本发明涉及一种加热型不燃烟加热器，以及这种不燃烟加热器的加工制作方法。
背景技术：
吸烟有害健康的主要成分-焦油和烟雾-皆源自烟草的燃烧。只要不燃烧烟草，香烟对人体就无害。人们吸食香烟所需的烟碱、烟香、尼古丁等成分，并非需要对烟草的燃烧才能吸取，只要烟丝被加热到一定温度(＞150℃)就开始释放，并且在300℃左右会释放出足以与燃吸烟相媲美的烟气。烟雾中含有PM2.5(“可入肺颗粒物”)颗粒状有害成分，烟气则相当于过滤掉PM2.5及焦油后的其它成分。因此，如果能通过对烟丝的持续低温加热而不是高温燃烧的方式，使烟草中的烟碱、烟香、烟气等有效成分挥发出来，就可以大大降低有害物质的释放，对吸食者的口感及消费习惯也几乎没有影响。在全球禁烟风起云涌的潮流下，加热型不燃卷烟是烟草业公认的未来生存与发展希望所在。
加热器是这种加热型不燃烟的关键，因为所需烟丝与传统燃吸型烟丝本无二异。这种加热器须能够实现在抽吸阶段对卷烟烟丝的持续不断加热，而且加热温度必须要超过150℃，同时又必须显著低于烟丝的燃点温度(约600℃)。只有两种可实用的加热源：电加热和燃料燃烧加热。电加热需要配置高功率的微型电池，每抽完一支都须重新充电，电池寿命有限，使用多有不便，并且成本较高。很显然，若完全取消燃吸烟的生产销售，仅仅只配备电加热器是不够的，长期野外作业如何抽吸香烟？对加热型香烟采用传统的燃烧方式抽吸会口感极差。美国的雷偌烟草公司推出了一款固体燃料燃烧加热型烟支，是将碳棒放置在烟支的前端，碳棒与烟丝隔开一段间距，必须借助消费者的抽吸才能使碳棒维持燃烧，通过热气的定向对流对烟丝加热。这种烟支的最大不足是碳棒燃烧废气被尽数吸入到消费者体内。发明专利申请CN201310562994.1将真空热管作为导热管，其上固定一个挡板，导热管一端插入烟丝内部，导热管另一端埋在固体燃料棒中，点燃燃料棒后，导热管将热量传导给烟丝实现加热。进一步，发明专利申请201510242774.X发现，采用空心薄壁铜管代替真空热管也可以达到相似效果，但安全无忧，毕竟真空热管存在爆管的可能。然而，发明专利申请201510242774.X中所描述的不燃烟加热器的最大不足是难以控制加热温度，这一问题在雷偌的燃烧加热型烟支中也同样存在。此外，采用固体燃料加热也存在启动(点燃燃料)时间稍长的不足。缩短启动时间的最好办法是采用液体燃料，如液化煤气或液化丁烷气体。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题之一，是针对发明专利申请201510242774.X中的不足，提供温度可控、启动时间更短的加热器，用于对不燃烟支加热。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供这种加热器的制作方法。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种不燃烟加热器，由烟支加热室、燃烧室、挡板、点火装置、温控开关、燃液供给阀门、传感器、储液仓等构成，其特征在于，所述的加热器含薄壁金属导热管、温度调节装置和隔热层，使得导热管的温度在一定范围内可控，消费者手持加热器外壳不会感觉烫手。
在上述方案的基础上，所述的隔热层由烟支加热室与燃烧室的外壁与外套的中空管内壁之间的间隙构成，通过间隙空间内的空气隔热，除固定外套的中空管所需必要支点外，间隙空间厚0.1mm～20mm。
