CN108552602B - 一种具有热量分配功能的电加热吸烟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有热量分配功能的电加热吸烟装置，其包括以下部件：外壳(1)，其上具有进气孔；隔热管(16)，其上具有第三通气孔(11)，文丘里管型储热管(13)，其位于所述隔热管(16)的空腔中，螺母(7)，其与螺母转盘(7a)固定连接，本发明通过设置文丘里管型储热管，将发热丝所加热的一部分热空气聚集到集热管和储热体中，并通过将热空气传递给预热管对烟支事先进行预热，从而实现对热空气分流作用，防止热空气温度过高，将烟丝烤焦，同时实现热量再分配利用。
Description
技术领域
本发明属于电子烟烟具产品领域，具体涉及一种具有热量分配功能的电加热吸烟装置。
背景技术
现有的卷烟采用直接点燃的方式，尽管简单方便，因为烟草直接加热点燃，所以在吸食过程中会伴随产生一定量的焦油、尼古丁等有害成分，对吸烟者健康产生一定的影响。现有的对卷烟低温加热则采用电加热器具，通过对电加热的管、针或板等各种形式的加热器具与烟支或烟丝直接接触，在低于烟支燃点的温度下通过对烟支或烟丝的直接接触烘烤，使烟草的致香成分挥发出来，满足吸烟者对烟草的吸食要求，这种加热烟支或烟丝的方法存在的问题是与烟支或烟丝直接接触的烟丝能够被充分烘烤，而与发热体距离稍远位置的烟丝则得不到充分的烘烤，在烟支圆周横断面上有一定的不均匀性。另一方面，尽管加热器具本身体积较小，自身热容量不高，但也存在着吸烟者在抽吸前需有一定加热等待时间，抽吸之后，因为发热元件与烟丝直接接触，发热体即便供电截止，而发热体上残余热量尚能对烟丝加热烘烤的问题，也就是说吸烟者在吸烟的间隙，烟支上的烟丝也有一定的消耗。
而现有炭加热的烟支则是利用附加在烟支前端的炭棒点燃后，对流经炭棒的空气进行快速加热，当这些炽热的空气在吸烟者的抽吸负压作用下，继续流过烟支后端的烟丝部分时，对烟丝进行烘烤加热从而实现对烟丝部分的不燃烧加热，可得到烟草香气，又在一定程度下避免了因点燃，而大量产生的焦油和尼古丁等有害物质。这种炭加热的烟支尽管具有比现有普通卷烟低害的特点，但是其烟支的前端附加了炭棒，不仅增加了烟支制造的难度，影响生产效率；还有消费者点燃炭棒所需时间较长，点燃不易，炭棒燃烧有一定的异味等缺点。同样，炭棒点燃后也是一个不可控制的过程，在不抽烟时，也存在着对烟丝部分的烘烤，且炭棒的末端也与烟丝直接接触或相对靠近，在燃烧炭棒的末段也有对少量残余烟丝直接烘烤，甚至烤燃的问题。
此外直接对烟支或烟丝部分进行烘烤加热的方式及炭加热烟支因为烟支部分较短，滤嘴与加热段部分非常接近，还需要在滤嘴上再增加降温的结构，无形中增加了烟支的制造难度和成本，影响了生产效率；同时，现有电加热卷烟所产生的热量往往会有余热或者多余热量聚集在烟具中，造成烟具温度过高，容易给吸烟者造成烫伤，同时还会造成能源浪费。
发明内容
本发明涉及一种具有热量分配功能的电加热吸烟装置，其有效解决了电加热卷烟加热不均匀、易烤燃、香气成分不足、抽吸感差的问题。
一种具有热量分配功能的电加热吸烟装置，其包括以下部件：
外壳1，其上具有进气孔，其包括筋板1a，所述筋板1a上设有第一通气孔14；
隔热管16，其位于所述外壳1内，其侧壁上具有第三通气孔11，所述隔热管16可拆卸安装在带有空腔的隔热管座8上，所述隔热管座8可拆卸安装在所述筋板1a上；
文丘里管型储热管13，其位于所述隔热管16的空腔中，其包括：集气管(3a和预热管13d，所述集气管13a和所述预热管13d通过由储热体13c所围成的直热喉13b气流导通连接，所述预热管13d的空腔为烟支容纳腔17；
螺母7，其与螺母转盘7a固定连接，所述螺母转盘7a部分裸露在所述外壳1的外部，所述螺母7可活动安装在所述隔热管座8的空腔内，所述螺母7的空腔中容纳有T型空心螺杆5，所述螺杆5T型端部的直径大于所述螺母7空腔的直径，所述螺杆5的非T型端部安装有螺杆卡环4，所述螺杆5的空腔中具有发热丝12，所述发热丝12延伸至所述集气管13a内；
所述烟支容纳腔17、所述发热丝12和所述外壳1上的进气孔气流导通连接。
本发明优选的实施方案中，所述烟支座18通过预留适当的长度，比如5-30mm，其中的烟丝为非加热段，利用这一段烟丝对热量的吸收作用，即可使用现有普通滤嘴的结构烟支进行抽吸，也不会对吸烟者口腔造成灼伤。
