НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ И АРОМАТИЧЕСКИЙ ИНГАЛЯТОР, СНАБЖЕННЫЙ ТАКИМ УЗЛОМ Российский патент 2022 года по МПК A24F47/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к нагревательному узлу и ароматическому ингалятору, снабженному таким узлом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Ароматические ингаляторы для вдыхания ароматизатора без горения материала стали широко известными к настоящему времени (смотри, например, патентные документы (PTL) 1, 2). Такие ароматические ингаляторы могут создавать опасность, поскольку пользователи могут пострадать от ожогов, когда излишнее тепло для нагревания источника ароматизатора передается пользователям через ингаляторы. Поэтому возникла потребность в мерах для предотвращения беспрепятственной передачи тепла пользователям.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0003] PTL 1: Публикация японской нерассмотренной патентной заявки № JP 2017-148065

PTL 2: Японский перевод международной публикации PCT № JP 2018-522551

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0004] Целью настоящего изобретения является создание нагревательного узла, который позволяет создать ароматический ингалятор, обладающий высокими теплоизоляционными характеристиками для предотвращения теплопередачи наружу.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0005] Авторы настоящего изобретения обнаружили, что вышеупомянутой цели можно достичь с использованием элемента, обладающего специальными теплоизоляционными свойствами, и тем самым сделать настоящее изобретение. В частности, вышеупомянутой цели можно достичь с помощью следующего изобретения.

(1) Нагревательный узел, содержащий:

внутренний цилиндр, в который можно вставлять ароматобразующее изделие;

внешний цилиндр, расположенный снаружи внутреннего цилиндра;

пару уплотняющих элементов, расположенных между каждым из концов внутреннего цилиндра и каждым из концов внешнего цилиндра, чтобы сформировать замкнутое пространство, выполняющее теплоизоляционную функцию, между внутренним цилиндром и внешним цилиндром; и

нагревательный элемент,

при этом теплопроводность уплотняющих элементов ниже, чем теплопроводность внутреннего цилиндра.

(2) Нагревательный узел по п. (1), в котором внутренний цилиндр и уплотняющий элемент различаются по теплопроводности на не менее, чем 13 Вт/м/K.

(3) Нагревательный узел по п. (1) или (2), в котором нагревательный элемент расположен в замкнутом пространстве и находится в непосредственной близости к внутреннему цилиндру.

(4) Нагревательный узел по п. (3), в котором нагревательный элемент расположен на поверхности внутреннего цилиндра, которая обращена к внешнему цилиндру.

(5) Нагревательный узел по любому из пп. (1)-(4), дополнительно содержащий теплоизоляционный материал в замкнутом пространстве.

(6) Нагревательный узел по любому из пп. (1)-(5), в котором теплоизоляционный материал является аэрогелем.

(7) Нагревательный узел по любому из пп. (1)-(6), в котором внутренний цилиндр изготовлен из металла.

(8) Нагревательный узел по любому из пп. (1)-(7), дополнительно содержащий в замкнутом пространстве изолирующие элементы, которые изолируют по меньшей мере часть уплотняющих элементов от замкнутого пространства.

(9) Нагревательный узел по любому из пп. (1)-(8), дополнительно содержащий цилиндрические наконечники, которые сообщаются с торцовыми поверхностями внутреннего цилиндра.

(10) Нагревательный узел по любому из пп. (5) to (9), в котором теплоизоляционный материал выполнен в гранулированной форме.

(11) Нагревательный узел по любому из пп. (1)-(10), в котором по меньшей мере один из уплотняющих элементов содержит термически отверждаемую смолу или фотоотверждаемую смолу.

(12) Нагревательный узел по любому из пп. (1)-(11), в котором по меньшей мере один из уплотняющих элементов имеет многослойную структуру, содержащую множество слоев, расположенных один на другой в продольном направлении нагревательного узла.

(13) Нагревательный узел по любому из пп. (1)-(12), в котором из упомянутого множества слоев самый внутренний слой содержит фотоотверждаемую смолу.

(14) Ароматический ингалятор, содержащий нагревательный узел по любому из пп. (1)-(13).

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Настоящее изобретение может обеспечить нагревательный узел, который допускает формирование ароматического ингалятора, обладающего высокими теплоизоляционными характеристиками для предотвращения теплопередачи наружу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] [Фиг. 1] Фиг. 1 - вид в перспективе одного варианта осуществления ароматического ингалятора.

[Фиг. 2] Фиг. 2 - вид в разрезе ароматического ингалятора, показанного на фиг. 1.

[Фиг. 3] Фиг. 3 - вид сбоку одного варианта осуществления нагревательного узла.

[Фиг. 4] Фиг. 4 - увеличенный вид в разрезе нагревательного узла.

[Фиг. 5] Фиг. 5 - изображение взаимного расположения между нагревательным узлом и курительным изделием.

[Фиг. 6] Фиг. 6 - схематический разрез одного варианта осуществления курительного изделия.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0008] 1. Ароматический ингалятор

Термин «ароматический ингалятор» относится к устройству для образования аромата посредством нагревания ароматобразующего изделия. Термин «ароматобразующее изделие» относится к изделию, которое делает возможным образование аромата или вдыхание аромата, и которое содержит ароматобразующий субстрат. Термин «ароматобразующий субстрат» относится к субстрату, который выполнен с возможностью образования аромата, и который содержит источник аэрозоля.

[0009] Фиг. 1 изображает один вариант осуществления ароматического ингалятора. Как показано на фиг. 1B, ароматический ингалятор 10 содержит отверстие 12a для вставки курительного изделия 110, который является одним вариантом осуществления ароматобразующего изделия. Фиг. 2 является видом в разрезе, взятым по стрелкам 2-2 на фиг. 1A. Как показано на данной фигуре, отверстие 12a сообщается с нагревательным узлом 41, и курительное изделие 110 нагревается в нагревательном узле 41. Далее по тексту будет описан нагревательный узел, и затем будет подробно описан ароматический ингалятор.

