用于无烟香烟的加热装置的制作方法

本发明涉及用于无烟香烟的加热装置。此外本发明涉及加热装置在无烟香烟中的应用以及带有加热装置的无烟香烟。

背景技术：

市面上常见的香烟大多数由在纸或烟叶中卷绕的烟草以及安置在烟嘴处的过滤元件构成。通过点燃所述香烟的前端部使所述烟草烧尽（verglüht）并焦化（verschwelt）并且释放尼古丁，其通过待由吸烟者吸入的烟被一同带走（mitgerissen）。在所述烟草燃烧时，除了尼古丁以外也释放或产生其它通常是有害健康的物质、如例如焦油、含砷和镉的化合物以及致癌的化合物如肼、䓛（chrysen）、甲醛、亚硝胺和类似物。

为了避免这些风险而已知所谓的无烟香烟。其是如下产品，在所述产品中仅加热所述烟草而不使其燃烧，从而虽然以小剂量释放期望的尼古丁，然而避免产生有害健康的物料（stoffe）。在de10321379a1中描述了另一种用于无烟香烟的方法（ansatz）。在这种无烟香烟中借助于电加热机构来加热空气并且将加热的空气导引通过尼古丁储库。所述尼古丁在此应以小程度地通过加热的空气来释放并且由用户吸入。在另一个实施方式中，所述尼古丁从可再充填的储库中直接通过电运行的加热盘管（heizwendel）蒸发并且通过形成所述烟嘴的过滤器由用户吸入（参见nicstick^®香烟）。

这些所谓的“电香烟”虽然满足了对它们提出的关于可靠性、口味等方面的要求。但是它们具有以下缺点：它们的加热源必须在吸烟开始前不久被加热、即通过经由加热线圈（heizspiralen）或蒸发器来引入电能。或必须通过可重复充电的电池进行充电。由此针对所述无烟香烟的功能需要引入能量。所述香烟也无法毫无问题地被清理。这在电加热机构的使用方面发现其原因，所述电加热机构在被清理时能够导致剩余垃圾。由于所述需求在市面上常见的香烟中不存在（因为它们的一方面为纸或烟叶且另一方面为卷绕的烟草的组成部分是腐化的（verrottende）材料），所以在从市面上常见的香烟转到电香烟上时必须同时在用户方面进行想法的转变，然而这个别地不是这种情况。

技术实现要素：

此处本发明希望提供补救措施。本发明基于以下任务，提供一种用于无烟香烟的加热装置，所述加热装置实现了所述尼古丁的可靠送出，并且同时提供一种由腐化的或可重复利用的材料构成的加热机构，所述加热机构在不引入外部能量的情况下是有效的。根据本发明，所述任务通过一种用于无烟香烟的加热装置来解决、基本上由液体容器和/或反应元件构成，所述液体容器和/或反应元件填充以物料，所述物料的混合触发放热反应，并且所述液体容器和/或反应元件通过至少一个能破坏的密封部相互分离。

通过本发明提供一种用于无烟香烟的加热装置，所述加热装置实现了所述尼古丁的可靠送出，并且同时提供一种由腐化的或可重复利用的材料构成的加热机构，因为仅两个对健康无害的且在生物方面毫无问题的物料相互反应。通过混合所述两个物料，由于在所述物料之间的化学反应而产生放热反应，在其中能量以热的形式被释放。在此能够到达相应于在抽市面上常见的香烟时所吸入的混合物的温度的温度。能够经由所述液体容器的大小以及所述物料的量来调整所述反应的时间段。通过根据本发明的加热机构因此能够模仿市面上常见的香烟的性质和感觉，而不含有其健康方面的缺点。

在本发明的设计方案中，所述液体容器填充以水。在水用于放热反应方面的重要的优点在于，所述水一方面能够简单且没有风险地处理，另一方面关于环境保护标准是毫无问题的。

有利地，所述反应元件填充以钙氯化物。应用钙氯化物保证了在与水相遇（aufeinandertreffen）时发生可靠的放热反应。由此确保了根据本发明的加热装置的功能安全性。

