CN103416852B - 光能加热卷烟的吸烟系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光能加热卷烟的吸烟系统，它包括相互接通的烟腔外壳和烟嘴外壳，在烟腔外壳内设有用于放置烟草制品的烟草腔，烟草腔一端与设置在烟腔外壳上的进气孔接通，烟草腔的另一端与烟嘴接通，烟腔外壳内设有电源装置，电源装置连接有光能加热装置，光能加热装置设置在电源装置和烟草制品之间，光能加热装置的输出端用于驱动烟草制品燃烧。本发明可避免碳燃料燃烧产生有害物质。且光能加热对烟草制品的加热具有相当的稳定性和加热更加均匀，并且操作方便，整个烟支结构便携，对电池的要求相对较低，并且还具有光加热的加热点更集中，更容易使烟草制品点燃的特点。

Description

光能加热卷烟的吸烟系统

技术领域

本发明涉及新型卷烟技术领域，具体地指是一种光能加热卷烟的吸烟系统。

背景技术

传统卷烟是在香烟的一端点燃烟丝，通过香烟燃烧从烟草中产生多种气体产物和蒸馏物并释放出来。卷烟燃烧产生较多的对人体有害的物质，包括焦油、尼古丁等。为了降低卷烟对人体的危害，烟草工作者开发出了许多新型的卷烟制品，嚼烟、鼻烟等非燃烧性的烟草制品；还开发出了模拟香烟烟雾的电子烟，电子烟通过高科技硅芯片和气流感应器控制烟雾输出量及工作状态，烟碱被雾化，将含有烟碱和香精的溶液雾化成微粒，通过肺部吸收，同时吐出模拟烟雾。而不含香烟中的焦油和其他有害成分，也不会产生二手烟亦不会弥漫或缭绕在密闭空间中；R.J雷诺公司开发了通过碳质燃烧，燃烧的碳质层在保温作用下，通过烟支壁的传热铝箔，将热量传递到烟支的烟草制品段，对其进行加热，将烟草中的挥发性物质和烟雾发生剂雾化，产生烟雾。该种卷烟有一个较大的问题就是碳燃料直接燃烧，并且通过烟支的抽吸气路，非充分燃烧的碳会产生较高的一氧化碳，会随着抽吸进入到消费者肺中。菲利普莫里斯公司最早开发了电能加热的卷烟制品，基本原理为通过电能加热装置中的电热元件，电热元件发热后把其中的烟草制品和烟雾发生剂加热雾化，这种卷烟避免了碳质燃烧加热产生一氧化碳的问题，具有一定的优势。但这几种燃烧加热的卷烟制品的方法，其结构比较复杂，工艺生产较困难，操作不方便，不易被消费者接受。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术存在的不足，提供一种对烟草制品的加热具有稳定性和均匀性的光能加热卷烟的吸烟系统。

本实用新型的技术方案为：一种光能加热卷烟的吸烟系统，它包括相互接通的烟腔外壳和烟嘴外壳，在所述烟腔外壳内设有用于放置烟草制品的烟草腔，所述烟草腔一端与设置在烟腔外壳上的进气孔接通，烟草腔的另一端与烟嘴接通，在所述烟草腔和烟腔外壳之间设有保温层，其特征在于：所述烟腔外壳内设有电源装置，所述电源装置连接有光能加热装置，所述光能加热装置设置在电源装置和烟草制品之间，所述光能加热装置的输出端用于驱动烟草制品燃烧。

在上述方案中：

所述电源装置包括电池组，所述电池组套装在设置在烟腔外壳内的电池槽中，电池组还串联连接有按键开关，所述按键开关设置在烟腔外壳的外端。

所述电源装置包括电池组，所述电池组套装在设置在烟腔外壳内的电池槽，电池组还串联连接有智能开关，所述智能开关设置在电池槽内电池组后部。

所述光能加热装置包括发光模块和变焦环，所述发光模块至少设有1个，所述发光模块与电源装置连接，所述变焦环至少设有1个，变焦环设置在发光模块和烟草制品之间。

还设有传感控制系统，所述传感控制系统包括控制系统和具有传感功能的固定块，所述控制系统与固定块连接，所述控制系统设置在电池槽内电池组的后部；所述固定块固定设置在烟腔外壳内部，固定块与烟草制品接触。

所述保温层和烟草腔之间设有传热片，所述传热片与固定块接触。

所述保温层和烟草腔之间设有加热元件，所述加热元件与电源装置连接。

所述烟草制品的另一端增加了一个发光模块、变焦环和具有传感功能的第二固定块，发光模块设置在烟腔的端部，第二固定块与固定块对称设置，第二固定块与烟草制品接触，变焦环设置在烟草制品和发光模块之间。

