CN112641131A - 一种过滤效果可控的液雾过滤烟具 - Google Patents

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CN112641131A CN202011358533.9A CN202011358533A CN112641131A CN 112641131 A CN112641131 A CN 112641131A CN 202011358533 A CN202011358533 A CN 202011358533A CN 112641131 A CN112641131 A CN 112641131A
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黄柳铭
瞿江洪
钱轶霆
蔡吉俊
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Shanghai Tobacco Group Co Ltd
Shanghai New Tobacco Products Research Institute Co Ltd
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Shanghai Tobacco Group Co Ltd
Shanghai New Tobacco Products Research Institute Co Ltd
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    • A24F7/00Mouthpieces for pipes; Mouthpieces for cigar or cigarette holders
    • A24F7/04Mouthpieces for pipes; Mouthpieces for cigar or cigarette holders with smoke filters

Abstract

本发明公开了一种过滤效果可控的液雾过滤烟具,包括烟气入口、液雾产生装置、混合腔室、烟气出口和控制系统,所述烟气入口与所述混合腔室连通,烟气从所述烟气入口进入所述混合腔室;所述烟气出口与所述混合腔室连通;所述液雾产生装置与所述混合腔室连通;所述液雾产生装置生成的液雾和所述烟气在所述混合腔室内混合后,从所述烟气出口流出混合烟气;所述控制系统设置成接收用户指令并控制所述液雾过滤烟具根据所述指令运行。

Description

一种过滤效果可控的液雾过滤烟具
技术领域
本专利涉及新型烟草技术领域,特别涉及一种液雾过滤烟具。
背景技术
近年来,随着人们对健康的日益关注,人们都意识到传统卷烟对健康有一定的危害,传统卷烟对健康及环境的影响问题开始逐步受到世界各国的重视。
吸烟有害健康已成为国内外共识。由于卷烟烟气焦油等有害成分有一定水溶性,可利用水作为过滤介质,达到降焦减害的目的。目前市面上有各种各样的水烟烟具,利用液态水过滤卷烟烟气,即抽吸卷烟时,烟气先通过水再被人体吸入。这种吸食方式使烟雾中的很多有害成分能够被液体过滤,以减少对人身体的伤害。
但是在这类烟具中,烟气通过水时呈气泡状态,仅气泡表面烟气中的有害成分被水吸收,气泡内部大量气体并没有接触水,因此吸附效果不够充分。
因此,一种利用液雾吸收烟气中有害物质来过滤烟气的液雾过滤烟具应运而生,液雾过滤烟具的主要混合过滤过程为烟气气流与雾化的液雾流相互接触混合,过滤吸收原始烟气中的部分成分后再被消费者吸出。
但是现有液雾过滤烟具的雾化过滤效果单一,无法满足相同或不同用户的各种雾化需求。
发明内容
本发明目的是为了满足各种雾化过滤需求,提供一种全新的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其可以通过改变过滤所用相关参数,控制输出的过滤后烟气的关键性指标,达到智能控制和个性化定制的效果。
为解决上述技术问题,本发明采用下述技术方案:
一种过滤效果可控的液雾过滤烟具,包括烟气入口、液雾产生装置、混合腔室、烟气出口和控制系统,所述烟气入口与所述混合腔室连通,烟气从所述烟气入口进入所述混合腔室;所述烟气出口与所述混合腔室连通;所述液雾产生装置与所述混合腔室连通;所述液雾产生装置生成的液雾和所述烟气在所述混合腔室内混合后,从所述烟气出口流出混合烟气;所述控制系统设置成接收用户指令并控制所述液雾过滤烟具根据所述指令运行。
进一步地,所述控制系统包括主控芯片、输入模块、输出模块和雾化电路模块,所述主控芯片从所述输入模块接收到输入信息后,将所述输入信息转换成控制信号,所述主控芯片根据所述控制信号驱动所述雾化电路模块进行对应雾化形式并通过所述输出模块将输出信息反馈给用户。
进一步地,所述输入模块包括触摸屏、键盘、旋钮、开关、传感器中的一个或多个。
进一步地,所述输入信息包括开关机信号、档位、烟草类型、液雾生成剂类型、烟气含水量、烟气温度、烟碱量、气流量、气流流速、气压中的一个或多个。
进一步地,所述输出模块包括显示屏、LED灯、马达、语音模块、蜂鸣器中的一个或多个。
进一步地,所述输出信息包括工作状态、档位、电量、充电指示、欠电提示、烟草类型、液雾生成剂类型、烟气含水量、烟气温度、烟碱量、气流量、气流流速、气压中的一个或多个。
进一步地,所述雾化电路模块包括稳压电源、滤波电路、DC-AC谐振电路、谐振驱动芯片和反馈采样电路,所述雾化电路模块与所述液雾产生装置中的雾化片连接。
进一步地,所述控制信号包括液雾粒径、雾化功率、液雾喷射方向中的一个或多个。
进一步地,所述主控芯片中存有所述输入信息与所述控制信号的对应表,所述控制系统通过查所述对应表计算将所述输入信息转换为所述控制信号。
进一步地,所述控制系统按照以下控制步骤工作:步骤①所述输入模块获得烟支准备状态下的所述输入信息;步骤②所述输入模块获得烟支点燃状态下的所述输入信息;步骤③所述主控芯片生成所述控制信号,所述雾化电路模块启动雾化;步骤④所述输入模块更新所述输入信息;步骤⑤所述控制系统根据步骤④中获得的所述输入信息调整所述控制信号并更新给所述雾化电路模块;步骤⑥重复步骤⑤直至本次操作结束。
本发明通过设计一种过滤效果可控的液雾过滤烟具,通过改变过滤所用相关参数,控制输出的过滤后烟气的关键性指标,达到智能控制和个性化定制的过滤效果,满足了各种过滤需求。
附图说明
本专利的以上内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是,附图仅作为所请求保护的技术方案的示例。
图1-A是一实施方式中的液雾过滤烟具的剖面图;
图1-B是另一实施方式中的液雾过滤烟具的剖面图;
图1-C是图1-B所示液雾过滤烟具的模块示意图;
图2-A是一实施方式中的液雾过滤烟具的纵向剖面图;
图2-B是一实施方式中的液雾过滤烟具的气流方向示意图;
