申请/专利权人：湖南中烟工业有限责任公司

申请日：2017-03-29

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN108652085B

主分类号：A24F40/40

分类号：A24F40/40;A24F40/50;A24F40/46;A24F40/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2018.11.09#实质审查的生效;2018.10.16#公开

摘要：一种具有防烫功能的加热装置、低温烟具及其控制系统和控制方法，加热装置包括用于安装加热组件和发烟材料的加热腔，所述加热腔外侧安装有扩张结构，所述扩张结构包括张开状态和闭合状态，加热装置安装在壳体上形成低温烟具，低温烟具安装有由开关、控制器、第一触发装置和第二触发装置构成的控制系统，通过开关或和第一触发装置和第二触发装置发出信号给控制器，从而控制加热组件启动，本装置通过在烟具壳体上设置扩张结构，以达到避免发热区域出现烫手的问题，扩张结构在张开状态时，发热区域被隔离，以达到防止烫手的目的；扩张结构在闭合状态时，减小外形体积。

主权项：1.一种具有防烫功能的加热装置，包括用于安装加热组件和发烟材料的加热腔，其特征在于：所述加热腔外侧安装有扩张结构，所述扩张结构包括张开状态和闭合状态，在张开状态时，所述扩张结构在加热腔的发热区域外侧的部分相对于加热腔外壁呈远离状态，使得扩张结构与加热腔外壁之间形成间隙构成隔热空间；扩张结构在闭合状态时贴近加热腔外壁，扩张结构不占用额外的空间；所述扩张结构包括上固定套、下固定套和位于上、下固定套之间连接上、下固定套的形变件，所述扩张结构套装在加热腔外侧，所述上固定套或和下固定套与加热腔外壁为活动连接，所述形变件设置在加热腔的发热区域外侧，所述形变件随着上、下固定套之间距离的缩短张开从而远离加热腔外壁；所述加热组件包括固定座和设置在该固定座上的发热体，所述发热体通过固定座与壳体连接，所述发热体为圆杆状或薄片状或中空圆柱形。

全文数据：具有防烫功能的加热装置、低温烟具及其控制系统和控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种具有防烫功能的加热装置、低温烟具及其控制系统和控制方法。背景技术[0002]传统卷烟需要通过明火点燃燃烧产生烟草烟雾，烟草在高温燃烧过程中释放对人体有害的混合物高达数千种，该混合物由挥发物、存在于颗粒中的半挥发物及非挥发物组成，如一氧化碳、酚类、醛类、尼古丁烟碱）、烟焦油等，而通过低温烘烤烟草的方式，可有效降低有害物质产生，但是现有的低温烘烤烟具在实际使用中仍存在诸多问题。[0003]为了实现低温烟具的体积小型化，以提高随身携带的便利性，越来越多厂商采用长直杆状的外形设计。虽然这种外形结构紧凑且美观，但是对烟具内部的隔热结构提出了极高要求，现有的隔热结构大多采用气凝胶或其他毛毡材料，隔热结构套在发热元件上，从而减缓热量向烟具壳体传递的速度。然而，前述的隔热结构不仅占用空间，增加烟具内部结构的复杂程度，而且存在隔热效果差的问题，尤其是用户长时间或前后两次抽吸间隔时间较短时会加剧烟具壳体表面温度的上升，甚至可能出现烫手的情况。发明内容[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种通过在加热腔外形成可向外张开的扩张结构，实现热隔离，使烟具内部不设置隔热结构的情况下也不会出现烫手的情况，扩张结构的状态切换简易，节约空间，在保证低温烟具体积小型化的同时，保证隔热效果的具有防烫功能的加热装置、低温烟具及其控制系统和控制方法。