CN109567275A - 一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统 - Google Patents
一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109567275A CN109567275A CN201811452573.2A CN201811452573A CN109567275A CN 109567275 A CN109567275 A CN 109567275A CN 201811452573 A CN201811452573 A CN 201811452573A CN 109567275 A CN109567275 A CN 109567275A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy
- temperature
- tobacco
- heating
- working
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 title claims abstract description 80
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 title claims abstract description 75
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 24
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 claims 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 claims 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract description 5
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 244000251953 Agaricus brunnescens Species 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000790917 Dioxys <bee> Species 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 244000131316 Panax pseudoginseng Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- A24F47/008—
Landscapes
- Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
Abstract
本发明涉及一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统，该工作系统包括能量发生体、能量接受体和加热温度控制系统；其中能量发生体为小型化电磁加热装置、能量接受体为添加了可以感应电磁能量的微粒材料，结合控温系统可以实现烟支的均匀与可控加热，进一步提升利用这一技术系统的烟草制品的抽吸品质与安全性。
Description
【技术领域】
本发明属于烟草加热不燃烧技术领域。更具体地，本发明涉及一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统。
【背景技术】
传统的烟草是在被点燃之后，维持阴燃状态，并利用阴燃产生的温度加热燃烧区域附近的烟草原料，释放出可供抽吸的烟气。在这一过程中，根据距离燃烧锥的位置差异，不同位置的烟草物料温度各不相同。在燃烧锥的中心区为燃烧放热区，其温度可以达到800℃以上，在这一区域主要发生成分的燃烧与不完全燃烧产生的氧化还原反应，并产生二氧化碳、一氧化碳、氢、水、挥发性碳氢化合物等；而距离燃烧区域5-20mm左右的区域称为热解蒸馏区，这一部分的温度可以达到150-600℃左右，这一区域烟草化学成分发生受热裂解，并释放出裂解后的化学成分，同时一些易挥发的成分发生受热蒸发；在这一部分烟草成分主要发生热解、缩合、聚合反应，烟气的大部分成分都在这一部分产生；而在距离燃烧区域20mm以上的区域，可以成为冷凝区，这一部分温度通常低于150℃，在燃烧区与热解蒸馏区释放的化学成分会在这一部分凝结沉降。附图3显示了卷烟抽吸时不同区域温度差异的示意图。附图4是卷烟燃吸过程的物质转化与能量传递模型图。因此，传统烟草的烟草产品其烟气释放过程是一个温度变化范围较大，加热均匀性不良的体系中发生的。而温度的不稳定导致了烟气成分中的化合物的成分构成变得非常复杂，这也导致了烟气的抽吸质量稳定性受到影响，并且也导致了诸多有害化学成分的释放难以控制。
而近年来科学研究表明有效控制降低烟支的燃烧温度，可以显著提升烟气中的有害成分释放量，提高烟草制品的安全性。依托这一理论，菲莫国际开发了IQOS系列的加热不燃烧烟草产品、英美烟草、日本烟草、韩国KT&G公司也跟进在市场上推出了Glo、Ploom、Fit等不同品牌的加热不燃烧产品。这些加热不燃烧产品是通过加热元件对烟草物料进行加热烘培，并将加热温度控制在300℃左右，使烟草能够释放烟气但仍旧保持在不燃烧的状态下。相对于传统的燃吸卷烟，加热不燃烧烟草在很大程度改善了烟草释放烟气的温度稳定性，并进而减低了产品的危害性。但由于这些产品使用烟具内固定设置加热元件进行烟草物料的加热，而加热元件与烟草物料仅在局部位置接触，热量传递不均匀，因此这些产品仍旧无法真正实现均匀的热量递送，这在很大程度上也导致这些产品任就存在抽吸质量不稳定，有害成分的释放仍旧缺乏稳定控制。同时加热不均匀也导致了这些产品普遍存在，只有加热片附近的烟草物料被加热释放烟气，产品烟气浓度低，抽吸口数少、加热元件容易碳化结垢的产品缺陷。
