CN219556313U - 烟具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种烟具包括:烟支容纳部:具有开口,烟支从开口沿第一方向插入烟支容纳部,烟支的嘴端位于烟支容纳部的外部,烟支与开口密封连接;抽吸流通总路径和进气口:抽吸流通总路径用于流通所述烟具内的到达烟支嘴端的总抽吸气流,总抽吸气流全部源自进气口;抽吸行为检测装置:位于抽吸流通总路径上,用于检测总抽吸气流,获得抽吸行为参数数据。本实用新型的烟具方便抽吸行为检测,且检测数据更为准确。
Description
技术领域
本实用新型涉及加热不燃烧烟具技术领域,具体涉及一种烟具。
背景技术
吸烟是人类的一种社会行为,而吸烟行为参数则是吸烟者吸烟行为的数字化表达,具体包括:一定周期内吸烟的数量、吸烟的频率,每支烟抽吸的口数,逐口间抽吸的间隔时间,每一口抽吸的持续时间、容量和气流速度曲线等。吸烟行为的参数改变受到诸多因素的影响,这些因素包括:不同地域、人种、性别、年龄,烟龄、吸烟者的生理和心理状态、吸烟时所处的环境、所吸烟草制品的种类、风格口味、生理强度,还包括产品品牌、价格、外观、烟支规格等等。出于对吸烟与健康研究的需要,以及企业产品开发、生产质量控制、经营销售决策等需求,吸烟行为学研究一直以来受到业内外各界的关注。吸烟行为研究的方法大致有问卷调查法、观察法、拍摄法、吸烟行为记录仪采集法等,其中,采用吸烟行为记录仪可以得到较为客观的量化数据。通过吸烟行为调查研究,可以掌握很多科学信息,例如:某些研究通过志愿者实验,考察受访群的吸烟量和抽吸参数的统计学数据,通过推算或吸烟机模拟吸烟参数抽吸,得到相应条件下试验烟草制品的烟气及其成分的释放量,依此作为吸烟暴露水平,结合体外、体内毒理病理评价,以及人体血液或排泄物中关键化学成分的检测,研究其量效关系或和代谢规律,进而作为吸烟安全与健康评估的依据。目前,大多吸烟行为研究借助吸烟行为记录仪开展,吸烟行为记录仪作为检测、记录吸烟行为参数数据的专业仪器,主要采用高精度差压传感器、光电传感器,以及专门的气体流道结构结合压力流速换算模型软件设计制成,单机体积略小于普通烟盒,各种规格记录仪的气体流道长度大致在30mm~70mm不等,且记录仪采购价格较高,在使用时,需要将烟支插在流道一端,使用者通过流道另一端的吸嘴进行抽吸。例如图1示出了现有燃烧型卷烟的抽吸行为记录仪10。卷烟的滤嘴段插入烟支插孔11,烟草段位于烟支插孔11外部。实验者将吸嘴13放入口腔中,手托抽吸行为记录仪10完成抽吸行为检测。如此,烟气从图1左边的烟支插孔11途径抽吸行为记录仪测量单元12才能到达吸嘴13,导致烟气经过较长的流通通道后才能供实验者抽吸。
图2为采用该抽吸行为记录仪10对加热不燃烧烟支进行抽吸检测,需要在左边的烟草段部分加装加热烟具对烟支进行加热使用,使用不便。
基于现有吸烟行为记录仪的结构和使用方法,存在的技术缺陷在于:1)测试时受试者需要同时握持吸烟行为记录仪和烟具或烟支,必要时还需要分别进行启停操作,尤其在应用于具有烟具的电加热卷烟、电子烟等样品时,握持方式较为显著地改变了吸烟者的吸烟行为习惯;2)记录仪较长的流道会使一定量的烟气释放物冷凝沉积在其内,烟气及其中成分的量和比例发生变化,影响受试者感官和生理体验,进而影响吸烟行为;3)流道容易受到烟气污染,影响检测准确性的同时,残留物二次挥发会影响受试者吸烟体验;4)受试者通过记录仪吸嘴进行抽吸,而吸嘴大多由塑料等材料制成,与直接使用烟支滤嘴的接触体验不同,且每次需要更换;5)在抽吸部分样品时,例如电加热卷烟,因其产品特点,某些产品存在滤嘴和烟气温度较高,甚至出现发烫的现象,而经过了记录仪的烟气温度已被大幅降低,受试者无法感知,从而吸烟行为参数亦会出现失真;6)温度较高的烟气流经压差测量通道,与常温气体测量存在较大偏差,不同烟气温度影响测量结果的准确性和可比性;7)市售吸烟行为记录仪较为昂贵,而吸烟行为学研究一般均需要采集大量样本,为使样本量达到统计学要求,要求研究者专门募集大量志愿者集中组织开展,因此实验成本往往很高、组织难度较大,且无法体现真实场景、难以长期跟踪开展。
实用新型内容
本实用新型提供了一种烟具、烟具的控制方法以及控制系统,用以解决上述技术问题。
