CN116889295A - 一种加热不燃烧装置 - Google Patents

Abstract

一种加热不燃烧装置，包括用于对烟支进行加热的加热装置以及用于对烟支加热后产生的至少部分气体进行吸附的吸附模块。通过设置吸附模块，对烟支烘烤过程中逸出的烟气进行选择性吸收处理，主要是对水蒸气等小分子气体进行吸收。烟气中的一部分水蒸气被吸附模块吸收，在吸烟过程中不再释放，减缓了烟气烫嘴现象；一部分水蒸气被吸附模块吸收后，在抽吸后期由于所处温度升高，在抽吸时又被重新释放出来进入烟气中，减缓烟气口感过于干燥的现象。

Description

一种加热不燃烧装置

技术领域

本发明涉及加热装置领域，具体涉及一种加热不燃烧装置。

背景技术

加热不燃烧电子烟烟弹含有大量的水分，加热过程中水蒸气蒸发潜热在所有挥发组分总的蒸发潜热中占据极高比例(见下表1，表2)。

现有的加热不燃烧装置缺乏对烟支水分的有效管理，水蒸气的释放较为集中(烟支抽吸前期烟气中包含大量的水蒸气，后期烟气中水蒸气含量骤减)，往往导致烟支抽吸前期烟气烫嘴、后期发干，影响口感体验。

水蒸气的潜热被人体口腔、烟支滤嘴、或者烟支底部通道的内壁吸收，这部分热量没有得到有效利用。

表1烟支内几种常见物质的蒸发潜热列表

物质	蒸发潜热(KJ/Kg，1013hPa)
		水蒸气	2260.4(100℃)，2427.9(30℃)
甘油	663.1
		丙二醇	707
尼古丁	474-567

表2某商品化的加热不燃烧烟弹的烟草段成分组成示例

物质	质量比例
		水蒸气	14-16％
甘油	11-14％
		丙二醇	0.4-0.6％
尼古丁	1.8-2.5％

发明内容

在一实施例中，提供一种加热不燃烧装置，包括用于对气溶胶生成基质进行加热的加热装置以及用于对气溶胶生成基质加热后产生的至少部分气体进行吸附的吸附模块。气溶胶生成基质可以是烟支。

在一实施例中，所述吸附模块中的吸附材料包括分子筛。

在一实施例中，所述分子筛包括分子筛、/>分子筛、/>分子筛、13X分子筛、13X-APG分子筛、XH分子筛中的至少一种。

在一实施例中，所述分子筛包括银基分子筛。

在一实施例中，所述加热装置具有用于容纳并加热气溶胶生成基质的加热室，所述吸附模块位于加热室的内壁加热室。吸附模块可以位于加热室的底部或侧壁，可以环设于气溶胶生成基质的至少部分外壁。

在一实施例中，装入所述加热室的气溶胶生成基质与所述吸附模块之间具有间隙，或与所述吸附模块直接接触加热室。

在一实施例中，所述加热室内设有支撑件，用于支撑所述吸附模块。

在一实施例中，所述吸附模块包含容器，所述容器内装有吸附剂。

在一实施例中，所述容器的至少部分表面具有透气孔。

依据上述实施例的加热不燃烧装置，通过设置吸附模块，对气溶胶生成基质烘烤过程中逸出的气溶胶进行选择性吸收处理，主要是对水蒸气等小分子气体进行吸收。气溶胶中的一部分水蒸气被吸附模块吸收，在吸烟过程中不再释放，减缓了烟气烫嘴现象；一部分水蒸气被吸附模块吸收后，在抽吸后期由于所处温度升高，在抽吸时又被重新释放出来进入气溶胶中，减缓气溶胶口感过于干燥。

附图说明

图1为一实施例中烟支与吸附模块直接接触的结构示意图；

图2为一实施例中烟支与吸附模块具有间隙的结构示意图；

图3为一实施例中烟支的下方及侧壁均设有吸附模的结构示意图；

图4为一实施例中侧壁设有吸附模块的烟支的俯视图；

图5为一实施例中装有吸附剂的容器；

图6为一实施例中开设有通孔的吸附模块结构示意图；

图7为一实施例中加热不燃烧装置的结构示意图；

图8为一实施例中加热不燃烧装置的剖视图。

标号说明：

1、吸附模块

2、烟支

11、通孔

12、容器

13、吸附剂

3、加热不燃烧装置

4、加热室

5、支撑件

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一、”“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

