CN104082860B - 一种可调式烟制品加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调式烟制品加热装置。所述加热装置，包括发热体、用于控制发热体加热的控制器，所述发热体包括发热母体和套管，所述套管内设有容纳腔，所述套管整体收纳于发热母体内，所述套管设有至少一列沿套管轴向排列的开孔，所述发热母体上设有通气部件，且开孔与通气部件的相对位置可调，使开孔可与通气部件相通，套管的一端设有进气口，另一端设有出气口。本发明所述加热装置，可以对通气量与涡流状态进行调节，从而使人们根据需要获得所需的评吸感官；与此同时，本发明便于检测研究人员分析不同涡流状态下挥发性物质的释放情况，有利于进一步了解烟制品加热过程的物理化学变化。

Description

一种可调式烟制品加热装置

技术领域

本发明涉及卷烟分析加工领域，更具体地，涉及一种可调式烟制品加热装置。

背景技术

现有报道的烟制品，以加热方式区分，主要有两种，一是点燃，另一种是电加热。点燃的烟制品已经十分成熟，但以点燃方式加热的烟制品在高温（约900℃）下会产生大量烟气，烟气中含有大量对人体有害的物质，对环境造成污染。电加热卷烟制品还属于新生事物，其最大的特点就是加热过程时通过低温烘烤（不高于300℃）的方式把致香物质释放出来。目前其应用还比较少。现有技术中如CN200680036218.6中公开的电加热装置，其一旦设计，就只有一种气流流动状态。然而总结点燃式烟制品的使用经验，以及对电加热卷烟制品评吸效果的反复测试，发现通气量及气流状态均对评吸感官感受带来很大变化。然而，现有的电加热装置，只有一种涡流状态，这样就不方便消费者根据其感官需要，选择最合适的气流导向方式，也不便于研究人员研究分析不同气流导向下烟制品释放组分的变化规律。

开发一种可根据需要调节气流流向的新型的加热装置，可以给人们的使用和研究带来便利。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调式烟制品加热装置；该装置能很好地模拟卷烟燃烧过程中热解蒸馏区的变化。

本发明所述的装置除了能很好地模拟燃烧过程中热解蒸馏区的变化外，还便于对不同涡流状态下的致香物质挥发情况进行分析研究。

本发明所述的装置能适用于现有的各种尺寸的卷烟的加热情况进行分析。

本发明的目的通过如下技术方案予以实现：

一种可调式烟制品加热装置，包括发热体、用于控制发热体加热的控制器，所述发热体包括发热母体和套管，所述套管内设有容纳腔，所述套管整体收纳于发热母体内，所述套管设有至少一列沿套管轴向排列的开孔，所述发热母体上设有通气部件，且开孔与通气部件的相对位置可调，使开孔可与通气部件相通，套管的一端设有进气口，另一端设有出气口。

使用时，先将烟制品放置在套管的容纳腔中，并使烟制品的一部分暴露于套管外，露出部分与负压系统连接，对发热母体进行加热，热量传递至存放于套管容纳腔内的烟制品，烟制品所含的挥发性物质受热挥发，通过在负压系统进行负压抽吸，可以获得挥发性物质；通过对发热母体加热温度的控制，可以模拟烟制品在燃烧时热解蒸馏区的温度。

当开孔与通气部件相闭时，该烟制品加热装置的通气方式与常规电加热装置的类似，即从设有进气口的一端进入套管，流经容纳腔内的烟制品，然后从套管的另一侧流出。

当开孔与通气部件相同时，空气除了按照原来的方式进入套管外，还会由套管的侧面进入套管，使套管内的涡流状态发生变化，通过调节开孔的数量，可以进一步调整涡流状态的情况。

作为一种优选方案，所述套管设有进气口的一端还设有气流量调节部件。

通过气流量调节部件，可以控制进气量，从而调节套管出气口的通气量，使必要时通气量不会因为涡流状态的变化发生改变。优选地，从套管出气口处检测的空气流量维持在10~35ml/2s。

