CN109315842A - 一种气溶胶发生材料加热方法及气溶胶发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气溶胶发生材料加热方法及气溶胶发生装置。通过先加热出口端的烟草，能有效减少烟气通过大段未加热烟草，而被吸收，导致烟气质量降低。通过在烟气流向方向设置非加热段，使加热段的烟气流经非加热段时，给该段烟草进行加热，并且通过加热管轴向导热加热，使非加热段的烟草经过烘烤产生质量较高的烟气；同时，非加热段的烟草还可将高温的烟气进行降温，并且过滤加热段流出烟气中的颗粒等杂质。

Description

一种气溶胶发生材料加热方法及气溶胶发生装置

技术领域

本发明涉及技术领域为气溶胶加热领域，尤其涉及一种气溶胶发生材料加热方法及气溶胶发生装置。

背景技术

气溶胶发生材料包括很多种，很大一部分为固体材料，固体材料可包括粉末、颗粒、小丸、碎片、细条、条状物、或片才中的一种或多种。气溶胶发生材料可呈疏松形式，或可提供在合适的容器或筒中。气溶胶发生材料加热组件可以是加热不燃烧香烟加热装置的一部分。

目前很多电子香烟均用特质的烟弹，对烟弹进行整体加热。而烟弹的制备工艺复杂，成本高。公开号CN108576948A公开了一种用于加热不燃烧香烟的加热装置及分段式加热方法。然而在实际应用中，还是会存在很多加热方式上的问题，导致烟草发烟出现一定的问题，并且出烟质量也比较难以控制。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种气溶胶发生材料加热方法，以解决烟气质量不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种气溶胶发生材料加热方法，提供一气溶胶发生装置，该气溶胶发生装置包括加热管，该加热管上轴向排列至少两个加热件，该加热管的一端为出烟端，另一端为进气端，气溶胶发生装置任意一个加热件正式加热开始，至所有加热件均正式加热结束，至少存在两个加热件正式加热的顺序为靠近出烟端的加热件先开始正式加热。

上述的正式加热是指该正式加热的加热件对应位置的加热管内烟草阴燃发生碳化并产生烟气，达到出烟温度。该出烟温度根据烟草成分有所不同，一般需该段加热管内壁达到200℃或200℃以上。

本发明的气溶胶发生材料加热方法，涉及分段加热，当正式加热时，由靠近出烟端的加热件开始正式加热，之后远离出烟端的加热件正式加热。该加热方法可以有效减少烟气通过未加热的烟草的长度，避免烟气被未加热的烟草吸收产生损失，避免影响口感以及增大吸气阻力。而传统的点燃的香烟，烟气均会通过大段未加热的烟草之后供吸食，但点燃的香烟烟草产生的焦油等物质浓度高，水分含量低，则不会出现本发明的问题；而分段加热不燃烧的气溶胶发生装置，不产生明火，烟草发出的焦油等有害物质浓度低，水分含量高，如果烟气再通过大段未加热的烟草的过滤，则烟气中的水分会被未加热的烟草大量吸收，严重影响烟草的透气性，增大吸气阻力，同时吸水后的烟草会大量吸收烟气中的尼古丁等有效成分，影响了口感；因此本发明的加热方法通过分段加热与出烟方向搭配，达到提高烟气质量和口感的效果。

优选地，加热件正式加热时，由出烟端到进气端依次开始正式加热。当加热件依次开始正式加热时，能极大的避免烟气通过大段的未加热烟草，造成烟气损失，以致影响口感。

本发明的目的之一在于提供一种气溶胶发生装置，以解决烟气质量不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种气溶胶发生装置，包括加热管，该加热管上轴向排列至少两个加热件，该加热管的一端为出烟端，另一端为进气端，加热管由出烟端向进气端依次交替设置非加热段和加热段，该加热段与加热件的数量相同，加热段处匹配设置加热件，加热段的宽度与加热件轴向上的宽度一致，非加热段通过加热管的传导和气流流动加热，气溶胶发生装置用上述的气溶胶发生材料加热方法。

上述的加热件均可分别控制。上述加热件轴向上的宽度是指加热件轴向上由一端到另一端的距离。

本发明的气溶胶发生装置，通过应用上述的加热方法，使烟气尽量减少经过大段未加热的烟草，提高了烟气质量。另外由出烟端开始交替设置非加热段和加热段，非加热段在前，加热段在后，当烟气流动时，会将加热段的热气流到非加热段，对该非加热段的烟草进行加热；并且在此过程中还通过加热管轴向传导，将加热段的热量传导至非加热段。这样的设计，既保证了加热段不会加热过度，导致烟草发生燃烧，也保证了非加热段的充分加热；同时，流出的烟气经过非加热段的降温和过滤，温度不会过高，也不会带有大量的颗粒物，保证了加热管的清洁；通过设置非加热段的不同宽度，达到调节烟草过滤强度的效果；并且烟气经过非加热段时，对非加热段的烟草进行烘烤，产生比较温润的香气，大大提高烟气质量和口感。

