冷却元件、降温滤棒和加热不燃烧烟具

文档序号:158084 发布日期:2021-10-29 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 冷却元件、降温滤棒和加热不燃烧烟具 (Cooling element, cooling filter stick and heating non-combustible smoking set ) 是由 张家鑫 周虎 樊秀兰 于 2020-04-29 设计创作,主要内容包括:本发明实施例提供了一种冷却元件、降温滤棒和加热不燃烧烟具,其中,冷却元件包括:壳体,所述壳体开设有相对的进气端口与出气端口;多个降温覆膜,固定在所述壳体内,相邻的两个所述降温覆膜之间具有间隙,所述降温覆膜包括相对设置的第一边沿与第二边沿,所述第一边沿延伸至所述进气端口,所述第二边沿延伸至所述出气端口,所述降温覆膜包括金属箔以及覆盖于所述金属箔的表面的导热薄膜。通过本发明的技术方案,能够提升对流经冷却元件的烟气的降温效果,并防止降温覆膜接触高温烟气后出现相变熔融现象。(The embodiment of the invention provides a cooling element, a cooling filter stick and a smoking set which is not heated to burn, wherein the cooling element comprises: the air inlet port and the air outlet port are opposite to each other; a plurality of cooling tectorial membranes are fixed in the casing, adjacent two the clearance has between the cooling tectorial membrane, the cooling tectorial membrane is including relative first border and the second border that sets up, first border extends to inlet port, the second border extends to outlet port, the cooling tectorial membrane include the foil and cover in the heat conduction film on foil&#39;s surface. Through the technical scheme of the invention, the cooling effect on the flue gas flowing through the cooling element can be improved, and the phenomenon of phase change melting after the cooling film is contacted with the high-temperature flue gas is prevented.)

冷却元件、降温滤棒和加热不燃烧烟具

技术领域

本发明涉及卷烟制品技术领域,具体而言,涉及一种冷却元件、一种降温滤棒和一种加热不燃烧烟具。

背景技术

加热不燃烧卷烟作为新型烟草制品,通过外部加热元件对烟草进行加热,由于烟支中的雾化介质、烟草中的香味成分和外加香通过加热产生,而非通过燃烧产生,因此可大量减少通过传统卷烟中烟草的燃烧和热裂解产生的有害成分,从而能够降低环境烟气的污染。相关技术中,采用聚乳酸薄膜作为冷却元件中的降温覆膜,对烟气进行降温。

由上可知,现有技术采用的降温覆膜的散热系数比较小,对烟气降温的效果不佳;另外,接触高温烟气后出现相变熔融现象,导致烟气通道堵塞,影响烟气的通过甚至烟气量急剧下降。

发明内容

本发明的实施例提供一种冷却元件、降温滤棒和加热不燃烧烟具,以提升降温覆膜对烟气的降温效果的同时,防止接触高温烟气时产生熔融相变。

本发明第一方面的实施例提供了一种加热不燃烧烟具的冷却元件,包括:

壳体,所述壳体开设有相对的进气端口与出气端口;

多个降温覆膜,固定在所述壳体内,相邻的两个所述降温覆膜之间具有间隙,固定在所述壳体内,相邻的两个所述降温覆膜之间具有间隙,所述降温覆膜包括相对设置的第一边沿与第二边沿,所述第一边沿延伸至所述进气端口,所述第二边沿延伸至所述出气端口,所述降温覆膜包括金属箔以及覆盖于所述金属箔的表面的导热薄膜。

可选地,相邻的两个所述降温覆膜平行设置,和/或相邻的两个所述降温覆膜之间具有夹角;

所述降温覆膜还包括相对设置的第三边沿与第四边沿,所述第三边沿延伸至所述壳体的一侧的内壁,所述第四边沿延伸至所述壳体的另一侧的内壁。

可选地,冷却元件还包括:

支架,固定在所述壳体内,所述支架的两端分别延伸至所述进气端口与,所述出气端口,所述支架用于固定所述降温覆膜。

可选地,所述支架包括第一支撑柱,所述第一支撑柱的两端分别设置第一安装部与第二安装部,所述第一安装部与所述进气端口固定连接,所述第二安装部与所述进气端口以及所述出气端口固定连接;

多个所述降温覆膜沿所述第一支撑柱的周向排布;

所述降温覆膜还包括相对设置的第三边沿与第四边沿,所述第三边沿延伸至所述第一支撑柱的外壁,所述第四边沿延伸至所述壳体的内壁。

可选地,所述支架包括第二支撑柱与沿所述第二支撑柱的周向间隔排布的多个支撑板,所述支撑板沿所述第二支撑柱的径向延伸至所述壳体的内壁;

