CN108669654A - 一种低温加热烟具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温加热烟具，包括加热头，加热头内设有用于设置烟支的金属复合套架，金属复合套架包括：金属主支架，其内部设有用于套设于烟支外侧、利用电磁感应原理对烟支进行加热的电磁加热管，其外部缠绕有用于提供交变磁场的磁感应线圈。本发明所提供的低温加热烟具中，位于金属主支架内部的电磁加热管利用电磁感应原理对烟支进行加热，避免了电磁加热管与烟具外壳层的接触，提高了隔热效果，从而解决了烟具外壁温度过高的问题。

Description

一种低温加热烟具

技术领域

本发明涉及烟具设备领域，更具体地说，涉及一种利用电磁加热管进行加热的低温加热烟具。

背景技术

低温加热烟具一般采用电加热器加热非燃烧烟草制品，以产生烟气供消费者抽吸。相比于传统烟具中的高温燃烧过程，低温加热烟具加热过程中的烟草处于非燃烧状态，降低了烟气中有害物质的产生，同时具有和传统烟具相似的抽吸体验，成为各烟草企业的发展重点。

目前市场上的低温加热烟具主要为陶瓷管外加热烟具。在陶瓷管外加热烟具中，加热陶瓷管套于烟支外侧，而加热陶瓷管外侧又与烟具内壁接触。加热过程中，加热陶瓷管里外两侧都会发热，其中，加热陶瓷管里侧的热直接用于加热烟支产生烟气，而加热陶瓷管外侧的热通过导热传递于烟具外壁，引起烟具外壁温度升高，不仅不利于消费者抽吸过程中的持拿，而且造成热能的流失。

综上所述，如何解决烟具外壁温度过高，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种低温加热烟具，能够有效解决烟具外壁温度过高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低温加热烟具，包括加热头，所述加热头内设有用于设置烟支的金属复合套架，所述金属复合套架包括：

金属主支架，其内部设有用于套设于所述烟支外侧、利用电磁感应原理对所述烟支进行加热的电磁加热管，其外部缠绕有用于提供交变磁场的磁感应线圈。

优选的，所述电磁加热管的顶端设有凸出于加热管外侧壁的第一环形凸台，所述第一环形凸台上设有第五连接丝口，所述电磁加热管通过所述第五连接丝口固定于所述金属主支架上，且所述加热管外侧壁与所述金属主支架内侧壁间隔一定距离。

优选的，所述第一环形凸台的外周部还设有用于拆卸和安装的第一螺旋钮。

优选的，所述加热管为多孔导磁性金属材料制成的加热管。

优选的，所述磁感应线圈外侧套装有用于固定和保护的磁感应线圈外罩，所述磁感应线圈外罩通过其顶端的第四连接丝口固定于所述金属主支架顶端的凸出于其外侧壁的第二环形凸台上。

优选的，所述加热头的主加热腔包括：环绕于所述金属复合套架周围的外壳层和用于固定所述金属复合套架的底座，所述外壳层可拆卸地连接于所述底座上。

优选的，所述金属主支架底端插入所述底座上的插槽中，且通过磁吸部件实现固定连接。

优选的，所述外壳层的外壁层和内壁层之间设有用于冷却的气道，所述气道进口端与外界空气连通，出口端与所述主加热腔内部烟气连通。

本发明所提供的低温加热烟具包括用于给烟支加热产生烟气的加热头。加热头内设有固定烟支的金属复合套架，金属复合套架中设有金属主支架，其中：在金属主支架的内部设有用于套设于烟支外侧、利用电磁感应原理对烟支进行加热的电磁加热管，在金属主支架的外部缠绕有用于提供交变磁场的磁感应线圈。

烟具抽吸过程中，使用者需将烟支插入电磁加热管内部，然后接通磁感应线圈的电流，使其周围产生交变磁场，而位于交变磁场中的电磁加热管因电磁感应作用产生热量对烟支进行加热，从而产生烟气供使用者抽吸。

相比于陶瓷套管外加热烟具，本发明的低温加热烟具将对烟支进行加热的电磁加热管固定在金属主支架内部，避免了电磁加热管与烟具外壁的接触导热，增强了烟具的隔热效果，从而解决了烟具外壁温度过高的问题。

