CN205958276U - 一种自动化香烟烟雾发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动化香烟烟雾发生器，属于香烟烟雾发生器领域，包括燃烧头、装烟排、送烟器、点烟器和空气供入系统，在燃烧头内部具有供香烟燃烧的燃烧腔；所述送烟器内具有送烟孔，该送烟孔的一端与燃烧腔连通；所述装烟排具有储烟槽，所述储烟槽的底部与送烟孔连通，以使放置到储烟槽内的香烟可落入送烟孔内；在送烟孔内设有一通过驱动机构驱动后可轴向往复运动的活塞推杆。本实用新型的自动化程度高，可实现香烟烟雾的自动化发生；操作过程简单，仅需将香烟预先放置到相应的储烟槽即可，后续送烟、点烟、收集香烟烟蒂等过程均可自动化完成；并且本实用新型结构简单，成本低廉；可广泛应用于空气净化材料评价和香烟的毒理分析等领域。

Description

一种自动化香烟烟雾发生器

技术领域

本实用新型涉及一种自动化香烟烟雾发生器，可广泛应用于空气净化材料评价和香烟的毒理分析等领域。

背景技术

根据GB/T 18801-2015的要求，进行空气净化器寿命评价时，需要采用香烟烟雾作为标准污染源。随着净化器厂商之间的竞争，空气净化器的寿命越来越高，在测试终点之前往往需要燃烧数百只香烟，如果采用手动的方法一支一支点燃，其工作量可想而知将是非常巨大的。除了空气净化，在烟草行业，为了评估烟草的燃烧成分以及生物影响时，也需要在可控的条件下发生香烟烟雾。

目前发生香烟烟雾的方法主要还是全手动和半自动:前者每次都需要手动打开发生器的密封燃烧腔体，装载并燃烧一根香烟，周而复始；后者一次在发生器密封燃烧腔体内装载多根香烟，或者备用多个密封燃烧腔体并逐个使用。全手动方法工作量很大，而半自动的方法存在烟雾发生量不稳定、装烟方式复杂、烟油易堵塞孔道等问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：现有香烟烟雾发生工作量大，且烟雾发生量不稳定的问题，为此，本实用新型提供一种操作简单的自动化香烟烟雾发生器，可大大降低工作量，同时确保烟雾发生过程稳定。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动化香烟烟雾发生器，包括燃烧头、装烟排、送烟器、点烟器和空气供入系统，在燃烧头内部具有供香烟燃烧的燃烧腔；在燃烧头上设置有与燃烧腔连通的空气供入孔，所述空气供入系统与空气供入孔连通；所述送烟器内具有送烟孔，该送烟孔的一端与燃烧腔连通；所述装烟排具有储烟槽，所述储烟槽的底部与送烟孔连通，以使放置到储烟槽内的香烟可落入送烟孔内；在送烟孔内设有一通过驱动机构驱动后可轴向往复运动的活塞推杆；送烟孔上靠近燃烧腔的一端为烟蒂夹持部，在烟蒂夹持部后方设有与送烟孔连通的烟雾出口；所述点烟器设置在燃烧腔内与送烟孔正对的侧壁上。

进一步的是：所述空气供入系统包括空气泵和流量计，所述空气泵通过管路与流量计连通，所述流量计通过管路与空气供入孔连通。

进一步的是：还包括控制器，所述控制器分别与驱动机构、空气泵、流量计和点烟器信号连通。

进一步的是：所述控制器为PLC或单片机。

进一步的是：还包括烟蒂罐，在燃烧头底部设置有与燃烧腔连通的烟蒂出口，所述烟蒂罐可拆卸的安装在燃烧头上并位于烟蒂出口的正下方；所述燃烧腔呈圆柱形，所述烟蒂出口设置在圆柱形燃烧腔的圆弧形内壁上。