本发明所述的烟制品，是有固定形状的烟制品，如把烟草丝、烟草末等压制成块状、条状等烟制品，也可以是卷烟等制品。

优选地，所述通气部件为通气孔或通气槽。

优选地，所述通气部件为通气孔时，其呈列分布。所述通气孔可以是一列，或多列；当通气孔为多列时，各列通气孔分布在发热母体的不同面上。更优选地，当通气孔为多列上，沿套管轴向排列的开孔也为多列，且各列开孔可以同时与多列通气孔相通。

当通气部件为通气孔时，最优选所述发热母体上设有一列共9个通气孔。

优选地，所述通气部件上的通气孔数目不少于开孔的数目。

优选地，所述套管的表面至少开有两列开孔；不同列上开孔的数目不同。多列开孔的设计更便于对不同涡流状态的情况进行研究。当设计为多列开孔时，优选各列所含的开孔数不相同。

优选地，所述套管的侧面上设有3~6列沿套管的轴向排列的开孔。各列的开孔为1~9个，各列均匀分布在套管的侧壁上。

优选地，各列上不同的开孔数呈等差数列分布；例如当套管侧面上设有5列开孔时，各列的开孔数为1、3、5、7、9或1、2、3、4、5。

优选地，所述开孔的孔径为0.8~1mm。

优选地，所述位于同一列上的两个相邻开孔的孔距为2mm。

优选地，相邻两列开孔之间的间距至少2mm。

相应地，优选地，所述通气孔的孔径为0.8~1mm。

优选地，所述位于同一列上的两个相邻通气孔的孔距为2mm。

所述通气部件为通气槽时，优选地，通气槽的宽度比略大于套管上开孔的孔径。更优选地，所述通气槽的宽度为1.1~1.5mm。

所述气流量调节部件可以由若干方式实现，如通过设置气阀或可拆卸筛网。调整气阀的开闭程度可以控制通气口的开度，从而控制通气口进入套管内的空气流量；更变筛网的空隙率同样可以控制通气口的开度，从而控制通气口进入套管内的空气流量。

套管的外形不限定，可以是多种形状，如棱柱或圆柱。当套管的外形为圆柱形时，所述套管可在发热母体内转动，因而可以更方便地调节开孔与通气部件的相对位置，实现开孔与通气部件相通或相闭。作为另一种情况，当套管的外形为圆柱形时，可以在套管外侧面上均匀分布至少两个凸块，相应地，发热母体上设有容纳所述凸块的定位槽；各列开孔与凸块在套管上相间分布。这样可以更便于套管在发热母体内的固定。

当套管的外形为棱柱形时，优选为正棱柱形，套管上的任意两列的开孔不在正棱柱的同一侧面上。棱柱的设计可以便于开孔与通气部件进行定位。

为了更方便对套管的抽出及转动进行操作，优选地，套管近出气口的内壁上设有凹槽。通过配合相应的弯管卡扣于凹槽内，可以便于把套管从发热母体中抽出或送入以及转动。

优选地，所述容纳腔的尺寸可以调节。优选地，容纳腔的内径为5.5~8.5mm。所述套管包括外壁和内壁，内壁形成所述容纳腔。

作为一种可以实现的方式，以卷烟为例，所述内壁由弹性材料制成。内壁自然状态时，可以刚好容纳直径最小的卷烟。内壁受到挤压时，套管的内径变大，因此可以容纳直径较大的烟制品。

作为另一种可以实现的方式，所述套管包括外壁和内壁，所述内壁由至少两个可活动的分离部组成，分离部自然状态下能相互接触；分离部受到挤压时能相互分离。

作为一种更优选方案，所述套管包括外壁和内壁，所述内壁由至少三个可活动的分离部组成，分离部自然状态下能相互接触；分离部受到挤压时能相互分离。

分离部自然状态下能完全覆盖烟制品，分离部在挤压状态下，最少能覆盖60%的烟制品面积，控制在这一状况下，能保证烟制品在加热过程中受热均匀。

本发明中，所述套管可以从发热母体中取出，烟制品在加热完毕后在套管内形成的残留物会影响下一次加热以及成分分析，套管可取出的设计更便于进行清洗。

作为一种优选方案，所述套管进气口的一端，还设有延伸部。延伸部的设计更有利于从发热母体中取出所述套管，或更便于使套管与其它装置、部件连接。

优选地，所述延伸部为具有阻尼作用的延伸部。阻尼设计可以更容易控制进入套管的气体流量。阻尼设计可以参考本领域常用的方式，其主要目的是延长气体进入套管的路径，防止套管内氧气浓度过高。

