CN112335936B - 一种用于低温卷烟的加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低温卷烟的加热装置，包括：壳体，在壳体的内部设置有两端开口的筒体，筒体的外壁与壳体的内壁之间设置有夹层；燃料存储部，其设置在筒体的内部；烟草容纳部，其设置在壳体的侧壁上；加热部，其第一端部插设在烟草容纳部内，其第二端部与燃料存储部的燃料出口端呈间隔设置，加热部用于吸收燃料燃烧释放的热量并加热低温卷烟；以及尾气冷却部，其包括：蓄热部，其设置在夹层内；和出气管，出气管的末端穿过蓄热部连接出气口，出气口设置在壳体的侧壁上，出气管的始端与筒体的内部相连通，冷却后的尾气通过出气口排出。本发明能够通过燃料燃烧释放的热量加热低温卷烟，升温速度快，同时能够降低燃料燃烧后的尾气的温度。

Description

一种用于低温卷烟的加热装置

技术领域

本发明涉及一种用于低温卷烟的加热装置，属于低温卷烟技术领域。

背景技术

香烟是常见的吸烟制品，一般是将烟草烤干后切丝，并用纸卷成圆柱状。通常在抽吸端还会设置有过滤嘴。吸食时把其中一端点燃，然后在另一端用口吸出产生的烟雾。烟雾中含有的尼古丁能够通过呼吸系统进入血液，刺激大脑中的神经细胞分泌多巴胺产生愉悦感。但是，传统的烟草通常会含有焦油等大量有害物质。为降低烟草的危害，改善公众环境健康，相关研究人员提出加热不燃烧的吸烟制品，如低温卷烟，含尼古丁的烟油、烟液。

加热不燃烧的吸烟制品分为两种，一种是通过加热含有尼古丁的烟油使其雾化来代替传统香烟，如中国专利ZL03211903.8公开了一种非可燃性电子雾化香烟，中国专利ZL200420031182.0公开了一种雾化电子烟等。另一种是利用热量烘烤固体烟丝释放尼古丁的方式，如中国专利ZL201510447811.0公开了一种电加热吸烟装置。上述加热不燃烧的吸烟制品均是为给吸烟者提供无(或低)焦油含量的香烟，尽量减少对吸烟者和环境的危害。然而，由于加热不燃烧的吸烟制品一般采用电加热方式，因此，通常存在难以连续吸食、再充电时间长、受热元件升温慢、制作成本高等问题。

为克服上述问题，相关技术人员提出以火焰来加热烟油或烘烤烟丝的方案。如中国专利ZL201420057088.6公开了一种打火机式燃料加热型卷烟，中国专利ZL201621111124.8公开了一种燃气加热式吸烟制品等。然而，一种打火机式燃料加热型卷烟的设计方案过于简单，甚至没有出气口，易造成火焰无法稳定维持，同时也没有考虑装置外壁面的超温问题，装置外壁面的温过高容易造成使用者被烫伤。一种燃气加热式吸烟制品虽然设计了出气口，但是仅仅依靠燃料抽吸空气的方式很难使燃料和空气的混合物达到化学计量比，导致燃烧效率极低，易产生CO(一氧化碳)等有毒物质，且排气未经冷却，易烫伤使用者。同时，由于装置外壁面温度会在使用中持续升高，因此易发生烫伤。

进一步地，相关技术人员提出了催化燃烧的方式来加热烟油或烘烤烟丝的方案。如中国专利ZL200880126977.0公开了一种气雾装置和用于吸入物质的方法以及该装置的用法，中国专利申请CN201510003468.0公开了一种物质雾化的方法和系统等。然而，上述催化燃烧的方式依然是采用被动方式为燃烧提供氧气，可靠性差，且催化燃烧启动慢，易造成不完全燃烧，同时也未考虑装置外壁面的散热问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于低温卷烟的加热装置，能够通过燃料燃烧释放的热量加热低温卷烟，升温速度快，同时能够降低燃料燃烧后的尾气的温度。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于低温卷烟的加热装置，包括：壳体，在所述壳体的内部设置有两端开口的筒体，所述筒体的外壁与所述壳体的内壁之间设置有夹层；燃料存储部，其设置在所述筒体的内部，用于盛放燃料；烟草容纳部，其设置在所述壳体的侧壁上，用于盛放低温卷烟；加热部，其第一端部插设在所述烟草容纳部内，其第二端部与所述燃料存储部的燃料出口端呈间隔设置，所述加热部用于吸收所述燃料燃烧释放的热量并加热所述低温卷烟；以及尾气冷却部，其包括：蓄热部，其设置在所述夹层内，用于降低所述燃料燃烧后尾气的温度；和出气管，所述出气管的末端穿过所述蓄热部连接出气口，所述出气口设置在所述壳体的侧壁上，所述出气管的始端与所述筒体的内部相连通，冷却后的所述尾气通过所述出气口排出。