进一步的是：所述装烟排由两块滑条组成，所述储烟槽由设置在两块滑条上的滑槽组成。

进一步的是：所述烟蒂夹持部的内径与香烟烟蒂的外径之差小于0.2mm；所述活塞推杆的外径与香烟烟蒂的外径相同。

进一步的是：在活塞推杆的自由端设置有导烟通道，通过所述导烟通道可将位于烟蒂夹持部内的烟蒂尾部与烟雾出口连通。

进一步的是：所述导烟通道包括相互连通的轴向孔和径向孔，所述轴向孔的一端从活塞推杆的自由端端面穿出，所述径向孔的一端从活塞推杆的外周面穿出并与烟雾出口对应。

进一步的是：在活塞推杆上还设置有环形密封凹槽，所述环形密封凹槽位于径向孔的后方，在环形密封凹槽内设置有密封圈。

本实用新型的有益效果是：自动化程度高，可实现香烟烟雾的自动化发生；操作过程简单，仅需将香烟预先放置到相应的储烟槽即可，后续送烟、点烟、收集香烟烟蒂等过程均可自动化完成。而且本实用新型结构简单，成本低廉。而且，在烟雾产生过程中无需频繁清理烟蒂罐，可待烟蒂罐储满后再一次性清空。另外，本实用新型中因活塞推杆的往复运动及时避免了烟油的积累，而且活塞推杆还可拆卸下来进行清洗；因此，可有效的避免被烟油堵塞的情况。

附图说明

图1香烟烟雾发生器工作过程的初始状态图

图2香烟烟雾发生器工作过程的燃烧状态图

图3香烟烟雾发生器工作过程的清理烟蒂状态图

图4香烟烟雾发生器执行模块总成

图5装烟排结构示例的轴测视图

图6送烟器结构示例的轴测视图

图7送烟器结构示例的侧视图

图8燃烧头结构示例的轴测视图

图9活塞推杆结构示例的轴测视图

图10为控制器的信号连接示意图

图11控制流程示例图

图中标记为：燃烧头1、装烟排2、送烟器3、活塞推杆4、点烟器5、空气供入系统6、燃烧腔7、空气供入孔8、送烟孔9、储烟槽10、驱动机构11、烟蒂夹持部12、烟雾出口13、控制器14、环形密封凹槽15、空气泵16、流量计17、烟蒂罐18、烟蒂出口19、滑条20、滑槽21、烟蒂22、导烟通道23、轴向孔24、径向孔25、定位孔26。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如附图中所示，本实用新型所述的一种自动化香烟烟雾发生器，其包括燃烧头1、装烟排2、送烟器3、点烟器5和空气供入系统6，在燃烧头1内部具有供香烟燃烧的燃烧腔7；在燃烧头1上设置有与燃烧腔7连通的空气供入孔8，所述空气供入系统6与空气供入孔8连通，所述送烟器3内具有送烟孔9，该送烟孔9的一端与燃烧腔7连通；所述装烟排2具有储烟槽10，所述储烟槽10的底部与送烟孔9连通，以使放置到储烟槽10内的香烟可落入送烟孔9内；在送烟孔9内设有一通过驱动机构11驱动后可轴向往复运动的活塞推杆4；送烟孔9上靠近燃烧腔7的一端为烟蒂夹持部12，在烟蒂夹持部12后方设有与送烟孔9连通的烟雾出口13；所述点烟器5设置在燃烧腔7内与送烟孔9正对的侧壁上。

其中，燃烧腔7是供香烟进行燃烧并产生烟雾的空间，一般为密封结构，以避免烟雾泄露。而为了为燃烧提供空气，同时为了将在燃烧腔7内产生的烟雾引出，以便后续实验使用，进一步设置相应的空气供入孔8和空气供入系统6，这样即可由空气供入系统6通过空气供入孔8向燃烧腔7内提供空气。更具体的，空气供入系统6可包括空气泵16和流量计17，所述空气泵16通过管路与流量计17连通，所述流量计17通过管路与空气供入孔8连通。通过空气泵16提供动力，产生气流，以将空气供入到燃烧腔7内。而设置流量计17则是为了便于观测空气流量大小，同时可为在设置有控制器14时，为控制器14提供空气流量信号，以为控制器14进行空气流量的控制提供信号反馈。

上述中，装烟排2是用于临时存放香烟的，其通过竖向设置的一排储烟槽10放置香烟，并靠香烟的重力，向下移动并为位于下方的送烟器3逐根的提供香烟。具体的，如图5中所示，可将装烟排2由两块滑条20组成，相应的，所述储烟槽10由设置在两块滑条20上的滑槽21组成。