本发明优选的实施方案中，还包括电路板3和螺母挡圈9，所述电路板3位于所述外壳1内，并与所述发热丝12电连接；所述螺母7与所述隔热管座8通过所述螺母挡圈9密封连接。
本发明优选的实施方案中，还包括耐高温、非导热材料构成的烟支座18，所述预热管13d通过所述烟支座18可拆卸安装在所述外壳1上。
本发明优选的实施方案中，所述文丘里管型储热管13还包括横热喉13e和挡块13f，所述挡块13f位于所述直热喉13b的上游，并通过所述横热喉13e与所述直热喉13b固定连接，所述横热喉13e和所述直热喉13b气流导通，所述挡块13f与所述集气管13a之间留有空隙。
本发明优选的实施方案中，所述集气管13a、所述预热管13d和所述储热体13c分开加工，然后通过盈配合、焊接或螺纹等方式联接组合为一体。
本发明优选的实施方案中，所述筋板1a上还设有第二通气孔10，所述第二通气孔10与所述第一通气孔14和所述第三通气孔11气流导通连接。
本发明优选的实施方案中，所述发热丝12由至少一个螺旋弹簧状或平面蚊香状发热丝并联或串联组成。
本发明优选的实施方案中，所述集气管13a与所述隔热管16之间的空隙设有隔热套19。
本发明优选的实施方案中，所述隔热套19为耐高温非金属材料，例如陶瓷。
本发明优选的实施方案中，所述发热丝12为平面盘状发热丝时，发热丝为抗氧化、具有一定机械强度的合金导电发热材料。
本发明优选的实施方案中，所述储液体13c用于吸收所述发热丝12残余的热量并将该热量传递给所述预热管13d，用对烟支进行预热。
本发明优选的实施方案中，通过转动所述螺母转盘7a，所述螺母转盘7a带动所述螺母7在所述隔热管座7的空腔中周向转动，所述螺杆5被机械行业内公知的限制旋转机构(图中未示出)限制其随螺母7的旋转，因此在螺母7旋转时螺杆不能随之旋转，而是在螺母作用下上下移动，同时固定在所述螺杆5内的所述发热丝12上下移动，从而改变了所述发热丝12到所述集热管13a、所述直热喉13b和所述储热体13c的距离，改变了它们之间的辐射能量传递关系，从而实现调节热量分配的目的。
本发明的工作过程如下：将待抽吸烟支从所述烟支座18孔中插入所述预热管13d的烟支容纳腔中，启动所述开关15，所述发热丝12开始发热，空气从所述外壳1与所述螺母转盘7a的空隙中进入烟具内部，并通过所述第一通气孔14、所述第二通气孔10和所述第三通气孔11进入所述隔热管座8的空腔中，所述发热丝12对空气进行加热，受热空气的一部分进入所述集气管13a，一部分被所述储热体13c吸收并迅速将热量传递给温度较低的所述预热管13d，对烟支进行预热，另外一部分热空气随着吸烟者抽吸所产生的负压通过所述直热喉13b，对已经被所述预热管13d预热的烟支进行充分加热，直至烘烤靠近滤嘴端的烟丝，带有烟草香气的炽热空气经过烟支末段的部分烟丝和滤嘴段的降温后，变成吸烟者口腔可以接受的温度被吸烟者吸入口中，完成一口烟气的抽吸过程。在吸烟者吸入下一口烟气之前，储存在所述集热管13a、储热体13c和预热管13d中的余热，对烟支进行预热，同时还可以通过改变所述储热体13c的体积增大其储存的热量，同时也能减少炽热空气通过所述直热喉13b进入烟支容纳腔的气流量，避免烟支上游端烟丝迅速炭化的问题。
本发明还可以通过调整所述发热丝12与所述集热管13a的相对位置，可以调整分配到所述集热管13a聚集的热量和所述储热体13c收集热量的大小，从而实现直接通过所述直热喉13b对烟支直接加热的热量与所述集热管13a和所述储热体13c储存热量的再分配。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过转动螺母转盘，螺母转盘带动螺母在隔热管座的空腔中周向转动，螺母带动螺杆上下移动，同时固定在螺杆内的发热丝上下移动，从而改变了发热丝到集热管、直热喉和储热体的距离，改变了它们之间的辐射能量传递关系，从而实现调节热量分配的目的。
2、本发明通过设置文丘里管型储热管，将发热丝所加热的一部分热空气聚集到集热管和储热体中，并通过将热空气传递给预热管对烟支事先进行预热，从而实现对热空气分流作用，防止热空气温度过高，将烟丝烤焦，同时实现热量再分配利用。
