1.本发明涉及电加热卷烟装置，特别是一种电磁加热卷烟装置及其加热方法。
背景技术：
2.传统卷烟，作为一种个人的消费习惯和抽吸癖好，已有100多年的历史。随着人们消费观念和健康意识的转变，以及科技创新的快速发展和传统产业的不断迭代，烟草消费者的关注点逐渐由传统卷烟转向新型烟草制品，与此同时，在全球禁烟宣传和社会舆论等因素的影响下，新型烟草制品应运而生。
3.有研究表明，传统卷烟的燃烧锥温度高达800-900摄氏度，生成的烟气中有数千种化学物质，其中有158种有害成分与肺癌、呼吸性心脏病和慢性阻塞性肺病等的发病密切相关。而新型烟草制品中的加热卷烟只需将烟草介质加热至100-500摄氏度，该温度不仅可使尼古丁和烟草重要香味成分有效转移至烟气，而且大大降低了因高温裂解产生的有害成分的释放。自19世纪80年代以来，国外的烟草公司就已经开始加热卷烟的研发，我国烟草行业加热卷烟研究起步较晚，尚处于早期阶段。
4.目前，加热卷烟主要存在的问题有出烟慢、烟气成分释放不均匀、加热卷烟烟气风格及口味与传统卷烟差别较大等。
5.中国专利cn95190279公开了一种电磁感应加热装置及方法。电磁加热的原理是在感应线圈中通入高频交变电流，从而使线圈内产生高频交变磁场，处于高频交变磁场中的金属内部出现大量环状涡流，涡流产生的热效应释放出大量的热量对金属本身和金属周围的物质进行加热，该技术应用于加热卷烟可有效解决其加热效率低、出烟速度慢的问题，但是该专利产品与大多数电加热卷烟一样，采用一体式加热方式，烟气起始较弱，而后逐渐增加，随着抽吸口数的增加，烟气又明显降低。中国专利cn104095293、cn109843097、cn110074457a分别提出了分段电磁加热装置及方法，一定程度上避免了整段烟支共同受热导致的烟气释放不均匀等问题，但其加热仍是从烟支的远端开始加热，因而出烟慢，且分段加热顺序进行，每段烟支的加热温度不变，虽然烟草本身是一种很好的缓释体系，但是只设置同一加热温度，不能使所有的香味物质都有效大量的释放，使得烟气风格、口味与传统卷烟差别较大。
技术实现要素：
6.本发明所要解决的技术问题是，针对现有加热卷烟普遍存在出烟慢、逐口稳定性差和烟草介质内香味物质释放不充分等问题，提供一种逐口加热稳定、有效释放烟草介质内香味成分的电磁加热卷烟装置及其加热方法。
7.为解决上述技术问题，本发明提供了一种电磁加热卷烟装置的加热方法，其在加热腔内利用感应线圈或感应发热体设置多个按温度排序且连续排列的温度区间，温度高的温度区间靠近进烟口布置，温度低的温度区间靠近进气孔布置，且通过感应线圈或感应发热体在加热腔内的步进式移动，使各温度区间在加热腔内步进式移动，烟草介质被步进式
加热。
8.本发明通过在加热腔内利用感应线圈或感应发热体设置多个按温度排序且连续排列的温度区间，而且多个温度区间在加热腔内的步进式移动使得烟草介质的不同部位都能被多种温度加热，从而使不同气化温度的香味物质被充分气化后有效释放出来，提高了烟雾口感，同时多个温度区间一起随抽吸的进行从进烟口向进气孔方向步进式移动，从而保证了烟草介质的各段加热的均匀性，使得喷出的烟雾稳定，烟雾的逐口均匀性更好。
9.优选地，所述感应线圈或所述感应发热体的初始位置设置在进烟口附近，且温度高的温度区间靠近进烟口布置，温度低的温度区间靠近进气孔布置，并可通过驱动装置带动所述感应线圈或所述感应发热体由进烟口向进气孔方向轴向步进移动，同时实现快速出烟、步进加热、烟草缓释的目的。
10.作为一替代方案，所述感应线圈或所述感应发热体的初始位置也可设置在进气孔附近，且温度低的温度区间靠近进烟口布置，温度高的温度区间靠近进气孔布置，并可通过驱动装置带动所述感应线圈或所述感应发热体从进气孔处向进烟口方向移动，以充分模拟传统卷烟的热量和香味物质传递方式。
