申请/专利权人：湖北中烟工业有限责任公司;武汉黄鹤楼新材料科技开发有限公司

申请日：2018-03-08

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN108294366B

主分类号：A24F40/20

分类号：A24F40/20;A24F40/46;A24F40/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.08.14#实质审查的生效;2018.07.20#公开

摘要：本发明提供一种屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，包括容纳热源材料的制热腔以及容纳烟草制品的加热腔，制热腔和加热腔之间由传热通道联结，传热通道通过热对流和热传导作用在制热腔和加热腔之间进行屏蔽物质交换的热量传递，制热腔中热源材料燃烧产生的热流体由设于制热腔与加热腔之间的导流组件在传热通道内部强制对流。本发明通过在制热腔和加热腔之间设置可实现热气流对流的导流组件，且在对流时由传热通道实现与吸入空气之间的屏蔽和与加热腔之间的热量传递，即外界空气分别被制热腔和进气同道吸入各自腔体中，并且两股气流在烘焙型吸烟装置内的运行相互隔离，使得制热腔中热源燃烧产生的有害气体不会被带入口腔，大大降低了吸烟者的健康风险。

主权项：1.一种屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，包括容纳热源材料的制热腔以及容纳烟草制品的加热腔，其特征在于：所述制热腔和所述加热腔之间由传热通道联结，所述传热通道通过热对流和热传导作用在制热腔和加热腔之间进行屏蔽物质交换的热量传递，所述制热腔中热源材料燃烧产生的热流体由设于制热腔与加热腔之间的导流组件在传热通道内部强制对流；所述导流组件包括支撑座及设于支撑座上的旋转机件，所述旋转机件包括至少两级叶片组，第一级叶片组和其他级叶片组分别位于不可串流的进气通道和所述传热通道内，旋转机件的第一级叶片组自抽吸时由进气通道引入的气流中汲取动能，气流通过时对第一级叶片组施加的力量带动整个旋转机件发生旋转，同时，位于旋转机件上的其他级叶片组在旋转时迫使其他级叶片组附近的热气流在传热通道内发生对流，从而将制热腔内产生的热流体导流至加热腔附近进行热传导；所述制热腔设于远口端组件内，所述远口端组件还包括与制热腔隔离的进气腔，所述进气腔用于抽吸时通入外界空气，所述进气腔通过导流组件与所述加热腔连通形成所述进气通道，所述加热腔设于近口端组件内，所述近口端组件还包括与加热腔隔离但可导热的热力腔，所述制热腔通过导流组件与热力腔连通形成所述传热通道，抽吸时外界空气由进气腔吸入，经导流组件流入加热腔内，气流经过进气通道时带动第一级叶片组旋转，进而带动其他级叶片组旋转，使位于制热腔的热气流通过导流组件对流至热力腔，热力腔将热量传递给加热腔内的烟草制品，烟草制品受热产生的烟雾由导流组件流入加热腔的气流带动吸入口中；导流组件中的支撑座包括中心环以及次级环，旋转机件包括二级叶组、一级叶组，次级环位于中心环外围，一级叶组设于中心环与次级环之间，二级叶组设于次级环外壁，所述次级环将导流组件的工作空间分隔为两部分：导流组件的次级环与中部外壳之间的空间形成一级空间，中心环和次级环所夹空间形成二级空间；所述进气通道由远口端组件的进气腔、导流组件的一级空间和近口端组件的加热腔构成，所述传热通道由远口端组件的制热腔、导流组件的二级空间和近口端组件的热力腔构成；所述制热腔和所述进气腔都是开放式空间，具有吸引外界空气的入口和联通导流组件的出口，所述出口包括设于导流组件对接端的第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔与支撑轴的径向距离不相等，并且第二通孔绕支撑轴旋转扫过的面积不与第一通孔相交，导流组件的一级空间和二级空间分别与第一通孔和第二通孔联通；所述烟草制品被平滑地嵌入到加热腔内，使得加热腔内壁与烟草制品外表面的大部分紧密接触。