每个所述支撑板上设置有一组所述降温覆膜,每组所述降温覆膜沿所述第二支撑柱的径向间隔排布。

可选地,所述降温覆膜为平面片状结构和/或曲面片状结构。

可选地,所述降温覆膜被配置为管状结构,形成覆膜管,

所述覆膜管的两端分别为所述第一边沿与所述第二边沿,多个所述覆膜管平行设置,

其中,所述覆膜管在所述壳体内的密度为大于或等于60个/mm2,并小于或等于100个/mm2

可选地,所述降温覆膜的数量根据所述降温覆膜的冷却面积和/或重量,以及所述冷却元件的横截面的孔隙度配置,

其中,所述冷却面积大于或等于300mm2/mm,并小于或等于800mm2/mm,所述重量大于或等于1mg/100mm2,并小于或等于10mg/mm2,所述孔隙度大于或等于50%。

可选地,所述降温覆膜的厚度大于或等于20μm,并小于或等于300μm;

所述导热薄膜包括类金刚石膜、或类金刚石膜和聚乳酸膜的复合膜。

本发明第二方面的实施例提供了一种加热不燃烧烟具的降温滤棒,包括:

如本发明第一方面的实施例中任一项所述的冷却元件;

第一中空棒,连接至所述冷却元件的进气端口;

醋纤棒,所述醋纤棒的一端连接至所述冷却元件的出气端口;

第二中空棒,连接至所述醋纤棒的另一端。

可选地,所述第一中空棒的内径大于或等于4mm,并小于或等于5mm;

所述第二中空棒的内径为大于或等于5mm,并小于或等于6mm;

所述冷却元件的长度大于或等于11mm,并小于或等于14mm;

所述冷却元件的外径大于或等于7mm,并小于或等于8mm。

本发明第三方面的实施例提供了一种加热不燃烧烟具,包括:

如本发明第二方面的实施例中任一项所述的降温滤棒;

烟草部,靠近所述第一中空棒设置;

烟嘴部,靠近所述第二中空棒设置;

加热装置,用于对所述烟草部进行加热。

本发明实施例通过采用壳体以及壳体内的多个降温覆膜组合形成加热不燃烧烟具的冷却元件,并且进一步采用金属箔以及覆盖于金属箔表面的导热薄膜制备降温覆膜,由于金属箔具有减少热辐射的特性,而导热薄膜由具有较高的导热率,因此形成的降温覆膜与现有技术中采用聚乳酸薄膜形成的降温覆膜相比,一方面,能够提升对流经冷却元件的烟气的降温效果,以使烟气温度下降到用户适应的温度,另一方面,也能够防止降温覆膜接触高温烟气后出现相变熔融现象,以使加热不燃烧烟具生成足量烟气。

附图说明

图1示出了本发明的实施例的冷却元件的立体结构示意图;

图2示出了根据本发明的第一个实施例的冷却元件的轴向截面图;

图3示出了图2中A-A截面的截面示意图;

图4示出了根据本发明的第二个实施例的冷却元件的轴向截面图;

图5示出了图4中B-B截面的截面示意图;

图6示出了根据本发明的第三个实施例的冷却元件的轴向截面图;

图7示出了图6中C-C截面的截面示意图;

图8示出了根据本发明的第四个实施例的冷却元件的轴向截面图;

图9示出了图8中D-D截面的截面示意图;

图10示出了根据本发明的第一个实施例的降温滤棒的轴向截面图;

图11示出了根据本发明的第二个实施例的降温滤棒的轴向截面图;

图12示出了根据本发明的第三个实施例的降温滤棒的轴向截面图;

图13示出了根据本发明的第四个实施例的降温滤棒的轴向截面图。

其中,图1至图13中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

10冷却元件,102壳体,104降温覆膜,104A第一种降温覆膜,104B第一种降温覆膜,104B第一种降温覆膜,104B第一种降温覆膜,106第一种支架,108第二种支架,20第一中空棒,30醋纤棒,40第二中空棒。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图13描述根据本发明的一些实施例。