本实用新型提供一种烟具,用于加热烟支供用户抽吸使用,包括:烟支容纳部:具有开口,烟支从所述开口沿第一方向插入所述烟支容纳部,所述烟支的嘴端位于所述烟支容纳部的外部,所述烟支与所述开口密封连接;抽吸流通总路径和进气口:所述抽吸流通总路径用于流通所述烟具内的到达烟支嘴端的总抽吸气流,所述总抽吸气流全部源自所述进气口;抽吸行为检测装置:位于所述抽吸流通总路径上,用于检测所述总抽吸气流,获得抽吸行为参数数据。
采用上述技术方案,能够使用烟具对用户的抽吸行为进行检测,并且检测的结果准确,有利于进行量化研究。
可选地,所述抽吸行为检测装置包括气流导管、压差流量计和节流元件,其中,所述节流元件位于所述气流导管内,将所述气流导管分隔成沿所述第一方向分布的第一腔室和第二腔室,所述总抽吸气流可从所述第一腔室穿过所述节流元件流经所述第二腔室;所述压差流量计分别与所述第一腔室和所述第二腔室连通,用于检测所述第一腔室和所述第二腔室的压差。
可选地,所述节流元件为孔板或者文丘里管。
可选地,所述节流元件的孔径与所述气流导管的管内径比值为0.25-0.31。
可选地,所述节流元件最小孔径范围为1mm-2.5mm。
可选地,所述烟具还包括单向阀,所述单向阀位于所述抽吸流通总路径上,用于控制气流仅从所述进气口流向所述烟支嘴端。
可选地,所述烟支容纳部包括壳体和位于所壳体内部的烟支容纳腔,所述壳体具有所述开口,所述烟支容纳腔具有烟支插入端口,其中,沿所述第一方向,所述开口和所述烟支插入端口对接连通,所述开口和所述烟支插入端口之间设有密封垫片。
可选地,所述密封垫片具有通孔,所述通孔与所述开口和所述烟支插入端口对接连通,所述通孔的尺寸小于所述开口。
可选地,所述壳体还包括对接管,所述对接管自所述开口沿所述第一方向延伸,所述烟支插入端口嵌入所述对接管。
可选地,所述烟支插入端口具有一圈外缘,所述外缘具有延伸面和抵接面,所述延伸面自所述烟支插入端口延伸并与所述第一方向垂直,所述抵接面自所述延伸面沿所述第一方向延伸,并与所述对接管的内壁贴合。
可选地,所述烟具还包括雾化组件,所述雾化组件包括加热件容纳腔和加热件,所述加热件容纳腔具有沿所述第一方向相对的后端和前端,所述后端远离所述开口,所述前端敞口朝向所述开口,所述加热件自所述后端沿第二方向穿入所述加热件容纳腔;所述烟支容纳腔具有沿所述第一方向远离所述烟支插入端口的底端,所述加热件自所述底端沿所述第二方向穿入所述烟支容纳腔内部,所述底端自所述前端嵌入所述加热件容纳腔,所述第二方向与所述第一方向相反。
可选地,所述加热件与所述后端密封连接,所述底端具有第一通气孔,所述烟支容纳腔的外周壁与所述加热件容纳腔内壁之间具有间隙,以供所述总抽吸气流从所述前端流入所述间隙,并经过所述第一通气孔进入所述烟支内部。
可选地,所述烟具还包括沿所述第一方向与所述烟支容纳部对接的主体部,所述主体部包括主体外壳和位于主体外壳内的电源,所述主体外壳包括:与所述烟支容纳部对接的对接端和所述进气口,所述雾化组件固定于所述对接端,所述对接端的端面上设有与所述进气口和间隙连通的第二通气孔。
可选地,所述壳体与所述主体外壳对接的连接处设有密封圈。
可选地,烟具还包括雾化组件,所述烟支容纳腔作为所述雾化组件,用于对所述烟支进行加热,沿所述第一方向所述烟支容纳腔和所述密封垫片之间还设有管状连接件,所述管状连接件分别与所述密封垫片和所述烟支容纳腔连通。
可选地,所述管状连接件的外周壁上设有第三通气孔,位于烟具内的抽吸气流可通过所述第三通气孔流入所述管状连接件内。
可选地,所述烟支的外壁上具有连通至烟支内部的通风孔,所述烟支相对于所述烟支容纳部具有第一相对位置和第二相对位置,在所述第一相对位置,所述通风孔位于所述烟支容纳部外部,在所述第二相对位置,所述通风孔位于所述烟支容纳部内部。
可选地,所述烟支容纳部包括壳体和位于所述壳体内部的烟支容纳腔,所述烟支容纳腔具有底端,所述烟支与所述底端抵接,其中,所述烟具具有两种,烟支嵌入第一种所述烟具时相对于所述烟支容纳部具有所述第一相对位置,烟支嵌入第二种所述烟具时相对于所述烟支容纳部具有所述第二相对位置,第一种所述烟具中烟支容纳腔的长度小于第二种所述烟具中烟支容纳腔的长度。
附图说明
图1为现有技术抽吸行为记录仪结构示意图;
图2为现有技术抽吸行为记录仪和加热烟具使用时的结构示意图;
图3为本实用新型一实施例烟具的结构示意图;
图4为本实用新型一实施例烟具插入烟支后的结构示意图;
图5为本实用新型另一实施例烟具结构示意图;
图6为本实用新型另一实施例中烟支容纳部结构示意图;
图7为本实用新型另一实施例烟具抽吸状态下示意图;
