CN115670004A - 一种降温装置以及一种hnb烟支 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟草领域，具体公开了一种降温装置及HNB烟支，该降温装置应用于HNB烟支中，且降温装置设置于HNB烟支的加热烟丝段和滤嘴棒之间，包括：一端和加热烟丝段相连接另一端和滤嘴棒相连接的圆筒结构；圆筒结构内设置有多个扰流件，且每个扰流件至少在正对烟气流动方向的表面为向烟气来流方向凸起的曲面表面，以便烟气沿扰流件的曲面表面向滤嘴棒的方向流动。本申请中的降温装置在圆筒结构内设置多个具有曲面表面的扰流件，使得烟气可以顺着各个扰流件的表面流动，延长烟气流动的路径长度，保证降温装置的降温效果，避免烟气温度不均匀的问题，有利于提高用户对HNB烟支使用体验；且结构简单，有利于降低HNB烟支的生产成本。

Description

一种降温装置以及一种HNB烟支

技术领域

本发明涉及烟草行业领域，特别是涉及一种降温装置以及一种HNB烟支。

背景技术

传统烟草产品一般是通过燃烧烟草产生烟气来达到用户抽吸的目的。而HNB烟支则是一种新型的烟草产品，HNB即加热不燃烧，顾名思义，即仅仅对烟草进行加热产生烟气而并不对烟草进行燃烧。近年来，这种HNB烟支逐渐被广大烟民所熟知，且在烟民中的受欢迎程度也在逐渐增加。

在HNB烟支中尽管无需对烟丝进行燃烧，且对烟丝加热的温度也不高，但烟气本身含水量高，且烟气通道缩短，到达口腔的主流烟气感官温度还是高于传统香烟；因此当消费者在吸食HNB烟时，会有一定的灼热感，对消费者的口腔黏度、气管粘膜等造成一定的损伤；从而在一定程度上影响消费者对HNB烟支的使用体验。

目前对HNB烟支中的烟气进行降温的方式的研究主要侧重于两方面，一方面主要从降温材料上改善对烟气的降温效果，另一方面主要是从降温结构上改善降温效果；但如何提升对HNB烟支中烟气的降温效果，仍然有很大的进步空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种降温装置以及一种HNB烟支，能够在一定程度上提升烟气降温效果，进而提升用户使用体验。

为解决上述技术问题，本发明提供一种降温装置，应用于HNB烟支中，且所述降温装置设置于所述HNB烟支的加热烟丝段和滤嘴棒之间，包括：

一端和所述加热烟丝段相连接另一端和所述滤嘴棒相连接的圆筒结构；

所述圆筒结构内设置有多个扰流件，且每个所述扰流件至少在正对烟气流动方向的表面为向所述烟气来流方向凸起的曲面表面，以便所述烟气沿所述扰流件的曲面表面向所述滤嘴棒的方向流动。

