一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，該裝置包括分段式加熱器和控制系統(tǒng)，分段式加熱器包括多個(gè)中空加熱元件，在兩個(gè)中空加熱元件之間設(shè)置有絕緣隔熱墊圈，多個(gè)中空加熱元件與所述的絕緣隔熱墊圈構(gòu)成筒狀整體，筒狀整體中空構(gòu)成容置煙草制品的加熱腔，加熱腔的一端為卷煙入口，另一端通過設(shè)置氣流通道外界空氣相連通；控制系統(tǒng)包括控制器與電源，電源連接控制器，控制器包括CPU單元和功率調(diào)節(jié)器，CPU單元連接功率調(diào)節(jié)器，功率調(diào)節(jié)器連接至各個(gè)中空加熱元件，CPU單元控制多個(gè)中空加熱元件依軸向順序加熱。本發(fā)明能夠通過電加熱方式將現(xiàn)有卷煙煙支中的致香成分干餾出來，降低了卷煙對(duì)人體的危害。
【專利說明】一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新型卷煙【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)卷煙作為煙草消費(fèi)的主流產(chǎn)品形式，已有100多年的歷史。隨著人們生活方式和消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變、科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步和商品升級(jí)換代速度的不斷加快，煙草消費(fèi)者的需求和關(guān)注點(diǎn)不斷變化，同時(shí)受到煙草控制、社會(huì)輿論等因素的影響，傳統(tǒng)卷煙的發(fā)展受到制約，新型卷煙的出現(xiàn)已經(jīng)成為必然。
[0003]研究表明卷煙燃燒產(chǎn)生的卷煙煙霧對(duì)非吸煙人群危害巨大，并且，由吸煙造成的火災(zāi)難以杜絕。尼古丁和多數(shù)煙草致香成分在200-500攝氏度就可以轉(zhuǎn)移到煙氣中，常規(guī)卷煙燃燒溫度在800攝氏度以上，如果把卷煙受熱溫度降低到500攝氏度以下，煙氣多種有害成分可以大幅度降低，同時(shí)香味成分受到的影響相對(duì)較小。因此，研究一種避免煙絲燃燒又滿足消費(fèi)者需求的加熱非燃燒卷煙吸煙裝置非常有意義。
[0004]目前，市場出現(xiàn)的低溫卷煙通過加熱不燃燒煙草的方式向人體傳送尼古丁和香味，其裝填的是煙草物質(zhì)。低溫卷煙產(chǎn)品改變了傳統(tǒng)卷煙燃燒采取可見煙霧，采用“加熱不燃燒”的方式。相關(guān)研究表明，在500°C以下的較低溫度下，只加熱但不燃燒煙草，尼古丁和部分煙草香味成分就可改轉(zhuǎn)移到煙氣中。與傳統(tǒng)卷煙相比，低溫卷煙能夠整體大幅度降低焦油和有害成分的釋放量。同時(shí)，基本沒有側(cè)流煙氣，對(duì)他人、環(huán)境的危害很小。
[0005]目前，國際上已經(jīng)上市或正在研發(fā)的低溫卷煙主要有:電加熱低溫卷煙、燃料加熱低溫卷煙和化學(xué)加熱低溫卷煙。電加熱低溫卷煙，即以電力為熱源，加熱煙草物質(zhì)，產(chǎn)生尼古丁煙霧。燃料加熱低溫卷煙，即以外加燃料塊為熱源，加熱煙草物質(zhì)產(chǎn)生尼古丁煙霧?；瘜W(xué)加熱低溫卷煙，即利用化學(xué)反應(yīng)器作為熱源進(jìn)行加熱。
[0006]菲利普莫里斯生產(chǎn)公司申請了 一種香煙制品申請?zhí)?89104827.8申請日:1989-07-21,其中一個(gè)碳質(zhì)熱源燃燒產(chǎn)生的熱傳遞給香料段，而產(chǎn)生出加香煙霧，炭質(zhì)熱源和香料段裝在一個(gè)不燃的圓柱形空心陶瓷套管內(nèi)。香煙制品基本上不產(chǎn)生外溢的煙。熱源發(fā)出的熱通過對(duì)流和輻射傳遞，該專利采用炭棒作為加熱源。
[0007]菲利普莫里斯生產(chǎn)公司另外還申請了一種用于將煙草香味送給吸煙者的至少具有一個(gè)電加熱器的吸煙系統(tǒng)的煙卷申請?zhí)?94102530.6申請日:1994-02-25所述煙卷包括:一個(gè)承載管，所述承載管具有縱向相互分開的第一和第二端部和具有第一和第二表面，第一表面在第一和第二端部之間圍出一個(gè)腔，第二表面有一個(gè)用來貼靠在一個(gè)電加熱器上的區(qū)域；以及一層煙香物質(zhì)層，所述煙香物質(zhì)層配置在承載管第一表面上，在受到加熱時(shí)在腔內(nèi)產(chǎn)生送給吸煙者的煙草香味，其中所述承載管和煙香物質(zhì)層允許橫向氣流流入腔內(nèi)，該專利采用電加熱的方式。
