CN113142642A - 一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法及烟具 - Google Patents

一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法及烟具 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，是通过将发热体设置为两个部分，所述两个部分为可贴合或者可套接，将测温件固定设于所述两个部分的贴合处或者套接处。还提供一种利用上述方法的烟具，本发明突破了现有加热卷烟均采用温度传感器贴近中心发热体外部边缘进行测温并设置两个或以上测温件的技术定势，克服了测温件在中心体外部占用额外的空间、布局不方便、容易脱落、测温点与实际高温工作区相距太远、检测测温不准确、控温精确度不高、一致性不好等问题。

Description

一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法及烟具
技术领域
本发明涉及温度测试技术领域，更具体地，涉及一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法及烟具。
背景技术
目前，全球研发加热卷烟的国家越来越多，安全性与环境友好、硬件技术与产品质量稳定性等等都是需要迫切解决的技术问题。我国对烟草企业提出“走出去”的要求，高度重视新型烟草制品的研究，致力于发展“高精尖新”的卷烟道路，并着重解决技术细节问题；根据我国国情，我国着重加强以烟叶材料为本的加热卷烟区别于电子烟，其发出香味烟气的不是烟油，而是烟叶及以其制备的材料。研究此类新型卷烟以“加热不燃烧”为思路设计，通过与加热卷烟匹配的加热器的发热体来实现热量传递给加热卷烟，需要确保发热体能使烟叶刚好加热到足以散发出味道的程度，且需要保证加热器个体间发热体温度的精准一致，发热体的温度过高和过低都会影响用户体验，因此对发热体的温度控制成为技术难点和重点。
目前市面上主流的加热器产品采用的是陶瓷电阻发热体和PFC发热材料，这两类材料均是非均匀发热体，即在发热体的不同位置温度存在差异，实现温度精准控制的难度较大。具体表现为：前者主要利用陶瓷电阻发热体的电阻温度特性来实现温度的采集和反馈，以达到温度控制的目的，但是该类发热体的升温速率慢，其温度的采集是间接采集，受限于陶瓷电阻发热体的结构和制造水平，发热体的温度一致性较难控制；PFC发热材料是通过在发热体的特定位置，一般是发热体的中部位置，设置温度传感器来探测发热体的温度，但该类发热体的缺点仍然是升温慢，且温度分布不均匀，传感器的布置点位和布置的数量有限，难以反应热场的整体情况。因此，迫切需要开发新的加热方式来实现温场和升温速率的提升，电磁感应加热就是一种有潜力的加热方式。
从公开的资料可以发现，现有的加热卷烟配套电磁加热技术的发热结构大部分由感应线圈和中心金属发热体组成；感应线圈绕设在金属发热体外部，通过电磁感应原理对中心金属发热体进行加热，然后通过中心发热体对加热卷烟进行加热。在加热加热卷烟时，实时测量中心发热体的温度，能够使控制器对发热体温度控制更加精确；为了检测中心金属发热体的温度，目前技术手段中均采用温度传感器贴近中心发热体外部边缘进行检测，由于中心发热体的温度不均匀，外表的温度比内部中心的温度要低，且内部中心的温度更稳定，而外表的温度分布不均匀，目前的测温方法不能实时测量中心发热体的温度，测温件反馈的温度不够准确；例如中国专利CN206808677U公开了一种可温度校准的电磁加热烟具，其在发热体下端连接第一测温装置；所述第一测温装置旁设置第二测温装置，所述第一测温装置与第二测温装置均连接至微处理器进行温度检测，这种结构不能精确地检测发热体中心的温度，测温点与实际高温工作区相距太远，测温件反馈的温度不够精确；并且需要布置两个测温装置，在中心体外部占用额外的空间，布局不方便，存在个别松脱后无法准确检测的问题。
发明内容
本发明为克服上述背景技术所述的不能精确地检测发热体中心的温度，检测不够稳定；且可能需要布置多个测温装置，在中心体外部占用额外的空间，布局不方便，存在各别松脱后无法准确检测的问题，提供一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法及烟具。本发明能够检测中心发热体中心的温度，并且不会占用额外的外部空间，在烟具中布局更加方便。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，是通过将发热体设置为两个部分，所述两个部分为可贴合或者可套接，将测温件固定设置于所述两个部分的贴合处或者套接处。其中，用于加热加热卷烟的电磁感应加热器包括壳体、加热腔、电源、发热体组件、感应线圈、控制系统；所述发热体组件包括发热体、发热体固定件和测温件；所述外壳设置有开孔，使得加热卷烟通过所述开孔插入加热腔体中，并使得所述发热体的发热面与加热卷烟接触；所述感应线圈用于产生磁场，并布置成全部或部分的包围所述发热体，以便发所述发热体被感应加热；所述控制系统用于高频电流的产生和断开。
