一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種非燃燒煙的加熱電控系統，一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，該系統包括控制器、溫度采集單元、人機交互和傳感單元與供電電源；控制器包括CPU單元和功率調節器，CPU單元連接功率調節器，功率調節器分別連接至分段式加熱非燃燒煙的各個加熱元件控制各個加熱元件依次加熱；溫度采集單元包括多個溫度傳感器和溫度信號處理器，多個溫度傳感器分別設置在各個加熱元件上，并分別連接到溫度信號處理器，溫度信號處理器將采集的溫度信號傳送給CPU單元；人機交互和傳感單元包括氣流傳感器，氣流傳感器與CPU單元相連接用于控制加熱元件的開啟。本實用新型可以實現不同抽吸口數間煙氣量基本一致，并且通過氣流傳感器可以感知人抽吸動作實現自動開啟加熱器。
【專利說明】一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及新型卷煙【技術領域】，具體涉及一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統。
【背景技術】
[0002]傳統卷煙作為煙草消費的主流產品形式，已有100多年的歷史。隨著人們生活方式和消費觀念的轉變、科學技術的快速進步和商品升級換代速度的不斷加快，煙草消費者的需求和關注點不斷變化，同時受到煙草控制、社會輿論等因素的影響，傳統卷煙的發展受到制約，新型卷煙的出現已經成為必然。
[0003]研究表明卷煙燃燒產生的卷煙煙霧對非吸煙人群危害巨大，并且，由吸煙造成的火災難以杜絕。尼古丁和多數煙草致香成分在200-500攝氏度就可以轉移到煙氣中，常規卷煙燃燒溫度在800攝氏度以上，如果把卷煙受熱溫度降低到500攝氏度以下，煙氣多種有害成分可以大幅度降低，同時香味成分受到的影響相對較小。因此，研究一種避免煙絲燃燒又滿足消費者需求的加熱非燃燒卷煙吸煙裝置非常有意義。
[0004]目前，市場出現的低溫卷煙通過加熱不燃燒煙草的方式向人體傳送尼古丁和香味，其裝填的是煙草物質。低溫卷煙產品改變了傳統卷煙燃燒采取可見煙霧，采用“加熱不燃燒”的方式。相關研究表明，在500°C以下的較低溫度下，只加熱但不燃燒煙草，尼古丁和部分煙草香味成分就可改轉移到煙氣中。與傳統卷煙相比，低溫卷煙能夠整體大幅度降低焦油和有害成分的釋放量。同時，基本沒有側流煙氣，對他人、環境的危害很小。
[0005]目前，國際上已經上市或正在研發的低溫卷煙主要有:電加熱低溫卷煙、燃料加熱低溫卷煙和化學加熱低溫卷煙。電加熱低溫卷煙，即以電力為熱源，加熱煙草物質，產生尼古丁煙霧。燃料加熱低溫卷煙，即以外加燃料塊為熱源，加熱煙草物質產生尼古丁煙霧。化學加熱低溫卷煙，即利用化學反應器作為熱源進行加熱。
[0006]菲利普莫里斯生產公司申請了 一種香煙制品申請號:89104827.8申請日:1989-07-21,其中一個碳質熱源燃燒產生的熱傳遞給香料段，而產生出加香煙霧，炭質熱源和香料段裝在一個不燃的圓柱形空心陶瓷套管內。香煙制品基本上不產生外溢的煙。熱源發出的熱通過對流和輻射傳遞，該專利采用炭棒作為加熱源。
[0007]菲利普莫里斯生產公司另外還申請了一種用于將煙草香味送給吸煙者的至少具有一個電加熱器的吸煙系統的煙卷申請號:94102530.6申請日:1994-02-25所述煙卷包括:一個承載管，所述承載管具有縱向相互分開的第一和第二端部和具有第一和第二表面，第一表面在第一和第二端部之間圍出一個腔，第二表面有一個用來貼靠在一個電加熱器上的區域；以及一層煙香物質層，所述煙香物質層配置在承載管第一表面上，在受到加熱時在腔內產生送給吸煙者的煙草香味，其中所述承載管和煙香物質層允許橫向氣流流入腔內，該專利采用電加熱的方式。
[0008]對于上述的低溫卷煙在抽吸時，總粒相物在最初抽吸期間較低，但其趨于逐步提高直至最終，給消費者帶來煙氣強度逐漸增加的感覺；加熱腔采取一體式加熱方式抽吸常規卷煙時，煙氣起始極弱，而后迅速上升，然后隨著抽吸口數的增加，煙氣量顯著降低。這主要是因為其利用前幾口抽吸達到最佳溫度，使煙草制品產生高濃度氣溶膠，然而隨著抽吸進程，氣溶膠產生殆盡。與常規卷煙相比，煙氣釋放量不可控，不同抽吸口數之間感官差異較大，吸食后期，感官特性趨于減弱。另外，過早加熱卷煙未加熱部位會導致產生部分煙霧或使卷煙該部位由于受熱引起熱致降解，改變自身品質；重新加熱先前受熱過的部位會導致產生不愉快的氣味或有害成分。

