CN109984380A - 非燃烧卷烟接触式加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种非燃烧卷烟接触式加热装置，以达到提高新型烟草制品加热效率、改善抽吸体验和节约能源的目的。本发明一种非燃烧卷烟接触式加热装置的技术方案包括：中空的加热套，所述加热套两端开口，且所述加热套的内腔壁上设有发热片；过渡结构，所述过渡结构与所述加热套的一端连接，烟支通过所述过渡结构插入到所述加热套的内腔中并与所述发热片相接触；底座，所述底座与所述加热套的另一端连接。
Description
技术领域
本发明属于新型烟草技术领域，涉及一种非燃烧卷烟接触式加热装置。以达到提高新型烟草制品加热效率、改善抽吸体验和节约能源的目的。
背景技术
传统卷烟采用点火燃烧加热，燃烧温度约900℃，燃烧过程会产生有害化学物质，造成环境污染。近年来，世界各大烟草公司都在研发新型烟草制品，加热不燃烧卷烟通过在不点火条件下加热烟丝，不仅能满足消费者的抽吸体验，而且能最大限度地减小烟草有害物质的释放量。
加热不燃烧卷烟装置加热原理主要有碳源加热(碳阴烧加热法，CN203676114U)、化学热加热(CN103190708A)和电加热(CN103734910A)，其中电加热方式应用相对较为成熟，其主要通过微加热器对烟支进行加热，目前基于MEMS技术的平板式微加热器技术较为成熟，应用较为广泛，此类微加热器的加热电阻采用的材料有扩散电阻、多晶硅、Pt等，其中金属型(如Pt)加热器可以精准控制温度，加热温度范围广(100—600℃)，高温稳定性好，能满足加热不燃烧卷烟的加热使用要求，因此如何将基于MEMS技术的平板式金属型微加热器应用于加热不燃烧卷烟的加热器的设计成为解决问题的关键。
发明内容
本发明提供一种非燃烧卷烟接触式加热装置，以达到提高新型烟草制品加热效率、改善抽吸体验和节约能源的目的。
本发明一种非燃烧卷烟接触式加热装置的技术方案包括：
中空的加热套，所述加热套两端开口，且所述加热套的内腔壁上设有发热片；
过渡结构，所述过渡结构与所述加热套的一端连接，烟支通过所述过渡结构插入到所述加热套的内腔中并与所述发热片相接触；
底座，所述底座与所述加热套的另一端连接。
优选的，所述发热片沿着所述加热套的轴线固定在所述加热套的内腔壁。
优选的，所述发热片上未设发热金属丝的一面贴紧所述加热套的内腔壁。
优选的，所述发热片为平面型或曲面型加热器件。
优选的，所述加热套由耐高温隔热材料或者金属材料覆盖隔热涂层构成。
优选的，所述过渡结构远离所述加热套的一端的内轮廓与烟支相匹配；所述过渡结构与所述加热套的开口相接触处的内轮廓与所述加热套的内腔相匹配；所述过渡结构另一端的内轮廓与所述加热套的外轮廓相匹配。
优选的，所述底座由底座内套和底座套组成，所述底座内套插接于所述加热套另一端，所述底座外套与所述底座内套通过嵌套方式配合。
优选的，所述底座外套为凸台结构，沿轴线设有通孔。
优选的，所述底座内套设有夹持结构和定位结构，所述夹持结构轮廓与所述加热套的内腔相适应并插接于所述加热套上，所述定位结构与所述底座外套上端面连接。
本发明在烟支插入口处设置过渡结构，能保证加热不燃烧卷烟烟支能平滑地进入加热套的内腔，提高消费者使用体验；同时过渡结构还能起到固定烟支的作用，提高了整体结构的紧凑性。
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是本发明所提供的第一种实施例结构示意图；
图2是本发明所提供的第二种实施例结构示意图；
图3是本发明提供的第一种实施例底部结构示意图；
图4是本发明提供的第二种实施例底部结构示意图；
图5是图1中加热结构俯视截面图；
图6是图2中加热结构俯视截面图；
图7是图1中过渡结构俯视图；
图8是图2中过渡结构俯视图；
图9是本发明所提供的第一种实施例前视截面图；
图10是本发明所提供的第二种实施例前视截面图。
图中：1—烟支，2—过渡结构，3—加热套，4—底座外套，5—底座内套，6—发热片，7—发热金属丝，8—耐热材料。
具体实施方式
本发明一种非燃烧卷烟接触式加热装置包括：