作为一种优选的方案，所述发热体设置为包括中心体和套设在所述中心体上的金属套，在中心体外壁和金属套内壁的贴合处固定设有测温件。
进一步的，所述在中心体外壁和金属套内壁的贴合处固定设置测温件的方法是在所述中心体的外壁上设有凹槽，所述凹槽中固定设有测温件；或者在所述金属套的内壁上设有凹槽，所述凹槽中固定设有测温件。
作为另一种优选的方案，所述发热体设置为包括第一纵截半体和第二纵截半体，所述第一纵截半体与所述第二纵截半体贴合连接，所述贴合连接处设有测温件。
进一步的，所述贴合连接处固定设置测温件的方法是在所述第一纵截半体靠近所述第二纵截半体的一侧面上设有凹槽，所述凹槽中设置有测温件；或者在所述第二纵截半体靠近所述第一纵截半体的一侧面上设有凹槽，所述凹槽中设置有测温件。
作为又一种优选的方案，所述发热体设置为包括发热本体，所述发热本体的一端面上开设有塞孔，所述塞孔的底部内壁设有测温件，所述塞孔中塞有能够堵住所述塞孔的填充塞。
作为再一种优选的方案，所述发热体设置为包括发热本体，所述发热本体的一端面上开设有塞孔，所述塞孔的底部内壁设有测温件，所述塞孔中塞有能够紧密堵住所述塞孔的填充塞，所述填充塞接触塞孔的底部内壁的端面固定设置测温件。
还提供一种采用上述测温方法的烟具。
与现有技术相比，有益效果是：
本发明突破了现有加热卷烟烟具均采用温度传感器贴近中心发热体外部边缘进行检测并设置两个或以上测温件的技术定势，克服了测温件在中心体外部占用额外的空间、布局不方便、容易脱落导致检测不准确的问题。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
图2是实施例1发热体的爆炸示意图。
图3是实施例1中金属套的结构示意图。
图4是实施例2中第一纵截半体的结构示意图。
图5是实施例2中第二纵截半体的结构示意图。
图6是实施例2中发热体的外部结构示意图。
图7是实施例3中发热体的爆炸示意图。
图8是实施例3中发热本体的结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1
本实施例提供一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，如图1所示，是通过将发热体设置为两个部分，两个部分为可贴合或者可套接，将测温件固定设置于两个部分的贴合处或者套接处。其中，用于加热加热卷烟的电磁感应加热器包括壳体、加热腔、电源、发热体组件、感应线圈、控制系统；发热体组件包括发热体、发热体固定件和测温件；外壳设置有开孔，使得加热卷烟通过开孔插入加热腔体中，并使得发热体的发热面与加热卷烟接触；感应线圈用于产生磁场，并布置成全部或部分的包围发热体，以便发发热体被感应加热；控制系统用于高频电流的产生和断开。
发热体的具体结构设置方式可以有很多种，在本实施例中，发热体如图1和图2所示，设置为包括中心体1和套设在中心体上的金属套2，在中心体外壁和金属套内壁的贴合处设置测温件4；在中心体1外壁和金属套2内壁的贴合处设置测温件4的方法是在金属套2的内壁上设置凹槽3，凹槽3中固定设有测温件4；也可以在中心体1的外壁上设置凹槽3，凹槽3中固定设有测温件4。
如图2和图3所示，中心体1呈一个蘑菇形结构，包括圆锥段11和圆柱段12部分位于金属套2内部，圆锥段11部分露出在金属套2外部，方便插入到加热卷烟中；金属套2为圆管形结构，金属套2的一端面与圆锥段11的底面凸出外环固定连接；金属套2的高度大于圆柱段12的高度，内径比圆柱段12的外径稍大，比圆锥段11的底面半径小。
测温件4可以为热电偶，热电偶包括电极5和连接在电极5上的引线6，热电偶的电极5固定在凹槽3中，热电偶的引线6穿出金属套2背对圆锥段11的开口；金属套2背对圆锥段11的开口处的内壁还设有一圈由陶瓷胶制成的密封件7，密封件7是为了将除热电偶引线6外的部分空间密封处，圆柱段12的长度一般满足能够接触到密封件7。
本实施例中发热体分为中心体1和金属套2两个部分，金属套2套接在中心体1的外壁上，中心体1和金属套2均由镍铁合金制成，发热体在卷烟电加热装置的感应线圈作用下，对金属材质产生电磁感应作用，中心体1和金属套2均能够发热，整体能够用于加热加热卷烟，在加热时，发热体内部设有的测温件4，能够检测到其内部的温度，由于发热体的中心温度更加稳定，使得温度检测更精确，方便使用者对烟具的加热进行更准确的控制，并且本实施例的用于发热的中心体1、金属套2与检测加热温度的测温件4集成在一起，减小了整体的占用空间，方便在烟具中进行布置。本实施例的测温方法突破了现有加热卷烟均采用温度传感器贴近中心发热体外部边缘进行检测并设置两个或以上测温件的技术定势，克服了测温件在中心体外部占用额外的空间、布局不方便、容易脱落导致检测不准确的问题。
