CN112369727B - 一种用于加热不燃烧卷烟的加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于加热不燃烧卷烟的加热器，包括：壳体，其内部设置两端开口的筒体，筒体的外壁与壳体的内壁之间设置空隙；加热部，其顶部设置在壳体的外部，其底部穿过壳体的顶部设置在壳体的内部；烟支容纳部，其套设在加热部的外部，其底部与壳体的顶部外表面连接，其内壁与加热部的外壁之间设置第一腔体；抽吸空气通道，其设置在空隙内，其第一端与外界连通，其第二端与第一腔体连通；燃烧室，其设置在筒体的内部，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，助燃空气通道的两端均与外界连通；及排烟通道，其设置在空隙内，其第一端与筒体的内部连通，其第二端与外界连通。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于加热不燃烧卷烟的加热器，属于烟具技术领域。
背景技术
传统香烟在抽吸时形成的较高温炽热燃烧区会产生高温气流，其将使下游烟草干馏产生挥发性物质并形成烟雾，而烟雾中含有尼古丁等其他对人体有害物质。而且，烟草在温度较高时会发生分解反应产生焦油和其他有害物质，这将严重影响人体健康。随着公民健康意识的不断提高，全球的控烟力度不断加大。为解决这些问题，新型烟草应运而生，其主要包括加热不燃烧烟草、电子烟和口含烟。新型烟草通过采用较低加热温度来降低烟草中的有害物质释放量，这些优势引起了各国烟草公司的极大关注，而加热不燃烧型卷烟是其中的研发热点。
开发出性能优良的加热器(温度均匀、稳定高效、安全可靠)是推广加热不燃烧型卷烟的关键技术。目前应用于加热不燃烧卷烟的加热器一般采用电加热方式。电加热的优点是安全稳定，便于携带。但是，电加热方式的工作时间短(充一次电一般只能抽吸1只短卷烟)，不适用于长期室外作业的人群。
另外，为便于抽吸空气进入卷烟，国内外现有的加热器一般采用中心棒加热方式，抽吸的空气都是从加热不燃烧卷烟的周围进入。但是，现有中心棒加热方式的废气余热利用差，排烟温度高，且中心棒的温升时间长。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于加热不燃烧卷烟的加热器，其加热温度均匀性好，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加热不燃烧卷烟的加热器，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；加热部，其用于加热所述加热不燃烧卷烟；所述加热部的顶部设置在所述壳体的外部，所述加热部的底部穿过所述壳体的顶部设置在所述壳体的内部；烟支容纳部，其套设在所述加热部的外部，所述烟支容纳部的底部与所述壳体的顶部外表面连接，所述烟支容纳部的内壁与所述加热部的外壁之间设置有容纳所述加热不燃烧卷烟的第一腔体；抽吸空气通道，其设置在所述空隙内，用于提供抽吸空气；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与所述第一腔体连通；燃烧室，其设置在所述筒体的内部，用于通过加热所述加热部和所述抽吸空气从而加热所述加热不燃烧卷烟；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，所述助燃空气通道的两端均与外界连通；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第二腔体。
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第二腔体内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与所述抽吸空气通道进行换热，以加热所述抽吸空气。
在一个具体实施例中，还包括隔挡部，所述隔挡部设置在所述空隙内且间隔套设在所述筒体的外部，所述隔挡部的第一端与所述壳体的顶部内表面连接，所述隔挡部的第二端与所述壳体的周侧内壁连接，所述抽吸空气通道设置在所述隔挡部的第一侧与所述壳体内壁之间的所述空隙内，所述排烟通道设置在所述隔挡部的第二侧与所述筒体外壁之间的所述空隙内。
在一个具体实施例中，所述加热部的底部套设有多孔介质筒体，所述多孔介质筒体固定设置在所述隔挡部的第二侧和所述加热部的底部外表面之间。
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/或所述抽吸空气通道。
在一个具体实施例中，所述催化燃烧室包括涂覆在所述多孔介质筒体中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多孔介质筒体表面积的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/或所述抽吸空气通道换热，以加热所述加热部和/或所述抽吸空气；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，所述尾气用于与所述抽吸空气通道进行换热，以加热所述抽吸空气。
在一个具体实施例中，所述尾气用于与所述助燃空气通道进行换热，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，所述多孔介质筒体的第一端与所述壳体的顶部内表面接触，所述多孔介质筒体的第二端的侧壁外表面与所述绝热筒体的顶部内表面接触。
在一个具体实施例中，所述多孔介质筒体的第二端端面与所述加热部的底面平齐。
在一个具体实施例中，所述多孔介质筒体的内径为3～5毫米。
在一个具体实施例中，所述多孔介质筒体的外径为6～12毫米。
在一个具体实施例中，所述多孔介质筒体的长度和所述加热部伸入至所述壳体内的长度均为3～10毫米。
在一个具体实施例中，所述多孔介质筒体的纵截面呈梯形。