在一个具体实施例中，所述蓄热部与所述出气管呈管壳式换热，用于降低所述尾气的温度。

在一个具体实施例中，所述燃料存储部包括固定悬挂设置在所述筒体的内部且用于存储所述燃料的燃料罐，所述燃料罐通过管路连接燃料喷嘴，所述燃料喷嘴与所述加热部的所述第二端部的位置呈间隔相对设置，所述燃料通过所述燃料喷嘴喷出进行所述燃烧，所述加热部的所述第二端部吸收所述燃料燃烧释放的热量，所述热量传递至所述加热部的所述第一端部。在一个具体实施例中，在所述壳体的侧壁上设置有进气口，气流通过所述进气口进入所述壳体的内部，与所述燃料发生反应进行所述燃烧。

在一个具体实施例中，所述燃料喷嘴内的所述燃料通过抽吸空气或射流吸入空气的方式与所述空气进行部分预混，通过所述燃料喷嘴喷出进行扩散燃烧，所述空气通过所述进气口进入所述壳体内。

在一个具体实施例中，在所述燃料喷嘴与所述加热部之间且靠近所述燃料喷嘴的位置设置有用于稳定所述燃烧的多孔介质稳燃器。

在一个具体实施例中，所述燃料燃烧时，所述燃料喷嘴上的周侧火焰包围中部火焰，且所述中部火焰大于所述周侧火焰，用于稳定所述燃烧且防止熄火。

在一个具体实施例中，所述燃料燃烧释放的热量与所述加热部的吸热量和散热量达到热平衡，使所述加热部的温度满足所述低温卷烟的加热需要。

在一个具体实施例中，所述燃料罐通过链条固定悬挂设置在所述筒体的内部，所述链条的第一端紧固连接在所述燃料罐的外壁上，所述链条的第二端紧固连接在所述壳体的内壁上。

在一个具体实施例中，所述尾气冷却部包括设置在壳体底部的风扇，所述风扇的顶部与所述燃料罐的底部呈间隔相对设置，在所述风扇的顶部与所述燃料罐的底部之间设置有介质通道，在所述燃料阀的底部设置有充燃料阀。

在一个具体实施例中，在所述燃料罐与所述管路连接的位置设置有用于控制所述燃料流量的控制阀，所述控制阀通过连接杆连接打火控制部，所述打火控制部滑动设置在所述壳体的侧壁上，所述连接杆的第一端与所述控制阀动连接，所述连接杆的第二端与所述打火控制部紧固连接。

在一个具体实施例中，在所述壳体的内侧侧壁上固定设置有点火器，所述点火器通过点火线路点燃所述燃料，在所述点火器上设置有点火开关，所述点火开关的自由端延伸出所述壳体外壁。

在一个具体实施例中，所述打火控制部向靠近所述点火器的方向滑动，驱动所述连接杆打开所述控制阀，所述打火控制部继续向靠近所述点火器的方向滑动，触动所述点火开关打开所述点火器，点燃所述燃料。

在一个具体实施例中，所述点火线路的连接端与所述点火器电连接，所述点火线路的自由端穿过所述筒体的侧壁设置在所述壳体内靠近所述燃料喷嘴的位置。

在一个具体实施例中，所述点火器为压电陶瓷点火器或电弧点火器；所述压电陶瓷点火器采用压电陶瓷点火，所述电弧点火器采用升压线圈进行电弧点火。

在一个具体实施例中，所述风扇、所述燃料罐、所述燃料喷嘴、所述加热部以及所述烟草容纳部分别与所述筒体和所述壳体呈同轴设置。

在一个具体实施例中，在所述壳体的底部设置有底座，所述风扇的底部固定设置在所述底座上，在所述底座的内侧设置有电池，用于为所述风扇供电。

在一个具体实施例中，所述尾气冷却部还包括设置在所述壳体内壁上的第一隔热层。

在一个具体实施例中，所述加热部的所述第一端部与所述第二端部之间通过连接部连接，所述第一端部包括用于加热所述低温卷烟的加热棒，所述第二端部包括用于吸收所述燃料释放的热量且呈间隔设置的多个翅片，所述加热棒的连接端紧固连接在所述连接部的第一侧，多个所述翅片的连接端分别紧固连接在所述连接部的第二侧。