在此情况下，中空管内壁与加热室和燃烧室外壁之间的间隙为密闭空间，并且抽尽间隙内的空气，使得所述密闭空间内处于真空状态。
在上述方案的基础上，所述的隔热层由在加热室与燃烧室的外壁上包覆一层保温性能良好的泡沫材料最好是高分子泡沫材料如PU(聚氨酯)、PE(聚乙烯)泡沫等构成，并在泡沫层表面再套一个外壳，其中泡沫层厚度0.2～20mm。
在上述方案的基础上，所述的温度调节装置由温度传感器和自动温控开关组成，温度传感器用于检测导热管的外表温度并作为控制信号提供给自动温控开关，后者通过调节燃液供给阀门自动控制燃烧室的火焰，使得加热器工作时导热管温度不超过设定范围(如250℃～400℃)。
在此情况下，自动温控开关具备如下功能：当导热管表面温度高于设定温度上限(如400℃)，温控开关将自动关闭燃液供给阀门，或者减少燃液供应量使得燃烧室处于小火保温工况，当导热管表面温度低于设定温度下限(如250℃)，温控开关将自动打开燃液供给阀门并实现自动点火，或者加大燃液供应量使燃烧室处于大火升温工况。
在上述方案的基础上，所述的温度调节装置由温度传感器、温度显示装置以及手动开关组成，当导热管表面温度高于设定温度上限(如400℃)，温度显示为高温状态，用于提示使用者应通过手动开关关闭燃液供给阀门，或者减少燃液供应量使燃烧室处于小火保温工况，当导热管表面温度低于设定温度下限(如250℃)，温度显示为低温状态，提示使用者应通过手动开关打开燃液供给阀门并同时点火，或者加大燃液供应量使燃烧室处于大火升温工况。
在上述方案的基础上，不燃烟加热器的手动开关具备三档功能：大档、小档及关闭档，大档与点火装置同步，置于大档时，燃液供给阀门全开，燃烧室的火焰最大，此时燃烧室处于大火升温工况，置于小档时，燃液供给阀门部分关闭，燃烧室的火焰适中，确保插入烟丝内的导热管表面温度能维持在加热烟丝所需的最佳温度(如250℃～400℃之间)范围内，此时燃烧室处于小火保温工况，置于关闭档时，燃液供给阀门完全关闭，燃烧室的火焰熄灭。
也可以将不燃烟加热器的手动开关设计成上、下限之间任意可调，其中上限对应燃液供给阀门全开，下限对应燃液供给阀门全关，从而实现对烟丝加热温度的实时调控。
在上述方案的基础上，温度显示装置为三种不同颜色如A、B、C色交变的灯，高于导热管设定工作温度上限(如400℃)亮A色灯，低于导热管设定的工作温度下限(如250℃)时亮B色灯，温度处在导热管工作温度的上限与下限(如250℃～400℃)之间则亮C色灯。
也可以将温度显示装置设计为两种不同颜色如A、B两色交变的灯，高于设定温度上限(如400℃)亮A色灯，低于设定温度下限(如250℃)时灯灭，处在上限与下限温度(如250℃～400℃)之间则亮B色灯。
还可以将温度显示装置设计为单色灯附加鸣叫器，高于设定温度上限(如400℃)时发出蜂鸣声或者其它鸣叫声，低于设定温度上限停止鸣叫，处在上限与下限温度(如250℃～400℃)之间亮灯，而低于设定温度下限(如250℃)时灯灭。
在上述方案的基础上，温度显示装置为数值显示器，同步显示温度传感器测定的导热管表面温度。
在上述方案的基础上，所述的温度调节装置由计时器、时间显示装置以及手动开关组成，点火的同时计时开始，燃烧室处于大火升温工况，达到预先设定的临界时段后，时间显示器通过亮灯、鸣叫或者数显中的一种方式实现，提示使用者需要通过手动开关减少燃液供应量使燃烧室处于小火保温工况，一旦燃液供给阀门完全关闭，时间显示器停止工作。