[0010] (1) Нагревательный узел

Как показано на фиг. 2, нагревательный узел 41 располагается в нагревательной секции 40 ароматического ингалятора 10 и имеет, в целом, цилиндрическую форму. Нагревательный узел 41 выполнен с возможностью вмещения части курительного изделия 110 в его внутренней области и выполняет функцию образования воздушного канала для подачи воздуха к курительному изделию 110 и функцию нагревания курительного изделия 110 со стороны его внешней периферии.

[0011] Фиг. 3 является видом сбоку одного варианта осуществления нагревательного узла 41. Нагревательный узел 41 содержит внешний цилиндр 45, верхний наконечник 48 и нижний наконечник 50. Хотя на данной фигуре и не показано, внутренний цилиндр располагается во внутренней области внешнего цилиндра 45. Внутренний цилиндр может быть покрыт термоусаживающейся трубкой 52. В данном случае, термоусаживающаяся трубка может продолжаться так, чтобы покрывать часть верхнего наконечника 48 или нижнего наконечника 50.

[0012] Далее, со ссылкой на фиг. 4 будет описана конструкция нагревательного узла 41. Фиг. 4 является увеличенным видом в разрезе нагревательного узла 41. На данной фигуре, позицией 42 обозначен внутренний цилиндр, позицией 45 обозначен внешний цилиндр, позицией 47 обозначен уплотняющий элемент, позицией 47t обозначен уплотняющий элемент, изготовленный из термически отверждаемой смолы, позицией 47p обозначен уплотняющий элемент, изготовленный из фотоотверждаемой смолы, позицией 43 обозначен нагревательный элемент, позицией 54 обозначено замкнутое пространство, позицией 44 обозначен теплоизоляционный материал, позицией 46 обозначена шайба, позицией 42a обозначено первое отверстие, и позицией 42b обозначено второе отверстие.

[0013] Положение, в котором располагается нагревательный элемент 43, не ограничено. Когда, как в настоящем варианте осуществления, внутренний цилиндр 42 и нагревательный элемент 43 находятся в непосредственной близости или в контакте друг с другом, внутренний цилиндр 42 предпочтительно должен обладать высокой теплопроводностью, поскольку он выполняет передачу тепла, выделяемого из нагревательного элемента 43, к курительному изделию 110. Внутренний цилиндр 42 предпочтительно обладает теплопроводностью 10-20 Вт/м/K, предпочтительнее 14-16 Вт/м/K. С данной точки зрения, материал, используемый для изготовления внутреннего цилиндра 42, предпочтительно является металлом, предпочтительнее, нержавеющей сталью. Материал, используемый для изготовления внешнего цилиндра 45, не ограничен, но предпочтительно является металлом, предпочтительнее, нержавеющей сталью, с точки зрения удобства обращения, долговечности и т.п. Внутренний диаметр внутреннего цилиндра 42 зависит от размера курительного изделия 110. В одном варианте осуществления, внутренний диаметр внутреннего цилиндра 42 является таким же, как внутренний диаметр части нижнего наконечника 50, как описано в дальнейшем. Расстояние между внутренним цилиндром 42 и внешним цилиндром 45 предпочтительно находится в диапазоне 2-5 мм, предпочтительнее, 2,5-3,5 мм. Длина внутреннего цилиндра 42 будет описана далее.

[0014] Как упоминается выше, положение, в котором располагается нагревательный элемент 43, не ограничено. Как показано в настоящем варианте осуществления, нагревательный элемент 43 может располагаться на поверхности внутреннего цилиндра 42, которая обращена к внешнему цилиндру 45, и нагревать курительное изделие 110, вставленное во внутренний цилиндр 42. Кроме того, нагревательный элемент 43 может быть установлен независимо от внутреннего цилиндра 42, внешнего цилиндра 45 и замкнутого пространства 54. Например, возможно также, чтобы цилиндрический элемент, в который можно вставлять курительное изделие 110, мог располагаться внутри внутреннего цилиндра, и нагревательный элемент 43 можно было установить на поверхности упомянутого цилиндрического элемента. Нагревательный элемент 43 способен выделять тепло при температуре, предпочтительно, не выше, чем 400°C, предпочтительнее, не выше, чем 300°C, особенно предпочтительно, не выше, чем 250°C. Нагревательный элемент 43 предпочтительно является пленочным нагревателем, содержащим тепловыделяющий резистивный элемент и полимерный слой, изготовленный из полиимида или подобного материала. На фигуре и не показано, нагревательный элемент 43 может быть закреплен на внутреннем цилиндре 42 с использованием термоусаживающейся трубки. С точки зрения усиления теплоизоляционного эффекта, предпочтительно, чтобы нагревательный элемент 43 не имел контакта с уплотняющими элементами 47.

[0015] Поскольку замкнутое пространство 54 может содержать внутри вакуум или содержать внутри такой газ, как воздух, оно выполняет теплоизоляционную функцию и предотвращает беспрепятственную передачу тепла, выделяемого нагревательным элементом 43, внешнему цилиндру 45. Однако, авторы настоящего изобретения выяснили, что тепло, выделяемое нагревательным элементом 43, легко передается через уплотняющие элементы 47, действующие как тепловые мостики, внешнему цилиндру 45. Следовательно, настоящее изобретение решает проблему данной теплопередачи за счет того, что теплопроводность тепловых мостиков обеспечивается ниже, чем теплопроводность внутреннего цилиндра 42. В результате, повышение температуры корпуса 11 может предотвращаться настолько, что пользователи могут удобно и безопасно пользоваться ароматическим ингалятором 10. Предпочтительно, чтобы теплопроводность уплотняющих элементов 47 была ниже на не менее, чем 13 Вт/м/K, чем теплопроводность внутреннего цилиндра 42. Точнее, теплопроводность уплотняющих элементов 47 предпочтительно находится в диапазоне 0,1-1,0 Вт/м/K, предпочтительнее, 0,2-0,6 Вт/м/K.