在一个具体实施例中，多个所述翅片和所述加热棒分别与所述连接部呈垂直设置，相邻的两所述翅片之间形成介质通道。

在一个具体实施例中，多个所述翅片由内向外呈阶梯状布置在所述连接部的第二侧，且周侧的所述翅片的长度大于中部的所述翅片的长度。

在一个具体实施例中，所述烟草容纳部包括烟筒套，所述烟筒套的第一端设置在所述壳体的内部，所述烟筒套的第二端设置在所述壳体的外部，所述加热部的所述第一端部穿过所述烟筒套的第一端设置在所述烟筒套的内部，用于加热所述低温卷烟。

在一个具体实施例中，所述烟筒套采用金属或陶瓷材料制成，在所述烟筒套的外壁上设置有第二隔热层。

在一个具体实施例中，所述第一隔热层和所述第二隔热层均采用多孔纤维材料制成。

在一个具体实施例中，所述多孔纤维材料为高硅氧玻璃纤维。

在一个具体实施例中，所述蓄热部采用相变蓄热材料制成。

在一个具体实施例中，所述相变蓄热材料为石蜡。

在一个具体实施例中，所述出气管采用金属材料制成。

在一个具体实施例中，所述出气管采用黄铜、紫铜、铝和/或不锈钢制成。

在一个具体实施例中，所述管路采用橡胶、不锈钢、铜和/铝制成。

在一个具体实施例中，所述加热部采用黄铜、紫铜、铝和/或不锈钢制成。

在一个具体实施例中，所述多孔介质稳燃器采用铂和/钯制成。

在一个具体实施例中，所述出气口距离所述壳体底部的距离大于所述进气口距离所述壳体底部的距离。

在一个具体实施例中，所述进气口和所述出气口分别为一个或多个。

在一个具体实施例中，所述出气口为多个时，多个所述出气口呈间隔设置。

在一个具体实施例中，所述进气口为多个时，多个所述进气口呈间隔设置。

在一个具体实施例中，所述进气口的数量与所述出气管的数量相等。

在一个具体实施例中，所述加热棒的横截面设置成圆形、方形或三角形，所述翅片的横截面设置成方形。

在一个具体实施例中，所述壳体和所述筒体的横截面分别设置成圆形。

在一个具体实施例中，所述燃料为气体燃料或液体燃料。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明设置了燃料存储部，采用燃料燃烧释放的热量能够间接对低温卷烟进行加热，升温速度快，同时，加热装置设置了尾气冷却部，能够有效降低燃料燃烧后的尾气和壳体侧壁的温度，加热效果好。2、本发明设置了燃料罐，燃料罐中燃料的能量密度大，能够实现多根低温卷烟持续抽吸。3、本发明设置了蓄热部，蓄热部与出气管呈管壳式换热，能够简洁高效地降低尾气和壳体侧壁的温度，避免烫伤使用者，安全性好。4、本发明设置了风扇，能够为燃烧提供空气，并驱动壳体内部的气流沿固定方向流动，同时能够对燃料喷嘴和蓄热部进行冷却，进一步提高尾气和壳体侧壁的冷却效果。5、本发明设置了打火控制部，通过打火控制部的滑动点燃燃料，简洁高效，灵活性好。6、本发明设置了第一隔热层，能够隔绝火焰，降低壳体的侧壁温度，并使燃烧后多余的热量被蓄热部吸收。7、本发明设置了多个翅片，高温燃烧气体能够与多个翅片进行充分换热，从而能够高效地吸收燃料燃烧释放的热量，并将高温尾气导向出气管。8、本发明的多个翅片由内向外呈阶梯状布置在连接部的第二侧，且周侧的翅片的长度大于中部的翅片的长度，能够充分吸收燃料燃烧释放的热量。9、本发明相邻的两翅片之间形成介质通道，能够便于吸收燃料燃烧释放的热量，提高吸热效率。10、本发明燃料燃烧的尾气在排出壳体前布置在壳体的内部，能够避免尾气对使用者造成伤害。11、本发明结构简单，使用方便，经济性好。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明的用于低温卷烟的加热装置的一个具体实施例的结构示意图；