图2-C是一实施方式中的液雾过滤烟具的电动调整烟气气流和液雾流向夹角的结构方框图;
图3-A是一实施方式中的液雾过滤烟具的电压调节方框图;
图3-B是一实施方式中的液雾过滤烟具的电流调节方框图;
图3-C是一实施方式中的液雾过滤烟具的占空比调节方框图;
图4-A是一实施方式中的液雾过滤烟具的参数输入输出方框图;
图4-B是一实施方式中的液雾过滤烟具的卷烟烟气信息组成方框图;
图4-C是一实施方式中的液雾过滤烟具的控制系统结构方框图;
图4-D是一实施方式中的液雾过滤烟具的控制系统流程图;
图5-A是一实施方式中的主体模块的立体剖面结构图;
图5-B是一实施方式中的烟气通道模块的剖面结构图;
图5-C是一实施方式中的储水模块的立体结构图;
图5-D是一实施方式中的废液收集模块的立体剖面结构图;
图6是一实施方式中的液雾过滤烟具的运行监控系统方框图;
图7-A是一实施方式中的弹性烟支支架立体图;
图7-B是一实施方式中的弹性烟支支架纵向剖面图;
图8-A是一实施方式中的气雾分离装置的剖面图;
图8-B是一实施方式中的气雾分离装置的剖面图;
图8-C是图8-B所示的气雾分离装置的内部结构示意图;
图8-D是一实施方式中的气雾分离装置的剖面图;
图8-E是图8-D所示的气雾分离装置的内部结构示意图;
图8-F是一实施方式中的气雾分离装置的剖面图;
图8-G是图8-F所示的气雾分离装置的立体图;
图9-A是一实施方式中的废液收集装置的剖面图;
图9-B是一实施方式中的废液收集装置的剖面图;
图9-C是图9-B所示的废液收集装置壳体的立体图;
图9-D是图9-B所示的废液收集装置盖体的立体图;
图9-E是图9-B所示的废液收集装置的安装示意图;
图9-F是一实施方式中的废液收集装置的剖面图;
图9-G是一实施方式中的废液收集装置的剖面图;
图9-H是一实施方式中的废液收集装置的剖面图;
图9-I是图9-H所示的废液收集装置的一个使用状态图;
图9-J是图9-H所示的废液收集装置的另一个使用状态图;
图9-K是一实施方式中的废液收集装置的剖面图;
图10是一实施方式中的吸嘴的剖面图。
其中,附图标记说明如下:
1 烟气入口
2 液雾产生装置
3 混合腔室
4 烟气出口
5 储液室
6 控制系统
7 吸嘴
8 气雾分离装置
9 废液收集装置
201 混合腔室
202 卷烟夹持部件
203 液雾产生装置
204 混合烟气出口
205 凝结废液出口
206 烟气入口
700 弹性烟支支架
701 烟仓
702 基座
703 弹性烟道
704 拨片
705 密封环
706 固定卡扣
707 轴向定位
708 周向定位
709 定位平台
800A 气雾分离装置
801A 分离器盖体
802A 分离器壳体
803A 过滤分离结构
804A 第一密封圈
805A 第二密封圈
806A 第一进气口
807A 第二进气口
808A 出气口
809A 烟气路径
800B 气雾分离装置
801B 分离器盖体
802B 分离器壳体
803B 碰撞分离结构
804B 第一密封圈
805B 第二密封圈
806B 第一进气口
807B 第二进气口
808B 出气口
809B 烟气路径
810B 挡板
811B 通气孔
800D 气雾分离装置
801D 分离器盖体
802D 分离器壳体
803D 过滤分离结构
804D 第一密封圈
805D 第二密封圈
806D 第一进气口
807D 第二进气口
808D 出气口
809D 烟气路径
810D 螺旋挡板
811D 支撑杆
800F 气雾分离装置
801F 分离器盖体
802F 分离器壳体
804F 第一密封圈
805F 第二密封圈
806F 第一进气口
807F 第二进气口
808F 出气口
809F 烟气路径
811F 导气柱
900A 废液收集装置
901A 废水通道
902A 第一开口
903A 第二开口
904A 废液腔
905A 阀门
906A 壳体
900B 废液收集装置
902B 第一开口
903B 第二开口
904B 废液腔
906B 壳体
907B 吸水部
908B 盖体
909B 螺纹密封口
910B 第一密封条
911B 凹槽
912B 第二密封条
913B 凸起
914B 凹槽
900F 废液收集装置
906F 壳体
907F 吸水部
908F 盖体
900G 废液收集装置
904G 废液腔
905G 阀门
906G 壳体
1000 吸嘴
1001 连接座
1002 通气管
1003 变向定位管
1004 吸嘴头
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本专利的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图,本领域技术人员可轻易地理解本专利相关的目的及优点。
应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。
为使本专利的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利的实施方式作进一步地详细描述。
如图1-A所示,本专利的液雾过滤烟具,包括烟气入口1、液雾产生装置2、混合腔室3、烟气出口4、储液室5、控制系统6、吸嘴7、气雾分离装置8和废液收集装置9。
烟气入口1与混合腔室3连通,传统卷烟(图中未示出)过滤嘴一端可以插在烟气入口1处,传统卷烟点燃后烟气可从烟气入口1进入混合腔室3。在另一个实施例中,烟气入口1处的烟气可由烟丝、烟叶、烟草薄片以及其它含有尼古丁或尼古丁盐类物质的可燃烧材料产生。液雾产生装置2与混合腔室3连通,液雾产生装置2可将储液室5中的雾化液雾化以生成液雾并导入混合腔室3。烟气出口4与混合腔室3连通,液雾和烟气在混合腔室3内混合后,从烟气出口4流出混合烟气。控制系统6可用于控制液雾产生装置2的开关、出雾量等。烟气出口4具有吸嘴7,消费者可以通过吸嘴7吸食过滤烟气。烟气出口4具有气雾分离装置8,由于液雾和烟气在混合腔室3内混合后从烟气出口4直接流出的混合烟气中会带有较多液雾成分,所以可以设置气雾分离装置8从而进一步分离混合烟气中的液雾成分。液雾和烟气在混合腔室3 内混合并经过气雾分离装置8分离后,相当一部分液雾凝聚成水滴流向混合腔室3底部形成废液,烟气混合腔室3的下方设置有废液收集装置9,其与烟气混合腔室3底部相连接,用于收集烟气混合腔室3中的废液。
如图1-B和图1-C所示,在一个实施方式中,液雾过滤烟具包括液雾接触模块A 和液雾隔绝模块B。图3通过模块和箭头进一步说明烟气及液雾在各模块之间的流经通路及方向。
箭头①:由传统卷烟燃烧后产生的原始烟气进入从烟气入口1进入混合腔室3。
箭头②:废液从烟气混合腔室3进入废液收集装置9。
箭头③:液雾和烟气在混合腔室3内混合后的混合烟气进入烟气出口4处的气雾分离装置8;相当一部分液雾在气雾分离装置8中凝聚成水滴流回混合腔室3。
箭头④:过滤烟气进入烟气出口4处的吸嘴7被吸出。
