CN109805447A - 一种磁感应复合抽吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于电子烟与低温烟的磁感应复合抽吸装置，包括依次连接的电源控制部、雾化部和抽吸部，所述雾化部包括中空的外壳体，外壳体的一端设有底座，外壳体内设有第一磁感应线圈，第一磁感应线圈所围成的腔体内设有固态发烟物，所述固态发烟物与第一磁感应线圈对应的部分内设有第一加热件；还包括烟液雾化机构，所述烟液雾化机构设置于第一磁感应线圈所围围成的腔体内或腔体外。本发明的抽吸装置，同时能加热低温烟固态发烟物和电子烟烟液并使它们形成烟雾，可有效组合低温烟和电子烟的优势，克服低温烟需等待十几秒甚至更长时间才能出烟雾的缺点。采用本发明所述的抽吸装置，能最大限度地保障抽吸口数与抽吸前后一致性。

Description

一种磁感应复合抽吸装置

技术领域

本发明属于卷烟替代品领域，涉及一种磁感应复合抽吸装置，具体涉及一种适用于电子烟与低温烟的复合抽吸装置。

背景技术

据报道，目前全球烟民近10亿，中国烟民数量超过3.5亿。这些烟民吸食的主要是传统卷烟。传统卷烟燃烧时通过物质挥发、热解和高温重新合成，在烟气中有多达7300余种化合物，其中由近900℃高温燃烧、热解和高温重新合成产生的物质有2740种，这些物质部分与烟草特征香味有关，但也有极少量物质对人体有害（这些有害物质有如CO、苯并[α]芘、稠环芳烃等）。

近来，由于反吸烟运动的持续高涨以及烟民出于身体健康的需求，低焦油、低危害卷烟销量增长，没有燃烧过程的新型烟草制品也在蓬勃发展。据预测，未来新型烟草制品市场将更加庞大。

新型烟草制品主要包括发烟物呈液态的电子烟（含超声雾化电子烟）、发烟物呈固态的低温烟（又称低温卷烟或加热不燃烧卷烟）及无烟烟草制品。目前，国际烟草巨头（如菲利普莫里斯生产公司、日烟国际、英美烟草、雷诺烟草等）都在重点加强电子烟、低温烟等新型烟草制品的研发。电子烟、低温烟各有优势与劣势，如电子烟出烟迅速、烟雾量大，但香吃味与传统卷烟差别大；常规电加热低温烟香吃味与传统卷烟较接近，但起始出烟慢（起始抽吸时一般需等待约20秒）、烟雾量小。此外，电子烟与部分低温烟主要采用电阻式元件产热的方式加热成雾物质成雾供抽吸，由于电阻式元件加热有大量的热损失，这种加热方式的热效率不高。

磁感应加热技术是一种公知加热技术，其原理是：感应线圈在交变电流条件下其磁场不断变化，使位于其中的磁感受器导体材料中的电子做无规则运动产生涡电流，从而引起导体产生热量，且所产生热量与涡电流密度及导体电阻率成比例。由于磁感应加热技术存在响应快、热效率高等优势，目前已有多家机构与个人对该技术在电子烟或低温烟等上的应用进行了大量研究，并申请了许多专利。这些研究机构或个人主要有，国外的菲利普莫里斯生产公司、BAT，国内还有云南、川渝、广西、湖南、河南等中烟工业有限责任公司以及深圳的合元、施美乐、昂耐、佳品等公司与李文杰等个人，他们申请专利的公开号如CN105407750A、CN106163309A、CN105307516A、CN105595432A等。

