CN112120292A - 一种增强热交换效果的发烟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新型卷烟烟具领域，具体涉及一种增强热交换效果的发烟装置。所述发烟装置包括：烟支导入管(1)；所述烟支导入管(1)设置在所述发烟装置的上端，其为中空管结构，内部空腔为混气腔(1D)，其分为上导管(1F)和下导管(1J)，所述上导管(1F)和下导管(1J)之间设置有至少一个隔热垫。本发明首次将烟支导入管设计为上下可分离的部分，隔热垫对所述上导管和下导管做相对隔热处理，进一步起到了隔热作用，减少了下部加热杯和发热元件的热量向上部的传递。因此，与烟支滤棒接触的上导入管温度较低，极大减少与发烟装置烟支导入管接触的烟支滤棒支撑段材料不耐受加热体高温而发生热缩或热塌陷现象。
Description
技术领域
本发明属于新型卷烟烟具领域，具体涉及一种增强热交换效果的发烟装置。
背景技术
现有加热卷烟烟支由烟草段和滤棒两大部份组成，而滤棒又大多数都由靠近烟草段的支撑段、中部的降温段和消费者嘴唇接触的、末端的唇端三大部份组成。在加热卷烟烟支插入现有对烟支加热的烟具中时，由于烟支的烟草段部份较短，多数仅为10～15mm，最多不会超过20mm，大多数烟具都需将烟草段和(或)滤棒的支撑段部份一起插入烟具加热的腔体。此外，消费者在使用未针对某一品种(或品牌)烟支生产的通用型烟具时，会直接造成发热元件末端距离烟支滤棒的支撑段不足2mm，甚至已经深入到滤棒支撑段的头部的现象。在上述情况下，一旦对烟支进行正常加热抽吸时，就大概率会产生支撑段材料不耐受加热体高温而发生热缩或热塌陷现象。这不仅影响烟支后半段的抽吸(因支撑段热缩或热塌陷时，烟支变形或变软)，还直接影响到烟支的吸味。
申请人之前的设计了一种在折叠气道感应加热的发烟装置(申请号：2020110443853)通过设计了一种新型的烟支导入管减少烟具与烟支滤棒的接触面积以降低烟支滤棒上支撑段部份中材料的热缩现象。
本发明在上述专利(申请号：2020110443853)基础上进一步改进，期待进一步降低烟具对烟支滤棒上支撑段部份的热量传输，同时期待增强烟具的热交换效果，提高热量利用率。
发明内容：
本发明仅对上述专利(申请号：2020110443853)的烟具烟支导入管1部分进行改进，烟具的其余零部件如加热部分等均与申请号：2020110443853专利相同。在此说明书中不再详细说明。
本发明提供一种增强热交换效果的发烟装置，所述发烟装置包括：烟支导入管1；
其中，所述烟支导入管1设置在所述发烟装置的上端，其为中空管结构，内部空腔为混气腔1D，所述烟支导入管1上端部中心为第一导入孔1B、下端部中心为第二导入孔1E，所述第一导入孔1B的外环设置有若干个导气槽1C，所述混气腔1D的直径大于所述第一导入孔1B的直径，所述第二导入孔1E与第一导入孔1B直径相同且同轴，所述烟支导入管1下端具有至少一个进气道1A；
其中，所述烟支导入管1分为上导管1F和下导管1J，所述上导管1F和下导管1J之间设置有至少一个隔热垫。
优选地，所述上导管1F和下导管1J可拆卸连接、或者通过粘合剂固定。
优选地，所述上导管1F下端部和下导管1J上端部通过/形成上下适配的定位配合台1H实现两者定位配合，所述定位配合台1H的形状包括锥形台、或圆柱形台。
优选地，所述上导管1F下端部和下导管1J之间的凹槽或者空隙内设置有隔热垫，所述隔热垫本身未填充满上述凹槽或者空隙。
为了使上导管1F和下导管1J联接配合紧密，对于圆柱形台优选导热性能差，热阻大的无机耐高温粘合剂联接，当然也可以用传统的螺钉联接，对锥形台则可利用锥体的自锁兼定位功能固定。
所述上导管1F下端部和下导管1J上端部通过上下适配的定位配合台1H实现两者定位配合，或者所述上导管1F下端部一部分和下导管1J上端部一部分共同形成定位配合台1H。
优选地，当所述定位配合台1H的形状为圆柱形台时，所述上导管1F下端部包括阶梯状圆台，所述下导管1J上端部包括与其匹配的阶梯状圆台，两者共同形成定位配合台1H。