箭头⑤:液雾产生装置2将雾化液雾化成液雾并喷入烟气混合腔室3。
箭头⑥:雾化液从储液室5进入液雾产生装置2。
由于本专利所涉及的液雾过滤烟具涉及烟气通路、液体通路及电路,为确保正常及安全使用,需要对该类器具各个模块进行合理的排布,一方面需要保证整体密闭性,另一方面要避免烟气和液体与电路产生接触,从而损坏控制系统6,降低烟具使用寿命。因此,需要对上述各箭头所表示的通路进行合理的设计和布置。
液雾接触模块A包括烟气入口1、混合腔室3、烟气出口4和废液收集装置9。烟气入口1可与传统卷烟过盈配合。液雾接触模块各组件之间通过硅胶圈、法兰密封或者是密封胶密封以保证气密性。液雾流经的各组件组成为一个相对密闭的整体,有效地减少了液雾泄露的风险。
液雾隔绝模块B包括液雾产生装置2和控制系统6。
液雾接触模块和液雾隔绝模块之间仅有一个连接口(箭头⑤的位置),液雾产生装置2和混合腔室3允许通过该连接口彼此连接。液雾产生装置通过密封方式设置于所述连接口,密封方式包括硅胶、法兰或密封胶。液雾产生装置2具有单向通道,只有在液雾产生装置2工作时,储液室所产生的液雾能够从单向通道以液雾的形态进入液雾接触模块A中的混合腔室3。接触液雾的模块与隔绝液雾的模块基本独立分开,仅有一个必要的连接口,有效地保护了控制系统,延长控制系统的使用寿命。
液雾隔绝模块B可进一步包括收纳控制系统6的控制舱室,控制舱室和储液室5 之间相互密封隔绝,从而确保储液室5中的雾化液不会流入控制舱室,从而损坏控制系统6。控制舱室设有电连接通孔,控制系统6与液雾产生装置2之间通过电连接通孔进行电路连接,电连接通孔经密封处理,包括采用密封圈或硅胶填充等方式。
上述密封及连接的方式十分简便,易于组件的复用、替换和拓展。
优选的,混合腔室3与废液收集装置9(箭头②)之间采用法兰密封。
优选的,气雾分离装置8(箭头③)和吸嘴7(箭头④)的安装连接处采用法兰密封。
优选的,烟气入口1设有烟支支架,烟支支架与混合腔室3之间采用硅胶密封。
优选的,液雾产生装置通过硅胶与连接口进行密封。
优选的,液雾接触模块A和液雾隔绝模块B并排布置。优选的,在液雾接触模块A中,烟气入口1和烟气出口4设置在混合腔室3的上方位置,废液收集装置9设置在混合腔室3的下方位置。优选的,储液室5设置在液雾隔绝模块B的上方位置。这些布置均可从图1-A、1-B和1-C中清楚看出。
图5-A所示为液雾产生装置的主体模块,主体模块包括混合腔室3、液雾产生装置2和控制系统6,主体模块提供了液雾产生装置的关键功能:雾化过滤与控制,主体模块的外壳可以是一体式。
图5-B所示为液雾产生装置的烟气通道模块,烟气通道模块包括烟气入口1、烟气出口4、吸嘴7和气雾分离装置8,过滤前/过滤后烟气通过烟气通道模块进出主体模块。
图5-C所示为液雾产生装置的储水模块,储水模块包括储液室5和储水盖,所述储水盖可以为内螺纹旋盖或软材质(如橡胶)塞盖。
如图5-D所示,废水收集模块包括废液收集装置9和其底部的可拆卸阀门(可选)。
烟气进入混合腔室和液雾交会时形成一个夹角,可以通过在烟气入口和/或液雾产生装置处增加相应的机械结构来改变该夹角,当通过机械结构引导夹角变化时雾化效果也会随之改变。
如图2-A所示,在液雾过滤烟具的一个实施方式中,液雾过滤烟具为气雾混合角度可调的液雾过滤烟具,包括混合腔室201、卷烟夹持部件202、液雾产生装置203、混合烟气出口204、凝结废液出口205和烟气入口206。
混合烟气出口204与混合腔室201连通,供烟气和液雾在混合腔室201中混合过滤后流出。凝结废液出口205与混合腔室201连通,供烟气和液雾混合过滤后凝结产生的废液流出。
烟气进入混合腔室201的烟气进入方向与液雾进入混合腔室201的液雾进入方向呈一夹角β,该夹角β可以变化。
烟气进入混合腔室201的烟气进入方向与液雾进入混合腔室201的液雾进入方向呈一夹角β,该夹角β可以变化。
烟气进入方向和液雾进入方向可以在同一平面内(如图2-A和图2-B所示),也可以在不同平面内(未示出,例如在彼此平行或不平行的两个平面内)。
优选的,烟气进入方向和液雾进入方向基本在同一平面内,在这种情况下,该夹角β较佳是介于0°至180°之间,更佳可以为90±10°。如果烟气进入方向和液雾进入方向在不同平面内,它们之间将形成一空间夹角β,类似地,该夹角β较佳是介于0°至180°之间,更佳可以为90±10°。
烟气入口206与混合腔室201连通,烟气从烟气入口206进入混合腔室201,烟气进入混合腔室201的烟气进入方向可以被改变。烟气入口206设置于卷烟夹持部件 202上,卷烟夹持部件202可调整地装配于混合腔室201上,烟气进入方向随着卷烟夹持部件202的调整而改变。
优选的,卷烟夹持部件202与混合腔室201的腔壁之间设有安装滑槽,可供其在混合腔室201的腔壁上滑动,以改变烟气进入方向的角度。
优选的,卷烟夹持部件202通过机械拨杆或电机驱动来实现其调整。
优选的,烟气入口部分采用软质材料,如硅胶管、乳胶管或鹅颈管等,通过弯折软质材料实现烟气进入方向的改变。
液雾产生装置203与混合腔室201连通。液雾产生装置203生成的液雾和烟气在混合腔室201内混合后,从混合烟气出口204流出过滤烟气。液雾产生装置203可调整地装配于混合腔室201上,液雾进入方向随着液雾产生装置203的调整而改变。
优选的,液雾产生装置203与混合腔室201的腔壁之间设有安装滑槽,可供其在混合腔室201的腔壁上滑动,以改变液雾进入方向的角度。
优选的,液雾产生装置203通过机械拨杆或电机驱动来实现其调整。
图2-B通过箭头进一步说明了,在一个实施方式中,烟气及液雾的流通方向和角度可调部件的角度改变方向。
箭头a:烟气进入混合腔室201的烟气进入方向。
箭头b:液雾进入混合腔室201的液雾进入方向。
箭头c:混合烟气离开混合腔室201的流出方向。
箭头d:废液流出混合腔室201的方向。
箭头e:烟气通道的可变方向。
箭头f:液雾喷射的可变方向。
烟气流入方向与混合烟气流出方向的夹角为α。烟气进入方向和液雾进入方向的夹角为β。
表1展示了在卷烟烟气和液雾的物理参数基本不变的情况下,烟气进入方向和液雾进入方向基本在同一平面内时,选用不同的β值(即烟气与液雾混合时的夹角),最终混合烟气组分的关键参数情况:
其中,表1中数据,α<30°(混合烟气流出方向也与烟气进入方向和液雾进入方向在同一平面内)。
Figure BDA0002803328070000121
表1
从表1中的数据可以看出,在烟气与液雾交汇夹角在90°左右时,过滤烟气的关键性指标表现相对较好。即:属于有害物质的焦油降低较明显,同时烟碱含量相对较高。实际抽吸感官体验与数据表现基本一致,即采用90°夹角β布置烟具时,抽吸体验较好。
在图2-A的液雾过滤烟具的一种实施方式中,液雾过滤烟具还包括用户接口、主控芯片、电机。
用户通过用户接口输入其需要的混合烟气夹角,该信息传递至主控芯片。