优选地，当烟草置入加热管时，靠近出烟端的第一个非加热段内有烟草。靠近出烟端的第一个非加热段之后紧邻第一个加热段，这样保证了出烟端不会直接面临加热段的烟草，也就保证了加热时加热段的颗粒物和高温烟气一定会经过一个非加热段的过滤，再由出烟端流出，保证了烟气质量。

更为优选地，当香烟插入上述加热管时，过滤嘴位于远离出烟端的一端。这是一种设置烟草放入方式的设计。这样烟气会先由香烟末端加热产生，然后不经过大段的未加热香烟和过滤嘴流出。

更为优选地，当香烟插入上述加热管时，过滤嘴位于远离进气端的一端。这是另一种设置烟草放入方式的设计，这样烟气会先由香烟靠近过滤嘴的一端加热产生，然后不经过大段的未加热香烟，经过过滤嘴流出。这种方式与传统的香烟燃烧方向相反，但却保证了烟气的质量，提升了口感。

优选地，设置两个加热件时，该加热段和非加热段的宽度比为15:1-1:1。两个加热件时，加热段的宽度相对比较宽，在15:1的比例下，能充分保证非加热段得到足够的加热，并且不会使流出的烟气温度过高，非加热段的宽度能够达到过滤烟气中杂质的要求；在1:1的比例下，能满足非加热段的加热要求，不会因为非加热段过长而导致加热不充分，也防止非加热段过长导致烟气被吸收，造成口感不佳的问题。此外还可以根据加热件和加热管的不同，加热段和非加热段的比例调整为3:1或4:1或6:1等。

优选地，设置两个以上加热件时，该加热段和非加热段的宽度比为9:1-1:2。设置三个或三个以上加热件时，加热段和非加热段的宽度都会受到一定限制，在9:1的比例下，则能够充分保证非加热段得到足够的加热，并且不会使流出的烟气温度过高，非加热段的宽度能够达到过滤烟气中颗粒物等杂质的要求；在1:2的比例下，能满足非加热段的加热要求，不会因为非加热段过长而导致加热不充分。此外还可以根据加热件和加热管的不同，加热段和非加热段的比例调整为4:1或3:1或1:1等。

优选地，加热段的宽度为3-30mm。当加热段宽度低于3mm时，加热段加热太过集中，极易导致烟草发生燃烧，也不能使非加热段达到充分加热；当加热段宽度大于30mm时，加热段宽度足够，非加热段则没有足够的宽度，不能起到本发明非加热段应有的作用。此外根据实际情况，加热段还可设置为5mm或20mm。

优选地，非加热段的宽度为0.8-10mm。当非加热段的宽度低于0.8mm时，不能起到非加热段过滤和降温等目的；当非加热段大于10mm时，宽度过大，会导致非加热段加热不充分，且烟气被吸收导致烟气质量下降。

优选地，由出烟端一侧的第一个非加热段到进气端最后一个加热段的宽度的和为30-65mm。加热段和非加热段共同组成了对烟草的加热区域，加热区域的长度设置为30-65mm，满足了烟草的加热要求，能使烟草有效充分发烟。

优选地，加热管为金属材料或陶瓷材料。金属材料如铝、铝合金、不锈钢、镀铜的不锈钢等；陶瓷材料如氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等。

优选地，加热管的轴向导热率为5-350W/(m*K)，加热管的轴向导热率会影响加热段到非加热段的传热速度，导热率过低，非加热段无法充分加热，加热段的加热也会受到影响；导热率过高则会导致非加热段和加热段几乎一样，无法起到非加热段应有的作用。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为实施例一的气溶胶发生装置的内部结构示意图；

图2为实施例二的气溶胶发生装置的内部结构示意图；

图3为实施例三的气溶胶发生装置的内部结构示意图；

图中各附图标记为：

100、200、300——气溶胶发生装置；

110、210、310——壳体；

120、220、320——加热管；

121、221、321——出烟端；

122、222、322——进气端；

123、223、323——第一非加热段；

124、224、324——第一加热段；

125、225、325——第二非加热段；

126、226、326——第二加热段；

327——第三非加热段；

328——第三加热段；

131、231、331——第一加热件；

132、232、332——第二加热件；

333——第三加热件；

140、240、340——线路板；

141、241、341——控制器；

150、250、350——电池。

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作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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

