CN105231490A - 基于减扩散、补助供气及免弹烟灰的智能气体摄入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种气体摄入装置的设计和应用，其功能特征是减少了香烟吸食过程中扩散烟气的排放，在吸嘴处随机植入针孔以回收扩散烟气、补充吸食烟气的气味、补充有益的气体源，在装置尾部增加了智能风扇避免烟焰熄灭或不完全燃烧或扩散、增加了集灰腔以便于即时收集烟灰，同时配置了匹配的烟灰缸，便于周期性收集烟灰。产品功能完善，精致小巧，便于大众吸烟人士指尖夹持和切换功能，取得了改进功能、改善消费习惯的双重目的。

Description

基于减扩散、补助供气及免弹烟灰的智能气体摄入装置

技术领域

本发明涉及烟草工业、燃烧化学、机械设计、微电子风扇、火焰传感器、气体环境科学和呼吸***医学。

背景技术

我国烟草工业发展已经数十年，为国家创造了巨大税收，同时，吸烟有害健康特别是增加癌症发病率人人皆知，市民也对二手烟污染也叫苦不喋，近日，国家已出台政策要求增加烟草税收，以控制烟民的烟瘾，这在无形中给烟民施加戒烟的压力，但是即便吸烟有诸多损害，社会发展的不平衡和竞争的加剧，广大烟民深知吸烟的毒害但也难免要找到缓解精神压力的途径，这也在一定程度上为烟民“爱上”吸烟找到了理由，更有甚者，人们在办公场所、公共场所和私人空间（如车厢内）都难免因烟瘾发作而点燃一支香烟，但是这往往会带来不文明或不安全的相关举动，例如烟灰和烟头的不正当丢弃可能会带来脏污甚至火灾。

对于烟草工业对人类的影响，可追溯到***战争中烟草对国民的影响，综合而言，烟草对人类的进步，可谓功过失衡，烟草工业的改革和创新迫在眉睫。

与烟气不无关联的是，近年来，工业的迅速发展导致的地球环境不断恶化，大气环境污染物迅速增加，空气质量的维持或改进成为工业发展的矛盾体，人们对于空气质量的奢求在短期内难以得到满足。特别是今年来，呼吸***类传染病层出不穷，为人类的身体健康带来极大的安全挑战。

本发明构思于人们对香烟的吮吸习惯，在空气净化器产业争相立项的背景下提出，可谓意义深远。纵观人类对营养摄入物（或称食品）的研究或发展历史，极少有人提出过对气体摄入物的制造或改善（如烟草），食品摄入物长期以来依赖固体和液体介质来完成，然而我们的生理结构的一些单元，却亟待气体摄入物的补充来更好地提高身体健康指标，例如：我们在大街上处处可见呆着口罩出行的人们，这说明我们的鼻腔、肺部、食道等等部位正在受环境的侵害。

本发明所依赖的机械加工、材料选型和成型、电子装置和传感器的制造均已在工业上或消费电子领域普遍使用，技术支撑可谓已经成熟；对于补助供气功能而言，生物医学和材料合成工业已初具规模，因此补气功能需的耗材以及其功能的差异化也在技术上可得到保障。

发明内容

本发明提出了一种基于减扩散、补助供气及免弹烟灰的智能气体摄入装置的设计和应用方案，其功能特征是减少了香烟吸食过程中扩散烟气的排放，在吸嘴处随机植入针孔以回收扩散烟气、补充吸食烟气的气味、补充有益的气体源，在装置尾部增加了智能风扇避免烟焰熄灭或不完全燃烧或扩散、增加了集灰腔以便于即时收集烟灰，同时配置了匹配的烟灰缸，便于周期性收集烟灰。产品功能完善，精致小巧，便于大众吸烟人士指尖夹持和切换功能，取得了改进功能、改善消费习惯的双重目的。

本发明主要由33个功能部件机械连接组成为整体，达到减扩散、补助供气和免弹烟灰的目的。

所述的减扩散功能，其设计方案是指由气压腔的伸缩膨胀特性，从烟焰端吸入尾气至气压腔并暂存于气压腔，当吸烟者按压“压针按钮”11，压针按钮11滑动在排针座23与推力座25形成的斜槽面上进而将排针22压入香烟滤嘴，同时，按压“压针按钮”11的夹持力并发对气压仓套管2和对气压罩14的挤压，进而使暂存于气压腔的烟气通过排针22吸入香烟过滤嘴并进入食道。

