RU2820242C1 - Stick heating device and method of its operation - Google Patents

Abstract

FIELD: smoking accessories.

SUBSTANCE: invention relates to designs of electric heaters of electrically driven smoking devices. This is achieved due to the fact that in the stick heating device, comprising a housing, inside which there are two heaters, a receiving sleeve, a tube, an air flow laminarizer, tube located inside the housing directly contacts the outer surface of the heaters and is made on the outside with a helical spiral, which provides an increase in the speed of air movement along the outer surface of the heaters, wherein one of heaters is located between receiving sleeve and said tube, and the other heater is adjacent to the air flow laminarizer, providing uniform air outflow over the stick end area and equalizing the temperature of the air leaving the laminarizer along the stick end area, note here that heater arranged between intake sleeve and tube with outer helical spiral is circular or composed of ring parts.

EFFECT: increasing energy efficiency of stick heating in electrically driven smoking device to temperature at which nicotine and/or ether substances are released.

5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области курительных принадлежностей, в частности конструкциям электронагревательных средств курительных устройств с электрическим приводом.The invention relates to the field of smoking accessories, in particular to the designs of electric heating means for electrically driven smoking devices.

С целью обеспечения достаточности раскрытия изобретения и обеспечения возможности проведения информационного поиска в отношении заявляемого технического решения ниже приведен перечень терминов, используемых в описании заявляемого изобретения.In order to ensure the sufficiency of the disclosure of the invention and to ensure the possibility of conducting an information search in relation to the claimed technical solution, below is a list of terms used in the description of the claimed invention.

Стик - стержень из спрессованного табака, заменителя табака или его производных (восстановленный или разрыхленный табак) или его заменителей, обернутый специальной бумагой и снабженный мундштуком, предназначенный для использования в электронагревательных средствах курительных устройств. Также дополнительно может включать ламинаризатор-охладитель, фильтр и другие элементы.Stick is a rod made of compressed tobacco, a tobacco substitute or its derivatives (reconstituted or loosened tobacco) or its substitutes, wrapped in special paper and equipped with a mouthpiece, intended for use in electric heating means of smoking devices. It may also additionally include a laminarizer-cooler, a filter and other elements.

Приемная гильза - элемент нагревательного средства курительного устройства, предназначенный для закрепления стика внутри курительного устройства и последующего нагрева стержня стика.Receiving sleeve - an element of the heating medium of a smoking device, designed to secure the stick inside the smoking device and subsequent heating of the stick rod.

Ламинаризатор воздушного потока - элемент нагревательного средства курительного устройства, предназначенный для обеспечения равномерного прохождения воздушного потока сквозь стик.Air flow laminarizer is an element of the heating medium of a smoking device, designed to ensure uniform passage of air flow through the stick.

Нагреватель (нагревательный элемент) - элемент нагревательного средства курительного устройства, предназначенный для нагрева стика и проходящего сквозь него воздуха до температуры, требуемой для выпаривания из стика эфирных веществ и/или никотина.Heater (heating element) - an element of the heating means of a smoking device, designed to heat the stick and the air passing through it to the temperature required to evaporate essential substances and/or nicotine from the stick.

Пользователь - лицо, осуществляющее процесс курения стика с помощью курительного устройства.User - a person who carries out the process of smoking a stick using a smoking device.

Электрический привод - электрическая система, служащая для привода в движение функциональных органов устройства для выполнения определенного технологического процесса, в частности нагревания.Electric drive is an electrical system used to drive the functional organs of a device to perform a certain technological process, in particular heating.

Уровень техникиState of the art

В курительных изделиях, например, таких как сигареты и сигары, в процессе использования для создания табачного дыма сжигают табак. Процесс горения продуцирует выработку вредных веществ, попадающих в организм курящего.Smoking products, such as cigarettes and cigars, burn tobacco during use to create tobacco smoke. The combustion process produces the production of harmful substances that enter the smoker’s body.

С целью минимизации вреда здоровью курящего, предпринимались попытки создания альтернативы этим курительным изделиям в виде продуктов, осуществляющих передачу никотина в отсутствие процесса горения и без создания табачного дыма. Примерами таких продуктов являются электрические курительные устройства класса «HNB» (Heat not burn - англ. «нагревать, не зажигать») - устройства, которые осуществляют подачу никотин-содержащего аэрозоля, получаемого с помощью нагрева табака или его заменителя, а не сжигания.In order to minimize harm to the health of smokers, attempts have been made to create an alternative to these smoking products in the form of products that transmit nicotine in the absence of a combustion process and without creating tobacco smoke. Examples of such products are electric smoking devices of the “HNB” class (Heat not burn - English “heat, do not ignite”) - devices that supply a nicotine-containing aerosol obtained by heating tobacco or its substitute, rather than burning.