优选地，所述延伸部上设有螺纹。螺纹设计更便于延伸部与其它管道相连接。

优选地，当卷烟填充于套管中时，卷烟的滤嘴部分能暴露于套管外。

当所述烟制品为卷烟时，优选地，所述可调式烟制品加热装置还包括一延长管，延长管为中空结构，延长管包括前段及后段，前段的内径大小与卷烟滤嘴直径相匹配。

优选地，所述前段与后段的连接方式为可拆卸连接。可以根据不同尺寸的卷烟替换匹配的前段。

延长管的作用，一方面便于把卷烟输送至套管内，另一方面可以对加热形成的挥发性物质提供降温作用。延长管的使用方法可以是，把卷烟的滤嘴段套进延长管的前段，然后把卷烟输送至套管内。

为了使延长管与加热装置的连接更牢固，优选地，发热母体上设有用于固定延长管的支架。

为了使所述可调式烟制品加热装置更快速地降温，优选在发热母体的外围设置冷却装置。

为了提高加热装置的使用安全性，优选在发热母体的外围设置隔热装置。

发热体由导热效果好的材料制成。优选地，所述发热体由金属制成。更优选地，所述发热体由纯铜制成。

控制器的作用是对加热过程中的各种参数进行控制，优选地对加热温度和/或加热时间进行控制。

优选地，所述控制器包括温度控制电路及时间控制电路。

所述发热母体内部设置有发热丝，通过电线与控制器相连。发热母体的温度控制在500℃以下。

作为一种可以实施的方式，所述控制器设置于一电箱内，电箱上设有智能数显控制仪，可同时显示温度和时间，便于对加热过程中的情况进行监控。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明所述可调式烟制品加热装置，可以在不改变通气量的前提下，改变涡流状态，从而使人们根据需要获得所需的评吸感官；与此同时，本发明所述的加热装置能很好地模拟燃烧过程中热解蒸馏区的变化，可以满足对卷烟所含挥发性物质的组成及释放情况进行分析的需要，便于检测分析不同涡流状态下挥发性物质的释放情况，便于研究人员进一步了解烟制品加热过程的物理化学变化；采用本发明所述装置可以对加热过程中的温度、时间等参数进行控制，并且易于清洗，便于研究人员对卷烟所含挥发性物质进行分析评价。

附图说明

图1为本发明所述加热装置的结构示意图；

图2为本发明所述发热母体的一种可选结构示意图；

图3为本发明所述套管的一种可选结构示意图；

图4为本发明所述发热母体的一种可选结构示意图；

图5为本发明所述套管的一种可选结构示意图；

图6为本发明所述延长管的结构示意图；

图7为本发明所述支架的结构示意图；

图8为本发明所述加热装置的一种实现方式；

图9为实施例3中所述加热装置的结构示意图；

图10为实施例3中所述发热母体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。实施例中，所述的烟制品均以卷烟为例子。

实施例1 （通气部件为通气孔型）

本发明所述加热装置、发热母体、套管的结构如图1~图5所示。包括发热体1、用于控制发热体加热的控制器2，发热体1包括发热母体13和套管12，所述套管12内设有容纳腔121，所述套管12整体收纳于发热母体13内，所述套管12设有至少一列沿套管轴向排列的开孔124，所述发热母体13上设有通气孔131，且开孔124与通气孔131的相对位置可调，使开孔124可与通气孔131相通，套管12的一端设有进气口123，另一端设有出气口，进气口123的一端设有气流量调节部件。

