CN110522080A - 一种导电烟丝雾化装置及吸食器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导电烟丝雾化装置，属于热雾化技术领域。该导电烟丝雾化装置包括壳体及安装在壳体内的电路结构，在壳体内安装有导电烟丝，电路结构包括至少两个极板，至少两个极板压放在导电烟丝上，电路结构通电后在至少两个极板之间产生电位差，导电烟丝产生电流后发热释放有效成分。除此之外，本发明还提供了一种使用上述导电烟丝雾化装置的导电烟丝吸食器。本发明提供的导电烟丝雾化装置不需要额外设置加热体，通过极板之间的电位差直接在导电烟丝内产生电流，使导电烟丝发热释放有效成分，热量产生、传递均匀，有利于缩短加热时间，提高加热效率；本发明提供的导电烟丝吸食器在提高加热效率同时降低了生产成本。

Description

一种导电烟丝雾化装置及吸食器

技术领域

本发明涉及热雾化技术领域，尤其涉及一种导电烟丝雾化装置及吸食器。

背景技术

烟草作为一种消费品深受烟民喜爱，但烟草加热燃烧过程中产生的尼古丁、煤焦油、苯并芘等成分严重危害人体健康，为此市场上涌现出电子烟作为烟草替代品。另外，患病儿童通常十分抗拒吃药，为此常在儿童药物中添加其他成分以改善口感，但给儿童喂食药物仍然是令家长头疼的问题，目前市场研发出一些雾化装置雾化释放药物有效成分，通过吸入的方式治疗儿童疾病。

药物雾化装置和烟草雾化装置常见主要有两种，一种是用人工合成的烟液或药液代替烟草或药物，通过专用器件加热蒸发雾化后吸食，另一种是采用电子器件加热烟草原料或药物原料发烟后吸食。前者使用的烟液或药液是化学成分明确的人工合成物，其制备需要复杂的化工处理，生产加工过程会耗费大量能量并产生较多危险废弃物，成本高，而且烟液的口感远没有原始烟草丰富，药液的药效也不如传统的中药物效果好。后者直接采用烟草原料或药物原料，烟草口感及药效效果较好，但烟草原料及药物原料加热发烟时间长，容易出现传热导热不均匀不充分现象，导致无法充分释放其中的有效成分。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的之一是提供一种导电烟丝雾化装置，提高加热效率，加热均匀。

本发明的目的之二是提供一种导电烟丝吸食器，使用上述导电烟丝雾化装置，能降低烟草吸食过程中有害物质的产生和释放量，加工简单和成本低廉，能量利用效率高。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种导电烟丝雾化装置，包括壳体及安装在壳体内的电路结构，在所述壳体内安装有导电烟丝，所述电路结构包括至少两个极板，至少两个所述极板压放在所述导电烟丝上，所述电路结构通电后在至少两个所述极板之间产生电位差，所述导电烟丝产生电流后发热释放有效成分。

为解决上述技术问题之二，本发明提供一种导电烟丝吸食器，包括上述所述的导电烟丝雾化装置及导电烟丝，所述导电烟丝安装在所述壳体内，所述导电烟丝雾化装置使所述导电烟丝产生电流后发热雾化。

(三)有益效果

本发明提供的导电烟丝雾化装置，不需要额外设置加热体，通过极板之间的电位差即可使导电烟丝自身产生电流，从而使导电烟丝直接发热，释放其中的有效成分，热量传递均匀，有利于缩短加热时间，提高加热效率；本发明提供的导电烟丝吸食器通过使用上述导电烟丝雾化装置，提高烟丝的加热效率同时降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明导电烟丝雾化装置的剖视图；

