CN109123798A - 一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，包括主机(1)，主机(1)上设有共轴设置的烟支容纳腔(3)和加热器(6)，加热器(6)为柱体状，其直径为烟支容纳腔(3)直径的71％～98％。本发明通过加热器中所产生的热空气对烟支进行加热而不是传统的加热器直接与烟支直接接触加热方式，由于热空气在烟支中的流动是相对均匀的，因此对烟支各个区域的加热效果没有温度梯度差异，对烟丝加热更均匀。
Description
技术领域
本发明属于新型烟草烟具领域，涉及一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置。
背景技术
传统卷烟的燃烧温度一般为900℃左右，燃烧过程中会产生含有有害化学成分(如多环芳烃类)的烟气，还会造成环境污染。最近几十年，世界各大烟草公司都在开发新一代烟草制品或烟草替代品，希望能够在满足消费者需求的基础上最大限度地降低烟草带来的危害。加热不燃烧卷烟是通过加热(温度低于500℃)而非燃烧烟草，烘烤出烟草中的香味物质，因此不会产生卷烟因高温燃烧产生的有害物质和侧流烟气，是未来烟草行业的重要发展方向之一。
在这一研究领域PM公司走在了世界的前列，其关于加热不燃烧卷烟发烟装置的加热方式设计的专利覆盖了对加热不燃烧卷烟的中心加热和周向加热。
中国加热不燃烧卷烟的研发也日益热门，但总的来说存在以下两点缺点：第一，加热方式受制于PM公司的专利壁垒，很少有真正实用的创新发烟装置设计；第二，在现有PM公司产品的引导下，国产加热不燃烧卷烟的设计基本遵循其结构模式，真正的中式卷烟很少。但随着中国在这一方面研究的深入，近期国内出现了一些以负载了发烟剂的中空管代替PM公司填充发烟基质的产品；这为中国的加热不燃烧卷烟的发烟装置设计提供了突破PM公司专利封锁的契机。本发明即是提供一种用于多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置。
发明内容
本发明提供一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其有效解决了烟支加热速率慢、只能加热单一种类加热不燃烧卷烟的问题。
本发明第一方面涉及一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，包括主机1，主机1上设有共轴设置的烟支容纳腔3和加热器6，加热器6为柱体状，其直径为烟支容纳腔3直径的71％～98％。
本发明优选的实施方案中，烟支容纳腔3用于容纳无序取向的再造烟叶或传统卷烟烟丝中的一种或二者的混合物。
本发明优选的实施方案中，还包括为加热器6提供电能的电源2和控制其加热的控制器4。该装置的结构示意图如附图1和2所示，附图1为体积较小的装置示意图，当插入卷烟5后，其整体外形与传统卷烟较为相似，可以通过两只手指夹持，从而增强体验感。同时，附图1的这一结构可以通过外接便携式充电器进行充电。相对地，附图2的装置则较大，插入卷烟5后的外形与传统卷烟相差较大，但优点在于备用电池较大，为装置的加热提供更长的加热时间和更强的加热效果。
本发明优选的实施方案中，加热器6的形状为圆柱体、圆台体、多棱柱体、正方体或长方体中的一种或多种。
本发明优选的实施方案中，加热器6内部为空心或实心，其外表面为封闭式或敞开式。加热器6可以是与烟支容纳腔3的周壁分离的，也可以是设计成一体的结构，使其过剩的热能能够被传导到周壁进行充分利用。
本发明优选的实施方案中，加热器6内部为空心、表面为多孔网状结构。
本发明优选的实施方案中，电源2为一次性电池或可充电电池。
本发明优选的实施方案中，控制器4为手动调节电阻大小控制加热功率的控制器或预先置入升温程序的自动控制器中的一种。
本发明优选的实施方案中，加热器6的直径越大，高度越高、表面孔隙越多，其加热效果越好。
本发明优选的实施方案中，加热器6为表面具有多孔的空心圆柱体，并与烟支容纳腔3的周壁设计为一体的(如附图5所示)。