因此如果能够进一步提升加热的均匀性，就有希望进一步提升产品的抽吸质量稳定性与安全性，改善消费体验。近年来发展起来的感应加热技术为这一技术目标的实现提供了可能，感应加热技术是利用电磁波、微波进行能量传递的非接触式加热方式，其技术原理是利用高频电磁波发生装置发射能量，使被加热物体中的介质中的电荷粒子或者极性化合物分子发生共振并且碰撞摩擦后产生加热效果。相对于直接加热，感应加热由于不存在加热传统元件或者燃烧发热区域，而是在物料内部的内源发热，只要能够有效的让介质电荷粒子或者极性化合物分子均匀的分布在物料中，就能实现整个物料体系的均匀加热，提高加热稳定性，从而实现整个系统的加热效果改进。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统。包括能量发生体、能量接受体和加热温度控制系统；所述的加热装置是一个小型化电磁感应加热装置或者微波感应加热装置；能量接受体是含有烟草物料与能量转换体的烟支；能量发生体与能量接受体配合使用，实现能量发生体与能量接受体的无线能量感应传递，达到均匀加热烟支内的烟草物料；加热温度控制系统检测本工作系统的工作温度，并实时反馈温度信息，以调整能量发生体的工作参数，实现烟草物料均匀加热。
根据本发明的一种优选实施方式，所述能量发生体由直流电源装置、高频振荡电路装置、加热腔体与屏蔽装置构成。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述直流电源装置由DC电源与能量转化电路构成；所述的能量转化电路包含容量为10-1000μf的电容元件。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述高频振荡电路装置包括微波能量激发装置或者电磁能量激发装置。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的微波能量激发装置是微波磁控管，它产生的微波频率是300MHz～300GHz。
根据本发明的另一种优选实施方式，于所述的高频振荡电路装置包括谐振电路、控制电路与电磁线圈，该装置的工作频率是50～999kHz。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的加热腔体是体积为1～10cm3的圆柱状、立方体状、圆角立方体状、球星或半球形腔体，这种腔体是用陶瓷、二氧化硅或耐高温工程塑料材料制成的。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的能量接受体由烟草物料、能量转换体、烟气降温结构和烟气过滤结构组成，其中所述的烟草物料是烤烟、晾晒烟或其他植物制成的烟丝、烟末、再造烟叶球状或颗粒状微粒，所述的烟草物料含有以重量计8～15％的水，这种烟草物料还含有香料与选自甘油、丙二醇、二甘醇、脂肪酸酯或脂肪酸甘油酯的发烟剂。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的能量转换体包括但不限于铁、铁氧化物、钢材、不锈钢和其他含铁合金、镍和镍合金、石墨；所述的能量转换体为片状、圆柱状、颗粒状、球状或微粒状，它的直径是0.2～5.0mm；能量转换体均匀掺配或者悬浮在烟草物料中。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的加热温度控制系统包括预设的装置功率输出控制曲线和温度控制曲线、工作温度监控系统和反馈控制系统。功率输出控制曲线在系统工作的0-10s内按照70-100％的输出功率进行能量输出，实现烟草物料尽快达到烟气释放温度，满足快速抽吸的要求，在10-180s内按照30-65％输出功率进行能量输出，保证系统工作温度维持在250～350℃，并稳定的释放烟气；工作温度监控系统和反馈控制系统包括热电偶测温传感器或者电阻测温传感器，监测系统工作温度，如果超过预设温度±10℃范围，进行功率输出的补偿性调整，确保系统工作温度的温度可控；
或者，所述的加热温度控制系统是采用不同居里温度的能量转换体，可以将系统的工作温度控制在250-500℃范围内，达到预设的工作系统工作温度。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统。它包括能量发射系统、能量接受体系统和加热温度控制系统；所述的能量发生体是一个小型化电磁感应加热装置或者微波感应加热装置，用于产生并发生电磁能量；能量接受体是含有烟草物料与能量转换体的烟支；能量发生体与能量接受体配合使用，实现能量发生体与能量接受体的无线能量感应传递，达到均匀加热烟支内的烟草物料；加热温度控制系统检测本工作系统的工作温度，并实时反馈温度信息，以调整能量发生体的工作参数，实现烟草物料均匀加热。
根据本发明，该能量发生体由直流电源装置、高频振荡电路装置、加热腔体与屏蔽装置构成。该能量发生体的结构参见附图1，图中，1是直流电池电源；2是高频振荡电路；3是加热温度控制电路；4是电磁感应线圈；5是加热腔；6是加热腔保护壳；7是电磁加热装置外壳；8是能量转换体；9是能量接受体；10是热电偶温度传感器。