Из уровня техники известны электрические устройства для генерирования и доставки никотин-содержащих аэрозолей пользователю, а также эфирных веществ, содержащих заменители никотина. Такие устройства содержат нагреватель и один или несколько входов для ввода воздуха в устройство. Важными пользовательскими свойствами таких устройств является достаточная, но не чрезмерная температура воздуха, подаваемого в стик, отсутствие возможности возгорания стика, а также длительность эксплуатации курительного устройства на одном заряде аккумулятора курительного устройства.Electrical devices for generating and delivering nicotine-containing aerosols to the user, as well as ethereal substances containing nicotine substitutes, are known from the prior art. Such devices include a heater and one or more inlets for introducing air into the device. Important user properties of such devices are sufficient, but not excessive, temperature of the air supplied to the stick, the absence of the possibility of the stick catching fire, as well as the duration of operation of the smoking device on a single battery charge of the smoking device.

Большинство существующих устройств для нагрева табака не являются энергоэффективными в достаточной мере. Низкая энергоэффективность известных устройств обусловлена тем, что часть тепла, исходящего от нагревателя курительного устройства не применяется для подогрева табачного стика или проходящего сквозь него воздуха, а создает побочный (паразитный) нагрев корпуса всего устройства, после чего тепло рассеивается в окружающем пространстве.Most existing tobacco heating devices are not sufficiently energy efficient. The low energy efficiency of known devices is due to the fact that part of the heat emanating from the heater of the smoking device is not used to heat the tobacco stick or the air passing through it, but creates side (parasitic) heating of the body of the entire device, after which the heat is dissipated in the surrounding space.

В ходе патентного поиска были обнаружены документы, определяющие уровень техники и не считающиеся особо релевантным по отношению к заявленному изобретению, например:During the patent search, documents were found that define the state of the art and are not considered particularly relevant to the claimed invention, for example:

«Бесконтактное нагревательное устройство без горения» (патент ЕР 3970540 А1, приоритет от 23.03.2022) - в данном техническом решении в отличие от заявляемого технического решения предусмотрено применение одного керамического нагревателя с пористой структурой, тогда как в заявляемом техническом решении используется несколько нагревателей.“Non-contact heating device without combustion” (patent EP 3970540 A1, priority dated March 23, 2022) - in this technical solution, in contrast to the claimed technical solution, the use of one ceramic heater with a porous structure is provided, while in the claimed technical solution several heaters are used.

«Интеллектуальное равномерное нагревательное устройство для негорючего нагреваемого табака» (патент JP 6969036 В2, приоритет от 24.11.2021) - ключевыми отличиями данного технического решения от заявленного технического решения является использование трех камер нагрева вместо двух, а также использование нагревательного стержня, которое может привести к возгоранию табака.“Intelligent uniform heating device for non-combustible heated tobacco” (patent JP 6969036 B2, priority dated November 24, 2021) - the key differences between this technical solution and the stated technical solution are the use of three heating chambers instead of two, as well as the use of a heating rod, which can lead to tobacco fire.

«Картриджный узел с вентиляционным воздушным потоком» (патент РФ №2769066, 28.03.2022) - заявляемое техническое решение представляет собой нагреватель, тогда как данное запатентованное техническое решение представляет собой картриджный узел с мундштуком. В данном устройстве фактически реализована одна камера нагрева и один нагреватель, в отличие от заявленного технического решения, где реализованы два нагревателя и фактически две камеры нагрева.“Cartridge assembly with ventilation air flow” (RF patent No. 2769066, March 28, 2022) - the claimed technical solution is a heater, while this patented technical solution is a cartridge assembly with a mouthpiece. This device actually implements one heating chamber and one heater, in contrast to the stated technical solution, where two heaters and actually two heating chambers are implemented.

«Нагревание курительного материала», (патент РФ №2766196, приоритет от 09.02.2022) - в отличие от заявляемого технического решения в данной системе используется один нагреватель и одна камера нагрева курительного материала, разделенная на зоны нагрева, тогда как в заявляемом техническом решении используется несколько камер нагрева стика и несколько нагревателей.“Heating of smoking material” (RF patent No. 2766196, priority dated 02/09/2022) - in contrast to the claimed technical solution, this system uses one heater and one heating chamber for smoking material, divided into heating zones, whereas the claimed technical solution uses several stick heating chambers and several heaters.

«Набор для курения, обеспечивающий линеарный поток», (патент CN210901374U, приоритет от 03.07.2020) - данное техническое решение представляет собой не сам по себе нагреватель для стика, а полное устройство для курения, включающее корпус, устройство электропитания, отличающийся наличием прямого канала для хода воздуха.“Smoking kit providing linear flow” (patent CN210901374U, priority dated 07/03/2020) - this technical solution is not a stick heater itself, but a complete smoking device, including a housing, a power supply device, characterized by the presence of a direct channel for air flow.

