CN112369726A - 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，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空隙；烟支容纳部，设置在壳体内；烟支容纳部的顶端设置有开口；加热部，用于加热低温卷烟；加热部的顶部穿过烟支容纳部的底面伸入至其内部，加热部的底部设置在烟支容纳部的外部；燃烧室，设置在筒体的内部，用于通过加热烟支容纳部和加热部从而加热该低温卷烟；燃烧室包括燃料通道和助燃空气通道，燃料通道的第一端与加热部的底端呈间隔设置，燃料通道的第二端与外界连通，助燃空气通道与外界连通；以及排烟通道，设置在空隙内；排烟通道的第一端与筒体的内部连通，排烟通道的第二端与外界连通。

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，属于烟具技术领域。

背景技术

新型烟草制品主要是指区别于采用传统燃吸方式的卷烟的烟草制品，根据使用形式可以分为无烟气、有烟气两类。其中无烟气产品以加热不燃烧型烟草制品和电子烟为代表。有烟气产品则主要包含口含烟、嚼烟，以及含化型烟草制品。目前市场上以无烟气的两类产品居多。传统卷烟在吸食原理上十分简单，利用明火点燃烟卷中的烟草后直接吸食产生的烟雾。而新型烟草制品采取“加热不燃烧”的模式，仅对烟草进行低温加热，而不产生明火燃烧，从而抑制了传统香烟草高温燃烧下生成的其他有害物质如：焦油(致癌物质和促癌物质)、苯并芘(高活性间接致癌物质)、气体污染物(一氧化碳、一氧化氮等)等，因此，对人体健康的危害程度大大减轻。

现有的加热不燃烧烟通常采用电加热方式，电加热方式虽然便于携带，使用安全，但是也存在一些缺点，如：(1)电池容量有限，不能满足连续多支抽吸，在环境较为恶劣(如高海拔低温)的地区使用时间更短，不适合长时间野外作业人群使用；(2)启动时间较慢，预热时间长，加热速率较慢；(3)电加热元件由于烟支的插拔、冷热交替容易折断，导致整个烟支无法继续使用，从而增加消费者的使用成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于低温卷烟的加热装置，其能够长时间稳定加热，换热效率高，温升时间短，且安全高效。

为实现上述目的，本发明提出了一种用于低温卷烟的加热装置，包括：壳体，其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空隙；烟支容纳部，其设置在所述壳体内，用于盛放低温卷烟；所述烟支容纳部的顶端设置有开口；加热部，其用于加热所述低温卷烟；所述加热部的顶部穿过所述烟支容纳部的底面深入至所述烟支容纳部的内部，所述加热部的底部设置在所述烟支容纳部的外部；燃烧室，其设置在所述筒体的内部，用于通过加热所述烟支容纳部和所述加热部从而加热所述低温卷烟；所述燃烧室包括用于提供燃料的燃料通道和用于提供助燃空气的助燃空气通道，所述燃料通道的第一端与所述加热部的底端呈间隔设置，所述燃料通道的第二端与外界连通，所述助燃空气通道与外界连通；以及排烟通道，其设置在所述空隙内，用于排出所述燃料燃烧后产生的尾气；所述排烟通道的第一端与所述筒体的内部连通，所述排烟通道的第二端与外界连通。

在一个具体实施例中，所述加热部的顶端封闭，所述加热部的内部设置有与所述燃烧室相连通的腔体。

在一个具体实施例中，所述烟支容纳部的内壁上设置有用于提供抽吸空气的抽吸空气通道，所述抽吸空气通道的第一端与外界连通，所述抽吸空气通道的第二端延伸至所述烟支容纳部的底部，使得所述抽吸空气通过所述抽吸空气通道的第二端由所述烟支容纳部的底部流入所述低温卷烟的内部。

在一个具体实施例中，所述抽吸空气通道的数目为一个或多个；所述抽吸空气通道的数目为多个时，所述多个抽吸空气通道呈间隔布置。

在一个具体实施例中，所述抽吸空气通道设置成第一槽体。

在一个具体实施例中，所述烟支容纳部的内壁用于加热所述低温卷烟的面积为50％～90％。

在一个具体实施例中，所述烟支容纳部的外壁上设置有用于增大烟气流通面积的烟气通道，所述烟气通道的第一端设置在所述烟支容纳部的底部，所述烟气通道的第二端设置在所述烟支容纳部的顶部，使得所述燃料燃烧产生的烟气通过所述烟气通道由所述烟支容纳部的底部流向所述烟支容纳部的顶部。

