CN107594624A - 一种用于加热不燃烧卷烟的电加热型两级复合烘烤装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种应用两级复合加热方式烘烤加热不燃烧卷烟的装置，其主要包括：壳体、进气降温帽、电热体、温控装置；电热体为筒体结构，由两个加热单元组成，加热不燃烧卷烟由进气降温帽插入电热体第一加热单元，筒内壁对其进行预热，筒外壁对空气进行预热；预热空气依次流过电热体第二加热单元外壁和内壁持续升温，回到第一加热单元筒内对加热不燃烧卷烟进行烘烤，形成两级复合加热；温控装置对加热温度实时监测并进行功率调控；本申请采用非金属电热材质电热体和两级复合加热结构设计，使加热不燃烧卷烟不易焦糊，并且受热均匀，加热速度快，热效率高，烟雾释放均衡。

Description

一种用于加热不燃烧卷烟的电加热型两级复合烘烤装置

技术领域

本申请涉及加热不燃烧卷烟的技术领域，尤其涉及一种用于加热不燃烧卷烟的电加热型两级复合烘烤装置。

背景技术

加热不燃烧卷烟是一种新型烟草，自上世纪80 年代以来，国际烟草公司就已开始新型烟草的研发，新型烟草的特征在于只加热烟草或烟草提取物而非燃烧烟草，有害成分释放量较低并提供消费者一定的烟草特征感受。加热不燃烧卷烟主要包括电加热型、碳加热型、理化反应加热型、其它热源型等。我国烟草行业在新型卷烟研究方面起步较晚，从2013年开始不断加大加热不燃烧卷烟研发力度，目前尚处于起步阶段。

目前的加热不燃烧卷烟是一套非常复杂的装置，装置通常包含发热部件、热传导部件、储烟腔室、气流装置、电控装置等几大组件所构成，通过该装置所发热量传导并加热卷烟，从而释放香味物质。现有加热不燃烧卷烟装置通常采用中心片式或针式，外围环绕式来加热卷烟，抽吸使用时将卷烟插入装置中，但由于采用发热金属印刷电路、预埋金属电热丝或金属电热片或其他金属发热部件方式制成的发热片、发热针、发热筒等产生的热量过于集中不易扩散，以及受插入角度、深度以及贴合程度以及受热物质本身导热性差等因素影响，加热不燃烧卷烟受热不均匀，紧贴热源部位易焦糊而远部位则加热不充分，CO气体释放问题也十分突出，往往不能得到较好的加热和抽吸效果。

电加热卷烟方面，菲利普- 莫里斯公司(Philip Morris USA) 开发的万宝路“IQOS”、“穿越”(Accord) 和 “加热吧”(Heatbar) 产品是电加热型烟草制品的代表，三者均由特制卷烟和电加热器两部分构成。菲·莫公司(PM) 将研发重点放在降低卷烟燃烧温度方面，以期通过加热而不是燃烧的方法使烟草释放出香味，从而赢得消费者的青睐。先后研制出一代、二代电加热卷烟抽吸系统(EHCSS,Electrically Heated CigaretteSmokingSystem)如Accord、Heatbar等品牌。烟草在Accord产品内的最高温度约为500℃，低于传统卷烟燃烧的800℃，显著降低了卷烟有害成分和环境烟气释放量。专利US6615840公开了一种电吸烟系统及其方法，包括一种特制的烟支和加热器，加热器包含多个加热叶片和加热电磁控制系统，控制加热区域的温度不超过450℃，烟丝被加热到约200-350℃。专利US6994096 公开了一种用于电加热吸烟系统的加热器支架，加热器叶片与卷烟之间建立有效接触，在与加热片有效接触的卷烟相邻位置沿多个方向引入空气流。

专利(US20110155151、US20050172976、US20040129280、US7690385) 介绍了一种改进的含有香气释放控制系统的电加热卷烟，香气释放系统中含有能释放香气的添加剂该电吸烟系统包括特制的电加热香烟和一个可重复使用的打火机，控制电路可在每口抽吸过程中选择性地控制一个或多个加热元件。