图8为本实用新型烟支在第一相对位置下与烟具的相对位置示意图;
图9为本实用新型烟支在第二相对位置下与烟具的相对位置示意图;
图10为本实用新型又一实施例中烟支在第一相对位置下与烟具的相对位置示意图;
图11为本实用新型又一实施例中烟支在第二相对位置下与烟具的相对位置示意图;
图12为采用传统抽吸行为记录仪检测的抽吸行为曲线图;
图13为采用本实用新型具体实施例的烟具检测的抽吸行为曲线图。
附图标记:
抽吸行为记录仪10,烟支插孔11,抽吸行为记录仪测量单元12,吸嘴13,加热器具14,烟具20,烟支容纳部3,开口31,壳体32,对接管321,烟支容纳腔33,烟支插入端口331,延伸面332,抵接面333,底端334,第一通气孔335,密封垫片34,通孔341,密封元件35,烟支4,嘴端41,通风孔42,抽吸行为检测装置5,气流导管51、压差流量计52,节流元件53,第一腔室511,第二腔室512,雾化组件6,加热件容纳腔61,加热件62,后端611,前端612,间隙613,管状连接件63,第三通气孔631,主体部7,主体外壳71,进气口711,对接端712,固定座713,第二通气孔714,电源72,电路板73,开关74
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本实用新型的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图3-11所示,本实用新型提供一种烟具20,烟具20对烟支进行加热但不发生燃烧,加热的方式例如采用电加热,属于用户日常使用的器具。本实施例的烟具20包括:烟支容纳部3,具有开口31,烟支4从开口31沿第一方向插入烟支容纳部3,第一方向例如为图3-图5以及图10-图11中的x方向,本实施例中第一方向x与烟具的轴向方向平行。烟支具有嘴端41,例如为过滤嘴,用户通过将嘴端41置于口腔中抽吸。烟支4的嘴端41始终位于烟支容纳部3的外部,具体地,烟支4由嘴端41和剩余段组成,剩余段例如包括有发烟段,还可以包括有冷却段。本实施例将烟支容纳部3中容纳烟支的部分的长度设置为小于或等于剩余段的长度,如此,嘴端41会始终位于烟支容纳部3的外部。烟支4与开口31密封连接,例如,如图3所示,设置密封元件35的方式实现烟支4与开口31之间的相对密封。
烟具20内部形成有抽吸流通总路径,用于流通烟具20内的总抽吸气流,抽吸流通总路径相当于气流主路,可以是烟具内只具有一条由抽吸流通总路径构成抽吸气路,也可以是烟具内具有多条气流支路,这些支路汇总到抽吸流通总路径中,最终到达烟具的出气口,本实用新型的烟具中,烟支嘴端41(如图4所示)为最终的出气口,从烟支嘴端41抽吸出的气流量与抽吸流通总路径中的气流量一致。本实施例中,到达嘴端41抽吸出的气流量全部来源于从进气口进入的气流,进气口的气流全部在抽吸流通总路径中流通。
本实施例烟具20设有抽吸行为检测装置5,其设置在抽吸流通总路径上,因而总抽吸气流会通过抽吸行为检测装置5被检测到。抽吸流通总路径可以理解为流通全部抽吸气流的路径,可以是完整、连贯的一条路径,也可以由多条分段的部分组成。
本实施例烟具20没有其它不经过抽吸流通总路径而直接汇入到用户口腔中的气流路径,从而保证到达嘴端的抽吸气流全部被抽吸行为检测装置5检测到。其中,对于烟具而言,以本实施例图3-7为例,发明人发现,烟具中抽吸行为检测装置5一般会设置在烟支4的后方,即沿抽吸方向位于烟支4的上游,例如会设置在烟具20内的电路板附近。参考图5,烟支容纳部3具有供烟支插入的开口31,气流易通过该开口31进入烟,4和烟支容纳部3之间的部分,进而流入烟支4(如图4所示)直接到达嘴端41(如图4所示)而不会经过烟具20,导致这部分的气流没有经过抽吸行为检测装置5,存在不会被检测到的问题。尝试如果将抽吸行为检测装置5设置在烟支容纳部3内部的方式来解决这一问题,然而这种设置并不一定能够准确检测到总抽吸气流,并且烟支容纳部3空间较小,抽吸行为检测装置5会占用较多的空间。
因此,结合图4和图5,本实用新型采用将烟支4与开口31密封连接的方式,阻隔了不必要的气流进入到烟支4到达嘴端41。从而通过抽吸行为检测装置5检测的抽吸气流即为到达用户口腔中的气流,更有利于定量参数的准确检测,从而有利于后续烟碱量摄入等成分含量的准确研究。为吸烟暴露水平、毒理病理评价、量效关系或代谢规律的研究等提供更为准确的依据。
