专利名称：一种烟灰缸的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种人类生活用品中的吸烟者用品，具体的说是涉及一种烟灰缸。
背景技术：
许多年来，为顾全非吸烟人士对抽烟环境的厌恶感受，及为减少抽烟时造成的环境污染，有许多有关无烟烟灰缸的发明。由于公众对二手烟所造成危害健康的意识日益增加，不仅是抽烟时引起的可见微粒，同时气味的主要源头如气体性污染物，也一并成为清除二手烟的主要消除目标。
抽烟时造成的环境污染，小部份是由吸烟者呼气时放出的主流污染物引起，其余大部份却是由闷燃香烟的次流污染物引致。此次流污染物引发出的健康问题，远比吸烟者呼气时放出的主流污染物为大。经常放于烟灰缸里闷燃的香烟是产生次流污染物的源头之一。
以前有关对改善环境的烟灰缸发明，可见于美国专利3966442、美国专利4154251、美国专利4671300、美国专利5259400、美国专利5785061、美国专利6116246及美国专利6523544。然而，上述都是有关典型烟灰缸的技术方案，它是使用海绵或活性炭作过滤装置，这些过滤器可成功地减少可看见的固体烟微粒，但不能减少及遏制带气味的气体性污染物。而且，多次使用后会产生累积焦油的问题，同时，海绵或活性炭过滤器是比较易燃的材料，因此，这些设计会带来火灾的危险。另外，此类过滤器需要频繁地替换，在设计上更换已累积焦油的过滤装置是麻烦及骯脏的过程。由于此类发明多装配风扇和马达以达致带动空气流动，因此，此类发明会引起噪音问题，也需有电源供应下方可操作，一般只可吸附体积较大的污染物。
美国专利5542438和美国专利5758387显示了使用真空系统的烟灰缸。美国专利5758387使用了水，作为过滤清洁的媒介。这些技术方案，需要安装复杂及较昂贵的管道系统，维修费用也较高。而且，根据美国专利5758387的设计，烟灰缸会被固定于桌子上，这限制了抽烟者的活动区域。美国专利5542438及美国专利5758387需要安装真空设备，在操作期间，也会带来噪音问题。
美国专利5325876显示了一个使用臭氧产生器及催化作用的交换器的烟灰缸。烟经过臭氧产生器并从排气扇抽出，多余的臭氧会在催化作用的交换器的帮助下被转换成氧气。然而，臭氧和气体性污染物之化学反应通常是残缺及不完全的，化学反应也会产生带毒性的中间体。此系统没有提供循环路线，带毒性的中间体也不可能再次进入过滤器作进一步分解。而且，吸附了尼古丁和油腻的焦油的过滤器比较易燃，带来了火灾的危险。
美国专利5322473是一个吸烟者的摊子设计，与一般烟灰缸比较，的确有效地减少气体污染物和气味。但是，它们的设计是非常昂贵和非常笨重的。许多使用者是没有钱或这么大的空间去安装这类型设备。并且这样的设计，必须把吸烟者和非吸烟者分离。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种可有效地减低气体性污染物及气味，并可处理和分解所有气体性污染物，同时能够吸附烟灰的环保节能、使用安全的烟灰缸。
本实用新型所提出的技术方案是一种烟灰缸，其特征在于，在所述烟灰缸的内腔设置有可去除气体性污染物且可循环再生的气味吸附层。
在所述烟灰缸的内腔还设置有负离子产生器和由热电材料构成、可将烟蒂头所产生的热能转化为电能的热电装置；所述负离子产生器和所述热电装置电连接。
在所述烟灰缸的内腔还设置有静电产生器和由热电材料构成、可将烟蒂头所产生的热能转化为电能的热电装置；所述静电产生器和所述热电装置电连接。
还包括了外部电源，在所述烟灰缸的内腔设置有热传感器，负离子产生器和继电器；所述继电器、负离子产生器和所述外部电源电连接。
