本发明涉及烟具设备领域，更具体地说，涉及一种利用电磁感应原理加热烟支的低温加热烟具。
背景技术：
低温加热烟具一般利用电加热器对烟草进行加热，加热温度一般不超过500℃。对低温加热烟具而言，其不仅能最大程度保持烟草风味，还能大幅降低烟气中的有害成分，具有非常广阔的消费市场。
目前市场上，低温加热烟具主要采用陶瓷管外加热。在陶瓷管外加热方式中，烟支设于陶瓷加热管内部，陶瓷加热管外部直接与烟具内壁接触。加热过程中，陶瓷加热管的里外两面都会发热，其中陶瓷加热管里面的热量直接传导至烟支，而陶瓷加热管外面的热量经烟具内壁向外界扩散，进而引起烟具外壁温度的升高。
烟具外壁温度过高的话，使用者无法对烟具进行持拿。为保证烟具抽吸过程中良好的体验感，需要选择更优的隔热设计方案来降低烟具外壁温度，比如：增加隔热层厚度、选择隔热效果更好的隔热材料等。值得注意的是，增加隔热层厚度，会严重影响烟具的整体尺寸和重量，大大降低了使用者抽吸体验的舒适度；而选择隔热效果更好的隔热材料又意味着隔热成本的增加，进一步导致烟具整体成本的增加。
综上所述，如何解决加热过程中低温加热烟具的外壁温度过高的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种低温加热烟具，能够有效解决加热过程中烟具外壁温度过高的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低温加热烟具，包括加热腔体和电棒组件，所述加热腔体内设有用于设置烟支的金属复合套架，所述金属复合套架设有对烟支进行加热的电磁加热体，所述电磁加热体周围设有提供交变磁场的磁感应线圈，所述电棒组件与所述磁感应线圈连接以便提供交变电流。
优选的，所述金属复合套架可拆卸地连接于所述加热腔体的主加热腔中。
优选的，所述电磁加热体可拆卸地安装于所述金属复合套架的金属主支架。
优选的，所述金属主支架为导磁性金属主支架。
优选的，所述磁感应线圈缠绕于所述主加热腔的隔热层的外侧。
优选的，所述加热腔体中的主加热腔的隔热层和内壁之间设有供空气流动的气道，所述气道的进口位于所述主加热腔的顶部，且与外界相连通；所述气道的出口位于所述主加热腔的底部，且与所述主加热腔的主加热腔室相连通。
优选的，所述主加热腔上可拆卸地设有吸嘴，用于过滤烟气的嘴棒可拆卸地安装于所述吸嘴的端部。
优选的，所述嘴棒中设置有爆珠或香线。
优选的，所述烟支还包括滤嘴段。
优选的，所述加热腔体可拆卸地安装于所述电棒组件。
本发明所提供的低温加热烟具使用过程中，将烟支插入加热腔体的金属复合套架中，用于加热烟支的电磁加热体位于烟支内部，磁感应线圈环绕在电磁加热体周围，并与电磁加热体间隔一定距离，例如可以布置在主加热腔的隔热层的外侧。
加热过程中，电棒组件为磁感应线圈提供交变电流，使得磁感应线圈周围产生交变磁场，而处于交变磁场中的电磁加热体由于相对的切割磁感线在其内部产生电流，电流使电磁加热体内部粒子相互作用产生热能，从而起到加热烟支的效果。
相比于现有技术中的陶瓷管外加热方式，本发明所提供的低温加热烟具中电磁加热体产生的热量聚集在烟支内部，同时避免了电磁加热体与烟具内壁直接接触，进一步阻滞了热量向外界的扩散，增强了烟具的隔热效果，解决了烟具外壁温度过高的问题。需要注意的是，加热过程中的磁感应线圈无需进行高温防护，即不会增加额外的隔热负担。此外，电磁感应加热还具有热启动快和热效率高的优点，可进一步缩短烟支的预热时间，从而缩短使用者抽吸等待时间，提升使用者抽吸的体验。
在一种优选的实施方式中，主加热腔的隔热层和内壁之间还设有供空气流动的气道，气道的进口位于主加热腔的顶部，其中，主加热腔的顶部为设置有烟气出口或抽吸口的位置，且上述气到的进口与外界相连通；气道的出口位于主加热腔的底部，且与主加热腔的主加热腔室相连通，其中主加热腔的底部指的是距离上述烟气出口或抽吸口较远的位置。
在抽吸过程中，外界低温空气通过气道进入主加热腔室，流动过程中首先实现对隔热层和内壁的进一步冷却；同时，由于气体的导热性较差，因此，气道的设置进一步阻滞了内部热量向外界的流失，提高了烟具的隔热效果，使得烟具外壁表面温度进一步降低。另外，气道中的外界低温空气进入主加热腔室内部与内部的高温烟气混合，实现了对烟气的混合冷却，避免了烟气温度过高引起的烫嘴，改善了使用者的抽吸体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例的示意图；