所述的补助供气功能，其设计方案如附图3，是指由过滤块3或挥发气源块4升华/挥发的气体，在气压腔与大气之间的气压差作用下，吸入气压腔，与烟焰尾气混合储存，并通过排针22吸入食道。特别地，补助气源可能来自固体燃烧后的气体，所述的固体燃烧后气体，由燃烧气源块6和/或燃烧气源块7在振动/抖落的情况下进入微型燃烧室16并经微型风扇18吹入负气压通道。所述微型燃烧室16配备火焰传感器17，用于监控燃烧室内燃烧状况。所述火焰传感器17与微型风扇18电连接，所述微型燃烧室包含红外加热、或热电偶加热等形式，本发明在此方面不做限制。

所述的免弹烟灰功能，其设计方案是指由栅格罩15、烟灰罩20、特制烟灰缸10构成（如图3），所述烟灰罩21通过焊接与装置机械连接，所述烟灰罩21由一至三片锥状金属扣盖（图3之20）构成，所述特制烟灰缸10与装置尾部螺纹连接。

进一步，如附图2，上述的压针按钮11，经使用者手指夹持力按压至底部后，排针座23（如附图4）将往管口1移动，达到排针22的压入目的，同时，退针按钮12在手指夹持力按压后，滑移在退力座26斜截面上并使退力座往后移动，达到排针22退出的目的。所述的排针座前端，设置止位槽24。

进一步，如附图2，上述的气压腔，由气压腔套管2、气压阀和栅格阀（杆）13等组件构成，所述气压阀，由同轴心的内螺管28和外螺管30机械套合而成，内螺管与内阀29机械连接，外螺管与外阀13

机械连接。

进一步，上述的气压阀和栅格阀（杆）13通过螺管弹簧31与管口1整体机械连接。

进一步地，如附图5示，所述的螺管弹簧的内脚32与气压阀之内阀29连接，所述的螺管弹簧的外脚33与气压阀之外阀连接，所述螺管弹簧31由若干匝弹性材料绕制于气压阀13内轴之上，并与之铆接成一体。

特别需要指出的是，2、13和14所构成的气压腔，是利用回弹材料及包裹材形成的密闭空间(气压腔),通过材质的回弹效应促使气压腔与针孔（22）外密闭空间(香烟滤嘴、人体口腔及呼吸***空间构成的气压空间)、补助气源区（3、4、6、7）、烟身空间（补助气源区之右侧、烟身所处大气压环境）形成的气压差，进而使补助气源、香烟闲烧得尾烟吸入气压腔，气压腔某种程度上属于气体缓存区作用，特别地，13与14之间是保留一定皱褶的，用于开阔气压腔的储存量，气压腔与补助气源区之间设置单开叶片（位于气压腔内壁处，以控制气流的单向移动），使用时按压将腔内气体挤入针孔，32的回弹性能确保15所示的栅格罩绕轴心线张开与闭合，10所示的特制烟灰缸是与其它部件可分离拆卸的，通常放置于相对平整的平面上（如茶桌）。