如图1所示,本发明实施例提供了一种加热不燃烧烟具的冷却元件,包括:壳体102与多个降温覆膜104。

壳体102开设有相对的进气端口与出气端口。

其中,通过开设进气端口与出气端口,使壳体102的内部形成烟气的流动。

另外,壳体102具体可以为横截面恒定的壳体102,比如横截面为长方形、圆形、椭圆形、正多边形等。

优选地,横截面为圆形,即壳体102为圆筒状壳体102。

多个降温覆膜104固定在壳体102内,相邻的两个降温覆膜104之间具有间隙,降温覆膜104中包括相对设置的第一边沿与第二边沿,第一边沿延伸至进气端口,第二边沿延伸至出气端口,降温覆膜104包括金属箔以及覆盖于金属箔的表面的导热薄膜。

其中,在圆筒状壳体102中,降温覆膜104中相对设置的第一边沿与第二边沿分别延伸至进气端口延伸至出气端口,可以理解为降温覆膜104沿圆筒状壳体102的轴向延伸。

相邻的两个降温覆膜104之间具有间隙,至少包括以下两种实现方式,第一种,两个降温覆膜104平行设置,即间隙为定值,第二种,两个降温覆膜104具有夹角,即两个降温覆膜104具有共同的连接端,或两个降温覆膜104的延长区域具有交集,即间隙为变量。

另外,降温覆膜104的厚度大于或等于20μm,并小于或等于300μm;金属箔可以是铝箔、铜箔、锡箔等,金属箔的厚度在7μm-150μm之间,导热薄膜可以为类金刚石膜、以及类金刚石膜和聚乳酸膜形成的复合膜中的一种或两种,类金刚石膜的厚度可以在3μm-50μm之间,聚乳酸膜的厚度可以在10μm-200μm。

本发明实施例提供的冷却元件,通过采用壳体以及壳体内的多个降温覆膜组合形成加热不燃烧烟具的冷却元件,并且进一步采用金属箔以及覆盖于金属箔表面的导热薄膜制备降温覆膜,由于金属箔具有减少热辐射的特性,而导热薄膜由具有较高的导热率,因此形成的降温覆膜与现有技术中采用聚乳酸薄膜形成的降温覆膜相比,一方面,能够提升对流经冷却元件的烟气的降温效果,以使烟气温度下降到用户适应的温度,另一方面,也能够防止降温覆膜接触高温烟气后出现相变熔融现象,以使加热不燃烧烟具生成足量烟气。

实施例一:

如图2所示,本发明实施例提供了第一种加热不燃烧烟具的冷却元件,包括:壳体102与多个降温覆膜104A,前述对壳体102与降温覆膜104A的限定,在此不再赘述。

降温覆膜104A为平面片状结构和/或曲面片状结构,降温覆膜104A上包括相对设置的第三边沿与第四边沿,第三边沿延伸至壳体102的一侧的内壁,第四边沿延伸至壳体102的另一侧的内壁。

冷却元件由具有降温功能的降温覆膜104A,降温覆膜104A由金属箔与覆盖其上的类金刚石膜组成,如图3所示,冷却元件的棒状结构由冷却元件的壳体102和设置与壳体102内的多层降温覆膜104A通过间隔排列组成,任意相邻的两层降温覆膜104A之间的间距相等。

金属箔的厚度约为80μm,类金刚石膜的厚度约为20μm,整个降温覆膜104A的厚度是100μm,相邻的两层降温覆膜104A的间距在80μmμm-160μm之间。冷却元件的冷却面积每毫米在400mm2-800mm2之间。

冷却元件横截面的孔隙度大于50%,使烟气从冷却元件的上游端部至冷却元件的下游端部存在较低的阻力。

本发明实施例提供的冷却元件,一方面,其结构与制备方法均比较简单,不需要复杂工艺和昂贵的设备,从而使具有该冷却元件的烟具的制备方法简单,另一方面,通过采用高导热系数的类金刚石膜,能够提升对烟气的冷却效果,再一方面,该降温覆膜的布设方式,使烟气容易在空腔内形成湍流,延长与降温覆膜的接触时间,以提升对烟气的降温效率,从而提升烟气抽吸的舒适感和满足感,又一方面,由于该冷却元件的降温效果大大提升,因此能够缩短冷却元件的长度和/或减小冷却元件的体积,从而实现对烟具整体长度和体积的小型化优化。

可选地,冷却元件还包括:支架,固定在壳体102内,支架的两端分别延伸至进气端口与,出气端口,支架用于固定降温覆膜。

实施例二:

如图4所示,本发明实施例提供了第二种加热不燃烧烟具的冷却元件,包括:壳体102、多个降温覆膜104B与第一种支架106,前述对壳体与降温覆膜的限定,在此不再赘述。