[0016] Уплотняющие элементы 47 предпочтительно содержат термически отверждаемую смолу или фотоотверждаемую смолу. Термин «термически отверждаемая смола» относится к отверждаемому продукту, сформированному из термически отверждаемого мономера, который реагирует при комнатной температуре или при нагревании, с формированием поперечно-сшитой структуры, и ее примеры включают в себя акрилатные смолы, эпоксидные смолы, уретановые смолы, фенольные смолы, силиконовые смолы и т.п. Из них, акрилатные смолы являются предпочтительными с точки зрения способности к отверждению и удобства обращения. Кроме того, с точки зрения прочности и т.п., термически отверждаемый мономер предпочтительно имеет молекулярную массу, приблизительно, 100-1000, предпочтительнее, приблизительно, 280-400.

[0017] Термин «фотоотверждаемая смола» относится к отверждаемому продукту, сформированному из фотоотверждаемого мономера, который формирует поперечно-сшитую структуру под воздействием света, и предпочтительно является УФ-отверждаемой (отверждаемой ультрафиолетовым излучением) смолой, которая отверждается под воздействием УФ света. Примеры фотоотверждаемой смолы включают в себя, но без ограничения, радикально-полимеризуемые акрилатные смолы и катионно-полимеризуемые эпоксидные смолы. С точки зрения способности к отверждению и удобства обращения, фотоотверждаемая смола предпочтительно является радикально-полимеризуемой акрилатной смолой, предпочтительнее, эпоксиакрилатной смолой. Кроме того, с точки зрения прочности и т.п., фотоотверждаемый мономер предпочтительно имеет молекулярную массу, приблизительно, 160-270. Кроме того, можно также использовать отверждаемые смолы, которые сочетают как способность к термическому отверждению, так и способность к фотоотверждению.

[0018] Термически отверждаемая смола и фотоотверждаемая смола предпочтительно имеет Tg (температуру стеклования) не выше, чем 200°C, предпочтительнее, не выше, чем 100°C, в особенности предпочтительно, не выше, чем 50°C. Так как термически отверждаемая смола и фотоотверждаемая смола имеют такую предпочтительную Tg, которая упоминается выше, то, когда нагревательный элемент 43 выделяет тепло, температура повышается на том участке уплотняющих элементов 47, который находится близко к нагревательному элементу 43. Когда Tg отверждаемых смол имеет низкое значение, смолы становятся гибкими, но не плавятся при нагревании нагревательным элементом 43, и поэтому может ослабляться напряжение, вызываемое тепловым расширением внутреннего цилиндра 42 или тепловым расширением внутреннего цилиндра и внешнего цилиндра. Отверждаемые смолы могут также содержать известный наполнитель, например, частицы диоксида кремния или стекла.

[0019] С точки зрения прочности и т.п., уплотняющие элементы 47 предпочтительно имеют толщину 0,3-2,0 мм, предпочтительнее, 0,5-1,0 мм. Уплотняющие элементы 47 предпочтительно имеют многослойную структуру, содержащую множество слоев, расположенных один на другой в продольном направлении нагревательного узла, при этом самый внутренний слой предпочтительно содержит фотоотверждаемую смолу. Хотя замкнутое пространство 54 обладает теплоизоляционной способностью, как упоминалось выше, замкнутое пространство 54 предпочтительно заполняют теплоизоляционным материалом 44, чтобы усилить теплоизоляционный эффект. В таком случае, когда уплотняющий элемент изготавливают с использованием фотоотверждаемой смолы, которая образуется в ходе быстрой реакции отверждения, теплоизоляционный материал 44 можно легко заложить в замкнутое пространство 54. Кроме того, посредством складывания в стопу уплотняющего элемента, изготовленного из термически отверждаемой смолы, на фотоотверждаемую смолу, может быть повышена прочность уплотняющего элемента и, в то же время, может быть повышена теплоизоляционная способность уплотняющего элемента. В некоторых случаях, фотоотверждаемые смолы имеют теплопроводность ниже, чем термически отверждаемые смолы, и термически отверждаемые смолы чаще содержат пустоты, чем фотоотверждаемые смолы. Следовательно, посредством складывания в стопу уплотняющего элемента, выполненного из термически отверждаемой смолы, на уплотняющий элемент, выполненный из фотоотверждаемой смолы, можно обеспечить как повышенную теплопроводность, так и повышенную надежность.

[0020] Фиг. 4 изображает вариант осуществления, в котором промежутки на обоих концах внутреннего цилиндра 42 и внешнего цилиндра 45 герметически закупорены вышеупомянутыми отверждаемыми смолами. Предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, один из промежутков на концах внутреннего цилиндра 42 и внешнего цилиндра 45 был герметически закупорен вышеупомянутыми отверждаемыми смолами. Внешний цилиндр 45 может быть снабжен отверстием 450. Назначением данного отверстия является предотвращение формирования пустот в уплотняющих элементах 47 вследствие расширения воздуха в замкнутом пространстве после отверждения уплотняющих элементов 47 при нагревании. Отверстие 450 можно закупорить известным герметиком после отверждения.

