CN220236036U - 双文丘里结构的中空降温棒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双文丘里结构的中空降温棒，由内文丘里通道、外文丘里通道及包覆在外文丘里通道之外的接装纸组成；内文丘里通道是由滤棒本体经压制后在内部形成沿轴向发生的多个内文丘里空腔贯穿而成的通道；外文丘里通道是滤棒本体经压制后由滤棒本体的外壁与包覆的成型纸或接装纸形成的沿轴向发生的多个外文丘里空腔结构的通道。对接卷烟后，烟气可从内外二个通道中通过，用于加热卷烟具有较好的降温效果和较大烟雾量。

Description

双文丘里结构的中空降温棒

技术领域

本实用新型属于新型烟草技术领域，具体涉及一种双文丘里结构中空降温棒。

背景技术

卷烟烟气呈气溶胶状态，气溶胶颗粒为微小液滴，烟气温度对气溶胶的微粒大小和成份有直接影响，进而影响着烟气的有害成份多少和卷烟的感官品质。烟气温度过高时，灼烧感和刺激性明显上升，特别是在加热卷烟上表现的更为明显，降低烟气温度是此类产品不断改进的技术方向。

对加热卷烟来说，抽吸时烟雾量的大小直接与滤棒的吸阻和过滤效率有关。当吸阻较大、过滤效率较高时，烟气气溶胶被滤棒吸附多，烟雾量小，吸食者的体验感和满足感差；反之，当吸阻较小、过滤效率较低时，烟雾量大，吸食者的体验感和满足感良好。降低吸阻也是加热不燃烧类卷烟产品不断改进的技术方向。对传统卷烟来说，烟气温度较高也会带来辛辣刺激性大、感官体验差等问题，适当降低烟气温度也有利于提升卷烟品质。

CN112930121A公布了包含文丘里元件的气溶胶生成系统，使用文丘里元件后可以减少降温段，说明了文丘里结构具有一定的降温效果。文献中的文丘里元件属于标准的文丘里结构，设计有空气的引入通道，相对复杂，制造难度较大、成本较高，适合与烟具(加热器)配套重复使用，不适用于一次使用的加热卷烟。

我们前期研究过（CN111387543A、CN111387546A、CN111436650A），卷烟烟气从类似文丘里或波纹管型中空棒中通过时，由于内部空腔部分的直径从收缩到放大不断变化，烟气处于强烈的湍流状态，不仅减少了烟气气溶胶在管壁上的吸附，保证了烟雾量，而且传热系数是普通空管的2-4倍，传热降温效应增强；另一方面，烟气气溶胶也经历了湍流碰撞和扩大时碰撞凝聚、收缩时发散雾化变小的过程，二次雾化时比表面积增大，吸收空气中热量，使烟气温度进一步降低。

目前市场上部分加热卷烟在抽吸过程中会发生滤棒受热收缩、堵塞烟气通道、致使后半段烟雾量明显下降的问题。若采用里外双文丘里通道，不会出现滤棒收缩堵塞问题，即使靠近发烟段的滤棒收缩、直径变小、内部文丘里通道变小或完全堵塞，这时外部的空腔即外文丘里通道将增大，烟气仍然可以通过，不会出现明显的烟雾量下降。

为解决上述问题，进一步强化烟气的降温效果，开发可工业化连续生产的差异化产品，满足一次性使用的加热卷烟要求，适应不同消费者的需要，我们对里外双文丘里结构的滤棒也进行了研究。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双文丘里结构中空降温棒。该棒改变了烟气流经通道，降温效应明显。由于内、外部空腔部分的直径从收缩到放大不断变化，烟气处于强烈的湍流状态，不仅减少了烟气气溶胶在管壁上的吸附，保证了烟雾量，而且传热系数是普通空管的2-4倍，传热降温效果较好；另一方面，烟气气溶胶也经历了湍流碰撞和扩大时碰撞凝聚、收缩时发散雾化变小的过程，二次雾化时比表面积增大，吸收空气中热量，使烟气温度进一步降低，抽吸时的灼烧感和刺激性明显降低。由于该滤棒是直通结构，用于加热卷烟时，在降温的同时，也可以确保烟支的雾化量，满足抽吸者的体验感。采用内外双通道设计后，也解决了目前市场上部分加热卷烟在抽吸过程中会发生通道堵塞、后半段烟雾量明显下降的问题。