全文数据：一种屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置技术领域[0001]本发明涉及烟草抽吸装置，具体是一种屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置。背景技术[0002]随着《烟草控制框架公约》在各国的生效，加之消费者对吸烟与健康观念认识的转变，传统卷烟的生存环境日益受到严峻的考验，近年来中国卷烟销售增长率处于下降状态，如何改变传统卷烟的燃吸方式，令消费者在获得满足感的同时，降低或者几乎对消费者没有危害性成为国内外烟草行业追逐的新方向。无烟气烟草制品因与传统卷烟消费方式差异较大，因此，以加热不燃烧为代表的新型烟草制品研宄的重要性凸显。中国专利CN103271447A提供了一种新型炭加热电子烟，是在电子烟的基础上的创新，虽然可以增加电子烟的雾化量，但炭质热源的直接加热必然会带来炭燃烧不愉快的气味和过多的C0释放，其它炭加热卷烟同样存在此类问题。发明内容[0003]本发明针对现有技术的不足，提供一种屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其是采取烘焙方式对烟草制品加热并使其产生较纯净烟草风味的装置，所述较纯净的含义是指被人抽吸入口的烟草风味气雾中不包含烘焙热源的尾气，并且含有比传统燃吸烟草更少的有害物。采用烘焙方式加热烟草制品，避免烟草制品直接接触热源，而热源产生的热量通过间接方式均匀地传递到烟草制品，使其受热发烟更稳定。[0004]本发明的发明目的采用如下技术方案实现：[0005]—种屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，包括容纳热源材料的制热腔以及容纳烟草制品的加热腔，所述制热腔和所述加热腔之间由传热通道联结，所述传热通道通过热对流和热传导作用在制热腔和加热腔之间进行屏蔽物质交换的热量传递，所述制热腔中热源材料燃烧产生的热流体由设于制热腔与加热腔之间的导流组件在传热通道内部强制对流。[0006]进一步的，所述导流组件包括支撑座及设于支撑座上的旋转机件，所述旋转机件包括至少两级叶片组，所述第一级叶片组和其他级叶片组分别位于不可串流的进气通道和传热通道内，旋转机件的第一级叶片组自抽吸时由进气通道引入的气流中汲取动能，气流通过时对第一级叶片组施加的力量带动整个旋转机件发生旋转，同时，位于旋转机件上的其他级叶片组在旋转时迫使其他级叶片组附近的热气流在传热通道内发生对流，从而将制热腔内产生的热流体导流至加热腔附近进行热传导。[0007]进一步的，所述制热腔设于远口端组件内，所述远口端组件还包括与制热腔隔离的进气腔，所述进气腔用于抽吸时通入外界空气，所述进气腔通过导流组件与所述加热腔连通形成所述进气通道，所述加热腔设于近口端组件内，所述近口端组件还包括与加热腔隔离但可导热的热力腔，所述制热腔通过导流组件与热力腔连通形成所述传热通道，抽吸时外界空气由进气腔吸入，经导流组件流入加热腔内，气流经过进气通道时带动第一级叶片组旋转，进而带动其他级叶片组旋转，使位于制热腔的热气流通过导流组件对流至热力腔，热力腔将热量传递给加热腔内的烟草制品，烟草制品受热产生的烟务由导流组件流入加热腔的气流带动吸入口中。[0008]进一步的，导流组件中的支撑座包括中心环以及次级环，旋转机件包括二级叶组、一级叶组，次级环位于中心环外围，一级叶组设于中心环与次级环之间，二级叶组设于次级环外壁，所述次级环将导流组件的工作空间分隔为两部分:导流组件的次级环与中部外壳之间的空间形成一级空间，中心环和次级环所夹空间形成二级空间，所述进气通道由远口端组件的进气腔、导流组件的一级空间和近口端组件的加热腔构成，所述传热通道由远口端组件的制热腔、导流组件的二级空间和近口端组件的热力腔构成。[0009]进一步的，远口端组件的一端设有支撑轴，所述中心环内可嵌入支撑轴，并以支撑轴为轴心旋转运动。[0010]进一步的，所述支撑轴是从远口端组件的内底面向外延伸的圆柱轴。[0011]进一步的，远口端组件与近口端组件之间设有中部外壳，所述导流组件包含于中部外壳内部，且可在中部外壳内轴向旋转，导流组件的外周面与中部外壳的内壁之间留有间隙。[0012]进一步的，中部外壳与近口端组件和远口端组件之间采用胶接、焊接或者卡扣方式固定。[0013]进一步的，制热腔和进气腔都是开放式空间，具有吸引外界空气的入口和联通导流组件的出口，所述出口包括设于导流组件对接端的第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔与支撑轴的径向距离不相等，并且第二通孔绕支撑轴旋转扫过的面积不与第一通孔相交，导流组件的一级空间和二级空间分别与第一通孔和第二通孔联通。