在一个具体实施例中，在所述燃料通道的第一端套设有用于稳定燃烧的稳燃环。
在一个具体实施例中，所述加热部的横截面设置成圆形，所述加热部的直径为1～2毫米。
在一个具体实施例中，所述加热部的外部设置有换热增强部，用于增大所述加热部与所述加热不燃烧卷烟的接触面积。
在一个具体实施例中，所述换热增强部包括锯齿部、波浪部和/或褶皱部，所述换热增强部的厚度为2～3毫米。
在一个具体实施例中，所述烟支容纳部设置成烟支定位环。
在一个具体实施例中，所述抽吸空气通道的横截面为环形。
在一个具体实施例中，所述抽吸空气通道的内径为11～15毫米。
在一个具体实施例中，所述抽吸空气通道的孔径为1～3毫米。
在一个具体实施例中，所述抽吸空气通道的第一端与第二端之间的距离为20～60毫米。
在一个具体实施例中，所述抽吸通道的第二端设置在所述壳体上靠近所述烟支容纳部内壁的位置。
在一个具体实施例中，所述抽吸空气通道的第二端靠近所述加热部的一侧与所述加热部外表面的距离为1～5毫米。
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、本发明设置了加热部、抽吸空气通道以及燃烧室，燃烧室内的燃料通过加热加热部和抽吸空气从而加热该加热不燃烧卷烟，能够增大换热面积和换热强度，换热效率高，从而能够缩短加热不燃烧卷烟温升所需要的时间，且加热温度均匀，燃料利用率高，同时能够实现长时间稳定加热，安全性好。
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加热不燃烧卷烟，应用范围广。
3、本发明的加热部的内部设置有与燃烧室相连通的第二腔体，能够增大烟气与加热部的换热面积，进而能够缩短加热不燃烧卷烟的温升时间，同时能够提高加热部的温度均匀性。
4、本发明的抽吸空气通道的横截面为环形，能够抽吸空气均匀地流入加热不燃烧卷烟的内部，进一步提高抽吸体验。
5、本发明设置了多孔介质筒体，能够延长燃料和/或烟气的停留时间，有利于提高燃烧效率，强化烟气与加热部和抽吸空气通道的换热。
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多孔介质筒体的表面积40％～75％和/或第二催化剂层的涂覆面积为加热部的内表面面积的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。
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、本发明的尾气能够与抽吸空气通道进行换热，加热后的该抽吸空气能够被燃料再次加热，而后直接进入该加热不燃烧卷烟的内部，能够进一步缩短抽吸该加热不燃烧卷烟的等待时间，同时能够降低尾气的温度，提高尾气余热利用率和防止壳体的外表面温度过高。
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。
15、本发明的抽吸通道的第二端设置在壳体上靠近烟支容纳部内壁的位置，使得壳体的顶部位于加热部与抽吸通道的第二端之间的位置能够更好的加热该低温加热不燃烧卷烟，缩短该加热不燃烧卷烟抽吸的准备时间。
16、本发明的加热部的外部设置有换热增强部，能够增大加热部与加热不燃烧卷烟的接触面积。
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是本发明的用于加热不燃烧卷烟的加热器的一个具体实施例的结构示意图；
图2是图1的俯视示意图。
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，本发明提出的用于加热不燃烧卷烟的加热器，包括壳体1、筒体2、加热部3、烟支容纳部4、抽吸空气通道5、燃烧室6以及排烟通道7。其中，
筒体2设置在壳体1的内部，筒体2的两端设置有开口，且筒体2的外壁与壳体1的内壁之间设置有空隙。
加热部3用于加热加热不燃烧卷烟。加热部3的顶部设置在壳体1的外部，加热部3的底部穿过壳体1的顶部设置在壳体1内。
烟支容纳部4套设在加热部3的外部，烟支容纳部4的底部与壳体1的顶部外表面连接，且烟支容纳部4的内壁与加热部3的外壁之间设置有该容纳该加热不燃烧卷烟的第一腔体8。
抽吸空气通道5设置在空隙内，用于提供抽吸空气。抽吸空气通道5的第一端通过第一开口9与外界连通，第一开口9设置在壳体1侧壁上；抽吸空气通道5的第二端通过第二开口10与第一腔体8连通，第二开口10设置在壳体1的顶部。这样，外界的抽吸空气能够通过第一开口9和第二开口10直接进入第一腔体8。
燃烧室6设置在筒体2的内部，用于通过加热加热部3和抽吸空气从而加热该加热不燃烧卷烟。燃烧室6包括用于提供燃料的燃料通道61和用于提供助燃空气的助燃空气通道62，燃料通道61的第一端与加热部3的底端呈间隔设置，燃料通道61的第二端与外界连通。助燃空气通道62的两端均与外界连通。
排烟通道7设置在空隙内，用于排出燃料燃烧后产生的尾气。排烟通道7的第一端与筒体2的内部连通，排烟通道7的第二端与外界连通。
使用时，将加热不燃烧卷烟插设在第一腔体8中，并通过烟支容纳部4的内壁固定。加热部3的顶部插设在该加热不燃烧卷烟的内部。外界的燃料由燃料通道61的第一端进入燃烧室6，外界的助燃空气通过助燃空气通道62进入燃烧室6，燃料通道61内的燃料和助燃空气通道62内的助燃空气通过燃烧生成烟气(烟气中含有热量)，烟气通过加热加热部3和抽吸空气从而加热该加热不燃烧卷烟，能够增大换热面积和换热强度，换热效率高，从而能够缩短加热不燃烧卷烟温升所需要的时间，且加热温度均匀，燃料利用率高，同时能够实现长时间稳定加热，安全性好。
在一个具体的实施例中，加热部3的顶端封闭，加热部3的内部设置有与燃烧室6相连通的第二腔体11，能够增大烟气与加热部3的换热面积，进而能够缩短加热不燃烧卷烟的温升时间，同时能够提高加热部3的温度均匀性。