本实用新型的抽吸行为检测装置5可用来检测用户抽吸行为相关的各项参数数据,例如抽吸量、抽吸行为的时间参数。具体地例如,设定周期内吸烟的数量、吸烟的频率,每支烟抽吸的口数,逐口间抽吸的间隔时间,每一口抽吸的持续时间、每口抽吸气流随时间的实时压差,进而通过换算得到流量曲线和每口抽吸容量。
相比于采用现有技术中专用的抽吸行为记录仪(如图1和2示出的抽吸行为记录仪10)来检测用户的抽吸行为,利用烟具20来对用户的抽吸行为进行检测,获取抽吸行为参数数据会更加方便。无需专门召集实验者接收检测,用户在日常使用烟具时便能完成对抽吸行为的检测。另外,如图1-2所示,现有的抽吸行为记录仪10从烟支释放烟气到嘴端还有一段距离,抽吸出的烟气已获得降温,与烟具20的使用状态不同,获得的抽吸行为参数有失真的问题。而采用烟具抽吸检测的方式,直接感知的是烟气原本的状态,获得的数据更能反映用户的真实使用状态,此所测量的参数数据能够更为准确地反映吸烟者符合日常习惯的吸烟行为学表现。
图12为利用现有技术的抽吸行为记录仪检测的用户抽吸行为参数数据图,图13为利用本实用新型的烟具检测的用户抽吸行为参数数据图。对于一种烟气温度较高的电加热卷烟样品,最高瞬时温度约80—82℃,采用传统吸烟行为记录仪和本实用新型所述的烟具所测量得到的吸烟行为参数存在较大差异。采用传统吸烟行为记录仪测量得到的8口平均抽吸容量为82.3mL,最大峰值流量为90mL/s;采用本实用新型所述的烟具测量得到的8口平均抽吸容量为42.4mL,最大峰值流量为68mL/s。由此说明,传统吸烟行为记录仪因其测量流道较长,对烟气温度有明显降低作用,且因一定的冷凝作用降低了烟气浓度,致使吸烟者无法感知真实烟气温度带来的灼烫感而主动降低逐口抽吸容量,以及获取足够的烟气香味和生理体验,从而加深了抽吸,这种加深抽吸的改变是由于使用传统吸烟行为记录仪或者说是传统吸烟行为记录仪的使用方式所带来的。
如图3-7以及图10-11所示,上述实施例中的抽吸行为检测装置5包括气流导管51、压差流量计52和节流元件53,其中,节流元件53位于气流导管51内,将气流导管51分隔成沿第一方向x(如图10-11所示)分布的第一腔室511和第二腔室512,总抽吸气流可从第一腔室511穿过节流元件51流经第二腔室512;压差流量计52分别与第一腔室511和第二腔室512连通,用于检测第一腔室511和第二腔室512的压差。另外,抽吸行为检测装置5还能具有时间记录的功能,方便结合时间参数和压差计算获得需要的参数数据,具体地,时间记录精度为0.001秒。
节流元件53可采用孔板或文丘里管,从而用户在抽吸时第一腔室511和第二腔室512会产生压差。本实施例中抽吸行为检测装置5的压差数据测量精度为1Pa,数据采集频率至少为20Hz。进一步地,节流元件53的孔径与气流导管51的管内径比值R为0.25-0.31,从而有利于压差的准备测量,优选地,内径比值R为0.27-0.29,最优选为0.28。节流元件53最小孔径范围为1mm-2.5mm,优选为1.4mm-1.8mm,更优选地为1.65mm-1.75mm。
在上述各实施例中,参考图7、图10和图11,烟具20还包括单向阀(图中未示出),单向阀位于抽吸流通总路径上,用于控制在烟支4抽吸时,气流仅从进气口711流向烟支嘴端41,以确保抽吸烟气不以第一方向x(如图10-11所示)进入烟具20内,避免污染吸烟行为检测装置,保证装置长期使用过程中吸烟行为参数测量的准确。通过单向阀设置在抽吸流通总路径上,能够控制总抽吸气流单向流通。
进一步地,参考图5-图9,本实施例密封元件为密封垫片4,烟支容纳部3包括壳体32和位于壳体内部的烟支容纳腔33,壳体32开设有上述开口31,烟支容纳腔33具有烟支插入端口331,沿第一方向x(如图5所示),开口31和烟支插入端口331对接连通,开口31和烟支插入端口331之间设有密封垫片34。密封垫片34例如为柔性垫片,具体材质可以为硅橡胶、乳胶。密封垫片34厚度小于或等于0.3mm。密封垫片34自身具有通孔341,通孔341与开口31和烟支插入端口331对接连通,这样插入的烟支4会自开口31进入,穿过通孔341和烟支插入端口331进入到烟支容纳腔33内,其中,通孔341的尺寸小于开口31的尺寸,从而烟支4容易穿过且不发生损伤或结构变形,而通孔341又能对烟支周围密封。在使用时,烟支4的嘴端41进入口腔,用户唇边严密包裹烟支圆周从使得从烟,4从开口31到用户口腔都能实现气密。