本实用新型的技术方案是：一种双文丘里结构的中空降温棒，由内文丘里通道、外文丘里通道及包覆在外文丘里通道之外的接装纸组成；

内文丘里通道是由滤棒本体经压制后在内部形成沿轴向发生的多个内文丘里空腔贯穿而成的通道；

外文丘里通道是滤棒本体经压制后由滤棒本体的外壁与包覆的成型纸或接装纸形成的沿轴向发生的多个外文丘里空腔结构的通道。

对接卷烟后，烟气可从内外二个通道中通过，用于加热卷烟具有较好的降温效果和较大烟雾量。

所述滤棒本体部分具有一定的弹性和强度，硬度≥84%，壁厚最小处b≥0.5mm。

所述内文丘里通道由多个内文丘里空腔与多个内文丘里喉部柱形管沿轴向方向交错连接而成；

内文丘里空腔的横截面为异形结构，包括多边形、圆形、星形、心形、梅花形、叶型、或弧形中的任意一种，优选圆形。

所述的内文丘里空腔的最大公称直径d2为2mm-6mm、空腔长度L2为5mm-60mm；

内文丘里喉部柱形管的空腔的公称直径d1≤2mm，长度L1为0.5mm-10mm；

内文丘里空腔长度是内文丘里喉部柱形管长度的1-50倍。

d1的大小变化将明显影响到滤棒的吸阻和烟雾量，对降温效果也有一定影响。采用丝束拉丝成型工艺时，文丘里棒的实体部分21也有一定的透气度，当d1=0mm时，实体部分内部的空隙起到了喉部通道的作用，虽然吸阻有一定上升，但仍然可以满足部分烟支的设计需求；采用注塑成型工艺时，滤棒本体部分透气率很低，烟气主要通过双文丘里通道通过，当d1≤0.3mm时，滤棒吸阻＞12Pa/mm，烟雾量减少，同时烟气从外文丘里通道通过的比例增大，会出现烫嘴现象，不适合用于加热卷烟；随着d1的增大，吸阻下降、烟雾量增大；当d1≥2mm时，滤棒吸阻＜1Pa/mm，需要与其他滤棒进行复合后才能用于加热卷烟。d2对热塌陷、烟雾量及烟支的综合品质也有一定影响，d2＜2mm时，有热塌陷和异味现象，降温效果也较差；d2≥2.0mm时，热塌陷好转，随着d2增大烟雾量稍有增大，降温效果进一步好转，d2≥3.5mm时，烟雾量和降温效果趋于稳定；同时由于烟支的直径通常都＜7.7mm，考虑到文丘里棒有一定壁厚和硬度要求，d2最大值设定为≤6mm。

在l1+l2总长度保持不变时，l1的长度增加，吸阻增大，烟雾量下降，一般选择l1≤5.0mm。

所述内文丘里通道的内文丘里空腔与内文丘里喉部柱形管的横截面形状选择相同或不同；所述内文丘里空腔由公称直径逐渐增加和等直径和逐渐减少的异形曲线管组成；所述的沿轴向方向逐渐增加和逐渐减少为等距离逐渐增加和逐渐减少；所述公称直径逐渐增加和逐渐减少的内文丘里空腔沿轴线方向为弧形、锥形或平台；所述同一个空腔单元两端，弧形管和锥形管逐渐增加和减小的弧度和角度优选相同和对称，即所述同一个空腔单元两端，弧形管和锥形管逐渐增加或减小的弧度相同；弧形管和锥形管逐渐增加或减小的对称。

所述外文丘里通道由带轴向沟槽、沿轴线方向类似波纹管形状的本体部分外壁与外部包覆的成型纸组成，其滤棒本体横截面为带沟槽的圆弧形。

外文丘里通道的沟槽深度为0.05mm-1.0mm，沟槽数量为1-30个（优选1-12个），并沿圆周方向均匀分布；外文丘里空腔的最大直径与最小直径为之差为0.1-2mm，优选0.1-1mm。

由于外文丘里空腔的最大直径与最小直径的偏差过大时，将为烟支接装带来一定难度，为便于接装卷烟，通常d4-d3≤1mm；沟槽深度和数量决定着外文丘里颈部通道的大小，过大时从外部通道通过的烟气增多，烟雾量增大，但是会引起外部的成型纸和接装纸温度升高，严重时会烫嘴，因此沟槽深度应控制在1.0mm以内，通常沟槽深度≤0.3mm；外文丘里通道的空腔相对较小，在加热卷烟中起辅助降温和增加烟雾量的作用，与单一的内文丘里通道相比，其喉部沟槽段和空腔段的降温和增大烟雾量原理与内文丘里的对应段相同，可辅助降低烟气温度1-3℃，增加烟雾量5%-20%。

