CN2933021Y - 具有滤除卷烟内焦油及调理烟气的烟嘴 - Google Patents

Abstract

一种具有滤除卷烟内焦油及调理烟气的烟嘴，涉及香烟过滤嘴技术，由烟嘴身部分和烟嘴套部分构成，烟嘴身部分包括一个插烟座、一个引导器和过滤芯组合，用以过滤焦油和杂气；烟嘴套为中空体，一端用于吸烟者咬住吮吸，另一端为敞口，将烟嘴身套入敞口中相接形成整体，其烟嘴身内腔中设有三个台阶，位于烟嘴中部，使烟嘴身内腔的内径逐级减小；插烟座的后端的第二台阶内径与烟气引导器和过滤芯组合的外径相适配，烟气引导器和过滤芯组合插接于第二台阶构成的内腔中，卡于第三台阶上；在烟嘴身外侧面有一凹槽，烟嘴套的敞口端有一缺口，两者相通连，形成气流通道。使用本实用新型烟嘴，烟质得到改善，呛人感、辛辣感、烧喉咙感等刺激性大大降低。

Description

具有滤除卷烟内焦油及调理烟气的烟嘴

技术领域

本实用新型具有滤除卷烟内焦油及调理烟气的烟嘴，涉及香烟过滤嘴技术领域，是一种采用流体运动原理滤除卷烟烟雾内粒相物，并具有烟气调理效果双重功能的过滤嘴装置。

背景技术

自从1492年烟草被哥伦布从美洲带到欧洲，烟草便以惊人的速度蔓延到全世界，同时也衍生出卷烟(纸烟)、雪茄、板烟、水烟等不同的品种。五百年后的今天，尽管烟草的危害已引起社会各界和政府的关注，处处受到限制，但至今全世界仍有十几亿烟民，烟草公司仍是全球最赚钱的企业之一。

烟草工业真可以称得上全世界最古老的产业，五百年来，凡涉及人类衣食住行各种行业的发展令人目不暇接，唯独烟草依然在技术革新上原地踏步，至今没有任何实质性的进步，唯一可以称得上改进的也就是六十年起卷烟尾部添上了化学纤维过滤嘴，通过化纤截留一部分烟焦油，但是实践效果并不理想，所以在中国的国标中也无法对其滤除烟焦油的功效确定定量的指标。

烟民对香烟的认识事实上还停留在五百年前，大部分烟民至今还以刺激性、呛人感、烧喉咙感为乐趣，以为这就是“吸烟”，从技术角度看，烟草行业在技术测试中有两项指标是值得重视的，一个是“刺激性”、一个是“杂气”，这两项指标均为感官指标，由评烟师测定，刺激性和杂气是卷烟无法根除的两大难题。

为什么说“刺激性”和“杂气”是卷烟难以克服的两大难题呢？

卷烟的“刺激性”大小及“杂气”多少并不完全取决于卷烟的配方，优质烟配方固然比劣质烟配方要好，相对口感要好些，但是无论什么品牌的卷烟，物理形态却是一样的，由烟杆和化纤过滤嘴(醋酸纤维或丙烯纤维制成，俗称海绵头)组成。点燃后抽吸。问题正出在抽吸的过程上。

吸烟人都有一个共同的体会，一支卷烟吸第一口感觉最好，越是往后吸，烟气越呛人，刺激性就越大，杂气也越多，感觉上烟味已经变了，这是因为卷烟的烟杆本身对烟焦油和杂气也有一定的过滤截留作用，道理就与烟雾通过醋酸纤维过滤嘴时有一定的截留作用一样。不妨把一支卷烟从长度上分为9等分(一般情况下从点燃到吸光约为9口烟)。在吸第一段时，第二段到第九段烟杆实际也是在过滤、截留第一段烟杆燃烧时产生的烟焦油和杂气；当烟杆燃烧到第二段时，第二段自身会产生烟焦油和杂气，同时也把被第二段过滤截留的第一段的烟焦油和杂气再燃烧一次；第三段燃烧时又将被其截留过滤的第一段、第二段焦油再燃烧一次；依次类推，烟焦油和杂气是被多次截留，多次燃烧；多烧一次，就浓缩一次，反复燃烧，就反复浓缩；所以从口感上烟杆越是吸到后面，就越呛人，越刺激。因此，只用静态方法对卷烟内焦油含量的测定是不科学的。卷烟燃烧的过程，烟焦油及杂气的释放过程是动态的，烟越吸到最后，烟焦油释放的浓度就越高，当然烟味也就越呛人。