11.基于同一发明构思，本发明还提供了一种利用所述方法的电磁加热卷烟装置，其包括壳体，所述壳体的前端设置加热腔，所述加热腔的前端设置进烟口，所述加热腔的后端设置进气孔，所述壳体内设置感应线圈和感应发热体，所述感应线圈由多个疏密程度不同的线圈单体串联而成，所述感应发热体的内部设置所述加热腔，所述壳体的后端设置驱动装置和电池电路系统，所述电池电路系统电连接所述感应线圈使所述感应线圈对应的加热腔内形成多个连续排列的温度区间，且所述驱动装置机械连接并带动所述感应线圈随抽吸的进行从进烟口向进气孔步进式移动，使多个温度区间在所述加热腔内步进式移动并对卷烟进行步进式加热。
12.当为所述感应线圈提供高频交变电流后，因为线圈单体的疏密程度不同，因而在感应线圈的不同区域所产生的感应磁场强度不同，不同的感应磁场强度作用于感应发热体后，不同位置的感应发热体加热烟草介质的温度也不同，即使加热腔内形成多个明显的温度区间为烟草介质加热，且在驱动装置控制下，多个温度区间在加热腔内步进式移动，使烟草介质内不同沸点的香味物质都能被加热并充分释放。
13.可选地，所述感应线圈的初始位置设置在进烟口附近，并可通过驱动装置带动感应线圈由进烟口向感应发热体的后端轴向移动，达到快速出烟、步进加热、烟草缓释的目的。另外，作为一替代方案，所述感应线圈的初始位置也可设置在进气孔附近，且感应线圈的疏端靠近进烟口，密端靠近进气孔，并可通过驱动装置带动所述感应线圈从感应发热体的后端向进烟口方向移动，以充分模拟传统卷烟的热量和香味物质传递方式。
14.可选地，所述感应线圈设置在所述感应发热体的外面。
15.可选地，所述加热腔的中心轴处设置第二绝缘隔热套，所述感应线圈设置在所述第二绝缘隔热套内，不仅使烟草介质可采用中心式加热方式，而且第二绝缘隔热套可以隔离烟草介质和感应线圈的直接接触，防止烟草介质蒸发时产生的烟气污染感应线圈。
16.优选地，所述电池电路系统包括电路控制系统和电池，所述电池经所述电路控制系统电连接所述感应线圈和驱动装置，从而可通过电池提供稳定电流，并通过电路控制系统转换为高频交变电流后提供给感应线圈产生磁场，同时通过电路控制系统调整电压电流
后再通过驱动装置控制感应线圈或感应发热体的移动速度和移动时间。
17.优选地，所述感应线圈与所述感应发热体之间设置绝缘隔热套，以避免壳体外部过热。
18.优选地，所述加热腔的后端设置绝缘隔热垫圈，且所述绝缘隔热垫圈内设置压力传感器，所述电池经压力传感器连接所述电路控制系统，从而通过压力传感器感应烟草介质是否插入，如感应到烟草介质插入，则自动连通电源，启动感应线圈产生磁场，如感应不到烟草介质，则切断电源。
19.基于同一发明构思，本发明还提供了另一种利用所述方法的电磁加热卷烟装置，包括壳体，所述壳体的前端设置加热腔，所述加热腔的前端设置进烟口，所述加热腔的后端设置进气孔，所述壳体内设置感应线圈和感应发热体，所述感应线圈由多个均布的线圈单体串联而成，所述感应发热体由多种具有不同磁导率的材料拼接而成，所述感应线圈的内部设置所述加热腔，所述壳体的后端设置驱动装置和电池电路系统，所述电池电路系统电连接所述感应线圈使所述感应发热体对应的加热腔内形成多个连续排列的温度区间，且所述驱动装置机械连接并带动所述感应发热体随抽吸的进行从进烟口向进气孔步进式移动，使多个温度区间在所述加热腔内步进式移动并对卷烟进行步进式加热。
20.优选地，所述加热腔的中心轴处设置导热套，所述感应发热体设置在所述导热套内，以隔离烟草介质和感应发热体的直接接触，防止烟草介质蒸发时产生的烟气污染感应发热体。
21.优选地，靠近进烟口的感应发热体采用磁导率较大的材料，靠近进气孔的感应发热体采用磁导率较小的材料，当感应线圈通入高频交流电流时，产生感应磁场，作用于由多种具有不同磁导率材料拼接而成的感应发热体，就会在感应发热体的不同位置产生不同的热量，进而在加热腔内形成多个明显的温度区间，实现对烟草介质不同段的不同温度梯度加热。
22.优选地，所述感应发热体由3-10段磁导率不同的材料组成，根据磁导率大小在轴向依次排列，且每段感应发热体的长度可以不同。
23.优选地，所述感应发热体的初始位置设置在进烟口附近，并可通过驱动装置带动感应发热体由进烟口向进气孔处轴向移动，达到快速出烟、步进加热、烟草缓释的目的。
