CN107637862B - 一种吸烟器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟支加热技术领域，公开了一种吸烟器，包括烟支套筒、加热筒、至少一个加热芯、固定基座、智能控制装置、电源装置，本发明将烟支插入加热筒内，且加热芯插入烟支内加热，外部通过加热筒加热，从而实现烟支内外同时大面积加热，而且，加热筒与加热芯中至少有一个采用红外加热方式，如此最终使得烟支受热均匀性大大提高，降低出现烤焦碳化现象几率，提高用户抽吸感官体验；另外，本发明结构简单，抽吸等待时间短，成本较低。

Description

一种吸烟器

技术领域

本发明涉及烟支加热技术领域，特别是涉及一种吸烟器。

背景技术

加热不燃烧卷烟是通过加热不燃烧烟草的方式向消费者提供尼古丁和烟草特征香气，满足消费者的需求，同时可大幅度降低主流烟气中焦油和有害物质的释放量；同时，抽吸间歇期间烟芯处于不加热状态，因而其基本无侧流烟气，大大降低二手烟的危害，是未来烟草市场发展的重要趋势。

据文献报道，新型卷烟根据其加热原理可以大致分成三类，包括电加热新型卷烟、燃料加热新型卷烟和理化反应加热新型卷烟。以电加热新型卷烟为例，主要包括电源、控制电路、加热器、烟腔及烟芯。目前，电加热代表性产品主要有美国菲莫公司开发的Accord和菲莫国际开发的Heatbar和Heatstick。但是该类产品都存在一些普遍性问题：烟草原料加热不均匀，经常出现烤焦碳化现象，影响抽吸感官体验。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种吸烟器，解决烟草原料加热不均匀，经常出现烤焦碳化现象，影响抽吸感官体验的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种吸烟器，包括烟支套筒、加热筒、至少一个加热芯、固定基座、智能控制装置、电源装置，所述加热芯垂直的设置在所述固定基座上，所述加热筒套装在所述加热芯外侧，且所述加热筒端部与所述固定基座固定连接，所述烟支套筒套装在所述加热筒外侧，且所述烟支套筒可沿所述加热筒的轴向，相对所述加热筒往复运动，所述固定基座上设置有第一进气孔，外部空气经所述第一进气孔进入所述加热筒内部，所述加热筒、所述加热芯均与所述智能控制装置连接，所述智能控制装置与所述电源装置连接，所述加热筒与所述加热芯中至少有一个采用红外加热方式，所述烟支插入所述加热筒内，且所述加热芯用于插入所述烟支内加热。

其中，所述加热芯的加热温度高于所述加热筒的加热温度。

其中，所述烟支套筒包括连接的烟嘴部与套筒部，所述加热筒相对两侧的侧壁上均设置有轴向的通槽，所述套筒部相对两侧的内壁上均设置有凸起，两个凸起与两个通槽配合，使得所述烟支套可沿所述加热筒的轴向，相对所述加热筒往复运动。

其中，所述吸烟器还包括托盘，所述托盘的直径小于等于所述加热筒的内径，所述托盘设置在所述套筒部内部，所述托盘相对两侧的边缘分别与两个凸起固定连接，所述托盘上设置有通孔，所述通孔用于容纳所述加热芯。

其中，所述智能控制装置包括智能控制电路结构、开关、指示灯，所述智能控制电路结构与所述加热芯分别位于所述固定基座的相对两侧，且所述智能控制电路结构分别与所述加热筒、所述加热芯、所述开关、所述指示灯连接。

其中，所述吸烟器还包括外壳与连接件，所述烟支套筒、所述加热筒、所述固定基座、所述智能控制装置均设置在所述外壳内部，且所述外壳上设置有多个开孔，所述开孔用于容纳所述开关与所述指示灯，所述智能控制装置通过所述连接件与所述电源装置连接。

其中，所述连接件的外壁上设置有第二进气孔，所述第二进气孔内部与所述第一进气孔连通，外界空气依次通过第二进气孔、所述第一进气孔，并进入所述加热筒内部。

其中，所述加热筒与所述外壳之间设置有气流通道，所述气流通道与所述第一进气孔连通，外界空气依次通过烟嘴部与外壳之间的缝隙、所述气流通道、所述第一进气孔，并进入所述加热筒内部。