还包括了外部电源，在所述烟灰缸的内腔设置有热传感器，静电产生器和继电器；所述继电器、静电产生器和所述外部电源电连接。
所述气味吸附层为含有纳米孔的吸附材料构成。
所述热电装置包括由高传热系数材料构成的包覆层和半导体材料组成的热电层，其中包覆层设于热电层外表面。
所述热电装置与所述负离子产生器或所述静电产生器相电连接的线路上还设有直流电电压转化器。
还包括了外部电源和继电器，所述热电装置与所述继电器、所述负离子产生器或静电产生器，以及外部电源电连接。
所述吸附材料为多孔性沸石或分子筛为人造沸石4A，13X或天然沸石。
本实用新型的有益效果是吸烟者将点燃的香烟搁在烟灰缸上时，缓慢燃烧的烟蒂头靠近或接触纳米气味吸附层，由于燃烧中的烟蒂头端在产生的气体性污染物和烟灰的同时，亦产生活跃性的氢氧游离基，气体性污染物和活跃性的氢氧游离基可一同被吸附并锁定在纳米气味吸附层内，使得空气得以净化；同时缓慢燃烧的烟蒂头端中所产生的热能，可催化吸附在吸附材料小孔内的气体性污染物与游离基之间的化学反应，这些气体性污染物可被分解成简单的分子，最终被释放及离开吸附材料的小孔，使吸附层可以循环利用。另外，缓慢燃烧的烟蒂头端所产生的热能，可通过热电材料转化作电能，驱动负离子产生器或静电产生器，吸附缓慢燃烧的烟蒂头端所产生的烟灰。或者，使用热传感器，再经继电器的控制，驱动连接了外部电源的负离子产生器或静电产生器，吸附缓慢燃烧的烟蒂头端所产生的烟灰。
本实用新型可经济、有效地减低香烟燃烧时气体性污染物及气味，同时可利用燃烧的香烟的烟蒂头端所释放的热能，用作处理、分解和吸附所有气体性污染物及烟灰。
图1为本实用新型之纳米气味吸附层的小孔定义图；图2为本实用新型之含有纳米气味吸附层结构图；图3为本实用新型之由热电材料构成的热电装置结构示意图；图4为本实用新型之热电装置与继电器、负离子产生器或静电产生器连接之结构示意图；图5为本实用新型之热电装置与直流电电压转化器、负离子产生器或静电产生器连接结构示意图；图6为本实用新型之气味吸附层和热电装置组合结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型在烟灰缸的内腔底部设有可去除气体性污染物之气味吸附层101，该吸附层101采用可自我循环再生的多重沸石103粉末或同类型的物料如分子筛为人造沸石4A，13X或天然沸石作为吸附材料，这些吸附材料含有多個纳米小孔102，该类小孔为由沸石晶体里面的原子组成的小孔，其大小为4至30nm。多重沸石103粉末组在一起时，包含了许多次级空隙104，这些次级空隙104的大小为100至500μm。图1所示为药丸型的吸附物料。当药丸型的吸附物料放在一起时，也有1至3mm大小的空隙105。当由吸附材料构成的吸附层101置于烟灰缸的内腔中时，气体性污染物可被吸附入纳米小孔102，次级空隙104及空隙105中，可净化燃烧的香烟周围的空气。
闷燃的香烟、灼烧的烟头引起的活跃性的氢氧游离基还可作为一种氧化剂，与污染物一同被吸附入沸石103的小孔102中，可分解吸附于沸石103之小孔102内的污染物。
由于使用多孔性的沸石103作吸附材料，大大提高了洁净空气的效果，比一般的方法更为优越。它比被常用的活性碳具有更大的小孔表面积，并且它有效地使污染物的气体分子吸附于其中。除此之外，沸石103不会分解，在高温的情况下，亦不像活性碳般容易产生化学反应而变成聚合物，是最为稳定的材料。与活性碳比较，沸石103生产比较低廉。同时，循环使用闷燃香烟引起无用的热能，可作为沸石103循环再生的主要能量。
