Нагреватель курительной смеси в чаше кальяна

Область техники
Полезная модель относится к кальянам, а именно к конструкциям электрических нагревательных устройств курительных смесей, в частности содержащих табак, используемых в традиционных и иных кальянах.
Уровень техники
2
В традиционных кальянах при курении обычно используют тлеющие угли, расположенные на чаше для передачи тепла курительной смеси и ее испарении, в частности содержащей табак. Однако использование тлеющих углей в качестве источника тепла в кальянах имеет ряд недостатков. При сжигании угля выделяются высокие уровни окиси углерода CO, металлов и различные канцерогенные вещества. При курении кальяна вода не фильтрует многие токсичные химические вещества, которые выделяются при горении угля, подвергая курильщиков их воздействию. Эти вещества повышают риск различных заболеваний. Кроме того, тление угля увеличивает количество CO и углекислого газа CO в окружающей среде. Тление угля сопровождается неприятным запахом и представляет опасность пожара.
Для устранения отмеченных недостатков из уровня техники известно использование электрических нагревателей курительной смеси в чаше кальяна вместо традиционных углей.
Известно устройство индукционного нагрева курительной смеси (US 10561172 B2, МПК A24F 1/30, опубл. 18.02.2020), содержащее камеру для курительной смеси, первый нагреватель в нижней части камеры, второй нагреватель в верхней части камеры, впускное отверстие для воздуха, соединенное с камерой и выпускное отверстие для воздуха, соединенное с камерой.
Известно нагревательное устройство для нагрева табачных изделий (RU 2676159 C1, МПК A24F 1/30, опубл. 26.12.2018), включающее нагревательный элемент, корпус, содержащий упомянутый нагревательный элемент, а также устройство контроля, связанный с ним автономный источник питания, причем устройство контроля выполнено с возможностью обеспечивать поддержание постоянства области значений температуры нагревательного элемента.
Известно нагревательное устройство (WO 2021054910 A1, МПК A24F 1/30, опубл. 25.03.2021), имеющее основу передачи тепла в чашу кальяна для размещения табака, и боковые стенки, которые проходят от указанной основы для теплопередачи, которые окружают нагревательный объем; также содержит переднее отверстие, предусмотренное на одной из указанных боковых стенок, и электрический нагреватель, имеющий корпус резистивного нагревателя, который вставляется в нагревательный объем через указанное переднее отверстие и кабель передачи мощности, который электрически соединен с упомянутым корпусом нагревателя.
Известно устройство для нагрева табак содержащей курительной смеси в чаше кальяна (RU 198662 U1, МПК A24F 1/30, опубл. 21.07.2020), включающее корпус, выполненный в виде пустотелого цилиндрического или призматического тела в форме стакана, в верхней части которого расположен нагревательный элемент, блок питания и блок управления. При этом во внутренней полости корпуса в форме стакана, посредством осевого винта и соответствующего ему удерживающего элемента, закреплены последовательно установленные на его дно: первая муфта, плоский воздушный рассекатель, вторая муфта, нагреватель, гайка-фиксатор и крышка.
Известно устройство для нагрева табак содержащей курительной смеси в чаше кальяна (RU 2755459 C1, МПК A24F 1/30, опубл. 16.09.2021), включающее корпус, блок питания и управления. Корпус выполнен в виде пустотелого цилиндрического или призматического тела в форме стакана с перфорированным дном. В корпусе расположен нагревательный элемент. Корпус также имеет крышку. Во внутренней полости корпуса, имеющего форму стакана, посредством удерживающего элемента, зафиксированы воздушный рассекатель, представляющий собой круглую горизонтальную пластину, перфорированную в центре с возможностью перемешивания воздушных потоков и расположенную между нагревателем с термоизолирующей прокладкой и дном стакана, и нагреватель с термоизолирующей прокладкой между ними.
Недостатком известных конструкций нагревателей является недостаточное образование аэрозоля, а также перегрев и сжигание курительных смесей, и большие колебания температуры в нагревательном элементе при ее регулировании, что ухудшает нагревание и испарение курительной смеси в чаше.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является, выбранное в качестве прототипа, нагревательное устройство курительной смеси (US 20210251283 A1, МПК A24F 1/30, опубл. 19.08.2021), содержащее два электрических нагревательных элемента, подключенные к источнику питания и установленные в корпусе. Нагревательный элемент выполнен в виде ленты сопротивления и включает в себя дымоход, который окружает ленту сопротивления, обеспечивая отвод тепла, и пластину теплопередачи, которая включает один или несколько выступов для отвода избыточного тепла. Воздух проходит через верх дымохода и нагревается лентой сопротивления. Пластина теплопередачи и горячий воздух нагревают курительную смесь в чаше кальяна.
Недостатком известного нагревателя является недостаточное образование аэрозоля при курении кальяна. Известная конструкция обеспечивает оптимальный температурный режим, но не эффективное образование аэрозоля.
Раскрытие сущности полезной модели
Технической проблемой, на решение которой направлено устройство, является устранение перечисленных недостатков прототипа.
Техническим результатом является повышение эффективности образования аэрозоля при курении кальяна, за счет снижения влажности воздуха, поступающего в чашу кальяна.