进一步地,通孔341、开口31和烟支插入端口331尺寸大小排列为:开口>烟支插入端口>通孔,从而用户在插入烟支使用更加顺畅,避免烟支4损坏。本实施例中密封垫片34可以固定在开口31处或者烟支插入端口331处,还可以可拆卸地设置,便于更换。可通过烟支容纳腔33与壳体32夹紧的方式固定密封垫片34。
继续参考图5-图9,壳体32还包括对接管321,对接管321自开口31沿第一方向x(如图5所示)延伸,烟支插入端口331嵌入对接管321的方式与壳体32的开口31进行对接,从而使得对接更加稳固。进一步地,烟支插入端口331具有一圈外缘,外缘具有延伸面332和抵接面333,延伸面332自烟支插入端口331延伸并与第一方向x垂直,例如,当烟支容纳腔33为圆柱体时,延伸面332相当于沿烟支容纳腔33的径向延伸。抵接面333自延伸面332沿第一方向延伸,抵接面333与延伸面332夹角为90度。延伸面332的设置能够增大与密封垫片34的接触面积,结构稳定,密封效果好。抵接面332与对接管321的内壁贴合,从而稳定与对接管321的连接。对接管321例如可以为压紧式卡槽,外缘设有与卡槽匹配的紧固结构与外缘紧密连接。或者对接管321设置内螺纹,抵接面332具有与内螺纹匹配的外螺纹。
烟具20还包括雾化组件6,雾化组件6包括加热件容纳腔61和加热件62,加热件容纳腔61具有沿第一方向相对的后端611和前端612,后端611沿相比于前端612沿第一方向x更加远离开口31,前端612敞口朝向开口31,加热件62自后端611沿第二方向穿入加热件容纳腔61。第二方向与第一方向相反,例如为图3-图5以及图10-图11中的y方向,第二方向例如为抽吸方向。烟支容纳腔61具有沿第一方向x(如图3-图5以及图10-图11所示)远离烟支插入端口331的底端334,加热件62自底端334沿第二方向穿入烟支容纳腔61内部,底端334自前端612嵌入加热件容纳腔61。
加热件62与后端611密封连接,底端334具有第一通气孔335,烟支容纳腔33的外周壁与加热件容纳腔61内壁之间具有间隙613,以供总抽吸气流从前端612流入间隙613,并经过第一通气孔335进入烟支4内部。从而产生的烟气不会经过加热件62烟具内电路板的连接位置,提高加热件62的使用寿命。另外,加热件容纳腔61的后端611也能为烟支容纳腔33的底端334提供作用力,有助于对密封垫片34的夹紧。
参考图3-5和图7,在上述各实施例中,烟具20还包括沿第一方向x(如图5所示)与烟支容纳部3对接的主体部7,主体部7包括主体外壳71和位于主体外壳71内的电源72,另外控制电路也设置在主体外壳71内,例如电路板73。开关74设置在主体外壳71上,用于控制电路的打开和关闭。主体外壳71包括:与烟支容纳部3对接的对接端712和进气口,雾化组件6固定于对接端712,对接端712的端面上设有与进气口和711间隙连通的第二通气孔714。本实施例中,进气口711设置在主体外壳71上,例如图7中进气口711设置在主体外壳71的侧壁上,图10-11中进气口711设置在烟具外壳的底部。
继续参考图5和图7,主体外壳71还具有与烟支容纳部3对接的对接端712,本实施例将雾化组件6设置在主体外壳71上,具体地,通过固定座713将雾化组件6固定于主体外壳71,坐落在对接端712上。对接端712的端面上设有与进气口711和间隙613连通的第二通气孔714。如此,如图7中的箭头所示,从进气口711进入的总抽吸气流,经过抽吸行为检测装置5,再经过第二通气孔714、间隙613后进入到烟支4内部以供用户抽吸。本实施例中对接端712的端面与第一方向垂直。在其它实施例中,如图3-4所示,雾化组件6设置在烟支容纳部3内部,通过电连接线与主体部7内的电路板73实现电连接。
进一步地,上述实施例中壳体32和主体外壳71沿第一方向x(如图5所示)对接,即沿轴向分布。壳体32与主体外壳71对接的连接处设有密封圈,从而实现壳体32与主体外壳71的密封连接。具体地,密封圈为O型圈,布置在主体外壳71的周向,壳体32套接在主体外壳71外周壁上。