上述方案中所述的临界时段是指不燃烟加热器从点火至导热管升温到足以使烟丝释放出可供抽吸烟气的温度(如200℃～350℃)所需时间。
在上述方案基础上，所述不燃烟加热器采用如下方法加工制备：
取一根导热性能良好的细薄金属管如细铝管但最好是细铜管作为导热管，导热管外径根据待加热烟支的直径确定，对直径为8mm左右的卷烟，导热管外径可取为2mm～4mm，导热管壁厚为0.1mm～1mm，导热管两端至少一个端口封闭，确保燃烧废气不会从管一端穿过另一端，在导热管外壁无间隙的固定一个陶瓷挡板但最好是金属挡板，以便阻止燃烧室的废气穿透挡板进入烟支加热室，导热管则分为加热段和吸热段，档板外径略大于待加热烟支的外径，如挡板外径等于烟支外径+0.01mm～10mm，导热管加热段长度不小于待加热烟支的烟丝段长度，加热段端部制成尖锥状以方便插入烟丝内，再取一根薄壁套管，材料为金属、陶瓷、塑料、木材或者复合材料中的一种，内径略大于烟支外径，如套管内径等于烟支外径+0.01mm～10mm，套管壁厚0.1mm～5mm，将圆形挡板固定在套管内壁的合适位置处，使套管从功能上一分为二，含有导热管加热段的套管部分为烟支加热室，套管的另一段构成燃烧室，导热管吸热段位于燃烧室内，吸热段长度为0～20mm，燃烧室内的火焰对吸热段和档板烧烤，将热量传导给加热段，燃烧室管壁上开设不少于一个换气窗口，套管外部配置隔热层，燃烧室的下端连接储液仓，并根据需要配设点火装置、温控装置、手动开关、燃液供给阀门、微型电池等配件，燃液采用高纯净的液化煤气、其它无毒无味液化气体、汽油等燃烧时无烟雾释放的高燃值液体中的一种，储液仓采用透明塑料制作或者仓壁上含透明段，以便能看清仓内的剩余燃液，储液仓底部设置燃液补装接口。抽吸前，将加热型烟支插进烟支加热室，使导热管加热段插入烟丝的内部。
在上述方案的基础上，所述金属导热管表面涂覆有PTFE(聚四氟乙烯)薄膜或者其它与烟丝间摩擦系数很小(小于导热管金属与烟丝之间的摩擦系数)的另一种材料薄膜，薄膜厚度0.001mm～0.5mm，将烟丝在导热管上的残留物减到最少。
在上述方案的基础上，所述导热管挡板为上下凸台状，其中上下凸出的部分分别用于固定烟支加热室和燃烧室的套管，中间外伸的部分用于支撑加热器的外壳，参见图3b。
在上述方案的基础上，储液仓内燃液耗尽后，打开专属的一次性塑料燃液储罐喷嘴封头，将喷嘴插入不燃烟加热器的燃液补装接口，实现对燃液的补注。
本发明的有益效果是：
不燃烟加热器的功率更为强大，适用范围更广，不仅适用于一般香烟加热，而且也适用于大管雪茄烟的加热，尤其便于缺电的荒郊野外长期使用，而且一次性补足燃液后可对数只甚至数十只烟支加热，使用携带更方便，成本也更低廉。
附图说明
图1为本发明的不燃烟加热器示意图。
图2为本发明不燃烟加热器专属的一次性燃液储罐。
图3a为本发明实施例1中的导热管。
图3b为本发明实施例1中的凸台挡板。
图3c为本发明实施例1中导热管、挡板、烟支加热室及燃烧室之间装配示意图。
图3d为本发明实施例1中外壳与烟支加热室及燃烧室装配示意图。
图3e为本发明实施例1不燃烟加热器中的高温打火机部分。
图3f为本发明实施例1的不燃烟加热器装配图
图4为本发明实施例3的不燃烟加热器
附图中标号说明
1-1-导热管加热段1-2-导热管吸热段
1-3-挡板1-4-套管，烟支加热室
1-5-套管，燃烧室1-6-燃烧室进气孔
1-7-燃烧室出气孔1-8-隔热层
1-9-外壳1-10-手动开关
1-11-燃液供给阀门1-12-燃液仓