«Атомайзер и электронная сигарета из него» (патент US 11147314 В2, приоритет от 08.09.2016) - данное техническое решение хоть и содержит некоторые общие принципы работы в виде использования двухкамерного нагрева воздуха, но в целом представляет собой устройство другого типа. В частности, в данном патенте описывается атомайзер, предназначенный для создания аэрозоля из хранящейся в нем же жидкости, тогда как заявляемое техническое решение предназначено для нагрева стиков.“An atomizer and an electronic cigarette made from it” (patent US 11147314 B2, priority dated 09/08/2016) - although this technical solution contains some general principles of operation in the form of the use of two-chamber air heating, in general it is a device of a different type. In particular, this patent describes an atomizer designed to create an aerosol from a liquid stored in it, while the claimed technical solution is intended to heat sticks.

Вышеуказанные технические решения, как и заявляемое изобретение, предназначены для нагрева стика без возгорания табака, однако существенно отличаются особенностями реализации: наличием и количеством нагревателей, их типами, наличием и количеством нагревательных камер и способом их сообщения между собой, а также другими особенностями.The above technical solutions, like the claimed invention, are designed to heat the stick without igniting the tobacco, but differ significantly in implementation features: the presence and number of heaters, their types, the presence and number of heating chambers and the way they communicate with each other, as well as other features.

В качестве прототипа заявляемого изобретения можно рассматривать техническое решение, раскрытое в публикации US 7506187 B2 «Нагревающее аэрозольно-генерирующее изделие с нагревающей концевой деталью» (патент US 11178898 B2, приоритет 13.10.2016).As a prototype of the claimed invention, one can consider the technical solution disclosed in the publication US 7506187 B2 “Heating aerosol-generating product with a heating end piece” (patent US 11178898 B2, priority 10/13/2016).

Техническое решение, представленное в публикации US 7506187 B2, описывает нагревающее аэрозоль-генерирующее изделие для использования с аэрозоль-генерирующим устройством, содержащим нагревательный элемент в виде стержня, мундштуковый фильтр и аэрозоль-образующий субстрат, при этом дистальный конец нагретого аэрозоль-генерирующего изделия охватывается негорючим теплопроводящим материалом.The technical solution presented in the publication US 7506187 B2 describes a heating aerosol-generating article for use with an aerosol-generating device containing a heating element in the form of a rod, a mouthpiece filter and an aerosol-forming substrate, wherein the distal end of the heated aerosol-generating article is surrounded by a non-flammable heat-conducting material.

В отличие от вышеуказанного прототипа в заявленном техническом решении сусцепторный элемент нагревателя в виде стержня, проникающего внутрь стика, не используется. Напротив, в заявленном техническом решении исключается контакт нагревательного элемента с табачным изделием с целью осуществления процесса нагрева и недопущении горения стержня стика. Также в вышеуказанном техническом решении применен один нагреватель, тогда как в заявленном техническом решении используется большее количество нагревателей. Такой нагрев позволяет обеспечить последовательный нагрев воздуха, проходящего сквозь стик.Unlike the above prototype, the claimed technical solution does not use a heater susceptor element in the form of a rod penetrating inside the stick. On the contrary, the claimed technical solution excludes contact of the heating element with the tobacco product in order to carry out the heating process and prevent the stick rod from burning. Also, the above technical solution uses one heater, while the claimed technical solution uses a larger number of heaters. This heating allows for consistent heating of the air passing through the stick.

Техническая задача, для решения которой предназначено настоящее изобретение, заключается в увеличении количества циклов эксплуатации (нагревов) стиков на одном заряде аккумулятора электрического курительного устройства, а также повышения пользовательских свойств такого устройства за счет обеспечения более равномерной подачи температурно-однородного никотин-содержащего аэрозоля пользователю.The technical problem to be solved by the present invention is to increase the number of cycles of operation (heating) of sticks on a single battery charge of an electric smoking device, as well as to increase the user properties of such a device by ensuring a more uniform supply of temperature-homogeneous nicotine-containing aerosol to the user.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении энергоэффективности нагрева стика в курительном устройстве до температуры, при которой происходит выделение аэрозоля, содержащего никотин и/или эфирные вещества и равномерная подача полученного температурно-однородного аэрозоля пользователю.The technical result of the present invention is to increase the energy efficiency of heating the stick in a smoking device to a temperature at which an aerosol containing nicotine and/or essential substances is released and the resulting temperature-uniform aerosol is uniformly supplied to the user.

Заявленный технический результат достигается при использовании заявляемого устройства для нагрева стика в электронном курительном устройстве за счет последовательного нагрева воздуха, поступающего в устройство для нагрева стика и проходящего сквозь стик за счет использования паразитного тепла, выделяемого наружной поверхностью нагревателя, для предварительного нагрева воздуха, подаваемого к стику.The claimed technical result is achieved when using the inventive device for heating a stick in an electronic smoking device due to sequential heating of the air entering the device for heating the stick and passing through the stick through the use of parasitic heat generated by the outer surface of the heater to preheat the air supplied to the stick .

Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention

Для решения поставленной задачи и достижения вышеуказанного технического результата предлагается устройство для нагрева стика.To solve the problem and achieve the above technical result, a device for heating the stick is proposed.

Изобретение раскрывается и поясняется на следующих чертежах:The invention is disclosed and illustrated in the following drawings:

Фиг. 1 - Общая схема устройства для нагрева стикаFig. 1 - General diagram of the device for heating the stick

Фиг. 2 - Схема движения потока воздуха внутри устройства для нагрева стика.Fig. 2 - Diagram of the air flow inside the device for heating the stick.

Заявленное устройство для нагрева табака изображено на фиг. 1. Устройство содержит корпус 5, внутри которого размещены нагреватели 10 и 11, приемная гильза 3, ламинаризатор воздушного потока 4, внутри корпуса расположена трубка с наружной винтовой спиралью 6, один из нагревателей расположен между приемной гильзой 3 и трубкой с наружной винтовой спиралью 6, а другой нагреватель 11 примыкает к ламинаризатору воздушного потока 4.The claimed device for heating tobacco is shown in Fig. 1. The device contains a housing 5, inside of which heaters 10 and 11 are located, a receiving sleeve 3, an air flow laminarizer 4, a tube with an external helical spiral 6 is located inside the housing, one of the heaters is located between the receiving sleeve 3 and a tube with an external helical spiral 6, and the other heater 11 is adjacent to the air flow laminarizer 4.

Корпус устройства с двух сторон закрыт крышками. В одной крышке выполнены отверстие для установки стика 8 с уплотнителями 1, предназначенными для закрепления стика внутри гильзы 3. Также в крышке выполнены отверстия для забора воздуха 2. В другой крышке 13, расположенной со стороны, которой устройство для нагрева табака присоединяется к курительному устройству, установлены уплотнители 7, через которые проходят провода питания нагревателей и датчиков температуры, предназначенные для подключения к курительному устройству.The device body is closed on both sides with covers. In one cover there is a hole for installing a stick 8 with seals 1 designed to secure the stick inside the sleeve 3. Also in the cover there are holes for air intake 2. In the other cover 13, located on the side where the device for heating tobacco is connected to the smoking device, seals 7 are installed, through which the power wires for heaters and temperature sensors pass, intended for connection to the smoking device.

Приемная гильза 3 в пресечении с ламинаризатором воздушного потока 4 образует полость для установки стика 8. При этом с одной стороны приемная гильза 3 открыта, а с другой стороны гильза 3 закрыта ламинаризатором воздушного потока 4, за которым расположен нагреватель 11.The receiving sleeve 3, in intersection with the air flow laminarizer 4, forms a cavity for installing the stick 8. At the same time, on one side, the receiving sleeve 3 is open, and on the other side, the sleeve 3 is closed by the air flow laminarizer 4, behind which the heater 11 is located.

Нагреватель 10 внешней поверхности стика расположен между гильзой 3 и наружной металлической трубкой 6 с наружной винтовой спиралью. Данный нагреватель 10 может быть выполнен кольцевым. Также в одном из вариантов исполнения устройства вместо одного кольцевого нагревателя могут быть использованы два полукольцевых нагревателя, также возможно исполнение с более дробным разделением нагревательного кольца на три и более нагревателя. Расположение кольцевого нагревателя между гильзой и спиральным каналом обеспечивает возможность применения паразитного тепла, исходящего от нагревателя во внешнюю среду для предварительного подогрева воздуха, проходящего через спиральный канал к стику.The heater 10 of the outer surface of the stick is located between the sleeve 3 and the outer metal tube 6 with an outer helical spiral. This heater 10 can be made circular. Also, in one embodiment of the device, instead of one ring heater, two semi-ring heaters can be used; it is also possible to design it with a more detailed division of the heating ring into three or more heaters. The location of the ring heater between the sleeve and the spiral channel makes it possible to apply parasitic heat emanating from the heater to the external environment to preheat the air passing through the spiral channel to the stick.

Между корпусом и нагревателями 1 и 2 расположена трубка с наружной винтовой спиралью 6. Трубка расположена таким образом, что зазор между трубкой и корпусом образует спиральный воздушный канал 9.Between the housing and heaters 1 and 2 there is a tube with an external helical spiral 6. The tube is located in such a way that the gap between the tube and the housing forms a spiral air channel 9.