[0005]为解决上述问题，本发明采用如下技术方案:一种具有防烫功能的加热装置，包括用于安装加热组件和发烟材料的加热腔，所述加热腔外侧安装有扩张结构，所述扩张结构包括张开状态和闭合状态，在张开状态时，所述扩张结构在加热腔的发热区域外侧的部分相对于加热腔外壁呈远离状态，使得扩张结构与加热腔外壁之间形成间隙构成隔热空间，这样扩张结构一方面在张开状态时实现了热隔离，防止出现烫手的情况，另一方面扩张结构在闭合状态时贴近加热腔外壁，使得扩张结构不占用额外的空间，从而在保证隔热效果的同时，保证低温烟具体积的小型化。[0006]优选地，所述扩张结构包括上固定套、下固定套和位于上、下固定套之间连接上、下固定套的形变件，所述扩张结构套装在加热腔外侧，所述上固定套或和下固定套与加热腔外壁为活动连接，所述形变件设置在加热腔的发热区域外侧，所述形变件随着上、下固定套之间距离的缩短张开从而远离加热腔外壁。[0007]作为形变件的一种结构，所述形变件由连接在上、下固定套之间的、在压力下可向远离加热腔外壁的方向扩张发生形变的多片弹性片构成，所述弹性片沿加热腔轴向布设或沿加热腔轴向设有一定角度布设，多片弹性片在上、下固定套之间沿上、下固定套的周向排列，在这种结构中弹性片采用弹性金属片或者具有弹性和坑屈服的非金属材料制成，这样通过上固定套或下固定套距离的缩短实现弹性片的张开。[0008]在这种形变件结构下，所述上固定套或下固定套与加热腔的外壁之间为螺纹连接，所述加热腔上设置有将与加热腔外壁为螺纹连接的上固定套或下固定套定位在加热腔外壁上的锁止装置，这样上固定套或下固定套距离缩短的方式可以通过螺纹实现，上固定套或下固定套可以通过螺纹的自锁实现锁止，也可以通过额外设置的锁止装置锁止。[0009]作为形变件的另一种结构，所述形变件由连接在上、下固定套之间的多片柔性件构成，多片所述柔性件在上、下固定套之间沿上、下固定套的周向排列，所述柔性件包括至少两段扩张片，所述柔性件中相邻的扩张片、以及扩张片与上、下固定套之间通过柔性连接部连接。这种情况扩张结构中的形变件的扩张片采用诸如PP、ABS、尼龙等硬质非金属材料制成，通过在扩张片的两端连接部减薄厚度实现弯曲，因减薄厚度而形成的缺口朝外，从而在驱使扩张结构的上下固定套做相向运动时，扩张片可呈弯曲状向外张开。[0010]进一步，所述上固定套或下固定套与加热腔的外壁之间为滑动连接，且加热腔的外壁与上固定套或下固定套之间设有限制上固定套或下固定套在加热腔外壁上运动路线的导向结构，所述加热腔上设置有将与加热腔外壁为滑动连接的上固定套或下固定套定位在加热腔外壁上的锁止装置。通过导向结构保证上固定套在受到作用力的驱动下沿设定的运动路线运动，从而避免因上固定套或下固定套动作时转动而使弹性片出现扭曲的情况，保证弹性片顺利张开。[0011]进一步，所述导向结构包括设置在加热腔的外壁上、沿加热腔轴向布设或沿加热腔轴向设有一定角度布设的导向槽和设置在上固定套或下固定套上的滑块，所述滑块安装在所述导向槽内，使得上固定套或下固定套可沿导向槽移动。[0012]进一步，所述锁止装置包括设置在加热腔的外壁的多个锁止凸起和设置在上固定套或下固定套上的与锁止凸起相匹配的锁止孔，当然锁止凸起可以设置在上固定套或下固定套上，锁止孔设置在加热腔的外壁上。[0013]进一步，所述加热腔与扩张结构之间设置有固定在加热腔外侧的隔热套。