CN112806616A - 一种定量添加并切分烟油凝胶层的电子烟套装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定量添加并切分烟油凝胶层的电子烟套装，其包括以下两个部件：(a)烟杆(1)，其包括：发烟段外壳(11)，其内沿轴向设有N个彼此隔开的平面加热器(13)，各加热器之间设有截断刃(16)；外翻盖(12)；(b)烟油凝胶层定量施加器(2)，其包括：壳体(21)；其内设有彼此轮齿啮合的第一齿轮(22)和第二齿轮(23)；且所述壳体(21)具有尖端开口(211)；烟油凝胶条带(24)，其包括基带(242)和铺在基带(242)上的烟油凝胶层(241)，其中所述凝胶烟油条带(24)卷绕在第一齿轮轴(25)上并从其上解卷出一部分条带来，经位于所述尖端开口(211)处的施加轮(26)转向后，其中基带(242)被收卷至第二齿轮轴(27)。

Description

一种定量添加并切分烟油凝胶层的电子烟套装及其使用方法

技术领域

本发明属于电子烟领域，特别涉及一种定量添加并切分烟油凝胶层电子烟套装。

背景技术

人们对烟草减害的需求推动了电子烟的诞生和迅猛发展。电子烟是将尼古丁和香精香料等溶解在甘油或丙二醇等多元醇类溶剂中制成烟油，作为发烟材料，然后将烟油灌装到电子烟烟具中，烟油经导油棉等传导元件传递至烟具中的雾化器，在此处通过电加热元件使烟油雾化，形成与传统卷烟相仿的烟雾，供用户抽吸。

然而，由于烟油是液体形态，电子烟烟具的烟油容器、烟油导油棉和电加热元件等在实际装配中难免因零部件加工尺寸不能精准一致而造成密封性不好，或者虽然出厂时装配得具有密封性但在后续储运和使用过程中因震动和磕碰而造成密封性被破坏，故都或多或少会产生漏油，影响客户体验。为此，已经有人提出用烟油凝胶代替液态烟油作为发烟材料，以解决漏油问题。已经报道的烟油凝胶中，多使用胶凝剂使液体烟油凝固成凝胶(果冻状或固体)，该凝胶通常能发生热可逆相变，即低温下凝固成凝胶，而受热后又能被液化，降温后再次凝固成凝胶。

但烟油凝胶在实际使用时又产生了新的问题：如果仅使用少量的一次性烟油凝胶块，一次受热熔化成液体后被全部加热雾化，那么每次仅够用户连续抽吸若干口(例如7-8口)，不能满足用户长期随时抽吸的需求(通常使用液体烟油的电子烟，视其中存储的液体烟油量的多少而定，可供用户抽吸数百口至数千口，且用户随时可以通电加热抽吸)，且每次都要安装新的烟油凝胶块也会带来操作上的麻烦，也失去了用烟油凝胶替代液体烟油防漏的本意。但如果使用大块的烟油凝胶块，虽然完全熔化足够用户抽吸数百至数千口，但却存在以下若干问题：

1)、为了像常规液体烟油电子烟那样能向加热元件连续供应烟油，大块的烟油凝胶块不得不每次都要全部或绝大多数被加热熔化，以便转变为足够多的流动性的液体烟油(由于事先不知道用户要抽吸多少口，故储备的液体烟油量至少要超过用户一轮抽吸7-8口抽吸所需的液体烟油量)，以确保其足以连续供应至加热元件，但用户本轮抽吸停止后，这些储备的液体烟油又不得不被冷凝回凝胶状态，并在下一轮抽吸中再被加热熔化成液体，下一轮备用的液体烟油在下一轮抽吸停止后又不得不冷凝回凝胶状态，在下下轮抽吸中又受热熔化……如此反复受热熔化-降温冷凝过程中，既白白消耗电加热元件的电能，又造成用户首次抽吸时的延迟感(因为首次抽吸时要加热熔化大量的烟油才能确保有足够多的烟油经导油棉被供应至加热元件处)，更有甚者，烟油中的某些化学物质例如香精香料等，也可能会因反复加热而热解变质，造成抽吸异味。

