一种加热非燃烧型电子烟装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112656037 A(43)申请公布日 2021.04.16

(21)申请号 202011633036.5(22)申请日 2020.12.31

(71)申请人 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿

生研究所

地址 215123 江苏省苏州市苏州工业园区

若水路398号(72)发明人 潘革波　聂立璠　张少辉　(74)专利代理机构 深圳市铭粤知识产权代理有

限公司 44304

代理人 孙伟峰　黄进(51)Int.Cl.

A24F 40/40(2020.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图1页

CN 112656037 A(54)发明名称

一种加热非燃烧型电子烟装置(57)摘要

本发明公开了一种加热非燃烧型电子烟装置，所述电子烟装置包括外壳以及收容在所述外壳中的过滤嘴组件和烟气发生组件，其中，所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间设置有保温隔热件，所述保温隔热件的材质为多孔泡沫材

通过填充多孔泡沫材料或料或多孔气凝胶材料。

多孔气凝胶材料在靠近过滤嘴的位置形成保温隔热件，可以在加热所产生的高温烟气通过该部分时有效降低烟气的温度，便于吸烟者吸食，同时材料的多孔结构便于烟气通过，不影响用户吸烟时的体验感，另外该类多孔材料对烟气中因加热产生的少量焦油具有吸附作用，可以降低烟气中有害物质的含量。

CN 112656037 A

权　利　要　求　书

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1.一种加热非燃烧型电子烟装置，所述电子烟装置包括外壳以及收容在所述外壳中的过滤嘴组件和烟气发生组件，其特征在于，所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间设置有保温隔热件，所述保温隔热件的材质为多孔泡沫材料或多孔气凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述保温隔热件的材质为多孔泡沫材料，所述多孔泡沫材料为聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫或聚酰亚胺泡沫。

3.根据权利要求2所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述多孔泡沫材料设置为与所述外壳的内壁尺寸相适配的块体状结构，块体状结构的多孔泡沫材料填充于所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间形成所述保温隔热件。

4.根据权利要求2所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述多孔泡沫材料设置为薄膜状结构，薄膜状结构的多孔泡沫材料层层卷曲为柱状体填充于所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间形成所述保温隔热件。

5.根据权利要求4所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述多孔泡沫材料设置为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构。

6.根据权利要求1所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述保温隔热件的材质为多孔气凝胶材料，所述多孔气凝胶材料为SiO2气凝胶、碳气凝胶或有机生物质气凝胶。

7.根据权利要求6所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述多孔气凝胶材料设置为与所述外壳的内壁尺寸相适配的块体状结构，块体状结构的多孔气凝胶材料填充于所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间形成所述保温隔热件。

8.根据权利要求6所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述多孔气凝胶材料设置为薄膜状结构，薄膜状结构的多孔气凝胶材料层层卷曲为柱状体填充于所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间形成所述保温隔热件。

9.根据权利要求8所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述多孔气凝胶材料设置为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构。

10.根据权利要求6所述的加热非燃烧型电子烟装置，其特征在于，所述多孔气凝胶材料为有机生物质气凝胶，所述有机生物质气凝胶为采用纤维素、壳聚糖或海藻酸钠为原料制备获得。

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说　明　书

一种加热非燃烧型电子烟装置

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技术领域

[0001]本发明属于电子烟技术领域，尤其涉及一种加热非燃烧型电子烟装置。

背景技术

[0002]传统香烟中的烟草在超过600℃的高温下燃烧，燃烧过程中除了释放尼古丁，会附带产生焦油、一氧化碳等有毒害的化学物质。加热不燃烧型电子烟，用加热烟草的方式来替代点燃，通过加热器将烟草加热到低于350℃的温度，不会燃烧，不产生明火，对烟草在小于350℃的温度下进行加热，使烟弹中的烟丝被加热到足以散发出烟草香味的程度。在这种加热不燃烧的状态下，产生的烟气中焦油含量与传统卷烟燃烧产生的焦油量相比大大降低，烟气中的有害物质含量相对于依靠燃烧的传统烟品可减少高达70％。[0003]加热不燃烧型电子烟的烟弹部分主要包括依次连接的短节过滤嘴、中空纸芯和烟丝部分。通过对烟丝部分进行加热，加热产生的烟气经烟弹的中空部分传导到滤嘴处，供吸烟者吸食。加热产生的烟气温度一般介于250℃～350℃度之间，如何降低烟气的温度以及进一步降低有害物质含量是需要解决的问题。

