一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统，包括：共轴设置的烟支容纳腔(3)和加热器(6)，加热器(6)的直径为烟支容纳腔(3)直径的71％～98％；位于烟支容纳腔(3)中的多段式加热不燃烧卷烟(5)，其包括从近唇端至远唇端依次连接的冷却过滤段(51)、第一中空管段(52)、发烟段(53)和第二中空管段(54)，冷却过滤段(51)、第一中空管段(52)、发烟段(53)和第二中空管段(54)的外部包裹有薄膜，第二中空管段(54)可容纳直径大于发烟段(53)直径70％的加热器(6)，发烟段(53)包括无序取向的再造烟叶或传统卷烟烟丝中的一种或二者的混合物。本实用新型专利技术系统设计简单，普适性强，生产简便，使用方便，便于推广。

A Multi-stage Heated Non-combustible Cigarette Aerosol Generation System

The utility model relates to a multi-stage heating non-combustible cigarette aerosol generating system, which comprises a coaxially arranged cigarette holding chamber (3) and a heater (6), the diameter of which is 71%-98% of the diameter of the cigarette holding chamber (3), a multi-stage heating non-combustible cigarette (5) located in the cigarette holding chamber (3), and a cooling filter section (51) connected sequentially from the proximal lip end to the distal lip end. The first hollow pipe section (52), the smoking section (53) and the second hollow pipe section (54), the cooling and filtering section (51), the first hollow pipe section (52), the smoking section (53) and the second hollow pipe section (54) are coated with thin films. The second hollow pipe section (54) can accommodate heaters (6) with a diameter greater than 70% of the smoking section (53), and the smoking section (53) includes one or two of the disorderly oriented reconstituted tobacco leaves or traditional tobacco cut. A mixture of the two. The utility model has the advantages of simple system design, strong universality, simple production, convenient use and easy popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统
本技术属于新型烟草烟具领域，涉及一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统。
技术介绍
传统卷烟的燃烧温度一般为900℃左右，燃烧过程中会产生含有有害化学成分(如多环芳烃类)的烟气，还会造成环境污染。最近几十年，世界各大烟草公司都在开发新一代烟草制品或烟草替代品，希望能够在满足消费者需求的基础上最大限度地降低烟草带来的危害。加热不燃烧卷烟是通过加热(温度低于500℃)而非燃烧烟草，烘烤出烟草中的香味物质，因此不会产生卷烟因高温燃烧产生的有害物质和侧流烟气，是未来烟草行业的重要发展方向之一。加热不燃烧卷烟由于是加热负载在烟草薄片上的负载香料产生烟气，其产生原理与传统卷烟有一定的类似之处，因此烟气口感的接受度较好。目前市场化的加热不燃烧卷烟从加热位置分主要分为中心加热型(如IQOS)和周向加热(如GLO)两种；但这两种消费方式的卷烟都存在一些缺陷，使得其在生产和消费中产生了一系列的麻烦：①中心加热型加热不燃烧卷烟由于要插入加热器，就必须要求产生雾化烟气的基质(通常是再造烟叶)沿烟支的径向有序排布，最典型的就是菲莫公司的IQOS系列产品；此外，在基质后端必须设置一个支撑段(通常是一个中心空心的圆管状物)，用以阻止加热器插入是可能带来的基质段后移；②周向加热型加热不燃烧卷烟由于加热器位于烟支外围，烟气不能直接经过加热器，热能利用率较低，导致加热效果不佳，也导致了烟气与传统烟气的差异，并最终影响烟气的感官品质；③两种加热方式消费的卷烟无法混用，导致了消费者在加热装置(烟具)上的投入过大，降低了消费者的消费热情。总的来说，即目前的中心加热型加热不燃烧卷烟的烟支设计要求过于复杂，而周向加热型加热不燃烧卷烟的烟气品质存在一定的缺陷，并且两种烟支无法混用。在这一研究领域PM公司走在了世界的前列，其关于加热不燃烧卷烟发烟装置的加热方式设计的专利覆盖了对加热不燃烧卷烟的中心加热和周向加热。中国加热不燃烧卷烟的研发也日益热门，但总的来说存在以下两点缺点：第一，加热方式受制于PM公司的专利壁垒，很少有真正实用的创新发烟系统设计；第二，在现有PM公司产品的引导下，国产加热不燃烧卷烟的设计基本遵循其结构模式，真正的中式卷烟很少。但随着中国在这一方面研究的深入，近期国内出现了一些以负载了发烟剂的中空管代替PM公司填充发烟基质的产品；这为中国的加热不燃烧卷烟的发烟系统设计提供了突破PM公司专利封锁的契机。本技术即是提供一种用于多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统。
技术实现思路