2)、虽然能将液体烟油凝胶化的胶凝剂很多，但具有热可逆相变特征的胶凝剂并不多，这也严重限制了胶凝剂的选择。

3)、如果每次仅加热液化所需量的烟油凝胶而不是每次都把几乎全部的烟油凝胶都加热液化，那么如何连续且定量地将烟油凝胶供应至加热器，就成为一个亟待解决的技术难题，即上一定量份的烟油凝胶被加热雾化完毕后，如何将下一定量份的烟油凝胶供应到加热元件。在使用液体烟油作为发烟材料时，由于烟油的流动性，连续供应不成为问题。但烟油凝胶呈果冻状或固体形态，不具有流动性，因此如何定量且连续供应，就成了很大的问题。如果光靠烟油凝胶本身受热熔化成液体后再经过导油棉流到加热元件，那么只有加热元件附近的烟油凝胶能够被熔化，而远离加热元件的烟油凝胶，得不到加热而不能熔化，自然也不会被供应至加热元件，也就不能被雾化，造成抽吸中断，严重影响用户体验。

4)、烟油凝胶在长期存储过程中还可能会风干或被氧气氧化，这将缩短保质期且影响抽吸口味。此外，若使用的胶凝剂是不可气化型胶凝剂，那么烟油受热气化后，还会残留胶凝剂组分残渣，可能会污染烟具内部零部件。

本发明旨在解决上述问题。

发明内容

本发明第一方面提供了一种定量添加并切分烟油凝胶层的电子烟套装，其包括以下两个部件：

(a)烟杆1，其包括：

发烟段外壳11，其呈半圆筒状，其内沿轴向设有N个彼此隔开的平面加热器13，其中N为正整数且N≥2；优选N≥6，更优选N≥8，其中各加热器之间设置截断刃(16)；

外翻盖12，其可运动地盖住或打开所述发烟段外壳11；

过滤段14，其与所述烟杆1气流连通；

(b)烟油凝胶层定量施加器2，其包括：

壳体21；其内设有彼此轮齿啮合的第一齿轮22和第二齿轮23；且所述壳体21具有尖端开口211

烟油凝胶条带24，其包括基带242和铺在基带242上的烟油凝胶层241，其中所述凝胶烟油条带24卷绕在第一齿轮轴25上并从其上解卷出一部分条带来，经位于所述尖端开口211处的施加轮26转向后，其中基带242被收卷至第二齿轮轴27；其中所述烟油凝胶条带24的基带242朝内接触所述施加轮26，而所述凝胶烟油层241朝外布置。

其中所述基带242可以是材质的条带，例如纸质条带、聚合物条带等，其具有一定的柔韧性，能够被解卷和收卷。一种优选的条带是聚四氟乙烯条带或、聚苯乙烯条带、聚丙烯条带或聚对苯二甲酸乙二醇酯条带，能耐受烟油中的各种化学成分。

优选地，所述烟杆1还包括电池仓15和吸嘴14，它们内部均设有气流通道与发烟段外壳11气流连通，并且其内还可以根据需要设置冷凝材料或过滤材料。

其中，所述烟油凝胶层241可以是可逆相变烟油凝胶层，也可以是非可逆相变烟油凝胶层。

其中，所述烟油凝胶层241以连续层或规则分布的离散点形式分布在所述基带31上。

优选地，所述N个平面加热器13彼此等长且等间距布置。所述N个平面加热器可彼此独立地通电加热，优选地通过烟杆内的抽吸传感器(图中未示出)来控制各平面加热器的通电与否，这样可以响应用户的抽吸动作而启动加热。各平面加热器的长度可以根据烟杆的所需尺寸进行设计，所述平面加热器的宽度大于或等于所述烟油凝胶条带的宽度。所述平面加热器的加热元件的材质不限。

