本发明涉及烟草烟具技术领域，尤其涉及一种加热不燃烧卷烟烟支和烟具及应用。

背景技术：

随着人民生活水平的提高，人们对自身的健康问题越来越重视，近年来吸烟健康问题倍受关注。国内外各大烟草企业为了满足变化的消费需求，纷纷开发了各种替代传统燃烧卷烟的烟草产品。在这些不断增长的产品中，加热不燃烧卷烟是近些年行业的佼佼者，也是未来全球烟草行业的热点所在。

加热不燃烧卷烟通过烟具的加热芯加热烟支的烟弹部分，在400℃以下产生烟气，因其烟气口感与传统卷烟的烟气口感类似，所以被许多烟民所接受。目前全球市场主要的加热不燃烧卷烟烟弹的烟丝分布形式分为有序填充和无序填充两种。加热不燃烧烟具的加热芯分为内芯加热和周向加热两种，其中内芯加热的加热芯主要为片式加热和针式加热两种形式。片式加热芯在加热烟支抽吸过程中能与烟弹烟丝较为有效的接触，使得烟气量的释放较为充足；针式加热芯插入加热烟支内部的空间较小，能够保持烟弹内部烟丝比较高的完整性，使得烟丝内部传导较为均匀，释放稳定的烟气量。虽然片式加热芯和针式加热芯各有优点，但它们也有各自的缺点：片式加热芯在圆柱形烟弹内部存在边缘区域加热不充分和不对称，加热面积亦不理想；而针式加热芯较细，缺乏强度，容易在使用中断裂，且加热面积较小，释放烟气小；因此片式和针式两中加热芯的烟气释放量与传统卷烟相比都欠充足，逐口的释放欠稳定。

为解决上述问题，目前的解决方法主要有两种，一种是增高加热芯的温度；另一种是增大加热芯面积，使其与烟弹内部的接触面积增大。但上述两种解决方法又导致了另外相应的问题：1、若增加加热芯温度，烟支在抽吸过程中，存在烟气温度过热的问题，这是由于加热不燃烧卷烟的烟支较短，且加热温度增高，更会导致烟气温度升高，从而出现“烫嘴”现象；2、过大的加热芯接触面积会顶出烟弹内有序薄片或无序烟丝，损失的薄片和烟丝会大幅降低加热效率，减少烟气释放量。

技术实现要素：

本发明的一方面在于提供了一种加热不燃烧卷烟烟支，所述烟支包括发烟段和过滤段，所述发烟段与过滤段之间还设置有支撑段，所述支撑段为棒状结构，所述支撑段内轴向设置有若干个进气通道。

发烟段内装有烟草，过滤段用于减少吸烟者吸烟时入口的烟雾、焦油和燃烧时产生的悬浮粒子等；支撑段位于发烟段和过滤段之间，其作用有二，首先，其轴向上设置有若干进气通道，可供烟气通过，并在烟气从进气通道通过的时候，对烟气进行降温，避免烫嘴；再者，其与发烟段连接，当烟具的加热芯从发烟段插入的时候，支撑段对发烟段内的烟草进行阻挡，可以防止发烟段内的烟草后移的情况，避免将烟弹内有序薄片或无序烟丝顶出，从而增大烟气释放量。支撑段的材料包括但不限于耐热高分子塑料聚合物(聚酰亚胺pi、聚醚醚酮peek、聚酰胺酰亚胺pai、聚苯并咪唑pbi、聚醚酰亚胺pei、聚苯硫醚pps、如聚乳酸pla、聚砜psu等)、纸类、无纺碳纤维、金属片等只要其用于加热不燃烧卷烟烟支中相对稳定性较高，在温度为350摄氏度下不分解或熔化的材料都可以作为选择。

进一步，所述进气通道的数量为大于或等于2的正整数。通道数量较多，则其对烟草的阻挡效果更好，且通道数量较多，烟气通过进气通道时，烟气与支撑段的接触面积更大，可对烟气产生更好的冷却效果。