如图2所示，吸烟者将点燃的香烟搁在烟灰缸上时，缓慢燃烧的烟蒂头靠近或接触纳米气味吸附层101。燃烧中的烟蒂头产生气体性污染物204和烟灰的同时，亦会产生活跃性的氢氧游离基205，气体性污染物204与活跃性的氢氧游离基205形成组合物206被吸附层101吸附并锁定于吸附层101内。缓慢燃烧的烟蒂头中所产生的热能，催化了吸附在吸附材料细孔内的气体性污染物204与氢氧游离基205之间的化学反应，可分解气体性污染物204，使其变成无毒的物质，如水分子及二氧化碳。由于水分子及二氧化碳的化学分子结构简单且细小，不会被吸附在吸附材料的小孔中，所以可以释放出来，因而吸附材料是可以再生的。
吸附层202还可预先浸泡或吸附令人感觉愉快的香味的或任何挥发性无毒的化学物质201在其纳米小孔102内。吸烟时，烟蒂头端直接放于吸附层101上，其热能在吸附材料的表面散发时，可驱使预先浸泡或吸附了香味的气体201由吸附层101内的纳米小孔102散发出来。这样，便可以空置更多的纳米小孔102。空置的纳米小孔102可用作吸附后来进入的气体污染物204及从闷燃的香烟时产生的离子氧化物205。
如图3所示，所述热电装置304包括有由高传热系数材料构成的包覆层305，半导体材料N接面302和半导体P接面303组成的热电层，其中包覆层305设于半导体材料N接面302和半导体P接面外表面，热电材料305可为碲化铋(Bismuthtelluride)及其合金，碲化铅(Lead telluride)及其合金，硅锗合金(silicon germanium)等。根据热电材料本身所具有的特性，于热电材料两面不同温度的差距下，产生电动势301，即电能，该电能可用来驱动静电产生器或负离子产生器。吸烟时，烟蒂头端可直接轻放于包覆层305上表面，其燃烧时所产生的热能可实时转至产生电能。该电能驱动静电产生器或负离子产生器吸附烟灰。
图4展示了热电装置304与负离子产生器或静电产生器402连接的另一实施例示意图。如图所示，热电装置304亦包括由高传热系数材料构成的包覆层305，半导体材料N接面302和半导体P接面303组成的热电层，热电装置304经继电器驱动静电产生器或负离子产生器402。吸烟时，烟蒂头端可直接轻放于包覆层305上表面，于热电材料两面不同温度的差距下，热电装置304会产生电能。这电能可刺激继电器401，驱动负离子产生器或静电产生器402，产生静电或负离子，将把烟蒂头端所产生烟灰吸附。在此实施例中，亦可使用热传感器代替热电装置304，由热传感器刺激继电器401，驱动负离子产生器或静电产生器402，产生静电或负离子，将把烟蒂头端所产生烟灰吸附。
图5展示了热电装置304与负离子产生器或静电产生器402连接之另一实施例示意图，在该实施例中，热电装置304与负离子产生器或静电发生器402相连的线路中加设了直流电电压转化器501。直流电电压转化器501可将由热电材料产生的电动势转为高压电流，驱动负离子产生器或静电产生器402，以此产生静电或负离子502，用作吸附缓慢燃烧的烟蒂头端所产生的烟灰，其效果更好。
本实用新型可将气味吸附层101和热电装置304组合使用，既可吸附闷燃的香烟所产生的气体污染物，又可吸附烟蒂头所产生的烟灰，有效保护环境。如图6所示，气味吸附层101设置于热电装置304之包覆层305上面，含有所有线路、开关控制、负离子产生器或静电产生器402及直流电转换器501之控制器605位于热电装置304下面，均置于烟灰缸602内腔底部。闷燃的香烟置放于烟灰缸602上时，从缓慢燃烧中的烟蒂头端所产生的活跃性的氢氧游离基205及气体性污染物204一同被吸附及锁定于吸附层101内。缓慢燃烧烟蒂头端中所产生的热能，催化了吸附在吸附层101之吸附材料细孔内的气体性污染物204与氢氧游离基205之间的化学反应，分解了这些气体性污染物204。缓慢燃烧的烟蒂头端所产生的热能，可经热电装置304及置于其底面的控制器605，转化作电能，驱动负离子产生器或静电产生器402，静电或负离子可由相连的针状尖端601发出，以吸附缓慢燃烧的烟蒂头所产生的烟灰603。