附图说明

附图1：构件示意图（1至10）；

1--管口，用于固定香烟滤嘴、烟身和排针，防止相对移动；

2--气压仓套管，用于包裹内置构件和维持气压空间；

3、4--过滤块或挥发气源块；

5--烟气储存区；

6、7--燃烧气源块；

8--保护套管；

9--补氧口，与大气相通；

10--特制烟灰缸。

附图2：构件示意图（11至15）；

11--压针按钮；

12--退针按钮；

13--气压阀和栅格阀（杆）；

14--气压罩；

15--栅格罩。

附图3：构件示意图（16至21）；

16--微型燃烧室（通常加输送管与6、7连接）；

17--火焰传感器（监测探头）；

18--微型风扇（通常配微型电源如纽扣电池）；

19--烟身；

20--烟灰罩；

21--隔离板。

附图4：构件示意图（22至30）；

22--排针（通常由若干根针管倾斜一定角度并列排列，并与气压腔联通。）；

23--排针座；24--止位槽；25--推力座；26--退力座；

27--螺管轴套；28--内螺管（与13之内阀联接）；29--内阀示图；

30--外螺管（与13之外阀联接）。

附图5：构件示意图（31至33）；

31--螺管弹簧；32--螺管弹簧内脚（与内阀连接）；33--螺管弹簧外脚（与外阀连接）。

附图6：结构概述图。

具体实施方式

本发明的结构形式和组装形式已在附图中明确，下面介绍参数或选材用料，1所指管口，一般用金属或高强度塑料制造；2指气压仓套管，用于包裹内置构件和维持气压空间，一般用强伸缩性耐磨橡胶（食品级）制造；3、4是过滤块或挥发气源块，一般选取对人体有益的易挥发性物质，（如柠檬类固化物），或者可用于聚集并降解悬浮固体颗粒或有毒气体的挥发性固化物或者是针对性适用群体的气源块（如针对大于PM2.5的可以的意外吸入时），特别地，该气源块通常制作称筛网状或棉絮状；5是烟气储存区，通常使用金属或塑材构造而成；6、7是燃烧气源块，通常制成粉状或颗粒装（例如相关的中草药成分或近蒸汽状药物）；8是保护套管，可由金属或合金或塑胶制成；9是补氧口，与大气相通；10是特制烟灰缸，可由铁皮、铝制品或强化玻璃制成；11是压针按钮，由高强度塑胶或金属制成，尾部具有一定的倒角，便于机构顺畅滑动；12是退针按钮，由高强度塑胶或金属制成，尾部具有一定的倒角，便于机构顺畅滑动；13是气压阀和栅格阀（杆），由高强度金属片或塑胶片（杆）构成；14是气压罩，由食品级强伸缩耐磨橡胶构成（通常内壁粘合相关的合金材质以隔绝橡胶异味）；15是栅格罩，由交错的栅格制成的两片弧度为120度的金属或塑胶罩,栅格大小和开口方式以便于腔内烟焰的氧化燃烧为宜）；16是微型燃烧室（通常加输送管与6、7连接），通常是由热电耦材料构成（必要时开启）；17是火焰传感器（监测探头），用于调控微型风扇的转速，以便于腔内烟焰或燃烧室内的有氧燃烧；18是微型风扇（通常配微型电源如纽扣电池），旋转方向以顺补氧口方向，便于补充外气和防止烟气外逸；19是烟身；20是烟灰罩，通常由金属或合金构成；21是隔离板；22是排针，其尺寸大小的通常制成与香烟过滤嘴相匹配的大小；23、24、25、26、27、28、29、30通常由金属或合金或高强耐磨塑材构成；31、32、33通常用高强度弹簧钢制成。

Claims (6)

1.基于减扩散、补助供气及免弹烟灰的智能气体摄入装置，其中通过气压阀和栅格阀（杆）、螺管轴套、螺管弹簧组成的通过腔体伸缩达到气源吸入、暂存、气源挤出的装置，达到烟气减扩散目的的技术方案，落入本发明权利范围。

2.基于减扩散、补助供气及免弹烟灰的智能气体摄入装置，其中通过气压阀和栅格阀（杆）、螺管轴套、螺管弹簧、压针按钮、推针按钮、排针及排针座达到嵌入香烟滤嘴的通道，达到补助供气目的的技术方案，落入本发明权利范围。

3.基于减扩散、补助供气及免弹烟灰的智能气体摄入装置，其中通过叠层烟灰罩、可拆卸式烟灰缸组成的收集装置，落入本发明权利范围。

4.运用如权利要求2所述的技术方案，结合微型燃烧室、微型风扇、火焰传感器组成的装置，为人类补充气体营养物质、香水类化学气体、药物类试剂摄入的，落入本发明权利范围。

5.采用如权利要求1至权利要求4中的一种或几种方案的组合，达到其它目的的气体摄入、供给或转换的。

6.不论功能及用途目的，以及使用所涉的对象、目的和运用条件，通过上述权利要求所述的技术方案或其所涉功能部件达到的，属于本发明的权利范围。