所述套管进气口123的一端，还设有延伸部122。所述延伸部122为具有阻尼作用的延伸部。

由于套管上的开孔数量变化，会导致通过烟卷的空气流量发生改变。气流量调节部件的设置是为了能使通过套管的空气流量可以控制在一定水平。具体实现方式可以是气阀或筛网。

调整气阀的开闭程度可以控制通气口的开度，从而控制通气口进入套管内的空气流量。通过对进气量的控制调节，使从套管出气口处检测的空气流量维持在10~35ml/2s。

作为另一种可以控制通过套管空气流量的方案，所述通气口上设有可拆卸的筛网，通过改变筛网的孔隙率，可以控制通气口的开度，从而控制通气口进入套管内的空气流量。根据不同的需要，对筛网进行更换，即能实现控制。

使用时，先将卷烟放置于套管的容纳腔121，滤嘴部分露于套管外，露出部分与负压系统连接，对发热母体13进行加热，热量传递至卷烟，卷烟所含的挥发性物质受热挥发，通过在负压系统进行负压抽吸，空气从套管进气口123一端进入，流经容纳腔内的卷烟，然后从套管出气口一端流出。

所述套管12上的开孔124的孔径为0.8~1mm。所述位于同一列上的两个相邻开孔的孔距为2mm。相邻两列开孔之间的间距为2mm。两列开孔上的开孔数目分别为5个和7个。

所述通气孔131的数目为9个，所述通气孔的孔径为0.8~1mm，所述位于同一列上的两个相邻通气孔的孔距为2mm。相邻两列通气孔之间的间距为2mm。

当套管12侧壁上的开孔124旋转至与通气孔131相闭时，该烟制品加热装置的通气方式与常规电加热装置的类似，即空气从设有进气口进入套管，流经容纳腔内的烟制品，然后从出气口流出。

当套管12侧壁上的开孔124旋转至与通气孔131相通时，空气可以同时从进气口123，及开孔124进入套管12，从而改变卷烟加热时气流的涡流状态。并且根据开孔数量的不同，可以研究不同涡流状态下致香物质的分散情况，从而更便于研究人员选择出风味最佳的进气方式。

开孔的列数不限于2列，开孔的设计更便于对不同涡流状态的情况进行研究。本领域技术人员可以根据需要调整开孔的列数及各列上的开孔数量。

作为一种较佳的实施方案，开孔的列数为5列，各列上开孔的数量分别为1、3、5、7、9个，各列均匀分布在套管的侧壁上。这样可以同时对多种涡流下致香物质的释放情况进行考察。

套管12的外形可以是多种形状，如棱柱或圆柱。套管的形状为圆柱型时，如图2、3C所示，这种情况下，所述套管可在发热母体内转动。可以更方便地对侧面上开孔的通闭进行调节。

套管的形状为棱柱型时，优选为六棱柱，如图4、图5D所示，这种情况下，六棱柱的六个侧面上，依次设有0、1、3、5、7、9个开孔(见图5C)，这样设计更便于对开孔与通气孔的进行定位。

为了更方便对套管的抽出及转动进行操作，优选地，套管出口端的内壁上设有凹槽。通过配合相应的弯管卡扣于凹槽内，可以便于把套管从发热母体中抽出或送入以及转动。也可以利用延伸部来完成套管的抽出及转动。

套管12的容纳腔121大小与卷烟直径相匹配，因此可以是多个具有单一直径的套管，也可以是直径在某一范围（对于卷烟，一般是5.5~8.5mm）内可以调节的套管。对于容纳腔直径可以在某一范围内调节的套管，可以有多种实现方式：

作为一种可选方案，如图3A、图5A所示，所述套管包括外壁125和内壁126，所述内壁126由弹性材料制成。内壁自然状态时，可以刚好容纳直径最小的卷烟。内壁受到挤压时，容纳腔的直径变大，因此可以容纳直径较大的卷烟。