极限状态下，当本体部分外壁的沟槽数为0时，在对接卷烟或包裹成型纸时，将烟支或滤棒的圆周调大0.05-0.1mm，使滤棒本体部分与成型纸之间存在少量缝隙，进而构成外文丘里的喉部通道，也可以达到在外壁上开设4-6个沟槽的效果。

所述外文丘里通道无沟槽，则通过将滤棒本体圆度提高到0.35-0.60mm，使滤棒本体部分与成型纸之间存在少量缝隙，进而构成外文丘里的喉部通道，形成双文丘里结构。

所述内文丘里通道、外文丘里通道的内、外壁均为平滑结构；

所述的主体材料是PP、PE、PET、PLA、PC、PS、PA、PCL、PHA、PHB、PBS、PGS、PEA、PPS、ABS、PVC、PBAT、PEEK、PMMA高分子材料中任意一种的注塑件，或者是采用醋酸纤维，或醋酸纤维丝束与PLA纤维、PP纤维、粘胶纤维、聚酯纤维等其中一种或几种的混合物与固化剂组成。

所述的制备方法分注塑成型和拉丝滤棒成型二种：

所述的注塑成型是根据所设计的双文丘里滤棒的结构，定制相对应的模具，然后利用模具注塑成型；

所述的拉丝滤棒成型是在拉丝滤棒成型机上，将经过开松，施加固化剂三醋酸甘油酯、或柠檬酸三丁酯的纤维丝束材料，引入配有相应模具的拉丝定型烟枪，将高温固化、冷却定型后的中空棒拉出、分切制备而成；

所述的纤维丝束采用醋酸纤维丝束或醋酸纤维与聚乳酸纤维丝束的混合丝束，施加三醋酸甘油酯或柠檬酸三丁酯，引入配有相应模具的专用烟枪，通过蒸汽高温固化和冷风定型后拉出、分切制备而成。

本实用新型设计合理，结构独特，外观新颖，生产方便，烟气降温效果明显。可连续工业化生产，同时可以减少烟支的段数，降低烟支成本；可与普通醋棒复合用于传统卷烟，能够降低烟气温度、降低刺激性、提高感官品质；也可直接或与其他滤棒复合用于加热卷烟，由于该滤棒是直通结构，具有较低的吸阻，在降温的同时，也可以确保烟支的雾化量，满足抽吸者的体验感；采用内外双通道设计也解决了目前市场上部分加热卷烟在抽吸过程中会发生通道堵塞、后半段烟雾量明显下降的问题，为提升卷烟品质、开发新型烟草产品提供了一种新的解决方案。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型波纹管内流体流动模型。

图2为本实用新型实施例1双文丘里注塑管的剖视结构图，图中，21’双文丘里滤棒本体，22’内文丘里空腔，221’内文丘里喉部柱形管，222’内文丘里直径逐渐增加的曲线管，223’内文丘里直径逐渐减小的曲线管；23’外文丘里空腔，231’外文丘里喉部沟槽，232’外文丘里直径逐渐增加的曲线管，233’外文丘里直径逐渐减小的曲线管。

图3为本实用新型实施例2双文丘里醋纤棒的剖视结构图，图中，21双文丘里滤棒本体，22内文丘里空腔，221内文丘里喉部柱形管，222内文丘里直径逐渐增加的曲线管，223内文丘里直径逐渐减小的曲线管；23外文丘里空腔，231外文丘里喉部沟槽，232外文丘里直径逐渐增加的曲线管，233外文丘里直径逐渐减小的曲线管。

图4为本实用新型一实施例接装的三段式烟支剖视结构图，图中1是烟支段，2是双文丘里滤棒段，3是醋纤过滤段，4内文丘里通道，5外文丘里通道，6成型纸。

图5为本实用新型另一实施例的截面结构图，d1’、d2’分别是内文丘里空腔部分的最小直径和最大直径，d3’、d4’分别是外文丘里空腔部分的最小直径和最大外径，21是滤棒的本体。

