吸烟机制造技术

一种用于抽吸吸烟制品的吸烟机，该吸烟机包括用于分析来自所述吸烟制品的烟流的成分的电化学电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于抽吸诸如香烟或雪茄之类的吸烟制品的吸烟机，用以分析 来自吸烟制品的烟流的成分。
技术介绍
众所周知，抽吸香烟和雪茄的过程会释放出许多有害或有毒性的气体、蒸 气或微粒状的化学物质。这些化学物质的形成是被抽吸物品热分解或部分热分 解的结果。给定的香烟所释放的量取决于抽吸的方法、烟草的配方、烟草的包 装、结构用纸的穿透性和过滤系统等等。因为在形成烟气的过程中包含有众多 的变量，故必须对实际的烟流进行分析，以确定这些气体和蒸气的排放量。烟流成分分析之所以重要有两个原因。首先，吸烟制品的制造商可将烟气 成分用作为产品可接受性的量度或者作为一种质量控制指标。其次，对吸烟制 品的常规分析也是法规要求来向监管机关报告以确保销售给消费者的产品其 给定的有害物质都不超过最大限度值。用来分析烟气成分的常规方法包括采用具有良好的吸抽特性的机械式吸 烟机。采用这种机器可确定一组与烟气生成相关的过程变量，由此，就可将影 响气体和蒸气形成的变量用设计方案、结构形式和吸烟制品的成分来限制。形成有两种烟气在吸气时当空气通过香烟时所形成的主流；以及在抽吸间香烟 燃烧的侧流。由于这两种模式间的热分解温度不同，这两种烟流的成分也会不 同。通常将这样形成的烟气吸附在纤维垫中，然而再将其取下去作分析。要对 取下的吸附垫作一系列的化学提取和分析，就会很费时间、大量的劳力以及还 要精密的仪器。可将未被吸附垫吸附的气体发泡通过撞击集尘器以化学或物理 的方法来捕集气体，或者可用专用的精密分析仪器来计量气体。已知的分析烟流的方法的特征在于其吸附和分析的复杂性以及在抽吸和 分析吸附气体之间的时间迟后。还有一个可能有的偏差和误差来源在于蒸气或 气体吸附欠佳或者其化学反应受热动力因素的影响。这对于痕量元素通常是可接受的，但主要成分的常规分析就会受到这种缓慢过程的阻碍。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种用于抽吸吸烟制品的吸烟机，该吸烟机 包括用于分析来自吸烟制品的烟流的成分的电化学电池。通过在吸烟机中采用电化学电池(有时称作为燃料电池)，本专利技术可具有 直接实时地对气体或蒸气相的化学物质进行分析而无需预先处理或准备的优 点。较佳的设置电化学电池来检测烟流中的气体。例如，可设置电化学电池来 氧化或还原要检测的气体。可设置电化学电池来输出表明要检测的气体的存在 或量的电信号。吸烟机还可包括用于将电化学电池的输出放大的放大器。为了对烟流进行分析，吸烟机还可包括用来处理电化学电池的输出的处理 装置。可设置处理装置来登录在吸烟制品被抽吸时对于时间的所检测到的气体 量，以形成在整个抽吸过程中的气体浓度的图形曲线。处理装置可以是个与电 化学电池装在一起的处理器，或者也可与电化学电池分开。例如，处理装置可 以是个用来登录、分析和显示数据的独立的计算机。给定气体的浓度及其在整个抽吸过程中预定的时间范围内随时间的变化 情况表征着所吸香烟的牌号。因此，可使该牌号香烟所产生的烟气的特征曲线 形成一组标准的机械抽吸参数。通过将特征曲线与所测试的香烟的图形曲线相 比较，就可对，试的香烟进行质量控制或者真伪检测。因此，可设置处理装置 来存储己知吸烟制品对于抽吸时间的气体量的图形曲线、并将登录的图形曲线 与存储的图形曲线相比较。可将电化学电池置于与烟流连通的腔室中。该腔室可以是位于烟流的通路 中的专用的分析腔。这样的安装可使传统的吸烟机可通过将分析腔插入烟流的 通路中而简易地得以改进。或者，该腔室也可是个滤板腔室。这样就可使该腔 室完成支承滤板和支承电化学电池的双重功能，这就可使吸烟机更紧凑轻巧、 制造成本更低廉。腔室可包括用于容纳电化学电池的子腔室。