所述直流电源装置由DC电源与能量转化电路构成，其中DC电源的功能是提供装置工作所需的电能，工作电压为1.5-6.0V；所述的能量转化电路包含容量为10-1000μf的电容元件，其功能是进行能量的储存与快速释放，提高电源系统的短时间输出功率，满足设备实现快速加热的要求。
所述高频振荡电路装置包括微波能量激发装置或者电磁能量激发装置。
所述的微波能量激发装置是微波磁控管，它产生的微波频率是300MHz～300GHz，优选地是1000～3000MHz，选择这个频率范围的原因是这个频率范围的微波可以更好的是使被加热物质内的水分子或者其他极性化合物分子发生共振，摩擦碰撞产生热量。
所述的高频振荡电路装置包括谐振电路、控制电路与电磁线圈，其中谐振电路的作用是将直流电转化成为高频振动电流，在流经电磁线圈后，成为高频的电磁波。该装置的工作频率是50～999kHz。选择这个频率范围的原因是，这个范围的电磁波可以更好的匹配直径在0.2～5.0mm的感应介质，具有更高的加热效率，同时这种感应介质尺寸大小，比较适合添加到烟支中。
所述的加热腔体是体积为1～10cm3的圆柱状、立方体状、圆角立方体状、球星或半球形腔体。加热腔体的作用是束缚被加热的能量接受体(能量接受子系统)，避免热量损失，提高加热效率。这种腔体是用陶瓷、二氧化硅或耐高温工程塑料材料制成的。它可以耐受温度800℃以内的高温而不变形损坏。
所述的能量接受体由烟草物料、能量转换体、烟气降温结构和烟气过滤结构组成，其中所述的烟草物料是烤烟、晾晒烟或其他植物制成的烟丝、烟末、再造烟叶球状或颗粒状微粒，所述的烟草物料含有以重量计8～15％的水，且水分均匀分布在烟草物料中，在微波作用下水分子发生震荡，发生热量，并实现对烟草物料的均匀加热。这种烟草物料还含有香料与选自甘油、丙二醇、二甘醇、脂肪酸酯或脂肪酸甘油酯的发烟剂。该能量接受体结构参见附图2，图中，8是能量转换体；901是烟草物料；902是烟气降温结构；903是烟气过滤结构，所述的烟气降温结构与烟气过滤结构是在现有加热不燃烧烟支中通常采用的结构。
所述的能量转换体包括但不限于铁、铁氧化物、钢材、不锈钢和其他含铁合金、镍和镍合金、石墨；所述的能量转换体为片状、圆柱状、颗粒状、球状或微粒状，它的直径是0.2～5.0mm；能量转换体均匀掺配或者悬浮在烟草物料中。微波感应材料含有水和其他高极性化学成分。加热介质应该均匀掺配或者悬浮在烟草物料中，以保持均匀的接受能量发生体释放的能量，实现均匀加热。
所述的加热温度控制系统的功能是对加热工作温度进行监控，并调节控制工作温度，实现有效的烟气释放并保持系统良好的抽吸消费体验。加热温度控制系统包括预设的装置功率输出控制曲线和温度控制曲线、工作温度监控系统和反馈控制系统。其工作原理是本系统按预设的功率控制曲线进行工作，功率输出控制曲线在系统工作的0-10s内按照70-100％的输出功率进行能量输出，实现烟草物料尽快达到烟气释放温度，满足快速抽吸的要求，在10-180s内按照30-65％输出功率进行能量输出，保证系统工作温度维持在250～350℃，并稳定的释放烟气；工作温度监控系统和反馈控制系统包括热电偶测温传感器或者电阻式测温传感器，监测系统工作温度，如果超过预设温度±10℃范围，进行功率输出的补偿性调整，确保系统工作温度的温度可控。
或者，所述的加热温度控制系统是采用不同居里温度的能量转换体，不同的能量转换体在感应能量进行加热到达材料的居里温度后，材料失去磁导性，降低了感应加热的效率，从而使系统的工作温度不高于材料的居里温度，不同材料的居里温度不同，例如铁为769℃、镍为358℃、铁氧永磁铁为500℃、PC-40铁氧材料为210℃、铷铁硼材料为312℃。利用不同的材料进行组合搭配，可以将系统的工作温度控制在250-500℃范围内，达到预设的工作系统工作温度。
本发明的工作系统还可以食品加热、香薰产品食品技术领域、冶金、化工、农业等其它技术领域。
[有益效果]
本发明的有益效果是：
本发明涉及一种实现烟草物料均匀加热的系统，这一系统包括能量发射系统)、能量接受体系统和加热温度控制系统。其中能量发生体为小型化的电磁加热装置、能量接受体为添加了可以感应电磁能量的微粒材料，结合控温系统可以实现烟支的均匀与可控加热，进一步提升利用这一技术系统的烟草制品的抽吸品质与安全性。
【附图说明】
图1是能量发生体装置示意图；
图2是能量接受体结构示意图；
图3是卷烟在抽吸时不同区域温度的示意图；
图4是卷烟在燃吸过程中物质转化与能量传递模型图。
图中：
1-直流电池电源；2-高频振荡电路；3-加热温度控制电路；4-电磁感应线圈；5-加热腔；6-加热腔保护壳；7-电磁加热装置外壳；8-能量转换体；9-能量接受体；10-热电偶温度传感器；901-烟草物料；902-烟气降温结构；903-烟气过滤结构。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统
该实施例的实施方式如下：
该工作系统包括能量发生体、能量接受体和加热温度控制系统；所述的能量发生体是一个小型化电磁感应加热装置；能量接受体是含有烟草物料与电磁感应加热介质的烟支；能量发生体与能量接受体配合使用，实现能量发生体与能量接受体的无线能量感应传递，达到均匀加热烟支内的烟草物料；加热温度控制系统检测本工作系统的工作温度，并实时反馈温度信息，以调整能量发生体的工作参数，实现烟草物料均匀加热。