其中，所述加热筒与所述加热芯中至少有一个为金属基体红外加热结构、陶瓷类红外加热结构、碳化硅类红外加热结构、石英玻璃类红外加热结构、碳纤维红外加热结构、聚酯薄膜类红外加热结构或半导体红外类加热结构。

其中，所述吸烟器还包括气流调节结构，所述气流调节结构用于调节进入所述加热筒内部的空气流量。

其中，所述气流调节结构为阻尼膜，所述阻尼膜设置在所述第一进气孔处。

(三)有益效果

本发明将烟支插入加热筒内，且加热芯插入烟支内加热，外部通过加热筒加热，从而实现烟支内外同时大面积加热，而且，加热筒与加热芯中至少有一个采用红外加热方式，如此最终使得烟支受热均匀性大大提高，降低出现烤焦碳化现象几率，提高用户抽吸感官体验；另外，本发明结构简单，抽吸等待时间短，成本较低。

附图说明

图1为本发明实施例提供的吸烟器的结构示意图；

图2为本发明又一实施例提供的烟支套筒与加热筒的结构示意图；

图中：1烟支，

2烟支套筒，21烟嘴部，22套筒部，23托盘，24凸起，

3加热筒，

4加热芯，

5固定基座，51第一进气孔，

6智能控制装置，

61开关，62指示灯，63智能控制电路结构，

7连接件，

8电源装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种吸烟器，包括烟支套筒2、加热筒3、至少一个加热芯4、固定基座5、智能控制装置6、电源装置8，所述加热芯4垂直的设置在所述固定基座5上，所述加热筒3套装在所述加热芯4外侧，且所述加热筒3端部与所述固定基座5固定连接，所述烟支套筒2套装在所述加热筒3外侧，且所述烟支套筒2可沿所述加热筒3的轴向，相对所述加热筒3往复运动，所述固定基座5上设置有第一进气孔51，外部空气经所述第一进气孔51进入所述加热筒3内部，所述加热筒3、所述加热芯4均与所述智能控制装置6连接，所述智能控制装置6与所述电源装置8连接，所述加热筒3与所述加热芯4中至少有一个采用红外加热方式，所述烟支1插入所述加热筒3内，且所述加热芯4用于插入所述烟支1内加热。

使用时，将烟支1从烟支套筒2内插入，直至插入加热筒3内，此时，加热芯4会同时插入烟支1内加热，外部通过加热筒3加热，用户从烟支套筒2外部露出的烟支1部分进行抽吸，外部空气经固定基座5上第一进气孔51进入加热筒3内部，并穿过烟支1进入用户嘴部，如此重复，直至烟支1材料被完全使用；

其中，优选地，加热筒3采用红外加热的方式，加热芯4采用电加热的方式；还可以优选地，加热筒3采用电加热的方式，加热芯4采用红外加热的方式；还可以优选地，加热筒3采用红外加热的方式，加热芯4采用红外加热的方式。优选地，加热筒3与加热芯4的长度比例为1：10-10：1。更优选地，加热筒3与加热芯4的长度比例为1：2-2：1；优选地，加热筒3与加热芯4的长度比例为1：1；

加热芯4可以是圆锥形、圆柱形、椭圆柱形、多棱柱形、多棱锥形、片形等中的一种或几种的组合。优选地，加热芯4为圆柱体与圆锥体的组合。优选地，所述加热芯4的长度为1-50mm。所述采用电加热方式元件的制造材料包括金属电热材料和非金属电热材料。所述的金属电热材料包括贵金属、高温熔点金属及其合金、镍基合金、铁铝系合金及其他合金等。优选地，所述贵金属及其合金包括金、银、钯、铂、铝铂、铜铂、铂铱合金等；所述高熔点金属包括钨、钼、钽、铌、锰、钒、锆、钛等其中一种或几种的组合；其他金属包括铁、铬、镍、铝、镧、铈、钇、铜、钴等其中一种或多种的组合；更优选地，所述金属电热材料包括镍基合金、铁基合金、钼锰合金等。优选地，所述镍基合金包括铬镍合金、铬镍铁合金等；所述铁基合金包括铁铬铝合金、铁铝合金等。优选地，所述非金属电热材料包括碳纤维、石墨、硅、碳化硅、铬酸镧、氧化锆、二硅化钼、氧化镁、氧化硅、碳化钛、氧化锌、氧化锡等。所述采用电加热方式元件的制造方法包括热压铸成型、干压成型、挤出成型、流延成型、注塑成型、粉体成型等。优选地，所述柱状针型加热芯4由直径为1～1.5mm的强硬度镍铬电热合金电热丝制成。