Трубка непосредственно контактирует с наружной поверхностью нагревателей 10 и 11. Контакт нагревателей 10 и 11 с трубкой позволяет максимально эффективно использовать паразитное тепло нагревателей 10 и 11. Таким образом, воздух, проходящий через спиральный канал, сначала подогревается за счет тепла от наружной части нагревателей, после чего доводится до необходимой температуры, проходя через внутреннюю часть нагревателя 11 и получая тепло непосредственно у спирали нагревателя 11. Нагреватель 11 представляет собой спиральный нагреватель, закрепленный внутри заявленного устройства с помощью втулки 12.The tube is in direct contact with the outer surface of the heaters 10 and 11. The contact of the heaters 10 and 11 with the tube allows the parasitic heat of the heaters 10 and 11 to be used as efficiently as possible. Thus, the air passing through the spiral channel is first heated by heat from the outer part of the heaters, then which is brought to the required temperature by passing through the inside of the heater 11 and receiving heat directly from the heater coil 11. The heater 11 is a coil heater secured inside the claimed device using a sleeve 12.

Наружная винтовая спираль может быть выполнена с переменным шагом, что позволяет обеспечить последовательное изменение скорости прохождения воздуха сквозь спиральный канал, и, как следствие, обеспечить постепенный нагрев проходящего сквозь спиральный канал воздуха за счет изменения времени воздействия излучаемого тепла от нагревателей на воздух, проходящий сквозь спиральный воздушный канал. Таким образом достигается равномерный прогрева воздуха, проходящего через устройство: на входе устройства, где температура спирального канала ниже воздух двигается медленнее и время прогрева увеличивается, тогда как проходя вдоль наружной поверхности второго нагревателя, воздух двигается быстрее, так как температура второго нагревателя выше, а соответственно и время на нагрев требуется меньше.The outer helical spiral can be made with a variable pitch, which allows for a consistent change in the speed of air passage through the spiral channel, and, as a result, to ensure gradual heating of the air passing through the spiral channel by changing the time of exposure of radiated heat from the heaters to the air passing through the spiral air channel. In this way, uniform heating of the air passing through the device is achieved: at the inlet of the device, where the temperature of the spiral channel below the air moves more slowly and the heating time increases, while passing along the outer surface of the second heater, the air moves faster, since the temperature of the second heater is higher, and accordingly and less heating time is required.

В результате воздух, проходящий по спиральному каналу при осуществлении процесса курения пользователем, с одной стороны препятствует передаче тепла от нагревателей 1 и 2 к корпусу устройства, с другой стороны предварительно подогревается, и попадает в нагреватель 11 уже подогретым, что снижает энергозатраты на дальнейший его подогрев до нужной температуры. Это обеспечивает более равномерное распределение тепла по устройству и плавный прогрев воздуха без резких перепадов температуры.As a result, the air passing through the spiral channel during the smoking process by the user, on the one hand, prevents the transfer of heat from heaters 1 and 2 to the body of the device, on the other hand, it is preheated and enters the heater 11 already heated, which reduces energy costs for its further heating to the desired temperature. This ensures a more uniform distribution of heat throughout the device and smooth heating of the air without sudden temperature changes.

Использование металлической трубки с наружной винтовой спиралью позволяет равномерно распределить паразитное тепло от нагревателей 1 и 2 по всей длине спирального воздушного канала, образованного между трубкой, спиралью и корпусом устройства.The use of a metal tube with an external helical spiral allows the parasitic heat from heaters 1 and 2 to be evenly distributed along the entire length of the spiral air channel formed between the tube, the spiral and the body of the device.

Проходя через нагреватель 2 воздух нагревается до требуемой температуры, после чего попадает в ламинаризатор воздушного потока, который обеспечивает равномерное истечение воздуха по площади торца стика и выравнивание температуры выходящего из ламинизатора воздуха по площади стика. Ламинаризатор имеет вентиляционные отверстия для обеспечения требуемого потока воздуха от нагревателя к стику. Проходя через стик горячий воздух выпаривает из стика эфирные вещества, в результате полученный температурно-однородный аэрозоль попадает в ротовую полость пользователя.Passing through heater 2, the air is heated to the required temperature, after which it enters the air flow laminizer, which ensures uniform flow of air over the area of the end of the stick and equalization of the temperature of the air leaving the laminizer over the area of the stick. The laminarizer has ventilation holes to ensure the required air flow from the heater to the stick. Passing through the stick, hot air evaporates essential substances from the stick, resulting in a temperature-uniform aerosol that enters the user’s oral cavity.

На фиг. 2 изображена схема движения воздуха внутри устройства для нагрева стика при эксплуатации устройства для нагрева стика, в частности осуществлении процесса курения пользователем. Нагрев стика осуществляется комбинированным методом: нагреватель 10 осуществляет периферийный нагрев стика и подогревает воздух, проходящий сквозь спиральный канал, после чего подогретый нагревателем 10 воздушный поток нагревается до необходимой температуры при помощи нагревателя 11, проходит сквозь стик и на выходе продуцирует аэрозоль, содержащий эфирные вещества и никотин, в случае использования табачного стика.In fig. 2 shows a diagram of air movement inside the stick heating device during operation of the stick heating device, in particular during the smoking process by the user. The stick is heated using a combined method: heater 10 performs peripheral heating of the stick and heats the air passing through the spiral channel, after which the air flow heated by heater 10 is heated to the required temperature using heater 11, passes through the stick and at the output produces an aerosol containing essential substances and nicotine, in case of using a tobacco stick.

