Курительная машина
Настоящее изобретение относится к курительной машине, а именно к многопортовой курительной машине, и к способу анализа аэрозоля, сгенерированного несколькими курительными изделиями. Модульная курительная система содержит модуль вращающегося устройства, содержащий по существу кольцевое вращающееся устройство, и несколько портов для курительных изделий для размещения курительных изделий, и несколько портов анализа, при этом вращающееся устройство имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, радиально отдаленную от внутренней поверхности, в котором на вращающемся устройстве определены несколько каналов одинакового размера для потока аэрозоля, при этом каждый канал для потока аэрозоля проходит радиально через вращающееся устройство между портом для курительного изделия, расположенным на внутренней поверхности вращающегося устройства, и портом анализа, расположенным на внешней поверхности вращающегося устройства, и по меньшей мере один модуль анализа аэрозоля, расположенный радиально снаружи от внешней поверхности вращающегося устройства и выполненный с возможностью соединения с портом анализа для анализа аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, соединенным с портом для курительного изделия. Техническим результатом изобретения является создание курительной машины, позволяющей анализировать и собирать дым от различных типов курительных изделий для различных типов анализа. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к курительной машине, а именно, к многопортовой курительной машине, и к способу анализа аэрозоля, сгенерированного несколькими курительными изделиями.
В области техники хорошо известны многопортовые курительные машины для сбора и анализа составляющих табачного дыма, полученного от нескольких сигарет или других курительных изделий, при контролируемых условиях курения. При использовании конец, подносимый ко рту, сигарет размещен в держателях, соединенных с курительными портами на машине, и воздух втягивается через зажженные сигареты с равными промежутками времени с использованием одного или более газовых шприцов или насосов, механически приводимых в действие. Частицы и составляющие парообразной фазы вдыхаемого табачного дыма, втягиваемого через сигареты, собираются с использованием одной или более систем улавливания, таких как, например, фильтры из стекловолокна (типа Cambridge), импинджеры и мешки для сбора газа, и затем анализируются для определения, например, выработки смолы, никотина и монооксида углерода.
Известны два обычных типа многопортовых курительных машин: линейные курительные машины и ротационные курительные машины.
В линейных курительных машинах, например линейной курительной машине LM450, выпускаемой фирмой Borgwaldt KC в Гамбурге, Германия, каждый курительный порт соединен с отдельным шприцем или насосом, который втягивает воздух через сигарету, расположенную в держателе, соединенном с этим курительным портом. При использовании вдыхаемый дым втягивается одновременно через каждую сигарету и собирается отдельно, т. е. вдыхаемый дым собирается отдельно через курительный порт.
В ротационных курительных машинах, например ротационной курительной машине RM200A, выпускаемой фирмой Borgwaldt KC в Гамбурге, Германия, курительные порты установлены в головной части, т. е. повернуты относительно одного неподвижного шприца или насоса, который втягивает воздух через сигареты, расположенные в держателях, соединенных по очереди с курительными портами. При использовании вдыхаемый дым последовательно через каждую сигарету, собирается суммарно.
За счет обеспечения сбора образца накапливаемого вдыхаемого дыма от большого количества курительных изделий ротационные курительные машины преимущественно генерируют за короткий период времени полноценную матрицу дыма.
В области техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табачный материал нагревается для образования аэрозоля, который вдыхает потребитель, а не сгорает для образования дыма. В одном известном типе нагреваемого курительного изделия аэрозоль получают путем передачи тепла от горючего топливного элемента или источника тепла к физически отделенному табачному материалу, который может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно топливного элемента. В другом типе нагреваемого курительного изделия табачный материал нагревается одним или более электрическими нагревательными элементами для получения аэрозоля.
Необходимо предоставить курительную машину, которая обеспечит возможность сбора и анализа дыма от разных типов курительных изделий, и проведение разных типов анализа. Необходимо также предоставить курительную машину, которая сможет работать как в “линейном” режиме, т. е. режиме, в котором аэрозоль собирается через одно курительное изделие, так и в “ротационном” режиме, т. е. режиме, в котором аэрозоль может быть собран суммарно для нескольких курительных изделий и в котором длина пути аэрозоля между каждым курительным изделием и уловителем или анализатором является одинаковой.