烟焦油浓度动态迭加释放的问题，是烟草工业至今尚未解决的课题，一个海绵头过滤嘴起不了多少作用，纤维之间的间隙难以截留直径小于0.1微米(万分之一毫米)至1纳米(百万分之一毫米)的细小固体状物质形成的烟雾，而由化学纤维组成的过滤嘴自身在生产过程中形成的成千上万细小纤维在抽烟过程中释放出来，吸入肺部，类似塑料饭盒，1000年都不会降解，形成新的污染。同样化纤过滤嘴也不能解决烟焦油动态迭加释放过程中造成的烟气刺激性逐步加大的问题。

综合上述所说，现行的化纤滤嘴在技术上存在的缺陷，也就是本技术方案所要解决的问题：

(1).有效地过滤截留烟焦油及杂气，改善、调整、稀释那部分烟气的浓度，把刺激性降低到最低限度。

(2).从技术方案上解决烟气内烟焦油浓度迭加浓缩释放的问题，使吸烟过程中烟焦油释放达到大体均衡。

(3).除去海绵头滤嘴中的细小纤维。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有卷烟过滤嘴的缺陷，提供一种纯物理结构的过滤嘴，而不是用化学纤维来阻隔烟焦油，其本身非但不产生细小纤维，而且能将细小纤维过滤截留掉(一般来说，是将带海绵头滤嘴的香烟插在本过滤嘴上使用的)，通过二次过滤，对香烟烟雾内的烟焦油进行有效过滤，采用油状物质的积聚效应，对迭加浓缩的烟焦油实行对冲，使烟焦油的释放过程大体均衡。与此同时，通过旁路气道的结构，对经过滤而释放出来的烟气进行稀释调理。经过这样的处理，吸烟者吸入的烟气，其烟质及刺激性将大大改善。

为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是提供一种具有滤除卷烟内焦油及调理烟气的烟嘴，由烟嘴身部分和烟嘴套部分构成，烟嘴身部分包括一个插烟座、一个引导器和过滤芯组合，用以过滤焦油和杂气；烟嘴套为中空体，一端用于吸烟者咬住吮吸，另一端为敞口，将烟嘴身套入敞口中相接形成整体；

一个中空的烟嘴身，其一端外径大于另一端，使外周圆形成外台阶，外径大的一端为敞口，敞口内圆构成插烟座；

烟嘴身内腔中设有三个台阶，位于烟嘴身中部，使烟嘴身内腔的内径逐级减小；插烟座的后端有第一台阶、第二台阶、第三台阶，第二台阶内径与烟气引导器和过滤芯组合的外径相适配，烟气引导器和过滤芯组合插接于第二台阶构成的内腔中，卡于第三台阶上；

外径小的另一端，有Г型内翻边，向烟嘴身内腔中形成一环状突起，环状突起外周圆侧壁与烟嘴身第三台阶构成的内腔壁之间，有一圈环型沟槽，环状突起内顶端与烟气引导器和过滤芯组合的端面有一距离；另一端外周圆构成圆柱，圆柱一侧从外台阶起至端头设有一条凹槽，另一侧设有一定位装置；

外径小的另一端圆柱外径与烟嘴套的敞口内圆相适配，并可拆卸式固接于烟嘴套的敞口内；

烟嘴套的敞口端有一缺口，缺口与烟嘴身圆柱外周圆上的凹槽相对应连通，形成气流通道；烟嘴套的敞口内设有一定位装置，与烟嘴身圆柱另一端外周圆上的定位装置相适配。

所述的烟嘴，其所述烟气引导器与过滤芯组合，其中烟气引导器的外端面朝向插烟座，其中心有一孔，内端面与过滤芯的下端面紧贴；过滤芯下端面中部为一个碗状增压腔，罩于烟气引导器的中心孔上，增压腔碗口边缘均匀分布复数个缺口，上端面中心位置有一碗状导流罩，碗口向上，朝向环状突起；