具体的，加热筒3与加热芯4中至少有一个采用红外加热方式，即所述加热筒3与所述加热芯4中至少有一个为金属基体红外加热结构、陶瓷类红外加热结构、碳化硅类红外加热结构、石英玻璃类红外加热结构、碳纤维红外加热结构、聚酯薄膜类红外加热结构或半导体红外类加热结构。其中，以上所述加热筒3与所述加热芯4的结构具体是指，在不同材料的基体上涂覆红外辐射材料，即在金属或合金、陶瓷、碳化硅、石英管、碳纤维、聚脂薄膜等基体材料上涂覆选定辐射波长等特性的远红外辐射物质材料,加热使其辐射出所要求强度的远红外线以供利用，从而形成金属基体红外加热器、陶瓷类红外加热器、碳化硅类红外加热器、石英玻璃类红外加热器、碳纤维红外加热器、聚酯薄膜类红外加热器和半导体红外类加热器。优选的为陶瓷类加热器。陶瓷类加热器按辐射面选材可分为三类：一类为直接由高发射率陶瓷制造，如黑体陶瓷加热器等；另一类为在普通陶瓷或金属基片上涂覆高发射率涂层；第三类是由金属粉末与陶瓷粉末混合烧结制成的金属陶瓷红外加热器。优选的为在陶瓷片上涂覆高发射率的红外材料涂层。

红外加热器为圆柱状、盒状等。优选的为与烟支1尺寸相匹配的圆柱形陶瓷管。为红外辐射材料提供热源的可为不同的供热方式，如电阻发热、燃料发热、理化反应等。优选的为可控的、并且发热效率较高的电阻发热。电阻发热层可以在陶瓷管的内壁、外壁或者均匀掺杂在陶瓷管内部。优选的，在普通陶瓷筒内壁涂覆高发射率涂层，在陶瓷筒外壁涂布电阻浆，电源接通后，电阻浆产生的热量通过陶瓷传递给内壁上具有高发射率的红外涂层材料，温度快速升高，同时红外材料向内壁快速辐射0.5-25μm的红外线，快速加热烟草材料。

红外加热器的的制备步骤具体包括：

(1)混料：按质量百分比称取陶瓷基片粉料；

(2)球磨：往步骤(1)的陶瓷基片粉料中加入溶剂、分散剂进行球磨，之后加入增塑剂和粘合剂进行混磨；

(3)脱泡：步骤(2)所得混合料在真空条件下进行脱泡；

(4)成型：步骤(3)所得料浆通过流延机流延制成陶瓷基片或模具成型干燥。

(5)电路印刷：通过丝网印刷工艺将导电浆料印刷于步骤(4)干燥后的陶瓷基片表面，电阻浆料在陶瓷基片上形成发热回路；

(6)叠压：将步骤(4)制得的陶瓷基片与步骤(5)所得印刷有发热电路的陶瓷基片匹配叠压制成坯体；

(7)上釉：将步骤(6)制备的成型的素坯上涂覆红外陶瓷粉。

(8)烧结：在电炉内控制一定温度和气氛条件下高温烧结，即可成型。

步骤(1)中，基板材料通常为陶瓷材料，如氧化铍、氮化铝、96％氧化铝。其中，Al2O3具有良好的绝缘性、化学稳定性、导热性和介电性能，成本较低，并且作为传统的集成电路基片，其制备以及金属化的研究应用较为成熟，基板材料优选的为Al2O3基片。氧化铝基片瓷粉成分主要包括Al2O3，MgO，CaO，SiO2，TiO2，BaO，高岭土等。优选的，按重量百分比氧化铝基片瓷粉包括70-99wt％Al2O3，0.5-7wt％MgO,0.5-8wt％CaO，3-15wt％SiO2，0.5-1.5wt％BaO。优选的，上述组分粒径在0.5-5μm。

