CN116509054A - 一种具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于加热不燃烧型气溶胶生成制品领域，特别涉及一种具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品，其包括气溶胶生成材料段(4)、包裹所述气溶胶生成材料段的外包裹纸(5)和位于气溶胶生成材料段(4)内部的片状感受器(6)，所述外包裹纸(5)上设有弧面感受器(7)，所述弧面感受器(7)的法线不平行于所述片状感受器(6)所在的平面。本发明靠所述弧面感受器(7)来对片状感受器(6)的加热效应减弱区内的气溶胶生成材料进行补偿加热，以此提高气溶胶生成材料利用率和气溶胶生成量。

Description

一种具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品及其使用 方法

技术领域

本发明属于加热不燃烧型(Heat-Not-Burn，俗称HNB)气溶胶生成制品领域。

背景技术

加热不燃烧型气溶胶生成制品(俗称HNB发烟制品)以对气溶胶生成材料(也称发烟材料)进行加热但不使其燃烧的方式来释放出气溶胶供用户抽吸享用，其中气溶胶生成材料包括但不限于烟草、茶叶、艾蒿、香草等诸多能释放特定香味的草本植物，最典型的是烟草。气溶胶生成材料中除了自身天然香味成分外还可以含有外加的香料(诸如薄荷醇、玫瑰精油等各种香料)、发烟剂(诸如甘油、丙二醇等多元醇)等。当前最流行的加热不燃烧型气溶胶生成制品是各种以烟草为发烟材料的烟支和各种以非烟草草本植物作为气溶胶生成材料的本草加热型抽吸产品，二者均可通过受热产生各种特定香味的气溶胶供用户抽吸享用。

通常靠发热器具来对气溶胶生成制品进行加热。加热方式有电阻加热和电磁加热。电阻加热是将电阻加热片插入到气溶胶生成制品内部进行加热，但电阻加热片容易弯折甚至断裂，且加热后拔出气溶胶生成制品时还容易掉落残渣或在电阻加热片上残留残渣，下次加热时残渣焦糊导致不良气息。

电磁加热解决了以上问题，电磁加热在发热器具中不常设片状感受器，而是将片状感受器作为一次性消耗品预设于气溶胶生成制品的气溶胶生成材料段内部，这样气溶胶生成制品就可以整体插入/拔出发热器具的容纳腔，在包围该容纳腔的线圈所产生的交变磁场作用下，片状感受器电磁感应发热，从而加热周围的气溶胶生成材料而产生气溶胶。靠这种方式，彻底消除加热片弯折或断裂的风险，且没有了加热片插拔的过程，也不会掉渣，因此成为一种主流加热方式。国际烟草巨头PMI公司2021年下半年横空出世的最新HNB产品IQOS iluma电磁加热烟具所配套使用的TEREA烟支，就是采用上述结构。此外，国内外很多其他HNB烟具烟支厂家也陆续跟进采用这种结构。

然而，实践中发现，采用片状感受器对发烟材料段进行内部电磁感应加热时，发烟量偏小，表现在烟雾淡薄且持续抽吸口数低，不能满足对烟雾量要求较高的用户需要。

本发明旨在解决上述问题。

发明内容

本发明一方面公开了一种具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品，其包括气溶胶生成材料段4、包裹所述气溶胶生成材料段的外包裹纸5和位于气溶胶生成材料段4内部的片状感受器6，其关键点在于，所述外包裹纸5内表面设有弧面感受器7，所述弧面感受器7的法线不平行于所述片状感受器6所在的平面。

其中感受器是指任何能在交变磁场下能电磁感应发热的物质，通常为铁磁性物质，例如磁性铁氧体、铁、钢、含铁合金等，诸如铁镍合金、坡莫合金、不锈钢等。

其中弧面是指圆柱面的一部分，其横截面为一段连续弧形或间断的弧形，弧是指圆周的一部分。且允许一部分弧面与另一部分弧面的轴向长度不一致。

优选地，所述弧面感受器7的法线垂直于所述片状感受器6所在的平面，当然也可以不垂直，只要不平行就行。

单个弧面感受器的圆心角不受限制，可为1°-180°，优选为10°-150°，更优选为20°-120°，更优选为30°-90°，最优选为45°-60°。

优选地，所述弧面感受器为多个，例如2个、4个或6个甚至更多个，以周向分散方式优选周向均匀分散方式设置在所述外包裹纸5上。

所述弧面感受器可以贴在所述外包裹纸内表面或外表面，也可以是置于所述外包裹纸内部，其形式不限，可以是连续层、平行栅格、网、散点等多种形式。

优选地，所述具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品从远唇端到近唇端依次包括气溶胶生成材料段4、支撑段3、冷却段2和所述过滤段1，它们均被外包裹纸5所包裹，而片状感受器6则置于气溶胶生成材料4内部，弧面感受器7为两个60°圆心角弧面。优选地，其中气溶胶生成材料段4内填充气溶胶生成材料，其形态不限，但优选片材或平行条束状，其中所述支撑段3具有中间气流通道，所述冷却段2内部填充有冷却材料或者所述冷却段2是侧壁打有贯穿通气孔的空管。气溶胶生成材料段、支撑段、冷却段和过滤段依次连接的气溶胶生成制品是HNB领域已知的技术，不再赘述。但是，本发明中所述具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品的最简化形式是可以将支撑段、冷却段和过滤段全部都省略掉，因为这些功能段可以根据需要放入到气溶胶加热器具中。当然，也可以将支撑段、冷却段和过滤段中的至少一段省略掉而保留其余段。

所述外包裹纸至少用于包裹所述气溶胶生成材料段，若有其他功能段，也可以同时包裹其他功能段。外包裹纸不见得是单层，也可以是多层。所述外包裹纸可以是纸幅卷接而成的，也可以是纸管形式。