[0014]一种低温烟具，包括上述任意实施例中的加热装置，所述加热装置的一端开口，另一端活动连接或固定在壳体上或与壳体为一体设计，所述壳体内安装有电池和控制器，所述加热组件设置在加热腔内，所述加热组件通过控制器与电池连接，带吸嘴的发烟材料从加热腔的开口端插入加热腔、安装在加热腔内，使得发烟材料与加热组件接触。[0015]进一步，所述加热组件包括固定座和设置在该固定座上的发热体，所述发热体通过固定座与壳体连接，所述发热体为圆杆状或薄片状或中空圆柱形。[0016]一种低温烟具的控制系统，包括安装在低温烟具上与控制器连接的第一触发装置第二触发装置，所述扩张结构的在张开状态时触发所述第一触发装置，所述发烟材料安装在加热组件上时触发第二触发装置。通过设置第一触发装置检测扩张结构的状态，第二触发装置检测发烟材料是否与加热组件连接，可以保证低温烟具仅在扩张结构处于张开状态时被启动加热程序，从而避免由于用户疏忽而在扩张结构处于闭合状态下使用烟具，进而避免造成烟具表面温度过高的情况发生，同时避免了发烟材料未安装空烧的情况。[0017]进一步，所述第一、第二触发装置为轻触开关或霍尔开关。[0018]一种低温烟具的控制方法，包括上述控制系统，当第一、第二触发装置均发出信号给控制器时，控制器控制加热组件开启。[0019]另一种低温烟具的控制方法，包括上控制系统，并且在低温烟具的外侧安装还有控制加热组件启闭的开关，当第一、第二触发装置均发出信号给控制器、且开关开启时，控制器控制加热组件开启。[0020]由于采用上述结构，本发明通过在烟具壳体上设置扩张结构，以达到避免发热区域出现烫手的问题。扩张结构具有闭合和张开两种使用状态，当烟具被用户使用时，使扩张结构保持在张开状态，发热区域被隔离，以达到防止烫手的目的；当烟具闲置时，使扩张结构保持在闭合状态，以达到减小外形体积的目的。附图说明[0021]图1为本发明的结构示意图。[0022]图2为图1的剖视图。[0023]图3为本发明实施例一扩张结构的张开状态图。[0024]图4为本发明的爆炸图。[0025]图5为本发明固定盖的结构示意图。[0026]图6为本发明实施例二扩张结构的结构示意图。[0027]图7为本发明实施例三扩张结构的结构示意图。[0028]附图中，1、壳体，2、加热腔，3、扩张结构，31、上固定套，32、下固定套，33、弹性片，34、连接部，35、扩张片，4、开关，5、导向槽，6、固定盖，61、外套，62、内套，7、锁止孔，8、烟支，9、发热体，10、电池。具体实施方式[0029]以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。[0030]实施例一：[0031]如图1-5所示，低温烟具包括用作烟具机身的壳体1，安装在壳体1内的电池10、控制器，安装在壳体外侧的开关4、触发装置以及安装在壳体上的加热装置，加热装置包括加热腔2,加热腔2内设有加热组件，加热腔外设置有扩张结构3,所述电池10可以为锂电池或镍氢电池等可充电电池或一次性电池，控制器上集成有控制芯片和输入输出接口，控制器与开关、电池、加热组件、触发装置连接，加热组件包括固定座和设置在该固定座上的发热体9,发热体9可以被构造成圆杆状或薄片状，也可以为中空圆柱形，发热体9上的电热元件比如电阻丝通过导电结构与控制器的电源输出端连接，加热组件通过固定座与壳体1连接，以将发热体保持在设定的工作位置，扩张结构3套装在发热腔外侧，扩张结构3在发热腔外侧动作形成张开状态和闭合状态，在张开状态时，所述扩张结构3在加热腔的发热区域外侧的部分与加热腔2外壁分离，使得扩张结构3与加热腔2外壁之间形成间隙构成隔热空间；在闭合状态时，所述扩张结构在加热腔的发热区域外侧的部分相对于加热腔外壁贴合，贴合可以是无间隙贴合，也可以是存在一定间隙的贴合，其目的在于使扩张结构3收紧以减小低温烟具的体积，方便携带和存放。