图2为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例中加热腔体的示意图；
图3为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例中金属复合套架的示意图；
图4为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例中另一种加热腔体的示意图。
图1至图4中：
100为烟支、300为加热腔体、310为金属复合套架、311为金属主支架、312为电磁加热体、3121为加热刀头、3122为螺旋钮、313为螺旋拧头、320为主加热腔、321为外壳层、322为磁感应线圈、323为隔热层、324为内壁、325为气道、326为主加热腔室、330为吸嘴、400为电棒组件、410为磁感应控制器、420为磁感应开关、430为电源部件、431为电池、432为电池腔、433为后盖、510为第一丝扣、520为第二丝扣、530为第三丝扣、540为第四丝扣、550为插槽、600为嘴棒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种低温加热烟具，其增加了隔热效果，解决了烟具外壁温度过高的问题。
需要说明的是，上述低温加热烟具在下文中简称为烟具。另外，下文中的第一丝扣、第二丝扣、第三丝扣、第四丝扣中的第一、第二、第三、第四并没有顺序上的限定，只是为了对各连接处的丝扣进行区分。
请参考图1、图2和图3，图1为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例的示意图；图2为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例中加热腔体的示意图；图3为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例中金属复合套架的示意图；图4为本发明所提供的低温加热烟具具体实施例中另一种加热腔体的示意图。
本发明提供的低温加热烟具是用于给烟草制品加热以供使用者抽吸的电子烟具。
本发明的低温加热烟具包括用于对烟支100进行加热的加热腔体300和用于提供电源和进行控制的电棒组件400，其中加热腔体300中设置有固定烟支100的金属复合套架310，金属复合套架310中设置有对烟支100进行加热的电磁加热体312，电磁加热体312周围设有提供交变磁场的磁感应线圈322，电棒组件400与磁感应线圈322相连并为其提供交变电流。
需要说明的是，用于设置烟支100的金属复合套架310固定在加热腔体300内部，优选的为加热腔体300的中心位置。当然，偏心位置也可以实现本发明目的。同样，可选的，用于加热烟支100的电磁加热体312固定在金属复合套架310的中心位置，并用于插入烟支100内部。当然，偏心位置也可以实现本发明目的。
电磁加热体312周围环绕有磁感应线圈322，需要说明的是，电磁加热体312与磁感应线圈322应当间隔一定距离，例如可以将电磁感应线圈322设置在加热腔体300的主加热腔320中隔热层323的外侧；或者电磁感应线圈322绕设在电磁加热体312外部的其他位置。
电棒组件400中设有提供交流电流的电路及控制部件，磁感应线圈322可以通过铜端子或者其他方式接入电路中，以获得与电棒组件400的连接，实现获取交流电流。
本发明的低温烟具主要利用电磁感应原理进行加热，即：通入交流电流的磁感应线圈322周围会产生交变磁场，而处于交变磁场中的电磁加热体312由于相对的切割磁感线在其内部产生电流，电流使电磁加热体312内部粒子相互作用产生热能。
上述结构的使用中，首先将烟支100插入金属复合套架310中，使电磁加热体312处于烟支100内部；然后通过电棒组件400中的控制部件，如开启电棒组件400的磁感应开关420，进而使交流电流通入电磁感应线圈322，电磁感应线圈322随即产生交变磁场；位于交变磁场中的电磁加热体312由于电磁感应作用而发热，进而实现将热量传导给与其接触的烟支100，实现加热。