所述烟嘴外壳内设有过滤器。

本发明提供一种通过光能加热烟草制品的吸烟系统，该系统可避免碳燃料燃烧产生有害物质（一氧化碳）。光能加热对烟草制品的加热具有相当的稳定性和加热更加均匀，并且操作方便，整个烟支结构便携，对电池的要求相对较低，并且还具有光加热的加热点更集中，更容易使烟草制品点燃的特点。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明不含有按键开关的结构示意图；

图3是本发明含有传热片的结构示意图；

图4是本发明含有加热元件的结构示意图；

图5是本发明设有双变焦环的结构示意图；

图6是本发明设有双发光模块的结构示意图；

图7是本发明设有双发光模块另一种实施例的结构示意图；

图8是本发明的烟草制品设置在端部的结构示意图；

图9是本发明设有双电池供电的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

本实用新型的技术方案为：一种光能加热卷烟的吸烟系统，它包括相互接通的烟腔外壳4和烟嘴外壳12，在烟腔外壳4内设有用于放置烟草制品13的烟草腔11，烟草腔11一端与设置在烟腔外壳4上的进气孔8接通，烟草腔11的另一端与烟嘴接通，在烟草腔11和烟腔外壳4之间设有保温层10，其发明点在于：在烟腔外壳4内设有电源装置，电源装置连接有光能加热装置，光能加热装置设置在电源装置和烟草制品13之间，光能加热装置的输出端用于驱动烟草制品燃烧。

本实用新型中，电源装置带动光能加热装置，光能加热装置产生热量，吸食香烟时，外界空气进入烟草腔11，烟草制品13达到自燃温度时，烟草制品点燃，即可吸食香烟。

本发明提供的光能加热烟草制品的吸烟系统，可避免碳燃料燃烧产生一氧化碳，且光能加热对烟草制品的加热具有相当的稳定性和加热更加均匀，并且操作方便，整个烟支结构便携，对电池的要求相对较低，并且还具有光加热的加热点更集中，更容易使烟草制品点燃的特点。

保温层10的保温材料一般为玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热板、聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫、软瓷保温材料、泡沫塑料、矿物棉制品、泡沫玻璃、膨胀珍珠岩绝热制品、胶粉EPS颗粒保温料、矿物喷涂棉、发泡水泥保温制品等的一种或几种，但不限于所述的保温材料。烟草腔11主要有一定的保温和保持烟草制品形状的功能，包装材料可以用纸、烟草薄片制备的卷烟纸、能够具有保持烟草制品状态的网状套结构等。在烟草制品抽吸完之后，会失去烟草本来的强度，为了使烟草制品抽吸后保持原形状以便于更换，外部的包裹材料需要有一定的硬度，能够保持烟草制品抽吸后的完整性。

实施例一：

如图1所示的一种有按键开关的光能加热卷烟吸烟系统101，具体为：

其电源装置包括电池组2，电池组2套装在设置在烟腔外壳4内的电池槽3中，电池组2还串联连接有按键开关1，按键开关1设置在烟腔外壳4的外端。其中，电池组2可为反复充电电池组成或者一次性电池组。

其光能加热装置包括发光模块6和变焦环7，发光模块6与电源装置中的电池组2连接，变焦环7设置在发光模块6和烟草制品13之间。发光模块6为激光发生器，发出的激光束经过变焦环7进行聚焦，将光束聚焦在一个很小范围内，集中的能量对烟草制品13加热更充分。其中发光模块6的发光元件包括激光头、激光管、激光二极管、激光模组等，但不限于所述的几种；发光模块6发出的激光一般为可见光，波长一般为400nm到700nm之间，其发出波段一般为可见光波段中的一个波段，例如405nm的蓝紫光、445nm的蓝光、532nm的绿光、650nm的红光等；其发光功率一般为50毫瓦-20000毫瓦，具体所需发光模块6的发光功率可以根据烟草制品配方进行选择。

本实施例还设有传感控制系统，传感控制系统包括控制系统5和具有传感功能的固定块9，控制系统5与固定块9连接，控制系统5设置在电池槽3内电池组2的后部；固定块9固定设置在烟腔外壳4内部，固定块9与烟草制品13接触。控制系统5控制电池组2、发光模块6的工作，固定块9可以探测烟草制品13的温度。本实施例中的控制系统5包括整个光能吸烟系统工作的逻辑电路。打开按键开关1，整个光能吸烟系统回路接通，可进行抽吸工作。当烟草制品温度达到设定的温度或烟草制品雾化的温度后，通过具有传感功能的固定块9的发出一个温控信号，控制系统5通过逻辑电路暂时将开关关闭，当温度低于某一个温度后，控制系统5通过逻辑电路再将开关打开。这种操作的优点有：一方面可以提高电池的电能的利用率，另一方面可以避免烟草制品温度过高，影响吸味，也保护了发光模块6。