在一个具体实施例中，所述烟气通道的数目为一个或多个；所述烟气通道的数目为多个时，所述多个烟气通道呈间隔布置。

在一个具体实施例中，所述烟气通道设置成第二槽体。

在一个具体实施例中，所述燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气进入到所述加热部的腔体内而与所述加热部进行换热，以加热所述加热部。

在一个具体实施例中，所述燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气流经所述烟支容纳部的底端和周侧外表面而与所述烟支容纳部换热，以加热所述烟支容纳部。

在一个具体实施例中，所述尾气流经所述筒体的外壁而与所述助燃空气通道换热，以加热所述助燃空气。

在一个具体实施例中，所述燃烧室的内部设置有催化燃烧室，通过所述燃烧室提供的预热热量达到起燃温度后，所述催化燃烧室自循环加热所述加热部和/或所述烟支容纳部。

在一个具体实施例中，所述催化燃烧室包括涂覆在所述烟支容纳部的外表面并用于进行催化燃烧的第一催化剂层，和/或涂覆在所述加热部的内壁上并用于进行催化燃烧的第二催化剂层。

在一个具体实施例中，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层中设置有孔隙。

在一个具体实施例中，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层的孔隙率为20％～60％。

在一个具体实施例中，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层的厚度为0.5～2毫米。

在一个具体实施例中，所述第一催化剂层的涂覆面积为所述烟支容纳部外表面面积的40％～75％，和/或所述第二催化剂层的涂覆面积为所述加热部内表面面积的40％～75％。

在一个具体实施例中，所述燃料用于预热所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层，使得所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层达到催化剂起燃温度。

在一个具体实施例中，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层的催化剂起燃温度大于等于100摄氏度且小于等于350摄氏度。

在一个具体实施例中，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层分别采用铂、钯、铑、含铜的氧化物、含锰的氧化物、含铈的氧化物、含钇的氧化物以及含镧的氧化物催化剂中一种或多种制成。

在一个具体实施例中，所述燃烧室内的混合气体用于进入所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层，通过催化燃烧反应生成的第二烟气与所述加热部和/或所述烟支容纳部换热，以加热所述加热部和/或所述烟支容纳部；其中，所述混合气体包括所述燃料和所述助燃空气。

在一个具体实施例中，所述燃烧室包括第一预混室和与所述第一预混室相连通的第二预混室，所述第一预混室的第一端设置在靠近所述燃料通道的第一端的位置，所述第一预混室的第二端设置在所述第二预混室内，使得所述燃料和所述助燃空气经所述第一预混室和所述第二预混室共同预混后形成所述混合气体。

在一个具体实施例中，所述第一预混室包括缩放段和与所述缩放段相连通的平直段，所述缩放段包括所述第一预混室的第一端，所述平直段包括所述第一预混室的第二端；其中，所述缩放段的第一端至第二端的孔径呈先减小而后增大。

在一个具体实施例中，所述第一催化剂层涂覆在所述烟支容纳部的底端和/或周侧外表面。

在一个具体实施例中，所述燃烧室内设置有两端开口的绝热筒体，所述绝热筒体的外壁与所述筒体的内壁固定连接，所述燃料通道的第一端设置在所述绝热筒体的内部，用于防止所述燃料燃烧时加热所述排烟通道。

在一个具体实施例中，所述绝热筒体的长度为5～15毫米，所述绝热筒体的内径为6～10毫米，所述绝热筒体的壁厚为1～3毫米。

在一个具体实施例中，所述加热部的外部设置有用于增大换热面积的第一换热增强部，所述第一换热增强部包括锯齿部、波浪部和/或褶皱部。

在一个具体实施例中，所述烟支容纳部的外部设置有用于增大换热面积的第二换热增强部，所述第二换热增强部包括所述烟气通道。

在一个具体实施例中，所述烟支容纳部的底部设置有间隔环，所述间隔环套设在所述加热部的外部。

在一个具体实施例中，所述间隔环的的外部设置有锯齿部、波浪部和/或褶皱部，所述加热部的外径与所述间隔环的内径相同。

在一个具体实施例中，所述烟支容纳部和/或所述加热部采用不锈钢、碳化硅和/氮化硅材料制成。

在一个具体实施例中，所述烟支容纳部的底部设置在所述筒体内。

在一个具体实施例中，所述燃料包括固体、液体和/气体燃料。

在一个具体实施例中，所述液体燃料包括液态丁烷。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明设置了烟支容纳部、加热部和燃烧室，燃烧室产生的热量通过加热烟支容纳部和加热部从而加热低温卷烟，能够增大换热面积，实现与低温卷烟内烟草物质的高效换热，缩短低温卷烟升温所需要的时间，同时能够实现长时间稳定加热，用户体验好。