附图说明

本发明的其它改进方案和设计方案在其余的从属权利要求中说明。本发明的实施例在附图中示出并且接下来详细描述。其中：

图1示出带有根据本发明的第一加热装置的无烟香烟的示意性图示；

图2示出带有根据本发明的第二加热装置的无烟香烟的示意性图示；

图3示出带有根据本发明的第三加热装置的无烟香烟的示意性图示；

图4示出所述加热装置的放大图示；

图5示出根据本发明的加热装置的示意性图示；

图6示出另一个根据本发明的加热装置的示意性图示；

图7示出带有另一个根据本发明的加热装置的处于未激活状态下的无烟香烟的视图；

图8示出沿着图7中的线a-a的剖面图；

图9以放大的尺度示出沿着图7中的线b-b的剖面图；

图10示出图7中示出的处于激活状态下的无烟香烟的视图；

图11示出沿着图10中的线c-c的剖面图；

图12示出根据图7和10的无烟香烟以及其结构部件的分解图示；

图13示出带有另一个根据本发明的加热装置的处于未激活状态下的无烟香烟的视图；

图14示出沿着图13中的线a-a的剖面图；

图15示出从右方朝图13中所示出的无烟香烟的视图；

图16示出图13中所示出的无烟香烟的透视图示；

图17示出图13中所示出的处于激活状态下的无烟香烟的视图；

图18示出沿着图17中的线d-d的剖面图；

图19示出图17中所示出的无烟香烟的透视图示；

图20示出根据图16和19的无烟香烟以及其结构部件的分解图示；

图21示出从左方朝图13中所示出的无烟香烟的视图。

具体实施方式

在实施例中分别示出无烟香烟，其包括套筒形的体1、100。在所述体1、100中布置有带有反应物（reaktionspartner）的加热装置2、200和储库3、300。所述无烟香烟具有沿抽吸方向后置于所述储库3、300的烟嘴4、400以及用于激活所述反应和/或释放吸入物料的激活机构5、500。在根据图3、4和6的实施例中设置有用于触发所述加热装置3的操纵机构6。所述无烟香烟是能够再填充的。

所述体1、100在本实施例中由纸板（pappe）制成。在本实施例的变型方案中，也能够使用其它材料、如例如腐化的合成材料或金属、例如铝。所述体1、100在其两个端部处敞开地构造。在其一个端部处设置有柱状凸肩11，所述凸肩用于插上所述烟嘴4、400。此外在所述体1、100的中间区域中构造有容纳部12、120，所述储库3、300能够插入到所述容纳部中。

在根据图1至6的实施例中，两个套筒13和14能够被引入到所述体1中。所述套筒13和14在其彼此面向的侧上分别具有膜片15和16，所述膜片单侧气密地封闭所述套筒13和14。所述套筒13和14与所述体1一样由纸板或合成材料制成。

根据图3的加热装置2基本上由两个部件、即液体容器21和反应元件22构成，所述反应元件与所述储库3联合（zusammengefasst）在共同的容器7中。与在本实施例中不同，所述反应元件22也能够单独地布置在所述体1中。所述容器7在其周缘上设有槽71，所述槽沿轴向方向在所述容器7上延伸并且所述槽实现气流（zugluft）沿着在所述体1中的储库3的经过。

根据图1的加热装置基本上由填充以铁粉（eisenstaub）的反应元件23构成。所述反应元件23在其面向所述套筒13的侧上设有能破坏的密封部26。

在根据图2的实施例中设置有液体容器24，所述液体容器插入到所述套筒13中。在本实施例中，所述液体容器24形成所述无烟香烟的背离所述烟嘴4的端部。在所述套筒13中相邻于所述液体容器24地布置有反应元件25。所述液体容器24和所述反应元件25具有不同直径。通过这种构造至少局部移动到彼此中（ineinanderschieben）是可行的。所述液体容器24和所述反应元件25在它们的彼此面向的侧上在它们的彼此面向的侧上分别设有能破坏的密封部27。

所述反应元件23、25和所述液体容器24在它们的周缘上设有槽，所述槽沿轴向方向延伸并且所述槽实现气流朝所述储库3的方向的经过。

所述液体容器21和24填充以水。所述反应元件22和23根据胶囊的类型来构造。所述反应元件23填充以铁粉；所述反应元件25在本实施例中填充以钙氯化物（cacl）。同样能够使用其它物料、例如cacl2形式的钙氯化物。