所述能量发生体由直流电源装置、高频振荡电路装置、加热腔体与屏蔽装置构成，其中，所述直流电源装置由DC电源与能量转化电路构成；所述的能量转化电路包含容量为10-1000μf的电容元件；所述高频振荡电路装置是微波磁控管，它产生的微波频率是300MHz～300GHz。
所述的加热腔体是体积为10cm3的圆柱状腔体，这种腔体是用陶瓷材料制成的。
所述的能量接受体由烟草物料、能量转换体、烟气降温结构和烟气过滤结构组成，其中所述的烟草物料是烤烟，所述的烟草物料含有以重量计15％的水，这种烟草物料还含有香料甘油发烟剂。
所述的加热温度控制系统包括预设的装置功率输出控制曲线和温度控制曲线、工作温度监控系统和反馈控制系统。功率输出控制曲线在系统工作的0-10s内按照70-100％的输出功率进行能量输出，实现烟草物料尽快达到烟气释放温度，满足快速抽吸的要求，在10-180s内按照30-65％输出功率进行能量输出，保证系统工作温度维持在250～350℃，并稳定的释放烟气；工作温度监控系统和反馈控制系统包括热电偶测温传感器，监测系统工作温度，如果超过预设温度±10℃范围，进行功率输出的补偿性调整，确保系统工作温度的温度可控；
实施例2：利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统
该实施例的实施方式与实施例1相同，只是所述高频振荡电路装置是电磁能量激发装置，所述的电磁能量激发装置包括谐振电路、控制电路与电磁线圈，该装置的工作频率是50～999kHz。所述的加热腔体是体积为10cm3的圆角立方体状，这种腔体是用耐高温工程塑料材料制成的。
所述的能量接受体由烟草物料、能量转换体、烟气降温结构和烟气过滤结构组成，其中所述的烟草物料是晾晒烟，所述的烟草物料含有以重量计8％的水，这种烟草物料还含有香料与丙二醇发烟剂。
所述的加热温度控制系统是采用不同居里温度的能量转换体，可以将系统的工作温度控制在300℃，达到预设的工作系统工作温度。
Claims (10)
1.一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统，其特征在于它包括能量发生体、能量接受体和加热温度控制系统；所述的能量发生体是一个小型化电磁感应加热装置或者微波感应加热装置；能量接受体是含有烟草物料与能量转换体的烟支；能量发生体与能量接受体配合使用，实现能量发生体与能量接受体的无线能量感应传递，达到均匀加热烟支内的烟草物料；加热温度控制系统检测本工作系统的工作温度，并实时反馈温度信息，以调整能量发生体的工作参数，实现烟草物料均匀加热。
2.根据权利要求1所述的工作系统，其特征在于该能量发生体由直流电源装置、高频振荡电路装置、加热腔体与屏蔽装置构成。
3.根据权利要求2所述的工作系统，其特征在于所述直流电源装置由DC电源与能量转化电路构成；所述的能量转化电路包含容量为10-1000μf的电容元件。
4.根据权利要求2所述的工作系统，其特征在于所述高频振荡电路装置包括微波能量激发装置或者电磁能量激发装置。
5.根据权利要求4所述的工作系统，其特征在于所述的微波能量激发装置是微波磁控管，它产生的微波频率是300MHz～300GHz。
6.根据权利要求4所述的工作系统，其特征在于所述的高频振荡电路装置包括谐振电路、控制电路与电磁线圈，该装置的工作频率是50～999kHz。
7.根据权利要求2所述的工作系统，其特征在于所述的加热腔体是体积为1～10cm3的圆柱状、立方体状、圆角立方体状、球星或半球形腔体，这种腔体是用陶瓷、二氧化硅或耐高温工程塑料材料制成的。
8.根据权利要求8所述的工作系统，其特征在于所述的能量接受体由烟草物料、能量转换体、烟气降温结构和烟气过滤结构组成，其中所述的烟草物料是烤烟、晾晒烟或其它植物制成的烟丝、烟末、再造烟叶球状或颗粒状微粒，所述的烟草物料含有以重量计8～15％的水，这种烟草物料还含有香料与选自甘油、丙二醇、二甘醇、脂肪酸酯或脂肪酸甘油酯的发烟剂。
9.根据权利要求8所述的工作系统，其特征在于所述的能量转换体包括但不限于钢材、铁、铁氧化物、钢材、不锈钢和其他含铁合金、镍和镍合金、石墨；所述的能量转换体为片状、圆柱状、颗粒状、球状或微粒状，它的直径是0.2～5.0mm；能量转换体均匀掺配或者悬浮在烟草物料中。
10.根据权利要求1所述的工作系统，其特征在于所述的加热温度控制系统包括预设的装置功率输出控制曲线和温度控制曲线、工作温度监控系统和反馈控制系统；功率输出控制曲线在系统工作的0-10s内按照70-100％的输出功率进行能量输出，实现烟草物料尽快达到烟气释放温度，满足快速抽吸的要求；在10-180s内按照30-65％输出功率进行能量输出，保证系统工作温度维持在250～350℃，并稳定地释放烟气；工作温度监控系统和反馈控制系统包括热电偶测温传感器或者电阻测温传感器，监测系统工作温度，如果超过预设温度±10℃范围，进行功率输出的补偿性调整，确保系统工作温度的温度可控；
或者，所述的加热温度控制系统是采用不同居里温度的能量转化体，可以将系统的工作温度控制在250-500℃范围内，达到预设的工作系统工作温度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811452573.2A CN109567275A (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811452573.2A CN109567275A (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109567275A true CN109567275A (zh) | 2019-04-05 |
