CN103960779B - 适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,其特征在于：包括筒状加热体和套装在筒状加热体中的抽吸管以及与加热体相连接的温控机构，筒状加热体由筒形外壳及设置在筒形外壳中的加热管构成，在筒形外壳与加热管之间填充有隔热绝缘材料，抽吸管由依次连接的吸嘴、吸管、烟草填充腔构成，抽吸管后部安装在加热管的管腔中，所述温控机构由插装在加热管后部管腔中的温度传感器以及与加热管、传感器电连接的控制箱构成。本发明具有以下优点：该装置设计简单，控温准确，升温迅速，可满足不同温度下各种不同性质的烟草材料或其它香味生成材料在加热非燃烧状态下的释放烟气进行感官评价和化学分析的要求。
Description
技术领域
本发明属于烟草技术领域，具体是涉及一种适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置。
背景技术
加热非燃烧型烟草制品是一种新型的烟草制品，能够通过热加促使所含的烟草材料在非燃烧状态下产生供消费者吸食的烟雾，与传统卷烟相比，侧流烟气和部分有害物质的释放明显减少。加热非燃烧型烟草制品最早由雷诺烟草公司推出，该类产品虽然尚未得到市场的广泛认可，但是由于全球范围控烟力度的持续增大以及其在减小环境污染和吸烟健康潜在风险方面存在的明显优势，国际烟草领域一直认为该类产品是未来烟草产品发展的重要方向。
加热非燃烧型烟草制品的技术核心在于加热元件和烟芯的设计。因此，为了进一步改善加热非燃烧型烟草制品的烟气品质，一方面需要优化加热构件及其控制参数，另一方面对所使用的烟草原料进行适当的处理，改善采用该烟草原料所设计制备的烟芯在加热非燃烧状态下的烟气释放性能及烟气品质也是至关重要的。
对于加热元件目前国外已有大量专利报道，能够实现该类烟草制品消费使用时加热温度的有效控制。雷诺烟草公司的申请的中国专利CN88101196、89108679.X和日本烟草公司申请的中国专利CN02826243.3、CN200980159916.9公开了碳加热类加热非燃烧型烟草制品的产品构成及有关技术。菲莫烟草公司申请的中国专利CN94102530.6、CN96194107.3、CN96195594.5、CN200380102439.5、CN200580036230.2公开了电加热类加热非燃烧型烟草制品的产品构成及有关技术。
然而加热非燃烧型烟草制品之所以尚未被广泛接受，主要是由于目前使用的烟芯材料在加热非燃烧状态下的烟气释放性能和烟气感官品质不够理想。因此，有必要对各种材料在加热非燃烧状态下的烟气释放进行深入研究和分析评价，从而为加热非燃烧烟草制品的开发提供技术支撑。
发明内容
本发明的目的正是基于上述现有技术状况而提供的一种适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置。该装置控温范围广、控温精度高、升温速度快，能够满足各种烟草材料在不同温度的加热非燃烧状态下释放烟气分析和评价的要求。
本发明的目的是通过下述技术措施来实现的：
一种适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,包括筒状加热体和套装在筒状加热体中的抽吸管以及与加热体相连接的温控机构，筒状加热体由筒形外壳及设置在筒形外壳中的加热管构成，在筒形外壳与加热管之间填充有隔热绝缘材料，抽吸管由依次连接的吸嘴、吸管、烟草填充腔构成，抽吸管后部安装在加热管的管腔中，所述温控机构由插装在加热管后部管腔中的温度传感器以及与加热管、传感器电连接的控制箱构成。
加热管是通过缠绕在管外壁上的电热丝实现加热的；加热管是由耐高温、耐腐蚀、热稳定性好的绝缘材料制成；加热管为石英管或陶瓷管。
所述温度传感器为K型热电偶，温度测量范围-200℃到1300℃，热电偶紧贴加热管内壁。
烟草填充腔与吸管之间通过插装配合，在烟草填充腔两端均设有金属网，防止烟草材料移位散落。
抽吸管由不锈钢材料制备而成。
所述控制箱由温度控制器、导线、电源指示灯、保险、开关、变压器、固态继电器、插座、连接件、箱体组成。
所述电路保护采用保险丝过载保护的形式，电源和加热输出部分均设置保护。
所述变压器为加热体中的加热管供电，该变压器具有降压驱动、高压隔离的作用。
控制箱和加热体之间通过连接线缆相连接，连接线缆具有传递温度信号和给加热体中的加热管供电的作用。
本发明采用220VAC供电。
本发明具有以下优点：该装置设计简单，控温准确，升温迅速，可满足不同温度下各种不同性质的烟草材料或其它香味生成材料在加热非燃烧状态下的释放烟气进行感官评价和化学分析的要求。
附图说明
图1：本发明的加热装置示意图。
图1中：1-抽吸管；2-加热体；3-连接线缆；4-控制箱。
图2：加热体示意图。