这些磁感应加热抽吸装置一般仅有位于发烟物（发烟物主要包括发烟介质）外周的外发热器或处于发烟物里面的内发热器中的一种，这样要么仅使发烟物外周与外发热器接触及邻近的部分被加热产生烟雾，要么仅使发烟物里面与内发热器接触及邻近的部分被加热产生烟雾，因此往往抽吸完毕还有许多远离发热器的发烟物没有被充分加热产生烟雾供抽吸，故造成了较大资源浪费；同时这种仅有外发热器或内发热器的磁感应抽吸装置出烟的速度及每口出烟雾量也比不上同时具有外发热器与内发热器的抽吸装置。此外，这些磁感应烟草制品在用来加热发烟介质（发烟介质是发烟物的主要功能区，是用来产生烟雾与香气的物质）为固态的低温烟时，由于发烟介质与感受器导体位置彼此固定，因此感受器导体周围及邻近的发烟介质一旦被抽吸至烟雾量较少时就只能终止抽吸并舍弃发烟物，这样会带来以下问题，一是由于感受器导体周围及邻近的发烟介质一般容量有限，故用来可供抽吸并符合用户烟雾量要求的口数不多，一般仅有几口至十口左右，难以满足用户更大需求；二是还由于仅有感受器导体周围及邻近的发烟介质部分可用来产生烟雾，这样在抽吸过程中烟雾量及香气会随着抽吸的进行呈现小→大→小的变化，故抽吸前后的烟雾量与香气很难保持稳定一致，影响用户体验感。

同时，这些磁感应抽吸装置一般仅设计用来抽吸固态的低温烟发烟物或电子烟烟液，尚未有将它们在一种抽吸装置中同时进行抽吸以综合它们彼此优势、解决它们各自弱点的磁感应抽吸装置见诸报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种同时加热低温烟发烟物和电子烟烟液的磁感应复合抽吸装置，以综合电子烟和低温烟的优势，提升用户体验感。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种磁感应复合抽吸装置，包括依次连接的电源控制部、雾化部和抽吸部，所述雾化部包括中空的外壳体，外壳体的一端设有底座，外壳体内设有第一磁感应线圈，第一磁感应线圈所围成的腔体内设有第一加热件；其特征在于，还包括烟液雾化机构，所述烟液雾化机构设置于第一磁感应线圈所围成的腔体内或腔体外。

使用时，可将固态发烟物置于第一磁感应线圈所围成的腔体内，同时使得第一加热件伸入固态发烟物内。

作为本发明的一种实施方式，所述烟液雾化机构设置于第一磁感应线圈所围成的腔体内。

作为本发明的另一种实施方式，抽吸部的壳体内设有第二磁感应线圈，所述烟液雾化机构设置于第二磁感应线圈所围区域内。

所述烟液雾化机构包括容纳腔，所述容纳腔的进气口与大气连通，容纳腔的出气口与抽吸部的进气口连通；所述容纳腔内设有储液件，储液件内包裹有第二加热件。这样第二加热件与相应磁感应线圈配合作用，第二加热件发热对储液件进行加热，使得储液件内存储的烟液雾化。

所述第二加热件主要由强磁性导体材料制成，第二加热件的形状为针状、薄片状、柱状、螺旋状中的一种。

进一步地，当固态发烟物产生的烟雾量（低温烟）满足需要时，可将烟液雾化机构移出，或直接关掉烟液雾化机构的电源（如有），以节省电量并保证烟雾香气。

进一步地，烟液雾化机构与固态发烟物所在区域可通过串联或并联，将烟雾复合。

作为本发明的一种方案，所述第一加热件的一端固定于底座上，第一加热件的另一端伸入固态发烟物内。这样第一加热件容易与固态发烟物发生相对运动，方便调整固态发烟物位置，保证前后抽吸体验的一致性。

作为本发明的另一种方案，所述外壳体上开设有与外壳体内部相通的缺口，所述第一磁感应线圈位于外壳体的缺口段的部分的整体形状与外壳体的缺口段匹配；还包括与缺口匹配且可拆卸地安装于缺口处的磁感受导体支持件，所述第一加热件的一端固定于磁感受导体支持件上，且优选垂直固定于磁感受导体支持件上。