图2为图1所示导电烟丝雾化装置打开状态示意图。

图中：1、壳体；11、烟丝安装部；12、上壳体；13、容纳腔；14、手持部；15、烟嘴部；16下壳体；2、电路结构；21、极板；22、电源；23、集成模块；3、导电烟丝；4、气流通道；5、烟气处理结构；6、控制端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示的一种导电烟丝雾化装置，包括壳体1及安装在壳体1内的电路结构2。电路结构2包括至少两极板21，电路结构2通电后在极板21之间产生电位差。极板21的数量不局限于两个，可以是是三个、四个或其他，本发明对此不做具体限制，只要存在一对有电位差的极板21即可。壳体1为柱状结构，当然本发明不排除壳体1为其他形状。壳体1内部安装有导电烟丝3。具体地，导电烟丝3可以是夹持在壳体1内，也可以是紧实填充在壳体1内，还可以是部分填充，本发明对其具体安装方式和填充量不做限制。通过壳体1与导电烟丝3的不同组合方式，可以形成一次性的用具，也可以是烟丝可替换的用具。每对极板21压放在导电烟丝3的相对两侧。每对极板21产生电位差后，由于导电烟丝3自身具有导电属性，电流流经导电烟丝3使其发热释放其中的有效成分。

该导电烟丝雾化装置相比于现有技术中的雾化装置，不需要额外设置加热体，通过极板21间的电位差即可使导电烟丝产生电流，从而使导电烟丝3直接发热释放有效成分，由于是直接发热，整个过程中热量产生、传递均匀，不存在导热、传热不均匀的问题，有助于缩短加热时间，提高加热效率。

其中，导电烟丝3是一种具有导电属性并且能够在一定温度下释放有效成分的丝状物。比如，导电烟丝3以烟叶、烟草或药物中的一种为基底，在基底表面通过粘合剂附有一定比例的导电物质，粘合剂可以选用聚丙烯纤维素钠、环氧树脂、聚甲基丙酸甲酯、聚碳酸酯中的一种或几种，导电物质可以是银纳米线、铜纳米线、碳纳米管、导电高分子、导电氧化物、导电纳米颗粒、石墨烯中的一种或几种。根据基底的不同，从导电烟丝3获取的有效成分也不同。比如基底为烟草时，有效成分为吸烟者的嗜好成分；基底为药物时，有效成分为治疗疾病的药物成分。

为了盛放导电烟丝3，壳体1包括烟丝安装部11。具体地，烟丝安装部11包括上壳体12和下壳体16，上壳体12和下壳体16内分别安装有至少一个极板21。上壳体12和下壳体16相对设置并且在上壳体12和下壳体16之间形成有容纳腔13，用以装载导电烟丝3。该容纳腔13可装载4.5克重的导电烟丝3，需要说明的是，本发明对导电烟丝3的装载重量不做具体限制。容纳腔13位于壳体1内，可以是完全封闭的腔室结构，此时导电烟丝3装入容纳腔13后，没有办法更换烟丝。为了提高导电烟丝雾化装置的重复利用率，优选的，容纳腔13为开合腔，当导电烟丝3使用完后，可以向容纳腔13内再次放入导电烟丝3，每次放入的导电烟丝3的重量不低于0.1克。

继续参阅图2，除了烟丝安装部11之外，壳体1还包括便于使用者手指夹持烟具的手持部14及易于使用者嘴部衔咬烟具的烟嘴部15。烟丝安装部11、手持部14及烟嘴部15顺次相连。为实现容纳腔13的开合，上壳体12与手持部14固定连接，下壳体16与手持部14转动连接，导电烟丝3收容于容纳腔13并夹持于上壳体12和下壳体16之间。当导电烟丝3释放完后，将上壳体12向外转动，使得容纳腔13打开，可以向壳体1重新装入导电烟丝3。上壳体12和下壳体16均呈弧形，采用陶瓷制成，允许的工作温度在800℃以上，以防导电烟丝3发热过程中不耐受。需要说明的是，上壳体12、下壳体16与手持部14之间的连接关系不局限于此，还可以是上壳体12、下壳体16均与手持部14转动连接。而且除了转动连接的方式外，上壳体12、下壳体16可以相对滑动，同样可以实现容纳腔13的开合。