主控芯片通过编码器数据/位置传感器数据/多次位置矫正获得电机转子目前位置数据。主控芯片比较电机转子目前位置和用户输入的夹角β从而获得电机的驱动数据。电机与齿轮结构联动,从而带动液雾产生装置转动,以此调整烟气进入方向与液雾进入方向的夹角β。
在上述过程中,主控芯片实时检测编码器/位置传感器反馈读数,直至液雾产生装置旋转至用户需要的混合烟气夹角位置时,主控芯片停止并锁死电机。
在液雾过滤烟具的一个实施方式中,液雾过滤烟具包括烟气入口、液雾产生装置、混合腔室、烟气出口和控制系统。
烟气入口与混合腔室连通,烟气从烟气入口进入混合腔室;烟气出口与混合腔室连通;液雾产生装置与混合腔室连通;液雾产生装置生成的液雾和烟气在混合腔室内混合后,从烟气出口流出过滤烟气。
控制系统用于接收用户端的指令并控制所述液雾过滤烟具根据所述指令正常运行。控制系统包括直流稳压电路、滤波电路、主控芯片、DC-AC转换谐振电路和反馈采样电路。
直流稳压电路针对低压储能元件供电应用环境,比如,采用单节电池供电,而 DC-AC转换谐振电路的控制端工作电压为5V时,直流稳压电路将电压升至5V(主控芯片控制直流稳压电路是否启动工作)。设置稳压电路的目的是为了稳定地出雾,假如不设置稳压电路,也可以达到雾化效果,但是雾化时的雾化量或雾化喷射力度会随着电压变化而变化。
控制系统可以通过改变液雾产生装置的电压、电流和/或占空比以实现控制液雾产生装置的出雾量。
如图3-A所示,当控制系统通过改变液雾产生装置的电压以实现控制液雾产生装置的出雾量时,控制系统还包括电压调整电路。
直流稳压电路输出连接至电压调整电路。主控芯片根据需要或者根据用户的设定调整电压调整电路的输出电压。电压调整电路的输出电压通过滤波电路滤波后送至 DC-AC转换谐振电路。主控芯片输出PWM信号对DC-AC转换谐振电路进行调制,结合反馈采样电路的反馈信号,使DC-AC转换谐振电路输出稳定的交流信号,输出的交流信号驱动液雾产生装置中的雾化片对雾化液进行雾化形成过滤液雾。
如图3-B所示,当控制系统通过改变液雾产生装置的电流以实现控制液雾产生装置的出雾量时,控制系统还包括电流采样电路。
直流稳压电路输出连接至电流采样电路。电流采样电路对电流值进行实时采样并对电流值进行积分积分,并将获得的积分值送至主控芯片。主控芯片将积分值与设定调整的电流阈值比较,当积分值大于等于阈值时,主控芯片控制直流稳压电路或者 DC-AC转换谐振电路的工作状态进行电流调节。电流采样电路的输出电压通过滤波电路滤波后送至DC-AC转换谐振电路。主控芯片输出PWM信号对DC-AC转换谐振电路进行调制,结合反馈采样电路的反馈信号,使DC-AC转换谐振电路输出稳定的交流信号,输出的交流信号驱动液雾产生装置中的雾化片对雾化液进行雾化形成过滤液雾。
如图3-C所示,当控制系统通过改变液雾产生装置的占空比以实现控制液雾产生装置的出雾量时,直流稳压电路输出连接至滤波电路进行滤波,使电压更加稳定。控制系统还包括谐振驱动芯片。
稳压电源、滤波电路、DC-AC转换谐振电路、雾化片、谐振驱动芯片、反馈采样电路协作完成雾化功能(以下简称雾化模块),雾化模块有两个输入:滤波电路输入的电源信号和主控芯片输出的雾化模块控制信号。雾化模块工作时,首先通过DC-AC 转换谐振电路配合谐振驱动芯片的调制信号,将直流电压转换成交流信号,谐振驱动芯片结合反馈采样电路反馈的DC-AC转换谐振电路信息进行谐振驱动信号的调整,使DC-AC转换谐振电路输出稳定的交流信号,输出的交流信号驱动液雾产生装置中的雾化片对雾化液进行雾化形成过滤液雾。
当需要调整液雾功率时,主控芯片修改输出的占空比信号,控制直流稳压电路或者雾化模块进行间歇性工作,调整单位时间内的平均功率值。
在液雾过滤烟具一实施例中,液雾过滤烟具包括烟气入口、液雾产生装置、混合腔室、烟气出口和控制系统。烟气入口与混合腔室连通,烟气从烟气入口进入混合腔室;烟气出口与混合腔室连通;液雾产生装置与混合腔室连通;液雾产生装置生成的液雾和烟气在混合腔室内混合后,从烟气出口流出过滤烟气;控制系统用于控制液雾产生装置的出雾形式。
如图4-A所示,控制系统广义上的输入分为电路输入和物质输入。
物质输入:液雾过滤烟具的主要工作方式是通过雾化后的液体对传统卷烟烟气进行过滤吸收。因此,物质的输入有两个部分,一个是卷烟烟气;而另一个是液雾。
电路输入:包括液雾组分、过滤方式以及烟气相关信号等。
过滤方式指的是烟气和液雾混合后,需要在吸嘴前端对混合汽进行一次气液分离处理,该参数可以通过用户输入进行确定,或在气液分离组件上附加识别芯片,在组装时自动识别分离类型。
液雾组分即液雾生成剂类型,通过消费者自主选取适合的不同添加香精等的待雾化基质。
液雾输出需要控制的参数有液雾的粒径、雾化的功率、液雾喷射方向以及液雾的组分等。
液雾的粒径和功率可以通过雾化元件的电参数控制实现,目前主要采取三种主要的雾化方式,即超声、喷射以及压力雾化,通过电路系统根据输入调节电压、频率和占空比等;液雾喷射方向可以由位置传感器转化为电信号实现。液雾组分通过消费者自主选取适合的不同添加香精等的待雾化基质。
卷烟烟气输入时,除物质输入外,其所携带的信息需要作为电路输入。
如图4-B所示,电路输入的烟气信号涵盖的物理量包括:卷烟的种类、单口抽吸的容量、烟气的流速和烟气进入混合腔的方向等。卷烟种类可以有两种划分方式,一种是利用品牌划分,另一种是利用卷烟主要原料进行划分(如叶丝、梗丝、薄片等),上述参数可以由用户预先输入至烟具的控制系统,或者器具自动识别烟支信息(例如烟支LOGO、条形码、二维码等);单口抽吸的容量、烟气的流速可以通过消费者进行抽吸时,附加在烟具上的流量传感器接收转化为电信号进行输入;气流方向可以由位置传感器等转化为电信号。
输入进入电路系统后,经电路系统计算相应的电信号控制液雾的输出。
如图4-C所示的为控制系统一实施例,其中,控制系统包括主控芯片、输入模块、输出模块和雾化电路模块。
主控芯片从输入模块接收到输入信息后,将输入信息转换成控制信号,主控芯片根据控制信号驱动雾化电路模块进行对应雾化形式并通过输出模块将输出信息反馈给用户。
输入模块包括触摸屏、键盘、旋钮、开关、传感器中的一个或多个,用于捕集用户的输入信息,并将信息传递给主控芯片。输入信息包括开关机信号、档位、烟草类型、液雾生成剂类型、烟气含水量、烟气温度、烟碱量、气流量、气流流速、气压中的一个或多个。
输出模块包括显示屏、LED灯、马达、语音模块、蜂鸣器中的一个或多个,用于向用户反馈系统的状态。输出信息包括工作状态、档位、电量、充电指示、欠电提示、烟草类型、液雾生成剂类型、烟气含水量、烟气温度、烟碱量、气流量、气流流速、气压中的一个或多个。
雾化电路模块包括稳压电源、滤波电路、DC-AC谐振电路、谐振驱动芯片、反馈采样电路。雾化电路模块与所述液雾产生装置中的雾化片连接,组成完整的雾化功能,实现对目标物质的雾化。
雾化片的一种工作原理简述:雾化片由压电陶瓷片和金属膜组成,金属膜通过激光等手段微米级穿孔;当在压电陶瓷片上施加交变信号时,压电陶瓷会往复振动,将水分子从金属膜微孔中挤出形成液雾。