所述磁感受导体支持件铰接于外壳体上。

为了适应该种布置形式的第一加热件及磁感受导体支持件的启闭，作为一种方案，所述磁感应线圈由导线以平面螺旋形式绕制后，根据外壳体缺口段内部形状整体弯折而成。优选地，所述磁感应线圈由导线以平面方形螺旋形式绕制后，根据外壳体缺口段内部形状整体弯折而成。

进一步地，所述磁感受导体支持件上还布置有与其匹配组合并可供第一加热件自由通过的多孔清洁压板，该多孔清洁压板由非/弱磁材料组成。

多孔清洁压板的设置有利于及时清洁第一加热件上粘附的发烟物残渣，并便于将第一加热件从固态发烟物中拔出。

进一步地，所述底座、外壳体的非加热部分由陶瓷、玻璃、橡胶、弱磁感应金属材料、耐高温硅胶或聚四氟乙烯或其它耐高温高分子材料中的一种或多种材料制成。

还包括可伸缩套管，所述可伸缩套管的一端穿过第一磁感应线圈伸入外壳体内，固态发烟物设置于可伸缩套管内，可伸缩套管的另一端伸入抽吸部。

进一步地，所述伸缩套管包括多级彼此匹配的子套管。优选地，每级子套管靠近底座的一端设有止挡件，以防止右侧的子套管向底座移动距离过大。

进一步地，位于外壳体最深处的一级子套管可增配清洁锁紧导管。增配清洁锁紧套管，可便于将插入进来的发烟物锁紧，也便于将抽吸完后的发烟物拔出。

优选地，与第一磁感应线圈位置相对应的、最邻近固态发烟物的子套管由强磁性材料制成，构成对固态发烟物进行加热的“外加热件”，进一步提升加热效果，有利于快速将相应固态发烟物加热至所需温度，达到快速出烟雾和提供香气供抽吸以及提高发烟物利用率的目的。

可伸缩套管的设置，抽吸完前面一节，可以将可伸缩套管递进式推进一节，将固态发烟物未被加热部分推入加热区域，从而可保证抽吸口数，同时也最大程度地保障了抽吸前后一致性；无需再增加空管以延长烟支、方便抽吸；另外，抽吸端距离感应线圈较远，可减少或避免了磁对人的辐射影响，且可延长一次更换固态发烟物后的可抽吸时间。

进一步地，所述可伸缩套管横截面为圆形，这样可将发烟物做成烟支状的圆柱形，以充分利用现有卷烟机来生产低温烟固态发烟物。

所述第一磁感应线圈所围成的腔体内设有与外壳体匹配的内壳体，内壳体的左端与底座之间留有间隙；所述外壳体上开设有进气孔；空气依次经过进气孔、内壳体与外壳体之间的间隙、底座与内壳体之间的间隙进入第一磁感应线圈所围成的腔体所在位置。

优选地，所述可伸缩套管与内壳体匹配。进一步地，可伸缩套管可拆卸地内置于内壳体内，以便于清洁。

所述第一加热件主要由强磁性导体材料制成，第一加热件的形状为针状、薄片状、柱状、螺旋状中的至少一种。优选为针状，既有利于快速方便插入发烟物，又有利于提高发热速度。

进一步地，所述磁感受器导体材料由铁、镍、钴、铁氧体及其合金中的至少一种材料制成，优选为不锈钢材料。

进一步地，所述第一加热件和/或第二加热件表面覆盖有惰性材料层，所述惰性材料层由石英玻璃、工业搪瓷、釉、氟塑料、耐高温无毒的漆或树脂中的至少一种制成。这样有利于保护相应加热件不被高温环境下的发烟介质与烟雾腐蚀，避免加热件的组成金属或重金属溶解并被抽吸至烟雾中，保障抽吸安全性。

