CN104146353B - 一种低温加热型电子烟加热器 - Google Patents

Abstract

一种低温加热型电子烟加热器，由加热器组件、复合烟芯以及烟嘴部分组成，其中复合烟芯为不可重复使用的消耗品，其余均为可重复使用部分；所述复合烟芯由烟芯和滤芯复合而成，装填于加热器组件中，其中烟芯采用天然植物纤维作为基材，并吸附有烟草致香物质及添加有茶多酚微胶囊，滤芯为复合有竹纤维的烟草纸质滤芯，可避免加热时被碳化；所述烟嘴套接安装在加热器组件上；所述加热器组件由连接组件、支撑座、陶瓷加热环及隔热套组成；复合烟芯与陶瓷加热环之间为柱面接触，受热面积大，加热时具有传导、对流、辐射三种传热途径，传热效率高。烟芯经低温加热后释放出所含的烟草成份，口感与传统香烟相近，并可避免燃烧过程中产生的有害物质。

Description

一种低温加热型电子烟加热器

技术领域

本发明涉及电子香烟技术领域，特别是涉及电子烟加热器领域。

背景技术

随着人们对传统香烟危害性认识的提高，控烟的呼声也日渐高涨，又加之近年来电子技术的突飞猛进，电子香烟便应运而生，而电子烟的核心部件为电子烟加热器，现有的电子烟多数采用镍铬电热合金发热丝或钨合金发热丝对烟液或者烟膏进行加热，并且发热丝位于整个加热器的底部，发热丝所卷成的发热丝卷于烟弹或者烟芯的轴线呈垂直状态，导致烟芯的受热面积不足加热效果差。例如公开号为102920028A和公开号为101606758的中国专利公开了一种电子烟，均采用了镍铬电热合金发热丝，发热丝同烟芯或烟弹呈垂直状，导致烟芯的受热面积不足，往往需要采用烟液引导管；另外，这些专利均是围绕液体或半固态的烟油的等化学物质作为电子烟的雾化原料，这样就会存在漏液的现象，更有甚者使得抽吸过程中烟液流入口腔的现象，这是电子烟使用者不得不面临的烦恼；再例如，公开号为：US20060118128A1的美国专利虽然公开了一种对由烟碱-芳香物质-堆积物进行加热，但其热源虽具有储热功能但仍为加热丝，热源需要插到加热座中加热然后从加热座中取出，再与烟碱-芳香物质-堆积物结合在一起，由于热源部分较长而烟碱-芳香物质-堆积物和滤嘴较短，因此在吸食时显得头重脚轻，并且热源部分与烟碱-芳香物质-堆积物之间的结合不牢，受热物体与热源之间易于脱落，并且加热不便。另外，现有的电子烟所使用的烟油或者烟液其成分均为化学物质而非纯天然的烟草成分，其安全可靠性一直未得到消费者的信赖，以至于消费者依然青睐于传统香烟。

针对上述问题，本发明提出了一种低温加热型电子烟加热器，摒弃了现有电子烟中采用的发热丝对烟液或烟膏进行加热雾化的技术。作为电子烟的核心部件，本发明中的加热器采用了陶瓷加热环对含有烟草颗粒纤维成份的固态复合烟芯进行加热，同时具备热传导、热辐射、热对流三种传热方式共存的传热途径，加热效率高，并且受热面积为圆柱面，大幅提高了受热面积，克服了上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种低温加热型电子烟加热器，采用陶瓷加热环对烟芯加热，受热面积为圆柱面，在传热学上具备三种传热途径同时共存的传热方式，特别是采用陶瓷环加热可具备远红外的传热途径，因此本发明避免了现有加热器存在的受热面积小、加热效率低的缺点。另外，本发明采用天然植物纤维作为烟芯的基材，并吸附有烟草致香成份、茶多酚和尼古丁等，并采用复合有天然植物纤维的烟草纸质滤芯进行过滤， 含天然植物纤维的烟草纸质滤芯具有极强的吸附和过滤性能，将烟芯与烟草纸质滤芯进行复合，形成固态复合烟芯。固态复合烟芯避免了消费者对现有电子烟所含成份及安全可靠性的担忧和由于采用烟液或者烟油而造成的漏液现象以及在抽吸过程中将烟液吸入口腔的现象。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种低温加热型电子烟加热器，包括加热器组件、复合烟芯和烟嘴三部分组成，其中复合烟芯为不可重复使用的可丢弃部分，其余均为可重复使用部分；加热器组件中的连接组件可通过具有螺纹连接功能和导电功能的电极环与烟杆相连接，陶瓷加热环与连接组件中的正负极环通过焊接或压合的方式连接在一起，支撑座则位于陶瓷加热环与连接件之间，对陶瓷加热环起到支撑作用，支撑座的中心开设有气流孔，隔热套与连接组件的轴肩处为过盈配合紧密连接在一起，复合烟芯含有烟草致香物质的一端插到陶瓷加热环的内腔中，再将烟嘴套接在隔热套上，最终形成本发明所述的低温加热型电子烟加热器。