在上述各实施例中,如图8-11所示,烟支4的外壁上具有连通烟支内部的通风孔42,烟支4相对于烟支容纳部3有第一相对位置和第二相对位置。在第一相对位置时,通风孔42位于烟支容纳部3的外部,在第二相对位置,通风孔42位于烟支容纳部3内部。通过设置通风孔42,在第一相对位置时,外部空气会进入到通风孔42中对烟气进行适当冷却,此时采用抽吸行为检测装置5检测出的气流量仅为通过烟支4的烟草部分的气流量,不包含从通风孔42中进入的气流量。当烟支4处于第二相对位置时,从通风孔42流入到烟支4中的气流均来自于烟具20的进气口711,此时进入口腔中的气流量与进气口711中的一致。
进一步地,上述第一相对位置和第二相对位置是取决于采用的烟支容纳腔33的长度。参考图8-10,烟支4本身的长度不变,通气孔42的位置确定,烟支4嵌入烟支容纳腔33后烟支会与烟支容纳腔33的底端334抵接,这样通过改变烟支容纳腔33的长度,使得烟支4位于烟支容纳腔33内的长度改变。
继续参考图8-11,可设置两种烟具,烟支4嵌入第一种烟具时相对于烟支容纳部33具有第一相对位置,烟支4嵌入第二种烟具时相对于烟支容纳部33具有所述第二相对位置,第一种烟具中烟支容纳腔33的长度小于第二种烟具中的烟支容纳腔33的长度。图9中烟支容纳腔33的长度大于图8中烟支容纳腔的长度,因此烟支4的通风孔42也会位于壳体32内,进入通风孔42中的气流也会经过抽吸行为检测装置5被检测到。
上述实施例中,烟支容纳部3可以设置为可拆卸式,通过替换烟支容纳部3形成两种烟具,使得同一种烟支4可以处于上述第一相对位置或第二相对位置。或者,也可以设置两种独立的烟具,分别具有不同长度的烟支容纳腔(例如图10-11),使得烟支4相对于两种相对位置。上述两种相对位置也可以理解为是相对于壳体32的第一相对位置和第二相对位置。
通过将烟具20设置为与烟支4具有第一相对位置和第二相对位置,能够用于研究烟支4上通风孔42对于烟气稀释的影响。而对于现有技术中的抽吸行为装置,例如图2所示,抽吸行为记录仪10检测到的是到达口腔中的所有气流,无法通过第一相对位置和第二相对位置的设置实现与烟支通气孔稀释作用的研究。
图10-11示例的是一种外围式加热烟具,其中烟支容纳部3和主体部均位于整个烟具外壳内。烟支容纳腔33相对于电源72和电路板73横向排列,烟支容纳部3设有开口,密封垫片34用于将开口与烟支4密封连接,烟支4沿第一方向(x方向)插入烟具。本实施例中烟支容纳腔33本身作为雾化组件,形成加热管腔,用于对烟支的外表面加热。沿第一方向x,烟支容纳腔33和开口31之前设置密封垫片34。进一步地,在烟支容纳腔33与密封垫片34之间还设有管状连接件63,起到隔热的作用。烟支4穿过密封垫片34和管状连接件63插入烟支容纳腔33。
继续参考图10-11,进气口711位于烟具外壳底部,抽吸行为检测装置5包括气流导管51、压差流量计52和节流元件53,其中节流元件53将气流导管51分隔成第一腔室511,第二腔室512,开关74设置在烟具外壳上。如图10-11中箭头指示了抽吸时气流流通路径,本实施例中气流导管51两端分别于进气口711和烟支容纳部3连通,气流从进气口711进入到第一腔室511,再穿过节流元件53进入第二腔室512,进入到烟支容纳部3内的烟支容纳腔33,穿入烟支到达烟支4的嘴端41以供用户抽吸。
本实施例中管状连接件63的外周壁上具有第三通气孔631,进一步地,管状连接件63外周壁设置为镂空结构。气流穿过抽吸行为检测装置5,进入到烟支容纳部3内,一部分从烟支容纳仓33的底端334进入到烟支4,另一部分流通在烟支容纳腔33和烟支容纳部3之间,并通过第三通气孔631进入到管状连接件63内部。
位于烟支容纳部3内流通的气流可从管状连接件63外表面进入到管状连接件63内部。本实施例中,当烟支4位于第二相对位置时,烟支上的通风孔42位于管状连接件63内部,这样气流从通过管状连接件63上的第三通风孔631进入到通风孔42内部。对于外围式加热烟具,烟支容纳腔33与烟支4之间更加贴合,从而提高加热效果,且烟支容纳腔33与烟支4之间也缝隙较小,气流经过缝隙阻力大,从而在缝隙中流通的气流较小。这是因为烟支容纳腔33的内壁具有加热功能,内壁附近温度较高,若有较多的气流通过上述缝隙在烟支4和烟支容纳腔33之间流动最终会到达口腔中,会导致进入到口腔中的温度过高。本实施例在烟支容纳部3和烟支容纳腔33之间存在抽吸气流的流通空间,这样在烟支位于第二相对位置时,就会有充足的气流通过烟支容纳部3和烟支容纳腔33之间的流通空间,再经过管状连接件63进入到烟支通风孔42中,起到增加气流量、降低烟气温度的作用。