进一步地，所述第一加热件内紧密设置有用于采集第一加热件温度数据的温度传感器，所述电源控制部与温度传感器电连接。所述温度传感器每秒采集传输的温度数据不少于1次，更优选不少于2次。

当抽吸时温度感受器瞬时监测温度达到365℃，优选地达到280℃、更优选地达到180℃时，电源控制部自动停止供电，以实现温度的智能控制，并控制有害物的产生。

进一步地，所述电源控制部与雾化部通过螺纹、卡扣、磁吸或插拔连接，或者直接一体连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明所述的采用磁感应加热技术的抽吸装置，同时能加热低温烟固态发烟物和电子烟烟液并使它们形成烟雾，可有效组合低温烟和电子烟的优势。众所周知，电子烟烟液可由电阻式加热器、磁感应加热器、红外加热器等加热器加热雾化，或由超声振荡雾化，本发明方案之一是通过螺旋状磁感受加热器加热电子烟烟液，不仅热利用效率高，而且也能如电阻式加热的电子烟一样，能发挥快速出烟雾、烟雾量大的优势，有效克服了一般低温烟需等待十几秒甚至更长时间才能出烟雾的缺点。同时，优选通过对固态发烟物内、外同时加热，能快速提高发烟介质的周围及中间的温度，以促使烟雾产生速度加快，同时还能凭借较高且合适的温度将发烟介质烘焙出好的香气供抽吸，从而保证低温烟的香气好的优势能得以较好发挥，从而解决了电子烟香气和口感差的问题。由此看来，本装置将低温烟与电子烟的烟雾通过串联或并联混合抽吸，可有机组合低温烟和电子烟的优势，基本实现得到了一种同时具有低温烟和电子烟优势的、复合态的、可暂且称为“两态烟”或“液固烟”或“高仿烟”的新的新型烟草制品品类。

（2）采用本发明所述的抽吸装置，能最大限度地保障抽吸口数与抽吸前后一致性。本发明优选将低温烟的固态发烟物盛装在多级可伸缩套管内，由于第一加热件的功能区定位在磁感应线圈对应位置，一旦第一加热件接触的发烟介质烟雾量呈减少趋势时，可以将盛装发烟物的可伸缩套管连同可能存在的固态发烟物装载腔递进式推进一节再抽吸，从而可解决现有技术中可供加热抽吸的发烟物仅为一段被抽吸及由此带来的抽吸口数少、抽吸前后不均匀、不一致等相关技术难题。

（3）本发明抽吸装置及发烟物设计简单科学，实用性与安全性好。本发明所述低温烟的加热原理主要是模仿传统卷烟逐段燃烧的特性以保证抽吸均匀性，通过移动伸缩腔与设置内、外加热器，创造性地将磁感应抽吸装置的固态发烟物人为分成多段进行逐段递进加热抽吸，以保障抽吸口数，更重要的是保障了抽吸前后的均匀性，较常规技术常将发烟介质中的香味物质通过胶囊缓释、化学方法形成配位化合物等方法以提高抽吸前后均匀性更简单有效；而且该抽吸装置（特别是伸缩腔）制作简单、操作方便，可应用性强。同时，本发明所述的抽吸装置设置了温度采集与控制装置以避免发烟物被加热的温度过高带来的有害物含量也高的问题。本发明的第一加热件优选为针状，可方便快速插入；针状物的直径小，减轻了感应加热时内感受器导体（即第一加热件）过厚带来的趋肤效应，升温快而均匀；且第一加热件被发烟物完全包裹，线圈产生的热量也用来加热发烟介质，故热利用率高；且第一加热件能反复使用，避免了第一加热件常被丢弃带来的安全风险与资源浪费。通过第一加热件及“外加热件”同时加热低温烟的固态发烟物，能大幅提高该固态发烟物的周围及中间的被利用程度，减少了传统技术仅采用中心加热或周围加热造成的发烟物利用不充分的资源浪费。所述电磁感应加温装置的四周及盛装发烟物的腔体最内侧管除线圈对应位置外的其它管壁外侧可增设用于阻隔电磁辐射的电磁隔离软磁片或导电橡胶。这些技术措施的综合使用保障了本发明的科学性、安全性、环保性、可用性与用户体验感。

