Устройство для формирования курительной газовой смеси в кальяне - RU2645568C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, а именно к курительным принадлежностям для кальяна, а более конкретно к устройствам для формирования курительной газовой смеси в кальяне.

Кальян - это самый древний курительный прибор из известных в настоящее время, в котором используется специальный табак - муассил. Другие виды табака для кальяна просто не пригодны. Они не будут куриться. На принципе курения муассила и устроена вся система кальяна. Такой табак кладется в чашку, закрывается фольгой, на которую располагают раскаленные угли. При этом табак не горит, а тает, как в духовке, выделяя особую смесь паров эфирных масел, глицерина и воды. Табак муассил имеет специфическую консистенцию. Он мягкий, сочный. Только его можно использовать при курении кальяна. В муассиле кроме табачных измельченных листьев содержится патока, мед, вытяжки из фруктов и даже кусочки фруктов, ароматные травы и глицерин, которые придают приятный вкус табачному дыму кальяна, поэтому кальян издревле привлекает любителей к проведению этой неспешной релаксирующей процедуры.

Многие пользователи классического кальяна считают небезопасным его использование вне специальных заведений, в которых хорошо обученный персонал может безопасно загрузить в курительную чашу табак и горячий древесный уголь. Поскольку современный человек в течение дня имеет желание покурить кальян и отдохнуть, не заходя в кальянные, то для проведения данной процедуры необходимы безопасные кальяны, которые можно использовать везде, включая нахождение в автомобиле во время стоянки и отдыха.

Таким образом, безопасный в эксплуатации кальян с заявляемым устройством формирования курительной газовой смеси должен отвечать ряду жестких требований.

Во-первых, он должен гарантировать пожаробезопасность процедуры, чтобы при случайном опрокидывании не произошло возгорание посторонних предметов от горячих углей, что особенно опасно в необорудованном помещении, например, в автомобиле.

Во-вторых, подготовка курительной чаши к курительной процедуре также должна быть проста и безопасна, как заправка порционной таблеткой кофейного автомата.

В-третьих, кальян должен обеспечивать получение различных курительных ароматов, которые курильщик может заказать в кальянной.

В-четвертых, время подготовки курительной чаши к курительной процедуре должно быть соразмерно со сборкой самого кальяна.

В-пятых, процедура курения не должна отличаться от обычной процедуры курения классического кальяна, также как и органолептические свойства вдыхаемой курительной газовой смеси.

Из уровня техники известны различные технические решения, позволяющие упростить и облегчить процедуру подготовки кальяна к эксплуатации, а заодно и обезопасить его применение. Так, например, известна электронная кальянная чаша (см. патент РФ на полезную модель №130798, кл. A24F 1/30, 2013 г.), содержащая корпус с испарительной полостью для курительной жидкости, нагреватель в виде стержня, соединенный с источником питания, при этом в корпусе выполнено одно или несколько отверстий для сообщения испарительной полости с атмосферой. Корпус заполняют необходимым количеством курительной жидкости и включают нагреватель с электронным преобразователем, соединенный с источником питания. При поступлении питания нагреватель накаляется и нагревает паровую емкость, что способствует обильному испарению курительной жидкости, которая при втягивании воздуха пользователем через мундштук кальяна попадает в легкие пользователя. Известная электронная кальянная чаша позволяет повысить пожарную безопасность кальяна, но при этом имеет свои недостатки.

Во-первых, заявленная конструкция разборного корпуса с испарительной полостью для курительной жидкости представляет собой сложное техническое решение, в котором в отличие от классического варианта чаши присутствуют резьбы, прокладки (для исключения протечки курительной жидкости), электронный преобразователь и другие сложные элементы конструкции, снижающие надежность работы устройства по сравнению с классическим кальяном.

Во-вторых, известно, что для классического кальяна чаша является расходным материалом и может быть в любое время заменена на другую, например, при смене курительного табака.

В-третьих, в отличие от классического кальяна, пользователь которого может использовать десятки различных вариантов курительного табака, пользователь с электронной кальянной чаши ограничен в выборе всего несколькими курительными жидкостями.