中空的加热套，所述加热套两端开口，且所述加热套的内腔壁上设有发热片；过渡结构，所述过渡结构与所述加热套的一端连接，烟支通过所述过渡结构插入到所述加热套的内腔中并与所述发热片相接触；底座，所述底座与所述加热套的另一端连接。
在上文提到的加热套中，加热套的内腔壁上设有发热片，发热片与烟支直接接触，其电源导线从加热套与底座连接端引出，并与外部电路连接。发热片与加热套的固定方式可采用粘接装配或嵌入装配。发热片为平面型加热器件，可以是微加热器、陶瓷发热片、云母发热片、薄膜发热片等，微加热器采用表面微加工技术，例如光蚀刻工艺等制成。
基于MEMS技术的平板式微加热器材质偏硬、脆，本发明采用粘接贴合与机械锁紧相结合的混合定位装配工艺对发热片进行固定，加工方法简单，加热元件易于更换，能在不影响热量利用率的条件下，保证较高的装配精度和结构稳定性，同时能提高发热片的使用寿命和抗摔能力。
基于MEMS技术的平板式微加热器属于面型微加热器，具有控温精准，加热温度范围广，高温稳定性好等优点，但由于其加热面是平面，如何将其应用于烟支加热器的设计成为解决问题的关键，本发明采用割线布置方式将平板式微加热器对称布置于加热腔内，与烟支直接接触，能保证与烟支较好的贴合度，实现多个加热面供热，烟草材料不仅有径向传热，也存在侧向传热，一定程度上改善烟支加热温度均匀性，同时最大程度的增大了加热面积和能量利用率，提高了烟草材料释放烟气的时间一致性。
发热片的结构长度尺寸是加热套轴向长度尺寸的0.6～1倍，其与烟支接触面和加热套轴线距离为烟支半径的0.8～1倍(0.7～1倍)。
加热套由隔热材料或者金属材料覆盖隔热涂层构成，例如不锈钢等。加热套长度尺寸为烟支长度尺寸的1～1.3倍。
在上文提到的过渡结构中，过渡结构远离加热套的一端内轮廓与烟支匹配，用于插入烟支；过渡结构与加热套连接的另一端内轮廓与加热套的外轮廓匹配，固定于所述加热套外侧面，且二者形成封闭连接；过渡结构与加热套开口相接触处的内轮廓与加热套的内腔相匹配。
本发明在烟支插入口处设置过渡结构，能保证加热不燃烧卷烟烟支能平滑地进入加热套的内腔，提高消费者使用体验；同时过渡结构还能起到固定烟支的作用，提高了整体结构的紧凑性；本发明采用分体插入式底座，加工方法简单，在底座底部预留了引线接口，便于安装和维修。
在上文提到的底座中，底座由底座内套和底座外套组成，底座内套插接于加热套另一端，底座外套与底座内套通过嵌套方式配合。底座外套为凸台结构，沿轴线设有通孔。底座内套设有夹持结构和定位结构，夹持结构轮廓与加热套内腔轮廓相适应，插接于加热套上，其底部设有小孔以便引出电源导线，即电源导线从加热套与底座连接端引出并与外部电路连接。定位结构与底座外套上端面连接。
底座外套由低导热系数绝缘耐高温材料制成，例如PEEK等。
在上文提到的烟支中，烟支可以是由烟丝构成的含有滤嘴的烟支，也可以是由其他形式构成的含有滤嘴的烟支，如薄片，也可以是其他形式的柱状烟草材料。
上文提及的非燃烧卷烟接触式加热装置可用于加热不燃烧卷烟烟具。
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。
实施例一
如图1、图3、图5、图7和图9所示，一种非燃烧卷烟接触式加热装置，包括依次连接的过渡结构2、加热套3、底座金属内套5和底座隔热套4。
过渡结构2远离加热套的一侧用于插入烟支1，加热套3的内腔壁上设有发热片6。烟支1通过过渡结构2插入到加热套3内腔中并与发热片6直接接触，且烟头与底座金属内套5保持一定距离。使用时，发热片6产生的热量直接传导至烟支1，有利于减少热量损失，提高热传导效率。
加热套3可由隔热材料或者金属材料覆盖隔热涂层制成，内腔为多边形结构(不局限于图中所示的正六边形结构)。
为了便于说明，本实施例中设定加热套3的内腔为六边形。过渡结构2内腔上部轮廓为与烟支直径相同的正圆，便于插入烟支1；中部(即过渡结构2与加热套3开口处相接触的位置)轮廓为正六边形(与加热套3的内腔一致)，且边线与发热片6和烟支的接触面对齐；下部轮廓为与加热套3直径相同的正圆。
