CN116636655A - 一种气流加热卷烟机构及加热卷烟 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气流加热卷烟机构，包括中心热源，以及位于中心热源周圈的换热空间，气流从换热空间下方流入，通过换热空间后形成温度均匀的热气流，热气流从换热空间上方流出并对烟支进行加热。本发明还提供了一种加热卷烟，采用了本发明提供的气流加热卷烟机构。本发明通过简单的结构设置，就有效解决了加热卷烟的热气流温度稳定性和均匀性的问题，成本低廉，且效果卓越，具有较强的实际应用效果。

Description

一种气流加热卷烟机构及加热卷烟

技术领域

本发明涉及气溶胶生成装置技术领域，更具体的说是涉及一种加热机构及气溶胶生成装置。

背景技术

加热卷烟是目前国内研究的热点。加热卷烟通过保持烟草原本风味，避免烟草燃烧产生其他成分，其目标是在保持吸烟体验的同时，消除大多数烟草燃烧产生的有害物质，从而降低因燃烧对人体造成的不利影响。

加热卷烟研究的核心是对加热机构的研究。按照加热方式的不同，一般包括接触式加热和非接触式加热。接触式加热包括中心加热和周向加热，原理是发热体直接与烟支产香材料段接触，通过热传导的方式加热烘烤出气溶胶。其显著的缺点是接触部位局部烟丝碳化过量易产生焦糊，而远离接触部位的烟丝部分由于热传导能力有限不能充分加热，烟支整体碳化率低，影响抽吸口感，并且会造成部分烟丝的浪费。而非接触式加热可以对烟支整体进行均匀加热，使用后烟支产香材料整体碳化率相比接触式加热更优。

目前常用的非接触式加热包括红外加热、微波加热、以及热气流加热，红外加热和微波加热均面临成本高、加热机构结构复杂等显著问题，难以推广应用。而热气流加热是通过加热机构对气流进行加热，并利用加热后的热气流加热烟支，从而使烟支产生气溶胶以供用户吸食。

热气流加热时，无论是通过内部加热还是外部周边加热，加热后的热气流温度均存在不均匀的情况，因此烟支的碳化率在不同部位会存在差异，影响了烟气逐口的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中热气流加热存在的温度不均的问题，提供一种能保证各部位热气流温度均匀，从而提升烟气逐口稳定性的气流加热卷烟机构。

本发明具体是这样实现的：

一种气流加热卷烟机构，包括中心热源，以及位于中心热源周圈的换热空间，气流从换热空间下方流入，通过换热空间后形成温度均匀的热气流，热气流从换热空间上方流出并对烟支进行加热。

更进一步的方案是：

为了保证热气流的温度均匀，所述换热空间位于中心热源周边1-2.5mm处，且换热空间整体呈圆柱体型，中心热源处于圆柱体型的中心位置。其中，换热空间位于中心热源周边1-2.5mm处，是指中心热源外侧壁之外1mm至2.5mm的空间为换热空间，也就是说换热空间外侧距离中心热源外侧壁距离是1mm至2.5mm。

本发明通过对换热空间的大小进行限制，保证了在该大小范围的空间内，中心热源能够对换热空间快速稳定加热，同时又保证了换热空间内部温度相对均匀，保证了最后热气流的温度均匀。

更进一步的方案是：

热气流从换热空间上方流出时，是通过换热空间上方设置的带孔的隔板流出的。通过设置带孔的隔板，能够缩小气流流出的面积，在换热空间两侧形成压力差，提高气流流出的速度，从而有助于提高烟支加热的效果。同时，隔板的设置，在隔板两侧由于气流速度的增加易形成紊流，也有利于进一步均匀热气流的温度。

更进一步的方案是：

中心热源外侧壁与换热空间通过热传导优良材料隔绝。通过这种设置，避免气流直接接触中心热源的发热体，从而避免可能的重金属污染，提高安全性。

更进一步的方案是：

所述热传导优良材料包括：氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、碳化硅、石墨、陶瓷等。

更进一步的方案是：

所述换热空间外侧为隔热材料，避免热量传导到烟支外侧造成烟支过烫影响对烟支的吸食，同时也避免热量损失，提高了热气流的温度。

更进一步的方案是：

由于采用了中心热源加上换热空间的加热方式，为了保证加热效果，换热空间并不会设置太大，在气流流出的时候，在换热空间正上方的气流温度高，能够有效加热上方的烟支，但是不在换热空间正上方的烟支、以及中心热源正上方的烟支，因为没有或只有较少量的热气流通过，所以加热效果较差。基于此，在换热空间上方设置的隔板为中间向外凸起的弧形结构。通过弧形结构的设置，从换热空间流出的热气流会均匀分散到整个烟支的底部，从而对烟支进行均匀加热，提高抽吸口感。

本发明还提供了一种加热卷烟，采用了本发明提供的气流加热卷烟机构。

本发明通过简单的结构设置，就有效解决了加热卷烟的热气流温度稳定性和均匀性的问题，成本低廉，且效果卓越，具有较强的实际应用效果。

附图说明

图1为本发明一个实施例的加热卷烟整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的气流加热卷烟机构示意图；

图3为本发明另一个实施例的换热空间俯视示意图；

图4为本发明再一个实施例的换热空间顶部横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图1示出了本发明一个实施例的加热卷烟的整体结构示意图，可以看出，加热卷烟由顺序设置的电源组件3、气流加热卷烟机构2以及烟支1组成，电源组件3给气流加热卷烟机构2中的中心热源供电，气流加热卷烟机构2通过中心热源加热气流，并利用加热后的热气流对上方的烟支加热，从而形成气溶胶供吸烟者吸食。

