CN110301679A - 一种加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制方法，这种控制方法是该加热器具是以预热阶段I以及交替循环的保温阶段II与抽吸阶段III的加热方式进行的，这种保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是5～20次。采用这种控制方法能够控制抽吸口数，烟气量充足、刺激小、余味干净、无明显杂气与残留、劲头适中，烟气温度适中无灼热感，在不抽吸时无测流烟气发出。

Description

一种加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制方法

【技术领域】

本发明属于加热不燃烧卷烟技术领域。更具体地，本发明涉及一种加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制方法。

【背景技术】

加热不燃烧烟草制品是一种利用特殊热源对烟草物料进行加热的烟草制品，它的加热温度最高不超过500℃，因而减少了烟草化学成分热裂解与不完全燃烧反应，烟气中的有害化学成分和生物毒性大幅降低，从而显著减少了对人体和环境的危害。加热不燃烧烟草制品根据加热方式的不同分为电加热型、理化反应加热型、燃料加热型等，这些产品均是通过外部热源加热烟草物料，烘烤，将烟草物料含有的尼古丁和香味物质干馏形成烟雾，以满足吸烟者的需求。目前主要销售的加热不燃烧烟草制品是电加热型的，这些产品大多选用电阻式加热技术，传热效率低，烟气释放均匀性有待提升且加热完成后腔体中残留物质多，影响抽吸感受，并且电阻式加热元件在重复使用后容易积碳，难以清洁且容易损坏，影响消费者的使用体验。

电磁感应加热是通过振荡电路将直流电流转化成为高频振动电流，高频振荡电流流经电磁感应线圈后产生高频交变磁场，而在交变磁场中磁性金属材料可以感应电磁能量，在其表面产生电荷涡流，涡流使金属原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，于是起到加热的效果。电磁感应加热热效率可以达到95％，其升温效率高，且加热元件无需与电源电路连接，加热过程中材料耗损小，是一种新型的烟草制品加热技术。

这种电磁感应加热技术可以提高加热装置的功率密度，实现被加热烟支快速达到烟气释放温度，减少装置预热时间，提高加热能量转化效率，延长加热装置的电池续航时间，避免与消除加热材料容易损坏的缺陷，维护保养更加便捷，提高了消费者的使用体验。但是，电磁加热技术由于感应加热材料不与电路***直接连接，因此对感应加热材料的温度测量存在滞后，不利于装置工作状态的调控。而加热不燃烧烟草制品对加热条件要求非常严苛，加热控制程序的技术困难影响电磁感应加热装置在加热不燃烧烟草制品中的使用效果。

因此，针对电磁感应加热装置的技术特征与加热不燃烧烟草制品配套技术要求，本发明人在现有技术的基础之上经过大量实验研究与分析总结，终于完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制方法。

该控制方法的步骤如下：

用于加热不燃烧烟草制品的加热器具是以预热阶段I以及交替循环的保温阶段II与抽吸阶段III的加热方式进行的；在抽吸前启动该加热器具使其处于预热阶段I，这时该加热器具持续输出加热能量，使烟草物料快速加热，直至产生适宜的第一口烟气；然后，立即让该加热器具的输出功率降低而使其进入保温阶段II，这时加热器具只是将使烟草物料维持其温度，以保证烟草物料处于烟气释放的临界状态，如补充能量就能提高烟草物料温度，从而迅速释放出充足的烟气；接着进入抽吸阶段III，这时加热器具在检测到抽吸信号时就瞬时提高输出功率，补偿因抽吸行为所导致的烟草物料温度下降，并快速加热烟草物料而释放烟气；该加热器具根据其压力传感器或温度传感器的监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段II或抽吸阶段III，或者使该加热器具停止工作。

根据本发明的一种优选实施方式，该加热器具包括直流电池电源1、高频振荡电路2、控制电路3、电磁感应线圈4、加热腔5、加热腔保护壳6、器具外壳7与感应加热材料8，在加热腔5的连通位置安装空气压力传感器9，在感应加热材料8处安装温度传感器10；在该加热器具中，空气压力传感器9监测消费者的抽吸行为，而温度传感器10监测感应加热材料8的温度变化，控制电路3接受这些监测信号并对加热器具的输出功率进行调控，以达到稳定释放烟气的效果。