另外，电磁加热还具有热启动快，热效率高等优点。因此，该低温加热烟具使用过程中可缩短烟支的预热时间，同时减少热能损失，为使用者提供更优质的抽吸体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例的示意图；

图2为加热头的示意图；

图3为主加热腔的示意图；

图4为设有隔热层的主加热腔的示意图；

图5为电磁加热管的示意图。

其中：

100为烟支；

300为加热头、310为金属复合套架、311为金属主支架、312为电磁加热管、312A为加热管、312B为第五连接丝口、312C为第一螺旋钮、313为磁感应线圈、314为磁感应线圈外罩、315为第二螺旋钮、320为主加热腔、321为外壳层、321A为外壁层、321B为内壁层、321C为气道、321D为隔热层、322为底座、323为可调节进气口、323A为调节滑块、324为插槽；

400为电棒组件、410为磁感应控制器、420为磁感应开关、430为供电部件、431为电池、432为电池腔、433为电棒后盖；

510为第一连接丝口、520为第二连接丝口、530为第三连接丝口、540为第四连接丝口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种低温加热烟具，其采用电磁加热方式对烟支进行加热，具有更优的隔热效果，解决了烟具外壁温度过高的问题。

需要说明的是，上述低温加热烟具在下文中简称为烟具。另外，下文中的第一连接丝口、第二连接丝口、第三连接丝口、第四连接丝口和第五连接丝口中的第一、第二、第三、第四和第五并没有顺序上的限定，只是为了对各连接处的丝口进行区分。第一螺旋钮和第二螺旋钮、第一环形凸台和第二环形凸台中的第一和第二同理。

请参考图1-5，图1为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例的示意图；图2为加热头的示意图；图3为主加热腔的示意图；图4为设有隔热层的主加热腔的示意图；图5为电磁加热管的示意图。

本发明所提供的低温加热烟具是一款采用电磁加热方式加热非燃烧烟草制品的电子烟具。

本发明所提供的低温加热烟具中，烟支100放置于加热头300中。加热头300中心部分设有用于设置烟支100的金属复合套架310。当然，金属复合套架310也可以设置在偏心位置。

金属复合套架310包括金属主支架311，金属主支架311内部设置有电磁加热管312，优选的，电磁加热管312处于金属主支架311的中心，当然，也可以选择偏心位置进行设置。

电磁加热管312为圆环结构，套设于烟支100外侧，即从烟支100外部对其进行加热。

磁感应线圈313缠绕于金属主支架312外部，用于为电磁加热管312提供交变磁场。

本发明提供的烟具的工作原理为：磁感应线圈312通入交流电流后，会在其周围产生交变磁场，而处于交变磁场中的电磁加热管312会产生相对的切割磁感线的运动，从而在其内部产生电流，电流使电磁加热管312内部粒子相互作用产生热能用于加热烟支100。

使用上述烟具时，需要将烟支100插入电磁加热管312中，然后为磁感应线圈312提供交流电流，如开启电棒组件400的磁感应开关420，磁感应线圈312的周围随机产生交变磁场，而处于交变磁场中的电磁加热管312由于电磁感应作用而产生热量，该热量用于对其内部的烟支100进行加热。烟支100受热产生烟气，供使用者抽吸。

相比于现有技术中的陶瓷管外加热烟具，本发明提供的烟具中电磁加热管312固定在金属主支架311内部，避免了电磁加热管312与烟具内壁层321B间的接触导热，增强了烟具的隔热功能，解决了烟具外壁温度过高的问题。

另外，电磁加热的热启动快的特点可以缩短烟支的预热时间，减少使用者的抽吸等待时间；电磁加热热效率高的优点，可以充分利用烟具的电能，避免能源的浪费。

在上述实施例的基础之上，考虑金属主支架311与电磁加热管312之间也存在接触导热，在另一实施例中，为了减少热量的流失，金属主支架311与电磁加热管312之间可设有一定的间隔。

金属主支架311可以为铜材料制成。当然，也可以采用铝或合金等非导磁性金属材料制成。

为了便于烟气的流通，金属主支架311的侧壁可以采用网孔状结构。

电磁加热管312的加热主体为加热管312A，其可以采用碳钢材料制成。当然，也可以采用铁、不锈钢等其他导磁性好的金属材料。

电磁加热管312的顶端设有凸出于加热管312A外侧壁的第一环形凸台，第一环形凸台上设有第五连接丝口312B。同时，金属主支架311的顶端也设有与相应的第五螺口，电磁加热管312通过第五连接丝口与第五螺口的配合连接，固定在金属主支架311上。