图2是本发明的用于低温卷烟的加热装置的一个具体实施例的中部横截面的结构示意图；

图3是本发明的用于低温卷烟的加热装置的一个具体实施例的加热部的结构示意图；

图4是本发明的用于低温卷烟的加热装置的实施例一在燃料燃烧开始后，加热棒根部温度随时间变化的示意图；

图5是本发明的用于低温卷烟的加热装置的实施例一在燃料燃烧开始后，壳体的外壁温度随时间变化的示意图；

图6是是本发明的用于低温卷烟的加热装置的实施例一在燃料燃烧开始后，出气口的排气温度随时间变化的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施烟草容纳部例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1、图2所示，本发明提出的用于低温卷烟的加热装置，包括壳体1，在壳体1的内部设置有两端开口的筒体2，筒体2的外壁与壳体1的内壁之间设置有夹层3；燃料存储部4，燃料存储部4设置在筒体2的内部，用于盛放燃料；烟草容纳部5，烟草容纳部5设置在壳体1的侧壁上，用于盛放低温卷烟；加热部6，加热部6的第一端部61插设在烟草容纳部5内，加热部6的第二端部62与燃料存储部4的燃料出口端呈间隔设置，加热部6用于吸收燃料燃烧释放的热量并加热低温卷烟；以及尾气冷却部7，尾气冷却部7包括蓄热部71，蓄热部71设置在夹层3内，用于降低燃料燃烧后尾气的温度；和出气管72，出气管72的末端穿过蓄热部71连接出气口73，出气口73设置在壳体1的侧壁上，出气管72的始端与筒体2的内部相连通，冷却后的尾气通过出气口73排出。本发明的燃料燃烧释放的热量能够间接对低温卷烟进行加热，且升温速度快。同时，尾气冷却部7能够有效降低燃料燃烧后的尾气的温度，进而能够降低壳体1侧壁的温度。

进一步地，蓄热部71与出气管72呈管壳式换热(如图2所示)，能够简洁高效地降低出气管72内的尾气，进而能够降低壳体1侧壁的温度，避免烫伤使用者，安全性好。

进一步地，燃料存储部4包括固定悬挂设置在筒体2的内部且用于存储燃料的燃料罐41，燃料罐41通过管路42连接燃料喷嘴43，燃料喷嘴43与加热部6的第二端部62的位置呈间隔相对设置，燃料通过燃料喷嘴43喷出进行燃烧，加热部6的第二端部62能够吸收燃料燃烧释放的热量，且该热量能够传递至第一端部61，第一端部61能够加热放置在烟草容纳部5内的低温卷烟。由于燃料的能量密度大，因此燃料罐41内的燃料能够支持多支低温卷烟进行连续抽吸。

在一个具体的实施例中，燃料罐41通过链条固定悬挂设置在筒体2的内部，链条的第一端紧固连接在燃料罐41的外壁上，链条的第二端紧固连接在壳体1的内壁上。

进一步地，在壳体1的侧壁上设置有进气口11，气流通过进气口11进入壳体1的内部，与燃料发生反应进行燃烧。优选的，气流为空气。

在一个具体的实施例中，燃料喷嘴43内的燃料通过抽吸空气或射流吸入空气的方式与空气进行部分预混，通过燃料喷嘴43喷出进行扩散燃烧，燃烧效果好。具体的，在燃料喷嘴43中部利用燃料流速抽吸空气或射流吸入空气，然后在燃料喷嘴43的上方进行扩散燃烧。

在一个具体的实施例中，在燃料喷嘴43与加热部6之间且靠近燃料喷嘴43的位置设置有用于稳定燃烧的多孔介质稳燃器，能够进一步提高燃烧效果。

在一个具体的实施例中，多孔介质稳燃器采用铂和/钯制成。

在一个具体的实施例中，燃料燃烧时，燃料喷嘴43上的周侧火焰包围中部火焰，且中部火焰大于周侧火焰，能够稳定燃烧且防止熄火。

在一个具体的实施例中，燃料燃烧释放的热量与加热部6的吸热量和散热量达到热平衡，使加热部6的温度能够满足低温卷烟的加热需要。优选的，加热部6的温度维持在330～350摄氏度，能够防止温度过高，有利于连续抽吸低温卷烟。