该子腔室可包括其尺寸选择成 可控制通过子腔室的流量的通道。作为其替代或附加，吸烟机还可包括用来将 诸如空气之类的附加气体引入子腔室，从而稀释撞击在电化学电池上的烟流的 装置。这些措施有助于确保待检测气体的正确浓度撞击于电化学电池上。较佳的是，吸烟机包括多个电化学电池。两个或多个电化学电池在某些情 况下可以是同样的或类似的。不过，两个或多个电化学电池较佳地是对不同的 气体敏感的、和/或对特定气体具有不同的敏感度。这就可使电化学电池同时 提供有关烟流中的多于一种物质的信息。可将各电化学电池置于单独的子腔室内。而两个或多个子腔室可具有不同 尺寸的通道，用以控制通过子腔室的流量。这可有助于补偿不同的电化学电池 的不同的敏感度。此外，可设置两个或多个子腔室来将烟流稀释不同的量，这 又会有助于对不同敏感度的补偿。由于通过一个电化学电池来检测流体可能并不很有效，可采用具有对其它 气体交叉干扰的多个补充电化学电池的组合来更精确地确定特定气体的浓度。 因此，吸烟机还可包括用于根据两个或多个电化学电池的输出来确定不同气体 间的交叉干扰的处理装置。例如，可设置处理器来求解包括至少两个测量值和 至少两个未知值的至少两个联立方程的方程组。这些方程可以是线性的或非线 性的。可采用任何合适的方法来求解方程，诸以直接的方法或迭代的方法。可在滤板的各侧各设置一个对相同气体都敏感的两个电化学电池。这样的 安排可提供有关滤板有效性的信息。在这种情况下，可设置处理器来将滤板前 的被检测气体的浓度与滤板后的被检测气体的浓度作一比较。吸烟机还可包括位于烟流和电化学电池间的气体穿透膜。这种膜可让所述 的气体通过，但阻断微粒、凝固物以及不需要的固体和液体材料的通过。该膜 可以是可取下的。该膜还可起到微粒和凝固物收集垫的作用而从烟流中去除所 有的微粒和凝固物。可从膜上提取这些收集到的材料以供进一步分析用。在设 有多个电化学电池的情况下，可给一些电化学电池设置薄膜而另一些则不设 置，或者给不同的电化学电池设置不同的薄膜，以确保撞击于电化学电池上的 所述气体有所要的浓度。可设置本专利技术的吸烟机来分析主烟流或侧烟流，或者其两者。本专利技术还可具体实施成与吸烟机分开、但与吸烟机相连的分析设备。由此， 根据本专利技术的另一个方面，提供一种设置成与吸烟机相连用来分析来自吸烟制 品的烟流的成分的分析设备，该分析设备包括电化学电池。可采用这种分析设 备例如来将现有的吸烟机改成根据本专利技术的第一方面的吸烟机。还提供了相应的方法。由此，根据本专利技术的另一个方面，提供了一种分析 来自吸烟制品的烟流的成分的方法，该方法包括采用电化学电池来检测气体的可将本专利技术的一个方面的特征应用于本专利技术的另一方面的特征。任何装置 特征可用作方法特征，反之亦然。从以上所述可知，在预定的机械抽吸情况下，可用检测模式、分析和响应 来评估吸烟制品的特性和成分，并因而能用来辨识牌号、构成方法和成分。可 对烟流的综合浓度分析进行数学外推以确定整个吸烟制品的一个或多个成分 的总的成分排放量。附图说明现将参照附图、仅以示例的方式来描述本专利技术的较佳特征，在这些附图中 图1是本专利技术的第一实施例中的吸烟机的部件的平面图； 图2是通过图1吸烟机部分的横截面图3是表示可如何将香烟的特性用于"指纹"牌号的原理的示意简图； 图4是本专利技术的第二实施例中的吸烟制品的部件的平面图； 图5表示本专利技术的第三实施例中的吸烟机的部件；图6是本专利技术的一实施例中的、用以计算气体浓度的处理部件的方框以及图7是本专利技术的一实施例中的、设计成与已知香烟牌号作样本匹配的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：I·F·廷德尔，
申请(专利权)人：莫林斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：