由于电磁加热体312位于烟支100内部，其产生的热量聚集在烟支100的内部，直接用于对烟支100的加热；而且，避免了电磁加热体312与烟具内壁324的直接接触，进一步阻滞了热量向外界的耗散，增强了烟具的隔热效果，解决了烟具外壁温度过高的问题。同时，加热过程中磁感应线圈322表面无需进行高温防护，即不会增加额外的隔热负担。
此外，由于电磁感应加热还具有热启动快和热效率高的优点，因此上述低温加热烟具可进一步缩短烟支的预热时间，从而缩短使用者抽吸等待时间，提升使用者的抽吸体验。
在上述实施例的基础之上，考虑到可通过更换金属复合套架310来满足对不同规格烟支100抽吸的需求，在另一实施例中，金属复合套架310可拆卸地连接于加热腔体300的主加热腔320中。
可选的，金属复合套架310可通过卡接或栓接等方式进行可拆卸的连接。
金属复合套架310包括通过电磁感应发热的电磁加热体312和用于固定烟支100的金属主支架311。电磁加热体312和金属主支架311可以为连接且导通状态，或者二者不连通。
电磁加热体312可以设置在金属主支架310的中心，这样有利于烟支100均匀受热。当然，不是中心位置也能实现本发明目的，均在本发明的保护范围内。
电磁加热体312主要加热部分为加热刀头3121，当然也可以为加热针头或者加热棒等其他形式的电磁加热元件。
需要说明的是，加热刀头3121的材料可设为碳钢材料，当然也可以为铁、不锈铁等其他导磁性材料。
金属主支架311主要为了实现对烟支100的固定，优选为环形结构，且金属主支架311的内径尺寸与烟支100外周尺寸相配合。通过将烟支100固定于金属主支架311中，可防止烟支100在烟具移动过程中发生倾倒，从而造成折断，影响使用者的抽吸体验。当然，也可以设计为方形或者菱形等其他结构。
金属主支架311主体可以设置为上端内径尺寸较小，下端内径尺寸较大，中间存在过渡面的环形结构，如图2所示。当然，金属主支架311也可以设置为等径的环形结构，如图4所示。
金属主支架311材料可以为铜材料，当然也可以为钛金属或铜钨合金等能够承受加热烟气温度的其他金属材料。
为了便于烟气的流通，可将金属主支架311设为多孔结构。当然，不开孔也可以实现本发明目的。
用于设置烟支100的金属复合套架310可以安装在主加热腔320底部的中心位置，如图2所示。当然，也可以根据需要设置在其他偏心位置。
为了实现对金属复合套架310的更换，金属复合套架310和主加热腔320可以通过第一丝扣510连接，例如在金属复合套架310底部设置内螺纹，在主加热腔320底部设置插槽550，并在插槽550上设置对应的外螺纹，内螺纹与外螺纹配合即可实现对金属复合套架310的固定。当然，也可以采用其他固定方式，如卡接、磁吸等固定方式。
为了方便拆卸和安装，可以在金属复合套架310上部设置凸出于金属复合套架310外壁的螺旋拧头313。当烟支100不能完全拔出或需要对金属复合套架310内部进行清理时，通过手拧螺旋拧头313即可实现对整个金属复合套架310的拆卸，方便了后面的更换或者清理操作。
为了实现对不同规格烟支100的抽吸，可以根据烟支100的尺寸调整金属主支架311的内径尺寸，进而设置不同规格的金属复合套架310，以实现不同圆周规格烟支100的插入。
需要注意的是，当金属复合套架310中的金属主支架311尺寸调整后，如有必要，相应的电磁加热体312的尺寸也可进行调整。
在本实施例中，可通过配置不同规格的金属复合套架310，不仅可以很好地实现使用者对不同规格烟支100的抽吸，而且还进一步增加了烟具的性价比。
基于上述实施例，为了便于对电磁加热体312的维护，在另一实施例中，电磁加热体312可拆卸地安装于金属主支架311上。
电磁加热体312与金属主支架311可以通过第二丝扣520连接，如在电磁加热体312上设置内螺纹，在金属主支架311上设置外螺纹，内外螺纹配合实现对电磁加热体312的可拆卸安装。
为了便于电磁加热体312的安装和拆卸，可在其下部设置螺旋钮3122。当需要对电磁加热体312进行清理或维护时，首先将金属复合套架310从加热腔室300中取出，然后通过手拧螺旋钮3122可便捷地将电磁加热体312从金属复合套架310上取下，以便后续操作。
在本实施例中，由于电磁加热体312与金属主支架311可拆卸安装，当电磁加热体312需要深度清理或者替换时，只需将金属复合套架310从加热腔体300中拆卸后，单独对其中的电磁加热体312进行清理或替换等，方便快捷，同时可以减少其他材料的浪费。