在一个具体的实施例中，出气口73距离壳体1底部的距离大于进气口11距离壳体1底部的距离。

进一步地，筒体2的底部位于出气口73的上方。

在一个具体的实施例中，进气口11和出气口73的数目能够根据实际需要进行设置。进气口11和出气口73分别为一个或多个。

在一个具体的实施例中，出气口73为多个时，多个出气口73呈间隔设置，能够快速地排出尾气。

在一个具体的实施例中，进气口11为多个时，多个进气口11呈间隔设置，能够提高空气的进入量。

在一个优选的实施例中，进气口11的数量与出气管72的数量相等。

在一个具体的实施例中，管路42采用橡胶、不锈钢、铜和/铝制成。

在一个具体的实施例中，蓄热部71采用相变蓄热材料制成。优选的，相变蓄热材料为石蜡。

在一个具体的实施例中，出气管72采用金属材料制成。优选的，出气管72采用黄铜、紫铜、铝和/或不锈钢制成。

进一步地，尾气冷却部7包括设置在壳体1底部的风扇74，风扇74的顶部与燃料罐41的底部呈间隔相对设置，在风扇74的顶部与燃料罐41的底部之间设置有介质通道，能够便于气流流通。在燃料罐41的底部设置有充燃料阀，燃料罐41内的燃料燃烧完全后，利用充燃料阀进行充燃料，这样，燃料罐41能够持续使用。风扇74能够为燃烧提供空气，并驱动壳体1内部的气流沿固定方向流动，同时能够对燃料喷嘴43和蓄热部71进行冷却，进一步提高尾气和壳体1侧壁的冷却效果。

在一个具体的实施例中，风扇74的额定电压为5V(伏)，风扇的直径为1～3cm(厘米)。风扇的额定功率为0.1～0.4W(瓦)。风扇74的功耗能够低于电加热功耗。

在一个具体的实施例中，在壳体1的底部设置有底座12，风扇74的底部固定设置在底座12上。优选的，底座12与壳体1之间可拆卸连接。风扇74与底座12之间可拆卸连接。

在一个具体的实施例中，在底座12的内侧设置有电池8，能够为风扇74供电。采用3.7伏或5伏直流供电。一块电压为5伏、电量为400mAh(毫安时)的电池8最长能够持续供电20小时，能够进行长时间的抽吸。

在一个具体的实施例中，风扇74、燃料罐41、燃料喷嘴43、加热部6以及烟草容纳部5分别与筒体2和壳体1呈同轴设置。

进一步地，在燃料罐41与管路42连接的位置设置有用于控制燃料流量的控制阀44，能够通过旋转控制阀44的阀门松紧度或阀门开启程度来控制出气流量，通过手动或电动调节至合适位置，使得燃料燃烧释放的热量与加热部6的吸热量和散热量达到热平衡，从而使加热部6的温度能够满足低温卷烟的加热需要。控制阀44通过连接杆连接打火控制部45，打火控制部45滑动设置在壳体1的侧壁上。其中，连接杆的第一端与控制阀44动连接，连接杆的第二端与打火控制部45紧固连接。通过手动或电动控制打火控制部45在壳体1的侧壁滑动，点燃燃料，简洁高效，灵活性好。

在一个具体的实施例中，在壳体1的内侧侧壁上固定设置有点火器46，点火器46通过点火线路点燃燃料。在点火器46上设置有点火开关，点火开关的自由端延伸出壳体1的外壁。

在一个具体的实施例中，打火控制部45向靠近点火器46的方向滑动，驱动连接杆打开控制阀44，打火控制部45继续向靠近点火器46的方向滑动，触动点火开关打开点火器46，点燃燃料。打火控制部45能够控制控制阀44和点火器46，简洁高效。点火结束后，打火控制部45能够手动或电动复位。

在一个具体的实施例中，点火线路的连接端与点火器46电连接，点火线路的自由端穿过筒体2的侧壁设置在壳体1内靠近燃料喷嘴43的位置。具体的，点火器46产生的高压电火花或高压电流通过点火线路射向燃料喷嘴43的上方，将燃料引燃。

在一个具体的实施例中，点火器46为压电陶瓷点火器或电弧点火器。其中，压电陶瓷点火器采用压电陶瓷点火。电弧点火器采用升压线圈进行电弧点火。如以压电陶瓷点火器为例，压电陶瓷点火器在机械应力的作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷。因此，当压电陶瓷点火器受到冲击压力时，能够将机械能转化为电能，并在尖端放出瞬时的高压电火花，点燃燃料。

在一个具体的实施例中，尾气冷却部7还包括设置在壳体1内壁上的第一隔热层75，能够隔绝火焰，降低壳体1的外壁温度，使燃烧后多余的热量被蓄热部71吸收。

在一个具体的实施例中，第一隔热层75采用多孔纤维材料制成。优选的，多孔纤维材料为高硅氧玻璃纤维。

在一个具体的实施例中，如图3所示，加热部6的第一端部61与第二端部62之间通过连接部63连接，第一端部61包括加热棒611，加热棒611部分插设在烟草容纳部5内(如图1所示)。第二端部62包括多个间隔设置的翅片621，加热棒611的连接端紧固连接在连接部63的第一侧，多个翅片621的连接端分别紧固连接在连接部63的第二侧，高温燃烧气体与多个翅片621进行充分换热，多个翅片621能够高效地吸收燃料燃烧释放的热量，并将高温尾气导向出气管72。