【發明內容】

[0009]為了解決上述的技術問題，本實用新型的目的是提供一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，該系統可以通過CPU單元控制分段式加熱非燃燒煙的各個加熱元件控制各個加熱元件依次加熱，可以實現不同抽吸口數間煙氣量基本一致。
[0010]為了實現上述的目的，本實用新型采用了以下的技術方案:
[0011]一種非燃燒煙的加熱電控系統，該系統包括控制器、溫度采集單元、人機交互和傳感單元與供電電源；所述的控制器包括CPU單元和功率調節器，CPU單元連接功率調節器，功率調節器分別連接至分段式加熱非燃燒煙的各個加熱元件控制各個加熱元件依次加熱；所述的溫度采集單元包括多個溫度傳感器和溫度信號處理器，多個溫度傳感器分別設置在各個加熱元件上，并分別連接到溫度信號處理器，溫度信號處理器連接CPU單元將采集的溫度信號傳送給CPU單元；人機交互和傳感單元包括氣流傳感器，氣流傳感器與所述的CPU單元相連接用于控制加熱元件的開啟。
[0012]作為優選，所述的功率調節器通過PID接口與CPU單元相連接。
[0013]作為優選，所述的溫度傳感器采用環形的卡圈式熱電偶。
[0014]作為優選，所述的溫度信號處理器通過SPI接口連接所述的CPU單元。
[0015]作為優選，所述的人機交互和傳感單元還包括開關按鈕和顯示單元，開關按鈕和顯示單元均通過IO接口與CPU單元相連接。作為再優選，所述的顯示單元采用觸摸液晶顯示屏。
[0016]作為優選，所述的供電電源為電池，電池連接設置有電池電量檢測單元，電池電量檢測單元通過SPI接口連接所述的CPU單元。
[0017]本實用新型由于采用了上述的技術方案，該系統可以通過CPU單元控制分段式加熱非燃燒煙的各個加熱元件控制各個加熱元件依次加熱，可以實現不同抽吸口數間煙氣量基本一致，并且通過氣流傳感器可以感知人抽吸動作實現自動開啟加熱器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型分段式加熱非燃燒吸煙裝置的外部結構示意圖。
[0019]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0020]圖3為本實用新型的加熱段的結構示意圖。
[0021]圖4為本實用新型控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做一個詳細的說明。[0023]如圖1、圖2所示的一種分段式加熱非燃燒吸煙裝置，該吸煙裝置由控制系統、力口熱段1、控制段2和電源段3構成，加熱段1、控制段2和電源段3依次連接成一體，所述的控制系統包括人機交互和傳感單元、控制器21與電源，電源為充電電池，充電電池連接控制器21。如圖2所示，外殼體11的前端設置有供煙草制品插入的進煙口 20，外殼體的后端連接設有進氣孔19，控制段2內設置有氣流通道22，氣流通道22與所述的進氣孔19相連通，同時在控制段2和電源段3之間還設置有透氣段5，透氣段5的側壁周向設有多個透氣孔51，透氣孔51與所述的氣流通道22相連通。
[0024]如圖3所示，所述的加熱段I包括外殼體11、隔熱套12和分段式加熱器13，分段式加熱器13設置在外殼體11內，隔熱套12設置在分段式加熱器13與外殼體11之間；所述的隔熱套12采用納米氣凝膠隔熱氈，外殼體11采用聚醚醚酮樹脂。所述的分段式加熱器13包括6?8個中空加熱元件18，中空加熱元件18選用陶瓷加熱器或電加熱器，陶瓷加熱器或電加熱器的內壁設置有導熱隔離鍍膜，陶瓷加熱器或電加熱器的工作溫度為200-500攝氏度，在兩個中空加熱元件18之間均設置有第一絕緣隔熱墊圈14，6?8個中空加熱元件18與所述的第一絕緣隔熱墊圈14構成筒狀整體，筒狀整體中空構成容置煙草制品的加熱腔10，加熱腔10的前端與所述的進煙口 20相連通，加熱腔10的后端與進氣孔19相連通。所述的外殼體11的內端部設置連接端頭4，連接端頭4封閉外殼體11的內腔，所述的進氣孔19設置在連接端頭4軸向中部，所述的分段式加熱器13與連接端頭4之間設置有第二絕緣隔熱墊圈15。所述的隔熱套12為桶狀包裹設置在分段式加熱器13的外側，隔熱套12的外側與分段式加熱器13之間設置有第三絕緣隔熱墊圈16。