在吸食过程中气流由连接组件中径向设置的两个气流孔进入加热器，气流再经支撑座中心气流孔进入陶瓷加热环的内腔，处于陶瓷加热环内腔中的烟芯经传导、远红外、对流传热的加热作用下充分而均匀的析出烟芯中的烟草致香物质、茶多酚和尼古丁等成份，所产生的烟草芳香随气流经天然植物纤维纸质滤芯进入吸食者的口腔中。由于烟芯受热面积为柱面受热，受热面积大，再加之烟芯受到由传导、远红外热辐射、热对流三种同时共存的加热方式，因此加热效率高，加热均匀，改善吸味，最终使得香气圆润、口感纯正。

本发明中的陶瓷加热环属于低温加热型，加热温度在100至300度之间，在连接组件电极环负极的一端采用过盈配合的方式安装有一隔热套，陶瓷加热环及支持座就被套在隔热套内腔之中，隔热套可起到隔热保温作用。

本发明中，作为优选，所采用的陶瓷加热环为低电压MCH氧化铝陶瓷，相比PTC材料的陶瓷可节能20％，氧化铝陶瓷内腔与烟芯直接接触，而非传统的金属发热丝与烟液或者烟膏直接接触，避免了金属发热丝被氧化的可能，以及避免了由于氧化现象造成的对吸食口感的影响。另外，陶瓷加热环在加热时可发射出远红外光，因此相比传统电子烟的金属加热丝，陶瓷加热环还具备远红外热辐射的传热途径，因此加热效率高。

本发明中的复合烟芯由烟芯和滤芯复合而成，烟芯由天然植物纤维作为基材，吸附有烟草致香物质，制作成形圆柱形状，但不仅限于圆柱形状。滤芯为复合有天然植物纤维的烟草纸卷制而成，天然植物纤维纸质滤芯对烟碱和焦油具有极强的过滤和吸附性，还可有效吸附和过滤非烟草纤维带来的杂气。

本发明中烟嘴盖中心处开设有供抽吸用的气流孔，当存在抽吸动作时，气流通过连接组件中的气流孔和支座上中心处的气流孔进入陶瓷加热环的内腔，气流穿过插入到陶瓷加热环 内腔中的烟芯，与烟芯中以气体形态析出的烟草成份充分混合，混合后的烟草香味经天然植物纤维纸质滤芯过滤后进入口腔，使吸食者获得比现有电子烟更佳的口感。

本发明的加热器组件可重复利用，当复合烟芯中的烟草成份含量即将耗尽时可通过更换新的复合烟芯来达到最佳口感；由于本发明采用了吸附有烟草致香物质的天然植物纤维作为基材，卷制而成的固态烟芯，不添加任何烟液或者烟油等液体，因此固态烟芯在抽吸过程中不会产生液体更不会产生漏液现象。