步骤(2)中，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、丁酮、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯中的一种或几种的混合物；所述分散剂为三油酸甘油酯，蓖麻油，司盘80中的一种或几种；所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醇、乙基纤维素中的一种或几种；所述增塑剂为甘油、乙二烯醇、丁二醇，聚乙二醇，邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯的一种或几种。优选的，将陶瓷基板粉料与溶剂和分散剂混合后加入到球磨机中进行一次球磨，一次球磨时间为4-30h，之后加入粘结剂和增塑剂进行二次球磨，二次球磨10-30h，优选的，所制成的陶瓷浆料的平均粒径小于0.3μm。

步骤(3)中，所述真空脱泡是在20-2000Pa的真空罐内，搅拌1-5h。

步骤(4)中，流延成型的陶瓷生坯表面平整，厚度在0.1-3mm，管状直径在4-12mm。

步骤(5)中，导电浆料可为银、金、钯、铂、铜、镍、钼、钨、铌或上述金属合金浆料。优选的为钼或钼合金、或钨或钨合金、铌或铌合金中等高熔点低热膨胀金属。更优的为钨或钨合金。其中，钨浆料由三个部分组成：功能相、有机载体和无机粘结剂，其中功能相为钨颗粒，起导电作用；有机载体主要起形成悬浊液、调节浆料粘度的作用；无机粘结剂其作用为，在共烧完成之后，可以将钨颗粒牢固粘结在基板上，并使之成为连续相。所述钨浆料的组成按质量百分比为：其中钨粉为90-99％；无机粘结剂为1-10％，优选的为ZnO-B2O3-SiO2类玻璃粉；有机载体2-10％，优选的为松油醇-乙基纤维素系。按一定质量百分比将配制好的浆料球磨24-48h待用。

步骤(5)中，将电阻膜浆料采用接触式印刷的方式印刷在陶瓷基板生坯上。所述钨浆料的印刷膜厚度可为25-40μm。

步骤(6)中，将陶瓷基板生坯和已经印刷电热膜浆料的陶瓷板生坯定位后进行热压，热压温度为60-100oC。

步骤(7)中，红外辐射陶瓷材料主要有氧化锆体系、锆英砂体系、碳化硅体系、氧化铬体系、氧化铁-氧化锰体系等。优选的为各种氧化物的复合材料。制备步骤包括：

(a)先将金属氧化物按规定的比例配料，再对该配料进行球磨、混合、干燥、压制成型为块状坯体；

(b)在1000-1400℃温度范围内，对初步处理后的粉料进行固相合成，固相合成时间为1-6小时；

(c)最后对所述的合成物进行粉碎，并过200-500目的筛子，制备出粒度为10-40μm的红外辐射陶瓷粉料。

更优选的，所采用的掺杂远红外陶瓷粉为：MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2系统，其比例为5:30:20:30:15。

步骤(7)中，优选的，混合物的颗粒粒径在30μm-2mm的粉末、颗粒。红外辐射材料可以涂覆于陶瓷管的内壁或外壁，优选的为与烟草材料紧密结合的陶瓷管内壁。所述的陶瓷涂层可以通过溅射法如磁控溅射、喷涂法如电弧喷涂、蒸镀法如电子束蒸镀法、化学气相沉积如等离子体增强化学气相沉积等。优选的，可以通过涂料涂刷、喷涂等方法来制备上述组分和含量的涂层。更优选的通过喷涂方法来制备上述涂层。优选的，所述的喷涂包括：火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、激光喷涂或冷喷涂等方法。优选的，采用热喷涂工艺制备涂层，热喷涂方法直接融化粉末材料，以高速动能直接撞击基体表面形成高粘附力的涂层，涂层间靠融粒变形相互嵌合，涂层强度与结合强度都远优于用涂料涂刷方法制备的涂层。所述的陶瓷涂层的厚度介于500nm-20um之间，例如1um-10um之间。烧结温度范围在1200-1700oC，烧结气氛为氢气气氛，保温时间在1-7h。

由上述1-8个步骤可以得到涂布有红外辐射材料的陶瓷红外加热器。

红外加热器，即本发明中的加热筒3与加热芯4，可由多段共同组成，根据具体的抽吸过程由程序控制启动对应的红外加热系统进行工作。优选的，红外加热器可为径向分段加热或纵向分段加热，即加热筒3与加热芯4均可沿径向或纵向分成多个加热元件，各个加热元件分别与智能控制装置6连接，多个加热元件之间设置绝缘隔热垫圈。