在本申请的一种可选地实施例中，所述扰流件包括水滴状结构、球体结构或椭球体结构中的一种或多种曲面体结构。

在本申请的一种可选地实施例中，所述扰流件为中空腔体，所述扰流件的内部填充有液态水。

在本申请的一种可选地实施例中，所述扰流件为中空腔体，且所述圆筒结构的侧壁上和所述扰流件相连接的位置点设置有通风孔，以连通所述扰流件的内部空腔和外部环境。

在本申请的一种可选地实施例中，所述扰流件包括部分水滴状曲面结构、部分球面结构或部分椭球面结构中的任意一种或多种曲面结构。

在本申请的一种可选地实施例中，多个所述扰流件在所述圆筒结构内交错排布。

在本申请的一种可选地实施例中，所述圆筒结构内靠近所述加热烟丝段的一端还设置有扰流筒；

其中，所述扰流筒为半径小于所述圆筒结构且中心轴和所述圆筒结构的中心轴平行的圆柱状结构；

所述扰流筒的侧壁上设置有多个引流孔；

所述扰流筒背离所述加热烟丝段的一端和所述圆筒结构的内壁通过环形阻流板相连接。

在本申请的一种可选地实施例中，所述圆筒结构和所述扰流件均为金属结构。

一种HNB烟支，包括：加热烟丝段、滤嘴棒以及设置在所述加热烟丝段和所述滤嘴棒之间，如上任一项所述降温装置。

在本申请的一种可选地实施例中，所述滤嘴棒内设置有增香爆珠。

本发明所提供的一种降温装置以及HNB烟支，该降温装置应用于HNB烟支中，且降温装置设置于HNB烟支的加热烟丝段和滤嘴棒之间，包括：一端和加热烟丝段相连接另一端和滤嘴棒相连接的圆筒结构；圆筒结构内设置有多个扰流件，且每个扰流件至少在正对烟气流动方向的表面为向烟气来流方向凸起的曲面表面，以便烟气沿扰流件的曲面表面向滤嘴棒的方向流动。

本申请中的降温装置在圆筒结构内设置多个具有曲面表面的扰流件，使得烟气从加热烟丝段流出经过该降温装置的圆筒结构向滤嘴棒流动的过程中，依次经过各个扰流件时可以顺着各个扰流件的表面流动，该扰流件的曲面表面类似形成一个柯恩达型面，使得烟气能够沿着曲面表面流动，从而在一定程度上延长了烟气流动的路径长度，对于在圆筒结构内流动的烟气而言，其流动的时间越长对烟气的降温效果越好，由此即可保证该降温装置对烟气的降温效果；在此基础上，该扰流件还对烟气在圆筒结构内的流动产生一定的扰动，有利于将在圆筒结构内靠近中心轴的主流烟气和靠近圆筒结构侧壁的非主流烟气进行充分的打散混流，避免烟气温度不均匀且主流烟气温度过高的问题，进一步地保证了降温装置的降温效果，有利于提高用户对HNB烟支的使用体验；且本申请中的降温装置结构简单，使用成本低，有利于降低HNB烟支的生产成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的HNB烟支的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的烟气气流经过扰流件的气流流动示意图；

图3为本申请实施例提供的降温装置的部分结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一降温装置的部分结构示意图。

具体实施方式

目前HNB烟支中常规的降温结构多是考虑延长烟气流动通道而设置较为复杂的流动通道；或者是在烟气流动的路径上设置降温材料，这种降温方式一方面没有考虑主流烟气和非主流烟气温度不均匀的问题，另一方面在烟气流动路径上设置特殊降温材料，也在一定程度上增加了HNB烟支的成本。

由此，本申请中提供了一种既能够保证HNB烟支中烟气的降温效果，又避免烟支成本过高的技术方案。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1图2、图3以及图4所示，图1为本申请实施例提供的HNB烟支的结构示意图；图2为本申请实施例提供的烟气气流经过扰流件的气流流动示意图；图3为本申请实施例提供的降温装置的部分结构示意图；图4为本申请实施例提供的另一降温装置的部分结构示意图。

如前所述，本申请中的降温装置主要应用于HNB烟支中，且置于HNB烟支的加热烟丝段10和滤嘴棒30之间；加热烟丝段10，顾名思义，也即是填充有烟丝且对烟丝进行加热产生烟气的区段；而滤嘴棒30则是用户吸食烟气的区段；当用户通过滤嘴棒吸食烟气时的吸力，会在加热烟丝段10、降温装置以及滤嘴棒30之间形成一个驱动烟气流动的驱动力，使得烟气自加热烟丝段经过降温装置最终流动至滤嘴棒，由此使得HNB烟支内形成由加热烟丝段10指向滤嘴棒30的烟气气流。

可以理解的是，对于HNB烟支而言，无论降温装置的结构如何设置，烟气气流的流动方向大致方向始终是由加热烟丝段10指向滤嘴棒30；为了方便说明，后续各个实施例中所指的烟气气流流动方向均是指由加热烟丝段10和过滤棒30的方向，参照图1，图1中箭头所指的方向即为烟气气流流动方向，对此本申请中后续不再重复说明。

