一种外部感应加热的吸烟装置的制作方法

文档序号:15431986发布日期:2018-09-14 21:43阅读:451来源:国知局

本发明涉及新型卷烟技术领域,具体是一种外部感应加热的吸烟装置。



背景技术:

通过外部热源对烟草进行加热,较低的加热温度可以有效降低卷烟燃烧产生的多种有害物质,例如通过电阻发热形式,发热器件直接与受热烟草直接接触,产生气溶胶的形式的电阻加热形式。低温卷烟还包括例如红外加热等形式。但是,现有外部热源对烟草进行加热的方式加热效率和加热时间上还是存在一些不足,需要作进一步改进。



技术实现要素:

本发明提出提供一种基于感应加热烟草的外加热吸烟装置,能够通过感应加热发热装置,然后通过发热装置传导到烟草制品上或者直接感应加热烟支等形式,可以有效提升加热效率和缩短加热时间,进而提高消费体验感。

一种外部感应加热的吸烟装置,包括外壳、设于外壳内的电源、电子控制系统、加热腔,所述加热腔设于外壳一端,用于插入待加热烟支,其特征在于:还包括感应加热元件,所述感应加热元件包括感应线圈及设于加热腔外壁的加热元件,所述电子控制系统用于将电源提供的电能转化为高频感应电流后提供给感应线圈,感应线圈中的高频感应电流产生方向不断改变的交变磁场,使得位于交变磁场中的加热元件出现涡旋电流而升温,从而实现对加热腔中的烟草段进行加热。

进一步的,所述加热元件包括设于加热腔底壁的加热底盘及加热腔周向内壁,所述感应线圈包括设于加热底盘外侧的底部感应线圈和位于加热腔周向内壁外侧的周壁感应线圈。

进一步的,电子控制系统产生的高频感应电流通过底部感应线圈和周壁感应线圈产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的加热底盘和加热腔周向内壁的内部出现涡旋电流,涡旋电流的焦耳热效应使加热底盘和加热腔周向内壁升温,从而实现对内部待加热烟支的加热。

进一步的,底部感应线圈和周壁感应线圈的外围分别有底部磁屏蔽件和周壁磁屏蔽件,用于防止热量的散失和电磁泄露。

进一步的,所述加热元件包括设于加热腔底壁的加热底盘,所述感应线圈包括设于加热底盘外侧的底部感应线圈。

进一步的,电子控制系统产生的高频感应电流通过底部感应线圈产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的加热底盘出现涡旋电流,涡旋电流的焦耳热效应使加热底盘升温,从而实现对内部烟弹烟草的加热。

进一步的,所述加热元件包括加热腔周向内壁,所述感应线圈包括位于加热腔周向内壁外侧的周壁感应线圈。

进一步的,电子控制系统产生的高频感应电流通过周壁感应线圈产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的加热腔周向内壁的内部出现涡旋电流,涡旋电流的焦耳热效应使加热腔周向内壁升温,从而实现对内部烟弹烟草的加热。

进一步的,还包括测量加热元件温度的测温元件,所述测温元件与所述电子控制系统连接,所述电子控制系统用于根据测温元件检测的温度实现对加热元件温度的精准控制。

进一步的,所述电子控制系统包括中央处理系统、高频电流转换器,所述高频电流转换器在中央处理系统控制下,将电源提供的能量转变成高频电流,并维持在10khz-10mhz的频率范围内。

采用本发明的有益效果:(1)磁感应加热装置对烟草的加热效率显著提升,提高热能的利用率;(2)磁感应加热升温快,缩短等待时间,提高了消费体验感。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图,其中感应线圈位于加热腔底部和周向位置;

图2为本发明实施例二的结构示意图,其中感应线圈位于加热腔底部位置;

图3为本发明实施例三的结构示意图,其中感应线圈位于加热腔周向位置;

图4为本发明实施例四的结构示意图,其中感应线圈

位于加热腔周向位置;

图5为本发明中电子控制系统的电路原理框图。

图中:1-电源,2-电子控制系统,3-底部磁屏蔽件,4-底部感应线圈,5-加热底盘,6-加热腔壁;7-烟弹烟草;8-烟草容器壁,9-烟嘴,10-进气孔及通道;11-烟气出气孔;12-固定槽,13-外壳,14-充电口,15-烟草进气孔,16-加热腔周向内壁,17-周壁感应线圈,18-周壁磁屏蔽件,19-空心滤棒,20-降温段,21-实心滤棒,22-烟支烟草。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为本发明实施例一的结构示意图,所述外部感应加热的吸烟装置包括外壳13、设于外壳13内的电源1、电子控制系统2、感应加热元件及加热腔,所述加热腔11设于外壳13一端,为一端开口的腔体结构,用于插入待加热烟草。所述电源1用于磁感应加热的能量来源,如图5所示,所述电子控制系统2包括中央处理系统、高频电流转换器,所述高频电流转换器用于在中央处理系统控制下,将电源1提供的能量转变成高频电流,并维持在10khz-10mhz的频率范围内。