在一个具体的实施例中，多个翅片621和加热棒611分别与连接部63呈垂直设置。相邻的两翅片621之间形成介质通道，能够便于吸收燃料燃烧释放的热量，提高吸热效率。

在一个具体的实施例中，多个翅片621由内向外呈阶梯状布置在连接部63的第二侧，且周侧的翅片621的长度大于中部的翅片621的长度，能够充分吸收燃料燃烧释放的热量。

在一个具体的实施例中，各翅片621的长度均不同。

在一个具体的实施例中，加热棒611的横截面为圆形、方形或三角形。

在一个具体的实施例中，翅片621的横截面设置成方形，进一步提高吸热效率。

在一个具体的实施例中，连接部63为圆盘结构。

在一个具体的实施例中，加热部6采用黄铜、紫铜、铝和/或不锈钢制成。

在一个具体的实施例中，烟草容纳部5包括烟筒套51，烟筒套51的第一端设置在壳体1的内部，烟筒套51的第二端设置在壳体1的外部。加热部6的第一端部61穿过烟筒套51的第一端设置在烟筒套51的内部，能够加热低温卷烟。

在一个具体的实施例中，烟筒套51采用金属或陶瓷材料制成。在烟筒套51的外壁上设置有第二隔热层。

在一个具体的实施例中，第二隔热层采用多孔纤维材料制成。优选的，多孔纤维材料为高硅氧玻璃纤维。

在一个具体的实施例中，壳体1和筒体2的横截面分别设置成圆形。

在一个具体实施例中，燃料为气体燃料或液体燃料，相对应电加热而言，再充液或充气的时间短。优选的，燃料为液体丁烷。

在一个具体实施例中，燃料燃烧为明火燃烧或无焰燃烧。

下面列举一具体的实施例

实施例一

在上述实施例的基础上，如图1所示，本实施例的用于低温卷烟的加热装置，外壳1采用6061铝加工而成，壳体1的直径为35mm(毫米)，高度为110毫米。底座12采用树脂材料3D打印而成。

燃料喷嘴43为直冲式射流喷嘴，采用多个周侧小火焰稳定中心大火焰的方式，燃料喷嘴43最大处外径为8毫米，高度为27毫米。加热部6采用紫铜制成，周侧的多个翅片621围成的圆形的直径为11毫米，多个翅片621形成阵列，中部翅片621的长度为1.5毫米，最外侧多个翅片621的长度均为4毫米，由中心向外发散的角度约120度。加热棒611长度18毫米，其中15毫米插入烟筒套51的内部，加热棒611的直径为2毫米；烟筒套51的外径为10毫米，内径为8毫米，深度15毫米，采用黄铜制成。本实施例中所使用的低温卷烟为湖北中烟工业有限责任公司生产的加热不燃烧型COO烟弹，COO烟弹的烟丝部分长度为15毫米，适宜的加热温度约340摄氏度。点火器46为压电陶瓷点火器。

燃料罐41采用铝合金制成，充液体积约1899立方毫米，燃料采用液态丁烷，热效率仅为20％，低温卷烟加热功率为2瓦，一根低温卷烟需要连续加热5min(分钟)，该燃料罐41能够维持18根低温卷烟的连续抽吸。控制阀44采用打火机阀门。管路42采用橡胶管道。打火控制部45采用滑动式控制部件，能够控制阀44与点火器46。多个进气口11间隔设置在壳体1的侧壁上且位于底座12的上方，呈分段式分布，进气口11的数量与出气管72的数量相同，进气口11和出气管72均为7个。多个出气口73间隔设置在壳体1侧壁上，出气口73的数量与出气管72的数量相同。

风扇74采用直径为19毫米的微型风扇，风扇74的横截面为方形，边长约20毫米，额定电压5伏，功率0.15瓦，风扇74固定设置在底座12上。蓄热部71采用石蜡作为吸热材料，其熔点为48摄氏度，比热容约2.4J/g·K(焦每克开氏度)，熔解热约为220J/g(焦每克)，石蜡填充量约为27克；出气管72采用外径为6.5毫米且内径为6.1毫米的黄铜管。第一隔热层75采用1毫米厚的高硅氧玻璃纤维，均匀覆盖于壳体1的内表面。电池8采用400毫安时锂电池，额定电压3.7伏。