本实施例中，烟嘴外壳12内设有过滤器14，过滤器14可以对烟草制品13产生的烟雾具有降温和过滤作用。过滤器14一般为醋酸纤维嘴棒、可降解环保嘴棒、空心嘴棒等中的一种。

本实施例中，在烟腔外壳4开设有进气孔8，进气孔8位于变焦环7和固定块9之间的烟腔外壳4上，在固定块9中间设有空隙。在抽吸产生的负压下，外部空气通过进气孔8进入到烟腔中，然后通过固定块9中间的空隙进入到烟草制品13中，流过的气流将烟草制品13中产生的烟雾带出后，流入到烟嘴中的过滤器14，最后到达消费者口中。

实施例二：

如图2所示的一种不含有按键开关的光能加热卷烟吸烟系统102，其与实施例一的不同之处在于：按键开关1没有设置在烟腔外壳4的外端，而是在电池槽3内控制系统5的后部设置一个智能开关16，智能开关16控制整个光能吸烟系统回路接通，可进行抽吸工作。智能开关16不受人为控制，预先进行逻辑控制，开始抽吸过程中接通电路，所需要的发光模块6发出较高的能量，将烟草制品雾化。

本实施例中的进气孔15开设在电池槽3上端的烟腔外壳4上，进气孔15与烟草制品13接通，香烟吸食后，在产生负压的条件下，外部空气通过进气孔15进入到烟腔中；此时，智能开关16开通，发光模块6开始工作，然后气流通过具有传感功能的固定块9中间的空隙进入到烟草制品13中，流过的气流将烟草制品13中产生的烟雾带出后，流入到过滤材料14，最后到达消费者口中。

实施例三：

如图3所示的一种含有传热片的光能加热卷烟吸烟系统103，它是在实施例一的基础上在保温层10和烟草腔11之间加设传热片17，传热片17与固定块9接触。传热片17是通过发光模块6产生的激光照射到上面产生的热量，热量通过传热片17对烟草制品13进行加热。传热片17的传热材料可以为银、铝、锌、钛、锡、镍、纯铜、黄铜、青铜、氧化铍、金、银、铁等，也可以包括铁合金、铝合金、钛合金、镍合金、锌合金、锰合金、镍合金、铬合金等，但不限于所述的几种，一般选择导热系数较好的材质制备。

实施例四：

如图4所示的一种含有加热元件的光能加热卷烟吸烟系统104，它是在实施例一的基础上在保温层10和烟草腔11之间加设一个具有发热功能的加热元件18，加热元件18与电源装置中的电池组2连接。加热元件18可以通过电池组2对其供电，自身产生热量，可对烟草制品13进行预热和加热功能，这样，发光模块6传递过来的光能，可直接对烟草制品13直接激发加热。发热元件18一般为电阻发热材料或电阻丝组成，例如电阻材料包括陶瓷半导体、导电陶瓷、碳、石墨、金属、合金以及有陶瓷材料金属材料制成的各种复合材料，而电阻丝的材料为金属，例如镍、铬、钛、铁、锆以及铂族金属等，也可以为金属合金材料，例如包括铁合金、锰合金、锆合金、钛合金、铝合金、钼合金、钨合金、锡合金、镍合金、铬合金、锡合金、镓合金、钴合金和铌合金、以及镍铬、镍铬铁、镍铁合金、不锈钢合金和铁锰铝基合金等。

在控制系统5要包括一个加热元件18的逻辑控制电路。在电路接通的时候，对加热元件18进行加热，传感功能的固定块9将表面温度进行检查并传送到控制系统5，对其温度进行控制，防止温度过高或过低。

实施例五：

如图5所示的一种双变焦环的光能加热卷烟吸烟系统105。该实例是在实例1的基础上，在发光模块6和烟草制品13之间增加一个变焦环7.1，两个变焦环可以提高变焦的准确性和选择性，对激光调节能够较快的实现对焦。

实施例六：

如图6所示的一种双发光模块的光能加热卷烟吸烟系统106。它是在实施例1的基础上，增加了一个发光模块6.1，所述发光模块6.1设置在电池槽3的后部，与实施例一种的发光模块6平行布置，在控制系统5中相应的增加发光模块6.1的相应控制逻辑电路。发光模块6和发光模块6.1可以同时工作，即两个激光发生器同时对烟草制品进行加热，较快的升高烟草制品的温度。由于激光发光元件不能长时间连续工作，发光模块6和发光模块6.1也可以交替工作，以延长发光元件的寿命。

实施例七：

如图7所示的一种双发光模块的光能加热卷烟吸烟系统107。它是在实施例一的基础上，在烟草制品13的另一端增加了一个发光模块6.2、变焦环7.3和具有传感功能的第二固定块9.1，发光模块6.2设置在烟腔的端部，第二固定块9.1与固定块9对称设置，第二固定块9.1与烟草制品13接触，变焦环7.3设置在烟草制品13和发光模块6.2之间。

