阅读说明：本技术 一种无电池气体压缩式电子烟及其使用方法 (Battery-free gas compression type electronic cigarette and use method thereof ) 是由 陆文强 于 2019-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种无电池气体压缩式电子烟及其使用方法,所述无电池气体压缩式电子烟采用气体压缩式的非加热雾化方式,其包括气体压缩装置(1)、可抽吸物(2)和抽嘴(3),气体压缩装置(1)、可抽吸物(2)和抽嘴(3)依次排列设置,气体压缩装置(1)、可抽吸物(2)和抽嘴(3)设置在烟管或外部套管中,通过气体压缩装置(1)的挤压作用将可抽吸物(2)推向抽嘴(3),通过抽嘴(3)进入使用者的嘴中或抽嘴(3)外部。其采用非加热的雾化方法,以对人体无害的气体作为载体直接将烟碱通过抽吸送入人体。其达到提高电子烟安全性、简化现有电子烟雾化系统、简化现有电子烟检测流程,节能非常明显。(The invention provides a non-battery gas compression type electronic cigarette and a using method thereof, wherein the non-battery gas compression type electronic cigarette adopts a gas compression type non-heating atomization mode and comprises a gas compression device (1), a suckable object (2) and a suction nozzle (3), the gas compression device (1), the suckable object (2) and the suction nozzle (3) are sequentially arranged, the gas compression device (1), the suckable object (2) and the suction nozzle (3) are arranged in a smoke tube or an external sleeve, the suckable object (2) is pushed to the suction nozzle (3) through the extrusion action of the gas compression device (1), and enters the mouth of a user or the outside of the suction nozzle (3) through the suction nozzle (3). It adopts non-heating atomization method, and uses the gas harmless to human body as carrier to directly deliver nicotine into human body by means of suction. It reaches improvement electron cigarette security, simplifies current electron smog system, simplifies current electron cigarette and detects the flow, and energy-conservation is very obvious.)

一种无电池气体压缩式电子烟及其使用方法

技术领域

本发明属于电子烟技术领域，具体涉及一种无电池气体压缩式电子烟及其使用方法。

背景技术

电子烟的发展大致上可以分为两代，第一代电子烟的设计从外型上完全是模仿普通真烟的形状，烟弹是黄色，烟体是白色。包括电池杆，雾化器和烟弹。其缺点是雾化器很容易烧断，另外在更换烟弹的时候，容易伤害到雾化器的尖头部位。日积月累就会完全磨坏，最后导致雾化器不出烟。第二代电子烟一开始为了克服第一代缺点，采用了一体的设计，扩大了雾化面积，避免了长时间使用导致雾化器不出烟的问题 。但它缺点是一次性设计，雾化器和烟弹都无法反复使用，长期使用成本较高。

后面有出现新的设计形式的电子—万次循环雾化器，采用不锈钢柱形内胆，透明强化外壳设计，雾化面积更大及其效果更均匀，可观察烟液剩余量随时添加烟油，反复使用。目前该类电子—万次循环雾化器的市售大多数电子烟是通过发热丝产生的热量使雾化器中的烟液雾化产生气溶胶。但该类电子存在以下缺陷：第一，最佳烟油雾化温度在150℃到300℃之间，烟油燃烧会产生1-氨基萘、1-3-丁二烯、丙烯腈等有害物质，造成安全隐患；第二，电热丝常会因为干烧被加热到600℃以上，带来以下问题：（1）烟油高温裂解产生醛类等物质，造成了健康隐患，如甘油产生甲醛、乙醛、丙烯醛等；（2）电子烟发热严重，用户体验差；（3）需要隔热材料，增加成本；第三，烟油通过加热雾化的产物比较复杂、难以控制，如加热温度不同、烟油添加物不同、雾化量不同有所不同，因此带来烟油检测方面的很多困难，提高了电子烟的研发成本，阻碍了电子烟的进一步发展；第四，加热电热丝对电池的要求高，如目前大部分市售电子烟所用的锂离子电池放电电流高达10A以上，甚至20A和40A，不仅耗能而且增加成本。