根据本发明的另一种优选实施方式，在预热阶段I时，该加热器具以8～30W功率输出5～30s，使烟草物料加热达到温度220～380℃，以释放出充足的第一口烟气；在预热阶段I结束时由吸烟信号提示器11发出声、光或者机械振动信号，提示使用者该加热器具的预热阶段I已结束，可以开始吸烟。

根据本发明的另一种优选实施方式，在保温阶段II时，该加热器具以1.5～6.0W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在100～350℃。

根据本发明的另一种优选实施方式，在抽吸阶段III时，该加热器具以8～30W功率输出0.5～3.0s，使烟草物料加热，将其温度升高至220～380℃。

根据本发明的另一种优选实施方式，保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是5～20次；该往复循环次数达到加热器具控制程序预设的次数时，该加热器具将自动停止工作。

根据本发明的另一种优选实施方式，当加热器具处于保温阶段II且空气压力传感器9检测的压力降低变化值达到50～1000Pa时就启动抽吸阶段III；所述的空气压力传感器9是薄膜型空气压力传感器。

根据本发明的另一种优选实施方式，当加热器具处于保温阶段II且温度传感器10检测到感应加热材料8的温度降低速率为5-80℃/s时就启动抽吸阶段III；所述的温度传感器10是电阻式温度传感器或热电偶式温度传感器。

根据本发明的另一种优选实施方式，该加热器具处于保温阶段II的时间为30～60s且未检测到压力变化或者温度变化时，该加热器具自动结束工作，或者加热器具持续工作90～300s或抽吸口数达到5-20口时，该加热器具也自动结束工作，以避免持续加热导致器具损坏。

根据本发明的另一种优选实施方式，该加热器具通过控制电路3将高频振荡电路2的工作电压调控至0～18V或者将占空比指数调控至30～70％实现对输出功率的调整。

下面将更详细地描述本发明。

本发明建立了一种依托于消费者抽吸行为的能量补偿的加热程序控制方法，该控制方法根据消费者的抽吸行为以分段方式给予电磁感应加热器具补充适当的能量，从而能够有效地提高该加热器具加热温度的合理性，满足在整个抽吸过程中加热不燃烧烟草制品烟气释放充足与稳定的要求，且降低不抽吸时侧流烟气外溢，减少对周边空气环境的污染。此外还能够降低加热器具的能量耗损，提高加热器具的续航能力，显著提升电磁感应加热器具的使用感受。

在本发明中，电磁感应加热器具应该理解是一种采用电磁感应加热方式加热不燃烧烟草制品的加热器具。

在本发明中，电磁感应加热器与加热器具在本发明中具有完全等同的技术含意，可以相互代替使用。

本发明涉及一种加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制方法。

在本发明中，所述的控制方法应该理解是一种在烟支加热全过程中控制加热器具输出能量，使烟气均匀持续释放的方法。具体地，该控制方法包括电磁感应加热器具的预热阶段、保温阶段、抽吸阶段与停止加热等步骤，具体控制模式参见附图1。

该控制方法的步骤如下：

用于加热不燃烧烟草制品的加热器具是以预热阶段I以及交替循环的保温阶段II与抽吸阶段III的加热方式进行的。

根据本发明，设置预热阶段I的主要目的是让该加热器具输出足够的能量，以便快速加热烟草物料，使烟草物料达到释放出充足与稳定烟气的温度条件。

在抽吸前启动该加热器具使其处于预热阶段I，这时该加热器具持续输出加热能量，使烟草物料快速加热，直至产生适宜的第一口烟气；

在附图1中，1表示该加热器具的预热阶段I，图中实线表示该加热器具在这个阶段的功率输出情况；虚线表示该加热器具在这个阶段的温度变化情况。

在预热阶段I时，该加热器具以8～30W功率输出5～30s，使烟草物料加热达到温度220～380℃，以释放出充足的烟气；在本发明中，如果烟草物料的温度低于220℃，则会导致发烟量不足；如果烟草物料温度高于380℃，则会导致烟丝被过度烘烤，影响抽吸品质。因此，烟草物料温度为220～380℃是合适的，优选地是250～330℃。