Family
ID=65925629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811452573.2A Pending CN109567275A (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109567275A (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108661553A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-16 | 东北大学 | 一种工程岩体致裂用微波功率自适应调控系统及方法 |
| CN110074457A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-02 | 安徽中烟工业有限责任公司 | 一种能实现分段式加热的磁粒均热烟具 |
| CN110101118A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-09 | 安徽中烟工业有限责任公司 | 一种具有固定加热元件的电磁感应加热烟具 |
| WO2020220500A1 (zh) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | 安徽中烟工业有限责任公司 | 一种用于磁粒均热的感应加热材料 |
| CN111978137A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-24 | 四川烟牛科技有限公司 | 一种航空用水性彩色拉烟剂及其制备方法 |
| CN112056625A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-11 | 泰新半导体(南京)有限公司 | 电小结构非全封闭电磁能量转换器及电子烟 |
| WO2021013477A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating system and method using dielectric heating |
| WO2021043774A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | Philip Morris Products S.A. | Shisha device with dielectric heater |
| KR20210030665A (ko) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 주식회사 이노아이티 | 원통형 안테나를 구비한 마이크로웨이브 가열 장치 |
| CN112535326A (zh) * | 2019-09-23 | 2021-03-23 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 烘烤物、烘烤物的制作方法及烘烤物的微波加热方法 |
| CN113598419A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-11-05 | 深圳麦时科技有限公司 | 气溶胶基质结构和气溶胶产生装置 |
| EP3818848A4 (en) * | 2019-06-18 | 2021-12-01 | KT&G Corporation | AEROSOL GENERATION APPARATUS GENERATING AN AEROSOL BY USING MICROWAVE AND ASSOCIATED PROCESS |
| WO2023004677A1 (zh) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 气溶胶产生装置 |
| WO2023206514A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 深圳麦时科技有限公司 | 微波谐振加热装置及电子雾化装置 |
| WO2023206515A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 深圳麦时科技有限公司 | 微波谐振加热系统及电子雾化装置、待加热物组件 |
| WO2025189561A1 (zh) * | 2024-03-11 | 2025-09-18 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 烟具的加热及自清洁方法、工作方法、控制器及烟具 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107095343A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-08-29 | 惠州市新泓威科技有限公司 | 电子烟具的加热方法 |
| CN107568802A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-12 | 同济大学 | 一种基于电磁感应加热原理的加热不燃烧卷烟 |