需要注意的是，第一环形凸台凸出于加热管312A外侧壁，而电磁加热管312与金属主支架311的连接位置仅位于第一环形凸台，从而保证加热管312A外侧壁与金属主支架311内侧壁间隔一定的距离。

由于金属是热的良导体，因此，加热管312A与金属主支架311间隔实际目的降低加热管312A向金属主支架311方向的导热，使其热量更多的用于加热烟支100，减少热量的损失。

显然，本实施例中电磁加热管312通过顶端第一环形凸台与金属主支架311固定连接，避免了加热管312外侧壁与金属主支架311的直接接触，从而减少了加热管312A与金属主支架311之间的接触导热，使加热管312A产生的热量集中于加热烟支100，提高了热能的有效利用率。

为了便于电磁加热管312的清理和维护，在另一实施例中，在第一环形凸台的外周部设置用于方便拆卸的螺旋钮312C。

考虑到烟具内部零部件的尺寸较小，为了清理和维护操作的便捷性，可以在第一环形凸台的外周部设置螺旋钮312C。当电磁加热管312因加热过程中与烟支100发生粘连或者需要清理时，可以通过螺旋钮312C从金属主支架311上取下来。

需要注意的是，为了实现不同尺寸规格烟支100的抽吸，可以设置与不同规格烟支100外周尺寸相配合的不同内径尺寸的电磁加热管312，以实现对不同尺寸规格烟支100的抽吸。

因此，只需要替换电磁加热管312，便可以实现对另外规格烟支100的抽吸，丰富了该烟具的抽吸体验，同时提高了烟具本身的性价比。

在本实施例中，通过螺旋钮312C可以方便快捷地安装或拆卸电磁加热管312，以实现对电磁加热管312的清理或维护。此外，还可以设置不同规格的电磁加热管312来实现对不同尺寸规格烟支100的抽吸。

为了增加抽吸的轻松感，在另一实施例中，加热管312A可设计为多孔结构。

由于加热管312A套设在烟支100的周围，因此，加热过程中产生的烟气集中于加热管312A内部，并只能从加热管312A的顶部或底部流出，一方面不利于空气的流通，二来不利于烟气的产生。

为此，可以将加热管312A的侧壁设计为多孔结构，例如采用多孔碳钢材料制成。

这样一来，加热过程中烟支100产生的烟气不但可以通过加热管312A的顶部和底部扩散，还可以通过侧壁上的多孔向四周扩散，有利于烟气的进一步生成。与此同时，周围的空气也可以通过多孔扩散至烟支100周围，有利于烟支100周围烟气与空气的交互，增加了使用者抽吸的轻松感。

为了固定和保护磁感应线圈313，在另一实施例中，可以在磁感应线圈313的外侧设置磁感应线圈外罩314。

考虑到将磁感应线圈313直接缠绕在金属主支架311外侧的固定方式并不是很牢固，如果磁感应线圈313发生脱落聚集在金属主支架311的底部，会影响磁场的分布，进而影响加热的均匀性。

为此，可以在磁感应线圈313外部设置磁感应线圈外罩314。磁感应线圈外罩314可以采用铜材料，当然，也可采用铝、合金等其他非导磁性材料。

为了不影响烟气和空气的流通，磁感应线圈外罩314可以设计为网状孔洞结构。

另外，为了方便磁感应线圈313的更换或维护，可以将磁感应线圈外罩314可拆卸地固定在金属主支架311上。例如：可以在磁感应线圈外罩314的顶端设置第四连接丝口540，在金属主支架311的顶端设置第二环形凸台，并在上面设置对应的第四螺口，第四连接丝口540与第四螺口配合实现磁感应线圈外罩314与金属主支架311的可拆卸连接，方便后期对磁感应线圈313的更换或维护，同时还起到加固作用，防止磁感应线圈313的脱落。