[0014]进一步的，所述近口端组由薄壁分隔为加热腔和热力腔，加热腔的外端设有开口以插入烟草制品，所述近口端组件靠近导流组件的一侧设有第三通孔和第四通孔，加热腔通过第三通孔与导流组件的一级空间相联通，热力腔通过第四通孔与导流组件的二级空间相联通。[0015]本发明通过在所述制热腔和所述加热腔之间设置可实现热气流对流的导流组件，且在对流时由传热通道实现与吸入空气之间的屏蔽和与加热腔之间的热量传递，即外界空气分别被制热腔和进气同道吸入各自腔体中，并且两股气流在烘焙型吸烟装置内的运行相互隔离，使得制热腔中热源燃烧产生的有害气体不会被带入口腔，大大降低了吸烟者的健康风险。附图说明[0016]图1为本发明的一个实施例的立体结构示意图；[0017]图2为本发明的一个实施例的爆炸图；[0018]图3为本发明的一个实施例的剖面图；[0019]图4为本发明的一个实施例中远口端组件la的立体结构示意图；[0020]图5a为本发明的一个实施例中远口端组件la的侧视图，图5⑹为剖面图，图5c为左视图，图5d为右视图；[0021]图6为本发明的一个实施例中导流组件le的立体结构示意图；[0022]图7a为本发明的一个实施例中导流组件le的剖面图，图7⑹为端视图，图7c为导流组件le部分结构的侧视图；[0023]图8为本发明的一个实施例中导流组件le的立体结构示意图；[0024]图9a为本发明的一个实施例中导流组件le的侧视图，图9⑹为剖面图，图9C为左视图，图9d为右视图。[0025]图中：1一烘焙型吸烟装置，la—远口端组件，lb—中部外壳置，1c—近口端组件，Id—烟草制品，le—导流组件，101一制热腔，102一薄壁，103一进气腔，104一第一通孔，1〇5—支撑轴，1〇6—第二通孔，107—中心环，108—二级叶组，109—一级叶组，110—次级环，111一第三通孔，112—薄壁，113—加热腔，115—热力腔，116—第四通孔。具体实施方式[0026]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。[0027]图1至图9以简化方式显示本发明吸烟装置屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置其中一项实施例及其组件，确切地说，烘焙型吸烟装置1的组件在图中没有按比例来绘制，已省略与理解这个实施例无关的组件，以简化图1至图9。[0028]参照图1，所述烘焙型吸烟装置1在使用时容纳了烟草制品ld，所述烘焙型吸烟装置1包括依次连接的远口端组件la、中部外壳lb、近口端组件lc及设于中部外壳lb内的导流组件le。[0029]该烟草制品Id中加热发雾的部分被烘焙型吸烟装置1的近口端组件lc接纳。当吸烟完毕，烟草制品Id能够顺利地与近口端组件lc分离。图2为在使用时所述烘焙型吸烟装置1的爆炸图，可以看到除开烟草制品ld，烘焙型吸烟装置1大体上包含近口端组件1c，中部外壳lb，导流组件le以及远口端组件la。所述导流组件le包含于中部外壳lb内部，导流组件le的外周面与中部外壳lb的内壁之间留有间隙，确保导流组件le旋转过程中不会与中部外壳lb的内壁发生摩擦。中部外壳lb连接着近口端组件lc和远口端组件ia，各个组件之间的固定可以采用胶接、焊接或者卡扣方式。[0030]如图3所示，烘焙型吸烟装置1的剖面图显示了其部分内部构造，包括制热腔101、进气腔1〇3以及热力腔115。所述制热腔101内部气流可以经由导流组件ie栗送到热力腔115中，所述进气腔103中的空气则经过导流组件le和烟草制品id被抽吸入口。外界空气分别被制热腔101和进气腔103吸入各自腔体中，并且两股气流在烘焙型吸烟装置丨内的运行相互隔离，使得制热腔中热源燃烧产生的有害气体不会被带入口腔，大大降低了吸烟者的健康风险。[0031]图4和图5表示远口端组件la的次级结构，包括制热腔101，进气腔103以及支撑轴105。所述制热腔101和进气腔103之间被薄壁102间隔，且制热腔1〇1和进气腔103都是开放式空间，都具有吸引外界空气的入口和联通导流组件le的出口（即设于导流组件ie对接端的第一通孔104和第二通孔106，外界空气入口进入腔体以后分别经过出口（第一通孔1〇4和第二通孔1〇6进入导流组件le的活动空间。第一通孔104和第二通孔1〇6与支撑轴105的径向距离不相等，并且第二通孔106绕支撑轴105旋转扫过的面积不与第一通孔104相交如图5c所不）。所述支撑轴1〇5是从远口端组件la的内底面向外延伸的圆柱轴，该圆柱轴穿过导流组件le的中心环107如图6所示），为导流组件le旋转提供支撑轴心。[0032]本发明吸烟装置内的导流组件le包括支撑座及设于支撑座上的旋转机件，所述旋转机件包括至少两级叶片组。