实施例2
本实施例与实施例1的方法类似，其不同之处在于：
本实施例中，发热体如图4至图6所示，设置为包括第一纵截半体21和第二纵截半体22，第一纵截半体21与第二纵截半体22贴合连接，贴合连接处设置测温件24；贴合连接处设置测温件的方法是在第一纵截半体21靠近第二纵截半体22的一侧面上设有凹槽23，凹槽23中设置有测温件24；或者在第二纵截半体22靠近第一纵截半体21的一侧面上设有凹槽23，凹槽23中设置有测温件24。第一纵截半体21和第二纵截半体22均由镍铁合金制成。
本实施例相当于将一个子弹头形的发热体纵向截开成两半，在其中一半的内部侧面上设置凹槽23，凹槽23中设置测温件24，然后将两个纵截半体连接；测温件24为热电偶，热电偶所述热电偶包括电极和连接在电极上的引线，热电偶的电极固定连接在凹槽内，热电偶的引线从凹槽穿出到第一纵截半体的外部。
本实施例中发热体的设置方式也是将测温件稳定地设于发热体的内部中心，能够检测到发热体的中心温度。
实施例3
本实施例与实施例1的方法类似，其不同之处在于：
本实施例中，发热体如图7和图8所示，设置为包括发热本体31，发热本体31的一端面上开设有塞孔32，塞孔32的底部内壁设有测温件34，塞孔32中塞有能够堵住塞孔的填充塞33；
本实施例中，发热体从下端面部分掏空，形成一个圆形塞孔32，填充塞33为实心圆柱金属发热棒，形状与圆形塞孔32相似，直径略小于圆形塞孔32的内径；发热体与填充塞33之间可以放置热电偶35进行测温，然后塞入填充塞33，防止热电偶35掉出，填充塞33的外壁与圆形塞孔32的内壁紧密贴合连接，仅使得热电偶的引线36从穿出填充塞33的外壁和圆形塞孔32的内壁之间穿出。
本实施例中发热体的设置方式也是将测温件稳定地设于发热体的内部中心，能够检测到发热体的中心温度。
实施例4
本实施例与实施例4的类似，其不同之处在于：
在本实施例中，测温件设置在填充塞靠近圆形接触塞孔的底部内壁的端面上；与实施例4的测温效果几乎相同；并方便将填充塞和测温件一起取出。
实施例5
本实施例提供一种采用实施例1至4中任一测温方法的加热卷烟烟具。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，其特征在于，是通过将发热体设置为两个部分，所述两个部分为可贴合或者可套接，将测温件固定设于所述两个部分的贴合处或者套接处。
2.根据权利要求1所述加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，其特征在于，所述发热体设置为包括中心体和套设在所述中心体上的金属套，在中心体外壁和金属套内壁的贴合处固定设有测温件。
3.根据权利要求2所述加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，其特征在于，所述在中心体外壁和金属套内壁的贴合处固定设置测温件的方法是在所述中心体的外壁上设有凹槽，所述凹槽中固定设有测温件；或者在所述金属套的内壁上设有凹槽，所述凹槽中固定设有测温件。
4.根据权利要求1所述加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，其特征在于，所述发热体设置为包括第一纵截半体和第二纵截半体，所述第一纵截半体与所述第二纵截半体贴合连接，所述贴合连接处固定设有测温件。
5.根据权利要求4所述加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，其特征在于，所述贴合连接处固定设置测温件的方法是在所述第一纵截半体靠近所述第二纵截半体的一侧面上设有凹槽，所述凹槽中设置有测温件；或者在所述第二纵截半体靠近所述第一纵截半体的一侧面上设有凹槽，所述凹槽中设置有测温件。
6.根据权利要求1所述加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，其特征在于，所述发热体设置为包括发热本体，所述发热本体的一端面上开设有塞孔，所述塞孔的底部内壁设有测温件，所述塞孔中塞有能够堵住所述塞孔的填充塞。
7.根据权利要求1所述加热卷烟配套电磁加热器的发热体测温方法，其特征在于，所述发热体设置为包括发热本体，所述发热本体的一端面上开设有塞孔，所述塞孔的底部内壁设有测温件，所述塞孔中塞有能够堵住所述塞孔的填充塞，所述填充塞接触塞孔的底部内壁的端面固定设有测温件。
8.一种采用权利要求1～7任一项所述测温方法的烟具。
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