[0021] Теплоизоляционный материал 44 предпочтительно имеет гранулированную форму. Средний размер частиц, D50, теплоизоляционного материала 44 находится предпочтительно в диапазоне 0,05-2 мм, предпочтительнее, 0,1-1 мм. Средний размер частиц можно определять методом анализа изображений. Хотя на фигуре показана только часть теплоизоляционного материала 44 для ясности, замкнутое пространство 54 предпочтительно должно быть заполнено достаточным количеством теплоизоляционного материала 44. Когда гранулированный теплоизоляционный материал плотно закладывают в замкнутое пространство 54 упомянутым образом, теплоизоляционный материал с большой вероятностью рассыпается за пределы замкнутого пространства. Однако, в настоящем изобретении, теплоизоляционный материал можно закладывать ровно, так как уплотняющие элементы 47 могут быстро отверждаться. Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает больше полезных эффектов, когда применяется гранулированный теплоизоляционный материал. Примеры гранулированного теплоизоляционного материала включают в себя аэрогель. «Аэрогель» является пористым материалом и может быть, например, кремниевым аэрогелем и углеродным аэрогелем. Количество закладываемого аэрогеля изменяется с изменением плотности аэрогеля и объема замкнутого пространства 54, но, в одном варианте осуществления, находится в диапазоне, приблизительно, 100-300 мг.

[0022] Уплотняющие элементы предпочтительно не должны содержать свободных составляющих. Благодаря отсутствию свободных составляющих в уплотняющих элементах, проникновение свободных составляющих в замкнутое пространство 54 или теплоизоляционный материал 44 может предотвращаться, и поэтому могут сохраняться полезные теплоизоляционные характеристики. Изолирующие элементы, которые изолируют, по меньшей мере, часть уплотняющих элементов 47 от замкнутого пространства 54, предпочтительно должны располагаться в замкнутом пространстве, поскольку, даже если какие-либо свободные составляющие высвобождаются из уплотняющего элемента, проникновение упомянутых составляющих могут предотвращаться изолирующими элементами. Кроме того, когда уплотняющие элементы 47 приходят в непосредственный контакт с теплоизоляционным материалом 44, таким как аэрогель, уплотняющий элемент 47 или свободные составляющие, высвобождаемые из него, могут проникать в теплоизоляционный материал 44, что приводит к снижению теплоизоляционных характеристик. Однако, посредством размещения вышеупомянутых изолирующих элементов в замкнутом пространстве 54, такое проникновение можно не допустить. Материал, применяемый для изготовления изолирующих элементов, не ограничен, но предпочтительно является металлом, смолой или керамикой, предпочтительнее, нержавеющей сталью. Изолирующие элементы предпочтительно продолжаются в окружном направлении. Точнее, изолирующие элементы предпочтительно являются кольцеобразными элементами, такими как шайбы 46. Во избежание того, чтобы изолирующие элементы действовали как тепловые мостики, изолирующие элементы предпочтительно должны располагаться так, чтобы изолировать, по меньшей мере, часть уплотняющих элементов 47 от замкнутого пространства 54. Иначе говоря, изолирующие элементы предпочтительно должны располагаться на расстоянии от, по меньшей мере, одного внутреннего цилиндра 42 или внешнего цилиндра 45.

[0023] Когда уплотняющие элементы 47 состоят из множества слоев, как упоминалось выше, в предпочтительном варианте, слой фотоотверждаемой смолы, обладающей свойством быстрого отверждения, должен служить самым внутренним слоем, и слой термически отверждаемой смолы следует обеспечивать на слое фотоотверждаемой смолы, чтобы тем самым обеспечивать надежное уплотнение. Следовательно, с позиции обеспечения повышенной скорости отверждения предпочитается, чтобы слой фотоотверждаемой смолы был относительно тонким, и слой термически отверждаемой смолы был относительно толстым. Следовательно, отношение объема слоя термически отверждаемой смолы к объему слоя фотоотверждаемой смолы предпочтительно находится в диапазоне 1,0-2,0, предпочтительнее 1,2-1,5. Отношение средней толщины слоя термически отверждаемой смолы к средней толщине слоя фотоотверждаемой смолы предпочтительно находится в диапазоне 1,0-2,0, предпочтительнее 1,2-1,5. В варианте осуществления, в котором расположены изолирующие элементы, слой фотоотверждаемой смолы и слой термически отверждаемой смолы предпочтительно должны быть расположены один на другой в приведенном порядке на каждом из изолирующих элементов, и, кроме этого, разные слои должны удовлетворять вышеупомянутым соотношениям. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, обе боковых поверхности и одна из главных поверхностей каждого из изолирующих элементов предпочтительно должны быть покрыты слоем фотоотверждаемой смолы для того, чтобы гарантировать, отсутствие контакта изолирующих элементов с внутренним цилиндром 42 или внешним цилиндром 45 (смотри вкладку в пунктирном круге на фиг. 4). Иначе говоря, в направлении от внутреннего цилиндра 42 к внешнему цилиндру 45 в нагревательном узле 41, изолирующий элемент и первая фотоотверждаемая смола предпочтительно располагаются в данном порядке, и первая фотоотверждаемая смола, изолирующий элемент и вторая фотоотверждаемая смола предпочтительнее располагаются в данном порядке. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, первая фотоотверждаемая смола и вторая фотоотверждаемая смола могут быть однотипными или разнотипными, но, с точки зрения простоты производства, данные смолы предпочтительно являются однотипными. В настоящем варианте осуществления предпочтительно также, чтобы разные слои удовлетворяли вышеупомянутым соотношениям. Точнее, отношение объема слоя термически отверждаемой смолы к объему слоя, составленного из первой и второй фотоотверждаемых смол, предпочтительно находится в диапазоне 1,0-2,0, предпочтительнее, 1,2-1,5. Отношение средней толщины слоя термически отверждаемой смолы к толщине слоя, составленного из первой и второй фотоотверждаемых смол, предпочтительно находится в диапазоне 1,0-2.0, предпочтительнее 1,2-1,5. Когда не применяется никакой второй фотоотверждаемой смолы, отношение объемов и отношение толщин вышеупомянутых слоев можно установить на основании объема и толщины слоя, сформированного из одной первой фотоотверждаемой смолы. Средняя толщина слоя фотоотверждаемой смолы является средним значением толщины слоя, составленного из первой и второй фотоотверждаемых смол, с исключением изолирующего элемента, в продольном направлении нагревательного узла 41.