在此基础上，参照图1中所示的HNB烟支中的降温装置，本申请的一种具体实施例中，该降温装置可以包括：

一端和加热烟丝段10相连接另一端和滤嘴棒30相连接的圆筒结构20；

圆筒结构20内设置有多个扰流件21，且每个扰流件21至少在正对烟气流动方向的表面为向烟气来流方向凸起的曲面表面，以便烟气沿扰流件21的曲面表面向滤嘴棒30的方向流动。

本实施例中圆筒结构20内部即为烟气流经降温装置的流通通道，其外径的大小和HNB烟支整体的外径大小大致近似。在烟气气流流通经过降温装置时，即是从该圆筒结构20内部流动。

如前所述，在HNB烟支中延长烟气的流动路径能够在一定程度上提高对烟气的降温效果，但基于常规的HNB烟支长度的限制，降温装置的整体长度有限，无法进行无限制的延长。由此，需要将降温装置的圆筒结构内部的烟气流动通道尽可能的进行曲折设计，进而在一定程度上延长烟气流动路径的长度。

但目前常规的降温结构延长烟气流动路径的方式主要是设计蛇形弯曲通道或者螺旋结构的流动通道；这种降温结构虽然在一定程度上能够延长烟气流动路径，但显然所有的烟气均是按照相同的路径流动，使得烟气流动的横截面上不同位置的烟气并不能够进行充分的混合，这也就在一定程度上使得该烟气气流的主流烟气(即靠近烟气流动的横截面的中心位置的烟气)温度偏高，而非主流烟气的温度偏低，进而造成烟气温度不均匀，甚至主流烟气则接触到消费者口腔时的温度仍然过高的问题。

为此，本实施例中在圆筒结构20内设置具有曲面表面的扰流件21，因为该扰流件的曲面表面向正对烟气来流方向为外凸曲面，该曲面表面对于流动的烟气气流而言相当于形成了一个柯恩达型面，烟气流动接触该扰流件21的曲面表面时，会沿该曲面表面流动，由此就相当于形成一个沿该扰流件21的曲面表面延伸的弯曲路径，从而在一定程度上延长了烟气气流在圆筒结构20内流动的路径长度。

在此基础上，参照图2，因为扰流件21具有曲面表面，除了其本身设置在气流流动通道上，对烟气气流具有一定的扰流作用外，当烟气气流流动至扰流件21的曲面表面，烟气气流必然从垂直于烟气气流流动方向的各个方向向外辐射流动，也即是说烟气气流分散的从曲面表面各个不同方向沿该曲面表面流动，在一定程度上实现了气流分散扰流的作用，而该烟气气流在绕过扰流件21之后可以重新混合之后，如此在烟气依次经过各个扰流件21时，即可实现烟气的反复分散和汇聚，在一定程度上实现烟气气流的各个不同部分烟气充分均匀的混合的作用，从而避免了烟气气流的主流气流温度高，烟气气流温度分布不均匀的问题。

可以理解的是，在实际应用中，只要在气流流动路径上设置扰流的结构，都具有在一定程度上通过阻流实现气流的混合的作用，但本申请中采用具有曲面表面的扰流件21，一方面增加烟气流动的路径长度，另一方面曲面表面也更符合流体流动特性，不至于对烟气气流造成过大的阻力，避免因为扰流件21结构过于复杂导致消费者感觉烟气吸食困难，需要较大的吸力才能促使烟气流动的问题，进而在一定程度上保证HNB烟支的使用体验。

可选地，可以进一步地将各个扰流件21的曲面表面设置成中心轴对称的曲面，且中心对称轴和圆筒结构20的中心轴平行。例如，该扰流件21可以采用球体结构、椭球体结构等；对于具有球体结构的扰流件21，其中心对称轴即为球体曲面的直径所在直线；而椭球体结构的扰流件21对应的中心对称轴则为该椭球体曲面的长轴或短轴所在直线。