作为优选，所述加热芯4的加热温度高于所述加热筒3的加热温度。如此设置，使得高温主要集中与内部的加热芯4处，而加热筒3的加热温度相对较低，与同功率条件下完全采用腔体加热的吸烟器相比，烟气温度大大降低，烟气进入人口温度小于50oC，提高用户抽吸舒适度；而且，加热筒3的温度相对较低，从而使得传递至外部外壳的热量较少，避免烫手。

作为优选，所述加热芯4的加热温度高于所述加热筒3的加热温度。如此设置，使得高温主要集中与内部的加热芯4处，而加热筒3中的烟气温度相对较低，与完全采用腔体加热的吸烟器相比，加热筒3中的烟气温度大大降低，烟气进入人口温度小于50oC，增加用户抽吸舒适度；而且，加热筒3的温度相对较低，从而使得传递至外部外壳的热量较少，避免烫手。

如图2所示，也可参见图1，作为优选，所述烟支套筒2包括连接的烟嘴部21与套筒部22，所述加热筒3相对两侧的侧壁上均设置有轴向的通槽，所述套筒部22相对两侧的内壁上均设置有凸起24，两个凸起24与两个通槽配合，使得所述烟支1套可沿所述加热筒3的轴向，相对所述加热筒3往复运动。如此设置，便于烟支1在加热筒3中的位置灵活调整。

其中，烟支套筒2的烟嘴部21与套筒部22的长度比为1：1-5。优选地，烟支套筒2的烟嘴部21与套筒部22的长度比为1：2。优选地，所述烟支套筒2的内径为7-10mm；烟支套筒2的烟嘴部21和套筒部22可以一体成型，也可以分别成型后组合。

烟支套筒2与加热筒3通过受限活动的嵌合式结构连接，套筒部22的底部设置托盘23，托盘23的通孔的个数、位置、尺寸与加热芯4相匹配。

如图1所示，优选地，加热筒3的两侧设置通槽长度与加热筒3的长度比例为1-9：10。更优选地，通槽长度与加热筒3的长度比例为8：10。优选地，烟支套筒2的套筒部22的长度与加热筒3的长度为1：1。烟支套筒2的烟嘴部21和套筒部22可以采用同一类材料制造，也可以采用不同的材料制造。

用于制造烟支套筒2的材料包括高分子材料、植物来源材料、无机非金属材料、金属材料、复合材料等其中之一或两种及以上的材料。高分子材料包括但不限于ABS树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚酮酮、聚醚酮醚酮酮、聚苯并咪唑、聚苯并噁嗪、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯、聚砜、聚醚砜、酚醛树脂及共混物等；复合材料由高分子材料和适当比例的填料组成，适用的填料包括纤维状、片状、颗粒状填料，具体包括金属粉、碳酸钙、滑石粉、硅灰石、煅烧陶土、铝矾土、硅藻土、玻璃珠、石墨、二氧化硅、磷灰石、蒙脱土、海泡石、炭黑、活性炭、高岭土、石英砂、云母粉、钛白粉、重晶石、植物颗粒、碳纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维、芳族聚酰胺纤维等，所述复合材料中填料的比例为0.1-30％；植物来源材料是指木材、竹材等，或由烟草颗粒、木粉、椰子壳颗粒、花生壳颗粒、玉米芯颗粒、油茶壳颗粒、苦荞颗粒、辣木颗粒等植物来源颗粒与热塑性树脂或热固性树脂复合成的木塑树脂制成，所述植物来源颗粒的粒径从8目-200目，进一步优选为8目-100目，树脂与植物来源颗粒的比例为5-40：60-90；无机非金属材料包括陶瓷、高温玻璃等；金属材料包括不锈钢、铜、铝等金属或者金属合金等。通过注塑、压制、挤出、浇铸、机械加工等成型或制造方法制备得到，优选的高分子材料。

如图1所示，也可参见图2，作为优选，所述吸烟器还包括托盘23，所述托盘23的直径小于等于所述加热筒3的内径，所述托盘23设置在所述套筒部22内部，所述托盘23相对两侧的边缘分别与两个凸起24固定连接，所述托盘23上设置有通孔，所述通孔用于容纳所述加热芯4。