В первом аспекте предусматривается модульная курительная система, содержащая:
вращающийся модуль, содержащий по существу кольцевое вращающееся устройство, несколько портов для курительных изделий для размещения курительных изделий, и несколько портов анализа, при этом вращающееся устройство имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, радиально отдаленную от внутренней поверхности, в котором на вращающемся устройстве определены несколько каналов одинакового размера для потока аэрозоля, при этом каждый канал для потока аэрозоля проходит радиально через вращающееся устройство между портом для курительного изделия, расположенным на внутренней поверхности вращающегося устройства, и портом анализа, расположенным на внешней поверхности вращающегося устройства, и по меньшей мере один модуль анализа аэрозоля, расположенный радиально снаружи от внешней поверхности вращающегося устройства и выполненный с возможностью соединения с портом анализа для анализа аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, соединенным с портом для курительного изделия.
Модульная курительная система предлагает преимущество в том, что модуль анализа аэрозоля может быть образован в качестве отделяемого модуля от вращающегося модуля. Это обеспечивает соединение разных модулей анализа с портом анализа и снятие для технического обслуживания и проверки. За счет обеспечения порта или портов анализа на внешней поверхности вращающегося устройства, модуль или модули анализа могут быть легко доступными как во время работы, так и во время настройки системы. И для нескольких модулей анализа предоставлено достаточно пространства.
В данном контексте термин “кольцевое вращающееся устройство” не ограничивается вращающимся устройством, имеющим круглое поперечное сечение, и может иметь любое поперечное сечение, такое как стандартное многоугольное поперечное сечение.
Курительным изделием может быть любое курительное изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, т. е. выполненное с возможностью высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Курительным изделием может быть негорючее курительное изделие или может быть горючее курительное изделие. Негорючее курительное изделие высвобождает летучие соединения, не сжигая субстрат, образующий аэрозоль, например, путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль, или путем химической реакции, или путем механического воздействия на субстрат, образующий аэрозоль. Горючее курительное изделие высвобождает аэрозоль путем непосредственного сжигания субстрата, образующего аэрозоль, например, как в случае с обычной сигаретой. В этом контексте аэрозоль означает распределение твердых частиц или жидких капель или комбинаций твердых частиц и капель жидкости в газе. Аэрозоль может быть видимым или невидимым. Аэрозоль может содержать пары веществ, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми, а также твердые частицы или капли жидкости или комбинации твердых частиц и капель жидкости.
Преимущественно модульная курительная система дополнительно содержит: первый модуль анализа аэрозоля, выполненный с возможностью соединения с первым портом анализа, при этом первый порт анализа связан с первым портом для курительного изделия через первый канал для потока аэрозоля, и второй модуль анализа аэрозоля, выполненный с возможностью соединения со вторым портом анализа, при этом второй порт анализа связан со вторым портом для курительного изделия через второй канал для потока аэрозоля, в котором путь потока аэрозоля между первым портом для курительного изделия и первым модулем анализа той же длины, что и путь потока аэрозоля между вторым портом для курительного изделия и вторым модулем анализа.
Модульная курительная система может дополнительно содержать несколько модулей анализа аэрозоля, при этом каждый из нескольких модулей анализа аэрозоля выполнен с возможностью соединения с портом анализа, при этом путь потока аэрозоля между каждым из нескольких портов анализа аэрозоля и соединенным портом анализа по существу одинакового размера.
За счет обеспечения одинаковой длины пути потока для каждого курительного модуля результаты анализа, проведенного от разных портов для курительных изделий, можно сравнить в установленном порядке без необходимости какой-либо проверки результатов.
Преимущественно, модульная курительная система выполнена с возможностью работы или в линейном, или в ротационном режиме курения, при этом при работе как в линейном, так и в ротационном режимах курения путь потока аэрозоля имеет одинаковую длину. Это обеспечивает преимущество в том, что результаты анализа, полученные в разных режимах курения, можно сравнить в установленном порядке. В этом контексте “линейный” режим представляет собой режим, в котором аэрозоль анализируется через порт для курительного изделия, а “ротационный” режим представляет собой режим, в котором аэрозоль собирается суммарно для нескольких портов для курительных изделий.
Модульная курительная система может содержать по меньшей мере два разных типа модуля анализа аэрозоля для проведения по меньшей мере двух разных типов анализа аэрозоля. В настоящее время должны быть выполнены несколько разных типов анализа для получения полных характеристик и оценки курительного изделия. Предоставление модульной системы, в которой могут быть использованы разные модули анализа, сокращает расходы, связанные с необходимостью в нескольких курительных машинах, относительно первоначального вложения, технического обслуживания и обучения пользователей. Предоставление модульной системы, в которой могут быть использованы разные модули анализа, также обеспечивает гибкость в соответствии с конкретными требованиями пользователя по отношению к разным типам курительного изделия.