如图1所示，为本发明实施例一的气溶胶发生装置100的内部结构示意图。气溶胶发生装置100包括壳体110，壳体110内设置加热管120、线路板140和电池150。

加热管120的一端为出烟端121，另一端为进气端122。由出烟端121一侧到进气端122之间依次分布有第一非加热段123、第一加热段124、第二非加热段125、第二加热段126。第一加热段124的位置设置有第一加热件131，第二加热段126的位置设置有第二加热件132。图1中为了能显示第一加热段124和第二加热段126，将第一加热件131和第二加热件132均作了剖视处理。

线路板140上设置有控制器141，控制器141控制第一加热件131和第二加热件132工作。电池150给控制器141、第一加热件131和第二加热件132供电。

第一非加热段123的宽度为4mm，第一加热段124的宽度为29mm，第二非加热段125的宽度为2mm，第二加热段126的宽度为30mm。第一加热段124与第一非加热段123的宽度比为29:4，第二加热段126与第二非加热段125的宽度比为15:1。第一非加热段123到第二加热段126的宽度和为65mm。本实施例的加热管120为氧化铝陶瓷材料，轴向导热率为5W/(m*K)。

本实施例当香烟插入时，由进气端122侧插入，香烟的过滤嘴朝外，也就是当香烟插入到位时，过滤嘴位于进气端122的一侧，并且香烟的末端达到第一非加热段123内。本实施例的气溶胶发生装置100，由出烟端121进行吸食，由进气端122进入空气。当正式加热时，由第一加热件131先加热到出烟温度，使第一加热段124和第一非加热段123内的烟草进行出烟；当第一加热段124和第一非加热段123内的烟草出烟完毕时，第二加热件132开始正式加热，使第二加热段126和第二非加热段125内的烟草进行出烟；当第二加热段126和第二非加热段125内的烟草出烟完毕时，整根香烟吸食完毕。

本实施例的气溶胶发生装置100采用由第一加热件131先正式加热，第二加热件132后正式加热的加热方法，使烟气直接由出烟端121流出，而不经过大段的未加热烟草，以防止烟气产生损失，造成烟气质量下降，降低口感。本实施例的气溶胶发生装置100通过交替设置第一非加热段123、第一加热段124、第二非加热段125、第二加热段126，使每一段加热段烟气留向的一侧均设置有一段非加热段，对加热段内产生的烟气中的颗粒物进行过滤，并给烟气降温；同时利用烟气的温度和加热管120的轴向传导温度给非加热段内的烟草进行加热，使烟气具有温润良好的口感。

实施例二：

如图2所示，为本发明实施例二的气溶胶发生装置200的内部结构示意图。气溶胶发生装置200包括壳体210，壳体210内设置加热管220、线路板240和电池250。

加热管220的一端为出烟端221，另一端为进气端222。由出烟端221的一侧到进气端222之间依次分布有第一非加热段223、第一加热段224、第二非加热段225、第二加热段226。第一加热段224的位置设置有第一加热件231，第二加热段226的位置设置有第二加热件232。图2中为了能显示第一加热段224和第二加热段226，将第一加热件231和第二加热件232均作了剖视处理。

线路板240上设置有控制器241，控制器241控制第一加热件231和第二加热件232工作。电池250给控制器241、第一加热件231和第二加热件232供电。

第一非加热段223的宽度为3mm，第一加热段224的宽度为7mm，第二非加热段225的宽度为10mm，第二加热段226的宽度为10mm。第一加热段224与第一非加热段223的宽度比为7:3，第二加热段226与第二非加热段225的宽度比为1:1。第一非加热段223到第二加热段226的宽度和为30mm。本实施例的加热管220为不锈钢镀铜的复合材料，轴向导热率为350W/(m*K)。

本实施例当香烟插入时，由出烟端221侧插入，香烟的过滤嘴朝外，也就是当香烟插入到位时，过滤嘴位于出烟端221的一侧，并且第一非加热段223内有烟草。本实施例的气溶胶发生装置200，由出烟端221进行吸食，由进气端222进入空气。当正式加热时，由第一加热件231先加热到出烟温度，使第一加热段224和第一非加热段223内的烟草进行出烟；第二加热件232后加热到出烟温度，使第二加热段226和第二非加热段225内的烟草进行出烟；当第二加热段226和第二非加热段225内的烟草出烟完毕时，整根香烟吸食完毕。