进一步，所述进气通道的数量为30个。30个的进气通道，根据试验，其降温效果和对烟草的阻挡效果均处于最好的状态。

进一步，所述进气通道横截面的最大间隔长度小于或等于0.12mm。若进气通道横截面的最大间隔长度过大，在大接触面的烟具加热芯在插入发烟段时，发烟段内的烟丝容易被加热芯顶出，或者后移进入进气通道内，导致进气通道堵塞和加热效率低。

进一步，所述冷却支撑段中的体积空心度大于或等于30％。体积空心度是用于度量支撑段的整个体积中空心部分的占比，即冷却支撑段中空心部分的占比占冷却支撑段的总体积之比大于或等于30％；较大的体积空心度可以增大烟气通过的接触面积，降温效果更好。

进一步，所述冷却支撑段中的体积空心度为60％。60％的空心度既可以满足冷却支撑段对烟草的阻挡作用，又可以达到较好的烟气冷却效果。

进一步，所述进气通道的横截面包括圆形、正方形、梅花形、星形或不规则形的一种或者多种组合。

进一步，所述进气通道的横截面为圆形。圆形的通道，烟气与进气通道的接触面积更大，降温效果更好。

进一步，所述支撑段与过滤段之间还设置有冷却段。冷却段可以进一步对通过支撑段的烟气进行降温，进一步避免“烫嘴”的问题。

本发明的另一方面在于提供了一种加热不燃烧卷烟的烟具，所述烟具与上述的一种加热不燃烧卷烟匹配使用；所述烟具包括外壳和加热芯，所述外壳内设置有电路板，所述外壳上设置有控制开关和固定基座，所述加热芯固定连接在固定基座的中心，所述加热芯和控制开关均与电路板电连接，所述加热芯的横截面为多片状结构。

在使用时，将加热芯插入烟支的发烟段中，加热芯与电路板连接，并由控制开关去控制加热芯的加热工作，加热芯被加热之后，对发烟段中的烟草进行加热，产生烟气，供使用者抽吸；而将加热芯的横截面为多片状结构，可以增加加热芯与烟草的接触面积，进而可以使得烟支的烟气释放量增加，满足抽烟者的需求；并且由于增大了加热芯的加热面积，提高了加热不燃烧过程的热能利用率，因此在有效增大烟气释放量的同时，在使用时，还可以缩短烟支加热时间或降低加热芯的加热温度，有效抑制烟气“烫嘴”的现象。烟具与烟支配合使用，烟具扩大加热芯面积配合使用防止烟弹烟丝被加热芯顶出的加热不燃烧烟支，由于加热芯与烟弹烟丝接触面积增大，其热能利用率更高，对烟草物质基体和发烟剂等的加热挥发效果也更显著；并且本烟具配合使用本发明创造的烟支，烟支有支撑段，可以对烟气进行高效降温，也可以避免“烫嘴”的情况。

进一步，所述加热芯的横截面为人字形、十字形、”s”形、”u”形和两片形中的一种。这些形状的加热芯可以扩大加热芯对烟弹中烟草的加热接触面积，使得烟支的烟气释放量增加。

进一步，所述加热芯的横截面为人字形。

进一步，所述加热芯的长度为发烟段长度的80％。如此的长度可在加热芯的加热面积保持较大的情况下，同时利于畅通的抽吸气流，使得热能利用率较高，释放出更充足的烟气量。

作为一个总的技术方案，本发明还提供了一种加热不燃烧卷烟烟支在本发明的一种加热不燃烧卷烟的烟具的应用。

本发明的有益效果：

1、本发明中加热不燃烧卷烟烟支中设置有带进气通道的支撑段，其与本发明中的具有多片状结构加热芯的烟具配套使用，其烟具加热芯接触面积较目前的针式或片式加热芯可增大3—5倍，充分解决目前因加热面积不足造成的烟气释放量欠缺；同时烟支中使用防止烟弹烟丝被顶出支撑段，可有效解决大面积加热芯插入引起的烟丝后移问题，两者配合使用，可明显提高热能的利用率。