所述上导管1F和所述下导管1J两者接触面为上下两水平面和处于两水平面中间的竖直面，两个上水平面之间设置有上隔热垫1G，两个下水平面之间设置有下隔热垫1I。
优选地，当所述定位配合台1H的形状为锥形台时，所述上导管1F下端部包括锥形台，所述下导管1J上端部包括与其匹配的锥形台，所述上导管1F和所述下导管1J两者接触面为上下两水平面和处于两水平面中间的斜坡面，两个上水平面之间设置有上隔热垫1G，两个下水平面之间设置有下隔热垫1I。
隔热垫的目的：隔热垫对所述上导管1F和下导管1J做相对隔热处理，使得从下导管1J传来的感应加热的热量更多地仅集中在下导管1J上，只有相对少的部份通过定位配合台1H和热阻相对较大的隔热垫，才能传到上导管1F中，因此形成上导管1F的温度要稍低于下导管1J的温度。而上导管1F上的第一导入孔1B也仅是圆环的一部分须除去用于进气的多个导气槽1C对应的弧长，故与烟支滤棒中支撑段有直接接触的圆弧更少了，所以可以起到减少自烟具下部发热部份传来的热量，于是滤棒的支撑段部份受热收缩的现象可以比较明显的改善。
优选地，所述烟支导入管1的混气腔1D内还设置有：第一导气管1M、和第二导气管1N；
其中，所述第一导气管1M和第二导气管1N的高度均小于所述混气腔1D的最小高度，所述第一导气管1M和第二导气管1N的内径均小于所述混气腔1D的最小直径，两者轴线和所述混气腔1D轴线重合或平行设置，所述第一导气管1M上端部抵靠所述烟支导入管1上端内壁，所述第二导气管1N下端部抵靠所述烟支导入管1下端内壁；
所述第二导气管1N设置在所述进气道1A的内侧且包围在所述第一导气管1M外围，所述第一导气管1M和第二导气管1N两者之间存在空隙作为气流通道。
优选地，所述第一导气管1M、或第二导气管1N与所述烟支导入管1为一体式连接或可拆卸连接。
优选地，所述烟支导入管1内还设置有固定所述第一导气管1M、和第二导气管1N的固定部。
优选地，固定所述第一导气管1M、和第二导气管1N的固定部为设置在所述烟支导入管1内壁的至少一个上内凸出部1Q和至少一个下内凸出部1P；
其中，所述上内凸出部1Q与所述烟支导入管1上端内壁一体式连接，且相对该内壁向下突出到所述混气腔1D内；
所述下内凸出部1P设置在所述进气道1A的内侧，与所述烟支导入管1下端内壁一体式连接，且相对该内壁向上突出到所述混气腔1D内；所述第一导气管1M抵靠所述上内凸出部1Q的侧壁被限制在其内侧；所述第二导气管1N抵靠所述下内凸出部1P的侧壁被限制在其外侧。
本文的“外围”“外侧”中的“外”是指：远离所述发烟装置加热杯5中心轴线的方向。
本文的“内侧”的“内”是指：靠近所述发烟装置加热杯5中心轴线的方向。
优选地，所述上内凸出部1Q和下内凸出部1P为点状或者环状突出部。
所述第一导气管1M下端部与所述烟支导入管1下端内壁之间存在空隙作为气流通道。所述第二导气管1N上端部与所述烟支导入管1上端内壁之间存在空隙作为气流通道。所述第二导气管1N外壁与所述烟支导入管1内侧壁之间存在空隙作为气流通道。
优选地，所述第一导气管1M的内径等于或大于烟支的外径。
所述烟支导入管1材质选自：耐高温合成材料如PEEK塑胶等。
所述第一导气管1M材质选自：易加工、易导热的铝、铜或锌合金等，也可是耐高温的合成材料如PEEK塑胶等
所述第二导气管1N材质选自：易加工、易导热的铝、铜或锌合金等，也可是耐高温的合成材料如PEEK塑胶等
外界空气在所述混气腔1D内的流通路径和热交换过程如下：
当烟支插入发烟装置抽吸时，外界空气从分布在第一导入孔1B周向的导气槽1C进入与烟支外壁的空隙之间，进入到混气腔1D底部的同时，外界常温空气对发烟装置的已加热抽吸的烟支滤棒的外壁进行相对冷却。这部份空气再通过所述第一导气管1M下端部与所述混气腔1D之间的气流通道进入所述第一导气管1M和所述第二导气管1N之间的空隙中、然后向上流动到所述第二导气管1N上端部与所述混气腔1D之间的气流通道，再向下通过所述第二导气管1N外壁与所述混气腔1D内壁之间的气流通道进入进气道1A。