24.另外，作为一替代方案，所述感应发热体的初始位置也可设置在进气孔附近，且感应发热体中磁导率较大的材料靠近进气孔设置，磁导率较小的材料靠近进烟口设置，并可通过驱动装置带动所述感应发热体从进气孔处向进烟口方向移动，以充分模拟传统卷烟的热量和香味物质传递方式。
25.优选地，所述由感应线圈疏密程度不同或感应发热体材料磁导率不同所致的温度区间在100-400摄氏度，疏密程度不同的感应线圈长度在5-70 mm，磁导率不同的感应发热体长度在5-70 mm。
26.作为进一步改进，在本发明装置使用过程中，通过隔热或设置额外感应发热体等方式，使加热过的烟草介质温度始终不低于100摄氏度，以有效避免冷却烟丝对烟气的吸附。
27.一般地，所述电路控制系统是一种可编程的，可实现程序下载和导出的微电子集成电路，微处理器集成内容至少包含单片微型计算机、开关电路、充电电路、压力信号转换
电路、电源电压监测电路、短路保护电路、译码器、场效应管中的一种或多种。
28.优选地，所述加热腔的加热时间设定为2-5 min。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）通过感应线圈或感应发热体的合理设计，在加热腔内形成明显且合理的温度区间，对烟草介质进行不同温度梯度的加热，使不同气化温度的香气物质充分释放，有效提升了加热卷烟的感官品质；（2）感应线圈或感应发热体可由电路控制系统通过驱动装置间接控制移动，实现以对烟草介质的步进式加热，产生逐口均匀稳定的烟气；另外，本发明装置可模拟传统卷烟燃烧过程中裂解蒸馏区的移动方式，从而充分模拟了传统卷烟的热量和香味物质传递方式；（3）感应线圈或感应发热体的初始位置可设置在进烟口位置，首先对进烟口附近的烟草介质进行加热，实现了快速出烟的效果。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明电磁加热卷烟装置实施例1的内部结构图。
32.图2是本发明电磁加热卷烟装置实施例2的内部结构图。
33.图3为本发明电磁加热装置实施例1、2的原理框图。
34.图4是本发明电磁加热卷烟装置实施例3的结构图。
35.图5为本发明实施例1、2、3中驱动装置的结构示意图，图中a是正向移动示意图，b是反向移动示意图。
36.图中：1—进烟口、2—绝缘隔热垫环、3—感应线圈、31—线圈密端、32—线圈疏端、4—壳体、5—第一绝缘隔热套、6—感应发热体、61—感应发热体前端、62—感应发热体后端、7－加热腔、8－进气孔、9—绝缘隔热垫圈、10—驱动装置、11—电路控制系统、12—电池，13—第二绝缘隔热套、14—铁氧体，15—电池电路系统，16—压力传感器，17—导热套，18—驱动线、19—驱动轴、191—第一齿轮、192—第二齿轮、193—第三齿轮。
具体实施方式
37.以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
38.为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。
39.实施例1如图1、图3、图5所示，本发明电磁加热卷烟装置实施例1包括壳体4、感应线圈3、感应发热体6、第一绝缘隔热套5、驱动装置10和电池电路系统15。
40.壳体4为中空壳体，且壳体4的前端设置用于包裹烟草介质的加热腔7，壳体4的后端设置驱动装置10和电池电路系统15。加热腔7的前端设置开放式的进烟口1，加热腔7的后
端设置进气孔8。加热腔7设置在感应发热体6的内腔，且感应发热体6是由铁磁性金属材料制成的环状体。
41.壳体4与感应发热体6之间设置感应线圈3，且感应线圈3由多个疏密程度不同的线圈单体串联而成，其中线圈密端31靠近进烟口1，线圈疏端32靠近进气孔8，当感应线圈3内通入高频交变电流时，在感应线圈3的不同区域产生不同的感应磁场强度，不同的感应磁场强度作用于感应发热体6后，使感应发热体6的不同位置产生大小不等的热量从而形成多个连续排列的温度区间，且多个温度区间根据温度高低顺序布置，线圈密端31对应的温度区间的温度最高并靠近进烟口1布置，线圈疏端32对应的温度区间的温度最低并靠近进气孔8布置。