下面结合说明书附图进一步阐述本发明内容。

附图说明

图1是本发明装有复合烟芯后的结构示意图；

图2是本发明爆炸后的结构示意图；

图3是本发明的全剖结构示意图；

图4是本发明第二种实施例的全剖结构示意图；

图5是本发明第三种实施例的全剖结构示意图；

图中：1—加热器组件；11—连接组件；111—电极环负极；112—电极环正极；113—绝缘套；114—径向气流孔；115—轴向气流孔；12—支撑座；13—陶瓷加热环；131—陶瓷环引脚；132—内嵌发热丝；133—陶瓷环；14—隔热套；2—复合烟芯；21—固态烟芯；22—纸质滤芯；23—纸质滤芯2；3—烟嘴；31—烟嘴壳；32—烟嘴盖，321—烟嘴盖气流孔。

具体实施方式

如图1所示，一种低温加热型电子烟加热器，包括加热器组件1、安装在加热器组件中的复合烟芯2，套接在加热器组件1上的烟嘴组件3。

如图2、3所示，在加热器组件1中设置有连接件11、支撑座12、陶瓷加热环13、隔热套14。其中连接件11主要用于同烟杆之间的连接，同时电极环负极111、电极环正极112还作为导电器件从烟杆的锂电池中获取电能，绝缘套113起到电极环正极112与电极环负极111之间的绝缘隔离作用。径向气流孔114贯穿于电极环负极111、正极112、绝缘套113与轴向气流孔115相连通，形成完整的进气通道；陶瓷加热环13的引脚131穿过支撑座12与电极环正极和负极通过焊接或压合的方式连接在一起。隔热套14可以起到隔热保温的作用，避免热量外泄，节约能量。

如图1、2、3所示复合烟芯2由烟芯21部分与滤芯22部分复合而成，烟芯21是由天然植物纤维作为基材，并吸附有烟草致香物质、茶多酚、尼古丁等，将烟草致香物质、茶多酚作为芯材制作成微胶囊，在烟芯的生产时喷涂到植物纤维中，采用将烟草致香物质、茶多酚等香精香料包裹成微胶囊的形式可大幅延长香精香料的保质期，避免香精香料的挥发。滤芯 22部分采用天然植物纤维浆与烟草纤维浆按比例配制成纤维纸基卷绕而成的纸质滤芯，天然植物纤维纸质滤芯具有更好的过滤和吸附效果。

如图1、2、3所示，加热器组件1中的核心器件为陶瓷加热环13，作为优选，陶瓷加热环13采用MCH氧化铝陶瓷133将加热丝132进行包裹并烧结在一起，通过引脚133与正负电极环焊接或压合连接，由于陶瓷的包裹使得加热丝132不在暴露，避免氧化。陶瓷加热环13与烟芯之间为圆柱面接触属于过盈配合，陶瓷加热环13与烟芯21之间存具备传热学中的三种传热途径，不仅具备现有电子烟中的热传导和热对流的传热方式而且还具有陶瓷加热环所特有的远红外热辐射的传热途径，因此传热效率更高，加热跟均匀，烟芯中所含的烟草成份可得到充分析出。另外陶瓷加热环13与金属加热丝相比具有良好的储热功能，其加热温度在100至300度之间，属于低温加热型。

如图1、2和3所示，烟嘴3由烟嘴壳31和烟嘴盖32组成，烟嘴3套接在隔热套14上，形成对加热器组件1及复合烟芯2的包裹，在烟嘴盖32沿圆周均布设置有若干气流孔，烟芯中析出的烟草香气经天然植物纤维纸质滤芯过滤后由该气流孔进入吸食者口腔中。

如图2、3所示，作为优选，陶瓷加热环13中的陶瓷环133为低电压MCH氧化铝陶瓷材料所制，其在加热过程中温度上升快热效率高，温度恒定在一定值不会出现温度过高或难以控制的现象发生。

如图1、2、3所示，复合烟芯作为不可重复使用的可更换部分，当复合滤芯2中固态烟芯21所含有的烟草成份和烟草致香物质即将耗尽时，只需更换新复合烟芯2即可，而发热器组件1具备长寿命和重复利用性，因此可以降低低温加热型电子烟的使用成本。