采用实验测量的方式，对加热棒611温度、壳体1的外壁温度、出气口73的温度随时间的变化进行了测量，结果如图4～6所示。

如图4所示，本实施例的加热棒611在15s(秒)内能够达到该低温卷烟的抽吸温度，即340摄氏度。当加热棒611的温度达到340摄氏度后，通过手工调节控制阀44，能够维持加热棒611的温度在330～350摄氏度达到热平衡，防止产生过热问题，能够实现连续抽吸。

如图5所示，壳体1外壁的测量点设置在平行于出气管72入口处的位置。能够看到，即使壳体1内部存在燃烧的火焰，由于蓄热部71的储热作用和风扇74送风的冷却作用，壳体1的外壁温度上升十分缓慢，且在点火后80秒仅上升13摄氏度，到达30.6摄氏度。此时的壳体1的温度近似于壳体1内部的蓄热部71的温度，而该实施例中石蜡的熔点在48摄氏度，其储量至少能够维持751.4秒(12.5分钟)的不间断燃烧也不会导致壳体1的温度超过48℃。

如图6所示，本实施例点火后的80秒内，出气口73的排气温度一直处于45摄氏度以内。此温度的气体混入空气中后能够进一步降低排气温度，从而避免对握持的使用者造成伤害。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (40)

1.一种用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，包括：

壳体，在所述壳体的内部设置有两端开口的筒体，所述筒体的外壁与所述壳体的内壁之间设置有夹层；

燃料存储部，其设置在所述筒体的内部，用于盛放燃料；

烟草容纳部，其设置在所述壳体的侧壁上，用于盛放低温卷烟；

加热部，其第一端部插设在所述烟草容纳部内，其第二端部与所述燃料存储部的燃料出口端呈间隔设置，所述加热部用于吸收所述燃料燃烧释放的热量并加热所述低温卷烟；以及

尾气冷却部，其包括：

蓄热部，其设置在所述夹层内，用于降低所述燃料燃烧后尾气的温度；和

出气管，所述出气管的末端穿过所述蓄热部连接出气口，所述出气口设置在所述壳体的侧壁上，所述出气管的始端与所述筒体的内部相连通，冷却后的所述尾气通过所述出气口排出；

所述出气管沿所述壳体的纵向轴线方向延伸；

所述出气口位于所述壳体的下部。

2.根据权利要求1所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述蓄热部与所述出气管呈管壳式换热，用于降低所述尾气的温度。

3.根据权利要求2所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述燃料存储部包括固定悬挂设置在所述筒体的内部且用于存储所述燃料的燃料罐，所述燃料罐通过管路连接燃料喷嘴，所述燃料喷嘴与所述加热部的所述第二端部的位置呈间隔相对设置，所述燃料通过所述燃料喷嘴喷出进行所述燃烧，所述加热部的所述第二端部吸收所述燃料燃烧释放的热量，所述热量传递至所述加热部的所述第一端部。

4.根据权利要求3所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，在所述壳体的侧壁上设置有进气口，气流通过所述进气口进入所述壳体的内部，与所述燃料发生反应进行所述燃烧。

5.根据权利要求4所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述燃料喷嘴内的所述燃料通过抽吸空气或射流吸入空气的方式与所述空气进行部分预混，通过所述燃料喷嘴喷出进行扩散燃烧，所述空气通过所述进气口进入所述壳体内。

6.根据权利要求3所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，在所述燃料喷嘴与所述加热部之间且靠近所述燃料喷嘴的位置设置有用于稳定所述燃烧的多孔介质稳燃器。

7.根据权利要求3所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述燃料燃烧时，所述燃料喷嘴上的周侧火焰包围中部火焰，且所述中部火焰大于所述周侧火焰，用于稳定所述燃烧且防止熄火。

8.根据权利要求3所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述燃料燃烧释放的热量与所述加热部的吸热量和散热量达到热平衡，使所述加热部的温度满足所述低温卷烟的加热需要。

9.根据权利要求3所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述燃料罐通过链条固定悬挂设置在所述筒体的内部，所述链条的第一端紧固连接在所述燃料罐的外壁上，所述链条的第二端紧固连接在所述壳体的内壁上。

10.根据权利要求4所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述尾气冷却部包括设置在壳体底部的风扇，所述风扇的顶部与所述燃料罐的底部呈间隔相对设置，在所述风扇的顶部与所述燃料罐的底部之间设置有介质通道，在所述燃料阀的底部设置有充燃料阀。