控制系统的控制步骤为:
步骤①输入模块获得烟支准备状态下的输入信息;
步骤②输入模块获得烟支点燃状态下的输入信息;
步骤③主控芯片生成控制信号,雾化电路模块启动雾化;
步骤④输入模块更新输入信息;
步骤⑤控制系统根据步骤④中获得的输入信息调整控制信号并更新给雾化电路模块;
步骤⑥重复步骤⑤直至本次操作结束。
控制系统可以通过系统查表或者经验函数计算出需要控制的电信号。当控制系统使用系统查表的方式时,主控芯片中存有输入信息与控制信号的对应表。
如图4-D所示,一实施例中控制系统的具体工作流程如下:
启动液雾过滤烟具后,输入模块获得液雾生成剂类型和烟支类型,将液雾生成剂作为X轴,烟支类型作为Y轴,通过二维查表法查到初始的雾化电功率,如表2所示:
烟支类型1 …… 烟支类型n
液雾生成剂1 P11 …… P1n
液雾生成剂2 P21 …… P2n
液雾生成剂3 P31 …… P3n
液雾生成剂4 P41 …… P4n
表2
当用户使用了n型烟支,选择了液雾生成剂3,则控制系统通过查表,选择P3n 作为雾化初始功率。
系统启动雾化,系统实时监测出烟气水分参数、烟气温度、烟气量的参数,而后同样采用查表(此处烟支类型VS液雾生成剂表)获得修正电功率值,主控芯片向雾化控制模块输出调整后的雾化电功率,重复此过程直至获得设定中最佳口感的烟气参数,或直至本次操作结束。
最终输出关键参数复合预期的过滤后烟气,提升消费者的体验水平,满足消费者的个性化需求。
在液雾过滤烟具的一种实施方式中,液雾过滤烟具包括烟气入口、液雾产生装置、混合腔室、烟气出口和运行监控系统。
烟气入口与混合腔室连通,烟气从烟气入口进入混合腔室;烟气出口与混合腔室连通;液雾产生装置与混合腔室连通;液雾产生装置生成的液雾和烟气在混合腔室内混合后,从烟气出口流出混合烟气。
运行监控系统用于对液雾过滤烟具的运行参数进行监控以保证液雾过滤烟具安全运行。运行监控系统可包括主控芯片、雾化电路和液位检测电路,主控芯片与液位检测电路和雾化电路相连接。
雾化电路模块可包括滤波电路、DC-AC谐振电路和谐振驱动芯片,雾化电路模块与液雾产生装置中的雾化片相连接以控制其工作。
液位检测电路可包括液位传感器。液位传感器为液位探针传感器、激光传感器、微波传感器、超声传感器、光电传感器、压力传感器或电容传感器中的一种或几种。当液位传感器为液位探针传感器时,液位传感器的位置尽可能贴近雾化片。
主控芯片实时监测液位传感器发送的反馈信号并将反馈信号与预设的欠液阈值作比较,当判断为雾化液量不足时,主控芯片通过控制信号关闭雾化块。
液雾过滤烟具还可包括输出模块,输出模块和主控芯片连接,输出模块用于向用户反馈液雾过滤烟具的运行异常状况。
图6示出了一种液雾过滤烟具的优选实施方式,其雾化电路模块还包括反馈采样电路,且其运行监控系统还包括电源采样电路。
反馈采样电路用于检测液雾产生装置的实时雾化量。主控芯片将接收到的雾化量进行时间积分并将积分值与预设的欠液阈值作比较,当积分值低于欠液阈值时,主控芯片通过控制信号降低雾化电路模块的雾化功率。
电源采样电路与主控芯片连接,电源采样电路用于实时监控输入到雾化电路模块的电源电压。当主控芯片收到的电源电压低于预设的欠电阈值时,主控芯片通过控制信号关闭雾化电路模块。
可以理解,上述液位检测、雾化量检测和电源检测可以相组合地使用,也可以分别独立应用。
如图7-A所示,烟气入口1可为一种弹性烟支支架,弹性烟支支架为一体成型,事实上可以将各个特征拆解为零件,通过组装的方式形成一个整体组件完成功能,此处以单个零件状态情况说明。
弹性烟支支架700,包括烟仓701、基座702和弹性烟道703。烟仓701、基座702 与弹性通道703的两端连接从而在弹性烟支支架内部形成一条贯通通道。
烟仓701,位于弹性烟支支架前端,用于插入烟支。烟仓的内径与卷烟直径相配,为保证气密性,烟仓内径略小于烟支直径。烟仓的材料可以是硬质材料,例如硬质塑料或金属等;烟仓的材料也可以是软质材料,例如硅胶或橡胶等。若烟仓是软质材料,优选方案是在烟仓前端的内侧或外侧部分设置有密封环705,用于阻止烟气从弹性烟支支架前端漏出,因为卷烟与烟仓接触部分是软质的滤嘴,若与软质的烟仓配合,容易产生漏气风险。密封环为硬质材料,例如塑料。
烟仓外侧设有一个或多个拨片704,便于用户拨动弹性烟支支架,使烟仓由于弹性烟道的弹性作用产生快速位移,以此来抖落烟灰。
基座702,位于弹性烟支支架尾端,用于与烟具连接,将弹性烟支支架固定于烟具主体上。基座上设有固定卡扣,用于和烟具配合固定弹性烟支支架。基座由弹性材料构成,基座与烟具的安装孔过盈配合。
基座在固定卡扣前方设有轴向定位707,其外径大于烟具上的安装孔内径,用于限制弹性烟支支架的安装深度。轴向定位上设有周向定位708,用于限制弹性烟支支架的安装方向,以此确保拨片的角度适合用户使用。
弹性烟道703,为弹性材料刚成的中空管道,用于连接烟仓701与基座702。弹性烟道具有一定的可弯曲度,在用户拨动烟仓时,使烟仓相对于基座能够产生一定的位移。弹性材料的硬度在40至70度之间。弹性材料可以为硅胶或橡胶中的一种或几种。弹性烟道的长度可以根据硬度调整,确保拨动拨片后烟仓可以快速回弹。
如图7-B所示,烟仓701内径大于基座702和弹性通道703的内径,烟仓内部底端因内径差形成圆形空心定位平台709,防止烟支进入弹性烟道,同时确保烟支不会影响弹性烟道的变形。
使用时,烟支插入到烟仓中正常抽吸,需要抖落烟灰时,直接用握持器具的手的手指拨动拨片,使烟仓产生一定的快速位移,使烟灰抖落,松手后由于弹性作用使烟仓恢复到原本的位置,使用此种烟灰抖落装置,可以很方便地像通常抖落烟灰一般,单手操作,避免烟灰四处散落污染周边环境。
烟气出口具有气雾分离装置8,由于液雾和烟气在混合腔室3内混合后从烟气出口4直接流出的混合烟气中会带有较多液雾成分,所以可以设置气雾分离装置8从而进一步分离过滤烟气中的液雾成分。
图8-A示出了气雾分离装置的一种实施方式,气雾分离装置800A包括过滤分离结构。气雾分离装置800A主要由三部分组成,分别是分离器盖体801A、分离器壳体 802A和过滤分离结构803A。气雾分离装置800A可通过分离器盖体801A上的第一密封圈804A气密地安装于液雾过滤烟具的烟气出口4,第一密封圈804A可以为O型圈。分离器盖体801A与分离器壳体802A之间通过第二密封圈805A密封固定以保持气雾分离装置800A的气密性,第二密封圈805A可以为O型圈,此外也可用螺纹、法兰等密封固定方式,从而便于拆卸或清洁。分离器盖体801A与分离器壳体802A相互配合以支撑并固定过滤分离结构803A。
分离器壳体802A的底部设置有第一进气口806A,分离器盖体801A具有轴向贯通的烟气路径809A,烟气路径809A两端分别为第二进气口807A和出气口808A,液雾和烟气在混合腔室3内混合后形成的混合烟气可以通过第一进气口806A进入气雾分离装置800A,混合烟气经过过滤分离结构803A后,一部分水分会被过滤分离结构 803A过滤,部分液雾凝聚成水滴后可通过进气口806A流回混合腔室3,通过过滤分离结构803A的烟气进入第二进气口807A后沿着烟气路径809A从出气口808A流出,最终流向吸嘴7并被消费者吸食。