本实例为底部和外围四周的周向加热,所述感应加热元件包括感应线圈及设于加热腔外壁的加热元件,所述电子控制系统2用于将电源提供的电能转化为高频感应电流后提供给感应线圈,感应线圈中的高频感应电流产生方向不断改变的交变磁场,使得位于交变磁场中的加热元件出现涡旋电流而升温,从而实现对加热腔中的烟草段进行加热。本实施例中,所述加热元件包括设于加热腔底壁的加热底盘5及加热腔周向内壁16,所述感应线圈包括设于加热底盘5外侧的底部感应线圈4和位于加热腔周向内壁16外侧的周壁感应线圈17。

所述的底部感应线圈4和周壁感应线圈17用于接收电子控制系统2产生的高频感应电流,在底部感应线圈4和周壁感应线圈17的外围分别有底部磁屏蔽件3和周壁磁屏蔽件18,用于防止热量的散失和电磁泄露。高频感应电流通过底部感应线圈4和周壁感应线圈17产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的加热底盘5和加热腔周向内壁16的内部出现涡旋电流,涡旋电流的焦耳热效应使加热底盘5和加热腔周向内壁16升温,从而实现对内部烟弹烟草7的加热。

所述的周壁感应线圈17围绕加热腔缠绕而成,底部感应线圈4采用底部扁平盘式缠绕而成。所述的感应元件有由铁、铁合金、不锈钢、铁氧体等铁磁性材料构成。烟弹烟草7由烟草容器壁8包裹而成。

所述的加热烟弹烟草7的加热腔由加热底盘5和加热腔周向内壁16围设组成,并对烟草进行加热,所述加热腔的空腔可以为圆柱体、椭圆柱体、圆锥体、多边柱体、多边锥体等多种形式。所述的加热腔的内直径为3-15mm,优选4-10mm;加热腔的深度为5-50mm,优选7-35mm。

本实例中,还包括一个进气孔及通道10,进气孔位于外壳13上,进气通道位于外壳13和周壁磁屏蔽件18之间,在抽吸的时候,抽吸由烟嘴9和烟气出气孔11构成的烟嘴,烟气气流从进气孔及通道10流入到感应加热元件,然后进入烟草进气孔15,经过烟弹烟草7后,最后经过烟气出气孔11流出该加热装置。烟弹烟草7由烟草容器壁8包裹,包括周壁和底壁,烟草进气孔5设置在底壁上。

所述的电源1、电子控制系统2及加热部件都容纳在外壳13内。烟嘴9和烟气出气孔11构成的烟嘴通过固定槽12与外壳13构成一个整体,本实施例还包括一个通过外部电源给该加热装置的电源1充电的的充电口14。

图2为本发明实施例二的结构示意图,该吸烟装置与图1所述的实施例在原理和基本结构上保持一致,但是该实施例采用单独的底部磁感应加热,即所述加热元件包括设于加热腔底壁的加热底盘5,所述感应线圈包括设于加热底盘5外侧的底部感应线圈4高频感应电流通过底部感应线圈4产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的加热底盘5出现涡旋电流,涡旋电流的焦耳热效应使加热底盘5升温,从而实现对内部烟弹烟草7的加热。

图3为本发明实施例三的结构示意图,,该吸烟装置主要与图1所述的实施例在原理和基本结构上保持一致,但是该实施例采用单独的周向磁感应加热,即所述加热元件包括加热腔周向内壁16,所述感应线圈包括位于加热腔周向内壁16外侧的周壁感应线圈17。高频感应电流通过周壁感应线圈17产生方向不断改变的交变磁场,处于交变磁场中的加热腔周向内壁16的内部出现涡旋电流,涡旋电流的焦耳热效应使加热腔周向内壁16升温,从而实现对内部烟弹烟草7的加热。

图4为本发明实施例四的结构示意图,该吸烟装置与图3所示的实施例的结构基本保持一致,该结构去掉了由烟嘴9和烟气出气孔11构成的烟嘴,该结构不直接消费烟弹烟草7,而是消费由空心滤棒19、降温段20、实心滤棒21、烟支烟草22等组成的烟支。

上述实施例中,所有感应加热元件不限于制备成实施例所示的形状,可以制备成盒式、多边形、圆柱形、椭圆体等任何结构形式。

在另一实施例中,还可设置一个测量加热元件温度的测温元件,如图5所示,该测温元件与电子控制系统2连接,所述电子控制系统2还包括电流感受器、感应元件微控系统,电流感受器通过测量测温元件(例如检测温度的固定欧姆电阻)的电流,通过电流反馈过来的反馈电流,可以准确的知道测温元件测量的温度(电流感受器中所感知的电流与温度有一个对应的温度关系),从而确定加热元件的温度,感应元件微控系统根据检测的温度,通过中央处理系统控制高频电流转换器精准输出感应电流,实现对加热元件温度的精准控制,保证加热元件受到均匀的感应磁场强度,确保发热系统的温度的准确性。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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