11.根据权利要求10所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，在所述燃料罐与所述管路连接的位置设置有用于控制所述燃料流量的控制阀，所述控制阀通过连接杆连接打火控制部，所述打火控制部滑动设置在所述壳体的侧壁上，所述连接杆的第一端与所述控制阀动连接，所述连接杆的第二端与所述打火控制部紧固连接。

12.根据权利要求11所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，在所述壳体的内侧侧壁上固定设置有点火器，所述点火器通过点火线路点燃所述燃料，在所述点火器上设置有点火开关，所述点火开关的自由端延伸出所述壳体外壁。

13.根据权利要求12所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述打火控制部向靠近所述点火器的方向滑动，驱动所述连接杆打开所述控制阀，所述打火控制部继续向靠近所述点火器的方向滑动，触动所述点火开关打开所述点火器，点燃所述燃料。

14.根据权利要求12所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述点火线路的连接端与所述点火器电连接，所述点火线路的自由端穿过所述筒体的侧壁设置在所述壳体内靠近所述燃料喷嘴的位置。

15.根据权利要求12所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述点火器为压电陶瓷点火器或电弧点火器；所述压电陶瓷点火器采用压电陶瓷点火，所述电弧点火器采用升压线圈进行电弧点火。

16.根据权利要求10所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述风扇、所述燃料罐、所述燃料喷嘴、所述加热部以及所述烟草容纳部分别与所述筒体和所述壳体呈同轴设置。

17.根据权利要求10所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，在所述壳体的底部设置有底座，所述风扇的底部固定设置在所述底座上，在所述底座的内侧设置有电池，用于为所述风扇供电。

18.根据权利要求10所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述尾气冷却部还包括设置在所述壳体内壁上的第一隔热层。

19.根据权利要求18所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述加热部的所述第一端部与所述第二端部之间通过连接部连接，所述第一端部包括用于加热所述低温卷烟的加热棒，所述第二端部包括用于吸收所述燃料释放的热量且呈间隔设置的多个翅片，所述加热棒的连接端紧固连接在所述连接部的第一侧，多个所述翅片的连接端分别紧固连接在所述连接部的第二侧。

20.根据权利要求19所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，多个所述翅片和所述加热棒分别与所述连接部呈垂直设置，相邻的两所述翅片之间形成介质通道。

21.根据权利要求20所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，多个所述翅片由内向外呈阶梯状布置在所述连接部的第二侧，且周侧的所述翅片的长度大于中部的所述翅片的长度。

22.根据权利要求21所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述烟草容纳部包括烟筒套，所述烟筒套的第一端设置在所述壳体的内部，所述烟筒套的第二端设置在所述壳体的外部，所述加热部的所述第一端部穿过所述烟筒套的第一端设置在所述烟筒套的内部，用于加热所述低温卷烟。

23.根据权利要求22所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述烟筒套采用金属或陶瓷材料制成，在所述烟筒套的外壁上设置有第二隔热层。

24.根据权利要求23所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述第一隔热层和所述第二隔热层均采用多孔纤维材料制成。

25.根据权利要求24所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述多孔纤维材料为高硅氧玻璃纤维。

26.根据权利要求1所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述蓄热部采用相变蓄热材料制成。

27.根据权利要求26所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述相变蓄热材料为石蜡。

28.根据权利要求1所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述出气管采用金属材料制成。

29.根据权利要求28所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述出气管采用黄铜、紫铜、铝和/或不锈钢制成。

30.根据权利要求3所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述管路采用橡胶、不锈钢、铜和/铝制成。

31.根据权利要求1所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述加热部采用黄铜、紫铜、铝和/或不锈钢制成。

32.根据权利要求6所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述多孔介质稳燃器采用铂和/钯制成。

33.根据权利要求4所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述出气口距离所述壳体底部的距离大于所述进气口距离所述壳体底部的距离。

34.根据权利要求4所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述进气口和所述出气口分别为一个或多个。

35.根据权利要求34所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述出气口为多个时，多个所述出气口呈间隔设置。

36.根据权利要求34所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述进气口为多个时，多个所述进气口呈间隔设置。

37.根据权利要求34所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述进气口的数量与所述出气管的数量相等。

38.根据权利要求19所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述加热棒的横截面设置成圆形、方形或三角形，所述翅片的横截面设置成方形。

39.根据权利要求1所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述壳体和所述筒体的横截面分别设置成圆形。

40.根据权利要求1所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述燃料为气体燃料或液体燃料。

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