附图说明

图1是本发明第一种实施方式的磁感应复合抽吸装置结构示意图。

图2是本发明第一种实施方式的底座与第一加热件的位置关系示意图。

图3是本发明第一种实施方式的装载腔及相关部件示意图。

图4是本发明第二种实施方式的磁感应复合抽吸装置结构示意图。

图5是本发明第三种实施方式的磁感应复合抽吸装置的外壳体结构示意图（正视图）。

图6是本发明第三种实施方式的磁感受导体支持件及相关部件的示意图。

图7是本发明第三种实施方式中以平面方形螺旋形式绕置的线圈（中间状态）。

图8是图7中线圈整体弯折后形成的磁感应线圈（用于本发明第三种实施方式中时的形态）。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1至图3所示，一种适用于电子烟与低温烟的磁感应复合抽吸装置，包括依次连接的电源控制部1、雾化部2和抽吸部3，所述雾化部2包括中空的外壳体21，外壳体21的一端设有底座26，外壳体21内设有第一磁感应线圈22，第一磁感应线圈22所围成的腔体内设有固态发烟物25，所述固态发烟物25与第一磁感应线圈22对应的部分内设有第一加热件28；还包括烟液雾化机构，所述烟液雾化机构设置于第一磁感应线圈22所围围成的腔体内或腔体外。

所述烟液雾化机构设置于固态发烟物25与第一磁感应线圈22之间区域内。

所述烟液雾化机构包括容纳腔4，所述容纳腔4的进气口与大气连通，容纳腔4的出气口与抽吸部3的出气口或进气口连通；所述容纳腔4内设有储液件42，储液件42内包裹有第二加热件41。

所述第二加热件41主要由强磁性材料制成，第二加热件41的形状为针状。

所述磁感受导体支持件29铰接于外壳体21上。

还包括可伸缩套管24，所述可伸缩套管24的一端穿过第一磁感应线圈22伸入外壳体内，固态发烟物25设置于可伸缩套管24内，可伸缩套管24的另一端伸入抽吸部3；每一节子套管的左端设有止动件27。优选地，可在可伸缩套管24内设置与其匹配的装载腔241，装载腔241的右端开口，将固态发烟物25置于装载腔241内，第一加热件穿过装载腔241伸入发烟物内，进一步地，装载腔241可选用强磁性材料制作，这样装载腔241还可起到加热件的作用，从外部加热发烟介质。

所述第一磁感应线圈22与固态发烟物25之间设有与外壳体匹配的内壳体23，内壳体23的左端与底座26之间留有间隙；所述外壳体21上开设有进气孔212；空气依次经过进气孔212、内壳体与外壳体之间的间隙、底座与内壳体之间的间隙进入固态发烟物25所在位置。

所述第一加热件28主要由强磁性材料制成，第一加热件28的形状为针状，优选地，第一加热件28的左端固定于底座26上，以方便固态发烟物25与第一件加热件28相对位置的调整。

重复第一种实施方式，如图4所示，调整烟液雾化机构位置，在第一磁感应线圈右端的抽吸部3的壳体内设置第二磁感应线圈31，将烟液雾化机构设置于第二磁感应线圈31所围区域内；容纳腔4左侧的抽吸部壳体上设有进气孔32，容纳腔4的右端与抽吸部的抽吸口连通。