另外,本实用新型提供一种新的抽吸检测的方式,具体为烟支抽吸行为检测方法,结合图3-11,采用到上述各实施例中的烟支加热用烟具20以及上述带有通风孔42的烟支4对烟支抽吸行为进行检测,该方法包括以下步骤:
检测所述烟支在所述第一相对位置时的抽吸行为,获得第一抽吸气体流量p1;检测相同种类的烟支在所述第二相对位置时的抽吸行为,获得第二抽吸气体流量p2;
根据所述第一抽吸气体流量p1和所述第二抽吸气体流量p2计算烟支通风稀释率r,其中r=1-p1/p2。
将烟支4设置为相对于烟支容纳部3处于第一相对位置时,抽吸行为检测装置5检测到的为仅通过烟支4的烟草部分并被加热的气流量,记为p1,通过通风孔42进入到口腔中的外部空气并不会被检测到。将烟支4设置为相对于烟支容纳部处于第二相对位置时,抽吸行为检测装置5检测到的是全部到达口腔中的气流量,包括通过通风孔42进入到口腔中的气流量,在第二相对位置检测得到的气流量记为p2。
通过改变同一种烟支的不同加热位置,分别检测通风孔在烟具外部和烟具内部两种状态下气流流量,同一烟支同一种抽吸状态下在第二相对位置时检测到的气流会比第一相对位置检测到的大。p1/p2的比值相当于仅通过烟草部分并被加热的气流量占口腔中总气流量的占比,记为t。而计算1-t,获得的值就是通过烟支4上通风孔42的稀释率r。
通过计算稀释率r,能够了解烟支4上通风孔42对于抽吸气流的稀释大小。同一用户不同的抽吸速率,或者不同用户具有不同的抽吸方式,这样烟支4上通风孔42的稀释作用也不相同。通过检测并计算稀释率r能够探究烟支通风孔42的稀释作用,而对于不同抽吸方式获得不同的稀释率,又能够探究不同抽吸方式对于稀释作用的改变,为后期烟支抽吸行为与气流量,以及用户每口抽吸中成分浓度的探究提供数据支撑。
若将烟具设置为非密封结构,通过烟具的非密封结构降温,例如将上述开口31与烟支4设置为非密封的状态,这样流入的气流会不可控,无法准确获得气流流量增长率。相比而言,烟支4设置通气孔42的方式让气体流量变化变得更加可控。并且采用密封烟具20同时设置通风孔42的方式,能够准确地研究烟支通风孔42对于气流量和稀释率的影响。
上述气体流量可以是用户单口抽吸的气流量,也可以是整个抽烟结束后的总的抽吸流量。
另外,采用变化烟支4加热位置的方式能够获得更为丰富的数据以供研究。当烟支4放置在上述第一相对位置时,利用抽吸行为检测装置检测到的数据可以为烟气释放量、人体暴露量等科学研究提供依据;当烟支4放置在上述第二相对位置时,利用抽吸行为检测装置检测到的数据可以为烟支受热部内的流体力学、传热传质量效关系等科学研究提供数据支撑。
进一步地,上述烟支抽吸行为检测方法包括:统计多位用户的所述第一抽吸气体流量p1,形成第一数据集,统计多位用户的所述第二抽吸气体流量p2,形成第二数据集;根据所述第一数据集和所述第二数据集计算烟支通风稀释率r的范围。本实施例的检测方法会准备两种烟具,第一种烟具使得烟支4处于第一相对位置,第二种烟具使得烟支4处于第二相对位置,将第一种烟具和第二种烟具分别让不同的用户使用,或者两类抽吸行为结果,即上述的第一数据集和第二数据集。
不同用户的抽吸行为不同,获得多种第一抽吸气体流量p1和第二抽吸气体流量p2的数据,统计两种检测方式获得的数据,能够了解通过烟支气流和到达口腔的总气流的两种数据的范围。第一抽吸气体流量p1和第二抽吸气体流量p2分别为一个范围值,这样通过r=1-p1/p2的计算,就能获得稀释率r的范围值,从而能够研究稀释作用的范围区间。例如,p1范围的最大值与p2范围的最小值之间的比值来探究稀释率r的最大值,p1范围的最小值与p2范围的最大值之间的比值来探究稀释率r的最小值。
虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式,已经对本实用新型进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (18)
1.一种烟具,用于加热烟支供用户抽吸使用,其特征在于,包括:
烟支容纳部:具有开口,烟支从所述开口沿第一方向插入所述烟支容纳部,所述烟支的嘴端位于所述烟支容纳部的外部,所述烟支与所述开口密封连接;
抽吸流通总路径和进气口:所述抽吸流通总路径用于流通所述烟具内的到达烟支嘴端的总抽吸气流,所述总抽吸气流全部源自所述进气口;
抽吸行为检测装置:位于所述抽吸流通总路径上,用于检测所述总抽吸气流,获得抽吸行为参数数据。
