CN109645572A - 一种过滤部件以及使用该过滤部件的电子烟具 - Google Patents
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- A24F47/008—
Abstract
本发明公开了一种可循环使用的过滤部件，其由气体过滤部、基座部和连接部构成。气体过滤部、基座部、连接部结合形成一体，气体过滤部由颗粒材料制成并在其内部形成气体过滤腔，构成气体过滤部的颗粒材料间留有过滤气体的微小间隙。基座部和连接部内形成与气体过滤腔连通的气体通道。气体过滤部由颗粒材料烧结或煅烧而成。本发明还提供了一种设有该过滤部件的电子烟。本发明的过滤部件可以循环而避免了污染环境，并能够简化制造工序，降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟具的技术领域，特别涉及过滤部件以及设有该过滤部件的电子烟具。
背景技术
在现有的电子烟具的技术领域中，通常是将低温不燃烧烟支制品装在电子烟具来使用的。烟支制品包括烟弹和烟气过滤部件，电子烟具内置有加热器具。烟弹中的烟草制品在被加热器具加热后，产生的烟气经烟气过滤部件后，供使用者抽吸。目前广泛采用的低温不燃烧烟支制品带有一次性使用的烟气过滤部件，烟支制品在抽吸使用结束后，由于烟弹中含有抽吸后的残渣，因此，在使用后即被丢弃。现有的烟气过滤部件大多采用难以降解的聚合物，如醋酸纤维、聚乙烯等，因此，大量被丢弃的一次性烟气过滤部件造成了严重的环境污染。所以，为了追求绿色环保，目前，正积极寻找和研发能够循环使用以减少污染的新型过滤部件。
现有的电子烟具中烟气过滤部件一般采用分段式结构，包括绝热段、降温段和过滤段，以便对加热后的烟气进行绝热、降温和过滤处理：其中，绝热段起到绝热作用，以阻断烟气中的热量传导向咬口；降温段起到冷却烟气的降温作用；过滤段起到过滤作用，以便将烟气中颗粒较大的成分过滤保留在此部分，此时烟气中杂质明显减少，并且，烟气在流动过程中温度也会进一步降低，从而适合人体口腔抽吸。在生产制造工艺中，常使用醋酸纤维和聚丙烯纤维制造绝热段，使用PLA(聚乳酸)制造降温段，使用醋酸纤维和聚丙烯纤维过滤段，然后将过滤段、降温段、绝热段与烟草成分进行拼接、卷制成烟支，工艺繁复且在此流程中产生大量工业污染，其不可再生的高分子材料在生产过程中产生大量工业废料和污染，造成大量资源浪费，且成本较高。
发明内容
为了解决以上现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可循环使用的过滤部件以及设有这种过滤部件的电子烟具，以解决现有技术中烟支制品的烟气处理组件不可重复使用以致难以降解而污染环境、制造成本高、工序繁琐等一系列问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种可循环使用的过滤部件，其由气体过滤部、基座部和连接部构成，所述气体过滤部、基座部、连接部依次结合形成一体，其中，气体过滤部由颗粒材料制成并在其内部形成气体过滤腔，构成气体过滤部的颗粒材料间留有过滤气体的微小间隙，基座部和连接部形成与气体过滤腔连通的气体通道。其中，构成过滤部的颗粒材料间的微小间隙优选为2-80μm。