作为一种可选方案，如图3B、图5B所示，所述套管包括外壁125和内壁126，所述内壁126由三个可活动的分离部127组成，分离部127自然状态下能相互接触；分离部127受到挤压时能相互分离。

分离部127自然状态下能完全覆盖卷烟，分离部127在挤压状态下，最少能覆盖60%的卷烟面积，控制在这一状况下，能保证卷烟在加热过程中受热均匀。

分离部127受到卷烟129挤压时的状态可以参考图3D，分离部127之间相互分离，形成空隙128。

优选地，所述加热装置还包括一延长管5，其结构如图6所示。延长管5为中空结构，延长管5包括前段51及后段52，前段51的内径大小与卷烟滤嘴直径相匹配。

优选地，所述前段与后段的连接方式为可拆卸连接。可以根据不同尺寸的卷烟替换匹配的前段。

为了使延长管5与发热装置的连接更牢固，优选地，发热体1上设有用于固定延长管5的支架4。支架4的一种结构如图7所示，在支架的一面上设有开孔42，使延长管可以穿过开孔，与开孔垂直方向设有锁紧件43，可以为一螺钉，用于进一步对延长管进行固定。开孔42所在面与固定臂41相连，固定臂41使支架4固定于发热母体13上。

优选地，所述发热母体13的外围设置冷却装置和/或隔热装置。

优选地，所述控制器2包括温度控制电路及时间控制电路。

实施例2

本发明所述加热装置的结构如图8所示。包括发热体1、装载有用于控制发热体1加热的控制器2的电箱。电箱顶部设有固定支架3，发热体1固定于固定支架3上。电箱上设有显示屏21及操作按钮，可以监测和控制发热过程中的温度、时间等参数的变化。

发热体1的结构与实施例1相同。

实施例3（通气部件为通气槽型）

本实施例所述加热装置和发热母体的结构如图9~图10所示。包括发热体1、用于控制发热体加热的控制器2，发热体1包括发热母体13和套管12，发热母体13上设有通气槽131，套管12结构参考实施例1的。套管12上的开孔124与通气槽131的相对位置可调，使开孔124可与通气槽131相通。通气槽的宽度比略大于套管12上开孔124的孔径，所述通气槽131的宽度为1.1~1.5mm。

本实施例其余部件的结构与实施例1相同。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可调式烟制品加热装置，包括发热体（1）、用于控制发热体加热的控制器（2），所述发热体（1）包括发热母体（13）和套管（12），所述套管（12）内设有容纳腔（121），所述套管（12）整体收纳于发热母体（13）内，其特征在于，所述套管（12）设有至少一列沿套管轴向排列的开孔（124），所述发热母体（13）上设有通气部件（131），且开孔（124）与通气部件（131）的相对位置可调，使开孔（124）可与通气部件（131）相通，套管（12）的一端设有进气口（123），另一端设有出气口;

所述容纳腔（121）的尺寸可以调节。

2.根据权利要求1所述可调式烟制品加热装置，其特征在于，所述通气部件（131）为通气孔或通气槽。

3.根据权利要求2所述可调式烟制品加热装置，其特征在于，所述通气部件（131）为通气孔时，其呈列分布。

4.根据权利要求1所述可调式烟制品加热装置，其特征在于，所述套管（12）设有进气口（123）的一端设有气流量调节部件。

5.根据权利要求1所述可调式烟制品加热装置，其特征在于，所述套管（12）设有至少两列沿套管轴向排列的开孔（124）；不同列上开孔的数目不同。

6.根据权利要求5所述可调式烟制品加热装置，其特征在于，各列所含的开孔数目呈等差数列分布。

7.根据权利要求1所述可调式烟制品加热装置，其特征在于，所述开孔（124）的孔径为0.8~1mm。

8.据权利要求1或5所述可调式烟制品加热装置，其特征在于，所述位于同一列上的两个相邻开孔的孔距为2mm。

9.根据权利要求1所述可调式烟制品加热装置，其特征在于，所述套管（12）可在发热母体（13）内转动。