图6为本实用新型另一实施例的截面结构图，231外文丘里喉部沟槽。

图7为本实用新型另一实施例的截面结构图。

图8为本实用新型另一实施例接装的二段式烟支剖视结构图，1’是烟支段，2’是双文丘里滤棒段。

图9为本实用新型另一实施例接装的二段式烟支剖视结构图，1”是烟支段，2”是双文丘里滤棒段。

图10为本实用新型另一实施例接装的二段式烟支剖视结构图，1”’是烟支段，2”’是双文丘里滤棒段。

图11为本实用新型另一实施例接装的二段式加热卷烟烟支剖视结构图，1””是烟支段，2””是双文丘里滤棒段。

图12为本实用新型另一实施例接装的三段式传统卷烟烟支剖视结构图，1””’是烟支段，2’””是双文丘里滤棒段，3’””是醋纤过滤段。

具体实施方式

三段式烟支样品制备：先将过滤段用镊子取出，再将fiit、Marlboro烟弹的“空管段+降温段”或“降温段+过滤段”用镊子手工取出，注意不要破坏外层包裹的接装纸，然后用各实施例中的文丘里管替换fiit、Marlboro烟弹的“空管段+降温段”并将原过滤段放入原位置，或替换“降温段+过滤段”，即可制备出三段式烟支样品，每个样品分别10支。

二段式烟支样品制备：先将fiit、Marlboro烟弹的“空管段+降温段+过滤段”用镊子手工取出，注意不要破坏外层包裹的接装纸，然后用各实施例中的文丘里管替换fiit、Marlboro烟弹的“空管段+降温段+过滤段”，即可制备出二段式烟支样品，每个样品分别10支。

抽吸方法：根据国标电子烟的抽吸方法进行检测，单口抽吸持续时间为3.0 s，抽吸容量为55.0 mL，频率为每30.0 s抽吸一口，烟具均为MYUZ烟具，加热时间为5min，抽吸口数为10口。

双文丘里注塑管的制备方法见实施例1，双文丘里拉丝滤棒成型的制备方法见实施例2。

二段式、三段式烟支的制备：分别将烟支料棒、双文丘里棒、三段式用的过滤段料棒，分切成设计的长度，然后按顺序交叉送入二元、三元复合机，或贴标机、烟机中，外面用成型纸或水松纸包裹，并有用搭口胶粘接后，分切而成。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步描述。

图1为波纹管内流体流动模型，流体沿流动方向在波峰处速度降低、静压增大，在波谷处速度增加、静压减小，使流速和压力总是处于规律性的扰动状态，流体流动时会产生强烈扰动，流动状态达到充分湍流，使管内流体不能形成层流。流体是在反复改变速度和压力梯度下进行，产生的漩涡冲刷着边界层，极大地破坏了边界层的形成。这种周期性的截面变化增加了靠近管壁附近的湍流强度和湍流的给热能力，使流体达到湍流换热，从而提高了传热速率；对烟气气溶胶来说传热降温效应增强。另一方面，烟气气溶胶也经历了湍流碰撞和扩大时碰撞凝聚、收缩时发散雾化变小的过程，二次雾化时比表面积增大，吸收空气中热量，使烟气温度进一步降低。

实施例1

图2为本实用新型实施例双文丘里注塑管的剖视结构图，其中d1’、d2’分别是内文丘里空腔部分的最小直径和最大直径，d3’、d4’分别是外文丘里空腔部分的最小直径和最大外径，灰色阴影是滤棒的本体，内部空腔部分组成一个内文丘里通道；外部为带轴向沟槽的波纹管形状，在接装卷烟后，与接装纸（水松纸）一起，构成另一个外文丘里通道。

设定d1’=1.2mm、d2’=4.5mm、d3’=6.0mm、d4’=7.0mm；内腔文丘里喉部圆柱管部分长度l1’=1.67mm，曲线管部分长度l2’=15.0mm，外壁沟槽数为4个，沟槽深度为0.5mm；将该滤棒的设计模型从轴心一分为二，然后按分开后的滤棒（一半）形状，制作相应的模具，选用浙江海正的注塑级PLA树脂在190℃注塑、将注塑成型的2个半成品粘接合并后可制备出100mm×22mm，含有6个空腔的PLA文丘里棒。

用该文丘里棒，分切成4等份，每部分的长度为25mm，对应为1.5个文丘里单元，分别为一端大孔、另一端小孔。手工替换fiit烟弹的“降温段+过滤段”（长度为25mm），分别为唇端大孔和小孔，各制备出10支三段式烟支样品；根据国标电子烟的抽吸方法进行检测，单口抽吸持续时间为3.0 s，抽吸容量为55.0 mL，频率为每30.0 s抽吸一口，烟具均为MYUZ烟具，加热时间为5min，抽吸口数为10口。从检测数据上来看，对照组烟雾浓度指数为34.1%，换成文丘里管以后烟雾浓度指数（SDI）上升了一倍，为65.2%，唇端大孔的烟气温度与原烟接近，均为45℃左右，唇端小孔的烟气温度有所上升，为52℃左右。总体上来说都能满足加热卷烟要求。