在上述实施例的基础之上，为了使烟支100内部和外部均匀受热，在另一实施例中，金属主支架311的材料设置为导磁性金属材料。
金属主支架311的材料可以设置为铁，当然，也可设置为碳钢、不锈铁等其他导磁性金属材料。
这样，当磁感应线圈322产生交变磁场，处于交变磁场中的电磁加热体312和金属主支架311同时因电磁感应而发热，其中电磁加热体312从烟支100内部进行加热，而金属主支架311从烟支100外部进行加热，烟支100内外同时受热。
相比于只有内部受热，烟支100受热更均匀，同时提高了加热温度和速度，产生更大的烟气量，为使用者提供特别的抽吸体验感。
磁感应线圈322主要为电磁加热体312提供交变磁场，所以其损坏直接影响加热的进行。在上述实施例的基础之上，为了进一步保护磁感应线圈322，延长其使用寿命，在另一实施例中，可将磁感应线圈322布置在隔热层323的外侧。
在本实施例中，磁感应线圈322缠绕在隔热层323的外侧。一方面，磁感应线圈322与烟气不存在直接接触，从而避免了烟气中有害物质对磁感应线圈322的附着或腐蚀，另一方面，隔热层323的外侧温度较低，可以减少高温烟气对磁感应线圈322的损害。总之，磁感应线圈322布置在隔热层323的外侧，可以增加磁感应线圈322的使用寿命，从而减少对磁感应线圈322的替换。
当然，也可将磁感应线圈322设在内壁324的外侧、内壁324的内侧等其他位置。只要满足使电磁加热体312处于磁感应线圈322周围的交变磁场中都是本发明的保护范围。
需要说明的是，烟具中的磁感应线圈322匝数不受本发明附图的限制。由于不同匝数对应不同磁感应强度，进而影响电磁加热体312的加热效果，因此需要根据烟具加热效果对磁感应线圈322匝数进行设置。
在上述任意一个实施例的基础上，为进一步增强烟具的隔热效果，可在主加热腔320的壳层增加气道325。
主加热腔320的壳层结构由外到内可设置为外壳层321、隔热层323和内壁324，其中内壁324包裹着用于加热烟支100的空间，该空间为主加热腔室326。
可以在隔热层323和内壁324之间设置供空气流通的气道325，气道325的进口位于主加热腔320的顶部，且与外界相连通；气道325的出口位于主加热腔320的底部，且与主加热腔室326相连通，如图2所示。
在抽吸过程中，外界低温空气通过气道325进入主加热腔室326，流动过程中实现对隔热层323和内壁324的进一步冷却。另外，由于气体传热效果较差，因此气道325可以进一步阻滞内部热量向外界的扩散，提高烟具的隔热效果，从而降低烟具外壁温度。
需要注意的是，由于气道325与主加热腔室326相通，外界低温空气通过气道325进入主加热腔室326内部进而与内部的高温烟气混合，降低了使用者抽吸烟气的温度，避免了烟气温度过高引起的烫嘴，增加抽吸的轻松感。
在上述实施例的基础上，主加热腔320上部可以设置便于抽吸的吸嘴330。吸嘴330部分其实相当于主加热腔320壳层各部分的延伸，即两者的外壳层321、隔热层323、内壁324和气道325分别相连，最后渐缩为吸嘴状，便于使用者对烟气的抽吸。
为了便于对加热腔体300内部部件的清理和维护，可将吸嘴330可拆卸地固定在主加热腔320中。例如，吸嘴330和主加热腔320通过第三丝扣530连接。当然，也可采用卡接或磁吸等其他固定方式。
此外，使用者抽吸过程中会在吸嘴330处残留一些烟渍，长时间积累下来导致吸嘴330老化变色，影响使用者的抽吸体验感。为此，可将吸嘴330设置为可替换部件，使用者可根据自身需要对吸嘴330进行更换。
为了进一步降低烟气中的有害物质，可以在吸嘴330的端部放置用于过滤烟气的嘴棒600。
嘴棒600的材料可以是醋酸纤维或聚乳酸纤维，因醋酸纤维和聚乳酸纤维具有弹性好、无毒无味、稳定性好等特点，不仅可以选择性地吸咐烟气中的有害成分，同时还能最大程度地保留烟气原有的口味，使烟气口感更柔和更纯正。当然，也可采用纸、再生纤维素等其他材料制成的嘴棒。
考虑到使用者抽吸体验的多样化需求，在另一种实施例中，在上述嘴棒600中可以设置爆珠或香线。
爆珠嵌在嘴棒600内，其内部可以包裹不同类型香料的液体，使用者在抽吸过程中将其捏爆，使珠内液体流出，使得烟气的口感更丰富、更香润，从而得到更为舒适的体验。