过滤分离结构803A采用过滤吸收材料,具体的可以是多孔透气材料,如海绵、多孔陶瓷、金属网、非金属网、防水透气膜等,材料的孔径参数等可以根据需要选择。
需要清洁气雾分离装置800A时,只需将气雾分离装置800A从液雾过滤烟具上取下,分开分离器盖体801A和分离器壳体802A,将两者清洗,而吸收过滤材料803A 也可取出更换或清洗即可。
图8-B和图8-C示出了气雾分离装置的一种实施方式,气雾分离装置800B包括碰撞分离结构。气雾分离装置800B主要由三部分组成,分别是分离器盖体801B、分离器壳体802B和碰撞分离结构803B。气雾分离装置800B可通过分离器盖体801B上的第一密封圈804B气密地安装于液雾过滤烟具的烟气出口4,第一密封圈804B可以为O型圈。分离器盖体801B与分离器壳体802B之间通过第二密封圈805B密封固定以保持气雾分离装置800B的气密性,第二密封圈805B可以为O型圈,此外也可用螺纹、法兰等密封固定方式,从而便于拆卸或清洁。碰撞分离结构803B连接于分离器盖体801B下方,两者可以一体成型,也可以采用可拆装结构连接。
分离器壳体802B的底部设置有第一进气口806B,分离器盖体801B具有轴向贯通的烟气路径809B,烟气路径809B两端分别为第二进气口807B和出气口808B。
碰撞分离结构803B具有多层碰撞挡板组延轴向均匀分布排列在一个支撑杆上,图8-C中的实施方式为4层,每一层碰撞挡板组在周向上均匀分布有多个挡板810B,图8-C中的实施方式为3个,挡板810B之间形成通气孔811B。相邻两层碰撞挡板组上的挡板呈交错分布,即从轴向方向来看,某一层碰撞挡板组的通气孔正对着下一层碰撞挡板组的挡板。每一层碰撞挡板组中的挡板和通气孔的位置与形状以及碰撞挡板组数量均可有不同设计。多次挡板的碰撞分离后,烟气中的水分可以控制到一个比较合适的值,碰撞挡板组数量越多,挡板遮挡面积越大,气雾分离效果越好。碰撞挡板组之间的间距可根据实际需要调整,间距的调整影响最终气雾分离效果和抽吸难易程度,间距越大气雾分离效果越差,但抽吸越容易,反之,间距越小气雾分离效果越好,但抽吸越困难,一般间距不小于1mm。
挡板810B的外边缘能与分离器壳体802B的内壁基本完全贴合,所以烟气基本不会从挡板810B与分离器壳体802B之间的缝隙流过,烟气只能沿着通气孔811B和碰撞挡板组之间的间隙呈曲折状地流过。
液雾和烟气在混合腔室3内混合后形成的混合烟气可以通过第一进气口806B进入气雾分离装置800B。当混合烟气经过碰撞分离结构803B时,混合烟气中的水分由于密度较大,所以在碰撞挡板810B后不能继续流过,容易凝结成液滴附着在挡板810B 上,并最终通过进气口806A流回混合腔室3。烟气由于密度较小,在碰撞挡板810B 后可以从通气孔811B绕过挡板810B继续向进入第二进气口807B方向流动,在进入第二进气口807B后沿着烟气路径809B从出气口808B流出,最终过滤烟气流向吸嘴 7并被消费者吸食。
需要清洁气雾分离装置800B时,只需将气雾分离装置800B从液雾过滤烟具上取下,取出分离器盖体801B和碰撞分离结构803B,进行清洗即可。
图8-D和图8-E示出了气雾分离装置的一种实施方式,气雾分离装置800D包括离心分离结构。气雾分离装置800D主要由三部分组成,分别是分离器盖体801D、分离器壳体802D和离心分离结构803D。气雾分离装置800D可通过分离器盖体801D 上的第一密封圈804D气密地安装于液雾过滤烟具的烟气出口4,第一密封圈804D可以为O型圈。分离器盖体801D与分离器壳体802D之间通过第二密封圈805D密封固定以保持气雾分离装置800D的气密性,第二密封圈805D可以为O型圈,此外也可用螺纹、法兰等密封固定方式,从而便于拆卸或清洁。离心分离结构803D连接于分离器盖体801D下方,两者可以一体成型,也可以采用可拆装结构连接。
分离器壳体802D的底部设置有第一进气口806D,分离器盖体801D具有轴向贯通的烟气路径809D,烟气路径809D两端分别为第二进气口807D和出气口808D。
离心分离结构803D具有安装在支撑杆811D上的螺旋挡板810D,图8-D中的实施方式中,螺旋挡板810D共绕支撑杆811D有3圈。螺旋挡板810D的螺距以及螺旋圈数都可根据需要进行调整,螺距和螺旋圈数的调整影响最终气雾分离效果和抽吸难易程度,螺距越大气雾分离效果越差但抽吸越容易,螺旋圈数越多分离效果越好但抽吸越困难,一般螺距不小于1mm。
螺旋挡板810D的外边缘能与分离器壳体802D的内壁基本完全贴合,所以烟气基本不会从螺旋挡板810D与分离器壳体802D之间的缝隙流过,烟气只能沿着螺旋挡板 810D内部的盘旋向上的气流通道中流过。
液雾和烟气在混合腔室3内混合后形成的混合烟气可以通过第一进气口806D进入气雾分离装置800D。使用过程中,当混合烟气经过离心分离结构803B时,烟气由于离心作用,烟气和水分会分离,液滴会凝结在螺旋挡板810D上或分离器壳体802D 内壁上,最终通过进气口806A流回混合腔室3。烟气则可以沿着气流通道通过螺旋挡板810D,继续向进入第二进气口807D方向流动,在进入第二进气口807D后沿着烟气路径809D从出气口808D流出,最终流向吸嘴7并被消费者吸食。
需要清洁气雾分离装置800D时,只需将气雾分离装置800D从液雾过滤烟具上取下,取出分离器盖体801D和离心分离结构803D,进行清洗即可。
图8-F和图8-G示出了气雾分离装置的一种实施方式,气雾分离装置800F包括离心分离结构,主要由两部分组成,分别是分离器盖体801F和分离器壳体802F。气雾分离装置800F可通过分离器盖体801F上的第一密封圈804F气密地安装于液雾过滤烟具的烟气出口4,第一密封圈804F可以为O型圈。分离器盖体801F与分离器壳体 802F之间通过第二密封圈805F密封固定以保持气雾分离装置800F的气密性,第二密封圈805F可以为O型圈,此外也可用螺纹、法兰等密封固定方式,从而便于拆卸或清洁。
分离器盖体801F和分离器壳体802F在内部形成锥形空间,该锥形空间具有较大的第一端部和较小的第二端部,在第一端部的侧壁上沿切线方向开设第一进气口 806F,分离器盖体801F在靠近第一端部的端壁上沿轴线方向设有导气柱811F,导气柱811F的进气端向锥形空间的底部延伸形成第二进气口807F,导气柱811F的出气端向第一端部的端壁延伸形成出气口808F,导气柱811F中间形成烟气路径809F。