本发明的核心通过下面具体的实施例进行阐述。

实施例一

如附图2所示，一种气流加热卷烟机构，包括中心热源21，以及位于中心热源周圈的换热空间22，气流从换热空间下方流入，通过换热空间后形成温度均匀的热气流，热气流从换热空间上方流出并对烟支进行加热。

其中，中心热源21通过烟支自带的电源组件3供电，在需要时接通电源组件3，中心热源21开始加热换热空间22，吸烟时气流经过换热空间加热后，对烟支1进行加热，形成气溶胶供吸烟者吸食。

本实施例摒除了目前常规的蜂窝状加热方式，通过换热空间的设计，有效提高加热效率，保证热气流的温度均匀。

作为进一步的限定，为了保证热气流的温度均匀，所述换热空间位于中心热源外侧，中心热源采用圆柱体型，换热空间整体形状是与中心热源的圆柱体型同轴心的截面为圆环形的圆柱体型，换热空间外侧与中心热源外侧壁的距离不超过2.5mm，但是又不能少于1mm。

正是因为要保证加热效果，同时保证热气流的温度均匀，因此换热空间直接位于中心热源外侧，从形式上看将中心热源完全包裹，加热效率高。同时换热空间较小，换热空间内部温度较均衡，气流在换热时由于气流流动，整体上起到均匀加热的效果。

实施例二

实施例二是在实施例一的基础上，在换热空间22顶部设置有带孔的隔板23。如附图3所示，为换热空间的俯视图，可以看到隔板23成圆环形设置在换热空间顶部。热气流从换热空间上方流出时，是通过换热空间上方设置的带孔的隔板流出的。通过设置带孔的隔板，能够缩小气流流出的面积，在换热空间前后两端形成压力差，提高气流流出的速度，从而有助于提高烟支加热的效果。同时，隔板的设置，在隔板两侧由于气流速度的增加易形成紊流，也有利于进一步均匀热气流的温度。

作为本实施例进一步的改进方案，隔板上孔洞的面积占隔板总面积的50％至75％。孔洞面积过少，则在吸烟时用力过大且气溶胶产量少。本实施例的孔洞面积是经过测算的，该范围内对气流量的影响较少，同时也能够适当增加气流的流速，正常吸烟力度下气溶胶的产量正常，且经过测试，在换热空间正上方的热气流温度均匀，没有明显的冷热区分。

实施例三

实施例三是在实施例二的基础上，对隔板进行了进一步的改进。实施例二的隔板，能够很好地将热气流加速流入烟支内对烟支进行加热，但是由于隔板设置在换热空间的上方，热气流集中在正对换热空间的上方，从而对换热空间上方的烟支加热效果较好，但是对于其他部位的烟支加热效果就稍差，影响了整体的加热效果。

基于此，发明人将在换热空间上方设置的隔板设置为中间向外凸起的弧形结构，也即隔板沿着圆环的径向成弧线，弧线向烟支方向凸起。其结构如附图4所示，附图4为换热空间顶部横截面示意图。通过弧形结构的设置，从换热空间流出的热气流会均匀分散到整个烟支的底部，从而对烟支整体进行均匀加热，提高抽吸口感。

实施例四

本实施例的整体结构与实施例一至三相同，区别在于本实施例中，中心热源外侧壁与换热空间通过热传导优良材料隔绝。例如通过氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、碳化硅、石墨、陶瓷等将中心热源和换热空间隔开。通过这种设置，避免气流直接接触中心热源的发热体，从而避免可能的重金属污染，提高安全性。

实施例五

本实施例是在实施例四的基础上，将换热空间外侧设置为隔热材料，避免热量传导到烟支外侧造成烟支过烫影响对烟支的吸食，同时也避免热量损失，提高了热气流的温度。

实施例六

本实施例保护的是一种加热卷烟，采用了实施例一至五的气流加热卷烟机构。其整体结构分为三部分，上部是烟支，中部是气流加热卷烟机构，下部是电源系统。在使用时，通过电源系统连接气流加热卷烟机构的中心热源，中心热源加热后，换热空间内部温度提升到满足烟支加热不燃烧的温度标准，吸烟时，热气流进入上部烟支内对烟支加热，形成气溶胶并进入口中。

需要说明的是，本发明的实施例及附图仅表示出本发明的核心发明点，对于必要的附件，如气孔、导线、支架、测温部件等均没有示出，这些对于本领域技术人员来说是常规的。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本发明公开的原则范围和精神之内。

Claims (8)

1.一种气流加热卷烟机构，包括中心热源，其特征在于：还包括位于中心热源周圈的换热空间，气流从换热空间下方流入，通过换热空间后形成温度均匀的热气流，热气流从换热空间上方流出并对烟支进行加热。

2.根据权利要求1所述气流加热卷烟机构，其特征在于：

所述换热空间位于中心热源周边1-2.5mm处，且换热空间整体呈圆柱体型，中心热源处于圆柱体型的中心位置。

3.根据权利要求1所述气流加热卷烟机构，其特征在于：

在换热空间上方设置有带孔的隔板。

4.根据权利要求3所述气流加热卷烟机构，其特征在于：

所述的隔板为中间向外凸起的弧形结构。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述气流加热卷烟机构，其特征在于：

中心热源外侧壁与换热空间通过热传导优良材料隔绝。

6.根据权利要求5所述气流加热卷烟机构，其特征在于：

所述热传导优良材料包括：氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、碳化硅、石墨、陶瓷。

7.根据权利要求1至4任一权利要求所述气流加热卷烟机构，其特征在于：

所述换热空间外侧为隔热材料。

8.一种加热卷烟，其特性在于采用了权利要求1至7任一权利要求所述气流加热卷烟机构。