在预热阶段I该加热器具的输出功率是8～30W。提高该加热器具的输出功率可以有效地缩短预热时间。如果该输出功率低于8W，则会导致加热器具预热时间过长，影响抽吸感受；如果该输出功率高于30W，则会对其加热器具的电路造成过度耗损，影响装置的使用稳定性。因此，该加热器具的输出功率为8～30W是恰当的，优选地是10～20W。

该预热阶段I的时间是5～30s。该预热阶段I的时间超过所述的范围也是不可取的，因为如果这个时间低于5s，则会导致物料接收的能量供给不足，第一口烟气的发烟量不足；如果这个时间长于30s，则会导致抽吸等待时间过长、影响抽吸体验；因此，该预热阶段I的时间为5～30s是可取的，优选地是10～20s。

在预热阶段I结束时由吸烟信号提示器11发出声、光或者机械振动信号，提示使用者该加热器具的预热阶段I已结束，可以开始吸烟。

本发明使用的吸烟信号提示器11都是目前市场上销售的产品，例如发声吸烟信号提示器是由泰州福声电子科技有限公司以商品名贴片式蜂鸣器销售的产品、发光吸烟信号提示器是由深圳市巨弘光电有限公司商品名LED贴片发光二极管销售的产品、机械振动吸烟信号提示器是由惠州力博瑞特机电有限公司公司以商品名微型震动马达销售的产品。

然后，立即让该加热器具的输出功率降低而使其进入保温阶段II。

设置保温阶段II的主要目的是使烟草物料维持在一定的温度，以保证烟草物料处于烟气释放的临界状态，如补充能量就能提高烟草物料温度，从而迅速释放出充足的烟气；具体地，在附图1中2表示该加热器具的保温阶段II。

由附图1可以看出，在保温阶段II时，该加热器具输出的功率比预热阶段I的低，该加热器具以1.5～6.0W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在100～350℃。

在本发明保温阶段II时，如果该加热器具输出的功率低于1.5W，则会导致烟草物料温度低于100℃，不能使其烟草物料持续发烟，影响抽吸感受；如果该加热器具输出的功率高于6.0W，则易导致烟草物料温度超过350℃，烟草物料被过度烘烤，影响其烟气质量与烟气释放的持久性。因此，加热器具输出功率1.5～6.0W与烟草物料温度100～350℃是合理的，优选地是加热器具输出功率2.0-5.0W与烟草物料温度140～300℃，更优选地是加热器具输出功率2.6-4.2W与烟草物料温度180～250℃。

在保温阶段II之后接着进入抽吸阶段III。抽吸阶段III的基本作用是该加热器具在检测到抽吸信号时就立即提高输出功率，补偿因抽吸行为所导致的烟草物料温度下降，同时快速加热烟草物料而释放大量烟气。

在抽吸阶段III时，该加热器具以8～30W功率输出0.5～3.0s，使烟草物料加热，将其温度升高至220～380℃。

在抽吸阶段III时，该加热器具输出的功率比保温阶段II的高，这样能够对烟草物料因抽吸造成其温度下降进行热量补偿，使烟草物料保持大的发烟量，维持烟支的稳定抽吸效果。在抽吸阶段III时烟草物料的温度是220～380℃。如果烟草物料的温度低于220℃，则会导致烟草物料的发烟量不足，降低人们抽吸感受；如果烟草物料的温度高于350℃，则会导致烟草物料被过度烘烤，从而会影响抽吸品质。因此，在抽吸阶段III时的烟草物料温度为220～380℃是恰当的，优选地是280～350℃。