液雾和烟气在混合腔室3内混合后形成的混合烟气可以通过第一进气口806F进入气雾分离装置800F,由于烟气具有一定的初始速度,在导气柱811F外边缘和分离器壳体802F锥形空间内壁的作用下,大致呈盘旋流动状态,此时混合烟气受离心作用,部分水分凝结在分离器壳体802F内壁。由于第二进气口807F在下方且开口向下,混合烟气的流动状态呈旋转向下,在与重力的共同作用下,凝结的水分将流向至分离器壳体802F的底部。混合烟气从锥形空间底部进入导气柱811F时,气流的方向发生了大约180°的转向,此时由于剩余的水分密度较大,大部分水分受到惯性的作用,将凝结在锥形空间底部。烟气进入第二进气口807F后沿着烟气路径809F从出气口808F 流出,最终流向吸嘴7并被消费者吸食。
需要清洁气雾分离装置800F时,只需将气雾分离装置800F从液雾过滤烟具上取下,取出分离器盖体801F,进行清洗即可。
在一个实施方式中,气雾分离装置可以包括选自过滤分离结构、碰撞分离结构和离心分离结构中的至少两种不同气雾分离结构。两种不同气雾分离结构可以是并联或是串联结构。两种不同气雾分离结构也可以结合在一起,例如在离心分离结构的气流通道中设置用于碰撞分离的挡板。
图9-A示出了废液收集装置的一种实施方式,废液收集装置900A包括防逆流结构和废液腔904A,防逆流结构用于至少部分地阻止废液从废液腔904B回流到混合腔室3,例如,至少保证废液不能瞬间大量由废液腔904B回流至混合腔室3,废液腔904A 能提供足够的容量容纳废液。该防逆流结构包括连接废液腔904A与混合腔室3之间的废液通道901A,废液通道901A靠近混合腔室3的第一开口902A的通过面积显著大于另一端的第二开口903A的通过面积,较佳的,第一开口902A的通过面积至少为第二开口903A的通过面积的2倍。当液雾过滤烟具正常竖直放置时,混合腔室3中的废液很容易通过面积较大的第一开口902A流入废液通道901A并从第二开口903A 处流入废液腔904A。而当液雾过滤烟具由于携带晃动而倾斜甚至倒置时,废液腔904A 的废液很难通过面积较小的第二开口903A流入废液通道901A并从第一开口902A处流回混合腔室3。
图9-B至图9-E示出了废液收集装置的一种实施方式,废液收集装置900B由盖体908B和壳体906B构成,盖体908B设置于壳体906B上方,壳体906B内部在盖体908B下方的空间形成废液腔904B。废液收集装置900B可拆式地安装于液雾过滤烟具,以便于清洁或替换。图9-E示出了废液收集装置900B安装至液雾过滤烟具主体时的状态。壳体906B外侧上部具有螺纹密封口909B,盖体908B上方布置有第一密封条 910B,当废液收集装置900B利用螺纹拧入液雾过滤烟具主体并安装到位时,盖体908B 上的第一密封条910B与液雾过滤烟具主体配合,形成密封。
盖体908B可通过周向布置的第二密封条912B与壳体906B密封连接,以保证密封性。第二密封条912B可以设置在盖体908B外侧和/或壳体906B内侧,图9-D示出了第二密封条912B设置在盖体908B外侧的实施方式。盖体908B可以是刚性的也可以是柔性的,比较优选的实施方式是利用硅胶等软材料制作。
废液收集装置900B与液雾过滤烟具主体间的连接方式可以是螺纹或法兰对接等,只要能够形成密封环境的连接方式即可。为便于废液收集装置900B从液雾过滤烟具主体上取下,壳体906B外侧下方可以布有凹槽911B以增大表面摩擦力。
废液收集装置900B具有防逆流结构,至少保证废液不能瞬间大量由废液腔904B回流至混合腔室3。盖体908B包括第一开口902B和第二开口903B,盖体908B形成废液通道,废液通道靠近混合腔室3的第一开口902B的面积大于另一端的第二开口 903B的面积。盖体908B中可以在第一开口902B和/或第二开口903B处设置单向阀结构。
废液收集装置900B的防逆流结构可以包括吸水部907B,吸水部907B可以设置于盖体908B和/或废液腔904B。图9-B示出了吸水部907B设置于盖体908B的实施方式,盖体908B底部设置有凸起913B和凹槽914B,凹槽914B与盖体908B的第二开口903B连通,当吸水部907B设置于盖体908B时,废液也能快速从凹槽流向第二开口903B并进入废液腔904B。吸水部907B可以从盖体908B顺利取出后进行清洁或替换。吸水部907B至少一部分由海绵、多孔体和/或吸水树脂组成。吸水部907B以及盖体908B的体积是可以自行定义的。但一般只需要较小的体积,便可以实现当液雾过滤烟具由于携带晃动而暂时倾斜甚至倒置时保证废液不会快速回流至混合腔室3 而造成污染。
图9-F示出了废液收集装置的一种实施方式,在废液收集装置900F中,吸水部907F以及盖体908F占据壳体906F所有内部空间,吸水部907F完全挤占了废液腔的空间。由于完全采用了吸水部907F储存废液,所以剧烈晃动或是长时间倾斜甚至倒置都可以保证废液不会快速回流至混合腔室3而造成污染。
图9-G示出了废液收集装置的一种实施方式,废液收集装置900G在壳体906G的下方设置有阀门905G,在仅需倒掉废液的情况下,可以打开阀门905G,使废液从废液腔904G流出。阀门905G可以是螺纹、法兰或是硅胶密封等形式连接到壳体906G 上。
图9-H至图9-J示出了废液收集装置的一种实施方式,废液收集装置900H由盖体908H和壳体906H构成,盖体908H密封设置于壳体906H上方,壳体906H内部在盖体908H下方的空间形成废液腔904H。
废液收集装置900H可拆式地安装于液雾过滤烟具,以便于清洁或替换。壳体906H外侧上部具有螺纹密封口909H,盖体908H上方布置有第一密封条910H,当废液收集装置900H利用螺纹拧入液雾过滤烟具主体并安装到位时,盖体908H上的第一密封条910H与液雾过滤烟具主体配合,形成密封环境。盖体908H可以采用如硅胶等软材料并形成第一密封条910H,也可采用法兰、压力等密封方式与液雾过滤烟具主体连接。盖体908H也可以采用刚性材料,在其上附加密封O型圈等形成第一密封条910H,以保证密封性。
废液收集装置900H具有防逆流结构,至少保证废液不能瞬间大量由废液腔904H回流至混合腔室3。盖体908H包括第一开口902H和第二开口903H,盖体908B形成废液通道901H。废液通道901H、第一开口902H和第二开口903H孔径较小,优选半径在3mm以下。废液通道901H主要作用是使废液流入废液腔904H,同时,当器具在不同状态下使用时,限制废液回流混合腔室3。废液通道901H可以为刚性或软性的材料。废液通道901H可以与盖体908H复合成一个零件或者是通过机械连接结构等固定在盖体908H上。废液通道901H的第二开口903H应该处于废液腔904H的1/2高度以下(在废液腔904H的正常使用状态取向下,如图9-H和9-I所示),较优选的位置是在废液腔904H的1/3高度以下,此时能够限制较多废液的回流。
图9-I示出当液雾过滤烟具正常竖直放置时废液收集装置900H的使用状态图,混合腔室3中的废液可以在重力作用下通过第一开口902H流入废液通道901H并从第二开口903H进入废液腔904H内部。