[0032]在本发明的实施例中除了采用电阻式发热元件作为热源对发烟材料进行加热，还可以采用由交变磁场引起导磁材料发热的方式对发烟材料进行加热，或者采用红外线灯管作为热源对发烟材料进行加热，在实际应用时可根据产品的结构形态灵活选择，本发明对此不作限制。[0033]本实施例中，壳体1分为两段，下段即烟具在使用时离用户较远的一端用于安装电池、控制器等电气部件，上段为加热腔2用于安装加热组件和发烟材料，上段的外径小于下段的外径，使得上下两段之间形成一台阶，加热腔外侧套装有扩张结构，扩张结构3包括上固定套31、下固定套32和设置在上、下固定套之间连接上、下固定套的形变件，形变件由多片沿加热腔轴向布设的弹性片33构成，多片弹性片33在上、下固定套之间沿上、下固定套的周向排列，在上、下固定套均为圆柱形时排列形成中空圆柱形，当然也可以依据上、下固定套的形状变化而排列成其他中空柱形，这样上固定套、下固定套通过弹性片形成一整体，弹性片33采用弹性金属片制成，或者采用具有弹性和坑屈服的非金属材料制成，并且弹性片33可以被构造成稍微具有向外凸张的趋势。下固定套32的端面与壳体上下两段的台阶面抵接，以给扩张结构提供定位，完成装配后，下固定套32与壳体1可固定连接，也可为活动连接。上固定套31与加热腔之间设有导向结构，以保证上固定套31在受到作用力的驱动下沿壳体的中轴线运动，从而避免因上固定套31转动而使弹性片出现扭曲的情况，能够保证弹性片顺利张开，使得弹性片张开形成笼型。所述的导向结构包括设置在壳体外侧沿壳体轴向设置的导向槽5和设置在上固定套31的内壁上并嵌在在导向槽5内的滑块，本实施例的导向槽5贯穿壳体1上段的内外表面和端面，以方便滑块的装入。[0034]当扩张结构处于张开状态时，通过在上固定套31与壳体1的上段之间设置相配合的锁止凸起和锁止孔7以限制上固定套31，从而克服弹性片的弹性回复力，锁止凸起可以是附着在壳体近端段上的金属弹片，金属弹片被折弯成三角形，或者，锁止凸起是壳体1近端段上冲压形成的。在其他实施例中，锁止凸起和锁止孔7在部件上安装设置的位置可以互换。[0035]在壳体1在其上段与上固定套之间套装有固定盖6,固定盖6包括内套62和外套61，内套62和外套61之间形成有供壳体的上段插入的空间，内套似与烟支表面接触，保证烟支插入加热腔时处于居中位置，固定盖6上设有进气通道，进气通道与导向槽连通而实现进气，同时固定盖6套在壳体1上对上固定套进行限位。[0036]本方案还可以在加热腔外增加隔热套，可以进一步防止热量向外扩散。隔热套位于加热腔外壁与扩张结构之间，隔热套可选用气凝胶、毛毯等热传导率低的隔热材料制成。[0037]实施例二：[0038]如图6所示，与实施例一所不同的是，本装置的扩张结构通过转动扩张结构的上固定套实现扩张结构3在张开状态和闭合状态的转换。据此扩张结构3的弹性片33沿加热腔轴向设有一定角度布设，旋转上固定套弹性片33张开，而实现上固定套旋转并且保证上固定套旋转的稳定，可以通过在加热腔外壁上设置弧形的导向结构，从而为上固定套旋转提供稳定性，或者上固定套通过螺纹安装在加热腔上，这样利用螺纹的旋转和自锁实现扩张结构在张开和闭合状态的转换。[0039]进一步的，为了防止扩张结构转动过度，还设置有限位结构。[0040]另外，本实施例的壳体上段和下段为分体设置，从而将加热装置部分与壳体分离，从而方便对加热组件进行清洁操作。