[0008]對(duì)于上述的低溫卷煙在抽吸時(shí)，總粒相物在最初抽吸期間較低，但其趨于逐步提高直至最終，給消費(fèi)者帶來煙氣強(qiáng)度逐漸增加的感覺；加熱腔采取一體式加熱方式抽吸常規(guī)卷煙時(shí)，煙氣起始極弱，而后迅速上升，然后隨著抽吸口數(shù)的增加，煙氣量顯著降低。這主要是因?yàn)槠淅们皫卓诔槲_(dá)到最佳溫度，使煙草制品產(chǎn)生高濃度氣溶膠，然而隨著抽吸進(jìn)程，氣溶膠產(chǎn)生殆盡。與常規(guī)卷煙相比，煙氣釋放量不可控，不同抽吸口數(shù)之間感官差異較大，吸食后期，感官特性趨于減弱。另外，過早加熱卷煙未加熱部位會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生部分煙霧或使卷煙該部位由于受熱引起熱致降解，改變自身品質(zhì)；重新加熱先前受熱過的部位會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不愉快的氣味或有害成分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，該裝置采用分段式逐次加熱卷煙，可以實(shí)現(xiàn)不同抽吸口數(shù)間煙氣量基本一致，同時(shí)又可以有效的阻止了熱量傳遞到卷煙的未加熱部位或先前加熱過的部位。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:
一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，該裝置包括分段式加熱器和控制系統(tǒng)，所述的分段式加熱器包括多個(gè)中空加熱元件，在兩個(gè)中空加熱元件之間設(shè)置有絕緣隔熱墊圈，多個(gè)中空加熱元件與所述的絕緣隔熱墊圈構(gòu)成筒狀整體，筒狀整體中空構(gòu)成容置煙草制品的加熱腔，加熱腔的一端為卷煙入口，另一端通過設(shè)置氣流通道外界空氣相連通；所述的控制系統(tǒng)包括控制器與電源，電源連接控制器，所述的控制器包括CPU單元和功率調(diào)節(jié)器，CPU單元連接功率調(diào)節(jié)器，功率調(diào)節(jié)器連接至各個(gè)中空加熱元件，CPU單元控制多個(gè)中空加熱元件依軸向順序加熱。
[0011]作為優(yōu)選，所述的中空加熱元件為3?20個(gè)。
[0012]作為優(yōu)選，所述的中空加熱元件分別設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器通過設(shè)置導(dǎo)電電路與控制器相連接。作為再優(yōu)選，溫度傳感器采用環(huán)形的卡圈式熱電偶。
[0013]作為優(yōu)選，所述的控制器還包括溫度信號(hào)處理器，溫度信號(hào)處理器連接溫度傳感器，并將采集的溫度信號(hào)傳送給CPU單元。
[0014]作為優(yōu)選，在所述的加熱腔的腔壁設(shè)置有導(dǎo)熱隔離層。設(shè)置導(dǎo)熱隔離層可以隔離卷煙與加熱器的直接接觸，防止卷煙在蒸發(fā)的時(shí)候污染加熱器。作為再優(yōu)選，所述的導(dǎo)熱隔離層為導(dǎo)熱陶瓷管、導(dǎo)熱金屬管或?qū)徨兡ぁ?br> [0015]作為優(yōu)選，所述的控制系統(tǒng)包括人機(jī)交互和傳感單元，人機(jī)交互和傳感單元連接所述的控制器，人機(jī)交互和傳感單元包括氣流傳感器、開關(guān)按鈕和顯示單元，所述的氣流傳感器設(shè)置在氣流通道的內(nèi)壁，氣流傳感器、開關(guān)按鈕和顯示單元均通過IO接口與CPU單元相連接。作為再優(yōu)選，所述的顯示單元采用觸摸液晶顯示屏。
[0016]作為優(yōu)選，所述的電源為電池，電池連接設(shè)置有電池電量檢測單元，電池電量檢測單元通過SPI接口連接所述的CPU單元。