在一实施例中，本发明在烟支底部附近(乃至其它部位)设置分子筛吸附模块，对烟支烘烤过程中向底部逸出的烟气进行选择性吸收处理，主要是对水蒸气等小分子气体进行吸收。

在一实施例中，烟气中的一部分水蒸气被吸附模块吸收，在吸烟过程中不再释放，减缓了烟气烫嘴现象；一部分水蒸气被吸附模块吸收后，在抽吸后期由于所处温度升高，在抽吸时又被重新释放出来进入烟气中，减缓烟气口感过于干燥。

在一实施例中，吸附模块吸收水蒸气时所释放的潜热会被用于对进气气流进行预热，进气气流流经吸附模块并且进行较充分地接触、换热，提高能效利用率。

在一实施例中，本发明通过对构成吸附模块的吸附剂种类的优化选择与配比，使得该模块对水蒸气及其潜热能进行高效吸收利用，并且在加热的中后期能较均衡地释放一部分水蒸气使得口感更加柔和。

在一实施例中，吸附模块还可以吸收过度烘烤，甚至阴燃情况下可能产生的少量潜在的甲醛、CO、NO等有害气体。

在一实施例中，分子筛模块的材料可以包括但不限于下表3所示材料。

表3

实施例1

本实施例在烟支底部设置单一吸附模块。

如图1所示，吸附模块1优选与烟支2的底部直接接触。如图2所示，吸附模块1与烟支2之间也可以间隔0.5-3毫米。

吸附模块1的材质包括但不限于银基分子筛、分子筛、13X、13X-APG、/>XH分子筛中的至少一种。烟支受热后释放的气体可被吸附模块部分吸收。吸附模块1中的吸附剂可以是单一的分子筛，也可以是多种分子筛的混合物。

吸附模块为蜂窝孔分子筛圆柱体，或者微孔分子筛圆柱体，或者装载分子筛细颗粒的金属网袋，或者上下面透气的容器，容器中装有的材质可以为银基分子筛。

如图7所示，使用时，将烟支2插入加热不燃烧装置3中，即可抽吸。

如图8所示，加热不燃烧装置3的加热室4内设有支撑件5，用于支撑吸附模块1，插入烟支2后，吸附模块1对进入加热室4的气体起到预热作用，从而降低加热器的热能消耗。当吸附模块1温度较高时，内部的部分水蒸气等释放，避免烟气烫嘴。

如图5所示，可以将吸附剂13装入容器12中。

如图6所示，容器12的至少部分表面设置透气的通孔11，起到增加气体与吸附剂的接触面积的作用，提升吸附效率。

或者，容器12使用耐高温的透气材质，便于吸附剂吸附或释放气体。

可以将吸附剂制成圆柱体等形状，设置于加热室4内。

如图6所示，吸附模块1为具有蜂窝孔的圆柱体时，蜂窝孔圆柱体厚度可以为1-8毫米，圆柱体直径接近所加热烟支的烟草段的直径，蜂窝孔(贯穿孔)孔径可以为0.3-3毫米，孔数可以为1-120个。

吸附模块1可以为微孔陶瓷圆柱体，厚度0.3-8毫米，圆柱体直径接近所加热烟支的烟草段的直径，微孔均匀分布，平均孔径可以为10-100微米，孔隙率可以为30-90％。圆柱体可以为完整的圆柱几何体(圆柱体厚度可以为0.3-6毫米)；也可以是带有若干个盲孔的圆柱体(圆柱体厚度2-8毫米)，盲孔开口端面向烟支底部，盲孔数量接近或者略少于上述蜂窝孔圆柱体的蜂窝孔数量，盲孔直径与上述蜂窝孔孔径接近。