Способ эксплуатации устройства для нагрева стика осуществляется следующим образом.The method of operating the device for heating the stick is as follows.

Устройство для нагрева стика подсоединяют к курительному устройству с электрическим приводом, содержащим по меньшей мере аккумулятор, датчики температуры и электронную систему управления нагревом. Курительное устройство с электрическим приводом обеспечивает подачу электрической энергии к устройству для нагрева стика, которая обеспечивает функционирование нагревателей устройства для нагрева стика.The stick heating device is connected to an electrically driven smoking device containing at least a battery, temperature sensors and an electronic heating control system. The electrically powered smoking device provides electrical energy to the stick warmer to operate the stick warmer's heaters.

В приемную гильзу устройства для нагрева стика помещают стик так, чтобы торец стика соприкасался с наружной поверхностью ламинаризатор а воздушного потока.A stick is placed in the receiving sleeve of the device for heating the stick so that the end of the stick is in contact with the outer surface of the air flow laminarizer.

С помощью нагревателя, расположенного между приемной гильзой и трубкой с наружной винтовой спиралью, нагревают поверхность стика, а также воздух, поступающий внутрь устройства для нагрева стика через спиральный воздушный канал.Using a heater located between the receiving sleeve and a tube with an external helical spiral, the surface of the stick is heated, as well as the air entering the device for heating the stick through a spiral air channel.

С помощью нагревателя, расположенного за ламинаризатором воздушного потока, осуществляют нагрев стика до температуры, требуемой для выпаривания эфирных веществ. Нагретый до требуемой температуры воздух проходит через ламинаризатор воздушного потока, обеспечивающий равномерное истечение воздуха по площади торца стика внутрь курительного материала, находящегося в стике, для равномерного его прогрева.Using a heater located behind the air flow laminarizer, the stick is heated to the temperature required for evaporation of essential substances. Air heated to the required temperature passes through an air flow laminizer, which ensures uniform flow of air over the area of the end of the stick into the smoking material located in the stick for uniform heating.

Вариантом исполнения заявляемого способа эксплуатации устройства для нагрева стика является способ, отличающийся от вышеуказанного тем, что в промежутках между осуществлением процесса курения пользователем нагреватели устройства для нагрева стика работают в режиме прогрева, который заключается в том, что мощность, потребляемая в режиме прогрева нагревателями отличается для того, чтобы большая часть мощности была направлена на кольцевой нагреватель, который имеет большую площадь соприкосновения со стиком, а меньшая часть мощности была направлена на спиральный нагреватель, который ассистирует в подогреве, нагревая трубку с наружной винтовой спиралью. Таким образом, соотношения мощности, потребляемой в режиме прогрева между кольцевым и спиральным нагревателем могут составлять около 1:(0,4…0,9).An embodiment of the proposed method of operating a device for heating a stick is a method that differs from the above in that in the intervals between the user’s smoking process, the heaters of the device for heating the stick operate in warm-up mode, which consists in the fact that the power consumed in the warm-up mode by the heaters differs for so that most of the power is directed to the ring heater, which has a large contact area with the stick, and a smaller part of the power is directed to the spiral heater, which assists in heating by heating the tube with the outer helical spiral. Thus, the ratio of power consumed in the heating mode between the ring and spiral heater can be about 1:(0.4...0.9).

Процесс курения пользователем происходит таким образом, что поток воздуха проходит через нагретую вторым нагревателем винтовую спираль, а затем попадает внутрь второго нагревателя и в стик. Из этого следует, что спиральный нагреватель при курении вносит больший вклад в нагрев стика, чем первый, поэтому в режиме курения кольцевой нагреватель может работать при подаче на него всего 10-40% мощности относительно режима прогрева. Температуру спирального нагревателя во время курения можно регулировать в зависим ости от используемых стиков (с различной крепостью, массой табачной набивки и т.д.). Соотношения мощности, потребляемой в режиме курения, между кольцевым и спиральным нагревателем может составлять около 0,2:(0,2…1).The user's smoking process occurs in such a way that the air flow passes through a helical coil heated by a second heater, and then enters the second heater and into the stick. It follows from this that the spiral heater during smoking makes a greater contribution to heating the stick than the first one, therefore, in the smoking mode, the ring heater can operate with only 10-40% of the power supplied to it relative to the heating mode. The temperature of the spiral heater during smoking can be adjusted depending on the sticks used (with different strengths, weight of tobacco filling, etc.). The ratio of power consumed in smoking mode between the ring and spiral heater can be about 0.2:(0.2...1).