本实施例的气溶胶发生装置200的技术效果与实施例一的气溶胶发生装置100的技术效果基本相同。

实施例三：

如图3所示，为本发明实施例三的气溶胶发生装置300的内部结构示意图。气溶胶发生装置300包括壳体310，壳体310内设置加热管320、线路板340和电池350。

加热管320的一端为出烟端321，另一端为进气端322。由出烟端321的一侧到进气端322之间依次分布有第一非加热段323、第一加热段324、第二非加热段325、第二加热段326、第三非加热段327、第三加热段328。第一加热段324的位置设置有第一加热件331，第二加热段326的位置设置有第二加热件332，第三加热段328的位置设置有第三加热件333。图3中为了能显示第一加热段324、第二加热段326和第三加热段328，将第一加热件331、第二加热件332和第三加热件333均作了剖视处理。

线路板340上设置有控制器341，控制器341控制第一加热件331、第二加热件332和第三加热件333工作。电池350给控制器341、第一加热件331、第二加热件332和第三加热件333供电。

第一非加热段323的宽度为6mm，第一加热段324的宽度为3mm，第二非加热段325的宽度为9mm，第二加热段326的宽度为9mm，第三非加热段327的宽度为0.8mm，第三加热段328的宽度为7.2mm。第一加热段324与第一非加热段323的宽度比为1:2，第二加热段326与第二非加热段325的宽度比为1:1，第三加热段328与第三非加热段327的宽度比为9:1。第一非加热段323到第三加热段328的宽度和为35mm。本实施例的加热管320为不锈钢材料，轴向导热率为30W/(m*K)。

本实施例当香烟插入时，由进气端322侧插入，香烟的过滤嘴朝外，也就是当香烟插入到位时，过滤嘴位于进气端322的一侧，并且香烟的末端填满第一非加热段323。本实施例的气溶胶发生装置300，由出烟端321进行吸食，由进气端322进入空气。当正式加热时，由第一加热件331先加热到出烟温度，使第一加热段324和第一非加热段323内的烟草进行出烟；第二加热件332再加热到出烟温度，使第二加热段326和第二非加热段325内的烟草进行出烟；第三加热件333最后加热到出烟温度，使第三加热段328和第三非加热段327内的烟草进行出烟；当第三加热段328和第三非加热段327内的烟草出烟完毕时，整根香烟吸食完毕。

本实施例的气溶胶发生装置300的技术效果与实施例一和实施例二的气溶胶发生装置的技术效果基本相同。

本发明的实施例还可以设置一种气溶胶发生装置，该气溶胶发生装置包括三个或五个加热件，其中最靠近出烟端的加热件最先开始正式加热，后面的加热件开始正式加热的顺序不限制。该种实施例依然能达到本发明上述的技术效果，由于结构基本相同，本发明不再做过多描述。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种气溶胶发生材料加热方法，提供一气溶胶发生装置，所述气溶胶发生装置包括加热管，所述加热管上轴向排列至少两个加热件，所述加热管的一端为出烟端，另一端为进气端，其特征在于：气溶胶发生装置任意一个加热件正式加热开始，至所有加热件均正式加热结束，至少存在两个加热件正式加热的顺序为靠近出烟端的加热件先开始正式加热。

2.如权利要求1所述的一种气溶胶发生材料加热方法，其特征在于：加热件正式加热时，由出烟端到进气端依次开始正式加热。

3.一种气溶胶发生装置，包括加热管，所述加热管上轴向排列至少两个加热件，所述加热管的一端为出烟端，另一端为进气端，其特征在于：所述加热管由出烟端向进气端依次交替设置非加热段和加热段，所述加热段与所述加热件的数量相同，所述加热段处匹配设置加热件，所述加热段的宽度与所述加热件轴向上的宽度一致，所述非加热段通过加热管的传导和气流流动加热，所述气溶胶发生装置用如权利要求1或2所述的气溶胶发生材料加热方法。

4.如权利要求3所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：当烟草置入加热管时，靠近所述出烟端的第一个非加热段内有烟草。

5.如权利要求4所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：当香烟插入所述加热管时，过滤嘴位于远离出烟端的一端。

6.如权利要求4所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：当香烟插入所述加热管时，过滤嘴位于远离进气端的一端。

7.如权利要求3所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：设置两个加热件时，所述加热段和非加热段的宽度比为15:1-1:1。

8.如权利要求3所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：设置两个以上加热件时，所述加热段和非加热段的宽度比为9:1-1:2。

9.如权利要求3所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：所述加热段的宽度为3-30mm。

10.如权利要求3所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：所述非加热段的宽度为0.8-10mm。

11.如权利要求3所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：由出烟端一侧的第一个所述非加热段到进气端最后一个加热段的宽度的和为30-65mm。

12.如权利要求3所述的一种气溶胶发生装置，其特征在于：所述加热管的轴向导热率为5-350W/(m*K)。