本实用新型在烟灰缸的内腔底部还设有由热电材料构成、可将烟蒂头所产生的热能转化为电能之热电装置304，通过热电材料本身所具有的特性，在热电材料两面不同温度的差距下，可产生电能，该电能可用来驱动负离子产生器或静电产生器，吸附烟蒂头端所产生烟灰。这样，利用烟蒂头端之热量，通过热电装置产生电能，直接驱动静电产生器或负离子产生器吸附烟灰时，不需要外部电源，节约了能源。如果使用热传感器，再经继电器的控制，驱动连接了外部电源的负离子产生器或静电产生器，吸附缓慢燃烧的烟蒂头端所产生的烟灰，则只有在有燃烧香烟烟蒂头端产生热能的情况下，继电器才接通外部电源，负离子产生器或静电产生器才会工作，可达到省电效果。
本实用新型的烟灰缸既可以是小型的放在桌面使用的烟灰缸，也可以是一种较大的，放在机场吸烟室、楼梯过道等场所使用的盛载烟蒂的装置，其结构基本相同，此处不再赘述。
权利要求1.一种烟灰缸，其特征在于，在所述烟灰缸的内腔设置有可去除气体性污染物且可循环再生的气味吸附层。
2.根据权利要求1所述的烟灰缸，其特征在于，在所述烟灰缸的内腔还设置有负离子产生器和由热电材料构成、可将烟蒂头所产生的热能转化为电能的热电装置；所述负离子产生器和所述热电装置电连接。
3.根据权利要求1所述的烟灰缸，其特征在于，在所述烟灰缸的内腔还设置有静电产生器和由热电材料构成、可将烟蒂头所产生的热能转化为电能的热电装置；所述静电产生器和所述热电装置电连接。
4.根据权利要求1所述的烟灰缸，其特征在于，还包括了外部电源，在所述烟灰缸的内腔设置有热传感器，负离子产生器和继电器；所述继电器、负离子产生器和所述外部电源电连接。
5.根据权利要求1所述的烟灰缸，其特征在于，还包括了外部电源，在所述烟灰缸的内腔设置有热传感器，静电产生器和继电器；所述继电器、静电产生器和所述外部电源电连接。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的烟灰缸，其特征在于，所述气味吸附层为含有纳米孔的吸附材料构成。
7.根据权利要求2或3所述的烟灰缸，其特征在于所述热电装置包括由高传热系数材料构成的包覆层和半导体材料组成的热电层，其中包覆层设于热电层外表面。
8.根据权利要求2或3所述的烟灰缸，其特征在于所述热电装置与所述负离子产生器或所述静电产生器相电连接的线路上还设有直流电电压转化器。
9.根据权利要求2或3所述的烟灰缸，其特征在于，还包括了外部电源和继电器，所述热电装置与所述继电器、所述负离子产生器或静电产生器，以及外部电源电连接。
10.根据权利要求6所述的烟灰缸，其特征在于所述吸附材料为多孔性沸石或分子筛为人造沸石4A，13X或天然沸石。
专利摘要本实用新型涉及一种烟灰缸，在所述烟灰缸的内腔设置有可去除气体性污染物且可循环再生的气味吸附层；在所述烟灰缸的内腔还设置有负离子产生器或静电产生器，以及由热电材料构成、可将烟蒂头所产生的热能转化为电能的热电装置。实施本实用新型的烟灰缸，可由气味吸附层处理和分解所有气体性污染物，可经济、有效地减低香烟燃烧时发出的气体性污染物及气味，同时可利用燃烧的香烟的烟蒂头端释放的热能所转化成的电能，驱动负离子产生器或静电产生器吸附烟灰，减少了抽烟时造成的环境污染。
文档编号A24F19/00GK2768496SQ2005200545
公开日2006年4月5日 申请日期2005年2月3日 优先权日2005年2月3日
发明者罗瑞真, 陈耀伟 申请人:罗瑞真, 陈耀伟