本技术提供一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统，其有效解决了烟支加热速率慢、只能加热单一种类加热不燃烧卷烟的问题。本技术第一方面涉及一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统，其包括：共轴设置的烟支容纳腔3和加热器6，加热器6的直径为烟支容纳腔3直径的71％～98％；位于烟支容纳腔3中的多段式加热不燃烧卷烟5，其包括从近唇端至远唇端依次连接的冷却过滤段51、第一中空管段52、发烟段53和第二中空管段54，冷却过滤段51、第一中空管段52、发烟段53和第二中空管段54的外部包裹有薄膜，第二中空管段54可容纳直径大于发烟段53直径70％的加热器6，加热器6的长度小于或等于第二中空管段54的长度，发烟段53包括无序取向的再造烟叶或传统卷烟烟丝中的一种或二者的混合物。本技术优选的实施方案中，还包括为加热器6提供电能的电源2和控制其加热的控制器4。该系统的结构示意图如附图1和2所示，附图1为体积较小的系统示意图，当插入卷烟5后，其整体外形与传统卷烟较为相似，可以通过两只手指夹持，从而增强体验感。同时，附图1的这一结构可以通过外接便携式充电器进行充电。相对地，附图2的系统则较大，插入卷烟5后的外形与传统卷烟相差较大，但优点在于备用电池较大，为系统的加热提供更长的加热时间和更强的加热效果。本技术优选的实施方案中，加热器6的形状为圆柱体、圆台体、多棱柱体、正方体或长方体中的一种或多种。本技术优选的实施方案中，加热器6内部为空心或实心，其外表面为封闭式或敞开式。加热器6可以是与烟支容纳腔3的周壁分离的，也可以是设计成一体的结构，使其过剩的热能能够被传导到周壁进行充分利用。本技术优选的实施方案中，加热器6内部为空心、表面为多孔网状结构。本技术优选的实施方案中，电源2为一次性电池或可充电电池。本技术优选的实施方案中，控制器4为手动调节电阻大小控制加热功率的控制器或预先置入升温程序的自动控制器中的一种。本技术优选的实施方案中，加热器6的直径越大，高度越高、表面孔隙越多，其加热效果越好。本技术优选的实施方案中，加热器6为表面具有多孔的空心圆柱体，并与烟支容纳腔3的周壁设计为一体的(如附图5所示)。本技术第二方面涉及一种多段式加热不燃烧卷烟5，其包括从近唇端至远唇端依次连接的冷却过滤段51、第一中空管段52、发烟段53和第二中空管段54，冷却过滤段51、第一中空管段52、发烟段53和第二中空管段54的外部包裹有薄膜，第二中空管段54可容纳直径大于发烟段53直径70％的加热器，加热器的长度小于第二中空管段54的长度，发烟段53包括无序取向的再造烟叶或传统卷烟烟丝中的一种或二者的混合物。本技术优选的实施方案中，第二中空管段54可容纳直径大于发烟段53直径70％的加热器6，增大了加热器6与发烟材料的接触面积，提高烟雾量和烟气产生速度。本技术优选的实施方案中，第二中空管段54上负载有丙二醇，丙二醇在加热器的作用下，受热挥发到流经第二中空管段54中的空气中，增大受热空气流的比热容，大大提高了热空气对发烟段53中发烟材料的加热速度和发烟量。本技术优选的实施方案中，第一中空管段52主要用于阻止加热器在插入到发烟段53中时向靠近冷却过滤段51的方向移动。本技术第一方面中的加热器6的长度小于本技术第二方面中第二中空管段54的长度。本技术优选的实施方案中，冷却过滤段51为立体网状结构或通过发泡技术发泡形成的具有贯通孔的高分子棒状结构。本技术优选的实施方案中，冷却过滤段51为聚乳酸丝束立体网状结构，其纵向孔隙度为50％-90％。冷却过滤段51主要起冷却过滤烟气的作用，其可以是由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)、醋酸纤维素(CA)等丝束加工成的立体网状结构(如传统滤嘴的滤棒结构)的丝束段，也可以是通过发泡技术，发泡形成的具有贯通孔的高分子棒(如爆米花的结构)；冷却过滤段51具有一定的纵向孔隙度。“纵向孔隙度”冷却过滤段51的横截面中未被丝束填充的空间的度量。例如，冷却过滤段51的横截面上有50％的面积未被丝束或发泡材料填充，则孔隙度将为50％；同理，如果横截面完全被丝束或发泡材料填充，则该段的孔隙度为0％。与市售的IQOS卷烟的(可参见专利CN104203015B)，本技术所述的卷烟无需专门的间隔元件，也无需设置专门的冷却元件；此外本技术所制备的多段式加热不燃烧卷烟产生气溶胶的基质材料也无需是径向有序排列，这从制造上大大降低了苛求度，同时也减少了引起产品质量不稳定的因素。本技术第三方面涉及一种多段式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统，其特征在于，包括：共轴设置的烟支容纳腔(3)和加热器(6)，加热器(6)的直径为烟支容纳腔(3)直径的71％～98％；位于烟支容纳腔(3)中的多段式加热不燃烧卷烟(5)，其包括从近唇端至远唇端依次连接的冷却过滤段(51)、第一中空管段(52)、发烟段(53)和第二中空管段(54)，冷却过滤段(51)、第一中空管段(52)、发烟段(53)和第二中空管段(54)的外部包裹有薄膜，第二中空管段(54)可容纳直径大于发烟段(53)直径70％的加热器(6)，加热器(6)的长度小于或等于第二中空管段(54)的长度，发烟段(53)包括无序取向的再造烟叶或传统卷烟烟丝中的一种或二者的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统，其特征在于，包括：共轴设置的烟支容纳腔(3)和加热器(6)，加热器(6)的直径为烟支容纳腔(3)直径的71％～98％；位于烟支容纳腔(3)中的多段式加热不燃烧卷烟(5)，其包括从近唇端至远唇端依次连接的冷却过滤段(51)、第一中空管段(52)、发烟段(53)和第二中空管段(54)，冷却过滤段(51)、第一中空管段(52)、发烟段(53)和第二中空管段(54)的外部包裹有薄膜，第二中空管段(54)可容纳直径大于发烟段(53)直径70％的加热器(6)，加热器(6)的长度小于或等于第二中空管段(54)的长度，发烟段(53)包括无序取向的再造烟叶或传统卷烟烟丝中的一种或二者的混合物。2.根据权利要求1所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统，其特征在于，第二中空管段(54)上负载有香精香料颗粒。3.根据权利要求2所述的多段式加热不燃烧卷烟的气溶胶产生系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：何沛，刘志华，李恒，向能军，刘春波，申钦鹏，尤俊衡，司晓喜，唐石云，张凤梅，朱瑞芝，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：云南,53