本发明第二方面涉及一种多段式加热不燃烧卷烟5，其包括从近唇端至远唇端依次连接的冷却过滤段51、第一中空管段52、发烟段53和第二中空管段54，冷却过滤段51、第一中空管段52、发烟段53和第二中空管段54的外部包裹有薄膜，第二中空管段54可容纳直径大于发烟段53直径70％的加热器6，加热器6的长度小于第二中空管段54的长度，发烟段53包括无序取向的再造烟叶或传统卷烟烟丝中的一种或二者的混合物。
本发明优选的实施方案中，第二中空管段54可容纳直径大于发烟段53直径70％的加热器6，增大了加热器6与发烟材料的接触面积，提高烟雾量和烟气产生速度。
本发明优选的实施方案中，第二中空管段54上负载有丙二醇，丙二醇在加热器的作用下，受热挥发到流经第二中空管段54中的空气中，增大受热空气流的比热容，大大提高了热空气对发烟段53中发烟材料的加热速度和发烟量。
本发明优选的实施方案中，第一中空管段52主要用于阻止加热器在插入到发烟段53中时向靠近冷却过滤段51的方向移动。
本发明第一方面中的加热器6的长度小于本发明第二方面中第二中空管段54的长度。
本发明第三方面涉及一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置的使用方法，其包括：
将本发明第二方面的多段式加热不燃烧卷烟5放入本发明第一方面多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置的烟支容纳腔3中，加热器6位于第二中空管段54中，且不接触发烟段53，通过控制控制器4进行加热，当加热温度达到预定值后，可以开始抽吸。抽吸时空气流7的流程如附图3所示，空气流7从烟支容纳腔的外壁8流过，经加热器6的底部流入烟支的空腔中；此时的烟支已经被加热器充分加热，而空气流7由于与加热器6直接接触的面积更大，大量热空气对烟支进行加热，因此产生气溶胶的效率更高，大量的气溶胶经由卷烟的滤嘴段后到达消费者的口腔。
本发明的有益效果如下：
1、与PM公司的相关专利与产品(中心加热，加热器为杆式与针式凸起，加热器直径不超过卷烟直径的70％)，本发明中加热器直径为烟支容纳腔3直径的71％～98％，加热器的体积较大，能够提供更大的加热功率和更高气溶胶产生量。
2、本发明通过加热器中所产生的热空气对烟支进行加热而不是传统的加热器直接与烟支直接接触加热方式，由于热空气在烟支中的流动是相对均匀的，因此对烟支各个区域的加热效果没有温度梯度差异，对烟丝加热更均匀。
3、本发明没有采用将烟丝插入加热头的加热方式，不需要将烟支中的发烟基质材料严格按照与发热元件取向相同进行排列，普通的传统卷烟也可以使用。
4、相对于普通中心加热和周向加热的气溶胶产生装置设计，本发明更适用于中空型加热不燃烧卷烟的气溶胶产生，热能利用效率更高。
5、本发明装置设计简单，普适性强，生产简便，使用方便，便于推广。
附图说明
图1是本发明气溶胶产生装置的一种结构示意图；
图2是本发明气溶胶产生装置的另外一种结构示意图；
图3是本发明气溶胶产生装置抽吸卷烟时气流路径示意图；
图4是本发明气溶胶产生装置中加热器的形状结构示意图；
图5是本发明气溶胶产生装置中加热器为空心表面具有多孔结构，并且与烟支容纳腔的周壁为一体设计的结构示意图；
图中附图标记含义如下：
1-主机，2-电源，3-烟支容纳腔，4-控制器，5-加热不燃烧卷烟，51-冷却过滤段，52-第一中空管段，53-发烟段，54-第二中空管段，6-加热器，7-空气流，8-烟支容纳腔的外壁，9-小孔。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明，实施例仅限于说明本发明，而非对本发明的限定。
实施例1
一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，包括主机1，主机1上设有烟支容纳腔3和加热器6，加热器6为柱体状，其直径为烟支容纳腔3直径的75％。
本实施例中，还包括为加热器6提供电能的电源2和控制其加热的控制器4。其中，电源2为可充电电池；控制器4为一种预先置入升温程序的自动控制器；加热器6是表面具有多孔的空心圆柱体，并与烟支容纳腔3的周壁设计为一体的与烟支容纳腔的周壁分离的，且加热器6的直径为烟支直径的75％，高度与第二中空管段54的长度相等。
本实施例中，该装置的结构示意图如附图1所示，当插入卷烟5后，其整体外形与传统卷烟较为相似，可以通过两只手指夹持，从而增强体验感。同时，附图1的这一结构可以通过外接便携式充电器进行充电。