В-четвертых, получаемые органолептические свойства вдыхаемой курительной газовой смеси курительной жидкости сильно отличаются от газовой смеси курительного табака, поэтому любителей вдыхания курительной газовой смеси классического кальяна вряд ли устроит его альтернативная замена газовой смесью курительной жидкости.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является взятое в качестве прототипа устройство для формирования курительной газовой смеси в кальяне (см. патент РФ на полезную модель №140206, кл. A24F 1/30, 2014 г.), характеризующееся тем, что содержит нагреватель курительного наполнителя несжигаемого типа и связанную с нагревателем емкость для размещения упомянутого курительного наполнителя, выполненную с возможностью обеспечения к нему доступа, причем нагреватель курительного наполнителя снабжен полостью для размещения углерода. Известное решение направлено на формирование на выходе из кальяна курительной газовой смеси, эквивалентной (по органолептическим свойствам вдыхаемого дыма) курительной газовой смеси, получаемой в классических кальянах. В качестве углерода может использоваться кристаллический углерод, который не содержит летучих веществ в виде газов и смол, являющихся основными источниками образования пепла. В качестве кристаллического углерода могут применяться такие его модификации, как графит, алмаз, графен, карбин, лонсдейлит, фуллерит, углеродное волокно и т.п. Устройство позволяет поддерживать постоянную температуру горючего элемента в диапазоне 450-950°C в зависимости от вида применяемого углерода. Основным преимуществом известного технического решения является электрический или газовый нагрев углерода, который как в классическом кальяне разогревает курительную смесь.

Основным недостатком известного технического решения, как и классического кальяна, является невозможность его использования в необорудованных помещениях, например, в автомобиле из-за разогретых до высокой температуры углей или кристаллического углерода.

Кроме того, при использовании для разогрева углерода газовой горелки, опасность возникновения пожара существенно повышается.

Еще одним недостатком использования кристаллического углерода в виде его модификаций, таких как графит, алмаз, графен, карбин, лонсдейлит, фуллерит, углеродное волокно, является его стоимость. Даже если использовать чистый графит (99,99%), самый дешевый из предложенных вариантов, его цена превышает стоимость древесного угля как минимум в 10 раз, не говоря о других предложенных вариантах кристаллического углерода.

Задачей заявляемого технического решения является устранение указанных недостатков известного технического решения, а именно - создание простого устройства, которое способно безопасно эксплуатироваться даже в автомобиле, но при этом сохраняющего высокие качества (по органолептическим свойствам) вдыхаемого дыма курительной газовой смеси, характерные для классического кальяна.

Указанная задача в устройстве для формирования курительной газовой смеси в кальяне, содержащем нагреватель курительного наполнителя несжигаемого типа и связанную с нагревателем емкость для размещения упомянутого курительного наполнителя, выполненную с возможностью обеспечения к нему доступа, решена тем, что устройство выполнено в разъемном корпусе, включающем крышку, состоящую снаружи из защитного кожуха с внутренним тепловым отражателем, в которой размещен нагреватель в виде графитового электрода или электрической лампы, а также основания корпуса в виде чаши, устанавливаемой на кальян при помощи газоотводящего патрубка, при этом в защитным кожухе и тепловом отражателе крышки выполнены сквозные отверстия, соединяющие корпус с атмосферным воздухом.

Указанное выполнение устройства для формирования курительной газовой смеси в кальяне позволяет максимально приблизить конструкцию устройства к классическому кальяну, при этом отсутствует необходимость периодически заправлять устройство горячими углями, а значит, существенно возрастает безопасность эксплуатации кальяна, что позволяет его применять даже в автомобиле.

Для сохранения высоких качеств (по органолептическим свойствам) вдыхаемого дыма курительной газовой смеси нагреватель выполнен в виде графитового электрода, размещенного между электрическими контактами. Использование графитового электрода позволяет исключить посторонние запахи, присущие обычным трубчатым электрическим нагревателям (ТЭН), из-за окисления металла на поверхности ТЭНА за счет соприкосновения с газовой смесью при нагревании.