此过程中，气流在所述混气腔1D内折返多次，发烟装置内部传导过来的热量通过上导管1F和下导管1J对穿流混气腔1D的常温空气进行热交换，直到这些流经的空气也在吸烟者的抽吸负压作用下，通过进气道1A将初步加热的空气(经发热元件6所在的气流通道)最后送入烟支容纳腔。
与此同时，所述第一导气管1M和所述第二导气管1N也将从与其接触的烟支导入管1和发热元件的热辐射上获得最大的热量，当循环至此的空气穿行在所述第一导气管1M和所述第二导气管1N周围时，也对空气进行加热。
本发明的另外一种设计方案是：将所述第二导气管1N替换为以过盈配合方式安装插入所述进气道1A的环状分布的多个进气针1L。
所述进气针1L上端部进气孔与所述烟支导入管1内壁之间存在空隙，作为气流通道。
空气通过进气针1L内部的小孔将初步加热的空气送入加热腔，与此同时，从进气道1A端部插入的进气针1L也将从其下部的下导管1J的发热元件的热辐射和下导管1J上获得最大的热量，当循环至此的空气穿行其中时，也将发生对空气的加热。
所述进气针1L内孔直径为0.1～0.9mm。
优选的，所述进气针1L的上端部孔口为倾斜端面。这可以加速进气速率。也能防止安装时意外堵塞。
上述技术方案在不矛盾的前提下，可自由组合。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明设计了一种增强热交换效果的发烟装置，烟支导入管设计为上下可分离的部分，隔热垫对所述上导管和下导管做相对隔热处理，进一步起到了隔热作用，减少了下部加热杯和发热元件的热量向上部的传递。因此，与烟支滤棒接触的上导入管温度较低，极大减少与发烟装置烟支导入管接触的烟支滤棒支撑段材料不耐受加热体高温而发生热缩或热塌陷现象。
2、优选的技术方案中，本发明在烟支导入管内部设计了引导空气循环的第一导气管1M和第二导气管1N，空气在混气腔1D内可以进行多次往返，以更充分地进行热交换。外界空气对烟支导入管部分起到降温作用，烟支导入管和发热元件对空气起到预热作用。
附图说明
图1为实施例1的烟支导入管1的纵向截面示意图，图1a未插入烟支，图1b插入的烟支部分用虚线示意出。
图2为实施例1所述的发烟装置插入烟支后的纵向截面示意图。
图3为实施例2的烟支导入管1的纵向截面示意图，图3a未插入烟支，图3b插入的烟支部分用虚线示意出。
图4为实施例3所述的烟支导入管1的纵向截面示意图。
附图标记列表：
1、烟支导入管，1A、进气道，1B、第一导入孔，1C、导气槽，1D、混气腔，1E、第二导入孔，1F、上导管，1G、上隔热垫，1H、定位配台，1I、下隔热垫，1J、下导管，1K、一体式导管，1L、进气针，1M、第一导气管，1N、第二导气管，1P、下内凸出部，1Q、上内凸出部，
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步说明本发明的内容。
实施例1
如图1，一种增强热交换效果的发烟装置，所述发烟装置包括：烟支导入管1；烟具的其他零部件同申请号2020110443853；
其中，所述烟支导入管1设置在所述发烟装置的上端，其为中空管结构，内部空腔为混气腔1D，所述烟支导入管1上端部中心为第一导入孔1B、下端部中心为第二导入孔1E，所述第一导入孔1B的外环设置有若干个导气槽1C，所述混气腔1D的直径大于所述第一导入孔1B的直径，所述第二导入孔1E与第一导入孔1B直径相同且同轴，所述烟支导入管1下端具有至少一个进气道1A；
其中，所述烟支导入管1分为上导管1F和下导管1J，所述上导管1F和下导管1J之间设置有至少一个隔热垫。
所述第一导入孔1B的直径等于所述烟支容纳腔8的直径，均略大于插入烟支的外径。
在本实施例中，所述上导管1F下端部和下导管1J上端部通过形成上下适配的定位配台1H实现两者定位配合。所述定位配台1H的形状为锥形台，可利用锥体的自锁兼定位功能固定。所述定位配台1H由所述上导管1F下端部锥形台部分和所述下导管1J上端部锥形台部分共同形成。所述上导管1F和所述下导管1J两者接触面为上下两水平面和处于两水平面中间的斜坡面，两个上水平面之间设置有上隔热垫1G，两个下水平面之间设置有下隔热垫1I。上隔热垫1G和下隔热垫1I均为耐高温、隔热性能较好的硅胶垫。