| CN107594634A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-19 | 武汉市腾宁新材料科技有限公司 | 一种电磁加热新型低温卷烟及制备方法和加热方法 |
| CN108617042A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-10-02 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种内部感应加热的吸烟装置 |
| CN108652089A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-10-16 | 深圳市合元科技有限公司 | 一种电子烟控制方法及电子烟具 |
| CN208013805U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-10-26 | 深圳市海派特光伏科技有限公司 | 电子烟的温度调整装置 |
| CN108783613A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-13 | 深圳博英特科技有限公司 | 一种感应式电磁加热电子烟 |
| CN108835707A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-11-20 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种电磁感应加热卷烟及其制备方法 |
| CN108887751A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-11-27 | 深圳瀚星翔科技有限公司 | 一种烘烤式电子烟温度控制的方法及烘烤式电子烟 |
-
2018
- 2018-11-30 CN CN201811452573.2A patent/CN109567275A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107095343A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-08-29 | 惠州市新泓威科技有限公司 | 电子烟具的加热方法 |
| CN107594634A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-19 | 武汉市腾宁新材料科技有限公司 | 一种电磁加热新型低温卷烟及制备方法和加热方法 |
| CN107568802A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-12 | 同济大学 | 一种基于电磁感应加热原理的加热不燃烧卷烟 |
| CN208013805U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-10-26 | 深圳市海派特光伏科技有限公司 | 电子烟的温度调整装置 |
| CN108617042A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-10-02 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种内部感应加热的吸烟装置 |
| CN108652089A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-10-16 | 深圳市合元科技有限公司 | 一种电子烟控制方法及电子烟具 |
| CN108835707A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-11-20 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种电磁感应加热卷烟及其制备方法 |
| CN108887751A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-11-27 | 深圳瀚星翔科技有限公司 | 一种烘烤式电子烟温度控制的方法及烘烤式电子烟 |
| CN108783613A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-13 | 深圳博英特科技有限公司 | 一种感应式电磁加热电子烟 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李媛媛: "《磁控管与微波加热技术》", 31 May 2018, 电子科技大学出版社 * |
| 纵伟: "《食品最少破坏加工技术》", 30 April 2006, 东北林业大学出版社 * |
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108661553B (zh) * | 2018-05-11 | 2019-12-31 | 东北大学 | 一种工程岩体致裂用微波功率自适应调控系统及方法 |
| CN108661553A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-16 | 东北大学 | 一种工程岩体致裂用微波功率自适应调控系统及方法 |