优选的是，过滤部件的气体过滤部由颗粒材料高温烧结或高温煅烧而成。更优选的是，气体过滤部的颗粒材料为金属颗粒或金属合金颗粒，可采用高温烧结形成气体过滤部。具体而言，金属颗粒或金属合金颗粒优选铜、铝、钢颗粒或铜镍合金颗粒，以利用这些材料导热传性良好的特性，以便在热的烟气经过过滤部件时，起到有效降温的作用。非金属颗粒优选石英、砂石、陶瓷或高硅土，可采用高温煅烧形成气体过滤部，以利用这些材料化学性质稳定的性，使制造的过滤部耐酸耐碱耐腐蚀，易清洁。
优选的是，气体过滤部具有多层结构，并且，多层结构的每一层均采用不同的颗粒材料。更优选的是，内层颗粒的间隙小于外层颗粒的间隙。
优选的是，气体过滤部的气体过滤腔内填装有过滤材料。过滤材料优选碳酸钙或活性炭，从而实现吸收水分、强化过滤效果的作用。更优选的是，连接部的气体通道设有防止过滤材料漏出的透气阻料塞。
气体过滤部的形状优选长方体状、圆柱状、半球体状、水滴状或棱锥状，基座部和连接部的横截面优选圆形、椭圆形或多边形。
优选的是，气体过滤腔的最大横截面面积大于或等于气体通道的横截面面积。更优选的是，气体通道的横截面最大直径为2-8mm。
连接部优选带有螺纹连接结构、卡扣结构、键销结构或锁扣结构。基座部和连接部的材料与气体过滤部的材料可以相同或不同。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子烟具，其设有上面描述的任意一种过滤部件。
由于采用以上结构，本发明具有以下优点：
1、由于本发明的过滤部件能够重复用于电子烟具，从而实现了循环使用，避免了材料的浪费以及对环境的污染。
2、由于气体过滤部的颗粒间存在微小间隙，因此，在确保烟气顺利通过间隙的同时，能够对烟气实施有效过滤，以确保烟气中的杂质污垢无法通过。发明人通过大量试验研究发现，构成气体过滤部的颗粒材料间的间隙优选范围为2-80μm。如果颗粒材料间的间隙小于2μm，则可能会导致被过滤的烟气流出不畅，从而影响使用者的抽吸效果；如果颗粒材料间的间隙大于80μm，则会降低过滤效果，且间隙过大会增加烧结工艺难度。
3、由于本发明的气体过滤部采用了“内部设有气体过滤腔”这一特殊结构，以使其起到临时存储烟气的作用，增大烟气与过滤腔内壁的接触面积，从而能够更均匀、有效地实现过滤和降温，因此，能够明显改善烟气的过滤效果。进而，通过优选调节气体过滤腔与气体通道的相对结构关系，能够进一步改善烟气流入量和过滤腔过滤量之间的关系，以使烟气的过滤效果更为合理。
4、气体过滤部采用烧结工艺制造，能够有效地降低制造成本，并且，易于控制颗粒材料间的间隙，由此制造的颗粒材料的气体过滤部间隙分布均匀良好。采用金属颗粒，优选采用铜、铝、钢或铜镍合金等金属颗粒，气体过滤部经久耐用，使用寿命长，便于清洗，并且，这些材料因其具有良好的导热性，因此，能够明显改善降温效果。若采用非金属颗粒，优选石英、砂石、陶瓷或高硅土等，则化学性质稳定耐酸耐碱耐腐蚀，源于自然绿色环保，成本较低，便于清洗。
5、另外，为了便于过滤部件在电子烟具中的拆装、更换，连接部采用了螺纹连接结构、卡扣结构、键销结构或锁扣结构。
附图说明
图1为涉及本发明中具体实施例1的过滤部件的结构示意图。
图2为涉及本发明中具体实施例1的剖面结构示意图。
图3为涉及本发明中具体实施例1的安装示意图。
图4为涉及本发明中具体实施例2的过滤部件的结构示意图。
图5为涉及本发明中具体实施例2的剖面结构示意图。
图6为涉及本发明中具体实施例3的过滤部件的结构示意图。
图7为涉及本发明中具体实施例3的剖面结构示意图。
1-气体过滤部，2-基座部，3-连接部，4-气体过滤腔，5-气体通道
101-气体过滤部内层，102-气体过滤部外层，103-过滤材料，301-透气阻料塞