[0024] Нагревательный узел 41 содержит верхний наконечник 48 и нижний наконечник 50. Верхний наконечник 48 и нижний наконечник 50 могут быть сформированы из, например, известной смолы. Верхний наконечник 48 является цилиндрическим элементом, имеющим внутреннее пространство, сообщающееся с первым отверстием 42a внутреннего цилиндра 42, и выполнен так, что в него можно вставлять курительное изделие 110.

[0025] Как показано на фиг. 3 и 4, верхний наконечник 48 соединяется с первым отверстием 42a внутреннего цилиндра 42. Нижний наконечник 50 является удлиненным цилиндрическим элементом, соединенным со вторым отверстием 42b внутреннего цилиндра 42. На фиг. 3 и 4, воздух протекает снизу вверх плоскости чертежа, и поэтому низ и верх плоскости чертежа называются «выше по потоку» и «ниже по потоку», соответственно. Сформирован внутренний проточный канал, который подает воздух от расположенного ниже по потоку конца 50a нижнего наконечника 50 во второе отверстие 42b внутреннего цилиндра 42. В настоящем варианте осуществления, нагревательный узел 41 включает в себя верхний наконечник 48 и нижний наконечник 50 между внутренним цилиндром 42 и уплотняющими элементами 47. Поэтому, возможность герметизации внутреннего проточного канала повышается, что предотвращает утечку воздуха из внутреннего проточного канала.

[0026] Внутренний диаметр нижнего наконечника 50 может быть постоянным от расположенного ниже по потоку конца 50a к расположенному выше по потоку концу 50b. Допустимо также, чтобы внутренняя поверхность нижнего наконечника 50 имела такую сужающуюся форму, что внутренний диаметр нижнего наконечника 50 постепенно увеличивается от расположенного ниже по потоку конца 50a к расположенному выше по потоку концу 50b. Когда максимальный внутренний диаметр нижнего наконечника 50 определяется как Smax, и максимальный внешний диаметр курительного изделия 110 определяется как Sc, отношение Sc к Smax (Sc/Smax) находится, например, в диапазоне 1,4-2,34, предпочтительно 1,56-2,01. Когда отношение максимального внешнего диаметра курительного изделия 110 к максимальному внутреннему диаметру нижнего наконечника 50 находится в пределах вышеупомянутого диапазона, может обеспечиваться достаточный воздушный канал 70 при том, что конец курительного изделия 110 надежно удерживается захватывающей частью 50d нижнего наконечника 50.

[0027] (2) Изготовление нагревательного узла

Нагревательный узел предпочтительно изготавливают путем выполнения следующих этапов.

Этап 1: Обеспечивают двойной цилиндр, имеющий внутренний цилиндр, расположенный внутри внешнего цилиндра.

Этап 2: Герметично закупоривают пространство между одним концом внутреннего цилиндра и одним концом внешнего цилиндра, который располагается с той же стороны, что и упомянутый один конец внутреннего цилиндра, с помощью первого уплотняющего элемента, имеющего теплопроводность ниже, чем внутренний цилиндр.

Этап 3: Герметично закупоривают пространство между открывающимися концами внутреннего цилиндра и внешнего цилиндра со вторым уплотняющим элементом, имеющим теплопроводность ниже, чем внутренний цилиндр.

[0028] Этап 1 можно выполнить посредством, например, закрепления пленочного нагревателя, выполняющего функцию нагревательного элемента 4 на внешней периферической поверхности внутреннего цилиндра 42 и расположения внешнего цилиндра 45 снаружи внутреннего цилиндра 42.

[0029] Первый уплотняющий элемент, используемый на этапе 2, может отличаться по типу от второго уплотняющего элемента или быть такого же типа. В первом случае, первый уплотняющий элемент может быть изготовлен из материала любого типа, например, термопластической смолы или керамики. Когда верхний наконечник 48 или нижний наконечник 50 заранее закрепляют к внутреннему цилиндру 42, это облегчает идентификацию положения герметичного закупоривания первым уплотняющим элементом. То же самое применимо также к этапу 3. После герметичного закупоривания первым уплотняющим элементом, на первом уплотняющем элементе можно расположить изолирующий элемент, например, шайбу.

[0030] Второй уплотняющий элемент, используемый на этапе 3 предпочтительно изготавливают из фотоотверждаемой смолы. Причина в том, что фотоотверждаемые мономеры способны быстро отверждаться и поэтому обладают удовлетворительными технологическими свойствами. В промежутке между этапами 2 и 3, в пространство, образованное внутренним цилиндром, внешним цилиндром и первым уплотняющим элементом можно заложить аэрогель или подобный материал, выполняющий функцию теплоизоляционного материала 44. В настоящем варианте осуществления, когда в качестве второго уплотняющего элемента применяют фотоотверждаемую смолу, теплоизоляционный материал 44 можно закладывать плотно, как упоминалось выше. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, перед этапом 3, на слое заполнения теплоизоляционным материалом 44 можно расположить изолирующий элемент, например, шайбу. Кроме того, посредством размещения слоя термически отверждаемой смолы на слое фотоотверждаемой смолы можно обеспечить более надежное герметичное закупоривание, приводящее к повышенной надежности продукции.