3、通过增加横热喉和挡块，可以避免发热丝所加热的热空气直接进入直热喉，防止热空气流速过快、热量过高将烟丝烤焦，另一方面可以更好的将更多的热量储存到储热体中，并传递给温度相对较低的预热管，实现对烟支的充分预热。
4、本发明还可以通过选择不同大小的储热体13c与所抽吸的烟支所适配，实现对热量的分配调节。
5、本发明通过利用预热管与滤嘴之间的非加热段烟丝,对热量的衰减形成的温差，即可达到防止烟支内过多热量直接到达滤嘴造成灼伤吸烟者口腔的目的，而不用在烟支上安装结构复杂、成本高、制造难的专用降热滤嘴，从而降低了生产难度和制造成本，减化了烟支制造工艺，提高了生产效率；用现有需点燃的烟支也可实现“加热不燃烧”抽吸方式的状态。
附图说明
图1是本发明装置的立体结构示意图；
图2是本发明实施例1的内部结构示意图；
图3是本发明实施例1的A-A面示图；
图4是本发明实施例2的内部结构示意图；
图5是本发明实施例3的文丘里管型储热管内部结构示意图；
图中附图标记含义如下：
1-外壳，1a-筋板；2-电池；3-电路板；4-螺杆卡环；5-螺杆；6-绝缘套；7-螺母，7a-螺母转盘；8-隔热管座，9-螺母挡圈；10-第二通气孔；11-第三通气孔；12-发热丝；13-文丘里管型储热管，13a-集气管，13b-直热喉，13c-储热体，13d-预热管，13e-横热喉,13f-挡块；14-第一通气孔；15-开关；16-隔热管；17-烟支容纳腔；18-烟支座；19-隔热套，20-第四通气孔。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明，实施例仅限于说明本发明，而非对本发明的限定。
实施例1
一种具有热量分配功能的电加热吸烟装置，其包括以下部件：
外壳1，其上具有进气孔，其包括筋板1a，所述筋板1a上设有第一通气孔14；
隔热管16，其位于所述外壳1内，其侧壁上具有第三通气孔11，所述隔热管16可拆卸安装在带有空腔的隔热管座8上，所述隔热管座8可拆卸安装在所述筋板1a上；
文丘里管型储热管13，其位于所述隔热管16的空腔中，其包括：集气管13a和预热管13d，所述集气管13a和所述预热管13d通过由储热体13c所围成的直热喉13b气流导通连接，所述预热管13d的空腔为烟支容纳腔17，所述集气管13a的空腔为发热丝容纳腔21；
螺母7，其与螺母转盘7a固定连接，所述螺母转盘7a部分裸露在所述外壳1的外部，所述螺母7可活动安装在所述隔热管座8的空腔内，所述螺母7的空腔中容纳有T型空心螺杆5，所述螺杆5T型端部的直径大于所述螺母7空腔的直径，所述螺杆5的非T型端部安装有螺杆卡环4，所述螺杆5的空腔中具有发热丝12，所述发热丝12的外部包裹有绝缘套6延伸至所述集气管13a内；
所述烟支容纳腔17、所述发热丝12和所述外壳1上的进气孔气流导通连接。
本实施例中，还包括电路板3和螺母挡圈9，所述电路板3位于所述外壳1内，并与所述发热丝12电连接；所述螺母7与所述隔热管座8通过所述螺母挡圈9密封连接。
本实施例中，还包括烟支座18，所述预热管13d通过所述烟支座18可拆卸安装在所述外壳1上。
本实施例中，所述集气管13a、所述预热管13d和所述储热体13c分开加工，然后通过盈配合或螺纹等方式联接组合为一体。
本实施例中，所述筋板1a上还设有第二通气孔10，所述第二通气孔10与所述第一通气孔14和所述第三通气孔11气流导通连接。
本实施例中，通过转动所述螺母转盘7a，所述螺母转盘7a带动所述螺母7在所述隔热管座7的空腔中周向转动，所述螺母7带动所述螺杆5上下移动，同时固定在所述螺杆5内的所述发热丝12上下移动，从而改变了所述发热丝12到所述集热管13a、所述直热喉13b和所述储热体13c的距离，改变了它们之间的辐射能量传递关系，从而实现调节热量分配的目的。