湖南中烟工业有限责任公司于2018年9月申请了“一种超声波电子烟”的实用新型专利（CN201821554431.2）。深圳瀚星翔科技有限公司和宏图东方科技（深圳）有限公司于2018年11月共同申请了“超声波电子雾化电路及超声波电子烟”的发明专利（CN109363245A）。上述两件专利提出用超声波代替电热丝加热对烟油进行雾化；但是超声波的产生需要较大能量，一般需要5V以上的电压，增加了成本且加大了电池选择难度；并且目前超声波雾化产生的烟雾的化学指标、生物指标和感官测评都尚未进行系统研究，极大地影响了超声波法进行烟油雾化的电子烟进入市场。

发明内容

为了解决上述缺陷，本发明人经过多次设计和研究，提供了一种无电池气体压缩式电子烟及其使用方法，其采用非加热的雾化方法，以对人体无害的气体作为载体直接将烟碱通过抽吸送入人体。其达到提高电子烟安全性、简化现有电子烟雾化系统、简化现有电子烟检测流程，节能非常明显。

依据本发明技术方案的第一方面，提供一种无电池气体压缩式电子烟，其采用气体压缩式的非加热雾化方式，其包括气体压缩装置、可抽吸物和抽嘴，气体压缩装置、可抽吸物和抽嘴依次排列设置，气体压缩装置、可抽吸物和抽嘴设置在烟管或外部套管中，通过气体压缩装置的挤压作用将可抽吸物推向抽嘴，通过抽嘴进入使用者的嘴中或抽嘴外部。

其中，所述可抽吸物为烟碱、香料、色素之一或其混合物。气体压缩装置为微型气瓶或空气压缩装置。微型气瓶储存对人体无害的气体，并在微型气瓶储一端设置有阀门。所述烟碱为纯烟碱，或者将烟碱溶于乙醇、石油醚的有机物。

优选地，无电池气体压缩式电子烟使用载体来承载可抽吸物。在无电池气体压缩式电子烟中，气瓶式气体压缩装置包括微型气瓶、第一气口和阀门，微型气瓶为封闭的气瓶，第一气口设置在微型气瓶一端，通过第一气口设置的阀门来打开或关闭。

进一步地，空气压缩式气体压缩装置包括微型空气压缩器、 通风孔和第二气口，微型空气压缩器为两端开口的压缩器，第二气口设置在微型空气压缩器一端，通风孔设置在微型空气压缩器上与第二气口相对的另一端，通风孔使微型空气压缩器与外界空气相连通。

更进一步地，微型空气压缩器采用往复活塞式、旋转叶片或旋转螺杆压缩机构。

依据本发明技术方案的第二方面，提供使用上述无电池气体压缩式电子烟的方法，其包括以下步骤。

步骤1，在气体压缩装置中储存或制备一定量的对人体无害的气体，作为可抽吸物的载体。

步骤2，打开气体压缩装置的阀门，释放出上述气体。

步骤3，通过抽嘴抽吸，进一步控制气流量。

步骤4，气体流经可抽吸物，可抽吸物扩散到上述气体中，通过抽嘴将可抽吸物送到人体内。

步骤5，停止抽吸后，关闭气体压缩装置的阀门，无气体释放，无可抽吸物被带入人体。

本发明的无电池气体压缩式电子烟及使用方法与现有技术相比，本发明的具有如下优点：1、以对人体无害的气体作为载体直接将烟碱通过抽吸送入人体，避免了加热雾化产生的生物有害物质，安全可靠。