Аналогичным образом задача может быть решена использованием в качестве нагревателя малогабаритной электрической лампы накаливания или ее разновидности - галогеновой лампы. В отличие от обычной лампы накаливания, галогеновая лампа имеет ряд преимуществ - она обладает меньшими габаритами при той же электрической мощности и большим сроком эксплуатации. Известно, что в лампах накаливания большая часть потребляемой электрической энергии преобразовывается в тепловое излучение (до 70% и более), а меньшая часть - в световой поток. Наличие малогабаритных ламп мощностью 30-50 Вт позволяет легко их установить в корпус устройства для нагревания курительной газовой смеси. Преимуществом нагревателя, в виде лампы накаливания или галогеновой лампы, является то, что:

- вольфрамовая нить лампы находится в герметичной колбе и не вступает в химическую реакцию с нагреваемым веществом;

- мощность нагревателя легко регулируется изменением напряжения (или тока) лампы.

Для повышения безопасности заявляемого устройства, корпус выполнен в форме пустотелого цилиндра или эллипсоида вращения, крышка и основание которого соединены быстросъемным многозаходным резьбовым или байонетным соединением. Такая форма корпуса позволяет существенно упростить эксплуатацию устройства и обеспечить его простое сопряжение с помощью газоотводящего патрубка с шахтой кальяна.

Для повышения функциональности устройства, корпус может быть выполнен в форме пустотелого цилиндра или эллипсоида вращения, разделенного внутри вертикальными перегородками на секторные секции, при этом каждая секция снабжена автономным нагревателем и курительным наполнителем. В зависимости от того, в какой секции в данный момент работает нагреватель, мы получаем тот или иной аромат. Указанное выполнение устройства позволяет при использовании одного корпуса устройства и без замены курительной смеси получить сразу несколько курительных ароматов.

Для упрощения конструкции устройства, но сохранения его функциональности, корпус может быть выполнен в форме пустотелого цилиндра или эллипсоида вращения, разделенного внутри вертикальными перегородками на секторные секции, при этом крышка одной из секций снабжена нагревателем, а основание выполнено в виде поворотного барабана с возможностью установки любой секции основания с курительным наполнителем под секцией крышки с нагревателем. Для быстросъемного соединения крышки и основания данной конструкции корпуса целесообразно использовать многозаходную резьбу с количеством нитей резьбы, совпадающей с количеством секций барабана и длиной поворота крышки корпуса, равной длине дуги боковой поверхности секции.

Использование в устройстве нагревателя несжигаемого типа в виде графитового электрода или лампы (накаливания или галогенной), расположенных в крышке корпуса заявляемого устройства, позволяет обеспечить ему высокую эксплуатационную надежность и пожаробезопасность и, соответственно, гарантирует его безопасное использование совместно со стандартным кальяном даже в таком неприспособленном месте для этой процедуре как автомобиль, что не имеет аналогов среди известных из уровня техники кальянов, а, значит, соответствует критерию «изобретательский уровень».

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами - представленными на фиг. 1-9 рисунками.

На фиг. 1 представлен рисунок заявляемого устройства с использованием нагревателя в виде графитового электрода (стержня), состоящего из: основания корпуса (чаши) 1; теплового отражателя 2 со сквозными отверстиями 3 для прохода воздуха; защитного кожуха 4 со сквозными отверстиями 5 для прохода воздуха; разъемного замкового соединения 6 (байонетного или резьбового соединения) верхней и нижней частей корпуса; графитового электрода 7, установленного между держателями электрода 8 с электрическими выводами 9; подставки 10 для размещения помещенного в фольгу курительного наполнителя 11; патрубка 12, соединяющего заявляемое устройство с шахтой кальяна, выполненного со сквозными отверстиями 13, через которые воздушные потоки 14, проходя через заявляемое устройство, попадают в шахту кальяна (сам кальян условно не показан).

