20, который представляет собой компонент одноразового использования.

Хотя представленный здесь в качестве примера вариант осуществления изобретения имеет форму имитатора сигареты, он может быть выполнен в виде имитатора другого приспособления для курения, например сигары или курительной трубки. Кроме того, хотя тепловая трубка 16 в описываемом варианте осуществления изображена в виде линейного элемента, для специалиста понятно, что тепловая трубка 16 может иметь другие, нелинейные конфигурации. Например, теплоотвод 14 может быть смещен в сторону от испарителя 20.

В наружной оболочке 12 имеется множество отверстий 18, расположенных по кругу в одном или нескольких местах, обычно на расстоянии от 5 мм до 20 мм от второго конца 32, которым заканчивается тепловая трубка 16. Количество и размер отверстий 18 определяют сопротивление и величину воздушного потока через закрепляющий и изолирующий материал 26 при использовании устройства 10. Конец, которым заканчивается наружная оболочка 12, слегка расширен, для размещения в нем одноразового испарителя 20 при его введении в конец, которым заканчивается оболочка 12, и его извлечения.

В теплоотводе 14 аккумулируется и удерживается тепло, подводимое от внешнего источника. Обычно для теплоотвода 14 используется подходящий металлический или керамический материал, например керамика в виде термоаккумулирующих сот, алюминий или вспененный алюминий, либо может быть использована структура с инкапсулированными или закрытыми ячейками, содержащими материал, температура фазового перехода у которого выбирается в пределах требуемого оптимального диапазона, благодаря чему способность аккумулировать тепло увеличивается благодаря физическому фазовому переходу между состоянием с высокой энергией, например жидким, и состоянием с низкой энергией, например твердым. Существует большое число материалов с фазовым переходом, у которых температура плавления находится между 150 и 250°C, и скрытая теплота составляет 100-700 Дж/см³. Сюда относятся соли, например AgNO₃, AlCl₃, TaCl₃, InCl₃, SnCl₂, AlI₃ и TiI₄; металлы и сплавы металлов, например селен, олово, индий, олово-цинк, индий-цинк или индий-висмут, и органические соединения, например Д-маннитол, янтарная кислота, п-нитробензойная кислота, гидрохинон и адипиновая кислота. Одним из наиболее подходящих материалов с фазовым переходом является эвтектический сплав олова (91 мас.%) и цинка (9 мас.%), температура плавления которого составляет 199°C. В альтернативном варианте, материалы, в которых могут происходить обратимые процессы с выделением тепла, также могут использоваться в теплоотводе 14. К таким материалам относятся, например, гидрид магния, в котором при нагревании происходит разложение с выделением водорода; при охлаждении происходит химическое соединение водорода и магния с образованием гидрида магния, в результате чего выделяется тепло в процессе возвращения к состоянию с более низкой энергией (гидрид магния). В альтернативном варианте, могут быть использованы и другие материалы с высокой температурой фазового перехода (то есть материалы с температурой фазового перехода в интервале, примерно, от 150°C до 300°C).

В предпочтительном варианте, теплоотвод 14 имеет длину от 15 мм до 30 мм, а его размер по окружности соответствует размеру стандартной сигареты, примерно 25 мм. Теплоотвод 14 выполняется из материала, который, в предпочтительном варианте, может быть разогрет до температуры от 200°F до 600°F (примерно, от 90°C до 315°C), а в более предпочтительном варианте от 300°F до 500°F (примерно, от 148°C до 260°C). Кроме того, теплоотвод 14 может быть закрыт снаружи тонким слоем изоляционного материала (не показан), имеющего низкую теплопроводность, что позволит передавать тепло теплоотводу от открытого пламени, но, благодаря слою изоляции, защитит пользователя от непосредственного контакта с нагретым теплоотводом. Изоляционная оболочка может быть сделана сдвигаемой оболочкой, которая может быть сдвинута вдоль устройства 10, чтобы обнажить теплоотвод для его нагрева, и возвращена обратно, чтобы закрыть теплоотвод 14, обеспечивая как защиту пользователя от прямого контакта, так и дополнительную изоляцию запасенного тепла. Кроме того, на поверхность теплоотвода 14 или изолирующей оболочки (не показана) может быть нанесен, в тепловой связи с ними, термохромный индикатор 40, по показаниям которого пользователь может установить, когда достигается температура концевой части устройства 10, попадающая в интервал температур, требующихся для использования устройства. Подходящие для использования в термохромных индикаторах материалы включают, например, оксид цинка, оксид свинца (II), сульфат никеля, пиропы с высоким содержанием хрома, и др. В альтернативном варианте, в теплоотвод 14 или изолирующую оболочку (не показана) может быть встроено механическое устройство, содержащее биметаллический термостат, обеспечивающий визуальную сигнализацию достижения требуемого рабочего интервала температур.