发明内容

[0004]有鉴于此，本发明提供了一种加热非燃烧型电子烟装置，以降低传导至吸烟者的烟气的温度，并进一步降低烟气中的有害物质含量。[0005]为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种加热非燃烧型电子烟装置，所述电子烟装置包括外壳以及收容在所述外壳中的过滤嘴组件和烟气发生组件，其中，所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间设置有保温隔热件，所述保温隔热件的材质为多孔泡沫材料或多孔气凝胶材料。[0006]优选地，所述保温隔热件的材质为多孔泡沫材料，所述多孔泡沫材料为聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫或聚酰亚胺泡沫。[0007]优选地，所述多孔泡沫材料设置为与所述外壳的内壁尺寸相适配的块体状结构，块体状结构的多孔泡沫材料填充于所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间形成所述保温隔热件。

[0008]优选地，所述多孔泡沫材料设置为薄膜状结构，薄膜状结构的多孔泡沫材料层层卷曲为柱状体填充于所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间形成所述保温隔热件。[0009]优选地，所述多孔泡沫材料设置为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构。[0010]优选地，所述保温隔热件的材质为多孔气凝胶材料，所述多孔气凝胶材料为SiO2气凝胶、碳气凝胶或有机生物质气凝胶。[0011]优选地，所述多孔气凝胶材料设置为与所述外壳的内壁尺寸相适配的块体状结构，块体状结构的多孔气凝胶材料填充于所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间形成所述保温隔热件。[0012]优选地，所述多孔气凝胶材料设置为薄膜状结构，薄膜状结构的多孔气凝胶材料

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说　明　书

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层层卷曲为柱状体填充于所述过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间形成所述保温隔热件。[0013]优选地，所述多孔气凝胶材料设置为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构。[0014]优选地，所述多孔气凝胶材料为有机生物质气凝胶，所述有机生物质气凝胶为采用纤维素、壳聚糖或海藻酸钠为原料制备获得。

[0015]本发明实施例提供的加热非燃烧型电子烟装置，通过在过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间填充多孔泡沫材料或多孔气凝胶材料形成保温隔热件，其具有如下的有益效果：(1)、加热所产生的高温烟气通过该保温隔热件时能够有效降低烟气的温度，之后在从过滤嘴组件传导至吸烟者，便于吸烟者吸食，同时保温隔热件材料的多孔结构便于烟气通过，不影响用户吸烟时的体验感。(2)、多孔泡沫材料或多孔气凝胶材料对烟气中因加热产生的少量焦油具有吸附作用，可以进一步降低烟气中有害物质的含量。附图说明

[0016]图1是本发明实施例1中的加热非燃烧型电子烟装置的结构示意图。

具体实施方式

[0017]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。[0018]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

[0019]本发明实施例提供一种加热非燃烧型电子烟装置，参阅图1，所述电子烟装置包括外壳5以及收容在所述外壳5中的过滤嘴组件1和烟气发生组件，烟气发生组件主要包括烟丝仓4、烟气通道3以及加热元件(图中未示出)等。