每个抽吸阶段III的持续时间是0.5～3s，优选地是1～2s。如果抽吸阶段III的持续时间短于0.5s，则该加热器具不能提供足够能量进行补偿，因而影响发烟效果；如果抽吸阶段III的持续时间长于3s，则容易导致该加热器具能量补偿过度，使烟草物料过度加热，也影响抽吸质量。

抽吸阶段III的持续时间是空气压力传感器9或温度传感器10所检测到的抽吸行为时间值，或者是在功率控制程序中预设的抽吸阶段III的持续时间值，根据这些持续时间值由可编程微控制器芯片识别并发出指令通过降低功率值至1.6-6.0w控制抽吸阶段III停止。

在本发明中，当该加热器具处于保温阶段II且空气压力传感器9检测的压力降低变化值达到50～1000Pa时，可编程微控制器芯片识别并发出指令通过瞬时提高电源电路的输出功率值至8-30w，启动抽吸阶段III；在本发明中，如果空气压力传感器9检测的压力降低变化值低于50Pa时，则容易导致抽吸行为信号误激活，过早启动抽吸阶段III；如果空气压力传感器9检测的压力降低变化值高于1000Pa时，则压力降低变化值偏高，不容易导致抽吸行为信号激活。具体地，可编程微控制器芯片根据空气压力传感器9的检测信号判断，偏离预设温度范围和由消费者抽吸行为导致压力降低变化值在50～1000Pa时进行输出功率的补偿，在加热器具工作压力维持在预设的范围内时，使该装置进入抽吸阶段III。

本发明使用的空气压力传感器9是薄膜型空气压力传感器，它是目前市场上销售的产品，例如由深圳市银太阳科技有限公司以商品名咪头开关销售的压力传感器。本发明使用的可编程微控制器芯片是目前市场上销售的产品，例如目前市场上销售的RISC、CISC、DSP或ARM类型微控制器芯片。

在本发明中，当该加热器具处于保温阶段II且温度传感器10检测的温度降低速率达到5～80℃/s时，可编程微控制器芯片识别并发出指令通过瞬时提高电池功率输出值至8-30w启动抽吸阶段III；在本发明中，如果温度传感器10检测的温度降低速率低于5℃/s时，则容易导致抽吸行为信号误激活，如果温度传感器10检测的温度降低速率高于80℃/s时，则不容易导致抽吸行为信号激活。具体地，可编程微控制器芯片根据温度传感器10的检测信号判断，偏离预设温度范围和由消费者抽吸行为导致温度降低速率达到10-80℃/s时进行输出功率补偿，在该装置工作温度维持在预设的范围内时，使该装置进入抽吸阶段III。

本发明使用的温度传感器10是电阻式温度传感器或者热电偶式温度传感器。它们都是目前市场上销售的产品，例如由宁海县华深电子有限公司以商品名HS-T6电阻式高精度温度传感器销售的电阻式温度传感器，由东莞市美鑫自动化科技有限公司以商品名热敏电阻销售的热电偶式温度传感器。

该加热器具处于保温阶段II的时间为30～60s且未检测到压力变化或者温度变化时，该加热器具自动结束工作。在本发明中，如果保温阶段II的时间短于30s，则容易导致该加热器具误停机；如果保温阶段II的时间长于60s，则会导致该加热器具持续加热时间延长，加热器具耗损能量过多且易损坏。或者，

该加热器具在保温阶段II持续工作90～300s或抽吸口数达到5～20口时，它也自动结束工作，以避免持续加热导致器具损坏。使用该控制方法可以避免加热器具持续加热时间过长，耗损能量并导致损坏，同时也避免烟草物料被加热过长时间，影响烟雾量和抽吸质量。该加热器具也可通过人工开关进行工作的停止。

该加热器具根据其压力传感器或温度传感器的监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段II或抽吸阶段III，或者使该加热器具停止工作。根据本发明，抽吸阶段III与保温阶段II相互交替衔接，具体情况参见附图1。由附图1可知，保温阶段II在预热阶段I结束后立即启动，并在下一个抽吸阶段III启动后结束，在下一个抽吸阶段III结束后，该加热器具进入下一个保温阶段II，并以这种方式循环往复直到加热装置停止工作。

