加热不燃烧烟支及其加热器具的制作方法

本技术涉及加热不燃烧烟支及其加热器具 。

背景技术：

1、加热不燃烧烟草产品通过加热而非点燃的方式，释放出烟草生物碱和香气物质，大大减少了烟草高温燃烧裂解产生的有害成分。

2、加热不燃烧烟草产品，其烟支主要由烟料段、空管段、降温段、过滤段等几部分组成；但普遍存在以下问题：1）其烟支的烟料段只有1段，仅能加热1次使用；下次抽吸需再次插入新烟支，烟支利用率低、消费成本高、操作繁琐。2）烟支的过滤段采用醋酸纤维等材料，难以降解，环保性差、成本高。3）带有过滤段的烟支会对加热产生的烟碱、香气成分等物质产生截留，降低抽吸感官质量。4）该类烟支大都需要专用生产工艺和生产设备，一次性投资大、生产效率低、生产成本高。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题总的来说是提供一种加热不燃烧烟支及其加热器具。本实用新型旨在提出一种新型的加热不燃烧烟支及其配套的加热器具，该实用新型的烟支可被配套的加热器具分多段、多次加热抽吸，可大幅降低烟草消费成本、改进抽吸体验；而且烟支全部采用环保可降解材料，可利用传统的卷烟生产工艺和装备来完成生产，成本低、生产效率高。

2、本实用新型的烟支由多个烟料段组成、并能在一次插入加热器具后分段、多次加热抽吸，且烟支可利用现有卷烟生产工艺、制丝/卷接包装设备等进行烟支生产，无需引入新设备、新工艺，将大幅改进消费体验、降低烟草消费开支、提升抽吸感官质量、减少加热卷烟的生产投资，使得加热卷烟更易于使用、更便于生产且具有极高的性价比。

3、本实用新型采用了多孔介质的流体仿真、复杂腔体沿程压力分布、气流雾化降温、多段的烟料段加热抽吸感官质量一致性控制、多段加热的温控模式与功耗自适应优化等技术，解决了烟支多段、多次加热抽吸技术困难，设计了加热烟支及其配套加热器具。

4、本实用新型所采取的技术方案是：

5、一种加热不燃烧烟支，包括连接设置的提拉段与烟弹段；

6、烟弹段至少一个；

7、在相邻烟弹段之间设置有间隔部或相邻烟弹段直接连接；

8、在烟弹段插入加热器具加热之前或之后，烟弹段具有侧出烟孔。

9、一种加热不燃烧烟支的加热器具 ，包括壳体部；在壳体部中设置有分段加热部；

10、分段加热部的一端用于插入烟支的烟支物料段；

11、分段加热部具有加热内腔，以容纳烟支；

12、在加热内腔的内侧壁上设置有至少进口与加热内腔连通的侧出气部；

13、侧出气部至少一个；

14、在分段加热部一侧设置有与侧出气部出口连通的气流汇集腔，气流汇集腔至少用于汇集加热内腔中烟支产生的烟气；

15、气流汇集腔连通有侧旁通孔的进口；

16、侧旁通孔出口连通有侧向气流通道的进口；

17、气流汇集腔中汇集的烟气通过侧旁通孔输出给侧向气流通道；

18、分段加热部、侧旁通孔和/或侧向气流通道连通有进气入口部的出口，用于进入空气。

19、一种加热烟支要完成分多段、多次加热抽吸。

20、在分段加热部一侧设置有与侧出气部出口连通的烟气通道；

21、烟气通道变向设置、烟气通道变径设置和/或在烟气通道上设置有用于给烟气通道中的烟气进行通入空气的进气入口部。

22、本实用新型提出一种新型的加热不燃烧烟支及其加热器具，加热烟支的烟纸表面具有（预先或者后开的）多个或一个开孔或槽，一支烟支可分多段进行多次加热抽吸；加热烟具带有侧混气结构；烟支自器具下部反向插入加热器具，采用固定吸嘴进行抽吸。加热抽吸时，被加热烟料段气溶胶在负压作用下经烟支侧开孔释放至加热器具的侧边混气结构中，通过侧气流通道及其连通的吸嘴完成抽吸。用户将一支烟支分为多次（含一次）抽吸完成后，再整体取出烟支丢弃。

23、本实用新型的烟支结构包括由多段被加热烟料段组成，各加热烟料段之间连续分布或由空腔分割；烟纸表面印刷有（或没有）各加热烟料段区分标识线；烟支下部可包含有用于送入或取出加热器具的提拉段，烟支加热段也可设计为提拉段。烟支圆周介于15~30mm。

24、烟支侧开孔特征：在各加热烟料段的烟纸外周带有侧向出气孔，出气孔由一个或多个或多组微孔组成；纵向分布或周向分布在烟支表面；出气孔用于释放烟料段加热后产生的烟气气溶胶。侧开孔大小和形态：单段加热段侧开孔总面积>0.2mm2；所述的侧开孔，其形状特征不限于孔、槽、洞等规则形状以及不规则形状，也不限于连通、独立等形态。