重复第二种实施方式，如图5至图8所示，改变第一加热件及第一磁感应线圈22的设置形式，在外壳体21上开设与外壳体21内部相通的缺口211，所述第一磁感应线圈22位于外壳体21的缺口段的部分的整体形状与外壳体的缺口段匹配；还包括与缺口211匹配且可拆卸地安装于缺口211处的磁感受导体支持件29，优选地，磁感受导体支持件29的一端铰接于外壳体上。所述第一加热件28的一端固定于磁感受导体支持件29上，磁感受导体支持件29上设有匹配的多孔清洁压板291，磁感受导体支持件29的内侧外边缘处设有密封圈292，以保证气密性；所述第一磁感应线圈22由导线以平面螺旋形式绕制后，根据外壳体缺口段内部形状整体弯折而成。优选地，所述第一磁感应线圈由导线以平面方形螺旋形式绕制后，根据外壳体缺口段内部形状整体弯折而成。作为另一种替代方案，就第一磁感应线圈22而言，依然可采用螺旋状的线圈，可将该螺旋状线圈分成两部分，一部分置于外壳体内，一部分置于磁感受导体支持件29内，只需待磁感受导体支持件29闭合到外壳体上时，两部分线圈可组合并连通形成一整体螺旋状线圈即可。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种磁感应复合抽吸装置，包括依次连接的电源控制部（1）、雾化部（2）和抽吸部（3），所述雾化部（2）包括中空的外壳体（21），外壳体（21）的一端设有底座（26），外壳体（21）内设有第一磁感应线圈（22），第一磁感应线圈（22）所围成的腔体内设有第一加热件（28）；其特征在于，还包括烟液雾化机构，所述烟液雾化机构设置于第一磁感应线圈（22）所围成的腔体内或腔体外。

2.根据权利要求1所述的磁感应复合抽吸装置，其特征在于，所述烟液雾化机构设置于第一磁感应线圈（22）所围成的腔体内。

3.根据权利要求1所述的磁感应复合抽吸装置，其特征在于，抽吸部（3）的壳体内设有第二磁感应线圈（31），所述烟液雾化机构设置于第二磁感应线圈（31）所围区域内。

4.根据权利要求1所述的磁感应复合抽吸装置，其特征在于，所述烟液雾化机构包括容纳腔（4），所述容纳腔（4）的进气口与大气连通，容纳腔（4）的出气口与抽吸部（3）的进气口连通；所述容纳腔（4）内设有储液件（42），储液件（42）内包裹有第二加热件（41）。

5.根据权利要求4所述的磁感应复合抽吸装置，其特征在于，所述第二加热件（41）主要由强磁性材料制成，第二加热件（41）的形状为针状、薄片状、柱状、螺旋状中的一种。

6.根据权利要求1所述的磁感应复合抽吸装置，其特征在于，所述外壳体（21）上开设有与外壳体（21）内部相通的缺口（211），所述第一磁感应线圈（22）位于外壳体（21）的缺口段的部分的整体形状与外壳体的缺口段匹配；还包括与缺口（211）匹配且可拆卸地安装于缺口（211）处的磁感受导体支持件（29），所述第一加热件（28）的一端固定于磁感受导体支持件（29）上。

7.根据权利要求1所述的磁感应复合抽吸装置，其特征在于，还包括可伸缩套管（24），所述可伸缩套管（24）的一端穿过第一磁感应线圈（22）伸入外壳体内，可伸缩套管（24）的另一端伸入抽吸部（3）。

8.根据权利要求1所述的磁感应复合抽吸装置，其特征在于，所述第一磁感应线圈（22）所围成的腔体内设有与外壳体匹配的内壳体（23），内壳体（23）的左端与底座（26）之间留有间隙；所述外壳体（21）上开设有进气孔（212）；空气依次经过进气孔（212）、内壳体与外壳体之间的间隙、底座与内壳体之间的间隙进入第一磁感应线圈（22）所围成的腔体所在位置。

9.根据权利要求1-8任一项所述的磁感应复合抽吸装置，其特征在于，所述第一加热件（28）主要由强磁性材料制成，第一加热件（28）的形状为针状、薄片状、柱状、螺旋状中的至少一种。