На фиг. 2 приведена схема движения потока воздуха внутри устройства для нагрева стика.In fig. Figure 2 shows a diagram of the movement of air flow inside the device for heating the stick.

Таким образом, использование двух нагревателей в режиме прогрева сокращает время прогрева стика и делает прогрев эффективнее. Использование частичной мощности нагревателей в режиме курения позволяет экономичнее расходовать энергию аккумулятора курительного устройства.Thus, using two heaters in the warm-up mode reduces the stick warm-up time and makes warm-up more efficient. Using partial power of the heaters in smoking mode allows for more economical consumption of the battery power of the smoking device.

Пример осуществления изобретения.An example of the invention.

Приводимый далее пример предназначен исключительно для пояснения сущности изобретения на одном из возможных вариантов исполнения заявляемого устройства для нагрева стика и способа его эксплуатации и не должен быть использован для сужения объема правовой охраны заявляемого изобретения. Заявляемое техническое решение может быть осуществлено, например, следующим образом.The following example is intended solely to explain the essence of the invention using one of the possible embodiments of the claimed device for heating a stick and the method of its operation and should not be used to narrow the scope of legal protection of the claimed invention. The claimed technical solution can be implemented, for example, as follows.

Корпус устройства для нагрева стика выполнен из полиамида РА66. Крышки выполнены из полиуретана. Устройство для нагрева стика подключено к курительному устройству с электрическим приводом, содержащим по меньшей мере аккумулятор, датчики температуры и электронную систему управления нагревом.The body of the device for heating the stick is made of PA66 polyamide. The covers are made of polyurethane. The stick heating device is connected to an electrically driven smoking device comprising at least a battery, temperature sensors and an electronic heating control system.

Гильза выполнена из нержавеющей стали AISI 302. Трубка с наружной винтовой спиралью выполнена из нержавеющей стали или алюминия 6061. Кольцевой нагреватель представляет собой один кольцевой нагреватель, выполненный на металлической основе. Спиральный нагреватель выполнен из сплава меди с вольфрамом, нихрома, фехраля или других сплавов.The sleeve is made of AISI 302 stainless steel. The tube with the outer helical spiral is made of stainless steel or aluminum 6061. The ring heater is a single ring heater made on a metal base. The spiral heater is made of an alloy of copper with tungsten, nichrome, fechral or other alloys.

Ламинаризатор выполнен из нержавеющей стали и содержит несколько отверстий. За счет использования ламинаризатора обеспечивается выравнивание температуры выходящего из ламинаризатора воздуха по площади торца стика.The laminarizer is made of stainless steel and contains several holes. By using a laminarizer, the temperature of the air leaving the laminizer is equalized over the area of the end of the stick.

При реализации заявляемого изобретения в примере вышеприведенной конфигурации устройство функционирует со следующими показателями:When implementing the claimed invention in the example of the above configuration, the device operates with the following indicators:

Расход воздуха - 17,5 мл/с, что соответствует п. 4.3 ГОСТ ISO 3308-2015. График работы по расходу: 30 с без расхода воздуха, затем цикл 1 с увеличение расхода до максимального (затяжка), 4 с максимальный расход, - 1 с - падение расхода до нуля, 8 с нулевой расход (перерыв), затем цикл затяжка-перерыв 11 раз.Air flow - 17.5 ml/s, which corresponds to clause 4.3 of GOST ISO 3308-2015. Flow schedule: 30 s without air flow, then cycle 1 s increasing flow to maximum (puff), 4 s maximum flow, - 1 s - drop in flow to zero, 8 s zero flow (break), then puff-break cycle 11 times.

Указанный выше пример конфигурации заявляемого устройства является одним из примеров конфигурации, в которых может быть использовано заявляемое изобретение и достигнут заявляемый технический результат.Любой из описанных выше альтернативных вариантов может быть использован как по отдельности, так и в комбинации.The above example configuration of the claimed device is one of the configuration examples in which the claimed invention can be used and the claimed technical result can be achieved. Any of the alternative options described above can be used either individually or in combination.

Для рассмотрения различных аспектов заявляемого изобретения и его представления настоящее описание показывает на частном примере варианта выполнения возможность реализации изобретения для достижения заявленного технического результата. Преимущества и признаки, приведенные в описании, относятся к вариантам исполнения и не являются исчерпывающими и (или) исключающими. Они представлены только для улучшения понимания и разъяснения заявленных признаков.To consider various aspects of the claimed invention and its presentation, the present description shows, using a particular example of an embodiment, the possibility of implementing the invention to achieve the stated technical result. The advantages and features given in the description refer to embodiments and are not exhaustive and (or) exclusive. They are presented only to enhance understanding and clarify the stated features.