25、侧开孔烟支特征使得加热烟弹段产生的气溶胶，在负压作用下能够从烟支内部经侧出烟孔溢出，改变了现有烟弹产品经烟弹顶面单一出流的模式。侧开孔烟支建立了烟支的多孔并联出流系统，避免了气溶胶的沿程截留、多孔介质的多变影响，创新了加热烟支的气溶胶溢出模式。

26、开孔方式：出气孔可以是烟支制成为成品时具备，也可以在插入加热器具前进行加工而具备，也可以在插入加热不燃烧器具后，由器具的打孔机构开孔形成。

27、加热烟料段：烟料段填充有不规则的丝状、片状、颗粒状加热基质，基质中含有丙三醇、丙二醇、致香成分等物质。加热段也可作为提拉段，用于将烟支插入或取出加热器具。

28、加热烟料段无需规则有序的排列方式、特殊的再造烟叶处理工艺，采用现有常规的卷烟制丝（包括润叶加料、切丝、烘丝、加香加料等工序）、卷制（包括卷接、包装等工序）工艺即可完成。提拉段可用烟料段代替，也可使用环保的纸基纤维等材料制作，大大降低了烟支的材料成本和生产成本。

29、卷烟纸特征：包裹烟支的卷烟纸类型可以包括传统卷烟纸或铝箔纸、硅油纸、用麻浆/木浆或草浆制成的盘纸或带有防油或耐油特性的防油纸等材料。卷烟纸可预先开孔，用于卷制带有侧出气孔的加热不燃烧烟支。

30、提拉段：烟支可设计为带有提拉段，与加热段首尾连接，具有透气性。提拉段可由空管、纸基嘴棒或植物纤维等制作而成，可包含带有增香功能的香精香料、爆珠等。

31、卷制方式：烟料段采用传统的制丝、卷包工艺完成；带有提拉段的烟支可采用传统的滤嘴卷接生产工艺完成。

32、加热器具总体特征：由支持多段加热的加热部件、侧向气流混气结构、固定吸嘴、电路控制板、电源部件等模块组成。侧向气流混气结构位于加热模组的侧边，加热释放的气溶胶，经由侧向气流混气结构和吸嘴进入吸食者口中。

33、加热器具与加热烟支共同组成了一个面向多孔介质、多孔出流、热温传导、节流膨胀、降温雾化、气溶胶分子聚合等多维度技术特征的复杂热流控制系统，整体保证了在多变阻力、多因素紧耦合环境下的热流一致性性能。

34、侧向气流混气机构：加热部件带有侧向出气结构，侧向出气结构形状为槽或孔；侧向出气结构旁边为气流空腔，气流空腔的外侧带有外界空气进气结构；加热部件侧向出气结构、气流空腔与外界进气结构形成混气机构。气流空腔的侧边或上部设计有气流通道，通道与吸嘴连通。

35、气流混气模式：加热抽吸时，混气机构以及烟支烟料段形成负压，负压施加于侧向开孔的烟支的侧孔，将气溶胶物质释放至器具的气流空腔，与外界空气混合后，经由气流通道进入吸嘴部分。

36、在该侧向混气机构和混气模式下，基于建立的多歧管沿程泄流仿真模型、热外场气液固多相膨胀时间序列预测方法以及混气机构压力损失函数等，使得各烟弹段在独立加热抽吸模式下，能获得良好的气溶胶溢出能力和雾化性能，取得了流体、热力、化学多维度的技术协同，保证了烟支加热抽吸的感官特性与多段口感一致性。

37、加热模式：加热部件具有多个可被独立控制的加热区，电路板和软件算法对被加热烟料段的对应加热区进行单独加热控制。再次加热抽吸时，自动切换到下一段加热区进行加热控制。

38、作为扩展，独立加热控制方案设计了电阻温升关系模型、自适应pid控制算法、动态温度曲线优化方法以及功耗优化方法等，解决了多温区串联结构下的测温不准、温控波动大、温度超调跑飞、功耗过大等问题，避免烟支加热过度、加热不足、热耗散过多等诸多影响感官质量的缺陷。

39、本实用新型采用烟支设计为多段、多次加热抽吸模式，完全改变了1支烟支加热抽吸1次的模式，大幅提升了抽吸体验，大大降低了烟支成本和消费成本。烟支侧边出气的负压释放机制，保障了多段抽吸的感官质量体验一致性，避免了烟气上行截留问题，为加热烟支设计提供了全新的技术思路。加热器具的侧边气流混气机构，实现了流体、热力、烟气化学的有机融合，创新了气溶胶雾化机理，形成了更具满足感、香气丰富的抽吸体验。多段式、分区加热、便于自动分段切换的加热温控模式，实现了1支烟支多次加热抽吸，大幅提高了烟支利用率、功耗控制和用户操作体验。本实用新型烟支无需降温段、过滤段，解决了当下加热卷烟结构复杂、不可降解等技术难点，并采用传统卷烟生产工艺，大幅降低了烟支材料成本与生产成本，极大降低了传统卷烟企业向加热不燃烧产品迁移的成本。

40、本实用新型设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。