目前，我国烟草行业在加热不燃烧卷烟产品研发方面尚处于起步阶段，作为新兴战略性烟草制品，新型卷烟是对中式卷烟内涵和表现形式的传承升华和重大创新，新型卷烟的研发是解决烟草行业未来发展的重要途径之一。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于加热不燃烧卷烟的电热型两级复合烘烤装置，该烘烤装置采用非金属电热材料制成的电热体作为热源，通过特殊结构设计形成传导、对流两种形式对加热不燃烧卷烟进行两级复合加热，并且，对流加热温度高于传导加热温度，有效解决局部焦糊等加热不均匀现象，温度控制准确，抽吸烟气更加环保，使加热不燃烧卷烟释放出香味成分满足消费者的感官需求。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种用于加热不燃烧卷烟的电加热型两级复合烘烤装置，包括壳体（1）、进气降温帽（2）、电热体（3）、温控装置（4）；所述电热体（3）为筒体结构，包含第一加热单元（5）和第二加热单元（6）两部分；第二加热单元（6）由电热体（3）下半部沿中心轴线方向均匀分割成对称两部分或多部分；分割线（7）将第二加热单元（6）底端分割形成两个或多个电极（8），电极上方设有气孔（9），电极（8）与温控装置（4）相联；所述进气降温帽（2）上曲面中心设有1个圆孔（11），圆孔（11）周边设有气孔（12）；进气降温帽（2）底平面中心设有一个圆孔（13），圆孔（13）周边设有气孔（14）；加热不燃烧卷烟（15）通过圆孔（11）插入电热体（3）第一加热单元（5）；空气由气孔（12）进入进气降温帽（2），再由气孔（14）进入空气预热腔（10）预热，再经过气孔（9）进入空气加热腔（16）升温，再进入加热不燃烧卷烟（15）进行烘烤；所述温控装置（4）对加热温度实时监测并进行加热功率调控。

进一步地，所述电热体（3）材质为非金属电热材料。

进一步地，所述进气降温帽（2）与壳体（1）和电热体（3）啮合组装在一起；进气降温帽（2）底平面中心圆孔（14）对电热体（3）上端进行定位固定。

进一步地，所述外壳（1）内衬保温隔热材料（17），保温隔热材料（17）与电热体外壁之间空隙形成空气预热腔（11）；加热不燃烧卷烟（15）通过进气降温帽（2）曲面中心圆孔A（11）插入电热体（3）第一加热单元（5）进行预热；空气由位于进气降温帽（2）曲面上的气孔A（12）进入，一部分直接进入加热不燃烧卷烟（15），一部分经位于底平面气孔B（14）进入空气预热腔（10）。

进一步地，所述温控装置（4）包括电源、温控电路、控制面板。

进一步地，电热体（3）第一加热单元（5）和第二加热单元（6）是一个完整统一体上的两个不同功能部分。

本发明取得的优点和积极效果是：

1. 本发明的电热体用非金属电热材料制造，使电热体发热更均匀，加热速度快，热效率高，有效解决了现有技术使用金属印刷电路、预埋金属电热丝或金属电热片等方式制造的加热片、针、体等发热过于集中不易扩散导致局部焦糊的问题；

2. 本发明的电热体采用特殊结构设计，构建了两级复合加热模式，应用了传导、对流两种加热方式；其中，第二单元加热温度高于第一单元加热温度，对流加热温度高于传导加热温度，有效避免了现有技术接触式传导加热方式因局部温度过高造成的焦糊现象，使得加热不燃烧卷烟受热更均匀，烟气释放更稳定，体验感更好；

3. 本发明的空气预热腔对电热体外曲面产生的热量充分应用，有效避免了能量损失；

4. 本发明的进气降温帽内低温空气可直接扩散或渗透到加热不燃烧卷烟内中和高温烟气，降低烟气温度，避免灼伤口腔；

5. 本发明温控装置可实时监测加热温度，调节输出功率，避免温度过高或过低，有效解决能源浪费现象；

6. 本发明结构简单，零部件少，成本低廉，生产工艺简单，便于工业化生产和推广应用。

附图说明

图1为本发明的正视剖面结构示意图；

图2为图1 的俯视图；

图3为图1 俯视剖面结构示意图；

其中1-壳体，2-进气降温帽，3-电热体，4-温控装置，5-第一加热单元，6-第二加热单元，7-分割线，8-电极，9-气孔C，10-空气预热腔，11-圆孔A，12-气孔A，13-圆孔B，14-气孔B，15-加热不燃烧卷烟，16-空气加热腔，17-保温隔热材料。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例1

如图1 ～图3 所示，一种用于加热不燃烧卷烟的电加热型两级复合烘烤装置，包括外壳1、进气降温帽2、电热体3、温控装置4。电热体3为圆柱形筒体结构，筒内径等于加热不燃烧卷烟15直径，筒上段为第一加热单元5，筒下段为第二加热单元6；第二加热单元6是由电热体3下段沿中心轴线分割成的对称两部分构成，分割线7用耐热绝缘材料填充；第二加热单元6底端的两个端点是电热体的两个电极8，电极上方设有4个空气流通用的气孔C9，电极8与温控装置4相联，温控装置4包括电源、温控电路、控制面板。

电热体3安装于壳体1中央，电热体3外壁与壳体保温隔热材料内壁之间形成了一个空腔，为空气预热腔10，利用电热体外壁产生的热量对腔里的空气进行预热。

进气降温帽2安装于壳体1和电热体3的上端，与外壳1和电热体2啮合组装在一起；进气降温帽2上曲面中心有一个圆孔A11，圆孔直径略大于加热不燃烧卷烟15直径，加热不燃烧卷烟通过圆孔A11插入电热体3的第一加热单元5内部加热；圆孔A11周围设有4个气孔A12，是外界低温空气进入进气降温帽的通道。

