[发明专利]吸烟机

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

根据本发明的一个方面，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)，本发明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，就可对测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已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。