[0017]本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，煙草制品在加熱腔加熱，加熱腔采用分段式逐次加熱煙草制品，使用者每口抽吸的煙氣量基本一致。本發(fā)明通過在煙具殼體內(nèi)設(shè)置內(nèi)壁導(dǎo)熱機(jī)構(gòu)以及控制上述導(dǎo)熱機(jī)構(gòu)工作溫度和工作次序的控制器，使得本發(fā)明能夠通過電加熱方式將現(xiàn)有卷煙煙支中的致香成分干餾出來，而非直接燃燒卷煙，降低了卷煙對(duì)人體的危害，確保消費(fèi)者獲得煙草特征感受。另外，本發(fā)明在煙支結(jié)構(gòu)上不需要改變，具有很好的推廣價(jià)值?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明分段式加熱非燃燒吸煙裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的加熱段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做一個(gè)詳細(xì)的說明。
[0023]如圖1、圖2所示的一種分段式加熱非燃燒吸煙裝置，該吸煙裝置由控制系統(tǒng)、力口熱段1、控制段2和電源段3構(gòu)成，加熱段1、控制段2和電源段3依次連接成一體，所述的控制系統(tǒng)包括人機(jī)交互和傳感單元、控制器21與電源，電源為充電電池，充電電池連接控制器21。如圖2所示，外殼體11的前端設(shè)置有供煙草制品插入的進(jìn)煙口 20，外殼體的后端連接設(shè)有進(jìn)氣孔19，控制段2內(nèi)設(shè)置有氣流通道22，氣流通道22與所述的進(jìn)氣孔19相連通，同時(shí)在控制段2和電源段3之間還設(shè)置有透氣段5，透氣段5的側(cè)壁周向設(shè)有多個(gè)透氣孔51，透氣孔51與所述的氣流通道22相連通。
[0024]如圖3所示，所述的加熱段I包括外殼體11、隔熱套12和分段式加熱器13，分段式加熱器13設(shè)置在外殼體11內(nèi)，隔熱套12設(shè)置在分段式加熱器13與外殼體11之間；所述的隔熱套12采用納米氣凝膠隔熱氈，外殼體11采用聚醚醚酮樹脂。所述的分段式加熱器13包括6?8個(gè)中空加熱元件18，中空加熱元件18選用陶瓷加熱器或電加熱器，陶瓷加熱器或電加熱器的內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)熱隔離鍍膜，陶瓷加熱器或電加熱器的工作溫度為200-500攝氏度，在兩個(gè)中空加熱元件18之間均設(shè)置有第一絕緣隔熱墊圈14，6?8個(gè)中空加熱元件18與所述的第一絕緣隔熱墊圈14構(gòu)成筒狀整體，筒狀整體中空構(gòu)成容置煙草制品的加熱腔10，加熱腔10的前端與所述的進(jìn)煙口 20相連通，加熱腔10的后端與進(jìn)氣孔19相連通。所述的外殼體11的內(nèi)端部設(shè)置連接端頭4，連接端頭4封閉外殼體11的內(nèi)腔，所述的進(jìn)氣孔19設(shè)置在連接端頭4軸向中部，所述的分段式加熱器13與連接端頭4之間設(shè)置有第二絕緣隔熱墊圈15。所述的隔熱套12為桶狀包裹設(shè)置在分段式加熱器13的外側(cè)，隔熱套12的外側(cè)與分段式加熱器13之間設(shè)置有第三絕緣隔熱墊圈16。
[0025]如圖2所示的所述的控制段2設(shè)置有內(nèi)腔體，內(nèi)腔體設(shè)置所述的控制器21。如圖4所示，所述的控制器21包括CPU單元、溫度信號(hào)處理器和功率調(diào)節(jié)器，CPU單元通過PID接口連接功率調(diào)節(jié)器，功率調(diào)節(jié)器連接至各個(gè)中空加熱元件18控制多個(gè)中空加熱元件18依軸向順序加熱。如圖3所示，中空加熱元件18分別設(shè)置有環(huán)形的卡圈式熱電偶17，環(huán)形的卡圈式熱電偶17連接溫度信號(hào)處理器，溫度信號(hào)處理器通過SPI接口與所述的CPU單元相連接。所述人機(jī)交互和傳感單元連接所述的控制器21，人機(jī)交互和傳感單元包括所述的氣流傳感器7、開關(guān)按鈕和顯示單元，氣流傳感器7設(shè)置在氣流通道22的內(nèi)壁，氣流傳感器7開關(guān)按鈕和顯示單元均通過IO接口與CPU單元相連接。所述的充電電池還連接設(shè)置有電池電量檢測單元，電池電量檢測單元通過SPI接口連接所述的CPU單元。