42.感应线圈3的初始位置设置在进烟口1附近。
43.感应线圈3和感应发热体6之间设置第一绝缘隔热套5。
44.在进烟口1的前端设置有绝缘隔热垫环2，在加热腔7的后端设置驱动装置10，且加热腔7与驱动装置10之间设置有一块绝缘隔热垫圈9，绝缘隔热垫圈9内设置有压力传感器16。
45.驱动装置10包括电动马达（图中未示）和驱动线18，所述电动马达的输出轴连接驱动轴19，驱动轴19上安装第一齿轮191和第二齿轮192。第三齿轮193安装在第一、二齿轮191、192之间，且第三齿轮193选择性与第一齿轮191或第二齿轮192啮合，第三齿轮193的安装轴连接驱动线18，驱动线18连接感应线圈3。当感应线圈3需要正向移动时，第一、二齿轮191、192顺时针转动，且第二齿轮192与第三齿轮193的下部齿轮啮合，使第三齿轮193正转，驱动线18带着感应线圈3一起向进气孔处步进式移动。当感应线圈3需要反向移动时，第一、二齿轮191、192顺时针转动，且第一齿轮191与第三齿轮193的上部齿轮啮合，使第三齿轮193反转，驱动线18带着感应线圈3一起脱离第三齿轮163的安装轴，即感应线圈3向进烟口处步进式移动，并复位至初始位置。驱动线10优选采用耐高温的高强度材料制成。
46.电池电路系统15包括电路控制系统11和电池12，且电池12依次经压力传感器16、电路控制系统11电连接感应线圈3和电动马达。
47.当使用本发明电磁加热卷烟装置进行抽吸时，首先将烟草介质从进烟口1插入加热腔7，并触发绝缘隔热垫圈9内的压力传感器16，从而打开电源开关，电池12提供稳定的直流电，电路控制系统11将直流电转变为高频交变电流传输至感应线圈3，进而产生感应磁场使感应发热体6的不同部位形成大小不等的涡流，并生成大小不等的热量形成多个温度区间对烟草介质进行加热，在抽吸的同时，电路控制系统11控制驱动装置10使感应线圈3以一定速度向进气孔8方向步进式移动，使烟草介质被步进式加热，直至到达最长加热时间或者压力传感器16感应不到烟草介质时，驱动装置10控制感应线圈3复位至初始位置（接近进烟口1位置），关闭电源12。
48.实施例2如图2、图3及图5所示，本发明电磁加热卷烟装置实施例2的结构大致与实施例1相同，不同点仅在于，加热腔7的中心轴处设置圆柱形的第二绝缘隔热套13，感应线圈3设置在第二绝缘隔热套13内。
49.实施例3如图4所示，本发明电磁加热卷烟装置实施例3的大致结构与实施例1相同，其不同之处
仅在于，感应线圈3包括多个串联的线圈单体，且各线圈单体均布在加热腔7的轴向；加热腔7的中心轴处设置圆柱形的导热套17，感应发热体6设置在导热套17内，且感应发热体6由多种具有不同磁导率的材料拼接而成，感应发热体前端61靠近进烟口1，并采用磁导率大的材料，感应发热体后端62靠近进气孔8，并采用磁导率小的材料。
50.当使用本发明电磁加热卷烟装置进行抽吸时，首先将烟草介质从进烟口1插入加热腔7，并触发绝缘隔热垫圈9内的压力传感器16，从而打开电源开关，电池12提供稳定的直流电，电路控制系统11将直流电转变为高频交变电流传输至感应线圈3，进而产生感应磁场使感应发热体6的不同部位形成大小不等的涡流，并生成大小不等的热量形成多个温度区间对烟草介质进行加热，在抽吸的同时，电路控制系统11控制驱动装置10使感应发热体6以一定速度向进气孔8方向步进式移动，烟草介质被步进式加热，直至到达最长加热时间或者压力传感器16感应不到烟草介质时，驱动装置10控制感应发热体6复位至初始位置（接近进烟口1位置），关闭电源12。
51.以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本技术以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。