吸附模块1可以为装载细颗粒的收纳金属网袋或者透气容器，细颗粒粒径为0.8-2.5毫米。金属网袋为铜、白铜、铝合金或者银合金的编织物，编织物网孔尺寸小于分子筛颗粒尺寸，以防止任何分子筛颗粒漏出；透气容器至少上下表面透气，可以是打孔的金属箔片(纯铝、铝合金、铜、白铜、银、不锈钢)或者玻璃片(石英玻璃、硼硅玻璃、纳钙硅酸盐玻璃)、陶瓷片(氧化铝、氧化钙)，或者是未打孔的微孔陶瓷片(氧化铝、碳化硅、石英陶瓷，微孔直径约为10-100微米)。

实施例2

本实施例在烟支底部设置混合吸附模块。

在实施例1的基础上，吸附模块采用复合吸附剂材料。复合吸附剂材料的质量配比可以见下表4中3个配比示例。或者其它优选比例，目的在于优化加热周期内吸附模块对于烟气中水蒸气的吸收、释放曲线。使得在加热的前期，吸附模块1对水蒸气的吸收速率更快及吸收总量更多；在加热的中后期(伴随着吸附模块的温度逐渐升高)，吸附模块能够均衡地释放出一部分水蒸气。

表4复合吸气材料的配比示例

实施例3

如图3、图4所示，本实施例在烟支2侧壁周向设置单一/混合吸附模块1。

周向吸附模块优选与烟支中上部(包括烟草段的中上段以及烟草段上方的局部区域)直接接触，优选弧度为360°的完整圆环，在某些实施例中也可以采用半环结构(弧度≤360°的环片)，高度优选2-6毫米。与吸附模块接触的烟支部位，水蒸气可以双向穿透烟支表面逸出到吸附模块而被吸收，或者重新透过烟支表面向烟支内部渗透。烟支表面可以通过打孔或者采用透气材料(可以穿透水蒸气)来实现水蒸气的穿透。吸附模块未吸收的水蒸气，以及在高温下动态解析作用析出的水蒸气不能从背向烟支的一面逸出。

吸附模块1优选为一体化成型的未打孔的烧结体，或者内表面有少量盲孔(或者打通孔后采用金属箔片或玻璃陶瓷涂料对外侧表面进行封孔)的一体化成型烧结体，或者是轮廓形状的容器(外表面不透气、内表面透气)且装载粒径约为0.5-1.5毫米的分子筛颗粒。

吸附剂配方与实施例1或者实施例2相同或相似。

实施例4

如图3、图4所示，本实施例在烟支底部以及周向同时设置单一/混合吸附剂吸附模块。烟支2底部的吸附模块1与烟支2之间可以直接接触或具有间隙。

吸附剂配方与实施例1或者实施例2相同或相似。

实施例5

吸附模块1为分子筛材料镶嵌在金属蜂窝体中。

吸附剂配方与实施例1或者实施例2相同或相似。

实施例6

除了在烟支2的底部设置吸附模块1，额外在烟支内部位于烟草段上部的位置设置分子筛圆环模块；烟草段上方至少存在一处包装材料使得水蒸气可以逸出烟支表面抵达该吸附模块而被吸收。

吸附剂配方与实施例1或者实施例2相同或相似。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (11)

1.一种加热不燃烧装置，其特征在于，包括用于对气溶胶生成基质进行加热的加热装置以及用于对烟支加热后产生的至少部分气体进行吸附的吸附模块。

2.如权利要求1所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述吸附模块中的吸附材料包括分子筛。

3.如权利要求2所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述分子筛包括分子筛、/>分子筛、/>分子筛、13X分子筛、13X-APG分子筛、XH分子筛中的至少一种。

4.如权利要求2所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述分子筛包括银基分子筛。

5.如权利要求1所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述加热装置具有用于容纳并加热气溶胶生成基质的加热室，所述吸附模块位于加热室的内壁。

6.如权利要求5所述的加热不燃烧装置，其特征在于，装入所述加热室的气溶胶生成基质加热室与所述吸附模块之间具有间隙，或与所述吸附模块直接接触。

7.如权利要求5所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述加热室内设有支撑件，用于支撑所述吸附模块。

8.如权利要求1所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述吸附模块包含容器，所述容器内装有吸附剂。

9.如权利要求8所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述容器的至少部分表面具有透气孔。

10.如权利要求1所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述吸附模块为圆柱体。

11.如权利要求1所述的加热不燃烧装置，其特征在于，所述吸附模块环设于气溶胶生成基质的至少部分外壁。