如图1所示，将加热器组件1中的连接组件11的负极电极环111改为内螺纹即可得到另一变体的加热器，可适用于具有外螺纹连接的电子烟烟杆，仍属于本发明的范畴。

如图4所示，在复合滤芯2中填充纸质滤芯23，然后将烟嘴中3中的烟嘴盖32进行结构调整则形成本发明的另一种变体，同属于本发明范畴。

如图5所示，将复合滤芯2分为两段，其一为含有烟草致香成份的烟芯21，其二为纸质滤芯22，烟芯21装填入陶瓷加热环13中，纸质滤芯22填充于隔热套14中，然后将烟滤嘴盖32进行结构调整则形成本发明的又一变体，同属于本发明范畴。

可以理解的，将图3、4、5所示的烟嘴3的烟嘴壳31与烟嘴盖32作为整体成型，亦可得到本发明的不同变体，依然同属于本发明的范畴。

可以理解的，采用金属环取代本发明中的加热陶瓷环，然后在金属环的周围绕有发热丝形成与本发明相同的结构原理，亦属于本发明的不同变体。

上述实施实例仅仅是对具体的实施方式的示意性描述，本发明的范围不限于上述特定实施实 例。

Claims (4)

1.一种低温加热型电子烟加热器，其特征在于，包括加热器组件(1)、复合烟芯(2)以及烟嘴(3)；所述复合烟芯(2)安装于加热器组件(1)中，所述烟嘴(3)套接安装在加热器组件(1)上；所述加热器组件(1)和烟嘴(3)为可重复使用的部分，复合烟芯(2)为不可重复使用的消耗部分；

所述加热器组件(1)包括连接组件(11)、支撑座(12)、陶瓷加热环(13)以及隔热套(14)，支撑座(12)位于连接组件(11)与陶瓷加热环(13)之间，对陶瓷加热环(13)起到支持作用，陶瓷加热环(13)的正负接引脚与连接组件(11)的正负极环焊接或挤压在一起，隔热套(14)通过过盈配合套接在连接组件(11)的轴肩处；

所述加热器组件（1）采用陶瓷加热环（13）加热，所述陶瓷加热环（13）在静态时通过与复合烟芯（2）之间的柱面接触的热传导途径、热辐射中的远红外对烟芯加热，在吸食气流流通时通过热对流的传热途径对复合烟芯（2）进行加热，同时具备热传导、远红外、热对流三种传热途径；

所述陶瓷加热环(13)与所述复合烟芯(2)之间为圆柱面接触，复合烟芯(2)受热面积大，加热均匀，使复合烟芯(2)中所添加的烟草成份及香精香料充分析出，口感圆润；

所述陶瓷加热环(13)采用氧化铝陶瓷(133)与加热丝(132)烧结而成，加热丝(132) 的两端焊接有正负接引脚(131)，避免了加热丝(132)直接与复合烟芯(2)直接接触产生氧化反应而影响吸食口感；

所述复合烟芯(2)由烟芯(21)和滤芯(22)两个部分复合而成，所述烟芯(21)采用天然植物纤维作为基材，吸附烟草致香物质、茶多酚和尼古丁，烟草致香物质和茶多酚采用微胶囊包裹，当温度加热到60至80度后壁材破裂芯材溢出；

所述滤芯(22)采用复合有天然植物纤维的烟草纸质滤芯，具有更强的过滤和吸附能力，使得口感圆润纯正。

2.根据权利要求1所述的一种低温加热型电子烟加热器，其特征在于，所述陶瓷加热环(13)加热温度范围在100至300度之间。

3.根据权利要求1 所述的一种低温加热型电子烟加热器，其特征在于，所述烟嘴(3)由烟嘴壳体(31)和沿圆周设置有若干气流孔的烟嘴盖(32)组成。

4.根据权利要求3 所述的一种低温加热型电子烟加热器，其特征在于，所述烟嘴壳(31)与烟嘴盖(32)整体成型作为一体。