Как хорошо видно на фиг.2 и 3, теплопередающий компонент 11 многоразового использования в устройстве 10 также включает теплообменник в форме тепловой трубки 16, один конец 30 которой связан с возможностью передачи тепла с теплоотводом 14, а противоположный конец 32 вставлен в секцию 22 испарителя, который содержит источник способного испаряться материала, в данном случае, содержащую табак смесь. Тепловая трубка 16 обычно представляет собой полую металлическую трубку, например трубку из монеля, титана, алюминия или меди, запаянную с обоих концов и заполненную теплопередающим материалом 36. В предпочтительном варианте, теплопередающий материал 36 содержит материал с капиллярным фитилем, пропитанным жидкостью, например водой, обеспечивающий передачу тепловой энергии от теплоотвода 14 к секции 22 с табаком. Например, тепловые трубки с водой в медной оболочке, имеющие диапазон рабочих температур от 5°C до 230°C, или трубки в оболочке из монеля, имеющие диапазон рабочих температур от 5°C до 290°C, подходят для использования в настоящем изобретении. Кроме того, тепловая трубка 16 обычно имеет диаметр примерно от 2 мм до 6 мм, и длину от 5 см до 9 см. Тепловая трубка 16 окружена закрепляющим ее подходящим изолирующим материалом 26, например керамической ватой, керамическим волокном, пористой керамикой, стекловолокном, вспененным полимером с открытыми порами, или иными подходящими изоляционными материалами, выдерживающими циклическое воздействие температур в рабочем диапазоне. Обнажаемый конец 32 тепловой трубки приспособлен для соединения, с обеспечением теплопередачи, с табачной секцией 22, как будет описано далее. Обнажаемый конец 32 может иметь покрытие, подходящее для контакта с табачной секцией 22. Подходящие покрытия могут включать алюминий, нержавеющую сталь, высокотемпературные пластмассы или теплопроводящие керамики. Изолирующий материал 26, фиксирующий тепловую трубку 16, закрывает ее, начиная от теплоотвода 14, до точки, отстоящей на 5-10 мм от второго или обнажаемого конца 32 тепловой трубки.

Как показано на Фиг.3, устройство 10 для курения, не использующее горения, включает одноразовый испаритель 20, который содержит источник способного испаряться материала 22 на табачной основе и также, в данном варианте осуществления, фильтрующую секцию 24, соосную с табачной секцией 22. Табачная секция 22 имеет канал или углубление 28, внутренний диаметр которого примерно соответствует наружному диаметру конца 32 тепловой трубки 16, в результате чего его форма сопрягается с концом 32 тепловой трубки и обеспечивает ее стыковку. Табачная секция 22 имеет в целом цилиндрическую форму при длине примерно 5-20 мм, и обмотана бумагой или иным подходящим материалом, обозначенным цифрой 38, с наружным диаметром, по существу равным внутреннему диаметру наружной оболочки 12. Таким образом, табачная секция 22 может вставляться внутрь наружной оболочки 12 теплопередающего компонента 11 с одновременным вводом конца 32 тепловой трубки в канал 28 для обеспечения передачи в него тепловой энергии. Расположенные по окружности отверстия (не показаны), аналогичные отверстиям 18, показанным на фиг.1, могут быть сделаны на цилиндрическом кожухе табачной секции 22 для улучшения испарения и протекания воздуха через устройство.

Как показано на фиг.3, конец 32 тепловой трубки может быть плоским или слегка закругленным. В альтернативном варианте, конец 32 тепловой трубки может иметь такую форму, чтобы практически пронизывать табачную секцию 22 для улучшения контакта и теплопередачи. При таком изменении тепловой трубки, в секции 22 может не потребоваться канал 28. На фиг.4А представлен такой альтернативный вариант осуществления конца 32 тепловой трубки, в форме одной проникающей иглы. На фиг.4Б показан другой альтернативный вариант осуществления конца 32 тепловой трубки в форме конуса с плоскими ребрами. На фиг.4В показан еще один альтернативный вариант осуществления конца 32 тепловой трубки, в виде нескольких проникающих игл. Табачная или ароматизирующая секция 22 обычно содержит частицы табака, обработанный табачный лист, или табачный экстракт, который подвергается соответствующему отбору, упаковке и ароматизации, для выполнения функции разогреваемой, но не сжигаемой табачной основы.