[0026]本發(fā)明使用的時(shí)候，將卷煙10煙絲段置入待加熱腔10，打開控制開關(guān)6，在人體通過卷煙濾嘴抽吸的過程中，氣流經(jīng)過進(jìn)氣孔19流入加熱腔10中，氣流傳感器7感應(yīng)到人體在卷煙濾嘴抽吸時(shí)產(chǎn)生的氣流壓力，通過控制器21，啟動(dòng)分段式加熱器13，采用軸向逐次加熱順序，將待吸食卷煙指定部位加熱到200-500攝氏度，在氣流的作用下，卷煙制品中特有的致香成分，隨氣流流經(jīng)卷煙濾嘴進(jìn)入口腔，從而確保消費(fèi)者獲得煙草特征感受。
【權(quán)利要求】
1.一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:該裝置包括分段式加熱器(13)和控制系統(tǒng)，所述的分段式加熱器(13)包括多個(gè)中空加熱元件(18)，在兩個(gè)中空加熱元件(18)之間設(shè)置有絕緣隔熱墊圈(14)，多個(gè)中空加熱元件(18)與所述的絕緣隔熱墊圈(14)構(gòu)成筒狀整體，筒狀整體中空構(gòu)成容置煙草制品的加熱腔(10)，加熱腔(10)的一端為卷煙入口，另一端通過設(shè)置氣流通道(22)與外界空氣相連通；所述的控制系統(tǒng)包括控制器(21)與電源，電源連接控制器(21 )，所述的控制器(21)包括CPU單元和功率調(diào)節(jié)器，CPU單元連接功率調(diào)節(jié)器，功率調(diào)節(jié)器連接至各個(gè)中空加熱元件(18)控制多個(gè)中空加熱元件(18)依軸向順序加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:中空加熱元件(18)為3?20個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:中空加熱元件(18)分別設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器通過設(shè)置導(dǎo)電電路與控制器(21)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:溫度傳感器采用環(huán)形的卡圈式熱電偶(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:控制器(21)還包括溫度信號(hào)處理器，溫度信號(hào)處理器連接溫度傳感器，并將采集的溫度信號(hào)傳送給CPU單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:在加熱腔(10)的腔壁設(shè)置有導(dǎo)熱隔離層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:導(dǎo)熱隔離層為導(dǎo)熱陶瓷管、導(dǎo)熱金屬管或?qū)徨兡ぁ?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)包括人機(jī)交互和傳感單元，人機(jī)交互和傳感單元連接所述的控制器(21)，人機(jī)交互和傳感單元包括氣流傳感器(7)、開關(guān)按鈕和顯示單元，所述的氣流傳感器(7)設(shè)置在氣流通道(22)的內(nèi)壁，氣流傳感器(7)、開關(guān)按鈕和顯示單元均通過IO接口與CPU單元相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:所述的顯示單元采用觸摸液晶顯示屏。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非燃燒煙的分段式加熱控制裝置，其特征在于:所述的電源為電池，電池連接設(shè)置有電池電量檢測單元，電池電量檢測單元通過SPI接口連接所述的CPU單元。
【文檔編號(hào)】A24F47/00GK103720057SQ201310685161
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】儲(chǔ)國海, 蔣志才, 周國俊, 丁雪, 黃華, 徐建, 沈凱, 周煒, 孫祺, 方婷 申請人:浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司