此外，该扰流件21还可以采用水滴形结构。如图1所示，可以将水滴形结构的尖端部位和圆筒结构20的内部之间进行固定连接。

需要说明的是，无论扰流件21是球体结构、椭球体结构或者是水滴结构，该扰流件21均可以和圆筒结构20的内壁固定连接。为了进一步地提升降温装置的降温效果，可以进一步地将扰流件21设置成空腔结构，在此基础上，还将该空腔结构通过圆筒结构20的侧壁实现和环境中的空气进行相互连通。也即是说可以在圆筒结构20上设置多个通风孔，可以理解的是，该通风孔应当是设置在扰流件21和圆筒结构20的侧壁相互连接的位置，使得扰流件21内的空腔内部和外部环境能够通过该通风孔连通。由此，当烟气气流流经扰流件并和扰流件21发生热交换之后，扰流件21中空腔内的空气即可和外界环境之间进行热交换，进而将热量散发出去从而达到散热的目的。

尽管圆筒结构20上的通风孔并不大，但对于用户实际吸食HNB烟支时，并非持续不断的吸食烟气，而是每吸一口就暂停一段时间，此时即可方便通风孔和外界环境中的气体进行热交换，进而使得扰流件的空腔内空气温度降温降温而维持在相对较低的温度，从而进一步地使得该扰流件21具有通过热传递进行降温的功能，从而在一定程度上提升了降温装置的降温效果。

可选地，在本申请的另一可选地实施例中，可以进一步地包括：扰流件21为中空腔体，扰流件21的中控腔体内填充有液态水。

相对于其他导热材料而言，液态水的成本相对较低，且比热相对较大，是较好的导热材料，有利于迅速吸收烟气热量，由此，在扰流件21的内空腔内填充液态水，也能够在一定程度上使得扰流件21对烟气热量的吸收，从而提升整个降温装置的降温功能。

上述各个实施例中是以扰流件21为水滴状结构、球体结构以及椭球体结构等完整曲面体结构为例进行说明的，但在实际应用中，也并不仅限于采用曲面体结构。

在本申请的另一可选地实施例中，该扰流件可以包括：

扰流件21包括部分水滴状曲面结构、部分球面结构或部分椭球面结构中的任意一种或多种曲面结构。

参照图2和图3所示的，图2和图3所示的实施例中，扰流件即为一个半球形曲面结构，区别于球体结构，对于半球形曲面结构而言，其存在一个内凹面，并不是各个部分均是外凸曲面。由此，当烟气随半球形曲面结构外凸的表面流动至其边缘位置时，也存在少量烟气会流入该半球形曲面结构的内凹面内，并停留在此，而当后续向该半球体曲面结构的内凹面内流入新的烟气时，先后流入的烟气混合也能够实现对后流入的烟气进行降温的作用，且当内凹曲面内的烟气达到一定的量又会重新向滤嘴棒30流动，显然从该内凹曲面内流出的烟气温度相对较低。由此可见，采用半球形曲面结构的内凹面也能够在一定程度上提升扰流件21的降温效果。

当然，在实际应用中也可以采用四分之三球体曲面结构，或者是其他尺寸的球体曲面结构对此本申请中不做具体限制。且和上述半球形曲面结构类似，对部分水滴状曲面结构、部分椭球体曲面结构等结构的扰流件显然也由类似的降温效果，对此本申请中不一一说明。

此外，可以理解的是，无论扰流件21是曲面体结构还是曲面结构，各个扰流件21在圆筒结构内应当交错排布，参照图1、图3以及图4所示的实施例，在图1所示的实施例中，扰流件21为水滴状结构，其尖端部位和圆筒结构20内部的连接位置在圆筒结构20内壁相对的两侧交替分布，由此实现水滴状结构的扰流件21交错排布，在实际应用中，还可以考虑将各个水滴状结构的扰流件21的连接点在圆筒结构20的内壁上呈螺旋状分布，也可以有其他排布方式，本实施例中不一一列举。