К ароматизирующей или табачной секции 22 прикреплен мундштук, включающий фильтрующий наконечник 24. Фильтр 24 обычно представляет собой полипропиленовую сетку, или волокно ацетата целлюлозы с высоким денье, либо фигурную трубку из ацетата целлюлозы, либо иного материала, обладающего подходящей твердостью, малым воздушным сопротивлением и низкой эффективностью очистки. Фильтр 24 прикреплен к основе наружной бумажной оберткой 38 или другим подобным способом.

В процессе использования испаритель 20 вставляется в расширенный конец 34 теплопередающего компонента 11 многоразового использования, причем конец 32 тепловой трубки 16 вводится в канал 28 табачной или ароматизирующей секции 22. Затем теплоотвод 14 нагревается от внешнего источника тепла, например зажигалки или аналогичного источника, до заданной температуры, индикация которой, в предпочтительном варианте, производится индикатором, срабатывающим при определенной температуре, например термохромным индикатором 40, либо иным подобным индикатором. Когда индикатор показывает заданную температуру, курильщик или пользователь останавливает процесс нагревания и втягивает воздух через мундштук или конец 24 фильтра испарителя 20. Воздух проходит в изолирующий и фиксирующий материал 26 теплопередающего компонента 11 сквозь воздушные отверстия 18 и нагревается теплом, находящимся в трубке 16, переносящей тепло. Горячий воздух далее проходит сквозь табачную или ароматизирующую секцию 22, которая также нагревается за счет контакта с тепловой трубкой 16, где этот воздух испаряет ароматизирующий компонент, расположенный внутри секции 22, после чего втягивается в рот пользователя.

На фиг.5 представлен еще один вариант осуществления изобретения, содержащий теплопередающий компонент 11 и испаритель 20. Теплопередающий компонент 11 содержит цилиндрический кожух 12, вдоль центральной оси которого проходит тепловая трубка 16. Тепловая трубка 16 с одного конца закреплена в теплоотводе 14. Один конец теплоотвода 14 выполнен в виде центрирующего выступа 14a, который вставляется в один из концов цилиндрического кожуха 12. Между кожухом 12 и центрирующим выступом 14a расположен слой изоляционного материала 36. Другой конец теплоотвода 14 выступает из кожуха 12, причем на его наружной поверхности, как показано на чертеже, сделано несколько концентрических ребер 37, образующих область 14b теплопередачи. Ребра 37 увеличивают площадь поверхности теплоотвода и способствуют ускорению передачи тепла теплоотводу 14 от внешнего источника. Понятно, что может быть предложена и другая форма поверхности теплоотвода для достижения эффективной теплопередачи, например ребра или пазы. На другом конце кожуха 12 выполнено углубление 38, в которое вставляется центрирующий выступ 39 сопрягаемой формы, образованный на конце испарителя 20 устройства.

Испаритель 20 содержит фильтрующую секцию 24 и ароматизирующую секцию 22, заключенные внутри цилиндрического кожуха 40, имеющего тот же внешний диаметр, что и кожух 12 теплопередающего компонента, кроме одного конца, где кожух 40 имеет уменьшенный диаметр, образуя центрирующий выступ 39. Кожухи 12, 40 как теплопередающего компонента, так и испарителя имеют расположенные по окружности отверстия 18, 18a, обеспечивающие втягивание воздуха в устройство в процессе его использования.

Как показано на фиг.6 и 7, ароматизирующая секция 22 включает держатель 45 из теплопроводного материала, например металла, например меди или алюминия. Держатель имеет цилиндрический центральный сердечник 46, который надевается со скольжением на тепловую трубку 16, и четыре радиальных ребра 47 на наружной поверхности, проходящие вдоль оси держателя. Табачный материал 49, расположенный между четырьмя ребрами, имеет наружную поверхность цилиндрической формы, которая упирается во внутреннюю поверхность кожуха 40 испарителя. Держатель 45 обеспечивает передачу тепла от тепловой трубки к табачному материалу.