如图5所示,第一种支架106包括第一支撑柱,第一支撑柱的两端分别设置第一安装部与第二安装部(图中未示出),第一安装部与进气端口固定连接,第二安装部与出气端口固定连接,多个降温覆膜104B沿第一支撑柱的周向排布,降温覆膜104B还包括相对设置的第三边沿与第四边沿,第三边沿延伸至第一支撑柱的外壁,第四边沿延伸至壳体102的内壁。

优选地,在圆筒状壳体102中,第一支撑柱与圆筒状壳体102的轴心重合,该结构下,多个降温覆膜104B的结构可以相同。

冷却元件由壳体102和第一种支架106和降温覆膜104B组成,降温覆膜104B由金属箔与覆盖其上的类金刚石膜以及聚乳酸薄膜组成,冷却元件是由冷却元件的壳体102、处于冷却元件中间的第一种支架106和围绕第一种支架106环形阵列的降温覆膜104B形成的棒状结构。

金属箔的厚度约为120μm,类金刚石膜厚度为20μm,聚乳酸膜的厚度为50μm整个降温覆膜104B的厚度是190μm。

冷却元件的冷却面积在每毫米600mm2-800mm2之间。

冷却元件横截面的孔隙度大于50%,使烟气从冷却元件的上游端部至冷却元件的下游端部存在较低的阻力。

本发明实施例提供的冷却元件,一方面,其结构与制备方法均比较简单,不需要复杂工艺和昂贵的设备,从而使具有该冷却元件的烟具的制备方法简单,另一方面,采用了高导热系数的金刚石膜和聚乳酸复合膜,降温覆膜采用特殊的环形阵列结构,有利于提升冷却效果,再一方面,该降温覆膜的布设方式,也能够使烟气容易在空腔内形成湍流,延长与降温覆膜的接触时间,以提升对烟气的降温效率,从而提升烟气抽吸的舒适感和满足感,又一方面,由于该冷却元件的降温效果大大提升,因此也能够缩短冷却元件的长度和/或减小冷却元件的体积,从而实现对烟具整体长度和体积的小型化优化。

实施例三:

如图6本发明实施例提供了第三种加热不燃烧烟具的冷却元件,包括:壳体102、多个降温覆膜104C,前述对壳体与降温覆膜的限定,在此不再赘述。

如图7所示,冷却元件还包括第二种支架108,包括第二支撑柱1082与沿所述第二支撑柱的周向间隔排布的多个支撑板1084,支撑板沿所述第二支撑柱的径向延伸至壳体102的内壁。

每个支撑板上设置有一组降温覆膜104C,每组降温覆膜104C沿径向间隔排布。

优选地,在圆筒状壳体102中,第二支撑柱1082与圆筒状壳体102的轴心重合。

冷却元件由壳体102和第二种支架108和降温覆膜104C组成,降温覆膜104C由金属箔与覆盖其上的类金刚石膜组成,冷却元件的棒状结构由冷却元件的壳体102和第二种支架108以及固定在第二种支架108上环形间隔层叠的多层降温覆膜104C组成,相邻的两层环形降温覆膜104C之间具有间距,间距在20μm-60μm之间。

金属箔的厚度约为120μm,类金刚石膜厚度为20μm,整个降温覆膜104C的厚度是140μm。冷却元件的冷却面积每毫米在500mm2-800mm2之间。

冷却元件横截面的孔隙度大于50%,使烟气从冷却元件的上游端部至冷却元件的下游端部存在较低的阻力。

本发明实施例提供的冷却元件,一方面,其结构与制备方法均比较简单,不需要复杂工艺和昂贵的设备,从而使具有该冷却元件的烟具的制备方法简单,另一方面,通过采用高导热系数的类金刚石膜,能够提升对烟气的冷却效果,再一方面,烟气容易在环形状的空腔内形成湍流,与材料的接触时间长,降温效率显著提高,从而提升烟气抽吸的舒适感和满足感,又一方面,由于该冷却元件的降温效果大大提升,因此能够缩短冷却元件的长度和/或减小冷却元件的体积,从而实现对烟具整体长度和体积的小型化优化。

实施例四:

如图8所示,本发明实施例提供了第四种加热不燃烧烟具的冷却元件,包括:壳体102与多个降温覆膜,前述对壳体102与降温覆膜的限定,在此不再赘述。

其中,降温覆膜被配置为管状结构,形成覆膜管104D,覆膜管的两端分别为第一边沿与第二边沿,多个覆膜管平行设置。

覆膜管在壳体102内的密度为大于或等于60个/mm2,并小于或等于100个/mm2

冷却元件由壳体102和覆膜管104D组成,覆膜管104D是由金属箔与覆盖其上的类金刚石膜形成薄膜后,再由薄膜形成的微管结构,如图9所示,冷却元件的棒状结构由冷却元件的壳体102和多个覆膜管104D排列组成的棒状结构,相邻的覆膜管104D之间具有间距。