在一个具体的实施例中，燃料通道61内的燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气进入到第二腔体11内与加热部3进行换热，通过加热加热部3从而加热该加热不燃烧卷烟。
在一个具体的实施例中，燃料通道61内的燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气与抽吸空气通道5进行换热，通过加热抽吸空气通道5从而加热抽吸空气。加热后的抽吸空气能够直接进入该加热不燃烧卷烟的内部，从而加热该加热不燃烧卷烟，能够缩短抽吸该加热不燃烧卷烟的等待时间。
在一个具体的实施例中，还包括隔挡部12，隔挡部12设置在空隙内且间隔套设在筒体2的外部，隔挡部12的第一端与壳体1的顶部内表面连接，隔挡部12的第二端与壳体1的周侧内壁连接，抽吸空气通道5设置在隔挡部12的第一侧与壳体1内壁之间的空隙内，排烟通道7设置在隔挡部12的第二侧与筒体2外壁之间的空隙内，结构简单，使用方便。
在一个优选的实施例中，抽吸空气通道5的横截面为环形，能够使抽吸空气均匀地进入该加热不燃烧卷烟的内部。
在一个具体的实施例中，加热部3的底部套设有多孔介质筒体13，多孔介质筒体13固定设置在隔挡部12的第二侧和加热部3的底部外表面之间。多孔介质筒体13能够延长燃料和/或烟气的停留时间，有利于提高燃烧效率，强化烟气与加热部3和抽吸空气通道5的换热。
在一个具体的实施例中，燃烧室6的内部设置有催化燃烧室，通过燃烧室6提供的预热热量达到起燃温度后，催化燃烧室自循环加热加热部3和/或抽吸空气通道5(此时需要或不需要燃烧室6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多孔介质筒体13中并用于进行催化燃烧的第一催化剂层，和/或涂覆在加热部3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3和抽吸空气通道5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多孔介质筒体13的表面积40％～75％，和/或第二催化剂层的涂覆面积为加热部3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61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61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61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6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加热部3和/或抽吸空气通道5换热，以加热加热部3和/或抽吸空气。使用时，燃烧室6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，第二烟气通过与加热部3和/或抽吸空气通道5换热，从而能够加热加热部3和/或抽吸空气。
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，燃烧室6包括第一预混室和与第一预混室相连通的第二预混室，第一预混室的第一端设置在靠近燃料通道61的第一端的位置，第一预混室的第二端设置在第二预混室内，使得燃料通道61内的燃料和助燃空气通道62内的助燃空气经第一预混室和第二预混室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，第一预混室包括缩放段和与缩放段相连通的平直段，缩放段包括第一预混室的第一端，平直段包括第一预混室的第二端，能够稳定燃料和助燃空气的流速。其中，缩放段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，排烟通道7内的尾气用于与抽吸空气通道5进行换热，以加热抽吸空气。加热后的该抽吸空气能够被燃料再次加热，而后直接进入该加热不燃烧卷烟的内部，能够进一步缩短抽吸该加热不燃烧卷烟的等待时间，同时能够降低尾气的温度，提高尾气余热利用率和防止壳体1的外表面温度过高。
在一个具体的实施例中，排烟通道7内的尾气用于与助燃空气通道5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，燃烧室6内设置有两端开口的绝热筒体14，绝热筒体14的外壁与筒体2的内壁固定连接。燃料通道61的第一端设置在绝热筒体14的内部，用于防止燃料通道61内的燃料燃烧时加热排烟通道7，从而防止排烟通道7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，多孔介质筒体13的第一端与壳体1的顶部内表面接触，多孔介质筒体13的第二端的侧壁外表面与绝热筒体14的顶部内表面接触，能够实现多孔介质筒体13更好的固定，同时能够进一步延长燃料和/或烟气的停留时间，有利于提高燃烧效率，强化烟气与加热部3和抽吸空气通道5的换热。
在一个具体的实施例中，多孔介质筒体13的第二端端面与加热部3的底面平齐。
在一个具体的实施例中，多孔介质筒体13的内径为3～5毫米。
在一个具体的实施例中，多孔介质筒体13的外径为6～12毫米。
在一个具体的实施例中，多孔介质筒体13的长度和加热部3伸入至壳体1内的长度均为3～10毫米。
在一个具体的实施例中，多孔介质筒体13的纵截面呈梯形。
在一个具体的实施例中，在燃料通道61的第一端套设有用于稳定燃烧的稳燃环。
在一个具体的实施例中，加热部3的横截面设置成圆形。
在一个具体的实施例中，加热部3的直径为1～2毫米。
在一个具体的实施例中，加热部3的外部设置有换热增强部，能够增大加热部3与加热不燃烧卷烟的接触面积。
在一个具体的实施例中，换热增强部包括锯齿部、波浪部和/或褶皱部。
在一个具体的实施例中，换热增强部的厚度为2～3毫米。