Другой вариант осуществления изобретения показан на фиг.8 и 9. Устройство содержит испаритель 20 и теплопередающий компонент 11. Испаритель 20 содержит цилиндрический кожух 12, теплоотвод 14, находящийся с одного конца кожуха 12, и вкладыш из табачного материала 22 цилиндрической формы, находящийся с другого конца кожуха 20 и соприкасающийся с теплоотводом 14. Вкладыш из материала 22 может быть выполнен в виде, представленном на фиг.6 и 7. Один конец теплоотвода 14 выполнен в форме центрирующего выступа 14a, который вставляется в конец цилиндрического кожуха 12. Другой конец теплоотвода 14 выступает из кожуха 12, причем на его наружной поверхности сделано несколько концентрических ребер 37, образующих область 14 теплопередачи для ускорения передачи тепла теплоотводу 14 от внешнего источника. У теплоотвода 14 и вкладыша из табачного материала 22 имеются центральные каналы, оси которых совмещены и в которые вставляется один конец тепловой трубки 16. На противоположном от теплоотвода конце кожуха 12 образован центрирующий выступ 39, который вставляется на скользящей посадке в гнездо 38 сопряженной формы, образованное на одном конце теплопередающего компонента 11 устройства. В кожухе 12 по окружности образованы отверстия 18a для обеспечения доступа воздуха в кожух в области вкладыша из табачного материала.

Теплопередающий компонент 11, как показано на фиг.9, может отделяться от испарителя 20. Теплопередающий компонент 11 содержит цилиндрический кожух 40, заканчивающийся с одного конца гнездом 38, и две фильтрующие секции 24a и 24b, одна из которых прилегает к гнезду 38, а другая расположена на конце кожуха 40, со стороны, противоположной гнезду 38. Фильтрующие секции 24a и 24b отделены друг от друга полостью 42, которая связана с пространством, окружающим кожух 40, отверстиями 18b, расположенными по окружности. Тепловая трубка 16 расположена с одного конца в углублении фильтрующей секции 24b и проходит вдоль центральной оси кожуха 40 сквозь центральный канал другой фильтрующей секции 24a. Тепловая трубка имеет достаточную длину с тем, чтобы при соединении двух компонентов устройства, как это показано на фиг.8, противоположный от фильтрующей секции конец тепловой трубки вставлялся внутрь центрального отверстия теплоотвода 14.

При необходимости, в фильтрующей секции 24b на конце кожуха 40 может находиться дополнительный ароматизатор, который выделяется, когда фильтрующий элемент нагревается тепловой трубкой 16.

В процессе использования пользователь отделяет испаритель 20 от теплопередающего компонента 20, надевает вкладыш из табачного материала 22 на тепловую трубку 16 и снова собирает устройство, вводя конец тепловой трубки 16 в углубление в теплоотводе 14 и вставляя центрирующий выступ 39 на кожухе 12 теплопередающего компонента 20 в гнездо 38 на кожухе 40 теплопередающего компонента 11. Затем производится нагрев теплоотвода 14. Тепло передается вдоль тепловой трубки 16, вызывая повышение температуры табачного материала 22 и воздуха в полости 42. Когда пользователь втягивает воздух на конце теплопередающего компонента 11, воздух входит в устройство сквозь отверстия 18a и 18b и переносит испаренный материал в рот пользователя. После использования устройство может быть разобрано, а использованный табачный материал удален и заменен новым материалом.

Следует отметить, что в других вариантах осуществления устройства согласно изобретению могут быть использованы для доставки пользователю других испаренных материалов, например терапевтических (лекарственных) материалов, к примеру медикаментов. Эти варианты осуществления во всех отношениях будут аналогичны устройствам, показанным на приложенных чертежах, за исключением того, что испаритель 20 будет содержать в секции 22 поддающийся испарению (улетучиванию) терапевтический материал, а не ароматизатор или табак. Примеры таких терапевтических материалов можно найти в US 4941483 (Ридингс и др.) и US 4955399 (Поттер и др.), содержание которых введено в настоящее описание посредством ссылки.

Приведенное выше подробное описание служит, главным образом, для улучшения понимания изобретения и не должно восприниматься в ограничительном смысле, поскольку для специалиста, ознакомившегося с настоящим раскрытием, будут очевидны модификации, которые могут быть сделаны без отхода от существа изобретения и в пределах области притязаний приложенной формулы изобретения.