Варианты исполнения, примеры, функции, признаки, конструкции и (или) иные особенности примера реализации изобретения, приведенного в описании, не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение, определяемое формулой, или эквиваленты формулы, и что в рамках области притязаний и (или) существа изобретения могут быть использованы другие варианты исполнения и модификации.Options, examples, functions, features, designs and (or) other features of the example implementation of the invention given in the description should not be considered as limiting the invention defined by the claims, or equivalents of the claims, and that within the scope of the claims and (or) the essence of the invention Other designs and modifications may be used.

Claims (5)

1. Устройство для нагрева стика, содержащее корпус, внутри которого размещены два нагревателя, приемная гильза, трубка, ламинаризатор воздушного потока, отличающееся тем, что расположенная внутри корпуса трубка непосредственно контактирует с наружной поверхностью нагревателей и выполнена снаружи с винтовой спиралью, обеспечивающей увеличение скорости движения воздуха вдоль наружной поверхности нагревателей, при этом один из нагревателей расположен между приемной гильзой и упомянутой трубкой, а другой нагреватель примыкает к ламинаризатору воздушного потока, обеспечивающему равномерное истечение воздуха по площади торца стика и выравнивание температуры выходящего из ламинаризатора воздуха по площади торца стика, при этом нагреватель, расположенный между приемной гильзой и трубкой с наружной винтовой спиралью, выполнен кольцевым или выполнен в виде разделенных по длине частей кольца.1. A device for heating a stick, containing a housing, inside of which there are two heaters, a receiving sleeve, a tube, an air flow laminarizer, characterized in that the tube located inside the housing is in direct contact with the outer surface of the heaters and is made on the outside with a helical spiral, providing an increase in the speed of movement air along the outer surface of the heaters, while one of the heaters is located between the receiving sleeve and the mentioned tube, and the other heater is adjacent to the air flow laminarizer, ensuring uniform air flow over the area of the end of the stick and equalization of the temperature of the air leaving the laminarizer over the area of the end of the stick, while the heater located between the receiving sleeve and the tube with an outer helical spiral is made as a ring or in the form of ring parts divided along the length. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кольцевой нагреватель выполнен резистивным на металлической или на керамической основе.2. The device according to claim 1, characterized in that the ring heater is resistive on a metal or ceramic base. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что кольцевой нагреватель выполнен инфракрасным или индукционным.3. The device according to claim 2, characterized in that the ring heater is made of infrared or induction. 4. Способ эксплуатации устройства для нагрева стика по п. 1, при котором устройство для нагрева стика подсоединяют к курительному устройству, содержащему, по меньшей мере, аккумулятор, датчики температуры и электронную систему управления нагревом, в приемную гильзу устройства для нагрева стика помещают стик так, чтобы торец стика соприкасался с наружной поверхностью ламинаризатора воздушного потока, с помощью нагревателя, расположенного между приемной гильзой и трубкой с наружной винтовой спиралью, нагревают поверхность стика, а также воздух, поступающий внутрь устройства для нагрева стика, проходящий через спиральный воздушный канал, с помощью другого нагревателя, примыкающего к ламинаризатору, осуществляют нагрев воздуха перед подачей его внутрь стика до температуры, требуемой для выпаривания эфирных веществ или никотина из стика, нагретый до требуемой температуры воздух пропускают через ламинаризатор воздушного потока, обеспечивая равномерное истечение воздуха по площади торца стика и выравнивание температуры выходящего из ламинаризатора воздуха по площади торца стика.4. The method of operating a device for heating a stick according to claim 1, in which the device for heating the stick is connected to a smoking device containing at least a battery, temperature sensors and an electronic heating control system; the stick is placed in the receiving sleeve of the device for heating the stick so so that the end of the stick is in contact with the outer surface of the air flow laminarizer, using a heater located between the receiving sleeve and the tube with an external helical spiral, the surface of the stick is heated, as well as the air entering the device for heating the stick, passing through the spiral air channel, using Another heater adjacent to the laminarizer heats the air before feeding it inside the stick to the temperature required to evaporate essential substances or nicotine from the stick; the air heated to the required temperature is passed through the air flow laminarizer, ensuring uniform air flow over the end area of the stick and temperature equalization air leaving the laminarizer over the area of the end of the stick. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что предварительно осуществляют прогрев стика путем подачи большей части мощности на нагреватель, расположенный между приемной гильзой и трубкой с наружной винтовой спиралью, а во время процесса курения большую часть электрической мощности подают на нагреватель, примыкающий к ламинаризатору воздушного потока, причем соотношение мощности, потребляемой в режиме прогрева, между кольцевым нагревателем и примыкающим к ламинаризатору нагревателем, составляет 1:(0,4-0,9).5. The method according to claim 4, characterized in that the stick is preheated by supplying most of the power to the heater located between the receiving sleeve and the tube with an external helical spiral, and during the smoking process, most of the electrical power is supplied to the heater adjacent to an air flow laminarizer, and the ratio of power consumed in the heating mode between the ring heater and the heater adjacent to the laminarizer is 1:(0.4-0.9).