具体实施方式
下面，将结合附图对本发明进行详细说明。
具体实施例1
参见图1、图2和图3，可循环使用的过滤部件由气体过滤部1、基座部2和连接部3构成。气体过滤部1、基座部2、连接部3依次结合并形成一体。为了在使用时对烟气实施有效过滤，气体过滤部1在内部形成有气体过滤腔4。气体过滤部1的外形为大致圆柱形，由铜颗粒在模具中烧结而成，烧结后的铜颗粒材料间留有能够过滤气体的微小间隙，该微小间隙的尺寸可通过铜颗粒的尺寸和烧结压制的紧实程度来控制。在本实施例中，铜颗粒间隙的尺寸为2-5μm。
基座部2和连接部3均为由铜制成的圆形或椭圆形的块状或板状体，并且，如图1所示，在连接部3的外周设有连接螺纹，以便如图3所示，气体过滤部件能够借助连接部3与电子烟具中的相应部件相连。基座部2和连接部3形成有与气体过滤腔4连通的气体通道5。在该实施例中，如图3所示，将可循环使用的过滤部件安装于电子烟具中，烟气从气体通道流至气体过滤部1的气体过滤腔4内，经气体过滤部1过滤后流向咬口，气体流动方向如图3中箭头所示。
需指出的是，因为纯铜具有优良的热导性、化学稳定性、延展性和机械强度，耐腐蚀，并易于加工，因此，连接部3优选纯铜材料。
具体实施例2
如图4和图5所示，涉及实施例2的可循环使用的过滤部件的主体结构与实施例1相同，故不在赘述。实施例2涉及的过滤部件与实施例1的不同之处在于：气体过滤部1的外形为水滴形，并且，连接部3采用了锁扣式结构。另外，气体过滤部1也可以采用铜镍合金颗粒在模具中烧结制成，基座部2可以采用铜镍合金材料制成，连接部3可以采用铜。
在该实施例中，气体过滤部1采用铜镍合金，是因为铜镍合金因其具有耐腐蚀性并且机械性能良好，适于高精度的生产加工，因此，适于制造具有一定弧度、凸起等精细结构的部件。另外，对于构成气体过滤部1的烧结铜镍合金颗粒而言，其过滤烟气的微小间隙的尺寸可以为70-80μm。
作为优选方案，在该实施例中，在气体过滤腔4中装填有过滤材料103，过滤材料103例如可以采用碳酸钙粉粒。这样，通过加装碳酸钙粉粒，可以吸收被过滤烟气中的水分，同时，能够进一步提高过滤效果。为了防止过滤材料漏出，连接壁3中设有透气阻料塞301。
具体实施例3
如图6和7所示，涉及实施例3的可循环使用的过滤部件由气体过滤部1、基座部2和连接部3构成。气体过滤部1设有外层和内层，其中，外层102采用石英颗粒高温煅烧定型制成，内层101采用砂石颗粒高温煅烧定型制成。基座部2和连接部3由陶瓷材料制成。如图6所示，连接部3带有用于与电子烟具的相应部件连接的键销结构。
在本实施例中，气体过滤部1特别采用了石英颗粒和砂石颗粒。发明人在研发中发现，由于砂石材料的热膨胀系数相对较高，因此，能够实现高温煅烧定型，在高温烧去有机物后即形成不规则多孔结构，在定型后加热或冷却不易开裂或破损，过滤效果理想，并且，材料来源广泛易加工，绿色环保。但是，发明人研制后还发现，由于砂石颗粒的结构具有不规则性，故颗粒间的间隙不均匀，间隙尺寸不一，所以，将砂石颗粒制成气体过滤部101的内层。相对比较而言，石英颗粒含有大量硅元素，热稳定性和化学稳定性均较高，不易氧化腐蚀，并且，因其颗粒大小均一且结构稳定，所以，将石英颗粒制成气体过滤部1的外层102以起到稳定整体过滤部件形状的作用。
在该实施例中，通过调节颗粒的尺寸和压制的紧实程度来控制气体过滤部1的颗粒间隙的尺寸，构成气体过滤部1的外层的石英颗粒的间隙尺寸为5-10μm，构成气体过滤部1的内层的砂石颗粒的间隙尺寸为20-50μm。由于本实施例中的气体过滤部1具有由不同颗粒材料形成的外层与内层结构，因此，能够实现双重过滤效应，从而能够进一步提高气体过滤部1的过滤效果。