[0031] (3) Ароматический ингалятор

Далее будет описана общая конструкция ароматического ингалятора. Как показано на фиг. 1, ароматический ингалятор 10 содержит верхний корпус 11A, нижний корпус 11B, крышку 12, переключатель 13 и колпачок 14. Верхний корпус 11A и нижний корпус 11B соединяются друг с другом для образования внешнего корпуса 11 ароматического ингалятора 10. Корпус 11 имеет размер, который подходит для удерживания в руке пользователя. Когда пользователь пользуется ароматическим ингалятором 10, он может вдыхать аромат, при одновременном удерживании ароматического ингалятора 10 в руке.

[0032] Как показано на фиг. 1B, крышка 12 содержит отверстие 12a, в которое можно вставлять курительное изделие 110. Колпачок 14 выполнен так, чтобы он мог перемещаться между первым положением, в котором отверстие 12a закрыто, и вторым положение, в котором отверстие 12a открыто, вдоль поверхности крышки 12. Переключатель 13 применяется для включения и выключения ароматического ингалятора 10. Например, когда пользователь включает переключатель 13 в то время, когда курительное изделие 110 вставлено в отверстие 12a, как показано на фиг. 1B, в нагревательный элемент (не показанный) подается питание из батареи (не показанной) таким образом, что курительное изделие 110 может нагреваться без горения. Когда курительное изделие 110 нагревается, аэрозоль испаряется из источника аэрозоля, содержащегося в курительном изделии 110, с включением в аэрозоль аромата из источника ароматизатора. Пользователь может вдыхать аэрозоль с содержанием ароматизатора посредством затяжки на участке курительного изделия 110, который выступает из ароматического ингалятора 10 (смотри фиг. 1B). В настоящем изобретении, продольное направление ароматического ингалятора 10 означает направление, в котором курительное изделие 110 вставляют в отверстие 12a.

[0033] Далее будет описана внутренняя конструкция ароматического ингалятора 10. Фиг. 2 является видом в разрезе по стрелке 2-2 на фиг. 1A. Как показано на фиг. 2, ароматический ингалятор 10 содержит секцию 20 питания, схемную секцию 30 и нагревательную секция 40 во внутреннем пространстве корпуса 11. Схемная секция 30 содержит первую схемную плату 31 и вторую схемную плату 32, электрически соединенную с первой схемной платой 31. Первая схемная плата 31 располагается, например, с продолжением в продольном направлении, как показано на фигуре. Следовательно, секция 20 питания и нагревательная секция 40 разделяются первой схемной платой 31. Тем самым предотвращается передача тепла, выделяющегося в нагревательной секции 40, в секцию 20 питания.

[0034] Секция 20 питания содержит источник 21 питания, электрически соединенный с первой схемной платой 31 и второй схемной платой 32. Источник 21 питания может быть, например, перезаряжаемой или неперезаряжаемой батареей.

[0035] Нагревательная секция 40 включает в себя нагревательный узел 41, как описано выше. Нижний корпус 11B имеет сформированное в нем вентиляционное отверстие 15, чтобы обеспечивать протекание воздуха во внутреннее пространство нагревательного узла 41. Точнее, вентиляционное отверстие 15 сообщается по текучей среде с расположенным выше по потоку концом нагревательного узла 41. Расположенный ниже по потоку конец нагревательного узла 41 сообщается по текучей среде с отверстием 12a, как показано на фиг. 1B.

[0036] Когда пользователь делает затяжку на участке курительного изделия 110, который выступает из ароматического ингалятора 10 в то время, когда курительное изделие 110 вставлено через отверстие 12a в ароматический ингалятор 10, как показано на фиг. 1B, воздух протекает из вентиляционного отверстия 15 во внутреннее пространство нагревательного узла 41. Поступивший воздух проходит через внутреннее пространство нагревательного узла 41 и попадает во внутреннее пространство рта пользователя с аэрозолем, образованным из курительного изделия 110.

[0037] В настоящем изобретении, в нагревательном узле 41 применяются конкретные типы уплотняющих элементов, тепло с трудом передается корпусу 11, так что пользователи могут удобно и безопасно использовать ароматический ингалятор.

[0038] 2. Ароматобразующее изделие

Далее будет описано курительное изделие 110, которое является предпочтительным вариантом осуществления ароматобразующего изделия. Фиг. 6 представляет вид в разрезе курительного изделия 110. В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, курительное изделие 110 содержит секцию 110A субстрата, которая включает в себя наполнение 111 (которое является одним примером ароматобразующего субстрата) и первую оберточную бумагу 112, которая обернута вокруг наполнения 111, и мундштучную секцию 110B, которая формирует конец, противоположный секции 110A субстрата. Секция 110A субстрата и мундштучная секция 110B соединяются второй оберточной бумагой 113, которая отличается от первой оберточной бумаги 112. Однако, секция 110A субстрата и мундштучная секция 110B могут также соединяться с использованием одной первой оберточной бумаги 112, без использования второй оберточной бумаги 113.

[0039] На фиг. 6, мундштучная секция 110B содержит бумажную трубку 114, фильтр 115 и полый сегмент 116, расположенный между полым сегментом 114 и фильтром 115. Полый сегмент 116 состоит, например, из наполняющего слоя, содержащего один или более полых каналов, и вставной обертки, которая покрывает наполняющий слой.

[0040] Мундштучная секция 110B показанная на фиг. 6, состоит из трех сегментов, но, в настоящем варианте осуществления, мундштучная секция 110B может состоять из одного или двух сегментов или может состоять из четырех или более сегментов.

[0041] В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, продольная длина курительного изделия 110 находится, предпочтительно, в диапазоне от 40 мм до 90 мм, предпочтительнее, от 50 мм до 75 мм, еще предпочтительнее, от 50 мм до 60 мм. Окружность курительного изделия 110 находится, предпочтительно, в диапазоне от 15 мм до 25 мм, предпочтительнее, от 17 мм до 24 мм, еще предпочтительнее, от 20 мм до 22 мм. В курительном изделии 110, секция 110A субстрата может иметь длину 20 мм, первая оберточная бумага 112 может иметь длину 20 мм, полый сегмент 116 может иметь длину 8 мм, и фильтр 115 может иметь длину 7 мм. Однако, длины данных отдельных сегментов можно изменять, при необходимости, в зависимости от пригодности для производства, требуемого качества и т.п.