其中所述截断刃16其垂直于所述烟杆的轴向而布置，其可以是凸起的条棱或锯齿，例如略微比平面加热器高处1-2mm，其刃部也不必锋利，为钝刃即可，因为截断烟油凝胶层241这种软物质层无需锋利刃部，钝刃足以截断，且钝刃还不至于连基带242也一起截断。此外，钝刃对用户来说更安全。

优选地，所述烟油凝胶层定量施加器2的壳体21是透明壳体，便于用户观察其内存储的烟油凝胶条带的使用情况。

优选地，所述尖端开口21的横截面为矩形，且其平行于烟油凝胶条带24的某一边具有刃部。所述施加轮26在径向上至少一部分或全部突出至该尖端开口21之外。其中所述刃部可以由该尖端开口21的壁减薄后形成，用户可以方便地用该刃部按压在烟油凝胶条带上而切断条带。

优选地，所述凝胶烟油层定量施加器2还包括盖帽28，其用于盖住所述尖端出口21以及所述施加轮26，用于对整个凝胶烟油层定量施加器2进行密封。

本发明第二方面涉及前述定量添加并切分烟油凝胶层的电子烟套装的使用方法，该方法包括以下步骤：

(a)打开所述烟杆1的外翻盖12，露出发烟段外壳11内沿轴向设有N个彼此隔开的平面加热器13，其中N为正整数且N≥2；

(b)使所述施加轮26带着其外周所持的烟油凝胶条带24从所述N个彼此隔开的平面加热器13上滚过，靠摩擦力牵动所述烟油凝胶条带24从所述第一齿轮轴25上解卷，同时使所述朝外布置的烟油凝胶层241施加到所述N个彼此隔开的平面加热器13表面上并被各加热器之间的截断刃16逐一截断，而与所述烟油凝胶层241揭离的所述基带242则未被截断而是被收卷至所述第二齿轮轴27上；

c盖上所述外翻盖12，依次对所述N个平面加热器13通电加热，使其上的烟油凝胶层241依次受热挥发出烟雾，供用户抽吸。

其中上述摩擦力牵动所述烟油凝胶条带24运动的同时，还带动所述第一齿轮轴25和第一齿轮22转动，产生解卷动作，第二齿轮23和第二齿轮轴27在第一齿轮22的啮合作用下也转动，产生收卷动作。

本发明的有益效果：

1、本发明将传统的块状或棒状烟油凝胶制成了条带卷，配合烟油凝胶层定量施加器的解卷和收卷动作，能够手工方式方便地向所述N个平面加热器定量供应烟油凝胶条带。尤其是各加热器之间的截断刃可将烟油凝胶层随着施加就逐一截断，在凝胶层表面张力的作用下，截断后的烟油凝胶层略微收缩至平面加热器范围内，而不至于在两个平面加热器之间残留未经加热的烟油凝胶层。否则，该残留的烟油凝胶层可能在相邻平面加热器之间越积越多，且可能在相邻平面加热器的反复余热辐射作用下熔化成液体烟油，但温度又不足以使其被气化，造成液体烟油到处流淌或渗漏，污染烟具内部。

2、平面加热器与烟油凝胶条带接触充分，加热效率高，雾化及时且充分。

3、烟油凝胶条带仅单次受热，不必经历反复的熔化-凝固，既使得加热元件电能得到了最大化利用，又能几乎毫无延迟地进行雾化，避免了用户的抽吸滞后感，且避免了烟油凝胶中的化学物质因反复加热而变质，减少了产生异味的可能性。

4、同样因为烟油凝胶条带仅单次受热，不必经历反复的熔化-凝固，故不必要求得到的烟油凝胶具有热可逆固液相变性质，这大大拓展了可使用的胶凝剂的选择范围，使得一些不具有热可逆固液相变性质的胶凝剂也能被使用。