带有反应元件22的容器在根据图3的实施方式中设有或填充以以固体形式的反应物并且在所述密封膜片15和16被激活和破坏之后与进入的周围空气反应。

所述储库3是相对形状稳定的体，在本实施例中由烧结的材料构成。备选地，也能够使用非织造织物或纤维的（faserige）材料。所述材料是气体和空气可透的。所述储库3能够具有不同的三维形状、例如柱或类似物的形状。所述储库填充以针对相应的使用情况所需要的气态介质。在所述装置用作无烟香烟的情况下，所述储库3填充以尼古丁和载体物质。用于合适的载体物质的示例有醇、酯、醚、醛、烃和由这些构成的混合物，或还有甲醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乙醚、乙醛、丙酮、戊烷、己烷、辛烷和由这些构成的混合物用作载体物质。也能够将挥发油用作载体物质。

在根据图1和2的实施例中，所述储库3同时形成所述激活机构5。所述储库3此处分别以双截锥的类型设置。在根据图1的实施例中，面向所述套筒13的截锥形成所述反应元件23并且面向所述套筒14的截锥形成所述储库3，而在根据图2的实施例中整个双截锥形成所述储库3。

在根据图3至6的实施例中设置有容器7，所述容器设有柱状中间部件，在所述中间部件的两个端侧的端部处分别设置以分离切割部51和52形式的激活机构5。所述分离切割部51和52由锥形的顶部形成，所述顶部在所述容器7的柱状中间部件的两侧朝着所述套筒13和14方向延伸。所述容器7在已装配的状态下大概布置在所述体1的中间的区域中。

所述操纵机构6由钮61构成，所述钮在根据图3、4和6的实施例中在套筒形的体1处在径向上突出。所述钮61形成冲模62的自由端部，所述冲模延伸穿过所述体1的外壳并且在其背离所述钮61的端部处设置有容纳部63。所述容纳部63在根据图3和4的实施例中局部地由能破坏的密封部64包围，所述密封部给所述液体容器21相对于所述反应元件22提供了可靠密封。所述液体容器21布置在所述容纳部63中。

在根据图5的实施例中，所述钮61布置在套筒形的体1中。所述钮在所述实施方案中也形成所述冲模62的自由端部，而所述冲模在轴向上沿着所述体1延伸并且在其背离所述钮61的端部处同样设置有容纳部63。所述容纳部63容纳液体容器28，所述液体容器由填充以水的储备件形成。所述容纳部63借助于能破坏的密封部65与所述反应元件22分离。

在根据图6的实施例中，所述液体容器21同样设置在所述冲模62的自由端部处。其布置在冲模62和配对保持件（gegenhalt）66之间并且由所述反应元件22包围。

以简单的方式进行根据本发明的装置的使用。首先进行所述加热装置2和所述储库3在所述体1的容纳部12的区域中的布置。在所述体1的两侧上能够接着引入所述套筒13和14。在放置所述烟嘴4之后，所述套筒13从所述体1中凸出。通过压入所述套筒13，面向所述套筒的分离切割部51穿过所述膜片15，从而单侧地打开气密的封闭。通过继续将所述套筒13引入到所述体1中，第二分离切割部52也在面向所述套筒14的侧上穿过在那设置的膜片16，从而现在可实现抽吸空气和处于所述储库3中的气体。

在根据图1的实施例中，通过使处于所述反应元件23中的铁粉与在刺破所述膜片15之后与所述铁粉开始接触的周围空气发生反应来进行所述加热装置2的触发。所述接触释放放热反应，因为包含在所述铁粉中的铁在与所述空气接触时自动催化地开始生锈。由此释放热并且达到约85至100℃的温度。在由用户将周围空气抽吸到所述套筒13中时，所述周围空气通过所述槽从所述反应元件23旁边掠过并且在此由于通过反应所释放的热而加热到约50℃，由此达到能与市面上常见的香烟相比的吸入温度。利用热的空气在经过所述反应元件23之后所述尼古丁从所述储库3中析出（gelöst）并且在经过所述烟嘴之后由用户吸入。