| WO2020220500A1 (zh) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | 安徽中烟工业有限责任公司 | 一种用于磁粒均热的感应加热材料 |
| CN110101118A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-09 | 安徽中烟工业有限责任公司 | 一种具有固定加热元件的电磁感应加热烟具 |
| CN110074457A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-02 | 安徽中烟工业有限责任公司 | 一种能实现分段式加热的磁粒均热烟具 |
| EP3818848A4 (en) * | 2019-06-18 | 2021-12-01 | KT&G Corporation | AEROSOL GENERATION APPARATUS GENERATING AN AEROSOL BY USING MICROWAVE AND ASSOCIATED PROCESS |
| US11969012B2 (en) | 2019-06-18 | 2024-04-30 | Kt&G Corporation | Aerosol-generating device for generating aerosol through microwaves and method thereof |
| EP4295710A3 (en) * | 2019-07-19 | 2024-03-20 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating system and method using dielectric heating |
| US12082615B2 (en) | 2019-07-19 | 2024-09-10 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol-generating system and method using dielectric heating |
| WO2021013477A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | Philip Morris Products S.A. | An aerosol-generating system and method using dielectric heating |
| CN114025631A (zh) * | 2019-07-19 | 2022-02-08 | 菲利普莫里斯生产公司 | 使用介电加热的气溶胶生成系统和方法 |
| WO2021043774A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | Philip Morris Products S.A. | Shisha device with dielectric heater |
| IL290007B1 (en) * | 2019-09-03 | 2025-12-01 | Philip Morris Products Sa | Hookah device with dielectric heater |
| KR102299651B1 (ko) | 2019-09-10 | 2021-09-08 | 주식회사 이노아이티 | 원통형 안테나를 구비한 마이크로웨이브 가열 장치 |
| KR20210030665A (ko) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 주식회사 이노아이티 | 원통형 안테나를 구비한 마이크로웨이브 가열 장치 |
| CN112535326A (zh) * | 2019-09-23 | 2021-03-23 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 烘烤物、烘烤物的制作方法及烘烤物的微波加热方法 |
| CN111978137B (zh) * | 2020-08-18 | 2022-06-07 | 四川烟牛科技有限公司 | 一种航空用水性彩色拉烟剂及其制备方法 |
| CN111978137A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-24 | 四川烟牛科技有限公司 | 一种航空用水性彩色拉烟剂及其制备方法 |
| CN112056625A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-11 | 泰新半导体(南京)有限公司 | 电小结构非全封闭电磁能量转换器及电子烟 |
| CN113598419A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-11-05 | 深圳麦时科技有限公司 | 气溶胶基质结构和气溶胶产生装置 |
| JP2024525773A (ja) * | 2021-07-15 | 2024-07-12 | 深▲せん▼麦時科技有限公司 | エアロゾル基質構造及びエアロゾル発生装置 |
| JP7711301B2 (ja) | 2021-07-15 | 2025-07-22 | 深▲せん▼麦時科技有限公司 | エアロゾル基質構造及びエアロゾル発生装置 |