Устройство для доставки испаренного материала пользователю содержит теплопередающий компонент, который включает теплоотвод, имеющий тепловую связь с теплообменником, например тепловой трубкой, и испаритель, который включает источник способного испаряться материала, например табака, ароматического материала или терапевтического вещества. Испаритель разъемно установлен на теплопередающем компоненте. Источник способного испаряться материала имеет тепловую связь с теплообменником теплопередающего компонента. Теплопередающий компонент может повторно использоваться с одноразовыми испарителями. Благодаря выполнению испарительного устройства с возможностью отделения от теплообменника такие испарительные устройства могут изготавливаться и продаваться отдельно от теплообменника, а теплообменники могут использоваться повторно. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для доставки испаренного материала пользователю, содержащее теплоотвод, теплообменник, имеющий тепловую связь с теплоотводом, и испаритель, содержащий источник способного испаряться материала, размещаемый с возможностью установления и прерывания тепловой связи с теплообменником.

2. Устройство по п.1, в котором теплоотвод и теплообменник размещены вместе в первом компоненте устройства, а источник способного испаряться материала расположен во втором компоненте устройства, который может отделяться от первого компонента.

3. Устройство по п.1, в котором теплообменник изолирован между теплоотводом и источником способного испаряться материала.

4. Устройство по п.1, в котором теплоотвод содержит материал, способный выделять тепло в результате обратимого процесса, задействующего теплоту образования.

5. Устройство по п.1, в котором теплоотвод содержит материал с высокотемпературным фазовым переходом.

6. Устройство по п.1, в котором теплоотвод содержит гидрид магния.

7. Устройство по п.1, в котором теплоотвод содержит керамический материал или металл.

8. Устройство по п.7, в котором теплоотвод содержит термоаккумулирующий сотовый керамический материал, алюминий или вспененный алюминий.

9. Устройство по п.1, в котором источник способного испаряться материала включает табак.

10. Устройство по п.1, в котором источник способного испаряться материала включает способный испаряться терапевтический состав.

11. Устройство по п.1, в котором испаритель включает фильтрующую секцию, через которую проходит испаренный материал.

12. Устройство по п.1, в котором теплопередающий компонент включает продольно проходящую наружную оболочку, окружающую теплоотвод и тепловую трубку.

13. Устройство по п.12, в котором наружная оболочка включает несколько вентиляционных отверстий со стороны конца наружной оболочки, прилегающего к испарителю.

14. Устройство по п.1, дополнительно содержащее термохромный индикатор нагрева на теплоотводном конце теплопередающего компонента.

15. Теплопередающий компонент для использования в устройстве по п.1, содержащий теплоотвод, имеющий тепловую связь с теплообменником, и приспособленный для стыковки с отделяемым источником способного испаряться материала, размещаемым с возможностью установления тепловой связи с теплообменником.

16. Компонент по п.15, в котором теплообменник включает тепловую трубку.

17. Компонент по п.16, в котором теплопередающий конец тепловой трубки приспособлен для разъемной стыковки и установления тепловой связи с компонентом для выделения испаренного материала.

18. Компонент по любому из пп.15-17, в котором теплоотвод выполнен в соответствии с любым из пп.4-8.

19. Испаритель для использования в устройстве по п.1, содержащий мундштук и прилегающий к мундштуку источник способного испаряться материала, приспособленный для стыковки и установления тепловой связи с теплообменником.

20. Испаритель по п.19, дополнительно включающий фильтр, через который проходит испаренный материал.

21. Испаритель по п.19 или 20, в котором источник способного испаряться материала размещается на держателе, приспособленном для стыковки с теплообменником и имеющем поверхности теплообмена для передачи тепла от теплообменника в способный испаряться материал.

22. Устройство для доставки испаренного материала пользователю, содержащее
теплопередающий компонент, включающий в себя теплоотвод и теплообменник, имеющий тепловую связь с теплоотводом, и
испаритель, включающий источник способного испаряться материала, размещенный с возможностью установления и прерывания тепловой связи с теплообменником первого компонента.

23. Устройство по п.22, в котором теплопередающий компонент включает тепловую трубку, имеющую тепловую связь с теплоотводом и источником способного испаряться материала.

24. Устройство по п.23, в котором тепловая связь источника способного испаряться материала и тепловой трубки устанавливается через части, имеющие взаимодополняющую форму.

25. Устройство по п.23, в котором источник способного испаряться материала включает канал или углубление, имеющий(ее) взаимодополняющую форму и разъемно соединенный(ое) с одним концом тепловой трубки.

26. Устройство по любому из пп.22-25, в котором примыкающие концы упомянутых компонентов имеют взаимодополняющую форму и конец одного компонента разъемно вставляется в другой.