1-13-温度传感器1-14-温度显示装置/时间显示装置/自动温控开关
1-15-燃液补装接口1-16-微型电池
1-17-点火装置
2-1-一次性塑料储液罐2-2-储液罐喷嘴
2-3-喷嘴封头
3-1-导热管3-2-凸台状挡板
3-3-烟支加热室套管3-4-燃烧室换气窗口
3-5-燃烧室套管3-6-环形封堵圈
3-7-外壳3-8-外壳换气窗口
3-9-滑移式手动开关3-10-临界时段显示灯
3-11-燃液供给阀门3-12-打火机喷嘴
3-13-喷嘴火焰导管，青铜3-14-燃液仓
3-15-液化丁烷气体3-16-燃液补充罐注口
3-17-锂电池
具体实施方式
实施例1
从外径3mm、壁厚0.2mm的铜管上截取一段长为24mm的管段作为导热管，将其中一个端口的上下管壳压实并磨尖，磨尖段长4mm，参见图3a，再从厚3mm铜板中切割一个圆盘，并按图3b所示加工成上下凸台状挡板，凸台直径8.2mm，挡板外径14mm，中心孔直径3mm，导热管圆管端从凸台中心孔穿过，外伸7mm并与凸台的内孔间焊牢。另从内径8.2mm、壁厚0.4mm的铝管上截取长21mm和39mm的两根管段，分别用作为烟支加热室和燃烧室的套管。在燃烧室套管的管壁沿环向等距切开4个长方形换气窗口，长边18mm平行于轴向，短边4mm沿套管环向，窗口底部距套管一端2mm。将烟支加热室和燃烧室套管与挡板的上下凸台配位并焊牢，参见图3c。再从内径14mm、壁厚0.5mm的铝管上截取61mm长管段作为不燃烟加热器外壳，包覆在烟支加热室和燃烧室的外部，并且与加热室上端和燃烧室下端通过环形圈固定相连，外壳上同样开设与燃烧室一致的换气窗口，即外壳与燃烧室的换气窗尺寸一样，方位相同，参见图3d。按图3e所示定制一款高温打火机，打火机配置手动三档开关，即大火升温档、小火保温档和关闭档，并配置亮灯式时间显示器，当点火开始的计时达到临界时段，红灯亮，需要滑动开关至小火保温档，此时红灯依然亮，只有当打火机关闭时，红灯才熄灭，打火机外壳外径15mm，高30mm，下半部分采用有机玻璃加工，上半部分采用铝合金加工，喷嘴火焰导管采用青铜加工，导管外径6mm、高8mm，燃液采用高纯度液化丁烷气体。将打火机与燃烧室和烟支加热室按图3f所示装配固定成一体。经测试，采用大火升温档，导热管加热段温度从室温(25℃)升高至300℃所需时间仅为7秒钟，据此，将临界时段设置为7秒。如果以一只烟持续抽吸3～5分钟计算，本实施例中的燃料仓罐满后可供抽吸不少于10只烟。
这种加热器可用于对已上市的万宝路牌不燃烟支的加热抽吸。
实施例2
实施例2与实施例1中的大部分加工工艺及不燃烟加热器结构尺寸均相同，不同之处在于：不燃烟加热器外壳采用内径11mm、外径12mm的铝管制作，长度同为61mm。但是，外壳不仅仅包覆在烟支加热室和燃烧室的外部，其端部通过环形圈与加热室和燃烧室固定相连，而且外壳的换气窗口必须与燃烧室的换气窗口相连，使得外壳的内壁与加热室和燃烧室套管外壁之间形成密闭的空间，并抽尽该密闭空间中的空气，使其成为真空状。不燃烟加热器的外径由实施例1中的15mm变为12mm，因而，燃液仓的外径也相应缩减至12mm。本实施例中的不燃烟加热器比实施例1中的不燃烟加热器更小巧、精致，隔热层效果也更好。
实施例3
实施例3与实施例2中的加工工艺及不燃烟加热器结构尺寸均相同，唯一不同之处在于：外壳与燃烧室的换气窗口布置在燃烧室靠近喷嘴的一端，如图4所示，更便于消费者手持加热器，避开换气窗口逸出的热气。