在根据图2的实施例中，通过使在所述液体容器24中的水与在所述反应元件25中的钙氯化物发生反应来进行所述加热装置2的触发。这通过使所述液体容器24至少局部地侵入到所述反应元件25中来引起，或反之亦然。由此也触发放热反应，也就是说，在所述钙氯化物和所述水之间进行化学反应，在所述反应时，能量以热的形式被释放，所述热能够达到直到100℃的温度。由所述用户抽吸空气带来上面关于根据图1的实施例所述的过程，从而所述尼古丁能够随热的空气被吸入。

在根据图3至6的实施例中，所述操纵机构6用于触发所述加热装置2。通过将在所述套筒形的体1处的钮61在径向上向内按压（如其在图3、4和6中所示出的那样），填充以水的液体容器21通过所述膜片15压到所述反应元件22中；这在根据图5的实施例中在沿轴向方向推在一起（zusammenschieben）时进行。通过所述钙氯化物与所述水接触来触发上述放热反应。

在根据图7至12的实施例中，套筒140插入到设有排出开口401的烟嘴400中。所述套筒140在其面向所述储库300的侧上具有膜片141，所述膜片单侧气密地封闭所述套筒140。所述膜片141优选由铝构成。在背离所述烟嘴400的侧上，在所述香烟体100中布置有能移位的液体容器130。所述液体容器130在其周缘上设有轴向取向的槽131。所述液体容器130在内部设有凸肩132。在所述液体容器130中，与其纵向中间线同轴地设置有销钉133，所述销钉大概在所述液体容器130的一半长度上延伸。所述销钉133由导热的、优选可生物降解的合成材料或金属、例如铝构成。所述套筒140和所述液体容器130与所述体100一样由纸板、金属、例如铝、或合成材料制成。填充以水的液体容器130在此能够在本实施方案中以纸板形式从内部以腊来涂层。

如尤其在图8和11中能够看出的那样，在所述香烟体100中设置有反应元件210，所述反应元件在其面向所述储库300的侧上以其外面贴靠在所述香烟体100的内侧处。所述反应元件在外部设有凸肩211，所述凸肩引起在背离所述储库300的侧上的外直径减小。所述反应元件210在所述区域中具有基本上相应于所述液体容器130在面向所述储库300的侧上的内直径的外直径，从而所述反应元件210能够局部移入到所述液体容器130中。所述反应元件210在其背离所述储库300的侧上具有密封部212，所述密封部单侧气密地封闭所述反应元件210。所述密封部212由合成材料薄膜或铝薄膜构成。在与所述凸肩211相邻的区域中，所述反应元件210在外部设有未示出的槽。所述反应元件210以其端侧的端部与所述储库300处于直接接触中。所述反应元件210由导热的合成材料或金属构成，其中，优选使用耐腐蚀的铁或铝。所述反应元件填充以松散填料（losenschüttung）钙氯化物和疏水的脂肪衍生物。

所述脂肪衍生物能够具有不同的组分，优选使用由硬脂酸构成的十八烷醇（stearylalkohol）。原则上脂肪和脂肪油（中性脂肪）是三价醇甘油（丙烷-1、2、3-三醇）的酯，带有三个、大多不同的、主要偶数个的并且非支化的脂肪族的单羧酸、所谓的脂肪酸。这类化合物也被称为甘油三酸酯或三酯酰甘油。以天然形式存在的脂肪配属于脂质、例如三酯酰甘油、磷脂、鞘脂或由异戊烯焦磷酸（isopentenylpyrophosphat）制成的脂质。

脂质是针对完全或至少绝大部分不溶于水的（疏水的）天然物料的统称。多组不同地构建的分子、即带有和没有酯键、脂肪酸的脂质及其衍生物以及异戊二烯衍生物落在概念脂质之下。它们能够根据相应参与的醇而如下进行划分：腊（长链醇）、甘油脂（包含甘油）、鞘脂（包含鞘氨醇）和胆固醇酯（所述胆固醇的羟基用作醇基团）。

所述储库300能够具有不同的三维形状；在根据图7至12的实施例中，所述储库基本上具有柱的形状，所述柱在外部设有槽301（参见图12）。在面向所述烟嘴400的侧上，所述储库300设有以冲子（dorns）501形式的激活机构500。

在根据图13至21的实施例中，所述烟嘴400插入到所述香烟体100中。为此所述烟嘴400在外部设有止挡部402。设有所述排出开口401的烟嘴400借助于膜片403来密封地封闭。所述膜片403优选由铝薄膜构成。