金属箔的厚度约为120μm,类金刚石膜厚度为20μm,整个降温覆膜的厚度是140μm,冷却元件的冷却面积每毫米在300mm-800mm2之间。

冷却元件横截面的孔隙度大于50%,使烟气从冷却元件的上游端部至冷却元件的下游端部存在较低的阻力。

本发明实施例提供的冷却元件,一方面,其结构与制备方法均比较简单,不需要复杂工艺和昂贵的设备,从而使具有该冷却元件的烟具的制备方法简单,另一方面,通过采用高导热系数的类金刚石膜,能够提升对烟气的冷却效果,再一方面,该降温覆膜的布设方式,能够在保持较大的孔隙度的同时,增大暴露的冷却面积,延长与降温覆膜的接触时间,以提升对烟气的降温效率,从而提升烟气抽吸的舒适感和满足感,又一方面,由于该冷却元件的降温效果大大提升,因此能够缩短冷却元件的长度和/或减小冷却元件的体积,从而实现对烟具整体长度和体积的小型化优化。

可选地,降温覆膜的数量根据降温覆膜的冷却面积和/或重量,以及冷却元件的横截面的孔隙度配置,

其中,冷却面积大于或等于300mm2/mm,并小于或等于800mm2/mm,重量大于或等于1mg/100mm2,并小于或等于10mg/mm2,孔隙度大于或等于50%。

根据以上实施例的描述,冷却元件由外壳部件和由降温覆膜制作成的具有一定结构形态的部件组合成的棒状结构,冷却元件的结构可以是降温覆膜平行聚集成的棒状结构,也可以是有多个小棒状覆膜结构排列组成的棒状结构,还可以是降温覆膜环形阵列形成的棒状结构,总之冷却元件的结构设计需要满足冷却元件的冷却面积每毫米在300mm2-1000mm2之间,或者每毫克重10mm2到100mm2之间。同时冷却元件还提供空气通过条棒的较低的阻力。冷却元件并不显著地影响烟气的吸阻,从冷却元件的进气端口至冷却元件的出气端口存在低压降。为了实现这一点,优选的是,冷却元件的结构设计和仿真分析使冷却元件横截面的孔隙度大于50%,并且通过冷却元件的气流路径为相对不受阻碍的。冷却元件的纵向孔隙度可由形成冷却元件的材料的横截面面积与烟气生成物品的、在包含有烟气冷却元件的部分处的内部横截面面积的比率限定。

如图10至13所示,本发明实施例提供了一种加热不燃烧烟具的降温滤棒,包括:冷却元件、第一中空棒20、醋纤棒30与第二中空棒40。

其中,图10示出的降温滤棒包括上述实施例一限定的冷却元件10A。

图11示出的降温滤棒包括上述实施例二限定的冷却元件10B。

图12示出的降温滤棒包括上述实施例三限定的冷却元件10C。

图13示出的降温滤棒包括上述实施例四限定的冷却元件10D。

具体连接方式包括:第一中空棒20连接至冷却元件10的进气端口,醋纤棒30,醋纤棒30的一端连接至冷却元件10的出气端口,第二中空棒40,连接至醋纤棒30的另一端。

用该烟具抽吸时第二中空棒40末端烟气平均温度为35℃-38℃之间。适合身体最合适的温度。

该烟具的第一中空棒20是采用能够耐受的150℃的聚丁二酸丁二醇酯通过注塑挤出工艺制得的中空管,该中空管的壁厚为0.5±0.05mm。

其中,第一中空棒20的内径大于或等于4mm,并小于或等于5mm,第二中空棒40的内径为大于或等于5mm,并小于或等于6mm,冷却元件10的长度大于或等于11mm,并小于或等于14mm,冷却元件10的外径大于或等于7mm,并小于或等于8mm。

本发明实施例提供了一种加热不燃烧烟具,包括:降温滤棒、烟草部、烟嘴部与加热装置。

其中,降温滤棒的具体结构在上述实施例中进行了具体描述,在此不再赘述,烟草部靠近第一中空棒设置,烟嘴部,靠近第二中空棒设置,加热装置,用于对烟草部进行加热。

在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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