2、本发明由于增大了加热芯的加热面积，提高了加热不燃烧过程的热能利用率，因此在有效增大烟气释放量的同时，在使用时，还可以缩短烟支加热时间或降低加热芯的加热温度，有效抑制烟气“烫嘴”的现象。

3、本发明的加热不燃烧烟支支撑段同时具备传统支撑段和降温段结构的功能，在制造过程中其结构特征较易实现，成本低廉。

4、本发明的烟支发烟段可为有序排列的再造烟叶或无序排列的再造烟叶、烟丝等混合物中的一种或多种，因此加热不燃烧烟支的发烟段制备不再受形态的制约，降低了烟支制造的限制和成本。

附图说明

图1是本发明的四段式有序排列加热不燃烧烟支的立体结构示意图。

图2是本发明的三段式无序排列加热不燃烧烟支的立体结构示意图。

图3是加热不燃烧烟支的支撑段的剖视图。

图4是图1与人字形加热芯烟具配合使用的立体结构示意图。

图5是图2与”s”形加热芯烟具配合使用的立体结构示意图。

图6是人字形加热芯的剖视图。

图7是”s”形加热芯的剖视图。

图8是两片形加热芯的剖视图。

其中：1-发烟段、2-支撑冷却段、21-多孔结构、3-冷却段、4-过滤段、5-加热芯、51-三角锥型加热芯、52-”s”型加热芯52、53-两片型加热芯53、6-外壳、7-电路板、8-控制开关、9-固定基座。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1

本实施例的一种加热不燃烧卷烟烟支，如图1所示，包括依次设置的发烟段1、支撑段2、冷却段3和过滤段4，发烟段1内的烟草为有序排列的再造烟叶丝，用加香型的卷烟纸进行卷制成型；支撑段2由聚酰亚胺pi高分子材料制成，支撑段2内沿轴向设置有棒状多孔结构21，此多孔结构21为主要的进气通道，本实施例棒状多孔结构的进气通道数量为30个，进气通道的横截面包括圆形、正方形、梅花形、星形或不规则形的一种或者多种组合，本实施例的进气通道如图3所示，支撑段横截面的空隙为圆形，其体积空心度为60％，圆形的直径0.12mm。冷却段3由半切断聚乳酸pla丝束制成，冷却段3为立体结构卷曲棒。过滤段4为由醋酸纤维制成的实心滤棒。

如图1所示，发烟段1、支撑段2、冷却段3和过滤段4通过普通的卷烟纸同时进行卷制，成为四段式结构的加热不燃烧卷烟烟支。

与本实施例的加热不燃烧卷烟烟支配合使用的烟具，如图4所示，包括外壳6、加热芯5、电路板7、控制开关8及固定基座9，外壳6、电路板7、控制开关8及固定基座9的结构和功能与现有的加热不燃烧烟均相同，此处不再赘述。加热芯5安装于固定基座9中心处，为了扩大与烟支烟丝的接触面积，加热芯5的横截面为人字形、十字形、”s”形、”u”形和两片形中的一种，如图6所示，本实施例加热芯5的横截面形态为人字形加热芯51。人字形加热芯51使用陶瓷材料制得，加热芯5的长度尺寸为发烟段1长度尺寸的80％。

如图4所示，将本实施例卷制的四段式加热不燃烧卷烟烟支插入上述烟具中，进行常规加热不燃烧卷烟方式抽吸，通过烟雾检测仪检测产生的烟气释放量对比其他相同体积定量的同种有序排列再造烟叶丝制成的加热不燃烧烟支增大2倍，烟气对嘴唇的热感也有所降低。通过感官评吸和烟雾检测后对照市售的某加热不燃烧卷烟，其烟雾释放量有明显提高，满足感随之上升，同时烟气对嘴唇的热感也有所降低。