在背离所述烟嘴400的侧上，所述香烟体100设有进入开口101。在所述香烟体100中布置有能移位的液体容器220，所述液体容器填充以水并且所述液体容器由导热的合成材料或金属构成，其中，优选使用耐腐蚀的铁或铝。所述液体容器220在其周缘上具有止挡部221，所述止挡部在未激活的状态下封闭所述进入开口101。所述液体容器220在其面向所述储库300的侧上具有密封部223，所述密封部单侧气密地封闭所述液体容器220。在本实施例中，所述密封部223由铝构成。其它材料同样是可行的。

反应元件230能移位地布置在所述香烟体100中。所述反应元件230根据单侧关闭的套筒的类型来构造。所述反应元件在本实施例中制造为模制体、例如由干燥的钙氯化物或碱土金属填充。所述反应元件230具有比所述香烟体100的内直径稍小的外直径。所述反应元件230在其周缘上设有轴向取向的槽233。在面向所述储库300的侧上，所述反应元件230具有截锥形的顶部234。在内部在面向所述储库300的端部处设置有型材体231。所述型材体231在本实施例中由碱土金属、例如锂、钠、钾或钙制成。但是所述型材体也能够例如由钙氯化物（cacl）、钙氯化物（cacl2）、硫酸镁（mgso4）、钠氢氧化物（naoh）或钙氧化物（cao）制成。所述型材体231在其周面（mantelfläche）上沿纵向方向具有槽。所述型材体具有小于所述反应元件230的内直径的外直径。所述型材体231被放置到所述销钉232上，所述销钉与所述反应元件230的纵向中间线同轴地延伸。所述销钉232完全穿过所述型材体231并且在本实施例中通过所述反应元件230的截锥形的顶部延伸直到所述储库300中。所述销钉能够插入到所述反应元件230的顶部中或能够直接为所述反应元件230的组成部分。所述销钉232由可生物降解的、导热的合成材料或金属构成。

所述储库300在其面向所述烟嘴400的侧上具有以冲子502的形式的激活机构500。所述储库在背离所述烟嘴400的侧上具有截锥形的空隙303，所述空隙容纳所述反应元件230的截锥形的顶部234。

所述储库300在根据图7至21的实施例中具有相对形状稳定的体、在本实施例中由烧结的材料构成。备选地，也能够使用非织造织物或纤维的材料。所述材料是气体和空气可透的。所述储库300填充以针对相应的使用情况所需要的气态介质。在所述装置用作无烟香烟的情况下，所述储库300填充以尼古丁和载体物质。用于合适的载体物质的示例是醇、酯、醚、醛、烃和由这些构成的混合物，或还有甲醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乙醚、乙醛、丙酮、戊烷、己烷、辛烷和由这些构成的混合物用作载体物质。也能够将挥发油应用为载体物质。

在根据图7至21的实施例中，通过将能移位的部件按压在一起来进行激活用于无烟香烟的加热装置。在根据图7至12的实施例中，所述液体容器130被压入到所述香烟体100中。由此所述销钉133与所述密封部212开始进行接触。通过继续推入所述液体容器130，所述销钉133突破所述密封部212。以所述方式，来自所述液体容器130的水与在所述反应元件210中的带有脂肪衍生物的填料钙氯化物开始进行接触，由此引起放热反应。在此，所应用的脂肪衍生物不是仅仅促使直接与所述水开始接触的钙氯化物起反应，而是所有处于所述反应元件210中的钙氯化物参与所述放热反应。所述水与所述钙氯化物发生反应，并且所述十八烷醇的疏水的脂肪相（fettphase）被“炸开（abgesprengt）”并且释放下一个易反应的（reaktionsfreudige）钙氯化物相，从而所述反应在整个反应空间（reaktionsraum）上延续。所述液体容器130和所述反应元件210的共同作用以及通过它们的内含物料所触发的放热反应形成所述加热装置200。所述液体容器130到如下程度地被压入到所述香烟体100中，直至所述液体容器130的端侧的端部碰到在所述反应元件210中的凸肩211处。那么在施加另外的压力到所述液体容器130上时，所述反应元件210也在轴向上在所述香烟体100中移位。这促使还有所述储库300发生移位。在此，以所述冲子501形式的激活机构500通过所述膜片141（参见图11）。由此由所述用户抽吸空气是可行的。所述空气通过在背离所述烟嘴400的端部处的槽131进入到所述香烟体100中并且沿着所述液体容器130和所述反应元件210沿着所述储库300掠到所述套筒140中并且从那掠过在所述烟嘴400中的排出开口401。在从所述反应元件210旁边掠过时，所述空气由于通过所述反应所释放的热而加热到约50℃，由此到达能与市面上常见的香烟相比的吸入温度。利用所述热的空气在经过所述反应元件210之后所述尼古丁从所述储库300中析出。所述热的空气然后通过在所述膜片141中的由所述冲子501所引起的开口进入到所述套筒140中，并且并且在经过所述烟嘴400之后由用户吸入。