送烟器3是将从装烟排2提供过来的香烟送入到燃烧腔7内进行燃烧；其送烟过程是通过活塞推杆4在送烟孔9内的往复运动来实现。为了便于将装烟排2定位的安装到送烟器3上，可在装烟排2以及送烟器3上设置安装时辅助定位用的定位孔26结构。

另外，点烟器5是将送入到燃烧腔7内的香烟点燃的结构，其安装位置需要与香烟位置对应，以便进行点烟。

另外，在上述基础上，还可设置有控制器14，控制器14的作用是用于自动化的控制各机构的动作以及动作时长等，为此需要将控制器14分别与驱动机构11、空气泵16、流量计17和点烟器5等信号连通以实现信号接收或发出控制信号。例如，通过控制器14可控制驱动机构11推动活塞推杆4做间隔设定时间的往复移动，以实现送烟、点烟、收集香烟烟蒂、复位等操作。一般的，所述控制器14可为PLC或单片机，并且可设置相应的控制面板或者用户交互接口等以便于控制。

另外，本实用新型还可在上述基础上设置烟蒂罐18，烟蒂罐18的作用是用于临时收集烟蒂22，待烟蒂22收集到一定量后在进行清理。一般的，在燃烧头1底部设置有与燃烧腔7连通的烟蒂出口19，然后将所述烟蒂罐18可拆卸的安装在燃烧头1上并位于烟蒂出口19的正下方；而且，为了便于烟蒂22能顺利落入到烟蒂罐18内，可将所述燃烧腔7设置呈圆柱形，同时将烟蒂出口19设置在燃烧头1底部对应的圆柱形燃烧腔7的圆弧形内壁上，具体卡参照如图8中所示。

上述中，烟蒂夹持部12的作用是在香烟燃烧过程中夹持住香烟的烟蒂部位，以进行香烟燃烧操作，其夹持时的状态如图2中所示。为了使得烟蒂夹持部12能有效的夹持烟蒂22；进一步将烟蒂夹持部12的内径设置为与香烟烟蒂22的外径之差小于0.2mm。相应的，可将整个送烟孔9的内径设置为与烟蒂夹持部12一样的大小；以及可将活塞推杆4的外径设置为与香烟烟蒂22的外径相同的大小。

另外，本实用新型中，在燃烧腔7内产生的烟雾，需要穿过烟蒂夹持部12后从烟雾出口13排出，这样可以实现模仿烟雾经过烟蒂22后的情况；考虑到活塞推杆4往往需要与烟蒂22的端部接触；因此，为了尽量减少活塞推杆4对烟雾的阻碍；进一步可在活塞推杆4的自由端设置有导烟通道23，通过所述导烟通道23可将位于烟蒂夹持部12内的烟蒂尾部与烟雾出口13连通以实现导流烟雾的效果。其中活塞推杆4的自由端则是指的活塞推杆4上与烟蒂22接触的一端。至于导烟通道23的具体结构，可设置为图9中所示结构，既所述导烟通道23包括相互连通的轴向孔24和径向孔25，所述轴向孔24的一端从活塞推杆4的自由端端面穿出，所述径向孔25的一端从活塞推杆4的外周面穿出并与烟雾出口13对应。

另外，如上所述，为了确保活塞推杆4在送烟孔9能自由的移动，一般设置活塞推杆4的外径略小于送烟孔9的内径；因此，为了进一步避免烟雾通过活塞推杆4与送烟孔9之间的缝隙泄露；如图9中所示，可在活塞推杆4上还设置有环形密封凹槽15，所述环形密封凹槽15位于径向孔25的后方，然后通过在环形密封凹槽15内设置密封圈以起到密封效果。

下面，参照图1至图3所示的各状态图，以及结合附图11所示的控制流程图对本实用新型具体的香烟烟雾发生的过程进行简单的介绍。具体流程如下：

1)首先将香烟放置到储烟槽10内，位于最下的一根香烟依靠重力落入到送烟器3内的送烟孔9中，此时活塞推杆4应当处于最右侧的复位位置；如图1中所示状态；

2)驱动机构11驱动活塞推杆4向左移动，将送烟孔9内的香烟推入到左侧的燃烧腔7内并直到活塞推杆4运动到点烟位置，既此时该香烟的烟蒂22刚好位于烟蒂夹持部12内；如图2中所示状态；