2、本发明的烟支容纳部不易损坏，经久耐用，且能够加热直径较大的低温卷烟，应用范围广。

3、本发明设置了抽吸空气通道，抽吸空气经烟支容纳部的内壁加热后能够直接流入低温卷烟的内部以供吸食，同时，烟支容纳部能够将抽吸空气通道与燃烧室燃料燃烧产生的烟气和排烟通道内的尾气进行有效隔离，防止抽吸空气被污染，能够提高抽吸体验。

4、本发明设置了烟气通道，能够增大换热面积和换热强度，有利于提高换热效率，从而能够降低排烟通道内的尾气温度和壳体的外表面温度。

5、本发明的加热部的内部设置有与燃烧室相连通的腔体，能够增大烟气与加热部的换热面积，进而能够缩短低温卷烟的温升时间，同时能够提高加热部的温度均匀性。

6、本发明设置了催化燃烧室，包括第一催化剂层和/第二催化剂层，能够提高燃料的利用率，将未燃烧完全的燃料燃烧完全，且有利于提高燃烧效率，同时能够催化燃烧可能产生的氮氧化物，提高尾气的排放水平。

7、本发明的第一催化剂层和/第二催化剂层中设置有孔隙，能够进一步延长燃料和/或烟气的停留时间，提高催化燃烧反应效率，强化烟气与加热部和抽吸空气通道的换热。

8、本发明的第一催化剂层和/第二催化剂层的孔隙率为20％～60％，能够提高第一催化剂层和/或第二催化剂层的催化燃烧反应效率，同时延长燃料在第一催化剂层和/或第二催化剂层的反应时间，使得燃料燃烧完全，尾气中不含有燃料，进而提高尾气的排放水平。

9、本发明的第一催化剂层的涂覆面积为烟支容纳部外表面面积的40％～75％，和/或第二催化剂层的涂覆面积为加热部内表面面积的40％～75％，能够进一步延长燃料在第一催化剂层和/或第二催化剂层的反应时间，使得燃料燃烧完全，尾气中不含有燃料，进而提高尾气的排放水平。

10、本发明的燃烧室包括第一预混室和与第一预混室相连通的第二预混室，能够提高混合气体的均匀性。

11、本发明的第一预混室包括缩放段和与缩放段相连通的平直段，缩放段能够强化燃料和助燃空气的碰撞混合，同时能够提高燃料和助燃空气的流速，平直段能够稳定燃料和助燃空气的流速。

12、本发明设置了绝热筒体，能够防止燃料通道内的燃料燃烧时加热排烟通道，从而防止排烟通道内的尾气温度过高，保证壳体的外表面温度在可接受范围内。

13、本发明的尾气能够与助燃空气通道进行换热，能够有利于燃料的点燃、燃烧的稳定性和燃烧效率，进一步提高尾气余热的利用率，降低尾气温度。

14、本发明的加热部的外部设置有换热增强部，能够增大加热部与低温卷烟的接触面积。

15、本发明的设置了间隔环，能够保证流经抽吸空气通道的抽吸空气顺利到达低温卷烟的底部，以便于抽吸低温卷烟。

16、本发明通过加热烟支容纳部能够加热低温卷烟，能够增大换热面积，实现与低温卷烟内烟草物质的高效换热，从而能够缩短抽吸加热不燃

烧卷烟的等待时间。

17、本发明通过加热烟支容纳部能够加热抽吸空气，能够使得温度较高的抽吸空气直接进入低温卷烟以供抽吸，从而能够进一步缩短抽吸低温卷烟的等待时间。

18、本发明通过加热加热部能够加热低温卷烟，能够进一步增大换热面积，实现与低温卷烟内烟草物质的高效换热，从而能够缩短抽吸低温卷烟的等待时间。

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烟支容纳部的结构示意图。

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。本发明所提到的方向用语例如「顶」、「底」、「内」、「外」、「上」、「下」等，仅是参考附加图式的方式。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

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的内部设置有筒体2、烟支容纳部3、加热部4、燃烧室5以及排烟通道6。其中，

筒体2的两端开口，筒体2的外壁与壳体1的内壁之间设置有空隙。

烟支容纳部3用于盛放低温卷烟，烟支容纳部3的顶端设置有开口，烟支容纳部3的底部设置在筒体2的内部。

加热部4用于加热该低温卷烟；加热部4的顶部穿过烟支容纳部3的底面深入至烟支容纳部的内部，加热部4的底部设置在烟支容纳部3的外部。

燃烧室5设置在筒体2的内部，燃烧室5产生的热量能够通过加热烟支容纳部3和加热部4从而加热该低温卷烟，以产生烟雾气溶胶供用户抽吸。燃烧室5包括用于提供燃料的燃料通道51和用于提供助燃空气的助燃空气通道52，燃料通道51的第一端与加热部4的底端呈间隔设置，燃料通道51的第二端与外界连通，助燃空气通道52与外界连通。使用时，外界的燃料通过燃料通道51由燃料通道51的第一端进入燃烧室5，外界的助燃空气通过助燃空气通道52进入燃烧室5，燃料通过助燃空气点燃而产生热量，燃料产生的热量通过加热烟支容纳部3和加热部4从而从低温卷烟的周侧、底部以及内部共同加热该低温卷烟，能够增大换热面积，增大加热强度，实现与低温卷烟内烟草物质的高效换热，缩短低温卷烟升温所需要的时间，且加热温度更加均匀，工作温度可控性好，燃料利用率高，同时能够实现长时间稳定加热。

排烟通道6设置在空隙内，用于排出燃料燃烧后产生的尾气。排烟通道6的第一端与筒体2的内部连通，排烟通道6的第二端与外界连通。

在一个具体的实施例中，如图1所示，加热部4的顶端封闭，且加热部4的内部设置有与燃烧室5相连通的腔体41，能够增大烟气与加热部4的换热面积，进而能够缩短低温卷烟的温升时间，同时能够提高加热部的温度均匀性。

在一个具体的实施例中，如图2所示，烟支容纳部3的内壁上设置有用于提供抽吸空气的抽吸空气通道31，抽吸空气通道31的第一端与外界连通，抽吸空气通道31的第二端延伸至烟支容纳部3的底部，使得抽吸空气通过抽吸空气通道31的第二端由烟支容纳部3的底部流入低温卷烟的内部，抽吸空气能够被烟支容纳部3的内壁壁面加热，而后直接流入低温卷烟的内部以供吸食(抽吸空气携带通过加热该低温卷烟产生的烟气气溶胶流入用户口中)。同时，烟支容纳部3能够将抽吸空气通道31与燃烧室5燃料燃烧产生的烟气和排烟通道6内的尾气进行有效隔离，防止抽吸空气被污染，从而提高抽吸体验。

在一个具体的实施例中，根据实际抽吸需要，抽吸空气通道31的数目可以为一个或多个。

在一个具体的实施例中，如图2所示，抽吸空气通道31的数目为多个时，多个抽吸空气通道31呈间隔布置，能够增加低温卷烟内的抽吸空气量，并使得抽吸空气分布更加均匀，从而提高抽吸体验。

在一个具体的实施例中，抽吸空气通道31的数目为4～16个。

在一个具体的实施例中，抽吸空气通道31的口径为1～3毫米。

在一个具体的实施例中，如图2所示，抽吸空气通道31设置成第一槽体。

在一个具体的实施例中，烟支容纳部3的内壁用于加热该低温卷烟的面积为50％～90％。使用时，烟支容纳部3的部分内壁(烟支容纳部3的内壁中除去设置有抽吸空气通道31的部分)与低温卷烟的外壁接触。

在一个具体的实施例中，如图2所示，烟支容纳部3的外壁上设置有用于增大烟气流通面积的烟气通道32，烟气通道32的第一端设置在烟支容纳部3的底部，烟气通道32的第二端设置在烟支容纳部3的顶部，使得燃料燃烧产生的烟气通过烟气通道32由烟支容纳部3的底部流向烟支容纳部3的顶部。烟气通道32内的烟气中的热量能够加热烟支容纳部3，从而加热抽吸空气和低温卷烟，有利于抽吸低温卷烟。同时，烟气通道32能够增大换热面积和换热强度，有利于提高换热效率，从而能够降低排烟通道6内的尾气温度和壳体1的外表面温度。

在一个具体的实施例中，根据实际需要，烟气通道32的数目可以为一个或多个。

在一个具体的实施例中，如图2所示，烟气通道32的数目为多个时，多个烟气通道32呈间隔布置，能够进一步增大换热面积和换热强度，有利于进一步提高换热效率，从而能够进一步降低排烟通道内的尾气温度和壳体的外表面温度。

在一个具体的实施例中，如图2所示，烟气通道32设置成第二槽体。

在一个具体的实施例中，燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气进入到加热部4的腔体41内而与加热部4进行换热，以加热加热部4，从而能够从低温卷烟的内部加热该低温卷烟，增大换热面积，缩短抽吸低温卷烟的等待时间。

在一个具体的实施例中，燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气流经烟支容纳部3的底端和周侧外表面而与烟支容纳部3换热，以加热烟支容纳部3。

在一个具体的实施例中，排烟通道6内的尾气流经筒体2的外壁而与助燃空气通道52换热，以加热助燃空气。

在一个具体的实施例中，燃烧室5的内部设置有催化燃烧室，通过燃烧室5提供的预热热量达到起燃温度后，催化燃烧室自循环加热烟支容纳部3和/或加热部4(此时需要或不需要燃烧室5的热量均能够实现持续加热)。催化燃烧室能够提高燃料的利用率，将未燃烧完全的燃料燃烧完全，且有利于提高燃烧效率，同时能够催化燃烧可能产生的氮氧化物，提高尾气的排放水平。

在一个具体的实施例中，催化燃烧室包括涂覆在烟支容纳部3外表面并用于进行催化燃烧的第一催化剂层，和/或涂覆在加热部4的内壁上并用于进行催化燃烧的第二催化剂层，通过第一催化剂层和/或第二催化剂层的催化燃烧反应，能够提高燃料的利用率，将未燃烧完全的燃料燃烧完全，有利于提高燃烧效率，同时能够催化燃烧可能产生的氮氧化物，提高尾气的排放水平。

在一个具体的实施例中，第一催化剂层中和/或第二催化剂层设置有孔隙，能够进一步延长燃料和/或烟气的停留时间，提高催化燃烧反应效率，强化烟气与加热部4和抽吸空气通道31的换热。

在一个具体的实施例中，第一催化剂层和/或第二催化剂层的孔隙率为20％～60％，能够提高第一催化剂层和/或第二催化剂层的催化燃烧反应效率。同时，延长燃料在第一催化剂层和/或第二催化剂层的反应时间，使得燃料燃烧完全，尾气中不含有燃料，进而提高尾气的排放水平。

在一个具体的实施例中，第一催化剂层和/或第二催化剂层的厚度为0.5～2毫米。

在一个具体的实施例中，第一催化剂层的涂覆面积为烟支容纳部3外表面面积的40％～75％，和/或第二催化剂层的涂覆面积为加热部4的内表面面积的40％～75％，能够进一步延长燃料在第一催化剂层和/或第二催化剂层的反应时间，使得燃料燃烧完全，尾气中不含有燃料，进而提高尾气的排放水平。

在一个具体的实施例中，第一催化剂层和/或第二催化剂层分别采用铂、钯、铑、含铜的氧化物、含锰的氧化物、含铈的氧化物、含钇的氧化物以及含镧的氧化物催化剂中一种或多种制成。

在一个具体的实施例中，燃料通道51的燃料用于预热第一催化剂层和/或第二催化剂层，使得第一催化剂层和/或第二催化剂层达到催化剂起燃温度。

在一个优选的实施例中，燃料通道51的燃料用于经明火点燃后预热第一催化剂层和/或第二催化剂层，使得第一催化剂层和/或第二催化剂层达到催化剂起燃温度。当第一催化剂层和/或第二催化剂层达到催化剂起燃温度后，通过减小燃料的流速来熄灭明火。接着，继续通过燃料通道51通入燃料，燃料与助燃空气混合后进入第一催化剂层和/或第二催化剂层进行催化燃烧反应，自循环加热。

在一个具体的实施例中，第一催化剂层和/或第二催化剂层的催化剂起燃温度大于等于100摄氏度且小于等于350摄氏度。

在一个具体的实施例中，燃烧室5内的混合气体用于进入第一催化剂层和/或第二催化剂层，通过催化燃烧反应生成的第二烟气与烟支容纳部3和/或加热部4换热，以加热烟支容纳部3和/或加热部4，进而能够加热抽吸空气和低温卷烟。使用时，燃烧室5内的混合气体进入第一催化剂层和/或第二催化剂层，通过催化燃烧反应生成第二烟气，第二烟气通过与烟支容纳部3和/或加热部4换热，从而能够加热烟支容纳部3和/或加热部4。

在一个具体的实施例中，混合气体包括燃料和助燃空气。

在一个具体的实施例中，如图1所示，燃烧室5包括第一预混室53和与第一预混室相连通的第二预混室54，第一预混室的第一端设置在靠近燃料通道51的第一端的位置，第一预混室53的第二端设置在第二预混室54内，使得燃料通道51内的燃料和助燃空气通道52内的助燃空气经第一预混室53和第二预混室54共同预混后形成混合气体，混合气体的均匀性好。

在一个具体的实施例中，如图1所示，第一预混室53包括缩放段531和与缩放段531相连通的平直段532，缩放段531包括第一预混室53的第一端，平直段532包括第一预混室53的第二端，能够稳定燃料和助燃空气的流速。其中，缩放段531的第一端至第二端的孔径呈先减小而后增大，能够强化燃料和助燃空气的碰撞混合，同时能够提高燃料和助燃空气的流速。

在一个具体的实施例中，平直段532的内径为2～4毫米，平直段532的壁厚为1～2毫米，能够提高预混气体在预热阶段时的明火火焰的稳定性。

在一个具体的实施例中，第一预混室53的第一端与燃料通道51的第一端的距离为0～3毫米。

在一个具体的实施例中，排烟通道6内的尾气用于与助燃空气通道52进行换热，以加热助燃空气，能够有利于燃料的点燃、燃烧的稳定性和燃烧效率，进一步提高尾气余热的利用率，降低尾气温度。

在一个具体的实施例中，第一催化剂层涂覆在烟支容纳部3的底端和/或周侧外表面。

在一个具体的实施例中，第一催化剂层涂覆在烟支容纳部3的底端和/或烟气通道32的壁面上。

在一个具体的实施例中，如图1所示，燃烧室5内设置有两端开口的绝热筒体7，绝热筒体7的外壁与筒体2的内壁固定连接。燃料通道51的第一端设置在绝热筒体7的内部，用于防止燃料通道51内的燃料燃烧时加热排烟通道6，从而防止排烟通道6内的尾气温度过高，保证壳体1的外表面温度在可接受范围内。

在一个具体的实施例中，烟支容纳部3的底端与绝热筒体7顶端之间的距离是1～3毫米。

在一个具体的实施例中，绝热筒体7的长度为5～15毫米。

在一个具体的实施例中，绝热筒体7的内径为6～10毫米。

在一个具体的实施例中，绝热筒体7的壁厚为1～3毫米。

在一个具体的实施例中，如图2所示，加热部4的外部设置有用于增大换热面积的第一换热增强部42，能够提升加热部4与烟草物质的换热系数，有利于缩短温升时间。其中，第一换热增强部42包括锯齿部、波浪部和/或褶皱部。

在一个具体的实施例中，第一换热增强部42的锯齿部、波浪部和/或褶皱部的数目为4～8个。

在一个具体的实施例中，加热部4的外径为1.5～2.5毫米。

在一个优选的实施例中，加热部4的外径为2毫米。

在一个具体的实施例中，第一换热增强部42为锯齿部时，锯齿部的锯齿深度为0.5～1.5毫米。

在一个具体的实施例中，第一换热增强部42为锯齿部时，锯齿部的长度为1.5～2.5毫米。

在一个具体的实施例中，烟支容纳部3的外部设置有用于增大换热面积的第二换热增强部，第二换热增强部包括烟气通道32，能够增大换热面积，强化换热强度，有利于提高换热效率，进一步降低排烟通道6内的尾气温度和壳体1的外表面温度。

在一个具体的实施例中，烟气通道32的数目为4～16。

在一个具体的实施例中，如图1所示，烟支容纳部3的底部设置有间隔环8，间隔环8套设在加热部4的外部，使得低温卷烟的底部与烟支容纳部3的底部有一定间隙，从而能够保证流经抽吸空气通道31的抽吸空气顺利到达低温卷烟的底部，以便于抽吸低温卷烟。

在一个具体的实施例中，间隔环8的外部设置有波浪部、皱褶部和/或锯齿部。加热部4的外径与间隔环8的内径相同。

在一个具体的实施例中，间隔环8的外径与间隔环8内径的差值为2～4毫米。

在一个具体的实施例中，间隔环8的长度为0.5～2毫米。

在一个具体的实施例中，烟支容纳部3和/或加热部4采用不锈钢、碳化硅和/氮化硅材料制成，耐高温，且导热性好。

在一个具体的实施例中，加热部4设置成加热棒。

在一个具体的实施例中，如图1所示，加热部4的底部设置在第二预混室54的内部。

在一个具体的实施例中，燃料包括固体、液体和/气体燃料。

在一个具体的实施例中，液体燃料包括液态丁烷。

如图1所示，本发明使用时，外界的燃料通过燃料通道51进入燃烧室5，外界的助燃空气通过助燃空气通道52进入燃烧室5，通过燃烧室5加热烟支容纳部3和加热部4，或通过燃烧室4和催化燃烧室共同加热烟支容纳部3和加热部4，均能够增大换热面积，实现与低温卷烟内烟草物质的高效换热，缩短低温卷烟升温所需要的时间，同时能够实现长时间稳定加热。

下面列举一具体的实施例

在上述实施例的基础上，本实施例的用于低温卷烟的加热装置采用丁烷为燃料，燃料通道51的直径为1毫米。助燃空气通道52的内径为10毫米。第一预混室53的第二端的内径2.5毫米，第一预混室53的第二端的壁厚为1毫米，第一预混室53的长度为4毫米。绝热筒体7的外径为10毫米，内径为8毫米，绝热筒体7的长度为10毫米。烟支容纳部3的底部与绝热筒体7之间的间距为2毫米。加热部4设置有8个波谷，加热部4外径的极大值为2.5毫米，加热部4外径的极小值为1.5毫米，加热部4的长度为28毫米，加热部4伸入到第二预混室54内的长度为3毫米。烟支容纳部3的壁厚为0.15毫米，内径为7毫米，外径为10毫米，烟支容纳部3的长度为25毫米，烟支容纳部3的外壁上设置有8个皱褶，烟支容纳部3的加热壁面占圆周面积的2/3，抽吸空气通道31的面积占圆周面积的1/3。间隔环8的内径为3毫米，外径为5毫米，间隔环8的长度为1毫米。排烟通道6的内径10.3毫米，外径为15毫米，排烟通道6的长度为50毫米。第一催化剂层涂覆在烟支容纳部3的底端和周侧外表面。第一催化剂层涂覆在加热部4的内壁上。

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 (35)

1.一种用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，包括：

壳体，其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空隙；

烟支容纳部，其设置在所述壳体内，用于盛放低温卷烟；所述烟支容纳部的顶端设置有开口；

加热部，其用于加热所述低温卷烟；所述加热部的顶部穿过所述烟支容纳部的底面深入至所述烟支容纳部的内部，所述加热部的底部设置在所述烟支容纳部的外部；

燃烧室，其设置在所述筒体的内部，用于通过加热所述烟支容纳部和所述加热部从而加热所述低温卷烟；所述燃烧室包括用于提供燃料的燃料通道和用于提供助燃空气的助燃空气通道，所述燃料通道的第一端与所述加热部的底端呈间隔设置，所述燃料通道的第二端与外界连通，所述助燃空气通道与外界连通；以及

排烟通道，其设置在所述空隙内，用于排出所述燃料燃烧后产生的尾气；所述排烟通道的第一端与所述筒体的内部连通，所述排烟通道的第二端与外界连通。

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，所述加热部的顶端封闭，所述加热部的内部设置有与所述燃烧室相连通的腔体。

3.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，所述烟支容纳部的内壁上设置有用于提供抽吸空气的抽吸空气通道，所述抽吸空气通道的第一端与外界连通，所述抽吸空气通道的第二端延伸至所述烟支容纳部的底部，使得所述抽吸空气通过所述抽吸空气通道的第二端由所述烟支容纳部的底部流入所述低温卷烟的内部。

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，所述抽吸空气通道的数目为一个或多个；所述抽吸空气通道的数目为多个时，所述多个抽吸空气通道呈间隔布置。

5.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，所述抽吸空气通道设置成第一槽体。

6.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，所述烟支容纳部的内壁用于加热所述低温卷烟的面积为50％～90％。

7.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，所述烟支容纳部的外壁上设置有用于增大烟气流通面积的烟气通道，所述烟气通道的第一端设置在所述烟支容纳部的底部，所述烟气通道的第二端设置在所述烟支容纳部的顶部，使得所述燃料燃烧产生的烟气通过所述烟气通道由所述烟支容纳部的底部流向所述烟支容纳部的顶部。

8.根据权利要求7所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述烟气通道的数目为一个或多个；所述烟气通道的数目为多个时，所述多个烟气通道呈间隔布置。

9.根据权利要求7所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述烟气通道设置成第二槽体。

10.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，所述燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气进入到所述加热部的腔体内而与所述加热部进行换热，以加热所述加热部。

11.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，所述燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气流经所述烟支容纳部的底端和周侧外表面而与所述烟支容纳部换热，以加热所述烟支容纳部。

12.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，所述尾气流经所述筒体的外壁而与所述助燃空气通道换热，以加热所述助燃空气。

13.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，所述燃烧室的内部设置有催化燃烧室，通过所述燃烧室提供的预热热量达到起燃温度后，所述催化燃烧室自循环加热所述加热部和/或所述烟支容纳部。

14.根据权利要求13所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述催化燃烧室包括涂覆在所述烟支容纳部的外表面并用于进行催化燃烧的第一催化剂层，和/或涂覆在所述加热部的内壁上并用于进行催化燃烧的第二催化剂层。

15.根据权利要求14所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层中设置有孔隙。

16.根据权利要求15所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层的孔隙率为20％～60％。

17.根据权利要求14所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层的厚度为0.5～2毫米。

18.根据权利要求14所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述第一催化剂层的涂覆面积为所述烟支容纳部外表面面积的40％～75％，和/或所述第二催化剂层的涂覆面积为所述加热部内表面面积的40％～75％。

19.根据权利要求14所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述燃料用于预热所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层，使得所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层达到催化剂起燃温度。

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，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层的催化剂起燃温度大于等于100摄氏度且小于等于350摄氏度。

21.根据权利要求15所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层分别采用铂、钯、铑、含铜的氧化物、含锰的氧化物、含铈的氧化物、含钇的氧化物以及含镧的氧化物催化剂中一种或多种制成。

22.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，所述燃烧室内的混合气体用于进入所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层，通过催化燃烧反应生成的第二烟气与所述加热部和/或所述烟支容纳部换热，以加热所述加热部和/或所述烟支容纳部；其中，所述混合气体包括所述燃料和所述助燃空气。

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，所述燃烧室包括第一预混室和与所述第一预混室相连通的第二预混室，所述第一预混室的第一端设置在靠近所述燃料通道的第一端的位置，所述第一预混室的第二端设置在所述第二预混室内，使得所述燃料和所述助燃空气经所述第一预混室和所述第二预混室共同预混后形成所述混合气体。

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，所述第一预混室包括缩放段和与所述缩放段相连通的平直段，所述缩放段包括所述第一预混室的第一端，所述平直段包括所述第一预混室的第二端；其中，所述缩放段的第一端至第二端的孔径呈先减小而后增大。

25.根据权利要求14所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述第一催化剂层涂覆在所述烟支容纳部的底端和/或周侧外表面。

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，所述燃烧室内设置有两端开口的绝热筒体，所述绝热筒体的外壁与所述筒体的内壁固定连接，所述燃料通道的第一端设置在所述绝热筒体的内部，用于防止所述燃料燃烧时加热所述排烟通道。

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，所述绝热筒体的长度为5～15毫米，所述绝热筒体的内径为6～10毫米，所述绝热筒体的壁厚为1～3毫米。

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，所述加热部的外部设置有用于增大换热面积的第一换热增强部，所述第一换热增强部包括锯齿部、波浪部和/或褶皱部。

29.根据权利要求7所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述烟支容纳部的外部设置有用于增大换热面积的第二换热增强部，所述第二换热增强部包括所述烟气通道。

30.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，所述烟支容纳部的底部设置有间隔环，所述间隔环套设在所述加热部的外部。

31.根据权利要求30所述的用于低温卷烟的加热装置，其特征在于，所述间隔环的外部设置有锯齿部、波浪部和/或褶皱部，所述加热部的外径与所述间隔环的内径相同。

32.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，所述烟支容纳部和/或所述加热部采用不锈钢、碳化硅和/氮化硅材料制成。

33.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，所述烟支容纳部的底部设置在所述筒体内。

34.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，所述燃料包括固体、液体和/气体燃料。

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，所述液体燃料包括液态丁烷。

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