本实施例的工作过程如下：
将多段式加热不燃烧卷烟5放入多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置的烟支容纳腔3中，加热器6位于第二中空管段54中，通过控制控制器4进行加热，当加热温度达到预定值后，可以开始抽吸。抽吸时空气流7的流程如附图3所示，空气流7从烟支容纳腔的外壁8流过，经加热器6的底部流入烟支的空腔中；此时的烟支已经被加热器充分加热，而空气流7由于与加热器6直接接触的面积更大，大量热空气对烟支进行加热，因此产生气溶胶的效率更高，大量的气溶胶经由卷烟的滤嘴段后到达消费者的口腔。
实施例2
一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置(如图2所示)，包括主机1，主机1上设有烟支容纳腔3和加热器6，加热器6为柱体状，其直径为烟支容纳腔3直径的85％。
本实施例中，还包括为加热器6提供电能的电源2和控制其加热的控制器4。其中，电源2为可充电电池；控制器4为一种预先置入升温程序的自动控制器；加热器6是表面具有多孔的空心圆柱体，并与烟支容纳腔3的周壁设计为一体，且加热器6的直径为烟支直径的85％，高度与第二中空管段54的长度相等。
本实施例中，该装置的结构示意图如附图2所示，该装置则较大，插入卷烟5后的外形与传统卷烟相差较大，但优点在于备用电池较大，为装置的加热提供更长的加热时间和更强的加热效果。
本实施例的工作过程如下：
将多段式加热不燃烧卷烟5放入多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置的烟支容纳腔3中，加热器6位于第二中空管段54中，通过控制控制器4进行加热，当加热温度达到预定值后，可以开始抽吸。抽吸时空气流7的流程如附图3所示，空气流7从烟支容纳腔的外壁8流过，经加热器6的底部流入烟支的空腔中；此时的烟支已经被加热器充分加热，而空气流7由于与加热器6直接接触的面积更大，大量热空气对烟支进行加热，因此产生气溶胶的效率更高，大量的气溶胶经由卷烟的滤嘴段后到达消费者的口腔。
Claims (8)
1.一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其特征在于，包括主机(1)，主机(1)上设有共轴设置的烟支容纳腔(3)和加热器(6)，加热器(6)为柱体状，其直径为烟支容纳腔(3)直径的71％～98％。
2.根据权利要求1所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其特征在于，烟支容纳腔(3)用于容纳无序取向的再造烟叶或传统卷烟烟丝中的一种或二者的混合物。
3.根据权利要求2所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其特征在于，还包括为加热器(6)提供电能的电源(2)和控制其加热的控制器(4)。
4.根据权利要求3所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其特征在于，加热器(6)的形状为圆柱体、圆台体、多棱柱体、正方体或长方体中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其特征在于，加热器(6)内部为空心或实心，其外表面为封闭式或敞开式。
6.根据权利要求5所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其特征在于，加热器(6)内部为空心、表面为多孔网状结构。
7.根据权利要求6所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其特征在于，电源(2)为一次性电池或可充电电池。
8.根据权利要求6所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生装置，其特征在于，控制器(4)为手动调节电阻大小控制加热功率的控制器或预先置入升温程序的自动控制器中的一种。
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