[0041]实施例三：[0042]如图7所示，与实施例一所不同的是，扩张结构中的形变件也可以采用诸如pp、ABS、尼龙等硬质非金属材料制成，此时形变件由连接在上、下固定套之间的多片柔性件构成，多片所述柔性件在上、下固定套之间排列形成中空圆柱形，所述柔性件包括至少两段扩张片35,相邻扩张片35、以及扩张片35与上、下固定套之间通过柔性连接部34连接，这里相邻扩张片35指的是同一柔性件中的扩张片35,即沿烟具纵向（长度方向）布置的相邻扩张片35,在扩张结构处于张开状态时，扩张片35可以保持不产生形变，而是通过连接部34产生形变来适应扩张片35的位置变化比如偏转一定角度）。为了简化结构，连接部34优选为与扩张片35及上、下固定套一体成型，通过减薄厚度来形成连接部34,因减薄厚度而形成的缺口即连接部34朝外，从而在驱使扩张结构的上下固定套做相向运动时，扩张片35可向外张开。[0043]进一步的，在扩张片35上形成三处连接部M，其中一处连接部34可位于柔性件的中间位置，由此，使得扩张片35在不产生形变的情况下也能向外张开，以此类推，可以设置更多形变连接部34,使柔性件在张开状态时呈现多种形状构造。[0044]基于以上技术方案，作为本装置的控制系统，可以在扩张结构与壳体之间安装有第一触发装置，第一触发装置可以是轻触开关、霍尔开关等。以轻触开关为例，轻触开关安装在壳体上，并在壳体上对应轻触开关的触发位置开设通孔，以使扩张结构上设置的触发结构能够作用在轻触开关上。在使用低温烟具时，通过对扩张结构的上固定套作平移或旋转运动来使扩张结构在张开状态和闭合状态之间切换，因此扩张结构的触发结构可设置在上固定套处，触发结构可以为一凸起等。[0045]以霍尔开关为例，霍尔开关安装在壳体上，为了避免霍尔开关对扩张结构的运动产生干涉，可将霍尔开关安装在壳体内部，而在扩张结构上安装一磁极即可，当磁极到达霍尔开关的感应范围时即触发霍尔开关，输出控制信号。[0046]通过设置第一触发装置检测扩张结构的状态，可以保证低温烟具仅在扩张结构处于张开状态时被启动加热程序，从而避免由于用户疏忽而在扩张结构处于闭合状态下使用烟具，进而避免造成烟具表面温度过高的情况发生。[0047]进一步的，在低温烟具还安装有控制器连接第二触发装置，所述发烟材料安装在加热组件上时触发第二触发装置。第二触发装置用于检测发烟材料是否装入到位。第二触发装置可以在烟具内部设置一感应装置，比如该感应装置为一轻触开关，发烟材料压在轻触开关的触发机构上即可。[0048]具体控制方法如下，低温烟具的加热程序可以通过两种方式启动，一是当扩张结构处于张开状态且发烟材料装入到位时，自动触发第一触发装置和第二触发装置，从而通过控制器启动加热程序，当温度达到预设值时进入保温阶段，直至设定时间后关闭加热程序；[0049]二是当扩张结构处于张开状态、发烟材料装入到位时，同时用户通过开关4启动加热程序时，控制器才启动加热程序，当温度达到预设值时进入保温阶段，直至设定时间后关闭加热程序。[0050]温度的检测可以通过设置温度传感器实现，也可以通过检测发热元件的电阻变化实现。[0051]上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