在一个具体的实施例中，烟支容纳部4设置成烟支定位环。
在一个具体的实施例中，抽吸空气通道5的内径为11～15毫米。
在一个具体的实施例中，抽吸空气通道5的孔径为1～3毫米。
在一个具体的实施例中，抽吸空气通道5的第一端与第二端之间的距离为20～60毫米。
在一个具体的实施例中，第二开口10设置在壳体1上靠近烟支容纳部4内壁的位置，使得壳体1的顶部位于加热部3与第二开口之间的位置能够更好的加热该低温加热不燃烧卷烟，缩短该加热不燃烧卷烟抽吸的准备时间。
在一个具体的实施例中，第二开口10靠近加热部3的一侧与加热部3的外表面的距离为1～5毫米。
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，所述液体燃料包括液态丁烷。
在一个具体的实施例中，燃料通道61的横截面为圆形。
下面列举一具体的实施例：
在上述实施例的基础上，本实施例提供的用于加热不燃烧卷烟的加热器，采用丁烷为燃料，燃料通道61的内径为0.8毫米，壁厚为0.5毫米。助燃空气通道62的内径为10毫米。绝热筒体14的外径为10毫米，内径为8毫米，长度为10毫米。多孔介质圆筒13的长度为3毫米，内径为3毫米，外径的极大值为8毫米，阶梯处外径为7毫米，高为1.7毫米。加热部3的中空直径为1毫米，第一腔体8的长度为21毫米，加热部3的外径为3毫米，加热部3的长度为25毫米，加热部3伸入燃烧室6内的长度为3毫米。抽吸空气通道5的间距为1.5毫米，壁厚为0.2毫米。第一开口9与排烟通道7的出口的距离为10毫米，第二开口10与加热部3相距2毫米。排烟通道7的内径为10.3毫米，外径为11.8毫米，排烟通道7的第一端与第二端之间的距离为30毫米。烟支定位环的内径为6毫米，外径为8毫米，烟支定位环的长度为3毫米。
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 (32)
1.一种用于加热不燃烧卷烟的加热器，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；加热部，其用于加热所述加热不燃烧卷烟；所述加热部的顶部设置在所述壳体的外部，所述加热部的底部穿过所述壳体的顶部设置在所述壳体的内部；烟支容纳部，其套设在所述加热部的外部，所述烟支容纳部的底部与所述壳体的顶部外表面连接，所述烟支容纳部的内壁与所述加热部的外壁之间设置有容纳所述加热不燃烧卷烟的第一腔体；抽吸空气通道，其设置在所述空隙内，用于提供抽吸空气；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与所述第一腔体连通；燃烧室，其设置在所述筒体的内部，用于通过加热所述加热部和所述抽吸空气从而加热所述加热不燃烧卷烟；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，所述助燃空气通道的两端均与外界连通；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；
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第二腔体；
还包括隔挡部，所述隔挡部设置在所述空隙内且间隔套设在所述筒体的外部，所述隔挡部的第一端与所述壳体的顶部内表面连接，所述隔挡部的第二端与所述壳体的周侧内壁连接，所述抽吸空气通道设置在所述隔挡部的第一侧与所述壳体内壁之间的所述空隙内，所述排烟通道设置在所述隔挡部的第二侧与所述筒体外壁之间的所述空隙内；
所述加热部的底部套设有多孔介质筒体，所述多孔介质筒体固定设置在所述隔挡部的第二侧和所述加热部的底部外表面之间。
2.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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第二腔体内与所述加热部进行换热，以加热所述加热部。
3.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述燃料用于在直接燃烧时产生的第一烟气与所述抽吸空气通道进行换热，以加热所述抽吸空气。
4.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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/或所述抽吸空气通道。
5.根据权利要求4所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述催化燃烧室包括涂覆在所述多孔介质筒体中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。
6.根据权利要求5所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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。
7.根据权利要求6所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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％。
8.根据权利要求5所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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。
9.根据权利要求5所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述第一催化剂层的涂覆面积为所述多孔介质筒体表面积的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％。