缺口处正上方，过滤芯外周圆侧壁上有半肋翼，半肋翼两侧，过滤芯外周圆侧壁上各有一全肋翼，烟气引导器、半肋翼和全肋翼外侧面与烟嘴身第二台阶构成的内腔壁紧贴；

缺口与烟气引导器内端面构成射流通道，由射流通道、半肋翼、全肋翼和烟嘴身第一台阶构成的内腔壁围成一个过滤区间；

插烟座、烟气引导器与过滤芯组合、环状突起共一中心轴线。

所述的烟嘴，其所述复数个缺口，为四个，以径向角为90度分布。

所述的烟嘴，其所述定位装置，为定位突起和定位凹口，定位突起位于烟嘴套的敞口内壁或烟嘴身另一端外周圆上，定位凹口位于烟嘴身另一端外周圆上或烟嘴套的敞口内壁。

所述的烟嘴，其所述外径小的另一端外径与烟嘴套的敞口内圆为带锥度的配合。

本实用新型的功能在于：

(一)有效地截留烟雾内的烟焦油及混在烟焦油内的其它粒相物。

(二)与吸烟过程中的烟焦油浓度迭加释放形成对冲(有关原理以下阐述)，越往后吸截留量越大，因而使吸烟的过程焦油的释放浓度达到大体均衡。

(三)由于气道发挥作用，在吸烟过程有部分空气随气道进入烟嘴，冲淡调整了那部分已被过滤的烟气浓度，从而消除或大部分消除了辛辣感、呛人感、烧喉咙感等刺激性现象。

(四)将化纤滤嘴中的细小纤维粘结截留在烟嘴身内，(一般情况下使用还是将带海绵头滤嘴的卷烟直接插在烟嘴上使用的)，避免了细小纤维释放，危害吸烟人的健康。

本实用新型有下列优点：

1、良好的过滤效果；2、透过视窗能看见截留的烟焦油；3、有充足的存油空间，可连续吸多支卷烟；4、烟质改善明显，刺激感大大降低；5、插烟座较长，多次弹烟灰不易脱落；6、化纤滤嘴内的细小纤维一旦进入烟身就被粘住，沉积。7、使用方便。

实用新型的原理是：

流体，特别是油状流体具有四大特征：1、便于射流；2、附壁；3、积聚；4、从压力高处流向压力低处，称为四大原理。本实用新型将四大原理有机融合在精确设计的装置内。

第一步：因吸烟的过程是负压(即流体从压力高处向压力低处流动)产生作用的过程，引导器与过滤芯之间形成复数个射流孔，经过滤芯下端碗状增压腔增压，以高速度从射流孔内喷出(在流量不变的条件下，截面积越小，流量越高)，打在烟嘴身内壁上，很快地附着、沉淀在内壁上，并逐量积聚在内壁上，这过程是一气呵成的，由于油状流体的积聚效应，只要该部位已有油状液体，就会将后面到来的油状液体进一步粘住，并且越粘越多，越聚越多；这就是说，当吸烟过程中烟焦油迭加释放，浓度越高的时候，通过烟嘴的积聚效应，拉住或者叫粘住的焦油也越来越多，与烟支燃烧烟焦油浓度增高的过程正好实行“对冲”，使最终释放的烟气内焦油达到大体平衡，使吸烟者在感觉上消除了越吸越呛人的感觉。这一截留焦油的过程是烟嘴身、引导器、过滤芯组成的装置完成的。通过这一过程，经过滤、截留后余下的烟气从烟嘴身孔上端内孔逸出。

第二步：烟气从烟嘴身孔内逸出，此时的烟气仍含有一定量的烟焦油和杂气。第二步的任务是对该部分烟气进行调理、稀释。与吸烟过程同步发生的是，由烟嘴套下端缺口(气孔)与烟嘴身上端圆柱体一侧气槽组成的结构，与吸烟同步，一部分空气从气孔(咬口下端)通过气槽(在烟嘴身一侧)逸入，由于空气的逸入，余下释放的烟气浓度被稀释、冲淡，这一过程与吸烟中发生的“抽吸”的过程是同步发生的，同样也是一气呵成的，只要有抽吸的动作，烟嘴就过滤、截留烟焦油，同时掺入一部分空气，完成一次抽吸——截留——稀释——释放的过程。这样释放的烟气，烟质得到明显改善，刺激性大大降低。