当然，其他实施例中，所述上导管1F和所述下导管1J两者接触面还可以有其他形式，只要可实现上述功能即可。
所述烟支导入管1的混气腔1D内还设置有：第一导气管1M、和第二导气管1N；
其中，所述第一导气管1M和第二导气管1N的高度均小于所述混气腔1D的最小高度，所述第一导气管1M和第二导气管1N的内径均小于所述混气腔1D的最小直径，两者轴线和所述混气腔1D轴线平行设置，所述第一导气管1M上端部抵靠所述烟支导入管1上端内壁，所述第二导气管1N下端部抵靠所述烟支导入管1下端内壁，所述第二导气管1N设置在所述进气道1A的内侧且包围在所述第一导气管1M外围，所述第一导气管1M和第二导气管1N两者之间存在空隙作为气流通道。
所述第一导气管1M和第二导气管1N与所述烟支导入管1为分体式设计。
所述烟支导入管1内还设置有固定所述第一导气管1M和第二导气管1N位置的：上内凸出部1Q、下内凸出部1P；
其中，所述上内凸出部1Q为环状凸台，与所述烟支导入管1上端内壁连接，且相对该内壁向下突出到所述混气腔1D内；
所述下内凸出部1P为环状凸台，设置在所述进气道1A的内侧，与所述烟支导入管1下端内壁连接，且相对该内壁向上突出到所述混气腔1D内；所述第一导气管1M抵靠所述上内凸出部1Q的侧壁被限制在其内侧，和第二导气管1N抵靠所述下内凸出部1P的侧壁被限制在其外侧。
所述第一导气管1M下端部正对所述下内凸出部1P，与其之间存在空隙作为气流通道。所述第二导气管1N上端部正对所述上内凸出部1Q，与其之间存在空隙作为气流通道。所述第二导气管1N外壁与所述混气腔1D内侧之间存在空隙作为气流通道。
外界空气在所述混气腔1D内的流通路径和热交换过程如下：
当烟支插入发烟装置抽吸时，外界空气从分布在第一导入孔1B周向的导气槽1C进入与烟支外壁的空隙之间，进入到混气腔1D底部的同时，外界常温空气对发烟装置的已加热抽吸的烟支滤棒的外壁进行相对冷却。这部份空气再通过所述第一导气管1M下端部与所述混气腔1D之间的气流通道进入所述第一导气管1M和所述第二导气管1N之间的空隙中、然后向上流动到所述第二导气管1N上端部与所述混气腔1D之间的气流通道，再向下通过所述第二导气管1N外壁与所述混气腔1D内壁之间的气流通道进入进气道1A。此过程中，气流在所述混气腔1D内折返多次，发烟装置内部传导过来的热量通过上导管1F和下导管1J对穿流混气腔1D的常温空气进行热交换，直到这些流经的空气也在吸烟者的抽吸负压作用下，通过进气道1A将初步加热的空气送入烟支容纳腔8。与此同时，所述第一导气管1M和所述第二导气管1N也将从与其接触的烟支导入管1和发热元件6的热辐射上获得最大的热量，当循环至此的空气穿行在所述第一导气管1M和所述第二导气管1N周围时，也对空气进行加热。
图1a为烟支导入管1示意图。图1b为插入烟支后的烟支导入管1示意图。
当实施例1所述发烟装置插入烟支后的示意图为图2。
图2中显示了烟支各部份的位置、吸入气流、和气流的流向。
实施例2
一种增强热交换效果的发烟装置，所述发烟装置包括：烟支导入管1。
如图3所示，本实施例2与实施例1的区别为：将所述第二导气管1N替换为以过盈配合方式安装插入所述进气道1A的环状分布的多个进气针1L。
所述进气针1L的内孔直径为0.1～0.9mm。
将所述第一导气管1M替换为：与所述烟支导入管1为一体式连接的一体式导管1K。所述一体式导管1K内径等于所述第一导入孔1B的直径。所述一体式导管1K为薄壁导管。
图3a为烟支导入管1示意图。图3b为插入烟支后的烟支导入管1示意图。
实施例3
一种增强热交换效果的发烟装置，所述发烟装置包括：烟支导入管1。
如图4，与实施例1的区别为：所述上导管1F下端部和下导管1J上端部通过形成上下适配的定位配台1H实现两者定位配合。