为了便于导电烟丝3释放的有效成分从导电烟丝雾化装置中顺利排出，在壳体1内设置有气流通道4，该气流通道4起始于容纳腔13靠近手持部14的一侧，一直延伸至烟嘴部15末端，使得容纳腔13内导电烟丝3释放出的烟气沿气流通道4进入使用者体内。需要说明的是，气流通道4的尺寸可以是前后一致的，也可以是渐变，另外，气流通道4可以关于壳体1的轴线对称，也可以是不对称。其具体形状尺寸可以自由设计，任意选择。气流通道4的数量可以是一条，也可是多条，对此本发明不做具体限定。

为进一步提高使用者的体验感，导电烟丝雾化装置还包括烟气处理结构5，该烟气处理结构5位于气流通道4上，并将手持部14与烟嘴部15分隔开。由于导电烟丝3发热过程中与其相接触的壳体1的温度在300℃以上，导电烟丝3释放的烟气温度容易过高，因此，烟气处理结构5中包括热敏性的有机材料，比如粗碳纤维，当高温烟气从中穿过时，粗碳纤维吸收热量发生形变，可以有效降低烟气的温度，当烟气温度过高时还可以通过粗碳纤维的膨胀阻碍烟气向使用者方向运动，有效避免过高的烟温灼伤人体。除了上述降温方式外，烟气处理结构5还可以含有导热性好的金属，将烟气中的热量导向导电烟丝3，实现废热的有效利用。另外，在烟草释放出的成分中富含尼古丁、煤焦油、苯并芘等物质，严重威胁人体健康，为此在烟气处理结构5中还设有多孔介质如活性炭以吸附焦油，降低烟气对人体的伤害。鉴于使用者重视口感，在烟气处理结构5还可以设置爆珠，当烟气流经爆珠时，爆珠表层的外壳破裂，内部有效成分释放随烟气一起被吸入，提供更加舒适的口感。烟气处理结构5所具有的功能可以是降温、过滤有害成分、增加有效成分中的一种或几种，当烟气处理结构5的功能不止一种时，每一功能单元可单独设置，通过多层结构来实现，也可以是各种成分混合在一起一并实现，本发明对其具体方式不做具体限定。

在导电烟丝雾化装置内还设有安装在壳体1内的控制端6，用于监测控制导电烟丝3的状态及极板21间的通电情况。具体地，控制端6位于手持部14与烟嘴部15之间。控制端6包括温度传感器，直接检测导电烟丝3的温度及其释放出的烟气温度，一旦烟气温度过高，则通过控制端6进行适应性调整，降低导电烟丝3处的温度。另外，控制端6还设有电阻传感器，通过检测导电烟丝3的电阻特性可以进行烟丝成分分析实现烟叶品种等参数的间接检测，控制端6通过电阻传感器检测到的导电烟丝3的电阻特性信息可以分析出导电烟丝3的耗费状况，当导电烟丝3快消耗完时，控制端6发出报警信号，提醒使用者及时更换导电烟丝3。除此之外，控制端6与电路结构2电连接，用于控制极板21的接电状态并控制极板21间电位差的大小、变化周期等多个指标中的一种或多种，从而控制导电烟丝3中的电流大小。连接控制端6与电路结构2之间的连接线为金属或非金属的导电材料，在导电材料表面设置有极限允许的工作温度在150℃以上的绝缘结构。