其中，托盘23的作用在于从烟支1底部托住烟支1，托盘23与烟支套筒2一同运动，通过凸起24在通槽内往复运动，托盘23会进入或脱离加热筒3内部；当烟支套筒2带动托盘23、烟支1一同脱离加热筒3时，掉落的烟丝会被托盘23托住一同脱离，防止落入加热筒3内造成烟具污染。

如图1所示，作为优选，所述智能控制装置6包括智能控制电路结构63、开关61、指示灯62，所述智能控制电路结构63与所述加热芯4分别位于所述固定基座5的相对两侧，且所述智能控制电路结构63分别与所述加热筒3、所述加热芯4、所述开关61、所述指示灯62连接。

其中，智能控制电路结构63部分主要包括微处理器及其内部烧写固化的智能控制算法、气压/温度传感器、及电平监控芯片、三极管开关61电路和线性稳压源，微处理器为主控单元，接收各部分电路信息、综合判断并下达控制指令，所述智能控制算法包括腔体温度参数及气流参数建模方法、烟支1烟气容量建模方法及智能控制算法，智能优化烟支1的加热/保温过程，所述气压/温度传感器内置了包括气压传感器、温度传感器、驱动电路、数模转换电路和数字信号传输电路等模块，可以实时检测和发送气压及温度信息，指示灯62包括电源和状态两个指示灯62，均为全彩指示灯62，通过亮灭及颜色变化显示系统状态，所述开关61及电平监控芯片为系统与用户的交互接口，三极管开关61电路用于控制加热器电路通断，所述线性稳压源为系统提供稳定的供电，保证系统的稳定运行。通过本发明实施例提供的控制电路，可以通过高集成度的模块芯片控制整体电路规模，实现对吸烟器加热及抽吸状态的智能检测和控制，具有实时监控、智能控、体积小及性能稳定的优点。

优选的，所述微处理器为STM32F系列ARM Cortex-M3核微控制器STM32F101T6，内部烧写固化了专用的智能控制算法，采用系统时钟为NX3225-8M高精度时钟芯片。除了采用该控制芯片的数据接收/发送功能控制系统外，还使用了芯片内置的ADC功能模块采集并计算供电电池的实时电压值，以计算电池容量并优化加热过程。所述智能控制算法通过对腔体温度参数及吸入气流参数建模，可以准确获知腔体内部的温度变化情况；对烟支1烟气容量建模，可以实时评估烟支1抽吸程度和剩余量。加热控制算法可根据模型数据针对抽吸次数及力度智能控制加热功率及时间，保证烟气浓度及温度适宜，提升抽吸口感。优选的，气压/温度传感器采用了高集成度的MS5637，内置了高灵敏度的气压传感器、温度传感器、驱动电路、数模转换电路和数字信号传输电路等模块。优选的，采用了2个全彩指示灯62显示系统状态，通过颜色的变化直观的体现系统加热档温度高低及加热/保温的状态切换。优选的，所述开关61电平监控芯片采用了MAX825T，将不规则的手指按键信号转换为平稳的CMOS电平信号，增强了系统的稳定性。优选的，所述三极管开关61电路采用了IRF7456功率MOSFET管，其击穿电压高达20V，最大导通电流可达16A，足够支撑加热部件的电压/电流需求。优选的，所述线性稳压源采用了线性电源芯片LTC1877，其转换效率高达95％，输出电压误差低于2％，足以满足系统正常工作需求。优选的，系统中采用的电阻电容均采用1％精度级别，确保输入信号的稳定；PCB布板大面积铺地，并通过插槽与外壳相连接，以保证系统的稳定工作。

如图1所示，作为优选，所述吸烟器还包括外壳与连接件7，所述烟支套筒2、所述加热筒3、所述固定基座5、所述智能控制装置6均设置在所述外壳内部，且所述外壳上设置有多个开孔，所述开孔用于容纳所述开关61与所述指示灯62，所述智能控制装置6通过所述连接件7与所述电源装置8连接。

作为优选，所述连接件7的外壁上设置有第二进气孔，所述第二进气孔内部与所述第一进气孔51连通，外界空气依次通过第二进气孔、所述第一进气孔51，并进入所述加热筒3内部。