以上内容仅仅是本发明的最佳实施例。应强调的是，在不脱离本发明思想的前提下，本领域普通技术人员对本发明所作的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围内。
Claims (19)
1.一种可循环使用的过滤部件，其特征在于：其由气体过滤部（1）、基座
部（2）和连接部（3）构成，所述气体过滤部（1）、基座部（2）、连接部（3）
依次结合形成一体，其中，所述气体过滤部（1）由颗粒材料制成并在其内部形
成气体过滤腔（4），构成所述气体过滤部（1）的颗粒材料间留有过滤气体的微
小间隙，所述基座部（2）和连接部（3）形成与所述气体过滤腔（4）连通的气
体通道（5）。
2. 根据权利要求1 所述的过滤部件，其特征在于：所述气体过滤部（1）由
颗粒材料高温烧结或高温煅烧而成。
3. 根据权利要求2 所述的过滤部件，其特征在于：所述颗粒材料为金属颗
粒、金属合金颗粒或非金属颗粒。
4. 根据权利要求3 所述的过滤部件，其特征在于：所述金属颗粒或金属合
金颗粒为铜、铝、钢颗粒或铜镍合金颗粒。
5. 根据权利要求3 所述的过滤部件，其特征在于：所述非金属颗粒为石英、
砂石、陶瓷或高硅土。
6. 根据权利要求2 或5 所述的过滤部件，其特征在于：所述气体过滤部（1）
具有多层结构。
7. 根据权利要求6 所述的过滤部件，其特征在于：所述多层结构的每一层
均采用不同的颗粒材料。
8. 根据权利要求7 所述的过滤部件，其特征在于：内层颗粒的间隙小于外
层颗粒的间隙。
9. 根据权利要求1-8 中任意一项所述的过滤部件，其特征在于：所述气体
过滤部（1）的气体过滤腔（4）内填装有过滤材料。
10. 根据权利要求9 所述的过滤部件，其特征在于：所述过滤材料为碳酸钙
或活性炭。
11. 根据权利要求9 所述的过滤部件，其特征在于：所述连接部（3）的气
体通道（5）设有防止过滤材料漏出的透气阻料塞（301）。
12. 根据权利要求1-8 中任意一项所述的过滤部件，其特征在于：所述气体
过滤部（1）的形状为长方体状、圆柱状、半球体状、水滴状或棱锥状。
13.根据权利要求1-8 中任意一项所述的过滤部件，其特征在于：所述基座
部（2）和连接部（3）的横截面为圆形、椭圆形或多边形。
14. 根据权利要求1-8 中任意一项所述的过滤部件，其特征在于：所述气体
过滤腔（4）的最大横截面面积大于或等于所述气体通道（5）的横截面面积。
15.根据权利要求1-8 中任意一项所述的过滤部件，其特征在于：所述气体
通道（5）的横截面最大直径为2-8mm。
16. 根据权利要求1-15 中任意一条所述的过滤部件，其特征在于：构成所
述过滤部（1）的颗粒材料间的微小间隙为2-80μm。
17. 根据权利要求1-16 中任意一条所述的过滤部件，其特征在于：所述连
接部（3）带有螺纹连接结构、卡扣结构、键销结构或锁扣结构。
18. 根据权利要求1-17 中任意一条所述的过滤部件，其特征在于：所述基
座部（2）和连接部（3）的材料与气体过滤部（1）材料相同或不同。
19. 一种电子烟具，其特征在于：该烟具设有权利要求1-18 中任意一项所
述的过滤部件。
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