保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是5～20次；该往复循环次数达到加热器具控制程序预设的次数时，该加热器具将自动停止工作。在本发明中，如果这个循环次数低于5次，则会导致烟支的抽吸口数不足，影响消费体验；如果这个循环次数多于20次，则会导致后段烟气释放不足。因此，这个循环次数为5～20次是合适的，优选地是8～15次。这个循环次数可由消费者抽吸行为决定或者在循环次数到达加热装置控制程序预设的次数后，加热装置自动停止工作，以达到维持烟支的各抽吸口数具有稳定的烟气释放效果。

根据本发明，该加热器具包括直流电池电源1、高频振荡电路2、控制电路3、电磁感应线圈4、加热腔5、加热腔保护壳6、器具外壳7与感应加热材料8，在加热腔5的连通位置安装空气压力传感器9，在感应加热材料8处安装温度传感器10；在该加热器具中，空气压力传感器9监测消费者的抽吸行为，而温度传感器10监测感应加热材料8的温度变化，控制电路3接受这些监测信号并对加热器具的输出功率进行调控，以达到稳定释放烟气的效果。该加热器具的具体结构参见附图2。

直流电池电源1、高频振荡电路2与电磁感应线圈4依次连接实施工作电流传输；控制电路3分别与直流电池电源1、高频振荡电路2、空气压力传感器9与温度传感器10进行信号电路连接，实施该装置运行控制；其中：

直流电池电源1是目前市场上销售的锂电池、锂离子电池、镉镍电池或镍氢电池；高频振荡电路2是目前市场上销售的MOSFET金氧半场效晶体管、IGBT绝缘栅双极型晶体管或IGFET绝缘栅极场效晶体管，它们能够将直流电池电源1输出的直流电转化成频率为10～999KHz的高频震荡电流；

控制电路3通过其可编程微控制器芯片预制的功率输出/时间曲线进行控制，可编程微控制器芯片是目前市场上销售的RISC、CISC、DSP或ARM类型微控制器芯片。本发明使用的控制电路3是由上述控制芯片为核心并连接温度与压力传感器构成的。

本发明使用的电磁感应线圈4、加热腔5、加热腔保护壳6、器具外壳7与感应加热材料8都是本技术领域里通常使用的部件。

当然，凡是具有类似结构并且具有相同功能且对该装置没有负面影响的其它烟用电磁感应加热装置也都可以用于本发明中，它们也都在本发明的保护范围之内。

根据本发明，该加热器具通过控制电路3将高频振荡电路2的工作电压调控至0～18V或者将占空比指数调控至30～70％实现对输出功率的调整。

具体地，工作电压调整是由控制电路3的增压元件实现的。而占空比指数调整是通过控制电路3的PWM占空比调整程序与电路输入电流间隙提高或降低装置有效工作时长来调整装置输出功率实现的。占空比是指电路被接通时间占整个电路工作周期的百分比。例如，一个电路在它一个工作周期中有一半时间被接通了，那么它的占空比就是50％。如果加在该工作元件上的信号电压为5V，则实际的工作电压平均值或电压有效值就是2.5V。

根据YCT138-1998卷烟感官评吸标准规定由7名评吸专家组成评吸小组，使用本发明烟用电磁加热器具及其配套烟支进行抽吸，并根据YCT138-1998卷烟感官评吸标准进行评吸，其评吸结果表明本发明控制方法能够将抽吸口数控制达到持续工作90～300s或抽吸口数达到5～20口，烟气量充足、刺激小、余味干净、无明显杂气与残留、劲头适中，烟气温度适中无灼热感，在不抽吸时无测流烟气发出。

[有益效果]

本发明的有益效果是：

本发明电磁感应加热器具***解决了电磁加热持续高功率输出使烟草物料被过度加热导致影响抽吸口感，以及抽吸时加热温度损失带来的技术问题。在降低装置能耗的同时，又能实时控制功率输出，达到灵活调控温度保证烟气质量的效果。这种控制方法能够控制样品抽吸口数，烟气量充足、刺激小、余味干净、无明显杂气与残留、劲头适中，烟气温度适中无灼热感，在不抽吸时无测流烟气发出。