作为优选，所述加热筒3与所述外壳之间设置有气流通道，所述气流通道与所述第一进气孔51连通，外界空气依次通过烟嘴部21与外壳之间的缝隙、所述气流通道、所述第一进气孔51，并进入所述加热筒3内部。

其中，加热筒3与外界空气连接的进气口可根据不同需要设置在不同位置，包括：

(a)进气口可以设置在电极处；本发明中的连接件7即为电极，智能控制装置6通过电极与电源装置8连接供电，即第二进气孔设置在连接件7的外壁上，第二进气孔内部穿过智能控制装置6的空隙，与第一进气孔51连通，抽吸时气流从电极处第二进气孔进气，通过智能控制装置6的空腔部分，然后通过第一进气孔51，并进入所述加热筒3内部，最后气流通过烟支1并进入消费者口腔；优选的，第二进气孔个数为2-6个；优选的第二进气孔深度为0.1-1mm，宽度为1-4mm；

(b)进气口设置在开关61按键处；外壳上设置开孔用于容纳所述开关61与所述指示灯62，开孔与开关61之间会存在空隙，抽吸时气流从开关61与外壳之间的空隙进气，即第二进气孔设置在开关61与外壳之间的空隙，通过智能控制装置6的空腔部分，然后通过第一进气孔51，并进入所述加热筒3内部，最后气流通过烟支1并进入消费者口腔；

(c)进气口设置在烟嘴处。优选的为从烟嘴端进气，即加热筒3与外壳之间设置有气流通道，外界空气依次通过烟嘴部21与外壳之间的缝隙、气流通道、第一进气孔51，并进入加热筒3内部，最后气流通过烟支1并进入消费者口腔，即第二进气孔设置在烟嘴端；气流通过时会带走加热筒3内部腔体的部分热量，一方面可以降低加热筒3本身及外壳的温度，便于消费者持拿；同时空气在流经加热筒3外壁的气流通道时，加热筒3可以对空气进行预加热，使得空气进入加热筒3内时，其与加热筒3内空气温差尽量减小，尽量保证加热筒3加热腔内空气温度的均一，同时也充分利用对流传热，提高烟草材料受热均匀性。优选的，气流通道均匀分布于加热筒3外壁。

作为优选，所述吸烟器还包括气流调节结构，所述气流调节结构用于调节进入所述加热筒3内部的空气流量。作为优选，所述气流调节结构为阻尼膜，所述阻尼膜设置在所述第一进气孔51处。

其中，为了更好的符合个人抽吸习惯，可增加气流调节结构，如可通过旋转外壳改变气流通道，调节吸阻，以达到个人偏好；本发明实施例中，优选阻尼膜，将阻尼膜设置在第一进气孔51处，从而增加吸阻，优选地，第一进气孔51的大小为0.5-2mm。

为了用户携带方便，本发明的电源装置8采用电池供电。由于吸烟器工作时消耗功率较大，因此需采用容量大的电池。同时为了保证电源的循环利用，需要采用可充电电池，如锂电池、Ni-Cd电池、Ni-氢电池、锂铁磷酸盐、锂钛盐、聚合物锂电池。电源装置8可有多个电池通过串联/并联等方式组成的电池组，并根据烟具的形状以并排、竖排等方式进行组合。

其中，本发明实施例中，本发明具体的控制方法具体包括：

(a)按下电源开关61按钮3次则控制智能控制电路结构63与电源装置8的内置电源接通，通电指示灯62蓝灯亮，吸烟系统进入选择状态；

(b)按下选择开关61按钮，加热指示灯62颜色蓝绿变换，选择加热档位，加热至设定温度后加热指示灯62持续点亮，提示使用者可以抽吸；

(c)抽吸过程中系统通过气体压力传感器检测到气压变化并根据烟支1数据计算剩余烟气量及智能控制加热量，直到烟支1抽吸完成；

(d)烟支1抽吸结束，系统电源自动切断并通过通电指示灯62闪烁指示。

优选地，本发明上限温度为350℃，下限温度为180℃。气体压力传感器检测气压变化的精度大于0.02MPa。

本发明加热、控制、电源三部分均为模块化，可相互通过螺纹连接一起形成一个整体，任意一部分损坏都可以很方便更换。

本发明采用的加热器具有易于实现、体积小、成本低、结实耐用的优点。固定基座5的起到固定加热芯4、加热筒3的作用。同时，吸烟过程中，加热芯4所接触部件温度也会升高，不采取良好的温度隔离，可能会影响控制控制电路和电池的工作。而加热器固定基座5也起到隔离加热器向智能控制装置6的热传导的作用。