所述定位配合台1H的形状为圆柱形台时，所述上导管1F下端部包括阶梯状圆台，所述下导管1J上端部包括与其匹配的阶梯状圆台，两者共同形成定位配合台1H。
所述上导管1F和所述下导管1J两者接触面为上下两水平面和处于两水平面中间的竖直面，两个上水平面之间设置有上隔热垫1G，两个下水平面之间设置有下隔热垫1I。
所述烟支导入管1的混气腔1D内未设置有：第一导气管1M、和第二导气管1N。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种增强热交换效果的发烟装置，其特征在于，所述发烟装置包括：烟支导入管(1)；
其中，所述烟支导入管(1)设置在所述发烟装置的上端，其为中空管结构，内部空腔为混气腔(1D)，所述烟支导入管(1)上端部中心为第一导入孔(1B)、下端部中心为第二导入孔(1E)，所述第一导入孔(1B)的外环设置有若干个导气槽(1C)，所述混气腔(1D)的直径大于所述第一导入孔(1B)的直径，所述第二导入孔(1E)与第一导入孔(1B)直径相同且同轴，所述烟支导入管(1)下端具有至少一个进气道(1A)；
其中，所述烟支导入管(1)分为上导管(1F)和下导管(1J)，所述上导管(1F)和下导管(1J)之间设置有至少一个隔热垫。
2.根据权利要求1所述的发烟装置，其特征在于，所述上导管(1F)和下导管(1J)可拆卸连接、或者通过粘合剂固定。
3.根据权利要求1所述的发烟装置，其特征在于，所述上导管(1F)下端部和下导管(1J)上端部通过/形成上下适配的定位配合台(1H)实现两者定位配合，所述定位配合台(1H)的形状选自锥形台、或圆柱形台。
4.根据权利要求1所述的发烟装置，其特征在于，所述上导管(1F)下端部和下导管(1J)之间的凹槽或者空隙内设置有隔热垫，所述隔热垫本身未填充满上述凹槽或者空隙。
5.根据权利要求1所述的发烟装置，其特征在于，所述烟支导入管(1)的混气腔(1D)内还设置有：第一导气管(1M)、和第二导气管(1N)；
其中，所述第一导气管(1M)和第二导气管(1N)的高度均小于所述混气腔(1D)的最小高度，所述第一导气管(1M)和第二导气管(1N)的内径均小于所述混气腔(1D)的最小直径，两者轴线和所述混气腔(1D)轴线重合或平行设置，所述第一导气管(1M)上端部抵靠所述烟支导入管(1)上端内壁，所述第二导气管(1N)下端部抵靠所述烟支导入管(1)下端内壁；
所述第二导气管(1N)设置在所述进气道(1A)的内侧且包围在所述第一导气管(1M)外围，所述第一导气管(1M)和第二导气管(1N)两者之间存在空隙作为气流通道。
6.根据权利要求5所述的发烟装置，其特征在于，所述第一导气管(1M)、或第二导气管(1N)与所述烟支导入管(1)为一体式连接或可拆卸连接。
7.根据权利要求5所述的发烟装置，其特征在于，所述烟支导入管(1)内还设置有固定所述第一导气管(1M)、和第二导气管(1N)的固定部。
8.根据权利要求7所述的发烟装置，其特征在于，固定所述第一导气管(1M)、和第二导气管(1N)的固定部为设置在所述烟支导入管(1)内壁的至少一个上内凸出部(1Q)和至少一个下内凸出部(1P)；
其中，所述上内凸出部(1Q)与所述烟支导入管(1)上端内壁一体式连接，且相对该内壁向下突出到所述混气腔(1D)内；
所述下内凸出部(1P)设置在所述进气道(1A)的内侧，与所述烟支导入管(1)下端内壁一体式连接，且相对该内壁向上突出到所述混气腔(1D)内；所述第一导气管(1M)抵靠所述上内凸出部(1Q)的侧壁被限制在其内侧；所述第二导气管(1N)抵靠所述下内凸出部(1P)的侧壁被限制在其外侧。
9.根据权利要求5所述的发烟装置，其特征在于，将所述第二导气管(1N)替换为以过盈配合方式安装插入所述进气道(1A)的环状分布的多个进气针(1L)。
10.根据权利要求8所述的发烟装置，其特征在于，所述上内凸出部(1Q)和下内凸出部(1P)为点状或者环状突出部。
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