На фиг. 2 представлен рисунок заявляемого устройства с использованием нагревателя в виде электрической лампы (накаливания или галогенной), состоящего дополнительно из: отражателя 15 и защитного кожуха 16 со сквозными центральными отверстиями в которые установлен патрон 17 с лампой 18, электрическими контактами 19 для присоединения разъема 20 (разъем 20 показан условно штрихпунктирной линией).

На фиг. 3-7 представлены рисунки заявляемого устройства с использованием нагревателя в виде электрической лампы и секционного выполнения корпуса устройства. На фиг. 3 представлен общий вид устройства (он для обоих случаев выполнения верхней части корпуса поворотной и нижней неповоротной не меняется) и обозначены сечения А-А и Б-Б, которые приведены на фиг. 4-7. Приведенное на фиг. 3 заявляемое устройство включает: секционное основание 21 с патрубком 22; верхнюю секционную крышку 23 с переключателем температуры 24. В сечении А-А на фиг. 4 (фиг. 6) представлена внутренняя структура основания 21, где: 25 - секционные перегородки, разделяющие объем основания на отдельные секции, каждая из которых соединена с общим выводящим патрубком 22; в каждой секции размещен курительный наполнитель 26а-26г, помещенный в фольгу. В сечении Б-Б на фиг. 5 представлена структура верхней поворотной части секционного корпуса 23, где: 27 - секционные перегородки, разделяющие объем верхней части корпуса на отдельные секции; в одной из секций установлен нагреватель в виде электрической лампы 28. В сечении Б-Б на фиг. 7 представлена структура верхней неповоротной части секционного корпуса 23, где: 29 - секционные перегородки, разделяющие объем верхней части корпуса на отдельные секции; 30а-30г - секционные нагреватели в виде электрических ламп, размещенных в каждой секции.

На фиг. 8 представлен вид В: рисунок переключателя температуры 24 с набором дискретных температур нагревателя.

На фиг. 9 представлена электрическая схема варианта выполнения переключателя нагревателя с дискретным набором резисторов Rl - Rn для выбора температуры нагревателя, поворотом переключателя температуры 24 которого выбирается требуемый режим работы нагревателя - электрической лампы 18 (переключатель для графитового нагревателя 7 может быть выполнен аналогичным образом), где: 32а и 32б - клеммы источника питания 33 (например, автомобильного аккумулятора), 34а и 34б - провода, соединяющие электрические контакты 19а и 19б лампы 18 с источником питания (через переключатель 24).

Заявленное устройство работает следующим образом.

После сборки кальяна (он на рисунках не показан) на верхнюю часть шахты стандартного кальяна надевается заявляемое устройство, Для обеспечения герметичности соединяемых частей на патрубке 12 фиг. 1, 2 (или 22 фиг. 3) установлено резиновое уплотнительное кольцо (на рисунках кольцо условно не показано).

Сначала рассмотрим работу односекционного устройства, представленного на фиг. 1 или фиг. 2. Поскольку принципиальных отличий в работе устройств, представленного на фиг. 1 или фиг. 2, нет, кроме выполнения нагревателя, рассмотрим работу устройства с графитовым электродом (фиг. 1). На верхнюю часть патрубка 12, выходящую внутрь основания 1 и снабженную специальной плоской площадкой для укладки курительного наполнителя 10, через открытую крышку корпуса (съемная крышка представляет собой соединенные вместе отражатель 2 и защитный кожух 4), укладывается курительная смесь 11, помещенная в фольгу. После этого корпус закрывается при помощи замкового поворотного соединения 6. Через графитовый нагреватель 7, закрепленный в массивных металлических держателях 8, соединенных проводами 9 с источником напряжения (на фиг. 1 он условно не показан), пропускают электрический ток, величиной которого регулируют температуру нагревателя 7 в диапазоне 450-950°C (вариант выполнения дискретного регулятора температуры в диапазоне от 450 до 950°C представлен на фиг. 8). Изменением температуры нагревателя каждый курильщик может подобрать наиболее приемлемый для него газовый состав курительной смеси. Подбором резисторов Rl-Rn можно создать шкалу температур нагревателя в требуемом диапазоне, например: «450°»; «550°»; «650°»; «750°»; «850°»; «950°». Регулятор температуры состоит из дискретного набора резисторов (электрическая схема может быть выполнена аналогично представленной на фиг. 9, где вместо электрической лампы 18 установлен графитовый нагреватель 7), которые переключаются переключателем 24. В положении R0 переключателя 24 (на схеме самое нижнее положение) сопротивление последовательно включенного в цепь резистора равно нулю (резистор отсутствует), ток при этом достигает максимальной величины и температура нагревателя тоже - порядка 950°C. В положении переключателя 24 в положении Rn (на схеме самое верхнее положение) сопротивление последовательно включенного в цепь резистора равно максимальному значению, ток при этом достигает минимальной величины и температура нагревателя тоже - порядка 450°C.