附图说明

图1为本实用新型实施例的分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例的组装结构示意图；

图3为本实用新型的过滤芯结构示意图，其中，图3a为过滤芯仰视图，图3b为过滤芯侧视图，图3c为图3a中A-A剖视图。

具体实施方式

实施例

见图1、图2，一个具有中空内腔的烟嘴身A，一端为喇叭口的插烟座A1，插烟座末端有第一台阶A2(在卷烟***后限位)、第二台阶A21、第三台阶A22；烟嘴身A外周圆中部有一台阶A31，台阶A31上部至末端为一带锥度的圆柱A3，圆柱A3内腔顶端孔的周圆为一个环状突起A4，突起A4与A3内壁结合成一圈沟槽A5。烟嘴身A内腔中部，第二台阶A21内腔中固装有一个烟气引导器C，引导器C中心有孔C1，以便烟气通过。烟气引导器C的上方与一个齿轮状的过滤芯D紧贴连，过滤芯D上端抵于第三台阶A22。参见图3，过滤芯D下端中部有一个碗状增压腔D1，增压腔D1的碗口与引导器C的上端紧贴连，碗口端部边缘有4个均匀分布的缺口D2，与紧贴连的引导器C之间形成4个射流通道，四个通道以径向角90度分布，与四个通道相配合，过滤芯D外圆有4个均匀分布的全肋翼D3和4个均匀分布的半肋翼D4，同样全肋翼D3和半肋翼D4相互之间以径向角90度分布；全肋翼D3处于通道两侧，半肋翼D4分别处于4个通道正上方，每个通道与相邻两根全肋翼D3和上方的半肋翼D4组成一个过滤区间，为四个轴对称的过滤区间，过滤芯D上端中部有一碗状导流罩D5，以疏导烟气。

见图1、图2，烟嘴身A外周圆的台阶A31上部的圆柱A3，其外径与烟嘴套B开口内径相配合，圆柱A3可套入烟嘴套B的中空内腔，烟嘴套B的端头与烟嘴身A中部的台阶A31抵紧贴连，烟嘴套B的端头有一缺口B1，与圆柱A3外侧凹槽A7相接，形成空气气道；烟嘴套B内腔与缺口相对的另一侧处有一突起B2，与圆柱A3外圆顶端缺口A8相配合，以定位。

本实用新型的实施过程：

吸烟时，烟嘴内外形成负压(气压差)，以下过程动能均来源于这一气压差。

当烟气借助气压差通过插烟座A1底部空间A2，流向引导器C，经中心孔C1，进入过滤芯D的碗状增压腔D1。通常的卷烟直径为φ7.8mm，当烟气从φ7.8mm截面积流向引导器C中心孔C1时，中心孔C1的孔径小于烟支直径，气流顿时加速冲向过滤芯D的底部D1，这是第一次增速过程(在流量不变条件下，流速与截面积成反比)，然后烟气从过滤芯下部碗状增压腔D1底部反冲，随负压方向被逼的由引导器C与过滤芯D端口之间组成的四个射流通道D2，此时口径进一步缩小，气流进一步增速，这是第二次增速过程，从四个射流通过喷出的烟气有很高的速度，直接打在烟嘴身A的内壁上，粘糊状焦油颗粒及细小纤维迅速地粘在烟嘴身A的内壁上形成沉积，由于油状流体的积聚效应，焦油越聚越多。因为烟气从射流通道喷出是动能释放的过程，此时烟气进入一个相对宽敞的空间，动能下降，大部分油性固状物(包括细小纤维)被沉积，另一部分随负压方向继续向烟嘴身A后部运动，此时为使烟气有序的运动，同时为使其获得一定的动能，射流口正上方的半肋翼D4限制了烟气无序地冲向烟嘴身A后部，烟气冲向半肋翼D4，D4反作用于烟气，迫使烟气向半肋翼D4两侧(与全肋翼D3夹成的空隙)运动，这种作用与反作用起到了有限增压的作用。同时将已沉积下来的那部分焦油拉住，形成有序的积聚。烟气在向后运动的情况下，通过过滤芯D上端导流罩D5的作用冲向烟嘴身A中上部，进入烟嘴身A的圆柱A3内腔底部沟槽A5，经过沟槽A5槽底折返再流向嘴身出口A6。这一动作的过程，将烟气内的烟焦油及由烟焦油裹带的其它粒相物(这些物质是烟气中最应该过滤掉的杂质)截留过滤，随吸烟支数增加，烟焦油会越聚越多，并逐步向烟嘴身A内腔后部爬升，积聚到一定量时，沟槽A5还能起到存油的作用，避免积聚的焦油过早地溢出。