10.根据权利要求5所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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。
11.根据权利要求10所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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。
12.根据权利要求5所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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。
13.根据权利要求10所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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/或所述抽吸空气通道换热，以加热所述加热部和/或所述抽吸空气；其中，所述混合气体包括所述燃料和所述助燃空气。
14.根据权利要求13所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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。
15.根据权利要求14所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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。
16.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述尾气用于与所述抽吸空气通道进行换热，以加热所述抽吸空气。
17.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述尾气用于与所述助燃空气通道进行换热，以加热所述助燃空气。
18.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，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。
19.根据权利要求18所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述多孔介质筒体的第一端与所述壳体的顶部内表面接触，所述多孔介质筒体的第二端的侧壁外表面与所述绝热筒体的顶部内表面接触。
20.根据权利要求19所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述多孔介质筒体的第二端端面与所述加热部的底面平齐。
21.根据权利要求20所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述多孔介质筒体的内径为3～5毫米，所述多孔介质筒体的外径为6～12毫米，所述多孔介质筒体的长度和所述加热部伸入至所述壳体内的长度均为3～10毫米。
22.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述多孔介质筒体的纵截面呈梯形。
23.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，在所述燃料通道的第一端套设有用于稳定燃烧的稳燃环。
24.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述加热部的横截面设置成圆形，所述加热部的直径为1～2毫米。
25.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述加热部的外部设置有换热增强部，用于增大所述加热部与所述加热不燃烧卷烟的接触面积。
26.根据权利要求25所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述换热增强部包括锯齿部、波浪部和/或褶皱部，所述换热增强部的厚度为2～3毫米。
27.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述烟支容纳部设置成烟支定位环。
28.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述抽吸空气通道的横截面为环形。
29.根据权利要求28所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述抽吸空气通道的内径为11～15毫米，所述抽吸空气通道的孔径为1～3毫米，所述抽吸空气通道的第一端与第二端之间的距离为20～60毫米。
30.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述抽吸空气通道的第二端设置在所述壳体上靠近所述烟支容纳部内壁的位置，所述抽吸空气通道的第二端靠近所述加热部的一侧与所述加热部外表面的距离为1～5毫米。
31.根据权利要求1所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述燃料包括固体燃料、液体燃料和/或气体燃料。
32.根据权利要求31所述的用于加热不燃烧卷烟的加热器，其特征在于，所述液体燃料包括液态丁烷。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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