图2中：21-盖子；22-外壳；23-加热腔；24-隔热绝缘材料；25-电热丝；26-热电偶；27-加热管。
图3：抽吸管示意图。
图3中：11-吸嘴；12-吸管；13-金属网；14-填充腔；15-金属网。
图4：控制箱前面板示意图。
图5：控制箱后面板示意图。
图4、5中：41-温度控制器；42-前面板；43-电源开关（含指示灯），44-输出接插件；45-保险管座；46-电源插座（含电源保险）。
图6：电气控制示意图。
具体实施方式
本发明以下结合附图做进一步描述：
如图1-3所示：一种适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,包括筒状加热体2和套装在筒状加热体中的抽吸管1以及与加热体相连接的控制箱4，筒状加热体由筒形外壳22及设置在筒形外壳中的加热管27构成，在筒形外壳与加热管之间填充有隔热绝缘材料24，抽吸管1由依次连接的吸嘴11、吸管12、烟草填充腔14构成，抽吸管1后部安装在加热管27的管腔中，所述温控机构由插装在加热管后部管腔中的温度传感器26以及与加热管27、传感器电连接的控制箱4构成。
本发明的温控部分参见图4-6：所述控制箱由温度控制器、导线、电源指示灯、保险、开关、变压器、固态继电器、插座、连接件、箱体组成。
所述电路保护采用保险丝过载保护的形式，电源和加热输出部分均设置保护。
所述变压器为加热体中的加热管供电，该变压器具有降压驱动、高压隔离的作用。
控制箱和加热体之间通过连接线缆相连接，连接线缆3具有传递温度信号和给加热体中的加热管供电的作用。
本发明使用时按以下方式实施：将加热体（2）通过连接线缆（3）连接至控制箱（4）；开机，温度控制器接收热电偶反馈的加热管（27）的温度，温度控制器（41）根据设定的温度对加热管（27）加热。将烟草材料装入抽吸管（1）的填充腔（14）内，待温度稳定后将抽吸管（1）插入加热体（1）的加热腔中。加热管（27）开始对抽吸管（1）加热。加热1分钟时间，填充腔（1）内烟草材料温度即可达到设定温度。
本发明以下结合具体测试实施例作进一步详述。
实施例1
将本发明的加热装置以适当方式与单孔道吸烟机连接，称取适量烟丝，填充于抽吸管的填充腔内，加热温度设置为300℃。采用ISO抽吸模式，即抽吸容量35mL、抽吸时间2s、抽吸周期60s，对装有烟丝的抽吸管进行抽吸，每支抽吸10口，将3支抽吸管产生的烟气粒相物捕集于一个剑桥滤片上。分别采用标准方法，对烟气中的总粒相物、烟碱、水分进行分析。
实施例2
将烟草提取物填充于本发明加热装置的抽吸管填充腔内，加热温度设置为250℃。由7名以上省级评委组成评吸小组，采用加拿大深度抽吸模式，即抽吸容量50mL、抽吸时间2s，抽吸周期30s，对装有烟丝的抽吸管进行抽吸，每支抽吸10口，从烟气特性与香气特性等方面对逐口感受及总体感受进行评价。
Claims (7)
1.一种适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,其特征在于：包括筒状加热体和套装在筒状加热体中的抽吸管以及与加热体相连接的温控机构，筒状加热体由筒形外壳及设置在筒形外壳中的加热管构成，在筒形外壳与加热管之间填充有隔热绝缘材料，抽吸管由依次连接的吸嘴、吸管、烟草填充腔构成，抽吸管后部安装在加热管的管腔中，所述温控机构由插装在加热管后部管腔中的温度传感器以及与加热管、温度传感器电连接的控制箱构成。
2.根据权利要求1所述的适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,其特征在于：加热管是通过缠绕在管外壁上的电热丝实现加热的。
3.根据权利要求1所述的适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,其特征在于：所述温度传感器为热电偶。
4.根据权利要求1所述的适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,其特征在于：烟草填充腔与吸管之间通过插装配合，在烟草填充腔两端均设有金属网。
5.根据权利要求1所述的适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,其特征在于：加热管是由耐高温、耐腐蚀、热稳定性好的绝缘材料制成。
6.根据权利要求1所述的适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,其特征在于：加热管为石英管或陶瓷管。
7.根据权利要求1所述的适用于烟草材料加热非燃烧状态下烟气分析评价的加热装置,其特征在于：抽吸管由不锈钢材料制备而成。
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