一种电磁感应加热不燃烧烟具的制作方法

本发明涉及一种电磁感应加热不燃烧烟具，属于加热不燃烧卷烟技术领域。

背景技术：

随着全球控烟力度的不断加大，消费者对吸烟的安全意识的提高，众多烟草公司纷纷将对新型烟草制品的研发视为战略突破口。新型卷烟与传统卷烟相比，其只对烟草材料或烟草提取物加热而非燃烧，新型卷烟加热温度一般在300℃左右，而传统卷烟其燃烧时温度可达到800℃，相较于传统卷烟，新型卷烟制品烟气释放的有害物质大大减少，通过对新型烟草制品的加热使其释放出挥发性香味成分，能提供消费者一定的烟草特征感受。

目前新型烟草制品的加热方式主要以电阻丝通电后自身发热的加热方式为主，这种加热方式存在发热不均匀、控温精度欠佳、制作工艺复杂等难以规避的技术缺陷。

技术实现要素：

本发明提供了一种电磁感应加热不燃烧烟具，通过电磁感应加热方式实现烟草加热，再进一步地，通过合理的合成及连接搭建了适用于不同烟支加工配方的电磁感应加热平台。

本发明的技术方案是：一种电磁感应加热不燃烧烟具，包括外壳体，沿外壳体自下而上设有电源系统100、控制电路板200、烟雾发生器300和卷烟烟支400四个部分；电源系统100用于供电，卷烟烟支400一端伸入烟雾发生器300中，控制电路板200用于控制烟雾发生器300中电磁感应线圈绕组304的接通组数。

所述电源系统100包括有锂电池101、逆变电路102、usb充电口103；其中锂电池101位于外壳体的下侧，逆变电路102位于锂电池101的上端，usb充电口103处于锂电池101的下端，锂电池101通过逆变电路102将直流电转换成交流电，逆变电路102连接控制电路板200，锂电池101通过usb充电口103进行充电。

所述控制电路板200包括触点开关201、led显示屏202、mcu控制器203、通信模块204；所述触点开关201位于外壳体表面，通过触点开关201来控制烟具的开启，led显示屏202用于显示卷烟烟支400内的温度t和电池电量；mcu控制器203的存储器预先存入烟支品牌及对应最佳控制温度值，通信模块204用于通过卷烟烟支400中卷烟滤嘴段401的唯一标识码获得烟支品牌，并传递至mcu控制器203，mcu控制器203根据烟支品牌读取存储器中对应的最佳控制温度值，控制电磁感应线圈绕组304接通的组数；mcu控制器203连接电源系统100。

所述led显示屏202用于显示卷烟烟支400内的温度t具体为：通过三个温度传感器306测量的温度传至mcu控制器203，mcu控制器203根据计算输出至led显示屏202显示；其中，一对温度传感器306在烟支容纳腔303底部沿烟雾发生器300中铁芯305对称设置，另一温度传感器306设置在烟支容纳腔303侧壁；t1、t2、t3分别表示三个温度传感器306测得的温度，ω1、ω2表示烟雾发生器300中烟支容纳腔303不同位置处获得的温度值的权重，ω1 ω2＝1。

所述烟雾发生器300的烟雾发生器壳体301顶部开口，烟雾发生器壳体301从顶部开口沿轴向开设有用于容置卷烟烟支400的烟支容纳腔303，在烟支容纳腔303外壁缠绕有多组具有不同匝数的电磁感应线圈绕组304，通过控制电路板200中mcu控制器203接通相应的电磁感应线圈绕组304，保温隔热层302包裹于烟支容纳腔303外部；烟支容纳腔303的底部开设有若干孔，烟雾发生器壳体301底壁顶部为网状结构，从而与卷烟烟支400的滤嘴段401构成气流通道；在烟支容纳腔303中心沿轴向方向设有一能感应电磁场而发热的铁芯305，且在烟支容纳腔303的底壁及周向部分侧壁都涂有能感应电磁场的金属材料。

所述烟雾发生器壳体301采用peek材料。

所述卷烟烟支400包括滤嘴段401、烟草段402、气道403；其中滤嘴段401最外围的卷烟纸印刷有包含卷烟烟支品牌的唯一标识码，烟草段402一端连接滤嘴段401一端，滤嘴段401沿轴向方向设有与烟草段402相通的气道403。

本发明的有益效果是：本发明通过对电磁感应线圈结构的优化，使用多组具有不同匝数的线圈绕组对不同加工配方的烟草进行加热，大大地增加了该烟具的适用范围；相比传统加热方式，该烟具通过电磁感应的方式产生热量，其加热速度快，结构简单，还设置有多组温度传感器，时刻监测卷烟烟支的温度，使用时安全便捷；再者由于本发明中的发热组件包括一金属部件以及卷绕于该金属部件外围的感应线圈，相比于现有的技术，该烟具具有加热均匀，对温度的控制快速准确等优点，给消费者提供更好的抽吸体验。

附图说明

图1是本发明电磁加热型烟具剖面示意图；

图2是本发明的卷烟烟支立体示意图；

图中：100-电源系统，101-锂电池，102-逆变电路，103-usb充电口，200-控制电路板，201-触点开关，202-led显示屏，203-mcu控制器，204-通信模块，300-烟雾发生器，301-烟雾发生器壳体，302-保温隔热层，303-烟支容纳腔，304-电磁感应线圈绕组，305-铁芯，306-温度传感器，400-卷烟烟支，401-滤嘴段，402-烟草段，403-气道。

具体实施方式

实施例1：如图1-2所示，一种电磁感应加热不燃烧烟具，包括外壳体，沿外壳体自下而上设有电源系统100、控制电路板200、烟雾发生器300和卷烟烟支400四个部分；电源系统100用于供电，卷烟烟支400一端伸入烟雾发生器300中，控制电路板200用于控制烟雾发生器300中电磁感应线圈绕组304的接通组数，实现卷烟烟支400不同范围的温度控制(即控制电路板根据最佳控制温度值控制接通组数，不同的接通组数使卷烟烟支实现不同范围的温度控制，不同范围在于控制过程带来的误差，一般±5～10度的误差)。

进一步地，可以设置所述电源系统100包括有锂电池101、逆变电路102、usb充电口103；其中锂电池101位于外壳体的下侧，逆变电路102位于锂电池101的上端，usb充电口103处于所述锂电池101的下端，锂电池101通过逆变电路102将直流电转换成交流电，逆变电路102连接控制电路板200，锂电池101通过usb充电口103进行充电。

进一步地，可以设置所述控制电路板200位于所述电源系统100的上侧，包括触点开关201、led显示屏202、mcu控制器203、通信模块204；所述触点开关201位于外壳体表面，通过触点开关201来控制烟具的开启，所述led显示屏202位于触点开关201上侧，led显示屏202用于显示卷烟烟支400内的温度t和电池电量；mcu控制器203的存储器预先存入市场上各种主流烟草加工配方的烟支品牌及对应最佳控制温度值，当插入烟支时，通信模块204用于通过卷烟烟支400中卷烟滤嘴段401的唯一标识码获得烟支品牌，并传递至mcu控制器203，mcu控制器203根据烟支品牌读取存储器中对应的最佳控制温度值，控制电磁感应线圈绕组304接通的组数；mcu控制器203连接电源系统100。不同的组数，对应不同的温度控制范围，从而实现对不同烟草加工配方的烟支不同温度加热。

进一步地，可以设置所述led显示屏202用于显示卷烟烟支400内的温度t具体为：通过三个温度传感器306测量的温度传至mcu控制器203，mcu控制器203根据计算输出至led显示屏202显示；其中，一对温度传感器306在烟支容纳腔303底部沿烟雾发生器300中铁芯305对称设置，另一温度传感器306设置在烟支容纳腔303侧壁；t1、t2、t3分别表示三个温度传感器306测得的温度，ω1、ω2表示烟雾发生器300中烟支容纳腔303不同位置处获得的温度值的权重(如：ω1为烟支容纳腔303底部获取的温度权重，ω2为烟支容纳腔303侧壁获取的温度权重)，ω1 ω2＝1，如都取值0.5。

进一步地，可以设置所述烟雾发生器300的烟雾发生器壳体301顶部开口，烟雾发生器壳体301从顶部开口沿轴向开设有用于容置卷烟烟支400的烟支容纳腔303，在烟支容纳腔303外壁缠绕有多组具有不同匝数的电磁感应线圈绕组304，通过控制电路板200中mcu控制器203接通相应的电磁感应线圈绕组304，保温隔热层302包裹于烟支容纳腔303外部，以防止烟支容纳腔303内的热量逸散到壳体外；烟支容纳腔303的底部开设有若干细孔，烟雾发生器壳体301底壁顶部为网状结构，从而与卷烟烟支400的滤嘴段401构成气流通道，在烟支容纳腔303中心沿轴向方向设有一能感应电磁场而发热的铁芯305，且在烟支容纳腔303的底壁及周向部分侧壁都涂有能感应电磁场的金属材料(如铁、不锈钢)，从结构上实现对特制卷烟烟支的内芯加热及周向加热的组合式加热。

进一步地，可以设置所述烟雾发生器壳体301采用peek材料。

进一步地，可以设置所述卷烟烟支400包括滤嘴段401、烟草段402、气道403；其中滤嘴段401最外围的卷烟纸印刷有包含卷烟烟支品牌等信息的的唯一标识码(如：可以将该卷烟烟支400的唯一标识通过通信模块扫码等方式识别)，并通过通信模块204传递至mcu控制器203，烟草段402一端连接滤嘴段401一端，滤嘴段401沿轴向方向设有与烟草段402相通的气道403，便于烟雾的释放排出，且滤嘴段401可以对烟草段402加热所释放烟雾进行气体混合和降温，避免过高温度的烟雾烫伤口腔，同时过滤掉烟雾中的有害成分。

再进一步地，给出如下实例：

一、卷烟烟支烟草段402由烟丝、雾化剂、辅料、烟用香精香料等组成，其中，烟丝占总重量的85％，雾化剂由甘油：乙二醇按照质量比3：1组成，占总重量的10％，辅料占总重量的4.5％，香精香料占总重量的0.5％，将此种加工配方的卷烟烟支插入烟支容纳腔，按下触点开关201，启动烟具控制对该烟支加热。此时，控制电路板中的存储器已预先存入了该卷烟烟支的最佳加热温度tc1＝300度，并且通过控制电路板接通相应的烟雾发生器内的感应线圈绕组，使得温度控制在300±5～10度，电源系统给该感应线圈绕组提供一定频率的交流电，感应线圈绕组产生变化的磁场，烟支容纳腔内的铁芯及其外壁、侧壁的金属层感受到磁场的变化感应产生涡流，进而对卷烟烟支内烟草段加热，释放出烟草香味，供消费者抽吸，并且将卷烟烟支内的温度t反馈到控制电路板的led显示屏上。

二、卷烟烟支烟草段402由烟丝、雾化剂、烟用香精香料等组成，其中，烟丝占总重量的90％，雾化剂由甘油：乙二醇按照质量比4:1组成，占总重量的5％，辅料占总重量的4.8％，香精香料占总重量的0.2％，将此种加工配方的卷烟烟支插入烟支容纳腔，按下触点开关201，启动烟具控制对该烟支加热。此时，控制电路板中的存储器已预先存入了该卷烟烟支的最佳加热温度tc2＝330度，并且通过控制电路板接通相应的烟雾发生器内的感应线圈绕组，使得温度控制在330±5～10度，电源系统给该感应线圈绕组提供一定频率的交流电，感应线圈绕组产生变化的磁场，烟支容纳腔内的铁芯及其外壁、侧壁的金属层感受到磁场的变化感应产生涡流，进而对卷烟烟支内烟草段加热，释放出烟草香味，供消费者抽吸，并且将卷烟烟支内的温度t反馈到控制电路板的led显示屏上。

三、卷烟烟支烟草段402由烟丝、雾化剂、烟用香精香料等组成，其中，烟丝占总重量的80％，雾化剂由甘油：乙二醇按照质量比4:1组成，占总重量的15％，辅料占总重量的4.5％，香精香料占总重量的0.5％，将此种加工配方的卷烟烟支插入烟支容纳腔，按下触点开关201，启动烟具控制对该烟支加热。此时，控制电路板中的存储器已预先存入了该卷烟烟支的最佳加热温度tc3＝360度，并且通过控制电路板接通相应的烟雾发生器内的感应线圈绕组，使得温度控制在360±5～10度，电源系统给该感应线圈绕组提供一定频率的交流电，感应线圈绕组产生变化的磁场，烟支容纳腔内的铁芯及其外壁、侧壁的金属层感受到磁场的变化感应产生涡流，进而对卷烟烟支内烟草段加热，释放出烟草香味，供消费者抽吸，并且将卷烟烟支内的温度t反馈到控制电路板的led显示屏上。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。