在上述实施例的基础之上，为了便于对加热头300内部的清洗和维护，可以对其相关组成部件的结构进行设置。

加热头300包括设置烟支100的金属复合套架310和为烟支100提供加热空间的加热腔体320。

加热腔体320包括由环绕于金属复合套架310周围的外壳层321和用于固定金属复合套架310的底座322。

长期使用后，烟具不可避免地会在加热腔体320内部积累大量的焦油或烟尘，影响里面零部件的产热效果或者降低使用者的抽吸体验。

为此，可以将外壳层321可拆卸地连接于底座322上，例如：可以在外壳层321的底部设置第一连接丝口510，在底座322上设置对应的第一螺口，第一连接丝口510与第一螺口配合实现外壳层321与底座322的可拆卸连接，如图2所示。当需要对加热腔体320内部进行清理或维护时，可以将外壳层321从底座322上拆卸下来再进行后续操作，增大了后面的操作空间，提高了维护的效率。

当然，外壳层321与底座322之间还可以通过卡接、磁吸等其他连接方式。

此外，还可以在底座322上设置用于丰富抽吸体验的可调节进气口323，如图2所示。其中，可调节进气口323的进口端可以设置在底座322侧壁上并与外界空气相连通，出口端与加热腔体320内部烟气相连通。

为了调节抽吸的进气量，可以在调节进气口323上设置调节滑块323A。不使用时，调节滑块323A使调节进气口323处于封闭状态。当需要补充外界空气时，可以滑动调节滑块323A，外界空气顺着调节进气口323的通道进入加热腔体320内部。另外，使用者可以根据自身需求改变调节滑块323A的位置，从而改变进气量的大小，以获得不同的抽吸体验。

在本实施例中，外壳层321与底座322的可拆卸连接方便了对加热头300内部的清理或维护操作。底座322上的可调节进气口323的设置丰富了烟具的抽吸体验。

为了实现对金属复合套架310内部零部件的深度清理，在另一实施例中，可以将金属主支架311可拆卸地连接于底座322上。

加热腔体320的底座322上可以设置插槽324，金属主支架311的底端插入插槽324中，并通过磁吸部件保证金属主支架311和插槽324之间的稳固连接。

磁吸部件可以为铁环和永磁体，例如：可以在金属主支架311的底端设置铁环，并在插槽324中包埋永磁体，通过铁环与永磁体间的磁性吸附作用实现金属主支架311与插槽324的稳固连接，同时也方便后期的拆卸，实现对内部零件的深度清理或维护操作。

当然，金属主支架311和插槽324之间还可以采用卡接、丝口等其他连接方式。

在上述任一实施例基础之上，为了进一步增强烟具的隔热效果，在另一实施方式中，在烟具的外壳层321上可以设置用于冷却的气道321C。

烟具的外壳层321可以由单层壳体或者多层壳体组成。

在本实施例中，烟具的外壳层321可以设置为外壁层321A和内壁层321B。

另外，可以在外壁层321A和内壁层321B之间设置用于冷却的气道321C。其中，气道321C进口端与外界空气连通，例如可以将进口端设置在加热腔体320顶端或者外壁层321A上；气道321C出口端与主加热腔320内部烟气连通，例如可以将出口端设置在加热腔体320底部。

抽吸过程中，外界的低温空气通过气道321C进入加热腔体320内部并与内部烟气混合，实现对内部烟气的混合冷却，提高使用者抽吸的轻松感。

另外，空气流动过程中，还能够对外壳层321进行冷却降温，增强烟具的隔热效果，降低烟具外壁层321A的温度。

为了进一步增加烟具的隔热效果，还可以在外壳层321上设置隔热层321D，隔热层321D可以位于外壁层321A与气道321C之间，也可以位于内壁层321B与气道321C之间。

在上述各实施例的基础上，烟具加热头300的下方是用于提供电能和控制的电棒组件400。

电棒组件400包括磁感应控制器410、磁感应开关420和供电部件430。其中：

磁感应控制器410的一端与磁感应线圈313连接，另一端与磁感应开关420连接。磁感应控制器410主要用于将供电部件430提供的直流电流转换为交流电流，以及实现对交流电流大小、频率等参数的调节，以此对磁感应线圈313周围磁场进行控制，从而影响电磁加热管312的电磁感应作用，改变其对烟支100的加热效果，为使用者提供不同的抽吸体验。

磁感应开关420的一端与磁感应控制器410连接，另一端与供电部件430连接。磁感应开关420主要控制电路的通断，从而实现对磁感应线圈313周围磁场有无的控制，即实现对烟具加热与否的控制。