[0020]所述加热元件对放置于烟丝仓4中的烟丝进行加热而产生烟气，加热产生的烟气通过烟气通道3传导至过滤嘴组件1供吸烟者吸食。其中，烟气通道3例如是中空纸芯。[0021]本发明实施例提供的加热非燃烧型电子烟装置，如图1所示，所述过滤嘴组件1和所述烟气发生组件之间设置有保温隔热件2，所述保温隔热件2的材质为多孔泡沫材料或多孔气凝胶材料。本实施例中保温隔热件2具体是连接在过滤嘴组件1和烟气通道3之间，从烟气通道3传导出的烟气通过所述保温隔热件2传导至过所述滤嘴组件1。[0022]在所述保温隔热件2的材质选择为多孔泡沫材料时，所述多孔泡沫材料优选为为聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫或聚酰亚胺泡沫。[0023]在一个优选的方案中，所述多孔泡沫材料设置为与所述外壳5的内壁尺寸相适配的块体状结构，例如是圆柱状或立方柱状，将块体状结构的多孔泡沫材料填充于所述过滤嘴组件1和所述烟气通道3之间形成所述保温隔热件2。[0024]在另一个优选的方案中，所述多孔泡沫材料设置为薄膜状结构，薄膜状结构的多孔泡沫材料层层卷曲为柱状体填充于所述过滤嘴组件1和所述烟气通道3之间形成所述保温隔热件2。

[0025]优选地，所述多孔泡沫材料设置为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构。

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在所述保温隔热件2的材质为多孔气凝胶材料时，所述多孔气凝胶材料优选为

SiO2气凝胶、碳气凝胶或有机生物质气凝胶。其中的所述有机生物质气凝胶可以为采用纤维素、壳聚糖或海藻酸钠为原料制备获得。多孔气凝胶的制备方法可以采用真空冷冻干燥法、常温常压干燥法或超临界干燥法。[0027]在一个优选的方案中，所述多孔气凝胶材料设置为与所述外壳5的内壁尺寸相适配的块体状结构，块体状结构的多孔气凝胶材料填充于所述过滤嘴组件1和所述烟气通道3之间形成所述保温隔热件2。

[0028]在另一个优选的方案中，所述多孔气凝胶材料设置为薄膜状结构，薄膜状结构的多孔气凝胶材料层层卷曲为柱状体填充于所述过滤嘴组件1和所述烟气通道3之间形成所述保温隔热件2。优选地，所述多孔气凝胶材料设置为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构。[0029]其中，关于保温隔热件2的尺寸，其材质为多孔泡沫材料或多孔气凝胶材料时，其结构为单一块体状结构或由薄膜状层层卷曲为柱状体结构，保温隔热件2的截面尺寸需要根据外壳的内壁尺寸设定，保温隔热件2的长度优选在1.5cm～2cm的范围内。[0030]基于以上技术方案提供的加热非燃烧型电子烟装置，通过在过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间填充多孔泡沫材料或多孔气凝胶材料形成保温隔热件，其一方面可以降低传导至吸烟者的烟气的温度，另一方面又可以进一步降低烟气中有害物质的含量，并且选择使用的孔泡沫材料或多孔气凝胶材料具有良好的热稳定性，不会在高温下分解产生有害物质，同时该类材料成本低廉，在加热不燃烧型电子烟中有着较好的应用前景。[0031]实施例1

[0032]参照图1所示的结构制备获得加热非燃烧型电子烟装置。其中，选用聚氨酯泡沫作为保温隔热件2的材料。聚氨酯泡沫为直径为7.0mm、高度(长度)为1.7cm的圆柱体结构。[0033]实施例2

[0034]本实施例与实施例1的区别是：选用三聚氰胺泡沫为保温隔热件2的材料。[0035]实施例3

[0036]本实施例与实施例1的区别是：选用SiO2气凝胶为保温隔热件2的材料。[0037]实施例4

[0038]本实施例与实施例1的区别是：选用聚酰亚胺泡沫为保温隔热件2的材料。[0039]实施例5

[0040]本实施例与实施例1的区别是：选用碳气凝胶作保温隔热件2的材料。[0041]实施例6

[0042]本实施例与实施例1的区别是：选用有机生物质气凝胶为保温隔热件2的材料。[0043]实施例7

[0044]本实施例与实施例1的区别是：聚氨酯泡沫为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构，将薄膜状的聚氨酯泡沫卷曲成柱状(长度为1.7cm)填充在过滤嘴组件1和烟气通道3之间形成保温隔热件2。[0045]实施例8