实施例2

图3是本实用新型一个实施例双文丘里醋纤棒的剖视结构示意图，灰色阴影部分21是滤棒的本体，其中d1、d2分别是内文丘里空腔部分的最小直径和最大直径，d3、d4分别是外文丘里空腔部分的最小直径和最大外径，b、B分别是滤棒本体部分最小壁厚和最大壁厚。内部空白部分22是内文丘里通道的滤棒空腔，由文丘里喉部柱型管221、直径逐渐增加的曲线管222、直径逐渐减小的曲线管223组成。外部空白部分23是外文丘里通道的滤棒空腔，由外文丘里喉部沟槽231、直径逐渐增加的曲线管232、直径逐渐减小的曲线管233，与外部包裹的成型纸一起构成。

烟气气溶胶从里外二个文丘里通道中通过时具有较好的传热降温效果；同时由于内、外部空腔部分的直径从收缩到放大不断交替变化，烟气气溶胶也经历了湍流碰撞和扩大时碰撞凝聚、收缩时发散雾化变小的过程，二次雾化时比表面积增大，吸收空气中热量，使烟气温度进一步降低。由于该滤棒的文丘里通道是直通结构，也带来了较低的吸阻；而且通过调整文丘里喉部通道d1的大小和外壁的沟槽数量和深度，可以进一步调整滤棒的吸阻和烟支的烟雾量；用于加热卷烟时，在降温的同时，也可以确保所需要的烟支雾化量，满足不同抽吸者的个性体验。

在图3中，极限状态，当d1=d2=0时，内部空腔为实芯结构，该滤棒变为单一的外文丘里滤棒；当d3=d4、外壁上的沟槽数量为0时，外壁变成光滑的圆柱状，该滤棒变成单一的内文丘里滤棒；当d1=d2＞0、d3=d4、外壁上的沟槽数量为0时，变成普通的中空滤棒。在图3中，为保证双文丘里滤棒的强度和使用性能，滤棒本体部分的最小壁厚b≥0.5mm。

在具有上下二套开松系统的拉丝滤棒成型机上，通过两套导丝装置，将2根6.0Y36000D的醋酸纤维丝束，分别导入各自的开松系统进行开松，开松辊压力为0.25MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.3~1.4；向开松后的丝束上面喷洒丝束质量分数为15%的三醋酸甘油酯；再通过导丝装置将上下二层的二根丝束混合在一起形成混合丝束；然后将丝束引入专用模具，通入0.1~0.3MPa的蒸汽快速固化，并通入10℃、0.1MPa的冷风定型后送入烟枪，并用布带将已初步固化的丝束条进一步包裹后拉丝成型，再经分切、包装工序制备成如附图3所示结构的双文丘里降温棒。

选择不同的模具和分切长度，可分别制备出直径在6.7mm-7.5mm，长度100mm、120mm、132mm，分别有2-12个孔的一系列双文丘里滤棒。

设定d1=0.8mm、d2=4.0mm，d3=6.5mm、d4=7.0mm，外壁上的沟槽数为6，沟槽深度为0.2mm，l1=2mm、l2=14.5mm，选用相对应的模具可制备出132mm×22.0mm×700Pa，含有8个孔的双文丘里滤棒，用该滤棒分切成4段后可以制备出附图9所示，柱型小孔与烟支对接、唇端也为小孔、含有2个完整内部空腔的加热不燃烧卷烟。

用该文丘里棒，手工替换Marlboro烟弹的“空管段+降温段+过滤段”，唇端为小孔，做出10支二段式烟支样品，样品烟中含有2个文丘里单元；根据国标电子烟的抽吸方法进行检测，单口抽吸持续时间为3.0 s，抽吸容量为55.0 mL，频率为每30.0 s抽吸一口，烟具均为MYUZ烟具，加热时间为5min，抽吸口数为10口。从检测数据上来看，对照组烟雾浓度指数为35.2%，换成文丘里管以后烟雾浓度指数（SDI）上升了60%，为56.3%，但后期烟雾浓度指数（SDI）有所下降和原烟接近，且烟气温度上升10℃左右，为57.2℃。有轻微的灼烧感和异味，烟支抽完后，剥开滤嘴，前端与发烟段接触部分小孔部位有热塌陷、小孔变小。