在根据图13至21的实施例中，所述液体容器220被压入到所述香烟体100中。由此所述密封部223与所述销钉232开始进行接触。通过继续推入所述液体容器220，所述销钉232突破所述密封部223。以所述方式，在所述液体容器220中的水与所述型材体231开始进行接触，由此引起放热反应。所述型材体231和所述液体容器220的共同作用以及由此触发的放热反应形成所述加热装置200。所述液体容器220到如下程度地被压入到所述香烟体100中，直至所述止挡部221碰到所述反应元件230的端侧的端部处。那么在施加另外的压力到所述液体容器220上时，所述反应元件230也在轴向上在所述香烟体100中移位。这同时促使所述储库300发生移位。在此以所述冲子502的形式的激活机构500通过在所述烟嘴400中的膜片403（参见图18）。由此由所述用户抽吸空气是可行的。所述空气通过在背离所述烟嘴400的端部处的进入开口101进入到所述香烟体100中并且沿着所述液体容器220和所述反应元件230沿着所述储库300掠到所述烟嘴400中并且掠过所述排出开口401。在从所述反应元件230旁边掠过时，所述空气由于通过所述反应所释放的热而加热到约50℃，由此到达能与市面上常见的香烟相比的吸入温度。利用所述热的空气在经过所述反应元件230之后所述尼古丁从所述储库300中析出。所述热的空气然后通过在所述膜片403中的由所述冲子502所引起的开口进入到所述烟嘴400中，并且在经过所述烟嘴400之后由用户吸入。通过使所述销钉232伸入至所述储库300中，附加地实现从内部加热所述储库300，所述加热引起所述尼古丁从所述储库300中出来的改进的流动化（mobilisierung），并由此引起改进的效率。

在图7至21中所示出的实施例的变型方案中，也存在有以下可能性：由不同于铝的材料制造所述密封部和/或所述膜片。此处尤其考虑合成材料薄膜或漆。对于所选择的材料而言重要的是以下性质：密封地封闭相应的结构部件、相对于气候波动不敏感并且具有足以保证所述销钉和冲子的可靠的通过的脆性（sprödigkeit）。所述密封部和膜片在投入运行之前保护整个系统以防所述内含物料的脱水和挥发。

此外，在所示出的实施例的变型方案中也存在有以下可能性：将来自根据图13至21的实施例的功能构建应用在根据图7至12的加热装置中，并且反之亦然。因而能够到所述销钉133上放置能够与根据图13至21的型材体231相比的型材体。在所述情况下所述反应元件210填充以水。同样存在有以下可能性：将来自根据图7至12的实施例的功能构建应用在根据图13至21的加热装置中。在所述情况下省去放置到所述销钉232上的型材体231。此外，在所述情况下所述容器220填充以例如由钙氯化物和疏水的脂肪衍生物构成的松散填料，并且其所述反应元件230填充以水。在所述情况下如上所述那样进行所述放热反应。

基于所述液体容器或反应元件和它们的内含物的大小，在3至5分钟的时间段上进行所述放热反应，这相应于针对抽市面上常见的香烟的时间段。因此通过根据本发明的加热机构提供一种无烟香烟，所述无烟香烟模仿市面上常见的香烟的性质和感觉，而不含有所述市面上常见的香烟的健康方面的缺点。此外由于反应非常有效，所述储库必须填充以仅10毫克尼古丁，以便在所提到的时间段上得到相比于市面上常见的香烟可比较的效果。在由现有技术已知的解决方案中需要约18毫克。这在误吞的情况下如果不是致命的配量，也是极其有害健康的配量。