发热片6通过粘接方式沿加热套3轴线固定于其内腔壁上，且发热片6上未印刷有发热金属丝7的一面紧贴加热套3内腔壁，发热片6与内腔壁壁面过渡处形成的空腔使用耐热材料8填充。如图5所示，当内腔为六边形结构时，发热片为六个并贴紧加热套3的内腔壁，两两相邻的发热片6的连接处填充有耐热材料8。
底座内套5与发热片接触面的对应引脚引出位置设有开孔以便引脚引出，且通过粘接方式与加热套3和发热片6连接，并与底座外套4通过粘接方式连接。
实施例二
如图2、图4、图6、图8和图10所示，一种非燃烧卷烟接触式加热装置，包括依次连接的过渡结构2、加热套3、底座内套5和底座外套4。
过渡结构2远离加热套的一侧用于插入烟支1，加热套3的内腔壁上设有发热片6。烟支1通过过渡结构2插入到加热套3内腔中并与发热片6直接接触，且烟头与底座金属内套5保持一定距离。
过渡结构2内腔上部轮廓为与烟支直径相同的正圆，中部与加热套3接触处轮廓边线与发热片6和烟支的接触面对齐，下部轮廓为与加热套3直径相同的正圆。使用时，发热片6产生的热量直接传导至烟支1，有利于减少热量损失，提高热传导效率。
加热套3可由隔热材料或者金属材料覆盖隔热涂层制成。与实施例一相区别的是，加热套3的内腔壁周向均匀设有三处凹槽(不局限于图中所示的三处)，凹槽宽度与发热片6宽度一致，且发热片6通过粘接方式沿加热套3轴线固定于凹槽处，且发热片6上未印刷有发热金属丝7的一面紧贴加热套3内腔壁。
底座内套5与发热片接触面的对应引脚引出位置设有开孔以便引脚引出，且通过粘接方式与加热套3和发热片6连接，并与底座外套4通过粘接方式连接。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，包括：
中空的加热套，所述加热套至少一端开口，且所述加热套的内腔壁上设有发热片。
2.根据权利要求1所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述中空加热套还包括过渡结构，所述过渡结构与所述加热套的一端连接，烟支通过所述过渡结构插入到所述加热套的内腔中并与所述发热片相接触；所述中空加热套还包括底座，所述底座与所述加热套的另一端连接。
3.根据权利要求1所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述发热片沿着所述加热套的轴线固定在所述加热套的内腔壁。
4.根据权利要求3所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述发热片未设发热金属丝的一面贴紧所述加热套的内腔壁，设发热金属丝的一面与被加热物直接接触。
5.根据权利要求1所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述发热片为平面或曲面型加热器件。
6.根据权利要求1所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述加热套由耐高温材料构成。
7.根据权利要求1所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述过渡结构远离所述加热套的一端的内轮廓尺寸大于或等于烟支直径；所述过渡结构与所述加热套的开口相接触处的内轮廓与所述加热套的内腔相匹配。
8.根据权利要求1所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述底座由底座内套和底座外套组成，所述底座内套插接于所述加热套另一端，所述底座外套与所述底座内套通过嵌套方式配合。
9.根据权利要求8所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述底座外套为凸台结构，沿轴线设有通孔。
10.根据权利要求9所述的非燃烧卷烟接触式加热装置，其特征在于，所述底座内套设有夹持结构和定位结构，所述夹持结构轮廓与所述加热套的内腔相适应并插接于所述加热套上，所述定位结构与所述底座外套上端面连接。
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