[0042] В настоящем варианте осуществления, наполнение 111 в курительном изделии 110 может содержать источник аэрозоля, который образует аэрозоль, при нагревании при заданной температуре. Тип источника аэрозоля конкретно не ограничен и может быть выбран из экстрактов из различных натуральных продуктов или их составляющих, в зависимости от предполагаемого использования. Примеры источника аэрозоля включают в себя, но без ограничения, глицерин, пропиленгликоль, триацетин, 1,3-бутандиол и их смеси. Содержание источника аэрозоля в наполнении 111 конкретно не ограничено и является, обычно, не ниже, чем 5% по массе, предпочтительно, не ниже, чем 10% по массе, и, обычно, не выше, чем 50% по массе, предпочтительно, не выше, чем 20% по массе, с точки зрения образования надлежащего количества аэрозоля и наделения удовлетворительным курительным ароматом.

[0043] В настоящем варианте осуществления, наполнение 111 курительного изделия 110 может содержать резаный табак в качестве источника ароматизатора. Материал, используемый для использования резаного табака, конкретно не ограничен, и могут применяться любые известные материалы, например, листовой табак и центральная жилка. Содержание наполнения 111 в курительном изделии 110 с окружностью 22 мм и длиной 20 мм находится в диапазоне, например, от 200 мг до 400 мг, предпочтительно, от 250 мг до 320 мг. Содержание воды в наполнении 111 находится в диапазоне, например, от 10% по массе до 15% по массе, предпочтительно, от 11% по массе до 13% по массе. Такое содержание воды предотвращает возникновение пятен в оберточной бумаге и повышает способность к обработке скручиванием в процессе изготовления секции 110A субстрата. Наполнение 111 может также содержать один или два, или более типов ароматизаторов. Типы таких ароматизаторов конкретно не ограничены, но ментол предпочитают с точки зрения наделения удовлетворительным курительным ароматом.

[0044] Далее будет описано взаимное расположение между курительным изделием 110 и нагревательным узлом 41, когда курительное изделие 110 вставлено в ароматический ингалятор 10. Фиг. 5 схематически изображает взаимное расположение в аксиальном направлении секции 110A субстрата курительного изделия 110 относительно нагревательного элемента 43 и внутреннего цилиндра 42 в ароматическом ингаляторе 10 в соответствии с данным вариантом осуществления. В настоящей заявке, термин «аксиальная (линия)» относится к центральной оси первого отверстия 42a в ароматическом ингаляторе 10. Когда курительное изделие 110 вставлено через первое отверстие 42a, аксиальная линия первого отверстия частично совмещается с центральной осью курительного изделия 110.

[0045] Когда аксиальная длина нагревательного элемента 43 обозначена как D0 и аксиальная длина секции 110A субстрата курительного изделия 110 обозначена как L0, поддерживается соотношение D0<L0. Кроме того, отношение D0/L0 находится в диапазоне 0,70-0,90, предпочтительно 0,75-0,85 и может быть, обычно, 0,80. Следовательно, когда длина L0 секции 110A субстрата равна 20 мм, длина D0 нагревательного элемента 43 находится в диапазоне 14-18 мм, предпочтительно 15-17 мм и может быть, обычно, 16 мм.

[0046] Как показано на фиг. 5, расположенный выше по потоку конец секции 110A субстрата может выступать вперед против потока на длину D1 от расположенного выше по потоку конца нагревательного элемента 43. Поскольку нагревательный элемент 43 не продолжается радиально наружу от участка секции 110A субстрата, который выступает из нагревательного элемента 43, упомянутый выступающий участок может иметь внутреннюю температуру несколько ниже, чем другой участок секции 110A субстрата. Следовательно, образование аэрозоля на расположенному выше по потоку конце секции 110A субстрата и около данного конца может сдерживаться, и тем самым образованный здесь аэрозоль может быть лишен возможности конденсации в воздушном канале или обратного протекания по воздушному каналу и истечению наружу из ароматического ингалятора. Отношение выступающей длины D1 к общей длине L0 секции 110A субстрата (D1/L0) находится в диапазоне 0,25-0,40, предпочтительно 0,30-0.35 и обычно может равняться 0,325. В таком случае, когда общая длина L0 секции 110A субстрата равняется 20 мм, выступающая длина D1 находится в диапазоне 5-8 мм, предпочтительно 6-7 мм и обычно может быть равной 6,5 мм. Выступающая длина D1, упоминаемая в настоящей заявке, может также определяться как аксиальное расстояние между расположенным выше по потоку концом нагревательного элемента 43 и расположенным выше по потоку концом внутреннего цилиндра 42.

[0047] Как показано на фиг. 5, расположенный ниже по потоку конец нагревательного элемента 43 может выступать назад на длину D2 от расположенного ниже по потоку конца секции 110A субстрата. Следовательно, нагревательный элемент 43 может достаточно нагревать расположенный ниже по потоку конец секции 110A субстрата и ее окрестность, не допуская, тем самым, недостатка количества аэрозоля, образуемого в данной области, или конденсации образуемого аэрозоля. Отношение выступающей длины D2 нагревательного элемент 43 к общей длине L0 секции 110A субстрата (D2/L0) находится в диапазоне 0,075-0,175, предпочтительно 0,1-0,15 и обычно может равняться 0,125. В таком случае, когда общая длина L0 секции 110A субстрата равняется 20 мм, выступающая длина D2 нагревательного элемента 43 находится в диапазоне 1,5-3,5 мм, предпочтительно 2-3 мм и обычно может быть равной 2,5 мм.