本实施例的工作过程如下：将待抽吸烟支从所述烟支座18孔中插入所述预热管13d的烟支容纳腔中，启动所述开关15，所述发热丝12开始发热，空气从所述外壳1与所述螺母转盘7a的空隙中进入烟具内部，并通过所述第一通气孔14、所述第二通气孔10和所述第三通气孔11进入所述隔热管座8的空腔中，所述发热丝12对空气进行加热，受热空气的一部分进入所述集气管13a，一部分被所述储热体13c吸收并迅速将热量传递给温度较低的所述预热管13d，对烟支进行预热，另外一部分热空气随着吸烟者抽吸所产生的负压通过所述直热喉13b，对已经被所述预热管13d预热的烟支进行充分加热，直至烘烤靠近滤嘴端的烟丝，带有烟草香气的炽热空气经过烟支末段的部分烟丝和滤嘴段的降温后，变成吸烟者口腔可以接受的温度被吸烟者吸入口中，完成一口烟气的抽吸过程。在吸烟者吸入下一口烟气之前，储存在所述集热管13a、储热体13c和预热管13d中的余热，对烟支进行预热，同时还可以通过改变所述储热体13c的体积增大其储存的热量，同时也减少炽热空气通过所述直热喉13b进入烟支容纳腔的气流量，避免烟支上游端烟丝迅速炭化的问题。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：简化了所述发热丝12的高度调节机构，通过选择所述储热体13c的大小，实现与待抽吸烟支的匹配。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：所述文丘里管型储热管上增加了横热喉13e和挡块13f，通过增加横热喉和挡块，可以避免发热丝所加热的热空气直接进入直热喉，防止热空气流速过快、热量过高将烟丝烤焦，另一方面可以更好的将更多的热量储存到储热体中，并传递给温度相对较低的预热管，实现对烟支的充分预热。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
Claims (3)
1.一种具有热量分配功能的电加热吸烟装置，其特征在于，其包括以下部件：
外壳（1），其上具有进气孔，其包括筋板（1a），所述筋板（1a）上设有第一通气孔（14）；
隔热管（16），其位于所述外壳（1）内，其侧壁上具有第三通气孔（11），所述隔热管（16）可拆卸安装在带有空腔的隔热管座（8）上，所述隔热管座（8）可拆卸安装在所述筋板（1a）上；
文丘里管型储热管（13），其位于所述隔热管（16）的空腔中，其包括：集气管（13a）和预热管（13d），所述集气管（13a）和所述预热管（13d）通过由储热体（13c）所围成的直热喉（13b）气流导通连接，所述预热管（13d）的空腔为烟支容纳腔（17）；
螺母（7），其与螺母转盘（7a）固定连接，所述螺母转盘（7a）部分裸露在所述外壳（1）的外部，所述螺母（7）可活动安装在所述隔热管座（8）的空腔内，所述螺母（7）的空腔中容纳有T型空心螺杆（5），所述T型空心螺杆（5）T型端部的直径大于所述螺母（7）空腔的直径，所述T型空心螺杆（5）的非T型端部安装有螺杆卡环（4），所述T型空心螺杆（5）的空腔中具有发热丝（12），所述发热丝（12）延伸至所述集气管（13a）内；
所述烟支容纳腔（17）、所述发热丝（12）和所述外壳（1）上的进气孔气流导通连接；
所述电加热吸烟装置还包括电路板（3）和螺母挡圈（9），所述电路板（3）位于所述外壳（1）内，并与所述发热丝（12）电连接；所述螺母（7）与所述隔热管座（8）通过所述螺母挡圈（9）密封连接；
所述电加热吸烟装置还包括烟支座（18），所述预热管（13d）通过所述烟支座（18）可拆卸安装在所述外壳（1）上；
所述文丘里管型储热管（13）还包括横热喉（13e）和挡块（13f），所述挡块（13f）位于所述直热喉（13b）的上游，并通过所述横热喉（13e）与所述直热喉（13b）固定连接，所述横热喉（13e）和所述直热喉（13b）气流导通，所述挡块（13f）与所述集气管（13a）之间留有空隙；
所述筋板（1a）上还设有第二通气孔（10），所述第二通气孔（10）与所述第一通气孔（14）和所述第三通气孔（11）气流导通连接；
所述烟支座（18）预留5-30mm的长度，其中的烟丝为非加热段，利用这一段烟丝对热量的吸收作用，即可使用现有普通滤嘴的结构烟支进行抽吸，也不会对吸烟者口腔造成灼伤。
2.根据权利要求1所述的具有热量分配功能的电加热吸烟装置，其特征在于，所述发热丝（12）由至少一个螺旋弹簧状或平面蚊香状发热丝并联或串联组成。
3.根据权利要求2所述的具有热量分配功能的电加热吸烟装置，其特征在于，所述集气管（13a）与所述隔热管（16）之间的空隙设有隔热套（19）。
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