5、非工作状态时，烟油凝胶层被卷成卷，保护在烟油凝胶层定量施加器内部，并优选地被盖帽所密封，还能防止其风干或氧化，延长保质期。相应地，加热后的不可气化的凝胶残余物，用户可以方便地打开所述外翻盖进行清理。所述烟油凝胶层定量施加器的尺寸可以做到与常规香烟烟盒大小相仿，且还可以做成用毕即弃型，方便用户携带和使用。

6、重口味的用户，还可以象所述平面加热器上施加2层甚至多层烟油凝胶条带，以释放足够浓厚的烟雾满足其重口味抽吸需求。

7、仅切分烟油凝胶层，无需切分基带，方便省事。

附图说明

图1为本发明的烟杆的结构示意图。

图2为本发明中的烟油凝胶层定量施加器的结构示意图。

图3为本发明中的烟油凝胶条带的结构示意图。

图4为本发明的烟杆的沿轴向切开的剖面示意图，其中平面加热器上尚未施加烟油凝胶层。

图5为本发明的烟杆的沿轴向切开的剖面示意图，其中平面加热器上已经施加烟油凝胶层。

图中各附图标记含义如下：

1-烟杆；11-发烟段外壳；12-外翻盖；13-平面加热器；14、烟嘴；15-电池仓；2-烟油凝胶层定量施加器；21-壳体；211-尖端开口；22-第一齿轮；23-第二齿轮；-24-烟油凝胶条带；241-烟油凝胶层；242-基带；25-第一齿轮轴；26-施加轮；27-第二齿轮轴；28-盖帽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

使用如本发明所示的定量添加并切分烟油凝胶层的电子烟套装，其具体结构不再赘述，其中烟杆内设有8个一字排开的平面加热器，每个平面加热器的尺寸为8mm长,5mm宽，相邻的平面加热器间距为2mm。

液体烟油基础配方如下：以甘油作为气雾剂主体成分，向其中加入尼古丁1.5wt％，薄荷香精2.4wt％，并可根据需要向该液体烟油中添加诸如矫味剂、防甜腻剂、食品级防腐剂、食品级着色剂等液体烟油配制中的常规添加剂。

在加热至80℃的条件下向该液体烟油中加入胶凝剂，并搅拌，该胶凝剂为琼脂糖，加入量为该液体烟油的9.5wt％的比例，搅拌均匀后，用刮涂法将其涂布到厚0.1mm、宽3mm、长1000m的预穿孔的聚苯乙烯基带上，涂层厚度0.1mm，冷凝至室温，得到烟油凝胶条带24。该烟油凝胶具有热可逆固液相变性质。将该烟油凝胶条带24卷成卷，安装到如本发明图2所示的烟油凝胶层定量施加器，该安装可在产品出厂前就完成，用户购买后可直接使用。

用户需要抽吸时，手动打开所述烟杆1的外翻盖12，露出发烟段外壳11内沿轴向设置的上述尺寸的8个彼此隔开的平面加热器13，然后使所述施加轮26带着其外周所持的烟油凝胶条带24从所述8个彼此隔开的平面加热器13上滚过，靠摩擦力牵动所述烟油凝胶条带24在各平面加热器表面上运动，同时带动所述第一齿轮轴25和第一齿轮22转动，产生解卷动作，第二齿轮23和第二齿轮轴27在第一齿轮22的啮合作用下也转动，产生收卷动作，同时使所述朝外布置的烟油凝胶层241施加到所述N个彼此隔开的平面加热器13表面上，并被各加热器之间的截断刃16逐一截断，而与所述烟油凝胶层241揭离的所述基带242则未被截断而是被收卷至所述第二齿轮轴27上；然后用户盖上所述外翻盖12，依次对所述N个平面加热器13通电加热(例如通过抽吸传感器来启动每次加热)，使其上的烟油凝胶层241依次受热挥发出烟雾，供用户逐口抽吸。8次抽吸完毕后，用户打开外翻盖12，手动清理平面加热器上残留的残渣(若有的话)，并再次如上所述施加下一凝胶烟油层，进行下一轮抽吸。