而对于图3和图4所示的实施例中，扰流件21均为轴对称结构，但各个扰流件21的对称轴并不完全位于同一直线上，而是分别相对于圆筒结构20的中心对称轴存在一定的偏移。

由此，参照图1、图3和图4所示的扰流件的排布方式，各个扰流件21之间交叉排布，有利于避免各个扰流件21均向圆筒结构的中心对称轴集中排布，或是位于平行于该圆筒结构20的中心对称轴的直线上，进而在圆筒结构20内形成直线型烟气气流通道，而降低烟气降温效果的问题。

但可以理解的是，在实际应用中为了保证各个扰流件21的扰流作用，各个扰流件21的排布并不仅限于图3和图4所示的实施例，还可以将同一个圆筒结构20内分别设置不同形状结构的扰流件21等，只要最终达到对烟气扰流降温的效果即可。

基于上述实施例，为了进一步地提升降温结构整体的降温效果，在本申请的另一可选地实施例中，圆筒结构20内靠近加热烟丝段10的一端还设置有扰流筒22；

其中，扰流筒22为半径小于圆筒结构20且中心轴和圆筒结构20的中心轴平行的圆柱状结构；

扰流筒22的侧壁上设置有多个引流孔221；

扰流筒22背离加热烟丝段10的一端和圆筒结构20的内壁通过环形阻流板23相连接。

本申请中进一步地在HNB烟支结构上设置扰流筒22，该扰流筒22和圆筒结构20之间共中心轴设置。因为而圆筒结构20的内径尺寸小于扰流筒22的外径尺寸，由此扰流筒22的外侧壁和圆筒结构20的内侧壁之间也就存在一定的间隔空间；并且在扰流筒22背离加热烟丝段10的一端和圆筒结构20内壁之间设置环形阻流板23，那么当烟气气流通过扰流筒22向圆筒结构20内流动时，一部分的烟气会直接从扰流筒22的内部穿过进入设置扰流件21的区域，而另一部分烟气则会流入到扰流筒22的外侧壁和圆筒结构20的内侧壁之间的空间，但因为环形阻流板23的阻挡作用，使得该部分烟气无法直接流入到圆筒结构20内设置扰流件21的区域；而在此基础上扰流筒22的侧壁上设置有多个引流孔221，由此使得流入到扰流筒22的外侧壁和圆筒结构20的内侧壁之间的烟气可以通过引流孔221再次流入到扰流筒22内，进而重新进入扰流件21所在区域。但显然对于直接通过扰流筒22气流和经过扰流筒22外侧壁再进入扰流筒22的烟气而言，后者流动的路径更长温度更低，从引流孔221进入扰流筒22内之后，可以和直接进入扰流筒22的气流产生混合，也即再一定程度上实现对直接进入扰流筒22内的烟气进行降温的作用。

另外，为例提高降温装置整体的降温效果，本申请中的扰流件、扰流筒22以及圆筒结构20等结构部件均可以采用金属压缩成型形成金属结构的部件，使得整个降温装置具有和外界环境进行良好导热的性能。

综上所述，本申请中降温装置在圆筒结构内设置多个具有曲面表面的扰流件，使得烟气从加热烟丝段流出经过该降温装置的圆筒结构向滤嘴棒流动的过程中，依次经过各个扰流件时可以顺着各个扰流件的表面流动，该扰流件的曲面表面类似形成一个柯恩达型面，使得烟气能够沿着曲面表面流动，从而在一定程度上延长了烟气流动的路径长度，对于在圆筒结构内流动的烟气而言，其流动的时间越长对烟气的降温效果越好，由此即可保证该降温装置对烟气的降温效果；在此基础上，该扰流件还对烟气在圆筒结构内的流动产生一定的扰动，有利于将在圆筒结构内靠近中心轴的主流烟气和靠近圆筒结构侧壁的非主流烟气进行充分的打散混流，避免烟气温度不均匀且主流烟气温度过高的问题，进一步地保证了降温装置的降温效果，有利于提高用户对HNB烟支的使用体验；且本申请中的降温装置结构简单，使用成本低，有利于降低HNB烟支的生产成本。