该旋转机件的第一级叶片组自穿过它的气流中汲取动能，气流通过时对第一级叶片组施加的力量会带动整个旋转机件发生旋转，同时，位于旋转机件上的其他级叶片组在旋转时会迫使其他级叶片组附近的气体发生定向流动。所述第一级叶片组和其他级叶片组分别位于不可串流的两个通道内，分别为进气通道和传热通道。所述进气通道由远口端组件la的进气腔103、导流组件le的一级空间和近口端组件lc的加热腔113构成，所述传热通道由远口端组件la的制热腔101、导流组件le的二级空间和近口端组件lc的热力腔115构成。[0033]第一级叶片组在进气通道内部被空气流驱动，导致位于传热通道内的其他级叶片组强迫其周围的热气流发生对流。第一叶片组作为旋转机件的驱动元件，其动能来源于进气通道内的空气流（由进气腔103进入），更本质地，来源于嘴对吸烟装置的抽吸而导致的空气流动。笼统地说，上述导流组件le的功用在于将嘴抽吸烟草制品时产生的空气流动的机械能转化为传热通道内部的热气流的机械能。[0034]导流组件le的详细结构在图6和图7中表示，其包括二级叶组108、一级叶组109、中心环107以及次级环110,次级环110位于中心环107外围，一级叶组109设于中心环107与次级环110之间，二级叶组108设于次级环110外壁。所述中心环107内可嵌入支撑轴105,并以支撑轴105为轴心旋转运动。根据伯努利原理，导流组件le旋转过程中，中心环107和次级环110之间的气体被一级叶组109推动作高速运动，进而在中心环107和次级环110所夹空间内形成局部低压，导流组件le—端的气体被源源不断地抽送到另一端。所述次级环110将导流组件le的工作空间分隔为两部分，导流组件le的一级空间是指次级环11〇与中部外壳lb之间空间，而其二级空间是指中心环107和次级环110所夹空间。导流组件le的一级空间和二级空间分别与第一通孔104和第二通孔106联通，在导流组件le旋转抽气作用下，制热腔101内气体被相对隔离地吸入导流组件1e的二级空间。[0035]图8和图9表示近口端组件lc的结构，其包含加热腔113和热力腔115。所述加热腔113通过第三通孔111与导流组件le的一级空间相联通，并且被薄壁112与热力腔115隔离，从而吸入人体的空气是由进气腔103吸入，经导流组件le的一级空间流入加热腔113内，最终使得吸入人体的气体没有被热源燃烧尾气所污染。相应地，热力腔115由第四通孔116与导流组件le的二级空间相联通，热气流从制热腔106被导流组件le抽送至热力腔115中，并通过薄壁112将热量传递给加热腔113内的烟草制品ld，最后烟草制品Id在受热条件下产生烟草风味供人抽吸。[0036]所述烟草制品W是一种由烟草材料加工而成的，可以被加热到一定温度发出烟草风味烟雾的制成品，其形状可以为圆柱体、长方体或者球体等。上述烟草制品Id可以被平滑地嵌入到本发明的吸烟装置的加热腔113内，使得加热腔113内壁与烟草制品Id外表面的大部分紧密接触。[0037]加热腔113的内壁形状应当与相应的烟草制品ld外形基本相当，并且具有较低的摩擦系数，这样一方面利于烟草制品Id在加热腔113内顺利地插拔，另一方面利于烟草制品Id外表面与加热腔113内壁紧密贴合，以提高热量的传导效率。工作状态下，热力腔115向所述加热腔中的烟草制品Id传递的热量依次经过加热腔外壁、加热腔内壁、烟草制品外表面以及烟草制品内部。所述加热腔113的内外壁是由耐热材料制成，包括但不限于各种金属、合金、陶瓷、玻璃以及塑料等，加热腔113的传热加热功能对其材料本身的导热性能要求较高，同时需要综合考處材料的衂摩擦性能，使得加热腔11：3的内外壁具备导热快和耐拔插的特点。[0038]所述加热腔113的热量来源于制热腔113内热源材料的燃烧，该热源材料大部分曰指有机质可燃物，包括炭、酒精、蜡等。热源材料外表面与加热腔内壁不必直接接触，也不=紧密贴合。一般来说，热源材料的外围空间覆盖一层起到保温作用的材料，该保温材料的构成要素包括但不限于玻璃纤维、陶瓷、塑料、金属、合金、岩土纤维等。另外，该保温材料在形态上应当具备较松软和可压缩的特点，以便于热源材料的插拔、松紧适度的夹持和空气^动。工作状态下，热源材料被保温材料包裹进制热腔101内部，点燃后的热源材料产生热量并加热周围空气和燃烧尾气，一齐形成的热气流沿着热力腔115运动到加热腔113外部，并与之发生热量交换。所述热气流的运动属于热量传递的一种形式，通过所述导流组件16对热力腔115中热气流的强制对流，使制热腔101中产生的热量大部分及时地输送到加热腔113。[0039]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。