权利要求：1.一种具有防烫功能的加热装置，包括用于安装加热组件和发烟材料的加热腔，其特征在于:所述加热腔外侧安装有扩张结构，所述扩张结构包括张开状态和闭合状态，在张开状态时，所述扩张结构在加热腔的发热区域外侧的部分相对于加热腔外壁呈远离状态，使得扩张结构与加热腔外壁之间形成间隙构成隔热空间。2.根据权利要求1所述的具有防烫功能的加热装置，其特征在于:所述扩张结构包括上固定套、下固定套和位于上、下固定套之间连接上、下固定套的形变件，所述扩张结构套装在加热腔外侧，所述上固定套或和下固定套与加热腔外壁为活动连接，所述形变件设置在加热腔的发热区域外侧，所述形变件随着上、下固定套之间距离的缩短张开从而远离加热腔外壁。3.根据权利要求2所述的具有防烫功能的加热装置，其特征在于:所述形变件由连接在上、下固定套之间的、在压力下可向远离加热腔外壁的方向扩张发生形变的多片弹性片构成，所述弹性片沿加热腔轴向布设或沿加热腔轴向设有一定角度布设，多片弹性片在上、下固定套之间沿上、下固定套的周向排列。4.根据权利要求2所述的具有防烫功能的加热装置，其特征在于:所述形变件由连接在上、下固定套之间的多片柔性件构成，多片所述柔性件在上、下固定套之间沿上、下固定套的周向排列，所述柔性件包括至少两段扩张片，所述柔性件中相邻的扩张片、以及扩张片与上、下固定套之间通过柔性连接部连接。5.根据权利要求3或4所述的具有防烫功能的加热装置，其特征在于:所述上固定套或下固定套与加热腔的外壁之间为滑动连接，且加热腔的外壁与上固定套或下固定套之间设有限制上固定套或下固定套在加热腔外壁上运动路线的导向结构，所述加热腔上设置有将与加热腔外壁为滑动连接的上固定套或下固定套定位在加热腔外壁上的锁止装置。6.根据权利要求3所述的具有防烫功能的加热装置，其特征在于:所述上固定套或下固定套与加热腔的外壁之间为螺纹连接。7.根据权利要求5所述的具有防烫功能的加热装置，其特征在于:所述导向结构包括设置在加热腔的外壁上、沿加热腔轴向布设或沿加热腔轴向设有一定角度布设的导向槽和设置在上固定套或下固定套上的滑块，所述滑块安装在所述导向槽内，使得上固定套或下固定套可沿导向槽移动。8.根据权利要求7所述的具有防烫功能的加热装置，其特征在于:所述锁止装置包括设置在加热腔的外壁的多个锁止凸起和设置在上固定套或下固定套上的与锁止凸起相匹配的锁止孔。9.根据权利要求8所述的具有防烫功能的加热装置，其特征在于:所述加热腔与扩张结构之间设置有固定在加热腔外侧的隔热套。10.—种低温烟具，包括权利要求5至9之一所述的加热装置，其特征在于:所述加热装置的一端开口，另一端活动连接或固定在壳体上或与壳体为一体设计，所述壳体内安装有电池和控制器，所述加热组件设置在加热腔内，所述加热组件通过控制器与电池连接，带吸嘴的发烟材料从加热腔的开口端插入加热腔、安装在加热腔内，使得发烟材料与加热组件接触。11.根据权利要求10所述的低温烟具，其特征在于:所述加热组件包括固定座和设置在该固定座上的发热体，所述发热体通过固定座与壳体连接，所述发热体为圆杆状或薄片状或中空圆柱形。12.—种低温烟具的控制系统，用于控制权利要求1〇或11所述的低温烟具，其特征在于:包括安装在低温烟具上与控制器连接的第一触发装置，所述扩张结构的在张开状态时触发所述第一触发装置。13.根据权利要求12所述的低温烟具的控制系统，其特征在于:包括安装在低温烟具上与控制器连接的第二触发装置，所述发烟材料安装在加热组件上时触发第二触发装置。14.根据权利要求13所述的低温烟具的控制系统，其特征在于:所述第一、第二触发装置为轻触开关或霍尔开关。15.—种低温烟具的控制方法，包括权利要求13或14的控制系统，其特征在于：当第一、第二触发装置均发出信号给控制器时，控制器控制加热组件开启。ie•—种低温烟具的控制方法，包括权利要求I3或14的控制系统，其特征在于：在低温烟具的外侧安装有控制加热组件启闭的开关，当第一、第二触发装置均发出信号给控制器、且开关开启时，控制器控制加热组件开启。

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