实施例3

在实施例2中，改变分切位置用该滤棒可制备出附图8所示，内空腔的大孔部位与烟支对接、唇端也为大孔、含有“2个双文丘里单元”结构的加热卷烟。用该文丘里棒，手工替换Marlboro烟弹的“空管段+降温段+过滤段”，烟支端和唇端均为大孔，做出10支二段式烟支样品，样品烟中含有2个文丘里单元；根据国标电子烟的抽吸方法进行检测，单口抽吸持续时间为3.0 s，抽吸容量为55.0 mL，频率为每30.0 s抽吸一口，烟具均为MYUZ烟具，加热时间为5min，抽吸口数为10口。从检测数据上来看，对照组烟雾浓度指数为35.2%，在后半段烟雾量有所下降，换成这种结构的双文丘里滤棒以后烟雾浓度指数（SDI）上升了70%，为59.8%，且前后段的烟雾量保持不变，整体烟雾量增大且均匀性提高，烟气温度与原烟接近，为45℃左右，无灼烧感和异味，烟支抽完后，剥开滤嘴，前端与发烟段接触的大孔部分无热塌陷，该加热卷烟的综合品质有所提升。

实施例4

在实施例3中，在烟具出口处2-5mm范围内，打2排孔，排间距为2mm，每排6个孔，孔径为0.2mm。检测结果表明，烟雾浓度指数（SDI）又上升了20%，为71.6%，前后段的烟雾量保持不变，整体烟雾量较大，烟气温度也降低了5℃左右，为39.6℃，无灼烧感、刺激性和异味，综合体验感较好。

在实施例3-4中，采用附图8所示的烟支和滤棒结构，调整d1的大小将明显影响到滤棒的吸阻和烟雾量，对降温效果也有一定影响，当d1=0mm时，实体部分内部的空隙起到了喉部通道的作用，降温效果较好，但是滤棒吸阻＞10Pa/mm，对烟气过滤较大，烟雾量有所下降；随着d1的增大，吸阻下降、烟雾量增大；当d1＞2mm时，滤棒吸阻＜1Pa/mm，需要与其他滤棒进行复合后才能用于卷烟。d2对热塌陷、烟雾量及烟支的综合品质也有一定影响，d2＜2mm时，有热塌陷和异味现象，降温效果也较差；d2≥2.0mm时，热塌陷好转，随着d2增大烟雾量稍有增大，降温效果进一步好转，d2≥3.5mm时，烟雾量和降温效果趋于稳定。在l1+l2总长度保持不变时，l1的长度增加，吸阻增大，烟雾量下降，一般选择l1≤5.0mm。

为便于接装卷烟，通常d4-d3≤1mm，沟槽深度≤0.3mm，外文丘里通道的空腔相对较小，在加热卷烟中起辅助降温和增加烟雾量的作用，与单一的内文丘里通道相比，其喉部沟槽段和空腔段的降温和增大烟雾量原理与内文丘里的对应段相同，可辅助降低烟气温度1-3℃，增加烟雾量5%-20%。

在该实施例中，d4保持不变，将本体部分外壁的沟槽数设定为0，在对接卷烟或包裹成型纸时，将烟支或滤棒的圆周调大0.05-0.1mm，使滤棒本体部分与成型纸之间存在少量缝隙，进而构成外文丘里的喉部通道，也可以达到在外壁上开设4-6个沟槽的效果。

实施例5

在实施例2中，保持d1=1.2mm、d2=4.5mm，d3=6.5mm、d4=7.0mm，外壁上的沟槽数为6，沟槽深度为0.2mm不变，调整L1=3mm、L2=30mm，选用相对应的模具可制备132mm×22.0mm×400Pa，含有4个孔的文丘里滤棒，用该滤棒分切成4段后对接卷烟，可以制备出附图10所示，内空腔的大孔部位与烟支对接、唇端也为大孔，由1个双文丘里单元（2个“半空腔”）组成的加热卷烟，用该文丘里棒，手工替换Marlboro烟弹的“空管段+降温段+过滤段”，烟支端和唇端均为大孔，做出10支二段式烟支样品，样品烟中含有2个文丘里单元；根据国标电子烟的抽吸方法进行检测，单口抽吸持续时间为3.0 s，抽吸容量为55.0 mL，频率为每30.0 s抽吸一口，烟具均为MYUZ烟具，加热时间为5min，抽吸口数为10口。从检测数据上来看，换成这种结构的双文丘里滤棒以后烟雾浓度指数（SDI）上升了95%，为68.3%，且前后段的烟雾量保持不变，整体烟雾量增大且均匀一致，无异味，烟支抽完后，剥开滤嘴，前端与发烟段接触的大孔部分无热塌陷，与实施例3中的“2个双文丘里单元”结构相比，烟雾量增加15%左右，烟气温度升高了3℃左右为48.6℃，也可以满足部分消费者的差异化体验。