本发明另一方面涉及前述具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品的使用方法，该方法将所述气溶胶生成制品置于交变磁场中进行电磁感应加热，用所述弧面感受器7的电磁感应发热来对所述片状感受器6的加热效应减弱区内的气溶胶生成材料进行补充加热。

在气溶胶生成段的横截面上，所述片状感受器通常位于某条直径方向。有效温度场是指这样的温度区域：其温度不低于感受器本体预定加热温度的九成值，且大于气溶胶生成材料的受热释放气溶胶温度。有效温度场之外的区域被称为加热效应减弱区。对于片状感受器，有效温度场的边缘通常为以片状感受器的宽度方向为长轴的椭圆，该椭圆的长轴长度通常为片状感受器的宽度的1.1-1.2倍左右，该椭圆的短轴长度通常为长轴长度的1/5至2/3范围内，取决于片状感受器的厚度。这里将片状感受器沿气溶胶生成制品轴向方向的维度称为长度，将片状感受器垂直于轴向的横截面上的较长尺寸方向称为宽度，较短尺寸方向称为厚度。

上述技术方案在不矛盾的前提下，可自由组合。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明人实践中发现，片状感受器从发烟材料内部加热，发烟量偏低的原因在于，片状感受器的加热作用会从发烟材料中心轴线向外周逐步弱化。经本专利的发明人实际测试，在气溶胶生成材料段的横截面上，片状感受器的有效温度场并非正圆形而是椭圆形，如图2所示，其中虚线椭圆所示是其有效温度场边界，在此虚线椭圆内的发烟材料能得到有效加热，是有效加热区，此虚线椭圆以外是加热效应减弱区，此区域内的发烟材料则不能得到有效加热，由此导致发烟材料浪费且发烟量不足。本发明用弧面感受器的电磁感应发热来对所述加热效应减弱区进行补充加热，充分利用了加热效应减弱区内的那些气溶胶生成材料，提高了气溶胶生成量，并延长了抽吸口数。

2、现有技术中曾经有使用整体圆周感受器全周向加热与片状感受器中心加热进行组合的技术方案，但这种技术方案未针对片状感受器的温度场进行专门化设计，而是“无差别”提供周向加热，导致片状感受器有效温度场内容易过热，且浪费电能。本发明使用弧面感受器，仅针对片状感受器的加热效应减弱区进行精准补充加热，不会导致有效温度场内过热，且节约电能。

附图说明

图1为本发明的具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品的沿轴线的剖视示意图。

图2为本发明的具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品的气溶胶生成材料段的横截面示意图(略去外包裹纸的周向卷接粘结搭口等细节信息)。

图3为本发明的另一种具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品的气溶胶生成材料段的横截面示意图(略去外包裹纸的周向卷接粘结搭口等细节信息)。

图4为用本发明的具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品的气溶胶生成材料段的外包裹纸的展开图。

附图标记列表：

1、过滤段；2、冷却段；3、支撑段；4、气溶胶生成材料段；5、外包裹纸；6、片状感受器；7、弧面感受器。

虚线椭圆：有效温度场边界；点划线直线：弧面感受器法线。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步说明本发明的内容。

实施例1

如图1和图2所示，本发明的具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品从远唇端到近唇端依次包括被外包裹纸5包裹的气溶胶生成材料段4、支撑段3、冷却段2和过滤段1，其中气溶胶生成材料段4内填充多根并排排列的烟草条，其中所述支撑段3为具有中间气流通道的厚壁管，所述冷却段2内部填充有冷却材料或者所述冷却段2是侧壁打有贯穿通气孔的空管，所述过滤段材质为常规的醋酸纤维丝束材质。所述气溶胶生成材料段4内容纳有片状感受器6，其长度位于该段的中轴线方向上，其宽度位于该段的横截面的某条直径方向上。所述外包裹纸5内壁上对称设有2个弧面感受器7，每个弧面感受器的圆心角为60°且其法线都垂直于所述片中感受器6所处的平面。

实施例2

与实施例1基本相同，只是所述弧面感受器为4个且其圆心角为30°，如图3所示。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品，其包括气溶胶生成材料段(4)、包裹所述气溶胶生成材料段的外包裹纸(5)和位于气溶胶生成材料段(4)内部的片状感受器(6)，其特征在于，所述外包裹纸(5)上设有弧面感受器(7)，所述弧面感受器(7)的法线不平行于所述片状感受器(6)所在的平面。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其特征在于，所述弧面感受器(7)的法线垂直于所述片状感受器(6)所在的平面。

3.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其特征在于，所述弧面感受器(7)为多个，以周向分散方式分布在所述外包裹纸(5)上。

4.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其特征在于，所述弧面感受器(7)设置于所述外包裹纸(5)的内表面、内部或外表面。

5.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其特征在于，所述弧面感受器(7)呈连续层、平行栅格、网或散点形式。

6.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其特征在于，其还包括位于所述气溶胶生成材料段(4)下游的支撑段(3)、冷却段(2)和过滤段(1)，其中所述支撑段(3)具有中间气流通道，所述冷却段(2)内部填充有冷却材料或者所述冷却段(2)是侧壁打有贯穿通气孔的空管。

7.根据权利要求6所述的气溶胶生成制品，其特征在于，其省略掉所述支撑段(3)、冷却段(2)和所述过滤段(1)中的至少一种。

8.一种权利要求1所述的具有弧面感受器的电磁加热型气溶胶生成制品的使用方法，该方法将所述气溶胶生成制品置于交变磁场中进行电磁感应加热，其特征在于，用所述弧面感受器(7)的电磁感应发热来对所述片状感受器(6)的加热效应减弱区内的气溶胶生成材料进行补充加热。