[0048] Аксиальное положение расположенного выше по потоку конца внутреннего цилиндра 42 может быть почти таким же, как аксиальное положение расположенного выше по потоку конца секции 110A субстрата. С другой стороны, подобно расположенному ниже по потоку концу нагревательного элемента 43, расположенный ниже по потоку конец внутреннего цилиндра 42 может выступать назад на длину D3 от расположенного ниже по потоку конца секции 110A субстрата. Следовательно, нагревательный элемент 43 может нагревать не только расположенный ниже по потоку конец секции 110A субстрата и ее окрестность, но также расположенный выше по потоку конец бумажной трубки 114 и ее окрестность, не допуская, тем самым конденсации аэрозоля, образуемого в секции 110A субстрата, вследствие излишнего охлаждения на расположенном выше по потоку конце бумажной трубки 114 и вблизи данного конца. Отношение выступающей длины D3 внутреннего цилиндра 42 к выступающей длине D2 нагревательного элемента 43 (D3/D2) находится в диапазоне 1,86-5,67, предпочтительно 2,33-4,00 и, предпочтительнее, может быть равным 3,00.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ

[0049] 10: Ароматический ингалятор

11: Корпус

12: Крышка

12a: Отверстие

13: Переключатель

14: Колпачок

15: Вентиляционное отверстие

16: Наконечник

20: Секция питания

21: Источник питания

30: Схемная секция

31: Первая схемная плата

32: Вторая схемная плата

40: Нагревательная секция

41: Нагревательный узел

42: Внутренний цилиндр

42a: Первое отверстие

42b: Второе отверстие

43: Нагревательный элемент

44: Теплоизоляционный материал

45: Внешний цилиндр

450: Отверстие

46: Шайба

47: Уплотняющий элемент

47t: Уплотняющий элемент, изготовленный из термически отверждаемой смолы

47p: Уплотняющий элемент, изготовленный из фотоотверждаемой смолы

48: Верхний наконечник

50: Нижний наконечник

52: Термоусаживающаяся трубка

54: Замкнутое пространство

70: Воздушный канал

110: Курительное изделие

110A: Секция субстрата

110B: Мундштучная секция

111: Наполнение

112: Первая оберточная бумага

113: Вторая оберточная бумага

114: Полый сегмент

115: Фильтр

116: Полый сегмент

Группа изобретений относится к нагревательному узлу и ароматическому ингалятору, содержащему такой узел. Нагревательный узел содержит внутренний цилиндр, в который можно вставлять ароматобразующее изделие, внешний цилиндр, расположенный снаружи внутреннего цилиндра, пару уплотняющих элементов, расположенных между каждым из концов внутреннего цилиндра и каждым из концов внешнего цилиндра, чтобы сформировать замкнутое пространство, выполняющее теплоизоляционную функцию между внутренним цилиндром и внешним цилиндром, и нагревательный элемент. Теплопроводность уплотняющих элементов ниже, чем теплопроводность внутреннего цилиндра. Обеспечивается создание нагревательного узла, который допускает формирование ароматического ингалятора, обладающего высокими теплоизоляционными характеристиками для предотвращения теплопередачи наружу. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Нагревательный узел ароматического ингалятора, содержащий:

внутренний цилиндр, выполненный с возможностью вставления в него ароматобразующего изделия;

внешний цилиндр, расположенный снаружи внутреннего цилиндра;

пару уплотняющих элементов, расположенных между каждым из концов внутреннего цилиндра и каждым из концов внешнего цилиндра, чтобы сформировать замкнутое пространство, имеющее теплоизоляционную функцию, между внутренним цилиндром и внешним цилиндром; и

нагревательный элемент,

при этом теплопроводность уплотняющих элементов ниже, чем теплопроводность внутреннего цилиндра.

2. Нагревательный узел по п. 1, в котором внутренний цилиндр и уплотняющий элемент различаются по теплопроводности не менее чем на 13 Вт/м/K.

3. Нагревательный узел по п. 1 или 2, в котором нагревательный элемент расположен в замкнутом пространстве и находится в непосредственной близости к внутреннему цилиндру.

4. Нагревательный узел по п. 3, в котором нагревательный элемент расположен на поверхности внутреннего цилиндра, которая обращена к внешнему цилиндру.

5. Нагревательный узел по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащий теплоизоляционный материал в замкнутом пространстве.

6. Нагревательный узел по любому из пп. 1-5, в котором теплоизоляционный материал является аэрогелем.

7. Нагревательный узел по любому из пп. 1-6, в котором внутренний цилиндр изготовлен из металла.

8. Нагревательный узел по любому из пп. 1-7, дополнительно содержащий в замкнутом пространстве изолирующие элементы, которые изолируют по меньшей мере часть уплотняющих элементов от замкнутого пространства.

9. Нагревательный узел по любому из пп. 1-8, дополнительно содержащий цилиндрические наконечники, которые сообщаются с торцевыми поверхностями внутреннего цилиндра.

10. Нагревательный узел по любому из пп. 5-9, в котором теплоизоляционный материал выполнен в гранулированной форме.

11. Нагревательный узел по любому из пп. 1-10, в котором по меньшей мере один из уплотняющих элементов содержит термически отверждаемую смолу или фотоотверждаемую смолу.

12. Нагревательный узел по любому из пп. 1-11, в котором по меньшей мере один из уплотняющих элементов имеет многослойную структуру, содержащую множество слоев, расположенных один на другой в продольном направлении нагревательного узла.

13. Нагревательный узел по любому из пп. 1-12, в котором из упомянутого множества слоев самый внутренний слой содержит фотоотверждаемую смолу.

14. Ароматический ингалятор, содержащий нагревательный узел по любому из пп. 1-13.