用户从某一烟油凝胶层定量施加器的透明壳体观察到其内的全部烟油凝胶条带用尽后，可更换下一烟油凝胶层定量施加器，即，所述烟油凝胶层定量施加器可以是用毕即弃型，但所述烟杆仍可反复使用。

Claims (9)

1.一种定量添加并切分烟油凝胶层的电子烟套装，其特征在于，其包括以下两个部件：

(a)烟杆(1)，其包括：

发烟段外壳(11)，其呈半圆筒状，其内沿轴向设有N个彼此隔开的平面加热器(13)，其中N为正整数且N≥2，各加热器之间设有截断刃(16)；

外翻盖(12)，其可运动地盖住或打开所述发烟段外壳(11)；

过滤段(14)，其与所述烟杆(1)气流连通；

(b)烟油凝胶层定量施加器(2)，其包括：

壳体(21)；其内设有彼此轮齿啮合的第一齿轮(22)和第二齿轮(23)；且所述壳体(21)具有尖端开口(211)

烟油凝胶条带(24)，其包括基带(242)和铺在基带(242)上的烟油凝胶层(241)，其中所述凝胶烟油条带(24)卷绕在第一齿轮轴(25)上并从其上解卷出一部分条带来，经位于所述尖端开口(211)处的施加轮(26)转向后，其中基带(242)被收卷至第二齿轮轴(27)；其中所述烟油凝胶条带(24)的基带(242)朝内接触所述施加轮(26)，而所述凝胶烟油层(241)朝外布置。

2.根据权利要求1所述的定量添加并切分烟油凝胶层电子烟套装，其特征在于，凝胶烟油层定量施加器(2)还包括盖帽(28)，其用于盖住所述尖端开口(211)和所述施加轮(26)以对整个凝胶烟油层定量施加器(2)进行密封。

3.根据权利要求1所述的定量添加并切分烟油凝胶层电子烟套装，其特征在于，所述烟油凝胶层(32)是可逆相变烟油凝胶层或非可逆相变烟油凝胶层。

4.根据权利要求1所述的定量添加并切分烟油凝胶层电子烟套装，其特征在于，N≥8。

5.根据权利要求1所述的定量添加并切分烟油凝胶层电子烟套装，其特征在于，所述N个平面加热器(13)彼此等长且等间距布置。

6.根据权利要求1所述的定量添加并切分烟油凝胶层电子烟套装，其特征在于，所述烟油凝胶层定量施加器(2)的壳体(21)是透明壳体。

7.根据权利要求1所述的定量添加并切分烟油凝胶层电子烟套装，其特征在于，所述截断刃(16)为凸起的条棱或锯齿。

8.根据权利要求1所述的定量添加并切分烟油凝胶层电子烟套装，其特征在于，所述尖端开口(21)的横截面为矩形，且其平行于烟油凝胶条带(24)的某一边具有刃部。

9.前述定量添加并切分烟油凝胶层的电子烟套装的使用方法，该方法包括以下步骤：

(a)打开所述烟杆1的外翻盖(12)，露出发烟段外壳(11)内沿轴向设有N个彼此隔开的平面加热器(13)，其中N为正整数且N≥2；

(b)使所述施加轮(26)带着其外周所持的烟油凝胶条带(24)从所述N个彼此隔开的平面加热器(13)上滚过，靠摩擦力牵动所述烟油凝胶条带(24)从所述第一齿轮轴(25)上解卷，同时使所述朝外布置的烟油凝胶层(241)施加到所述N个彼此隔开的平面加热器(13)表面上，并被各加热器之间的截断刃(16)逐一截断，而与所述烟油凝胶层(241)揭离的所述基带(242)则未被截断而是被收卷至所述第二齿轮轴(27)上；

(c)盖上所述外翻盖(12)，依次对所述N个平面加热器(13)通电加热，使其上的烟油凝胶层(241)依次受热挥发出烟雾，供用户抽吸。

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