【附图说明】

图1是本发明电磁感应加热器具功率输出与工作温度曲线图：

图2是本发明电磁感应加热器具结构示意图；

图中：

I-预热阶段；II-保温阶段；III-抽吸阶段；

1-直流电池电源；2-高频振荡电路；3-控制电路；4-电磁感应线圈；5-加热腔；6-加热腔保护壳；7-器具外壳；8-感应加热材料；9-空气压力传感器；10-温度传感器；11-吸烟信号提示器。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制

该实施例的实施步骤如下：

该实施例使用附图2描述的加热器具，其中直流电池电源1是锂电池；高频振荡电路2是MOSFET金氧半场效晶体管；控制电路3是由东莞戴讯电子科技有限公司以商品名NRF51822-QFAB微处理芯片销售的产品；空气压力传感器9是由深圳市银太阳科技有限公司以商品名咪头开关销售的产品；磁感应线圈4是缠距0.4mm、长度1800mm、直径12mm、工作电压2V的电磁感应线圈；加热腔5是内径6mm、长度32mm、壁厚2.0mm的圆柱形状腔；电磁加热腔保护壳6是使用二氧化硅制成的；器具外壳7是用聚乙烯材料制成的；感应加热材料8是由上海双加工贸有限公司以商品名电磁纯铁销售的纯铁材料制成的。

该加热器具是以预热阶段I以及交替循环的保温阶段II与抽吸阶段III的加热方式进行的；在抽吸前启动该加热器具使其处于预热阶段I，这时该加热器具以8W功率输出30s，使烟草物料加热达到温度284℃，以释放出充足的烟气；该加热器具通过控制电路3将高频振荡电路2的工作电压调控至0V实现对输出功率的调整；

在预热阶段I结束时由泰州福声电子科技有限公司以商品名贴片式蜂鸣器销售的吸烟信号提示器11发出声信号，提示使用者该加热器具的预热阶段I已结束，可以开始吸烟。

然后，立即让该加热器具的输出功率降低而使其进入保温阶段II，该加热器具以5.1W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在300℃，将使烟草物料维持其温度，以保证烟草物料处于烟气释放的临界状态，如补充能量就能提高烟草物料温度，从而迅速释放出充足的烟气；

接着进入抽吸阶段III，这时该加热器具以12.4W功率输出1.0s，使烟草物料加热，将其温度升高至252℃；加热器具在检测到抽吸信号时就瞬时提高输出功率，补偿因抽吸行为所导致的烟草物料温度下降，并快速加热烟草物料而释放烟气；

该加热器具根据其压力传感器空气压力传感器9检测的压力降低变化值达到50Pa/s时就启动抽吸阶段III，根据其监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段II或抽吸阶段III，这种保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是5次，然后该加热器具自动结束工作；

根据本申请说明书描述的方法进行评吸，其评吸结果表明该实施例能够控制样品抽吸口数达到12口，烟气量充足、刺激小、余味干净、无明显杂气与残留、劲头适中，烟气温度适中无灼热感，在不抽吸时无测流烟气发出。

实施例2：加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是直流电池电源1是锂离子电池；高频振荡电路2是IGBT绝缘栅双极型晶体管；温度传感器10是由宁海县华深电子有限公司以商品名HS-T6电阻式高精度温度传感器销售的电阻式温度传感器；

在预热阶段I，该加热器具以12W功率输出25s，使烟草物料加热达到温度316℃，以释放出充足的烟气；该加热器具通过控制电路3将高频振荡电路2的工作电压调控至9V实现对输出功率的调整；在预热阶段I结束时由深圳市巨弘光电有限公司商品名LED贴片发光二极管销售的吸烟信号提示器11发出光信号；