进气降温帽2底平面中心有一个与电热体3外径相同的圆孔B13，电热体通过圆孔B13定位和固定，圆孔B13周围分布着气孔B14；低温空气在抽吸加热不燃烧卷烟产生的负压作用下从气孔A12进入进气降温帽2，一部分低温空气利用负压通过加热不燃烧卷烟表面的微孔直接进入加热不燃烧卷烟内部与热烟气混合，起到稀释和降温作用，一部分低温空气利用负压由进气降温帽2底平面气孔B14进入空气预热腔10。

空气预热腔10内的空气经过电热体外壁预热，在抽吸负压作用下经气孔C9进入到空气加热腔16被加热成高温气体，高温气体对加热不燃烧卷烟15形成两级复合烘烤。

根据本发明的一个实施例，电热体3由非金属电热材料导电石墨制成，电热体第一加热单元与第二加热单元等长，电热体总电阻约4欧姆。

根据本发明的一个实施例，第一加热单元温度可以控制在120-200℃范围内，该温度不会使低温不燃烧卷烟外表的卷烟纸和贴近电热体内壁的烟丝加热到焦糊；第二加热单元6的结构设计使其电阻值大于第一加热单元5，第二加热单元温度可以控制在240-360℃。

本发明的使用：

第一步，将加热不燃烧卷烟经圆孔A11插入电热体3的第一加热单元5，然后打开控制面板上的加热开关，温控装置按照第一档位输出功率开始快速加热，指示灯亮红灯；

第二步，红灯熄灭，绿灯亮起，可以开始抽吸，温控装置启动第二档位输出功率进行加热和温度补偿；抽吸过程中，电热体3第一加热单元5内壁通过传导方式用相对低温对加热不燃烧卷烟15进行加热，第一加热单元5外壁和第二加热单元6随着抽吸律动将空气加热到相对高温，高温空气对加热不燃烧卷烟形成两级烘烤；

第三步，抽吸完毕关闭电源，抽出加热不燃烧卷烟，遗落的烟草颗粒物直接经电热体和圆孔A11倾倒出来。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于加热不燃烧卷烟的电加热型两级复合烘烤装置，其特征在于，包括壳体（1）、进气降温帽（2）、电热体（3）、温控装置（4）；所述电热体（3）为筒体结构，包含第一加热单元（5）和第二加热单元（6）两部分；第二加热单元（6）由电热体（3）下半部沿中心轴线方向均匀分割成对称两部分或多部分；分割线（7）将第二加热单元（6）底端分割形成两个或多个电极（8），电极上方设有气孔C（9），电极（8）与温控装置（4）相联；所述进气降温帽（2）上曲面中心设有1个圆孔A（11），圆孔A（11）周边设有气孔A（12）；进气降温帽（2）底平面中心设有一个圆孔B（13），圆孔B（13）周边设有气孔B（14）；加热不燃烧卷烟（15）通过圆孔A（11）插入电热体（3）第一加热单元（5）；空气由气孔A（12）进入进气降温帽（2），再由气孔B（14）进入空气预热腔（10）预热，再经过气孔C（9）进入空气加热腔（16）升温，再进入加热不燃烧卷烟（15）进行烘烤；所述温控装置（4）对加热温度实时监测并进行加热功率调控。

2.如权利要求1所述的电加热型两级复合烘烤装置，其特征在于，所述电热体（3）材质为非金属电热材料。

3.如权利要求1所述的电加热型两级复合烘烤装置，其特征在于，所述进气降温帽（2）与壳体（1）和电热体（3）啮合组装在一起；进气降温帽（2）底平面中心圆孔（14）对电热体（3）上端进行定位固定。

4.如权利要求1所述的电加热型两级复合烘烤装置，其特征在于，所述外壳（1）内衬保温隔热材料（17），保温隔热材料（17）与电热体外壁之间空隙形成空气预热腔（11）；加热不燃烧卷烟（15）通过进气降温帽（2）曲面中心圆孔A（11）插入电热体（3）第一加热单元（5）进行预热；空气由位于进气降温帽（2）曲面上的气孔A（12）进入，一部分直接进入加热不燃烧卷烟（15），一部分经位于底平面气孔B（14）进入空气预热腔（10）。

5.如权利要求1所述的电加热型两级复合烘烤装置，其特征在于，所述温控装置（4）包括电源、温控电路、控制面板。

6.如权利要求1所述的电加热型两级复合烘烤装置，其特征在于，电热体（3）第一加热单元（5）和第二加热单元（6）是一个完整统一体上的两个不同功能部分。