图9-J示出当液雾过滤烟具由于非正常倒置时废液收集装置900H的使用状态图,由于重力作用,废液不会随着废液腔904H倒置而一直保持在底部,此时由于废液通道901H的第二开口903H处于废液液面上方,所以废液无法流出废液腔904H。
图9-K示出了废液收集装置的一种实施方式,废液收集装置900K是废液收集装置900H的一种变型,废液通道901K可以为弯曲状,从而具有迷宫结构。当液雾过滤烟具正常竖直放置时,混合腔室3中的废液可以在重力作用下流入废液收集装置900K 内部;而当液雾过滤烟具由于携带晃动而倾斜甚至倒置时,由于废液通道901K的迷宫结构,管路复杂,废液流出的概率大大减小,即使少部分废液回流入901K,也很难流经整个废液通道901K后回流至混合腔室3而造成污染。
图10所示为吸嘴的一实施例,吸嘴1000。吸嘴主要由4个部分组成,即连接座1001、通气管1002、变向定位管1003和吸嘴头1004。
其中,变向定位管套1003接在通气管1002的外侧,通气管1002的一端连接吸嘴头1004,通气管1002的另一端接连接座1001。在另一个实施方式中,变向定位管1003 与通气管1002可通过注塑或焊接等方式复合成一个零件。变向定位管1003的作用是限定通气管1002的变形,确保通气管1002可弯曲且任意变向定位,变向定位管1003 可以采用波纹管、鹅颈管、变形金属软管等方式。在另一个实施方式中,变向定位管 1003由可塑性较好的金属丝(例如铝、银、铜等)卷绕成螺旋的弹簧状,金属丝直径可为0.1~3mm,比较优选的金属丝直径为1~2mm,选用上述形式的变形定位管在弯曲时所需的力相对较小,比较适合烟具使用状态下的单手调整,具体可根据所需要的手感来确定。
连接座1001的功能是将吸嘴1000连接于各类烟具的壳体,其与烟具壳体的连接可为螺纹连接、套接、法兰等可以保证气密性的连接方式。
通气管1002的作用是使烟气通过,需要满足食品安全要求,可采用硅胶管、乳胶管、塑料波纹管、可弯曲吸管等形式。
吸嘴头1004的功能是与消费者口腔接触,需要满足食品安全要求。在另一个实施方式中,吸嘴头1004可与通气管复合为一个整体。在另一个实施方式中,连接座1001、通气管1002或吸嘴头1004可拆卸,可拆卸分开的好处是方便更换和清洁,因为长时间使用烟具,通气管中会残留较多污染物。
该吸嘴1000既满足了不同状态下使用烟具的抽吸需求,又不影响烟具的携带便捷性。
这里基于的术语和表述方式只是用于描述,本专利并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征,应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的,权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样,需要指出的是,虽然本专利已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本专利,在没有脱离本专利精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换,因此,只要在本专利的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本专利的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种过滤效果可控的液雾过滤烟具,包括烟气入口、液雾产生装置、混合腔室、烟气出口和控制系统,
所述烟气入口与所述混合腔室连通,烟气从所述烟气入口进入所述混合腔室;
所述烟气出口与所述混合腔室连通;
所述液雾产生装置与所述混合腔室连通;
所述液雾产生装置生成的液雾和所述烟气在所述混合腔室内混合后,从所述烟气出口流出混合烟气;
所述控制系统设置成接收用户指令并控制所述液雾过滤烟具根据所述指令运行。
2.根据权利要求1所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述控制系统包括主控芯片、输入模块、输出模块和雾化电路模块,
所述主控芯片从所述输入模块接收到输入信息后,将所述输入信息转换成控制信号,所述主控芯片根据所述控制信号驱动所述雾化电路模块进行对应雾化形式并通过所述输出模块将输出信息反馈给用户。
3.根据权利要求2所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述输入模块包括触摸屏、键盘、旋钮、开关、传感器中的一个或多个。
4.根据权利要求2所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述输入信息包括开关机信号、档位、烟草类型、液雾生成剂类型、烟气含水量、烟气温度、烟碱量、气流量、气流流速、气压中的一个或多个。
5.根据权利要求2所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述输出模块包括显示屏、LED灯、马达、语音模块、蜂鸣器中的一个或多个。
6.根据权利要求2所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述输出信息包括工作状态、档位、电量、充电指示、欠电提示、烟草类型、液雾生成剂类型、烟气含水量、烟气温度、烟碱量、气流量、气流流速、气压中的一个或多个。
7.根据权利要求2所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述雾化电路模块包括稳压电源、滤波电路、DC-AC谐振电路、谐振驱动芯片和反馈采样电路,所述雾化电路模块与所述液雾产生装置中的雾化片连接。
8.根据权利要求2所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述控制信号包括液雾粒径、雾化功率、液雾喷射方向中的一个或多个。
9.根据权利要求2所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述主控芯片中存有所述输入信息与所述控制信号的对应表,所述控制系统通过查所述对应表计算将所述输入信息转换为所述控制信号。
10.根据权利要求2所述的过滤效果可控的液雾过滤烟具,其特征在于,所述控制系统按照以下控制步骤工作:
步骤①所述输入模块获得烟支准备状态下的所述输入信息;
步骤②所述输入模块获得烟支点燃状态下的所述输入信息;
步骤③所述主控芯片生成所述控制信号,所述雾化电路模块启动雾化;
步骤④所述输入模块更新所述输入信息;
步骤⑤所述控制系统根据步骤④中获得的所述输入信息调整所述控制信号并更新给所述雾化电路模块;
步骤⑥重复步骤⑤直至本次操作结束。
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