与现有技术相比，具有以下益处：(1)等待抽吸时间短，本发明中吸烟器等待时间小于15s；(2)烟气温度较低，与完全采用腔体加热的吸烟器相比，烟气温度大大降低，烟气入口温度小于50oC；(3)烟具小型化，烟具总长度小于135mm，半径小于20mm，基本实现烟具小型化设计；(4)与普通的内芯电加热相比，腔体中烟草材料加热均匀性大大提高；(5)烟具使用中，壳体的温度小于50℃，可以被接受。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸烟器，其特征在于，包括烟支套筒、加热筒、至少一个加热芯、固定基座、智能控制装置、电源装置，所述加热芯垂直的设置在所述固定基座上，所述加热筒套装在所述加热芯外侧，且所述加热筒端部与所述固定基座固定连接，所述烟支套筒套装在所述加热筒外侧，且所述烟支套筒可沿所述加热筒的轴向，相对所述加热筒往复运动，所述固定基座上设置有第一进气孔，外部空气经所述第一进气孔进入所述加热筒内部，所述加热筒、所述加热芯均与所述智能控制装置连接，所述智能控制装置与所述电源装置连接，所述加热筒与所述加热芯中至少有一个采用红外加热方式，烟支插入所述加热筒内，且所述加热芯用于插入所述烟支内加热；

加热筒与加热芯的长度比例为1：10-10：1。

2.如权利要求1所述的吸烟器，其特征在于，所述加热芯的加热温度高于所述加热筒的加热温度。

3.如权利要求1所述的吸烟器，其特征在于，所述烟支套筒包括连接的烟嘴部与套筒部，所述加热筒相对两侧的侧壁上均设置有轴向的通槽，所述套筒部相对两侧的内壁上均设置有凸起，两个凸起与两个通槽配合，使得所述烟支套可沿所述加热筒的轴向，相对所述加热筒往复运动。

4.如权利要求3所述的吸烟器，其特征在于，所述吸烟器还包括托盘，所述托盘的直径小于等于所述加热筒的内径，所述托盘设置在所述套筒部内部，所述托盘相对两侧的边缘分别与两个凸起固定连接，所述托盘上设置有通孔，所述通孔用于容纳所述加热芯。

5.如权利要求1所述的吸烟器，其特征在于，所述智能控制装置包括智能控制电路结构、开关、指示灯，所述智能控制电路结构与所述加热芯分别位于所述固定基座的相对两侧，且所述智能控制电路结构分别与所述加热筒、所述加热芯、所述开关、所述指示灯连接。

6.如权利要求5所述的吸烟器，其特征在于，所述吸烟器还包括外壳与连接件，所述烟支套筒、所述加热筒、所述固定基座、所述智能控制装置均设置在所述外壳内部，且所述外壳上设置有多个开孔，所述开孔用于容纳所述开关与所述指示灯，所述智能控制装置通过所述连接件与所述电源装置连接。

7.如权利要求6所述的吸烟器，其特征在于，所述连接件的外壁上设置有第二进气孔，所述第二进气孔内部与所述第一进气孔连通，外界空气依次通过第二进气孔、所述第一进气孔，并进入所述加热筒内部。

8.如权利要求6所述的吸烟器，其特征在于，所述加热筒与所述外壳之间设置有气流通道，所述气流通道与所述第一进气孔连通，外界空气依次通过烟嘴部与外壳之间的缝隙、所述气流通道、所述第一进气孔，并进入所述加热筒内部。

9.如权利要求1所述的吸烟器，其特征在于，所述加热筒与所述加热芯中至少有一个为金属基体红外加热结构、陶瓷类红外加热结构、碳化硅类红外加热结构、石英玻璃类红外加热结构、碳纤维红外加热结构、聚酯薄膜类红外加热结构或半导体红外类加热结构。

10.如权利要求1-9任一项所述的吸烟器，其特征在于，所述吸烟器还包括气流调节结构，所述气流调节结构用于调节进入所述加热筒内部的空气流量。