Технический результат достигается тем, что нагреватель курительной смеси в чаше кальяна содержит два электрических нагревательных элемента, подключенные к источнику питания и установленные в корпусе, согласно полезной модели, корпус выполнен из верхней и нижней частей, соединенных, по крайней мере, одной трубкой и содержащих нагревательные элементы, при этом на входе воздушного потока в верхнюю часть корпуса установлен дополнительный нагревательный элемент.
В частных случаях реализации полезной модели дополнительный нагревательный элемент, выполнен в виде резистивной спирали; каждый нагревательный элемент имеет свою температуру нагрева, находящуюся в пределах 100-800°С.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан разрез нагревателя курительной смеси в чаше кальяна.
Осуществление полезной модели
Нагреватель курительной смеси в чаше кальяна содержит корпус, состоящий из верхней 1 части, где осуществляется нагрев поступающего воздушного потока, и нижней 2 части, предназначенной для нагрева чаши. Каждая из частей 1, 2 имеет впускные 3, 4 и выпускные 5, 6 продувочные отверстия. Выпускные 5 продувочные отверстия верхней части 1 корпуса соединены трубками 7 с впускными 4 продувочными отверстиями нижней части 2 корпуса. Трубки 7 могут быть выполнены, например, из керамики. Верхняя часть 1 корпуса снабжена нагревательным элементов с воздушными каналами 8 и дополнительным нагревательным элементом 9, выполненным, например, в виде резистивной спирали. Нагревательный элемент 8 расположен в середине верхней части корпуса 1, а нагревательный элемент 9 расположен на входе воздушного потока в верхнюю часть 1 корпуса, т.е. контактирует с впускными продувочными отверстиями 3. Нижняя часть 2 корпуса снабжена электрическим нагревательным элементом 10 с воздушными каналами.
Верхние 8, 9 и нижний 10 нагреватели оборудованы блоком управления. Корпус и нагреватели 8, 9 и 10 выполнены цилиндрической формы, так как верхняя часть чаши кальяна обычно имеет цилиндрическую форму.
Устройство работает следующим образом.
Перед курением кальяна нагреватель курительной смеси устанавливают на чашу, наполненную курительной смесью. Нагреватель подключают к источнику питания, например, источником питания могут быть аккумуляторные батареи или розетка электрической сети с напряжением 220В. С помощью блока управления производится включение устройства путем нажатия на соответствующую кнопку включения/выключения нагревательного устройства. Поддержание области значений необходимой температуры нагревательного устройства осуществляется устройством контроля, реализующим заданный алгоритм регулирования температуры. Индикация значения температуры нагревательных элементов 8-10 осуществляется, например, посредством диодной подсветки на блоке управления, позволяющим также регулировать температуру их нагрева.
Температура нагрева нагревательных элементов 8-10 различна и находится в пределах 100-800°С. Нагревательные элементы 8, 9 предназначены для осушения и нагрева воздушного потока, а нагревательный элемент 10 - для непосредственного нагрева чаши с курительной смесью. При достижении нагревательных элементов 8-10 заданной температуры начинают раскуривать и курить кальян.
При втягивании воздуха через мундштук кальяна воздух атмосферной температуры через продувочные отверстия 3 поступает в нагревательный элемент 9, расположенный на входе воздушного потока в верхнюю часть 1 корпуса. Прохождение воздушного потока через нагревательный элемент 9 позволяет снизить его влажность, происходит подготовка воздушного потока к последующему нагреву. Осушенный воздушный поток проходит через воздушный каналы нагревательного элемента 8 и нагревается.
Затем через отверстия 4, 5 и трубки 7 нагретый воздушный поток поступает в нижнюю часть 2 корпуса нагревателя. Нагревательный элемент 10 обеспечивает нагрев чаши. Часть разогретого осушенного воздушного потока поступает в нагревательный элемент 10, а затем в чашу, а другая часть через выпускные продувочные отверстия 6, минуя нагревательный элемент 10, поступает в чашу с курительной смесью.
Установка дополнительного нагревательного элемента 10 на входе воздушного потока в верхнюю часть 1 корпуса и его нагрев до заданной температуры, позволяет снизить влажность поступающего в нагреватель воздуха. При прохождении разогретого и осушенного воздушного потока через курительную смесь достигается насыщение его влагой, находящейся в курительной смеси и дальнейшая конденсация до состояния аэрозоля при охлаждении в шахте и колбе кальяна, что приводит к эффективному формированию аэрозольной смеси при курении кальяна.
Курение кальяна осуществляется следующим образом. Втягивается воздух через мундштук шланга и в верхней части колбы кальяна возникает разряжение. Вследствие появления разрежения происходит всасывание воздуха через устройство для нагрева курительной смеси. От нагревателей 8-10 нагретый воздух поступает в чашу и испаряет курительную смесь в ней. Затем в шахте кальяна формируется аэрозоль (газовая смесь-дым), который фильтруется водой или иной жидкостью, находящейся в колбе кальяна, и поступает в ее верхнюю часть, а оттуда в мундштук.
Предложенная конструкция нагревателя позволяет достичь эффективного образования аэрозоля при курении кальяна за счет снижения влажности воздуха, поступающего в чашу кальяна при помощи установки дополнительного нагревательного элемента на входе в нагреватель.