在保温阶段II，该加热器具以6.0W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在350℃；

在抽吸阶段III，该加热器具以16.8W功率输出1.5s，使烟草物料加热，将其温度升高至284℃；

该加热器具根据其压力传感器空气压力传感器9检测的压力降低变化值达到510Pa/s时就启动抽吸阶段III，根据其监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段II或抽吸阶段III，这种保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是8次；

该实施例的实施效果与实施例1的实施效果相同。

实施例3：加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是直流电池电源1是镉镍电池；高频振荡电路2是IGFET绝缘栅极场效晶体管；温度传感器10是由东莞市美鑫自动化科技有限公司以商品名热敏电阻销售的热电偶式温度传感器；

在预热阶段I，该加热器具以18W功率输出20s，使烟草物料加热达到温度348℃，以释放出充足的烟气；该加热器具通过控制电路3将高频振荡电路2的工作电压调控至18V；在预热阶段I结束时由机械振动吸烟信号提示器是由惠州力博瑞特机电有限公司公司以商品名微型震动马达销售的的吸烟信号提示器11发出机械振动信号；

在保温阶段II，该加热器具以1.5W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在100℃；

在抽吸阶段III，该加热器具以21.2W功率输出2.0s，使烟草物料加热，将其温度升高至316℃；

该加热器具根据其压力传感器空气压力传感器9检测的压力降低变化值达到1000Pa/s时就启动抽吸阶段III，根据其监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段II或抽吸阶段III，这种保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是11次；

该实施例的实施效果与实施例1的实施效果相同。

实施例4：加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是直流电池电源1是镍氢电池；高频振荡电路2是IGBT绝缘栅双极型晶体管；空气压力传感器9是由深圳市银太阳科技有限公司以商品名咪头开关销售的产品；

在预热阶段I，该加热器具以22W功率输出15s，使烟草物料加热达到温度220℃，以释放出充足的烟气；该加热器具将占空比指数调控至30％实现对输出功率的调整；在预热阶段I结束时由深圳市巨弘光电有限公司商品名LED贴片发光二极管销售的吸烟信号提示器11发出光信号；

在保温阶段II，该加热器具以2.4W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在150℃；

在抽吸阶段III，该加热器具以8.0W功率输出0.5s，使烟草物料加热，将其温度升高至220℃；

该加热器具根据温度传感器10检测到感应加热材料8的温度降低速率为5℃/s时就启动抽吸阶段III，根据其监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段II或抽吸阶段III，这种保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是14次；

该实施例的实施效果与实施例1的实施效果相同。

实施例5：加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是直流电池电源1是锂离子电池；高频振荡电路2是MOSFET金氧半场效晶体管；温度传感器10是由东莞市美鑫自动化科技有限公司以商品名热敏电阻销售的热电偶式温度传感器；

在预热阶段I，该加热器具以26W功率输出10s，使烟草物料加热达到温度252℃，以释放出充足的烟气；该加热器具将占空比指数调控至50％实现对输出功率的调整；在预热阶段I结束时是由惠州力博瑞特机电有限公司公司以商品名微型震动马达销售的吸烟信号提示器11发出机械振动信号；

在保温阶段II，该加热器具以3.3W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在200℃；

在抽吸阶段III，该加热器具以25.6W功率输出2.5s，使烟草物料加热，将其温度升高至348℃；

该加热器具根据其温度传感器10检测到感应加热材料8的温度降低速率为42℃/s时就启动抽吸阶段III，根据其监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段II或抽吸阶段III，这种保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是17次；

该实施例的实施效果与实施例1的实施效果相同。

实施例6：加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是直流电池电源1是镍氢电池；高频振荡电路2是MOSFET金氧半场效晶体管；温度传感器10是由宁海县华深电子有限公司以商品名HS-T6电阻式高精度温度传感器销售的电阻式温度传感器；

在预热阶段I，该加热器具以30W功率输出5s，使烟草物料加热达到温度380℃，以释放出充足的烟气；该加热器具将占空比指数调控至70％实现对输出功率的调整；在预热阶段I结束时由泰州福声电子科技有限公司以商品名贴片式蜂鸣器销售的吸烟信号提示器11发出声信号；