在烟嘴身A各部件过滤烟焦油的同时，因负压作用，同步发生的是由烟嘴身A与烟嘴套B结合组成的缺口B1——凹槽A7吸入一部分空气，进入烟嘴套B内的空间B3与过滤后释放的烟气相混合，使这部分烟气被稀释，于是最终释放的烟气是经过抽吸——截留——稀释——释放后的烟气，其烟质醇和度得到提升，杂气大大减少，刺激性大大减弱，那种烧喉咙感，呛人感，辛辣感几乎消失。

吸烟是人们的一种不良嗜好，戒烟当然是最好的出路，但是戒烟是很困难的，上述实用新型为在吸烟与戒烟之间提供了第三种选择。

Claims (5)

1、一种具有滤除卷烟内焦油及调理烟气的烟嘴，由烟嘴身部分和烟嘴套部分构成，烟嘴身部分包括一个插烟座、一个引导器和过滤芯组合，用以过滤焦油和杂气；烟嘴套为中空体，一端用于吸烟者咬住吮吸，另一端为敞口，将烟嘴身套入敞口中相接形成整体；其特征在于，

一个中空的烟嘴身，其一端外径大于另一端，使外周圆形成外台阶，外径大的一端为敞口，敞口内圆构成插烟座；

烟嘴身内腔中设有三个台阶，位于烟嘴身中部，使烟嘴身内腔的内径逐级减小；插烟座的后端有第一台阶、第二台阶、第三台阶，第二台阶内径与烟气引导器和过滤芯组合的外径相适配，烟气引导器和过滤芯组合插接于第二台阶构成的内腔中，卡于第三台阶上；

外径小的另一端，有Γ型内翻边，向烟嘴身内腔中形成一环状突起，环状突起外周圆侧壁与烟嘴身第三台阶构成的内腔壁之间，有一圈环型沟槽，环状突起内顶端与烟气引导器和过滤芯组合的端面有一距离；另一端外周圆构成圆柱，圆柱一侧从外台阶起至端头设有一条凹槽，另一侧设有一定位装置；

外径小的另一端圆柱外径与烟嘴套的敞口内圆相适配，并可拆卸式固接于烟嘴套的敞口内；

烟嘴套的敞口端有一缺口，缺口与烟嘴身圆柱外周圆上的凹槽相对应连通，形成气流通道；烟嘴套的敞口内设有一定位装置，与烟嘴身另一端圆柱外周圆上的定位装置相适配。

2、如权利要求1所述的烟嘴，其特征在于，所述烟气引导器与过滤芯组合，其中烟气引导器的外端面朝向插烟座，其中心有一孔，内端面与过滤芯的下端面紧贴；过滤芯下端面中部为一个碗状增压腔，罩于烟气引导器的中心孔上，增压腔碗口边缘均匀分布复数个缺口，上端面中心位置有一碗状导流罩，碗口向上，朝向环状突起；

缺口处正上方，过滤芯外周圆侧壁上有半肋翼，半肋翼两侧，过滤芯外周圆侧壁上各有一全肋翼，烟气引导器、半肋翼和全肋翼外侧面与烟嘴身第二台阶构成的内腔壁紧贴；

缺口与烟气引导器内端面构成射流通道，由射流通道、半肋翼、全肋翼和烟嘴身第二台阶构成的内腔壁围成一个过滤区间；

插烟座、烟气引导器与过滤芯组合、环状突起共一中心轴线。

3、如权利要求2所述的烟嘴，其特征在于，所述复数个缺口，为四个，以径向角为90度分布。

4、如权利要求1所述的烟嘴，其特征在于，所述定位装置，为定位突起和定位凹口，定位突起位于烟嘴套的敞口内壁或烟嘴身另一端外周圆上，定位凹口位于烟嘴身另一端外周圆上或烟嘴套的敞口内壁。

5、如权利要求1所述的烟嘴，其特征在于，所述外径小的另一端外径与烟嘴套的敞口内圆为带锥度的配合。

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