实施例6

在实施例2中，设定d1=0.8m、d2=3.0mm，d3=4.92mm、d4=5.19mm，L1=1.5mm、L2=15mm，将上下双层的开松机换成开松辊加宽50%的单层开松机，用1根5.0Y45000D的醋酸纤维丝束，开松辊压力为0.25MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.25~1.35；向开松后的丝束上面喷洒丝束质量13%的三醋酸甘油酯；然后将丝束引入专用模具，通入0.1~0.3MPa的蒸汽快速固化，并通入15℃、0.1MPa的冷风定型后送入烟枪，并用布带将已初步固化的丝束条进一步包裹后拉丝成型，再经分切、包装工序，可制备出如附图3所示结构的132mm×16.5mm×800Pa、含有8个空腔单元的双文丘里滤棒，用该滤棒可接装成图8所示，含“2个双文丘里单元”结构的加热卷烟，根据国标电子烟的抽吸方法进行检测，单口抽吸持续时间为3.0 s，抽吸容量为55.0 mL，频率为每30.0 s抽吸一口，烟具均为配套定制的细支烟烟具，加热时间为5min，抽吸口数为10口。检测结果为，烟雾浓度指数（SDI）45.8%，烟气温度46.1℃，无灼烧感、刺激性和异味，综合品质良好。

图5是本实用新型一实施例的截面结构示意图，其中d1’、d2’分别是内文丘里空腔部分的最小直径和最大直径，d3’、d4’分别是外文丘里空腔部分的最小直径和最大外径，灰色阴影21是滤棒的本体，其中里外浅灰色部分代表本体和空腔过渡过程中形成的部分实体。

图6是本实用新型实施例2-6的截面结构示意图，灰色阴影部分是滤棒的本体，其中里外浅灰色部分代表本体和空腔过渡过程中形成的部分实体，内部空腔的横截面呈圆形，外圆上的缝隙231就是该滤棒外部的沟槽，与外部的成型纸或水松纸构成外文丘里喉部通道。

图7是本实用新型另一实施例的截面结构示意图，是在图6的基础上，通过更换制备模具将内部空腔的横截面换成五角星型，对接卷烟后，可以看到内部的五角星型空腔形状，具有新颖独特的外观。依次类推也可以将内部空腔部分的形状换成心形、梅花形、叶型、方形、菱形、三角形、椭圆形等。

图11为本实用新型另一实施例接装的烟支剖视结构图，含有三个空腔单元，图中1””是烟支段，2””是双文丘里滤棒段。在前述实施例中，通过调节 “l1+l2”的总长度即可制备出含有三个空腔单元的双文丘里滤棒，然后与烟支对接即可。

实施例7

图4为本实用新型另一实施例接装的三段式加热卷烟烟支剖视结构图，图中1是烟支段，2是双文丘里滤棒段，3是醋纤过滤段，4是内文丘里通道，5是外文丘里通道，6是成型纸。先把文丘里棒2与醋纤棒3复合后，再对接卷烟；或者在三元复合机上，将三部分的料棒进行分切后，一次复合而成。可以满足加热卷烟对烟气温度和雾化量等方面的要求。

在实施例5中，调整d1=1.0mm，L1=2mm，L2=23mm保持其他参数不变，选用相对应的模具可制备出100mm×22.0mm×350Pa，含有4个25mm长双文丘里单元的滤棒。用该文丘里棒，手工替换fiit烟弹的“空管段+降温段”，对接发烟段和过滤段的均为大孔，各制备出10支三段式烟支样品，样品烟中含有1个双文丘里单元；根据国标电子烟的抽吸方法进行检测，单口抽吸持续时间为3.0 s，抽吸容量为55.0 mL，频率为每30.0 s抽吸一口，烟具均为MYUZ烟具，加热时间为5min，抽吸口数为10口。从检测数据上来看，对照组烟雾浓度指数为34.1%，换成该文丘里管以后烟雾浓度指数（SDI）为44.2%，前后段稳定性提高，烟气温度为47.6℃，综合体验较好，可满足加热卷烟要求。