在保温阶段II，该加热器具以4.2W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在250℃；

在抽吸阶段III，该加热器具以30.0W功率输出3.0s，使烟草物料加热，将其温度升高至380℃；

该加热器具根据其温度传感器10检测到感应加热材料8的温度降低速率为80℃/s时就启动抽吸阶段III，根据其监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段II或抽吸阶段III，这种保温阶段II与抽吸阶段III的往复循环次数是20次；

该实施例的实施效果与实施例1的实施效果相同。

Claims (10)

1.一种加热不燃烧烟草制品烟气持续释放的控制方法，其特征在于该控制方法的步骤如下：

用于加热不燃烧烟草制品的加热器具是以预热阶段(I)以及交替循环的保温阶段(II)与抽吸阶段(III)的加热方式进行的；在抽吸前启动该加热器具使其处于预热阶段(I)，这时该加热器具持续输出加热能量，使烟草物料快速加热，直至产生适宜的第一口烟气；然后，立即让该加热器具的输出功率降低而使其进入保温阶段(II)，这时加热器具只是将使烟草物料维持其温度，以保证烟草物料处于烟气释放的临界状态，如补充能量就能提高烟草物料温度，从而迅速释放出充足的烟气；接着进入抽吸阶段(III)，这时加热器具在检测到抽吸信号时就瞬时提高输出功率，补偿因抽吸行为所导致的烟草物料温度下降，并快速加热烟草物料而释放烟气；该加热器具根据其压力传感器或温度传感器的监测结果而使该加热器具交替处于保温阶段(II)或抽吸阶段(III)，或者使该加热器具停止工作。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于该加热器具包括直流电池电源(1)、高频振荡电路(2)、控制电路(3)、电磁感应线圈(4)、加热腔(5)、加热腔保护壳(6)、器具外壳(7)与感应加热材料(8)，在加热腔(5)的连通位置安装空气压力传感器(9)，在感应加热材料(8)处安装温度传感器(10)；在该加热器具中，空气压力传感器(9)监测消费者的抽吸行为，而温度传感器(10)监测感应加热材料(8)的温度变化，控制电路(3)接受这些监测信号并对加热器具的输出功率进行调控，以达到稳定释放烟气的效果。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于在预热阶段(I)时，该加热器具以8～30W功率输出5～30s，使烟草物料加热达到温度220～380℃，以释放出充足的烟气；在预热阶段(I)结束时由吸烟信号提示器(11)发出声、光或者机械振动信号，提示使用者该加热器具的预热阶段(I)已结束，可以开始吸烟。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于在保温阶段(I)时，该加热器具以1.5～6.0W功率连续输出，使烟草物料的温度维持在100～350℃。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于在抽吸阶段(III)时，该加热器具以8～30W功率输出0.5～3.0s，使烟草物料加热，将其温度升高至220～380℃。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于保温阶段(II)与抽吸阶段(III)的往复循环次数是5～20次；该往复循环次数达到加热器具控制程序预设的次数时，该加热器具将自动停止工作。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于当加热器具处于保温阶段(II)且空气压力传感器(9)检测的压力降低变化值达到50～1000Pa时就启动抽吸阶段(III)；所述的空气压力传感器(9)是薄膜型空气压力传感器。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当加热器具处于保温阶段(II)且温度传感器(10)检测到感应加热材料(8)的温度降低速率为5～80℃/s时就启动抽吸阶段(III)；所述的温度传感器(10)是电阻式温度传感器或热电偶式温度传感器。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该加热器具处于保温阶段(II)的时间为30～60s且未检测到压力变化或者温度变化时，该加热器具自动结束工作，或者加热器具持续工作90～300s或抽吸口数达到5～20口时，该加热器具也自动结束工作，以避免持续加热导致器具损坏。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该加热器具通过控制电路(3)将高频振荡电路(2)的工作电压调控至0～18V或者将占空比指数调控至30～70％实现对输出功率的调整。