3)启动空气泵，产生气流并供入到燃烧腔7内；

4)启动燃烧腔7内的点烟器5，点燃该香烟，使其燃烧，点烟时间一般设置为2秒即可，之后关闭点烟器5，然后香烟持续燃烧；

5)根据香烟通常的燃烧时长，设定持续燃烧时间，如设置持续燃烧为40秒；

6)之后关闭空气泵；

7)驱动机构11驱动活塞推杆4继续向左移动，以将烟蒂22从烟蒂夹持部12内推入燃烧腔7内，烟蒂22自然的落入下放的烟蒂罐18内，进行临时收集；此过程可参照附图3中所示状态；

8)然后活塞推杆4向右退回至复位位置；既整个装置将重新回到附图1中所示状态，次过程中可适当延时一定时间，如延时2秒；

最后，可通过重复上述步骤1-8，实现对多根香烟的自动燃烧并产生烟雾。另外，通过每进行完一次上述步骤1-8的循环后，可通过一个条件判断其是否完成设定的点烟次数来判断是否继续下一循环，具体可参见附图11中所示流程图。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：包括燃烧头(1)、装烟排(2)、送烟器(3)、点烟器(5)和空气供入系统(6)，在燃烧头(1)内部具有供香烟燃烧的燃烧腔(7)；在燃烧头(1)上设置有与燃烧腔(7)连通的空气供入孔(8)，所述空气供入系统(6)与空气供入孔(8)连通；所述送烟器(3)内具有送烟孔(9)，该送烟孔(9)的一端与燃烧腔(7)连通；所述装烟排(2)具有储烟槽(10)，所述储烟槽(10)的底部与送烟孔(9)连通，以使放置到储烟槽(10)内的香烟可落入送烟孔(9)内；在送烟孔(9)内设有一通过驱动机构(11)驱动后可轴向往复运动的活塞推杆(4)；送烟孔(9)上靠近燃烧腔(7)的一端为烟蒂夹持部(12)，在烟蒂夹持部(12)后方设有与送烟孔(9)连通的烟雾出口(13)；所述点烟器(5)设置在燃烧腔(7)内与送烟孔(9)正对的侧壁上。

2.如权利要求1所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：所述空气供入系统(6)包括空气泵(16)和流量计(17)，所述空气泵(16)通过管路与流量计(17)连通，所述流量计(17)通过管路与空气供入孔(8)连通。

3.如权利要求2所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：还包括控制器(14)，所述控制器(14)分别与驱动机构(11)、空气泵(16)、流量计(17)和点烟器(5)信号连通。

4.如权利要求3所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：所述控制器(14)为PLC或单片机。

5.如权利要求1所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：还包括烟蒂罐(18)，在燃烧头(1)底部设置有与燃烧腔(7)连通的烟蒂出口(19)，所述烟蒂罐(18)可拆卸的安装在燃烧头(1)上并位于烟蒂出口(19)的正下方；所述燃烧腔(7)呈圆柱形，所述烟蒂出口(19)设置在圆柱形燃烧腔(7)的圆弧形内壁上。

6.如权利要求1所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：所述装烟排(2)由两块滑条(20)组成，所述储烟槽(10)由设置在两块滑条(20)上的滑槽(21)组成。

7.如权利要求1所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：所述烟蒂夹持部(12)的内径与香烟烟蒂(22)的外径之差小于0.2mm；所述活塞推杆(4)的外径与香烟烟蒂(22)的外径相同。

8.如权利要求1至7中任一项所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：在活塞推杆(4)的自由端设置有导烟通道(23)，通过所述导烟通道(23)可将位于烟蒂夹持部(12)内的烟蒂尾部与烟雾出口(13)连通。

9.如权利要求8所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：所述导烟通道(23)包括相互连通的轴向孔(24)和径向孔(25)，所述轴向孔(24)的一端从活塞推杆(4)的自由端端面穿出，所述径向孔(25)的一端从活塞推杆(4)的外周面穿出并与烟雾出口(13)对应。

10.如权利要求9所述的自动化香烟烟雾发生器，其特征在于：在活塞推杆(4)上还设置有环形密封凹槽(15)，所述环形密封凹槽(15)位于径向孔(25)的后方，在环形密封凹槽(15)内设置有密封圈。