这是因为激光的穿透性比较差，加热只会集中在烟草制品13的一端或者往里的一段的长度内，在另一端基本上不会受到激光加热。在烟草制品的另一端添加一个光能模块6.2和变焦环7.3可以对烟草制品13进行同时加热，或者发光模块6和发光模块6.2交替加热。这个控制过程可以通过修改控制系统5中的逻辑电路进行实现。

实施例八：

如图8所示的一种烟草制品在端部的光能加热卷烟吸烟系统统108。它与实施例的主要区别在于：烟草制品13安放在烟腔外壳4的端部，在在烟腔外壳4的端部设有开设有进气孔19端冒20。该实施例中不含有按键开关（也可以制备成含有按键开关样式），电路的接通是通过控制系统5来实现的，一般是通过抽吸产生的负压实现接通功能。

气流的流通方向为：通过端冒20的进气孔19进入的气流，流经烟草制品13，烟草制品13在激光加热下产生的烟雾随着进入的空气气流经过发光模块和变焦环处的气流通道（图中未示出），进入到电池槽3内嵌的气流通道21，再经过电池槽出气孔22，流入到过滤材料14，最后到达消费者口中。

实施例九：

图9所示的一种双电池供电的光能加热卷烟吸烟系统109。该实施例是在实施例八中烟草制品13的另一端增设一个电源装置：烟腔外壳的外段的内部设有电池槽3.1，在电池槽3.1内设有电池组2.1和控制系统5.1，控制系统5.1设置在电池组2.1的后部。另外，在保温层10和烟草腔11之间加设一个具有发热功能的加热元件18，加热元件18与电池组连接。相比实施例四中的一个电池组同时对加热元件18和发光模块6提供电能相比，这种方式具有更大的灵活性，加热元件18的升温更快，单独的控制系统5.1控制电阻加热模块，保证温度更精确。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种光能加热卷烟的吸烟系统，它包括相互接通的烟腔外壳(4)和烟嘴外壳(12)，在所述烟腔外壳(4)内设有用于放置烟草制品(13)的烟草腔(11)，其特征在于：所述烟草腔(11)一端与设置在烟腔外壳(4)上的进气孔(8)接通，烟草腔(11)的另一端与烟嘴接通，在所述的烟草腔(11)和烟腔外壳(4)之间设有保温层(10)，所述烟腔外壳(4)内设有电源装置，所述电源装置连接有光能加热装置，所述光能加热装置设置在电源装置和烟草制品(13)之间，所述光能加热装置的输出端用于驱动烟草制品(13)燃烧；所述光能加热装置包括发光模块(6)和变焦环(7)，所述发光模块(6)至少设有1个，所述发光模块(6)与电源装置连接，所述变焦环(7)至少设有1个，变焦环(7)设置在发光模块(6)和烟草制品(13)之间；还设有传感控制系统，所述传感控制系统包括控制系统(5)和具有传感功能的固定块(9)，所述控制系统(5)与固定块(9)连接，所述控制系统(5)设置在电池槽(3)内电池组(2)的后部；所述固定块(9)固定设置在烟腔外壳(4)内部，固定块(9)与烟草制品(13)接触；所述保温层(10)和烟草腔(11)之间设有传热片(17)，所述传热片(17)与固定块(9)接触；所述烟草制品(13)的另一端增加了一个发光模块(6.2)和变焦环(7.3)和具有传感功能的固定块(9.1)，发光模块(6.2)设置在烟腔的端部，固定块(9.1)与固定块(9)对称设置，固定块(9.1)与烟草制品(13)接触，变焦环(7.3)设置在烟草制品(13)和发光模块(6.2)之间。

2.根据权利要求1所述的光能加热卷烟的吸烟系统，其特征在于：所述电源装置包括电池组(2)，所述电池组(2)套装在设置在烟腔外壳(4)内的电池槽(3)，电池组(2)还串联连接有按键开关(1)，所述按键开关(1)设置在烟腔外壳(4)的外端。

3.根据权利要求1所述的光能加热卷烟的吸烟系统，其特征在于：所述电源装置包括电池组(2)，所述电池组(2)套装在设置在烟腔外壳(4)内的电池槽(3)中，电池组(2)还串联连接有智能开关(16)，所述智能开关(16)设置在电池槽(3)内电池组(2)后部。

4.根据权利要求1所述的光能加热卷烟的吸烟系统，其特征在于：所述保温层(10)和烟草腔(11)之间设有加热元件(18)，所述加热元件(18)与电源装置连接。

5.根据权利要求1所述的光能加热卷烟的吸烟系统，其特征在于：所述烟嘴外壳(12)内设有过滤器(14)。