本申请还提供了一种HNB烟支的实施例，该HNB烟支可以包括加热烟丝段10、滤嘴棒30以及设置在加热烟丝段10和滤嘴棒30之间，如上任一项所述降温装置。

本申请中的HNB烟支内设置有降温装置，该降温装置中包括具有曲面表面的扰流件，进而使得流经降温装置的烟气气流通过扰流件21的扰流作用在一定程度上延长了烟气流动的路径长度，并实现烟气的反复分散和混合从而实现不同温度烟气的充分混合，保证烟气温度均匀性的基础上，进一步地提升了降温效果，从而避免HNB烟支在被吸食过程中损伤消费者口腔的问题，有利于提升HNB烟支的使用体验。

可选地，本实施例中的HNB烟支上滤嘴棒30内还设置有增香爆珠31。需要说明的是，本实施例中的HNB烟支的滤嘴棒30和传统香烟的滤嘴棒类似，都是具有一定过滤功能的柔性材质的圆柱段，本实施例中将该滤嘴棒30内设置增香爆珠31，当用户想要对烟气进行增香时，直接对滤嘴棒30进行挤压，使得该增香爆珠31爆破释放出具有芳香气味的液体，而烟气经过该液体，即可携带有芳香气味，从而在一定程度上提升HNB烟支的吸食体验。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种降温装置，其特征在于，应用于HNB烟支中，且所述降温装置设置于所述HNB烟支的加热烟丝段和滤嘴棒之间，包括：

一端和所述加热烟丝段相连接另一端和所述滤嘴棒相连接的圆筒结构；

所述圆筒结构内设置有多个扰流件，且每个所述扰流件至少在正对烟气流动方向的表面为向所述烟气来流方向凸起的曲面表面，以便所述烟气沿所述扰流件的曲面表面向所述滤嘴棒的方向流动。

2.如权利要求1所述的降温装置，其特征在于，所述扰流件包括水滴状结构、球体结构或椭球体结构中的一种或多种曲面体结构。

3.如权利要求2所述的降温装置，其特征在于，所述扰流件为中空腔体，所述扰流件的内部填充有液态水。

4.如权利要求2所述的降温装置，其特征在于，所述扰流件为中空腔体，且所述圆筒结构的侧壁上和所述扰流件相连接的位置点设置有通风孔，以连通所述扰流件的内部空腔和外部环境。

5.如权利要求1所述的降温装置，其特征在于，所述扰流件包括部分水滴状曲面结构、部分球面结构或部分椭球面结构中的任意一种或多种曲面结构。

6.如权利要求1所述的降温装置，其特征在于，多个所述扰流件在所述圆筒结构内交错排布。

7.如权利要求1所述的降温装置，其特征在于，所述圆筒结构内靠近所述加热烟丝段的一端还设置有扰流筒；

其中，所述扰流筒为半径小于所述圆筒结构且中心轴和所述圆筒结构的中心轴平行的圆柱状结构；

所述扰流筒的侧壁上设置有多个引流孔；

所述扰流筒背离所述加热烟丝段的一端和所述圆筒结构的内壁通过环形阻流板相连接。

8.如权利要求1所述的降温装置，其特征在于，所述圆筒结构和所述扰流件均为金属结构。

9.一种HNB烟支，其特征在于，包括：加热烟丝段、滤嘴棒以及设置在所述加热烟丝段和所述滤嘴棒之间，如权利要求1至8任一项所述降温装置。

10.如权利要求9所述的HNB烟支，其特征在于，所述滤嘴棒内设置有增香爆珠。

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