2、整个过程在常温下进行，杜绝了高温带来了种种安全隐患和用户体验的不适。

3、送入人体的化学成分单一，且严格可控，摆脱了使用烟油雾化带来的烟油检测（包括烟油雾化后物质）困难。

4、用电量少（仅提供微处理器、传感器的电量），节能；没有加热系统，电子烟构造简单。

5、不使用烟油，不受限于丙二醇、甘油为溶剂，可以增加电子烟口味的多样化。

附图说明

图1为依据本发明的无电池气体压缩式电子烟雾化系统示意图。

图2为图1中所使用的气瓶式气体压缩装置示意图。

图3为图1中所使用的空气压缩式气体压缩装置示意图。

图4为适用于本发明的电子烟雾化系统的可抽吸物分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外地，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。

本发明所提供的图1是依据本发明的无电池气体压缩式电子烟示意图，所述无电池气体压缩式电子烟采用气体压缩式的非加热雾化方式，其包括气体压缩装置1、可抽吸物2和抽嘴3，所述可抽吸物优选为烟碱、香料、色素之一或其混合物；气体压缩装置1、可抽吸物2和抽嘴3依次排列设置，气体压缩装置1、可抽吸物2和抽嘴3可设置在烟管或外部套管中，通过气体压缩装置1的挤压作用将可抽吸物2推向抽嘴3，通过抽嘴3进入使用者的嘴中或抽嘴3外部。在本发明中，气体压缩装置1优选微型气瓶或空气压缩装置，微型气瓶储存氮气、空气等对人体无害的气体，并在微型气瓶储一端设置有阀门；此时“挤压作用”就是通过气体压缩装置1释放氮气、空气等对人体无害的气体，以释放的气体来挤压可抽吸物来实现可抽吸物释放的。可抽吸物2优选 烟碱、香料、色素之一或其混合物中的烟碱可选用纯烟碱，或者将烟碱溶于如乙醇、石油醚等的有机物中，香料可以选用烟草香料和非烟草香料；色素可以调节气体的颜色。可抽吸物2可以使用载体来承载，如多孔材料承载上述烟碱、香料、色素，也可以将烟碱、香料、色素以适当的比例调配，或者分开放置。进一步地，气体压缩装置1释放的气体经过“烟碱、香料、色素”等可抽吸物2载有的活性物质，再经过抽嘴3吸入人体。

在图1所示的无电池气体压缩式电子烟中，可以选用图2所示的气瓶式气体压缩装置，其包括微型气瓶1-1、第一气口1-2和阀门1-3，微型气瓶1-1为一封闭的气瓶，第一气口1-2设置在微型气瓶1-1一端，通过第一气口1-2设置的阀门1-3来打开或关闭。第一气口1-2主要是气体通向抽嘴3的通道，也可在气体用完后进行加气。阀门1-3置于气口上，通过打开、关闭或调节阀门，控制气体流量。阀门可以是旋钮式阀门，通过旋转调节气流量。微型气瓶1-1储存氮气、空气等对人体无害的气体，根据储存气体种类和含量选择气瓶材质。

在本发明中，所选用的气瓶要保证标准气体的稳定性，考虑了气瓶材质对所配气体的影响以及不能对气体产生吸附、氧化等影响,在有效期限内量值必须稳定可靠,设置标准气瓶的有效期一般为一年。一般情况下常量标准气体可采用钢质气瓶充装，但微量CO、CO₂、NO、SO₂等微量标准气体使用铝合金气瓶充装，对于含有SO₂ 、H₂S 、NO 、NO₂、CL₂、NH₃、PH₃等腐蚀性成份且含量低于10ppm的标准气体，要用内涂层钢瓶充装且有效期为3-6个月。对同时含有CO、CO₂的标准气体和含有HF、HCl、CHCl₃等卤代烃的标准气体也使用铝合金瓶。钢制无缝气瓶以钢坯为原料，经冲压拉伸制造或以无缝钢管为材料，经热旋压收口收底制造的钢瓶。瓶体材料为采用碱性平炉、电炉或吹氧碱性转炉冶炼的镇静钢，如质优碳钢、锰钢、铬钼钢或其它合金钢。瓶体及受压元件材料为采用平炉、电炉或氧化转炉冶炼的镇静钢，材料采用有良好的冲压和焊接性能的材料。为了保持气体稳定性，气瓶优选玻璃纤维加粘结剂缠绕或碳纤维制造的气瓶；优选采用具有铝制内筒的套筒，其作用是保证气瓶的气密性，承压强度则依靠玻璃纤维缠绕的外筒，这类气瓶因其绝热性能好、重量轻，在一般情况下可以采用。更进一步地，为了满足电子烟的轻量化，气瓶可选用铝内胆玻璃纤维全缠绕复合气瓶。气瓶中可使用的气体应该是水含量极低的气体，以避免遇水加速烟碱的降解。