2.如权利要求1所述的烟具,其特征在于,所述抽吸行为检测装置包括气流导管、压差流量计和节流元件,其中,
所述节流元件位于所述气流导管内,将所述气流导管分隔成沿所述第一方向分布的第一腔室和第二腔室,所述总抽吸气流可从所述第一腔室穿过所述节流元件流经所述第二腔室;所述压差流量计分别与所述第一腔室和所述第二腔室连通,用于检测所述第一腔室和所述第二腔室的压差。
3.如权利要求2所述的烟具,其特征在于,所述节流元件为孔板或者文丘里管。
4.如权利要求2所述的烟具,其特征在于,所述节流元件的孔径与所述气流导管的管内径比值为0.25-0.31。
5.如权利要求4所述的烟具,其特征在于,所述节流元件最小孔径范围为1mm-2.5mm。
6.如权利要求1所述的烟具,其特征在于,所述烟具还包括单向阀,所述单向阀位于所述抽吸流通总路径上,用于控制气流仅从所述进气口流向所述烟支嘴端。
7.如权利要求1所述的烟具,其特征在于,所述烟支容纳部包括壳体和位于所述壳体内部的烟支容纳腔,所述壳体具有所述开口,所述烟支容纳腔具有烟支插入端口,其中,
沿所述第一方向,所述开口和所述烟支插入端口对接连通,所述开口和所述烟支插入端口之间设有密封垫片。
8.如权利要求7所述的烟具,其特征在于,所述密封垫片具有通孔,所述通孔与所述开口和所述烟支插入端口对接连通,所述通孔的尺寸小于所述开口。
9.如权利要求7所述的烟具,其特征在于,所述壳体还包括对接管,所述对接管自所述开口沿所述第一方向延伸,所述烟支插入端口嵌入所述对接管。
10.如权利要求9所述的烟具,其特征在于,所述烟支插入端口具有一圈外缘,所述外缘具有延伸面和抵接面,所述延伸面自所述烟支插入端口延伸并与所述第一方向垂直,所述抵接面自所述延伸面沿所述第一方向延伸,并与所述对接管的内壁贴合。
11.如权利要求7所述的烟具,其特征在于,所述烟具还包括雾化组件,所述雾化组件包括加热件容纳腔和加热件,所述加热件容纳腔具有沿所述第一方向相对的后端和前端,所述后端远离所述开口,所述前端敞口朝向所述开口,所述加热件自所述后端沿第二方向穿入所述加热件容纳腔;
所述烟支容纳腔具有沿所述第一方向远离所述烟支插入端口的底端,所述加热件自所述底端沿所述第二方向穿入所述烟支容纳腔内部,所述底端自所述前端嵌入所述加热件容纳腔,所述第二方向与所述第一方向相反。
12.如权利要求11所述的烟具,其特征在于,所述加热件与所述后端密封连接,所述底端具有第一通气孔,所述烟支容纳腔的外周壁与所述加热件容纳腔内壁之间具有间隙,以供所述总抽吸气流从所述前端流入所述间隙,并经过所述第一通气孔进入所述烟支内部。
13.如权利要求12所述的烟具,其特征在于,所述烟具还包括沿所述第一方向与所述烟支容纳部对接的主体部,所述主体部包括主体外壳和位于主体外壳内的电源,所述主体外壳包括:与所述烟支容纳部对接的对接端和所述进气口,所述雾化组件固定于所述对接端,所述对接端的端面上设有与所述进气口和间隙连通的第二通气孔。
14.如权利要求13所述的烟具,其特征在于,所述壳体与所述主体外壳对接的连接处设有密封圈。
15.如权利要求7所述的烟具,其特征在于,所述烟具还包括雾化组件,所述烟支容纳腔作为所述雾化组件,用于对所述烟支进行加热,沿所述第一方向所述烟支容纳腔和所述密封垫片之间还设有管状连接件,所述管状连接件分别与所述密封垫片和所述烟支容纳腔连通。
16.如权利要求15所述的烟具,其特征在于,所述管状连接件的外周壁上设有第三通气孔,位于烟具内的抽吸气流可通过所述第三通气孔流入所述管状连接件内。
17.如权利要求1-16任一项所述的烟具,其特征在于,所述烟支的外壁上具有连通至烟支内部的通风孔,所述烟支相对于所述烟支容纳部具有第一相对位置和第二相对位置,在所述第一相对位置,所述通风孔位于所述烟支容纳部外部,在所述第二相对位置,所述通风孔位于所述烟支容纳部内部。
18.如权利要求15所述的烟具,其特征在于,所述烟支容纳部包括壳体和位于所述壳体内部的烟支容纳腔,所述烟支容纳腔具有底端,所述烟支与所述底端抵接,其中,所述烟具具有两种,烟支嵌入第一种所述烟具时相对于所述烟支容纳部具有第一相对位置,烟支嵌入第二种所述烟具时相对于所述烟支容纳部具有第二相对位置,第一种所述烟具中烟支容纳腔的长度小于第二种所述烟具中烟支容纳腔的长度。
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