| WO2023284452A1 (zh) * | 2021-07-15 | 2023-01-19 | 深圳麦时科技有限公司 | 气溶胶基质结构和气溶胶产生装置 |
| WO2023004677A1 (zh) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 气溶胶产生装置 |
| WO2023206515A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 深圳麦时科技有限公司 | 微波谐振加热系统及电子雾化装置、待加热物组件 |
| WO2023206514A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 深圳麦时科技有限公司 | 微波谐振加热装置及电子雾化装置 |
| WO2025189561A1 (zh) * | 2024-03-11 | 2025-09-18 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 烟具的加热及自清洁方法、工作方法、控制器及烟具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109567275A (zh) | 一种利用感应加热方式实现烟草物料均匀加热的工作系统 | |
| JP6926289B2 (ja) | 誘導的に加熱可能なたばこ製品 | |
| US11925203B2 (en) | Aerosol generating article, a method for manufacturing an aerosol generating article and an aerosol generating system | |
| RU2692202C2 (ru) | Образующее аэрозоль изделие, содержащее магнитные частицы | |
| RU2759488C2 (ru) | Изделие для использования с устройством для нагревания курительного материала | |
| EP3784078B1 (en) | Smoking article, smoking system and method for aerosol generation | |
| CN105263346B (zh) | 气雾形成基质和气雾递送系统 | |
| US20220232882A1 (en) | Baked item, method for preparing baked item, and microwave heating method for baked item | |
| CN110074457A (zh) | 一种能实现分段式加热的磁粒均热烟具 | |
| CN110101118A (zh) | 一种具有固定加热元件的电磁感应加热烟具 | |
| CN116801747A (zh) | 气溶胶产生装置和气溶胶产生系统 | |
| CN212014450U (zh) | 气雾产生装置及其气雾产生基质 | |
| CN102976757B (zh) | 一种高温电阻率可调节的复相陶瓷发热元件制备方法 | |
| US20230218004A1 (en) | An Aerosol Generating Article and an Aerosol Generating System | |
| US20230148670A1 (en) | An Aerosol Generating Article and an Aerosol Generating System | |
| US20210030062A1 (en) | Aerosol Generating Article, An Aerosol Generating System And A Method For Generating A Flavoured Aerosol | |
| CN108991603A (zh) | 一种低温烟草用多级电磁感应加热系统 | |
| CN209609869U (zh) | 一种混合加热卷烟的加热系统 | |
| CN108552602A (zh) | 一种具有热量分配功能的电加热吸烟装置 | |
| JP2022551569A (ja) | バッテリー監視構成を有するエアロゾル発生装置 | |
| EP0610061B1 (en) | Heating apparatus utilizing microwaves | |
| CN208676367U (zh) | 双过滤嘴电子烟烟支 | |
| WO2023179155A1 (zh) | 一种微波式碳加热的点火方法、点火器具及加热系统 | |
| WO2023088447A1 (zh) | 气雾生成装置及控制方法 | |
| WO2022268790A1 (en) | An aerosol generating article comprising a susceptor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190405 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |