烟草的加热系统的制作方法

1.本实用新型涉及烟草加热技术领域，特别是涉及烟草的加热系统。


背景技术：

2.常见的加热烟具对烟支的加热往往是通过添加发热元件对烟支进行加热，已知的众多发热元件主要包括两种类型，一种是电阻式发热元件；一种是感应式发热元件。电阻式发热元件经过多年市场检验，已经有广泛的消费基础，但是其弊端也容易被消费者诟病，主要是因为电阻式发热元件要想达到较好的抽吸感官体验，往往需要与烟支直接接触，这极易导致电阻式发热元件表面的焦糊物质累积，逼迫消费者不得不定期清理电阻式发热元件。感应式发热元件作为另一种形式是最近被用于加热烟草产品的技术，该技术是采用在烟支内放置感受体的方法来加热发烟物质。从本质上来说，只是将发热元件从加热烟具中转移到了烟支中，烟支还是被额外添加的发热元件加热后产生烟气，导致烟支内部仍然存在加热不均匀的问题，并且因为烟支内的发烟物质紧贴发热元件的部分比疏远发热元件的部分接收到更多的热量，产生更多的烟气，容易导致过热糊化的问题。
3.中国专利cn210492644u、公开日2020-05-12公开了一种加热不燃烧烟具底座及加热不燃烧烟具，前者包括电源组件和加热组件，其中：电源组件还包括第一连接电极，第一连接电极固定于支架上且与控制电路板电连接；加热组件还包括加热壳体和第二连接电极，加热壳体套接于隔热套的外部，加热元件和第二连接电极均固定于加热壳体的底部且第二连接电极与加热元件电连接；加热壳体可拆装地连接于电源壳体的顶部，配置成使第一连接电极和第二连接电极相互碰触以接通控制电路板和加热元件。后者包括上盖和前者，上盖包括盖体和固定于盖体的内部的烟管。该实用新型能够缓解现有技术中存在的加热不燃烧烟具难维修、用户使用成本高的缺点的技术问题。但是该烟具是通过加热壳体中的加热元件对烟支进行加热，烟支还是被额外添加的发热元件加热后产生烟气，导致烟支内部仍然存在加热不均匀的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供烟草的加热系统，能够实现烟支的均匀加热。
5.本实用新型提出烟草的加热系统，用于对烟支进行雾化发烟，所述烟支设有用以产生烟雾、供用户抽吸的雾化体，所述加热系统中设有雾化区域，所述雾化体上设有与所述雾化区域空间重叠的重叠部，所述雾化区域作用于所述重叠部使其雾化发烟形成烟雾，还包括用以为所述雾化区域提供能量的能量供给装置。
6.进一步地，所述能量供给装置为高频加热装置，包括用以产生一定频率电信号的频率发生器，接收所述频率发生器产生的电信号、用以产生交变电场的电场发生器，以及用以为所述频率发生器和电场发生器供电的电源，还包括设于所述加热系统上、用以控制所述电源开启或关闭的电源开关。
7.进一步地，所述电场发生器包括功率放大模块以及延伸出的至少两个极板，所述功率放大模块接收来自所述频率发生器的电信号，并放大输送至所述极板，用以增强所述极板间产生的交变电场。
8.进一步地，所述频率发生器产生的电信号频率范围为1mhz～900mhz。
9.进一步地，还包括设于所述加热系统中、用以供所述烟支从加热系统外部插入所述雾化区域的容纳腔，所述烟支贯穿所述容纳腔后，所述重叠部与所述雾化区域空间重叠。
10.进一步地，所述极板的材质为银、铜、铁、镍、铝、金其中的一种或者多种，所述极板表面设有惰性膜。
11.进一步地，所述极板包括第一极板和与所述第一极板配合形成交变电场的第二极板，所述烟支沿着所述极板的延伸方向插入所述第一极板和第二极板之间的空间。
12.进一步地，还包括在所述烟支插入所述第一极板和第二极板之间时，用以将所述烟支与所述第一极板和第二极板隔开的隔板，所述隔板与所述容纳腔的一端连接。
13.进一步地，所述极板包括第一极板和与所述第一极板配合形成交变电场的第二极板，所述烟支沿着所述极板的延伸方向插接在所述第一极板上。
14.进一步地，所述极板包括第一极板和与所述第一极板配合形成交变电场的第二极板，所述烟支沿着所述极板的延伸方向同时插接在所述第一极板和第二极板上。
15.本实用新型的烟草的加热系统具有以下增益效果：
16.（1）本加热系统通过能量供给装置为雾化区域提供能量，当雾化体的重叠部与雾化区域空间重叠时，雾化区域作用于重叠部，使重叠部吸收能量后转化为自身发热并升温，从而实现对雾化体中的发烟物质进行均匀加热；
17.（2）本加热系统通过电源给频率发生器供电，频率发生器通电后产生一定频率的电信号，电信号传输并作用于电场加热器，电场加热器接收电信号后，产生交变电场。当烟支的雾化体插入交变电场中，交变电场引起雾化体内部极性分子的快速转动，快速转动的极性分子相互摩擦产生热量，从而使雾化体自身的温度升高，实现了雾化体自身在分子级别的加热，从而达到了发烟物质均匀加热的目的；
18.（3）本加热系统的电场发生器的功率放大模块在接收频率发生器的电信号后，在从电场发生器中延伸出来的至少两个极板上输出功率放大的交变电压，不仅可以使烟支的雾化体在较短的时间内快速升温，而且使雾化体的温度能够达到所需要的较高温度；
19.（4）本加热系统的雾化体中添加高介电损耗物质，使烟支烟草物质的介电特性更好，从而使本加热系统对烟支的加热效果更好；
20.（5）本加热系统的频率发生器产生的电信号频率范围为1mhz～900mhz，相对于微波较高的频率，本技术采用更低的频率意味着更长的波长，对物体的穿透力更大，从而使发烟段的加热更加均匀；
21.（6）本加热系统中设有容纳腔，容纳腔两端开口，用以供烟支从加热系统外部插入容纳腔时，贯穿容纳腔，使重叠部与雾化区域的一部分空间重叠，从而使容纳腔对烟支进行限位，使重叠部更好的插入雾化区域中，进而使本加热系统的使用更加方便。
附图说明
22.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并
且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。
23.图1为本实用新型实施例的烟草的加热系统的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例的烟草的加热系统的烟支的结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例的烟草的加热系统的加热系统不插烟支的结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例的烟草的加热系统的烟支在能量供给装置中插接的第二种实施方式的结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例的烟草的加热系统的烟支在能量供给装置中插接的第三种实施方式的结构示意图。
28.图中：1、烟支；11、滤嘴段；12、雾化体；2、加热系统；21、容纳腔；3、能量供给装置；31、频率发生器；32、电场发生器；33、电源；34、极板；4、隔板。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.本实用新型实施例的烟草的加热系统，用于对烟支1进行雾化发烟，烟支1设有用以产生烟雾、供用户抽吸的雾化体12，加热系统2中设有雾化区域，雾化体12上设有与雾化区域空间重叠的重叠部，雾化区域作用于重叠部使其雾化发烟形成烟雾，还包括用以为雾化区域提供能量的能量供给装置3，具体效果见图1。
31.在本技术中，烟支1包括由烟草物质制作的条、卷、颗粒、提取液等一种或者多种形式的雾化体12，以及用以供用户抽吸的滤嘴段11，雾化体12具有适宜的雾化温度，即在该温度以上产生相当可观的烟雾，烟雾具有烟草口味并且能够供消费者在滤嘴段进行抽吸，具体效果见图2。在加热系统2中设有雾化区域，当雾化体12的重叠部与雾化区域的一部分空间重叠时，通过能量供给装置3给雾化区域提供能量，雾化区域作用于重叠部，从而使雾化体12吸收能量后转化为自身发热并升温，当温度升高至雾化体12的雾化温度后开始产生烟气，从而使用户能够通过加热系统2对烟支1进行抽吸。
32.常见的加热烟具对烟支1的加热往往是通过添加发热元件对烟支1进行加热，已知的众多发热元件主要包括两种类型，一种是电阻式发热元件；一种是感应式发热元件。电阻式发热元件经过多年市场检验，已经有广泛的消费基础，但是其弊端也容易被消费者诟病，主要是因为电阻式发热元件要想达到较好的抽吸感官体验，往往需要与烟支1直接接触，这极易导致电阻式发热元件表面的焦糊物质累积，逼迫消费者不得不定期清理电阻式发热元件。
33.感应式发热元件作为另一种形式是最近被用于加热烟草产品的技术，该技术是采用在烟支1内放置感受体的方法来加热发烟物质。从本质上来说，只是将发热元件从加热烟具中转移到了烟支1中，烟支1还是被额外添加的发热元件加热后产生烟气，导致烟支1内部仍然存在加热不均匀的问题，并且因为烟支1内的发烟物质紧贴发热元件的部分比疏远发热元件的部分接收到更多的热量，产生更多的烟气，容易导致过热糊化的问题。而在本技术
中，通过能量供给装置3为雾化体12提供能量，雾化体12吸收能量供给装置3提供的能量后转化为自身发热并升温，从而实现对雾化体12中的发烟物质进行均匀加热。
34.本实施例中，能量供给装置3为高频加热装置，包括用以产生一定频率的电信号的频率发生器31，接收频率发生器31产生的电信号、用以产生交变电场的电场发生器32，以及用以为频率发生器31和电场发生器32供电的电源33，还包括设于加热系统2上、用以控制电源33开启或关闭的电源开关，具体效果见图3。在本技术中，将能量供给装置3设置成高频加热装置，高频加热装置是指发出高频电磁波对物体进行加热的装置，该装置本身不发热，待加热物体吸收电磁波能量后发生分子层面的能量转化，实现自身温度升高。
35.在本技术中，能量供给装置3包括频率发生器31，电场发生器32和电源33，通过电源33给频率发生器31和电场发生器32供电，频率发生器31通电后产生一定频率的电信号，电信号传输并作用于电场发生器32，电场发生器32接收电信号后，产生交变电场。雾化区域为交变电场所在的区域，当烟支1的重叠部与雾化区域空间重叠时，即雾化体12部分插入交变电场中，交变电场引起雾化体12内部极性分子的快速转动，快速转动的极性分子相互摩擦产生热量，从而使雾化体12自身的温度升高。通过能量供给装置3的这种设置，实现了雾化体12自身在分子级别的加热，从而达到了对雾化体12中烟草物质均匀加热的目的。
36.在本实施例中，电场发生器32包括功率放大模块以及延伸出的至少两个极板34，功率放大模块接收来自频率发生器31的电信号，并放大输送至极板34，用以增强极板34间产生的交变电场，具体效果见图1和图3。功率放大模块中包括放大器，放大器是能把输入信号的电压或功率放大的装置。由于加热不燃烧卷烟的烟支1要想产生能够正常抽吸的烟气，需要加热到280℃左右的较高温度，因此在电场发生器32中设置功率放大模块，以频率发生器31产生的电信号为输入，在从电场发生器32中延伸出来的至少两个极板34上输出功率放大的交变电压，使极板34之间产生的电场更强，交变速度更快，从而在烟支1的雾化体12插入交变电场中时，引起雾化体12内部极性分子更加快速的转动，极性分子之间产生更多更剧烈的摩擦，进而使产生热量的速度更快，产生的热量更多。这样不仅可以使烟支1的雾化体12在较短的时间内快速升温，而且在电源33提供的功率较小时，雾化体12的温度能够达到所需要的较高温度。
37.由此可见，在本技术中雾化区域为从电场发生器32中延伸出的至少两个极板34之间的空间。当烟支1的雾化体12一部分插接在两极板34之间时，雾化体12与两极板34之间的空间重叠的部分为重叠部。
38.在本实施例中，极板34的材质为银、铜、铁、镍、铝、金其中的一种或者多种，且在极板34表面设有厚度范围为0.1微米至1毫米的惰性膜，一方面用来防止金属材质的极板34表面被氧化，影响极板34使用，从而对加热系统2的加热效果造成影响；另一方面是可以用来防止烟支1产生的烟雾或环境空气与极板34发生的化学反应。
39.烟支1中烟草物质的介电特性对高频加热效果有重要影响，由天然烟叶直接加工的烟丝内含有大量生物质，包括蛋白质、脂肪、生物碱、盐分等，这些成分对烟草物质的介电特性有天然影响，难以直接调控出适合高频加热的烟草物质成分，因此在本技术中，可以对天然烟叶进行深加工，去除不利于高频加热的成分，在烟草原料中添加具备更高介电损耗的介电材料，人工调配出最优配方的烟草物质，从而生产出与本加热系统2配套使用的烟支1，使加热系统2对烟支1的加热效果更好。
40.在本技术中，频率发生器31输出的电信号可以是正弦波、方波或者其他函数波形，最优的电信号波形使得加热系统2的工作功率最小并且其对烟支1的加热效果最好。在实际中，烟支1的物理状态多样化，其雾化体12的实际组分在不同口味或者配方的烟支1中波动较大，使得用同一波形并不能对所有类型烟支1达到同样功效，因此有必要根据不同的烟支1，为频率发生器31设定输出不同波形的电信号。
41.在本实施例中，频率发生器31产生的电信号频率范围为1mhz～900mhz。一般使用的微波频率范围是300mhz～30ghz，商用化产品常选用2.45ghz或915mhz的频率，本技术将频率发生器31产生的电信号频率范围设置为1mhz～900mhz，实现微波频率范围外的高频加热，扩宽了高频加热在实际应用的频率范围，且相对于微波较高的频率，本技术采用更低的频率意味着更长的波长，对物体的穿透力更大，从而使雾化体12的加热更加均匀。交变电场加热效果与交变电场频率直接相关，而电场发生器32的交变电场频率参数由频率发生器31输入的电信号频率决定，因此烟支发热效果可以通过优化频率发生器31电信号频率来实现。在1mhz～900mhz的频率范围内，较高频率有利于使得烟支1产生较好发热效果，而较低的频率有利于使烟支1的加热更加均匀，因此在使用中，可以根据实际情况，调节频率发生器31的电信号频率。
42.在本实施例中，还包括设于加热系统2中、用以供烟支1从加热系统2外部插入雾化区域的容纳腔21，烟支1贯穿容纳腔21后，重叠部与雾化区域空间重叠，具体效果见图1和图3。在加热系统2中设有容纳腔21，容纳腔21两端开口，用以供烟支1从加热系统2外部插入容纳腔21时，贯穿容纳腔21，使重叠部与雾化区域的一部分空间重叠，从而使容纳腔21对烟支1进行限位，使重叠部更好的插入雾化区域中，进而使本加热系统2的使用更加方便。
43.在本实施例中，极板34包括第一极板和与第一极板配合形成交变电场的第二极板，烟支1沿着极板34的延伸方向插入第一极板和第二极板之间的空间。容易联想到的是，本加热系统2包含的极板34不止两个，类推出可以有第三极板、第四极板等，具体效果见图1。从电场发生器32延伸出的至少两个极板34相对设置，分别为第一极板和第二极板，第一极板和第二极板之间产生交变电场，烟支1沿着极板34的延伸方向插入第一极板和第二极板圈围的空间中，从而使烟支1的雾化体12进入极板34之间的交变电场中，进而使快速交变的电场，引起雾化体12内部极性分子的快速转动，摩擦生热产生热效应，从而使雾化体12本身的温度升高。
44.在本实施例中，还包括在烟支1插入第一极板和第二极板之间时，用以将烟支1与第一极板和第二极板隔开的隔板4，隔板4与容纳腔21的一端连接，具体效果见图3。在第一极板和第二极板之间设置隔板4，隔板4固定在容纳腔21的一端，烟支1沿着极板34的延伸方向插入第一极板和第二极板圈围的空间中时，隔板4分别将烟支1和第一极板和第二极板隔开，一方面防止雾化体12产生的烟雾与极板34直接接触，进而粘黏在极板34上，影响极板34的使用；另一方面可以避免烟支1表面与极板34表面直接摩擦使得极板34表面产生氧化钝化。由于隔板4也处于极板34产生的交变电场中，为了防止隔板4对交变电场中的电磁波运动造成阻碍，影响雾化体12内部极性分子的运动，且隔板4内部极性分子运动发热，会造成能量损耗，从而使本加热系统的加热效率降低，因此隔板4要采用低介电损耗的材料制成。
45.在本实施例中，烟支1与能量供给装置3的配合还有第二种实施方式：将烟支1沿着极板34的延伸方向插接在第一极板上，烟支1雾化体12的一部分位于第一极板和第二极板
之间的交变电场中，使快速交变的电场，引起雾化体12内部极性分子的快速转动，摩擦生热产生热效应，从而使雾化体12本身的温度升高，具体效果见图4。这种实施方式相比较第一种实施方式，由于烟支1是插接在第一极板上，第一极板与烟草物质的摩擦力能够起到对烟支1进行固定的作用，从而在用户对插接在加热系统2中的烟支1进行抽吸时，烟支1不容易从加热系统中掉出。缺点是：雾化体12只有一部分位于第一极板和第二极板之间的交变电场中，一方面快速交变的电场只带动一部分雾化体12内部极性分子的快速转动产生热量，从而导致本加热系统对烟支1的加热不够均匀；另一方面会影响本加热系统对烟支1加热的效率。
46.在本实施例中，烟支1与能量供给装置3的配合还有第三种实施方式：烟支1沿着极板34的延伸方向同时插接在第一极板和第二极板上，具体效果见图5，这种实施方式相比于第二种实施方式，对烟支1在加热系统2中的固定效果更好，且对烟支1的加热效果也更好，但是相比于第一种实施方式，此实施方式同样会有导致本加热系统2对烟支1的加热不够均匀和影响本加热系统2对烟支1加热的效率缺点。
47.上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
48.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
49.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。