嘴棒600中除了放置爆珠外，还可以放置香线，即带有香料的棉线。将香线嵌入嘴棒600中，可实现对烟气的加香效果，从而为使用者提供特别的抽吸体验感。
需要说明的是，爆珠和香线可以设置多种味道，以为使用者提供丰富的选择。
在上述实施例中，嘴棒330和烟支100是分开的，在抽吸过程中使用者需要分别安装，略有不便。为此，在另一个实施例中，设置了滤嘴段和烟草段为一体式结构的、配套使用的烟支100，并且烟支100可以伸出吸嘴330，从而无需设置嘴棒600。
在本实施例中，烟支100可设置为滤嘴段和烟草段两段式结构。当然，也可以在之间增设一段过滤段，即设为三段式结构。
上述滤嘴段可以采用醋酸纤维滤嘴段或聚乳酸纤维。当然，也可采用纸、再生纤维素等其他成分制成的滤嘴段。
上述烟草段可以设为烟草薄片段。这里，烟草薄片主要由烟末、碎片、烟梗或低次烟叶加入胶粘剂和其他添加剂等组成。利用烟草低次原料制成薄片具有成本低、填充性好并能减少烟气中焦油含量等优点。
在本具体实施方式中，滤嘴段和烟草段组合制成烟支100，结构简单，成本较低，适合大规模生产。此外，使用者抽吸时无需设置嘴棒600，方便快捷，满足使用者多样的抽吸需求。
基于上述实施例，为了避免加热腔体300清理过程中对电棒组件400内部电子元件的损坏，在另一种实施例中，加热腔体300可拆卸地安装于电棒组件400上。
电棒组件400外部为电棒壳体，内部设有磁感应控制器410、磁感应开关420和电源部件430。电源部件430包括电池431、用于放置电池431的电池腔432和防止电池431脱落的后盖433。后盖433可以采用卡接的方式与电棒壳体连接，当然也可以采用丝扣、磁吸等其他连接方式。
考虑到对大多数使用者而言，烟具使用频率较高。因此，电池431可以选择采用反复充电的锂电池。这样，不仅可以方便使用者的使用，而且可以降低烟具长期使用成本。当然，采用干电池，蓄电池等其他电源部件也可实现本发明的目的。
为了满足不同烟支规格加热功率需求，可将电池431可拆卸地连接于电池腔432中，即可以通过更换电池431，实现不同功率加热腔体300所需较优的电池容量配合。具体的，可以采用插槽的方式进行固定，当然其他固定方式也可以。
为了便于使用者对电源部件电量的了解，可以在电棒壳体上设置电源指示灯，用来显示电量的多少，进而实现对使用者的提醒。
磁感应开关420一端与磁感应控制器410相连，另一端与电池431相连。磁感应开关420主要控制磁感应线圈322中电流的通断，从而控制电磁加热体312周围交变磁场的有无，最终实现对电磁加热体312加热与否的控制。
电棒组件400的壳体外侧可以设置磁感应开关420的按钮，以实现使用者对烟具加热启停的操作。
磁感应控制器410一端与磁感应线圈322相连，另一端与所述磁感应开关420相连。由于一般电池431只能提供直流电流，而电磁感应依赖交流电流产生交变磁场，进而通过电磁感应生热。为此，磁感应控制器410主要功能是实现直流电流到交流电流的转换，同时还可对电流强度和频率进行调节，从而改变磁感应线圈322周围的电磁感应强度和频率，进一步影响电磁加热体312生热的温度和速率，获得不同模式下的抽吸体验感。
当然，可以在电棒组件400的壳体上增设选择档位，其中，选择档位与磁感应控制器410之间相关联，进而满足使用者对不同抽吸体验模式的选择。
显然，电源组件400内部为电池及电子元件。在对加热腔体300的清理过程中操作不当，一方面容易对其中的电子元件造成损害，影响烟具的灵敏度或使用寿命，另一方面容易引起触电、爆炸等危险。
为此，可将加热腔体300可拆卸地连接到电源组件400。在本实施例中，可通过第四丝扣540连接，即在加热腔体300底部设置内螺纹，在电源组件400上部设置外螺纹，内外螺纹配合从而实现两者间的固定，且便于拆卸操作，从而避免了对加热腔体300维护过程中对电源组件400内部部件的影响。当然，也可以采用如卡接、磁吸等其他固定方式。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。上述任意一个实施例不冲突时，可以对各个实施例进行组合，以期实现更优的方案。
以上对本发明所提供的低温加热烟具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。