供电部件430包括电棒壳体围成的电池腔432，内部设置有电池431，电池431底部设有防止其脱落的电棒后盖433。

电池431优选为可以充电的锂电池，以增加烟具的实用性和便捷性。

电池431可以采用插接方式可拆卸地固定于电池腔432中。因此，可以设置不同规格的电池431，来实现不同功率加热头300所需较优的电池容量配合，满足对不同规格烟支100的抽吸需求。

为了方便使用者对烟具电量的了解，可以在电棒组件400壳体上设置电量显示条。使用者可以根据电量显示条来对电池431进行更换或充电操作，同时也可根据电量来安排对烟支100的抽吸，以防止电量不足引起的抽吸中断。

电棒后盖433可以采用卡接的方式固定于电棒壳体底端。当然，也可以采用磁吸、丝口等其他连接方式。

为了防止清洗过程中对电棒组件400内部电子元件的干扰和破坏，可将加热头300可拆卸连接于电棒组件400上。如在加热头底部设置第三连接丝口530，在电棒组件400上部设置相应的第三螺口，通过第三连接丝口530与第三螺口的配合，实现加热头300与电棒组件400间的可拆卸连接。当然，也可以采用卡接或者插接等其他连接方式。

为了保证烟具的安全性，电棒组件400内还可以设置高温保护功能，如在烟具内设置感温元件和对应的控制电路。当感温元件检测到烟具温度超过预设值(可以根据烟具本身进行设定)，则控制电路切断电源的供给，中断烟具的加热过程，以保证烟具的安全性，防止烫伤。

为了防止烟具干烧对烟具使用寿命的影响，可在烟具内设置烟气浓度感测器，当烟气浓度低于预设值则报警(可以设置对应的提示灯或者提示音)，以提醒使用者检查是否烟支没有插好或者已经燃烧完，防止干烧引起的危险。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。上述任意一个实施例不冲突时，可以对各个实施例进行组合，以期实现更优的方案。

以上对本发明所提供的低温加热烟具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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。

Claims (8)

1.一种低温加热烟具，其特征在于，包括加热头(300)，所述加热头(300)内设有用于设置烟支(100)的金属复合套架(310)，所述金属复合套架(310)包括：

金属主支架(311)，其内部设有用于套设于所述烟支(100)外侧、利用电磁感应原理对所述烟支(100)进行加热的电磁加热管(312)，其外部缠绕有用于提供交变磁场的磁感应线圈(313)。

2.根据权利要求1所述的低温加热烟具，其特征在于，所述电磁加热管(312)的顶端设有凸出于加热管(312A)外侧壁的第一环形凸台，所述第一环形凸台上设有第五连接丝口(312B)，所述电磁加热管(312)通过所述第五连接丝口(312B)固定于所述金属主支架(311)上，且所述加热管(312A)外侧壁与所述金属主支架(311)内侧壁间隔一定距离。

3.根据权利要求2所述的低温加热烟具，其特征在于，所述第一环形凸台的外周部还设有用于拆卸和安装的第一螺旋钮(312C)。

4.根据权利要求3所述的低温加热烟具，其特征在于，所述加热管(312A)为多孔导磁性金属材料制成的加热管。

5.根据权利要求1所述的低温加热烟具，其特征在于，所述磁感应线圈(313)外侧套装有用于固定和保护的磁感应线圈外罩(314)，所述磁感应线圈外罩(314)通过其顶端的第四连接丝口(540)固定于所述金属主支架(311)顶端的凸出于其外侧壁的第二环形凸台上。

6.根据权利要求1所述的低温加热烟具，其特征在于，所述加热头(300)的主加热腔(320)包括：环绕于所述金属复合套架(310)周围的外壳层(321)和用于固定所述金属复合套架(310)的底座(322)，所述外壳层(321)可拆卸地连接于所述底座(322)上。

7.根据权利要求6所述的低温加热烟具，其特征在于，所述金属主支架(311)底端插入所述底座(322)上的插槽(324)中，且通过磁吸部件实现固定连接。

8.根据权利要求7所述的低温加热烟具，其特征在于，所述外壳层(321)的外壁层(321A)和内壁层(321B)之间设有用于冷却的气道(321C)，所述气道(321C)进口端与外界空气连通，出口端与所述主加热腔(320)内部烟气连通。