此外，气瓶中气体的含量（或气压）决定了抽吸口数。依据成年男子肺活量约为3500毫升，女子约为2500毫升。壮年人的肺活量最大，幼年和老年人较小；每次吸入和呼出的气体量大约为500毫升。即每次抽吸次数为100次左右，选用气瓶容积170 mL,其可充气体50 L（30 MPa）。

在图1所示的无电池气体压缩式电子烟中，可以选用图3所示的空气压缩式气体压缩装置，其包括微型空气压缩器1-2’、 通风孔1-1’和第二气口1-3’， 微型空气压缩器1-2’为一两端开口的压缩器，第二气口1-3’设置在微型空气压缩器1-2’一端，通风孔1-1’设置在微型空气压缩器1-2’上与第二气口1-3’相对的另一端，通风孔1-1’使微型空气压缩器1-2’与外界空气相连通；微型空气压缩器1-2’采用往复活塞式、旋转叶片或旋转螺杆压缩机构，通过自通风孔1-1’吸入空气，经过往复活塞式、旋转叶片或旋转螺杆压缩机构将空气挤压向第二气口1-3’，压缩空气经第二气口1-3’促使可抽吸物2释放。

图4为适用于本发明的电子烟雾化系统的可抽吸物分布示意图，可抽吸物为烟碱、香料、色素之一或其混合物，其分布方式或布置方式分三种；第一种分布方式，可将烟碱、香料、色素分开放置，如图4最左视图所示，依次为烟碱2-1、香料2-2和色素2-3，也可将烟碱2-1或者色素2-3放置在中间，不限于此种排列顺序，主需要分开放置烟碱、香料、色素。第二种分布方式，可将烟碱、香料、色素两两混合放置在两个载体中，如图4中间视图，其包括烟碱和香料的混合物2-4-1、香料和色素的混合物2-4-2，也可以将烟碱单独放置、香料和色素混合；或者香料单独放置，烟碱和色素混合，不限于此种混合方式。第三种分布方式，可将烟碱、香料、色素混合放在一个载体中，如图4右视图所示，其为烟碱、香料、色素的混合物2-5，在该混合物中，可以依据吸食者的口味选择不同的混合比例。

依据图1所示，使用本发明的无电池气体压缩式电子烟，使用步骤如下。

第一步，手动打开微型气瓶1-1的阀门1-3。

第二步，气体流出，气流携带可抽吸物。

第三步，可抽吸物通过抽嘴3进入口腔。其中，通过控制微型气瓶1-1的阀门和抽嘴的抽吸力度控制进入人体的气流量。

更进一步地，一种无电池气体压缩式电子烟的使用方法包括以下步骤。

步骤1，在气体压缩装置1中储存或制备一定量的对人体无害的气体，作为可抽吸物的载体。

步骤2，打开气体压缩装置1的阀门，释放出上述气体。

步骤3，通过抽嘴3抽吸，进一步控制气流量。

步骤4，气体流经可抽吸物2，可抽吸物扩散到上述气体中，通过抽嘴将可抽吸物送到人体内。

步骤5，停止抽吸后，关闭气体压缩装置1的阀门，无气体释放，无可抽吸物被带入人体。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。