一种具有自清洁功能的加热烟具及其使用方法与流程

本申请涉及加热卷烟，特别是涉及一种具有自清洁功能的加热烟具及其使用方法。

背景技术：

1、加热卷烟制品在使用专用器具进行加热时，其所含的烟草薄片会因受热释放挥发性组分，这些挥发性组分会在器具的加热腔内扩散并冷凝，形成附着在加热腔内的“焦油”，焦油中含有大量的羧酸、醛、呋喃及其衍生物、酚类及其衍生物类物质，这些物质导致焦油在250-600℃(在器具的加热条件下，加热腔内的温度会超过250℃)下会发生二次反应从而快速生成焦炭及黏度更大的大分子量物质(重质焦油)，导致器具加热腔内形成二次污染，进一步增加了器具加热腔内部的清洁难度。

2、目前，器具加热腔内部的清洁，可使用毛刷等工具进行物理清洁，或使用化学试剂进行溶解清洗焦油，或再次使器具加热到更高的温度(>250℃)使焦油挥发的方法。上述方法存在清洁不彻底、耗时耗力、化学试剂易损坏器具、消耗大量电量、导致焦油高温二次结焦形成顽固杂质等问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种具有自清洁功能的加热烟具及其使用方法，本发明以电能诱导焦油分子在低温下于催化剂活性位上发生化学键断裂反应，在避免焦油发生二次反应的条件下使焦油裂解为小分子气体，从而实现对加热腔内残余焦油的清洁，并且本方案运行温度低，对电量消耗小。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、一种具有自清洁功能的加热烟具，包括器具本体和电池组件，所述器具本体内设有加热腔，加热腔内设有加热元件，所述加热腔的内壁设有电热耦合催化剂层，所述电热耦合催化剂层与电池组件有效电连接。

4、优选地，所述电热耦合催化剂层与加热腔的内壁之间采用可拆卸的方式连接。

5、优选地，所述电热耦合催化剂层设置在加热腔的内侧壁及底壁上。

6、优选地，位于加热腔的内侧壁上的电热耦合催化剂层呈环形设置，所述电热耦合催化剂层的内径大于加热卷烟烟支外径。

7、优选地，所述电热耦合催化剂层包括金属骨架催化剂。

8、优选地，所述金属骨架催化剂为镍铁合金泡沫金属催化剂，所述镍铁合金泡沫金属催化剂中铁镍原子摩尔数比为1:4～2:1，更优选为1:1-3：2。

9、优选地，所述镍铁合金泡沫金属催化剂的孔隙率不小于90％，优选高于95％。

10、一种具有自清洁功能的加热烟具的使用方法，使用上述所述的具有自清洁功能的加热烟具，并包括如下步骤：

11、s1、取出抽吸完毕的烟支，使加热腔处于空载状态；

12、s2、接通电源对电热耦合催化剂层进行通电，运行器具本体的清洁模式，并使加热腔内的温度处于200～250℃之间，运行1min以上；

13、s3、运行结束后，关闭电源。

14、优选地，所述步骤s2中电热耦合催化剂层通电运行时的电流密度为10-25a/dm3，更优选为15-20a/dm3。

15、优选地，所述步骤s2中加热腔中的温度所需热量来源于电热耦合催化剂层通电后自身发热产生的热量，当电热耦合催化剂层通电后自身发热产生的热量无法使温度达到设定温度时，通过加热元件通电发热，使加热腔温度达到设定值。

16、本申请相对于现有技术存在如下优点：

17、本发明的具有自清洁功能的加热烟具在加热腔的内壁上设置了电热耦合催化剂层，以电能诱导致使焦油分子在低温下于催化剂活性位上发生化学键断裂反应，在避免焦油发生二次反应的条件下使焦油裂解为小分子气体，从而实现对加热腔内残余焦油的清洁，并且本发明的具有自清洁功能的加热烟具无需运行在高温环境下，避免了催化剂烧结失活，耗能低亦延长了器具续航时间；同时，本发明的使用方法只需启动器具清洁模式即可实现自动清洁，无需手动操作，无需额外使用工具和材料，只需器具自动运行，十分便捷；另外，本发明的使用方法主要以电能驱动催化反应，无需使用大量贵金属成分和高温条件即可实现高催化活性，降低了催化剂成本，使用成本相对较低。

技术特征：

1.一种具有自清洁功能的加热烟具，包括器具本体(1)和电池组件，所述器具本体(1)内设有加热腔(11)，加热腔(11)内设有加热元件(2)，其特征在于，所述加热腔(11)的内壁设有电热耦合催化剂层(3)，所述电热耦合催化剂层(3)与电池组件有效电连接。

2.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的加热烟具，其特征在于，所述电热耦合催化剂层(3)与加热腔(11)的内壁之间采用可拆卸的方式连接。

3.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的加热烟具，其特征在于，所述电热耦合催化剂层(3)设置在加热腔(11)的内侧壁及底壁上。

4.根据权利要求3所述的具有自清洁功能的加热烟具，其特征在于，位于加热腔(11)的内侧壁上的电热耦合催化剂层(3)呈环形设置，所述电热耦合催化剂层(3)的内径大于加热卷烟烟支外径。

5.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的加热烟具，其特征在于，所述电热耦合催化剂层(3)包括金属骨架催化剂。

6.根据权利要求5所述的具有自清洁功能的加热烟具，其特征在于，所述金属骨架催化剂为镍铁合金泡沫金属催化剂，所述镍铁合金泡沫金属催化剂中铁镍原子摩尔数比为1:4～2:1。

7.根据权利要求6所述的具有自清洁功能的加热烟具，其特征在于，所述镍铁合金泡沫金属催化剂的孔隙率不小于90％。

8.一种具有自清洁功能的加热烟具的使用方法，其特征在于，使用权利要求1-7中任一项所述的具有自清洁功能的加热烟具，并包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的具有自清洁功能的加热烟具的使用方法，其特征在于，所述步骤s2中电热耦合催化剂层(3)通电运行时的电流密度为10-25a/dm3。

10.根据权利要求8所述的具有自清洁功能的加热烟具的使用方法，其特征在于，所述步骤s2中加热腔(11)中的温度所需热量来源于电热耦合催化剂层(3)通电后自身发热产生的热量，当电热耦合催化剂层(3)通电后自身发热产生的热量无法使温度达到设定温度时，通过加热元件(2)通电发热，使加热腔(11)温度达到设定值。

技术总结
本申请公开了一种具有自清洁功能的加热烟具，包括器具本体和电池组件，所述器具本体内设有加热腔，加热腔内设有加热元件，所述加热腔的内壁设有电热耦合催化剂层，所述电热耦合催化剂层与电池组件有效电连接；本申请还提供一种具有自清洁功能的加热烟具的使用方法。本申请以电能诱导焦油分子在低温下于催化剂活性位上发生化学键断裂反应，在避免焦油发生二次反应的条件下使焦油裂解为小分子气体，从而实现对加热腔内残余焦油的清洁，并且本方案运行温度低，对电量消耗小。

技术研发人员：熊哲,吴峤,郝欣,李子林,黄远景,程光,王昊,俞洋,童宇星
受保护的技术使用者：湖北中烟工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15