При необходимости, разъемный корпус устройства позволяет легко сменить один курительный наполнитель на другой. Поскольку теплоемкость полого корпуса невысока, то через 2-3 минуты после отключения нагревателя, корпус можно безопасно открыть и заменить курительный наполнитель. Продолжительность сеанса курения кальяна и температуру нагревателя каждый курильщик выбирает индивидуально, ориентируясь на органолептические свойства вдыхаемого дыма курительной газовой смеси.

Отличительной особенностью устройства, приведенного на фиг. 2, является то, что в качестве нагревателя используется электрическая лампа 18, которая разогревается при пропускании через нее электрического тока через контакты 19. Поскольку большая часть потребляемой лампой электрической энергии преобразовывается в тепловое излучение, лампа является эффективным нагревателем небольшого внутреннего пространства корпуса заявляемого устройства и курительного наполнителя. Регулируя ток через лампу 18 при помощи обычного реостата или переключателя 24 дискретных сопротивлений Rl-Rn, представленного на фиг. 9, можно легко менять ее температуру. Поскольку нить накаливания лампы изолирована от газовой среды внутри корпуса, она не вступает в химическую реакцию с газовой смесью и не создает посторонних запахов.

Рассмотрим особенности работы многосекционной камеры, представленной на фиг. 3. Каждая секция камеры при неповоротном исполнении может быть снабжена индивидуальным нагревателем 30а-30г (см. фиг. 7) или одним нагревателем 28 (см. фиг. 5) при поворотном исполнении верхней части секционного корпуса 23. Принципиальных отличий от работы односекционной камеры нет, но количество используемых курительных наполнителей в этом случае может быть существенно увеличено. Если используется один нагреватель 28 (фиг. 5), необходимо совместить секцию нагревателя с секцией желаемого курительного наполнителя 26а-26г (фиг. 4). Если используется вариант устройства с неповоротной крышкой корпуса (фиг. 6 и фиг. 7), то выбирается одна из секций с наполнителем 26а-26г и включается один из нагревателей 30а-30г. Для простоты понимания на фиг. 4-7 представлены варианты выполнения корпуса с четырьмя секционными камерами, но нет принципиальных ограничений для увеличения числа камер до 8, 16 и более штук. В основном это будет определяться диаметром устройства и объемом курительного наполнителя каждой камеры.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет создать безопасное устройство, которое может эксплуатироваться в различных, специально не приспособленных для этого помещениях, но при этом сохранять высокое качество (по органолептическим свойствам) вдыхаемого дыма курительной газовой смеси, присущее классическому кальяну.

Реферат

Изобретение относится к устройству для формирования курительной газовой смеси в кальяне, которое содержит нагреватель курительного наполнителя несжигаемого типа и связанную с нагревателем емкость для размещения упомянутого курительного наполнителя, выполненную с возможностью обеспечения к нему доступа, причем устройство выполнено в разъемном корпусе, включающем крышку, состоящую снаружи из защитного кожуха с внутренним тепловым отражателем, в которой размещен нагреватель в виде графитового электрода или электрической лампы, а также основания корпуса в виде чаши, устанавливаемой на кальян при помощи газоотводящего патрубка, при этом в защитном кожухе и тепловом отражателе крышки выполнены сквозные отверстия, соединяющие корпус с атмосферным воздухом. Технический результат заключается в обеспечении пожаробезопасности. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формула