[0046]本实施例与实施例2的区别是：三聚氰胺泡沫为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构，将薄膜状的三聚氰胺泡沫卷曲成柱状(长度为1.7cm)填充在过滤嘴组件1和烟气通道3之间形成保温隔热件2。

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说　明　书

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实施例9

[0048]本实施例与实施例3的区别是：SiO2气凝胶为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构，将薄膜状的SiO2气凝胶卷曲成柱状(长度为1.7cm)填充在过滤嘴组件1和烟气通道3之间形成保温隔热件2。

[0049]实施例10

[0050]本实施例与实施例4的区别是：聚酰亚胺泡沫为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构，将薄膜状的聚酰亚胺泡沫卷曲成柱状(长度为1.7cm)填充在过滤嘴组件1和烟气通道3之间形成保温隔热件2。[0051]实施例11

[0052]本实施例与实施例5的区别是：碳气凝胶为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构，将薄膜状的碳气凝胶卷曲成柱状(长度为1.7cm)填充在过滤嘴组件1和烟气通道3之间形成保温隔热件2。

[0053]实施例12

[0054]本实施例与实施例6的区别是：有机生物质气凝胶为厚度为2mm～3mm的薄膜状结构，将薄膜状的有机生物质气凝胶卷曲成柱状(长度为1.7cm)填充在过滤嘴组件1和烟气通道3之间形成保温隔热件2。[0055]对比例1

[0056]参照实施例7‑12的方式，选用某市售的应用于普通香烟滤嘴中的纤维素海绵薄膜卷曲成柱状(长度为1.7cm)，作为保温隔热层。薄膜厚度为2mm～3mm。[0057]对比例2

[0058]参照实施例1‑6的方式，选用某市售的应用于普通香烟滤嘴中的圆柱状纤维素海绵作为保温隔热层。该圆柱状纤维素海绵是直径为7.0mm、高度为1.7cm的圆柱体。[0059]对比例3

[0060]市售某品牌国产加热非燃烧型电子烟。[0061]试验例：

[0062]按照国标加热非燃烧型电子烟标准对实施例1‑12及对比例1‑3的电子烟进行测试，试抽所得的效果见表1。[0063]表1：实施例1‑12及对比例1‑3的电子烟试抽效果

[00]

试验组

实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9实施例10试抽效果

无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味

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实施例11无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味实施例12无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味对比例1严重焦油味对比例2严重焦油味对比例3无明显焦油味，但口腔、鼻腔烟草味浓烈

[0065]由表1可知，本发明实施例的加热非燃烧型电子烟中的保温隔热件对产生的烟气具有较强的吸附、隔热功能，试抽效果显示无明显焦油味，口腔、鼻腔几乎无残留烟草味，能轻松的除去烟雾中的大部分有害物质。

[0066]对比例1和2与所有实施例对比可知，当加热非燃烧型电子烟中的保温隔热件的材料为某市售普通香烟滤嘴中的纤维素海绵片状薄膜或圆柱状纤维素海绵时，试抽效果不佳。对比例3与所有实施例对比可知，虽然试抽效果显示无明显焦油味，但口腔、鼻腔烟草味浓烈。

[0067]综上所述，本发明实施例提供的加热非燃烧型电子烟装置，通过在过滤嘴组件和所述烟气发生组件之间填充多孔泡沫材料或多孔气凝胶材料形成保温隔热件，其一方面可以降低传导至吸烟者的烟气的温度，另一方面又可以进一步降低烟气中有害物质的含量。[0068]以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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说　明　书　附　图

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图1

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