具体地，电路结构2除了至少一对极板21之外，还包括电源22、开关及蓄能元件。电源22、开关、蓄能元件及两块极板21之间电连接并与导电烟丝3一起形成电磁回路。开关的频率可以调节，蓄能元件由电感类元件或电容类元件中的一种或几种形成，具体地，开关及蓄能元件集成在集成模块23中。电源22可以采用单个一次性电池或者充电电池，也可以选用一次性电池组或者充电电池组，充电电池是可拆卸的还是不可拆卸的不做具体要求。为保证电流回路正常工作，电源22的输出功率在0VA～300VA之间可调，其额定容量至少为300mAh。每一极板21的板体结构采用金属或非金属的导电材料制成，极板21整体呈带状，当然也可以是片状、柱状、网状、螺旋状或其他形状。为提高导电烟丝3与极板21的接触面积和接触的均匀性，在极板21与导电烟丝3接触的一侧设有若干个插接在导电烟丝3的凸起，该凸起可以为针状或刃状中的一种或多种的组合。整个加热过程温度较高，为防止极板21不耐受，对极板21的耐受温度有所要求，具体地，极板21在氧气环境中的抗氧化温度至少为300℃，在含硫环境中的抗硫化温度至少为300℃。凸起的长度小于容纳腔13最小纵向深度的一半，以确保相对两块极板21上的凸起结构不接触，避免电路结构2不通过导电烟丝3即构成电回路。

另外，本发明还提供了一种导电烟丝吸食器，包括上述所述的导电烟丝雾化装置及导电烟丝3，导电烟丝3安装在壳体1内。由于导电烟丝雾化装置中有至少两块基板21之间存在电位差。安装在壳体1内的导电烟丝3在电位差的作用下产生电流，直接发热释放有效成分。整个吸食器结构简单，在提供丰富口感的同时，避免了因被动加热造成的导热不均匀不充分、加热时间长等问题，加热效率高，能够使导电烟丝3中的有效成分得到充分释放。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导电烟丝雾化装置，其特征在于，包括壳体及安装在所述壳体内的电路结构，在所述壳体内安装有导电烟丝，所述电路结构包括至少两个极板，至少两个所述极板压放在所述导电烟丝上，所述电路结构通电后在至少两个所述极板之间产生电位差，所述导电烟丝产生电流后发热释放有效成分。

2.根据权利要求1所述的导电烟丝雾化装置，其特征在于，所述壳体包括烟丝安装部，所述烟丝安装部设有容纳腔，所述导电烟丝装载在所述容纳腔内并与所述极板抵接。

3.根据权利要求2所述的导电烟丝雾化装置，其特征在于，所述烟丝安装部包括上壳体与下壳体，所述壳体还包括与所述烟丝安装部相连的手持部，所述上壳体与所述手持部固定连接，所述下壳体与所述手持部转动连接，所述容纳腔位于所述上壳体与所述下壳体之间。

4.根据权利要求3所述的导电烟丝雾化装置，其特征在于，所述雾化装置还包括气流通道，所述气流通道连通所述容纳腔与所述壳体端部。

5.根据权利要求4所述的导电烟丝雾化装置，其特征在于，所述导电烟丝雾化装置还包括烟气处理结构，所述烟气处理结构位于所述气流通道上，用于调节烟气口感和/或降低烟气温度和/或过滤烟气中的有害成分。

6.根据权利要求5所述的导电烟丝雾化装置，其特征在于，所述烟气处理结构包括热敏性粗碳纤维和/或多孔介质。

7.根据权利要求3所述的导电烟丝雾化装置，其特征在于，所述导电烟丝雾化装置还包括安装在所述壳体内的控制端，所述控制端用于监测控制所述导电烟丝的状态及所述极板间的通电情况。

8.根据权利要求1所述的导电烟丝雾化装置，其特征在于，所述电路结构还包括电源、开关及蓄能元件，所述电源、所述开关、所述蓄能元件及至少两个所述极板之间电连接并与所述导电烟丝一起形成封闭的电回路。

9.根据权利要求1至8任一项所述的导电烟丝雾化装置，其特征在于，所述极板与所述导电烟丝接触的一侧设有若干个凸起，若干个所述凸起插接在所述导电烟丝内。

10.一种导电烟丝吸食器，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的导电烟丝雾化装置及导电烟丝，所述导电烟丝安装在所述壳体内，所述导电烟丝雾化装置使所述电烟丝产生电流后发热雾化。