实施例8

图12为本实用新型另一实施例接装的三段式传统卷烟烟支剖视结构图，图中1’””是烟支段，2’””是双文丘里滤棒段，3’””是醋纤过滤段。

在实施例2中，调整d1=1.2mm、d4=7.48mm 、L2=13mm，保持其他参数不变，选用相对应的模具可制备出120mm×23.5mm×300Pa，含有8个15mm长双文丘里单元的文丘里棒2’””；醋纤棒3’””可按常规滤棒的方式制备；先把文丘里棒2’””与醋纤棒3’””复合后，再对接卷烟可制备出图12所示的烟支，可降低烟气温度、降低刺激性、提高感官品质。

选择烟支圆周为24.0mm，烟支段1’””长度为54mm，滤棒部分长度为30mm，吸阻为700Pa的常规卷烟；将上述15mm长的双文丘里滤棒2’””和15mm长的醋酸纤维滤棒3’””组合后，设定吸阻也为700Pa，将该复合棒代替原单一的醋酸纤维滤棒接成烟支，与原烟进行比较，烟气分析结果相近，烟气温度降至42.6℃，刺激性降低，卷烟的综合品质提升。

本实用新型设计合理，结构独特，烟气降温效果明显，可以减少烟支的段数，降低烟支成本。由于该滤棒中间文丘里通道是直通结构，通过调节内部空腔通道的大小，可以进一步调节烟雾量大小，用于新型烟草在降温的同时，也可以制备出不同雾化量的卷烟，满足不同个性抽吸者的体验感。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，由内文丘里通道（4）、外文丘里通道（5）及包覆在外文丘里通道之外的成型纸（6）组成；

内文丘里通道（4）是由滤棒本体（21）经压制后在内部形成沿轴向发生的多个内文丘里空腔（22）贯穿而成的通道；

外文丘里通道（5）是滤棒本体（21）经压制后由滤棒本体（21）的外壁与包覆的成型纸或成型纸（6）形成的沿轴向发生的多个外文丘里空腔（23）结构的通道。

2.根据权利要求1所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，所述滤棒本体（21）部分具有一定的弹性和强度，硬度≥84%，壁厚最小处b≥0.5mm。

3.根据权利要求1所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，所述内文丘里通道（4）由多个内文丘里空腔（22）与多个内文丘里喉部柱形管（221）沿轴向方向交错连接而成；

内文丘里空腔（22）的横截面为异形结构，包括多边形、圆形、星形、心形、梅花形、叶型、或弧形中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，所述的内文丘里空腔（22）的最大公称直径d2为2mm-6mm、空腔长度L2为5mm-60mm；

内文丘里喉部柱形管（221）的空腔的公称直径d1≤2mm，长度L1为0.5mm-10mm；

内文丘里空腔（22）长度是内文丘里喉部柱形管（221）长度的1-50倍。

5.根据权利要求3所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，所述内文丘里通道（4）的内文丘里空腔（22）与内文丘里喉部柱形管（221）的横截面形状选择性相同或不同；所述内文丘里空腔（22）由公称直径逐渐增加和等直径和逐渐减少的异形曲线管组成；所述的沿轴向方向逐渐增加和逐渐减少为等距离逐渐增加和逐渐减少；所述公称直径逐渐增加和逐渐减少的内文丘里空腔（22）沿轴线方向均为弧形或锥形。

6.根据权利要求5所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，所述内文丘里空腔（22）两端，弧形管和锥形管逐渐增加或减小的弧度相同；弧形管和锥形管逐渐增加或减小的对称。

7.根据权利要求6所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，所述外文丘里通道（5）由带轴向沟槽、沿轴线方向类似波纹管形状的本体部分外壁与外部包覆的成型纸（6）组成，其滤棒本体（21）横截面为带沟槽的圆弧形。

8.根据权利要求7所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，外文丘里通道（5）的沟槽深度为0.05mm-1.0mm，沟槽数量为1-30个，并沿圆周方向均匀分布；外文丘里空腔的最大直径与最小直径之差为0.1-2mm。

9.根据权利要求7所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，所述外文丘里通道（5）无沟槽，则通过将滤棒本体（21）圆度提高到0.35-0.60mm，使滤棒本体部分与成型纸之间存在少量缝隙，进而构成外文丘里的喉部通道，形成双文丘里结构。

10.根据权利要求1或2所述的双文丘里结构的中空降温棒，其特征在于，所述内文丘里通道（4）、外文丘里通道（5）的内、外壁均为平滑结构。