权利要求：1.一种屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，包括容纳热源材料的制热腔以及容纳烟草制品的加热腔，其特征在于:所述制热腔和所述加热腔之间由传热通道联结，所述传热通道通过热对流和热传导作用在制热腔和加热腔之间进行屏蔽物质交换的热量传递，所述制热腔中热源材料燃烧产生的热流体由设于制热腔与加热腔之间的导流组件在传热通道内部强制对流。2.如权利要求1所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于:所述导流组件包括支撑座及设于支撑座上的旋转机件，所述旋转机件包括至少两级叶片组，所述第一级叶片组和其他级叶片组分别位于不可串流的进气通道和所述传热通道内，旋转机件的第一级叶片组自抽吸时由进气通道引入的气流中汲取动能，气流通过时对第一级叶片组施加的力量带动整个旋转机件发生旋转，同时，位于旋转机件上的其他级叶片组在旋转时迫使其他级叶片组附近的热气流在传热通道内发生对流，从而将制热腔内产生的热流体导流至加热腔附近进行热传导。3.如权利要求2所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于:所述制热腔设于远口端组件内，所述远口端组件还包括与制热腔隔离的进气腔，所述进气腔用于抽吸时通入外界空气，所述进气腔通过导流组件与所述加热腔连通形成所述进气通道，所述加热腔设于近口端组件内，所述近口端组件还包括与加热腔隔离但可导热的热力腔，所述制热腔通过导流组件与热力腔连通形成所述传热通道，抽吸时外界空气由进气腔吸入，经导流组件流入加热腔内，气流经过进气通道时带动第一级叶片组旋转，进而带动其他级叶片组旋转，使位于制热腔的热气流通过导流组件对流至热力腔，热力腔将热量传递给加热腔内的烟草制品，烟草制品受热产生的烟雾由导流组件流入加热腔的气流带动吸入口中。4.如权利要求3所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于：导流组件中的支撑座包括中心环以及次级环，旋转机件包括二级叶组、一级叶组，次级环位于中心环外围，一级叶组设于中心环与次级环之间，二级叶组设于次级环外壁，所述次级环将导流组件的工作空间分隔为两部分：导流组件的次级环与中部外壳之间的空间形成一级空间，中心环和次级环所夹空间形成二级空间；所述进气通道由远口端组件的进气腔、导流组件的一级空间和近口端组件的加热腔构成，所述传热通道由远口端组件的制热腔、导流组件的二级空间和近口端组件的热力腔构成。5.如权利要求4所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于:所述远口端组件的一端设有支撑轴，所述导流组件的中心环内可嵌入所述支撑轴，并以所述支撑轴为轴心旋转运动。6.如权利要求5所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于:所述支撑轴是从远口端组件的内底面向外延伸的圆柱轴。7.如权利要求3所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于:远口端组件与近口端组件之间设有中部外壳，所述导流组件包含于中部外壳内部，且可在中部外壳内轴向旋转，导流组件的外周面与中部外壳的内壁之间留有间隙。8.如权利要求7所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于：中部外壳与近口端组件和远口端组件之间采用胶接、焊接或者卡扣方式固定。9.如权利要求5所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于:所述制热腔和所述进气腔都是开放式空间，具有吸引外界空气的入口和联通导流组件的出口，所述出口包括设于导流组件对接桐的第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔与支撑轴的径向距离不相等，并且第二通孔绕支撑轴旋转扫过的面积不与第一通孔相交，导流组件的一级空间和二级空间分别与第一通孔和第二通孔联通。10.如权利要求4所述的屏蔽热源尾气的烘焙型吸烟装置，其特征在于:所述近口端组由薄壁分隔为加热腔和热力腔，加热腔的外端设有开口以插入烟草制品，所述近口端组件靠近导流组件的一侧设有第三通孔和第四通孔，加热腔通过第三通孔与导流组件的一级空间相联通，热力腔通过第四通孔与导流组件的二级空间相联通。

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