实施例2

本实施例的一种加热不燃烧卷烟烟支，如图2所示，包括依次设置的发烟段1、支撑段2和过滤段4。

发烟段1内为无序排列的烟丝、膨丝和再造烟叶混合的烟草，用普通的卷烟纸进行卷制成型；支撑段2由聚醚醚酮peek高分子材料制成，支撑段2轴向延伸有棒状多孔结构21，此多孔结构即为进气通道，本实施例的进气通道数量20个，进气通道的横截面包括圆形、正方形、梅花形、星形或不规则形的一种或者多种组合，本实施例支撑段横截面的空隙为菱形，菱形和圆形的最大间隙距离为0.12mm，其体积空心度为70％。过滤段4为醋酸纤维制成的中空滤棒。

如图2所示，发烟段1、支撑段2和过滤段4通过普通的卷烟纸同时进行卷制，成为三段式结构的加热不燃烧卷烟烟支。

扩大加热芯5面积型烟具包括外壳6、电路板7、控制开关8、固定基座9及加热芯5，各元件结构和功能类似目前成熟的加热不燃烧烟具。加热芯5安装于固定基座9中心处，如图7所示，本实施例为了扩大与烟弹烟丝的接触面积使其横截面形态为”s”形，为”s”形加热芯52；”s”形加热芯52使用金属铝材料制得。

如图5所示，将本实施例卷制的三段式加热不燃烧卷烟烟支插入扩大加热芯5面积型烟具中，进行常规加热不燃烧卷烟方式抽吸，通过烟雾检测仪检测产生的烟气释放量对比其他相同体积定量的同种有序排列再造烟叶丝制成发烟烟弹加热不燃烧烟支增大1.5倍，烟气对嘴唇的热感也有所降低。通过感官评吸和烟雾检测后对照市售的某加热不燃烧卷烟，其烟雾释放量有明显提高，满足感随之上升，同时烟气对嘴唇的热感也有所降低。

实施例3

本实施例的一种加热不燃烧卷烟烟支，包括依次设置的发烟段1、支撑段2和过滤段4。

发烟段1内的烟草为有序排列的再造烟叶丝，用铝箔复合的卷烟纸进行卷制成型；支撑段2由聚醚酰亚胺pei高分子材料制成，支撑段2的轴向延伸有棒状多孔结构21，此多孔结构即为进气通道，本实施例的进气通道为30个，支撑段横截面的空隙为菱形和圆形混合，菱形和圆形的最大间隙距离为0.12mm，其体积空心度为50％。过滤段4为醋酸纤维制成的空心滤棒。如图2所示，发烟段1、支撑段2和过滤段4通过普通的卷烟纸同时进行卷制，成为三段式结构的加热不燃烧卷烟烟支。

扩大加热芯5面积型烟具包括外壳6、电路板7、控制开关8、加热芯5及固定基座9，各元件结构和功能类似目前成熟的加热不燃烧烟具。本实施例的加热芯5使用金属铜材料制得。

如图8所示，加热芯5安装于固定基座9中心处，为了扩大与烟弹烟丝的接触面积使其横截面形态为两片形，为两片形加热芯53。

将本实施例卷制的三段式加热不燃烧卷烟烟支插入扩大加热芯5面积型烟具中进行常规加热不燃烧卷烟方式抽吸，通过烟雾检测仪检测产生的烟气释放量对比其他相同体积定量的同种有序排列再造烟叶丝制成发烟烟弹加热不燃烧烟支增大2.5倍，烟气对嘴唇的热感也有所降低。通过感官评吸和烟雾检测后对照市售的某加热不燃烧卷烟，其烟雾释放量有明显提高，满足感随之上升，同时烟气对嘴唇的热感也有所降低。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。