[0025]如圖2所示的所述的控制段2設置有內腔體，內腔體設置所述的控制器21。如圖4所示，所述的控制器21包括CPU單元、溫度信號處理器和功率調節器，CPU單元通過PID接口連接功率調節器，功率調節器連接至各個中空加熱元件18控制多個中空加熱元件18依軸向順序加熱。如圖3所示，中空加熱元件18分別設置有環形的卡圈式熱電偶17，環形的卡圈式熱電偶17連接溫度信號處理器，溫度信號處理器通過SPI接口與所述的CPU單元相連接。所述人機交互和傳感單元連接所述的控制器21，人機交互和傳感單元包括所述的氣流傳感器7、開關按鈕和顯示單元，氣流傳感器7設置在氣流通道22的內壁，氣流傳感器
7、開關按鈕和顯示單元均通過IO接口與CPU單元相連接。所述的充電電池還連接設置有電池電量檢測單元，電池電量檢測單元通過SPI接口連接所述的CPU單元。
[0026]本實用新型使用的時候，將卷煙10煙絲段置入待加熱腔10，打開控制開關6，在人體通過卷煙濾嘴抽吸的過程中，氣流經過進氣孔19流入加熱腔10中，氣流傳感器7感應到人體在卷煙濾嘴抽吸時產生的氣流壓力，通過控制器21，啟動分段式加熱器13，采用軸向逐次加熱順序，將待吸食卷煙指定部位加熱到200-500攝氏度，在氣流的作用下，卷煙制品中特有的致香成分，隨氣流流經卷煙濾嘴進入口腔，從而確保消費者獲得煙草特征感受。
【權利要求】
1.一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，其特征在于:該系統包括控制器、溫度采集單元、人機交互和傳感單元與供電電源；所述的控制器包括CPU單元和功率調節器，CPU單元連接功率調節器，功率調節器分別連接至分段式加熱非燃燒煙的各個加熱元件控制各個加熱元件依次加熱；所述的溫度采集單元包括多個溫度傳感器和溫度信號處理器，多個溫度傳感器分別設置在各個加熱元件上，并分別連接到溫度信號處理器，溫度信號處理器連接CPU單元將采集的溫度信號傳送給CPU單元；人機交互和傳感單元包括氣流傳感器，氣流傳感器與所述的CPU單元相連接用于控制加熱元件的開啟。
2.根據權利要求1所述的一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，其特征在于:功率調節器通過PID接口與CPU單元相連接。
3.根據權利要求1所述的一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，其特征在于:溫度傳感器采用環形的卡圈式熱電偶。
4.根據權利要求1所述的一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，其特征在于:溫度信號處理器通過SPI接口連接所述的CPU單元。
5.根據權利要求1所述的一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，其特征在于--人機交互和傳感單元還包括開關按鈕和顯示單元，開關按鈕和顯示單元均通過IO接口與CPU單元相連接。
6.根據權利要求5所述的一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，其特征在于:所述的顯示單元采用觸摸液晶顯示屏。
7.根據權利要求1所述的一種用于分段式加熱非燃燒煙的電控系統，其特征在于:所述的供電電源為電池，電池連接設置有電池電量檢測單元，電池電量檢測單元通過SPI接口連接所述的CPU單元。
【文檔編號】A24F13/00GK203748662SQ201320828081
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】周國俊, 儲國海, 蔣志才, 丁雪, 黃華, 徐建, 沈凱, 周煒, 方婷, 孫祺 申請人:浙江中煙工業有限責任公司