Можно использовать несколько разных типов модуля анализа. Требуемые составляющие в аэрозоле определят необходимый модуль или комбинацию модулей. Также в области техники известны разные методы и устройства для измерения конкретных составляющих аэрозоля или свойств аэрозоля в целом. Далее представлены примеры модулей анализа, которые могут быть использованы по отдельности или в сочетании. Однако при необходимости могут быть использованы другие модули анализа.
-модуль анализа для ручного или автоматического определения общего количества твердых частиц (TPM) с или без автоматического извлечения фильтра;
-модуль анализа для анализа дыма в целом (например, охлаждающий уловитель);
-импинджер для образования пузырьков аэрозоля в жидкости; и/или
-модуль непрерывного анализа затяжки за затяжкой для одной или более конкретных составляющих, такой как монооксид углерода.
Внутренняя поверхность вращающегося устройства может быть расположена внутри первой области, которая отделена уплотнением от внешней поверхности вращающегося устройства, так чтобы второй аэрозоль, сгенерированный путем курения курительного изделия, которое соединено с портом для курительного изделия, был удержан внутри первой области. Это может обеспечить преимущественную рабочую среду для некоторых пользователей. Далее, второй аэрозоль, удерживаемый внутри первой области, может быть перенесен во второй модуль анализа аэрозоля для анализа.
Вращающееся устройство может содержать первое кольцо и второе кольцо, при этом первое кольцо определяет внутреннюю поверхность вращающегося устройства и имеет несколько каналов, проходящих радиально через первое кольцо между внутренней поверхностью и внешней поверхностью первого кольца, при этом внешнее кольцо определяет внешнюю поверхность вращающегося устройства и имеет несколько каналов, проходящих радиально через второе кольцо между внутренней поверхностью второго кольца и внешней поверхностью, при этом несколько каналов, образованных в первом кольце, выполнены с возможностью расположения так, чтобы перекрывать несколько каналов, образованных во втором кольце, для образования каналов для потока аэрозоля.
Как первое кольцо, так и второе кольцо могут быть неподвижными, так чтобы каждый порт для курительного изделия, расположенный на внутренней поверхности вращающегося устройства был связан с соответствующим портом анализа, расположенным на внешней поверхности вращающегося устройства.
Альтернативно первое кольцо может быть выполнено с возможностью вращения относительно второго кольца, так чтобы каждый порт для курительного изделия, расположенный на внутренней поверхности вращающегося устройства, мог быть связан с любым из нескольких портов анализа, расположенных на внешней поверхности вращающегося устройства.
Модульная курительная система может дополнительно содержать дополнительные компоненты, которые могут быть известны в данной области техники, предоставленные в качестве взаимозаменяемых модулей в дополнение к вращающемуся устройству и модулям анализа. Например, система может содержать один или более из следующего: модуль передачи, модуль хранения, загрузочный модуль продукта, модуль воспламенения продукта, модуль выталкивания продукта, модуль уборки мусора, модуль снабжения технологических сред, модуль побочного потока, конфигурационный модуль, модуль базы данных, модуль передачи данных, модуль автоматического управления и контроля, ГИП модуль, защитный модуль машины, перегрузочный модуль, модуль обращения с устройством, модуль насоса и модуль разбавления. Каждый модуль настроен и проверен касаемо диапазона и ряда параметров приложения. После того как необходимые модули собраны, курительная система может проводить комплексное тестирование сборки со всеми параметрами для каждого модуля, определенного и установленного до комплексного тестирования сборки (за исключением параметров, определенных конфигурационным модулем, если этот модуль используется).
Модульная курительная система может содержать средство всасывания для втягивания аэрозоля через порт анализа и в модуль анализа. Средство всасывания может быть предоставлено в качестве части модуля анализа или может быть предоставлено в качестве отдельного модуля. Средством всасывания может быть газовый шприц или насос.
Во втором аспекте предусматривается способ анализа аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, включающий этапы: размещения конца, подносимого ко рту, курительного изделия в порт для курительного изделия, расположенный на внутренней поверхности кольцевого вращающегося устройства в курительной машине, так чтобы курительное изделие проходило радиально внутрь от вращающегося устройства, втягивания аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, через радиально проходящий канал, образованный во вращающемся устройстве, и в первый модуль анализа, расположенный на внешней поверхности вращающегося устройства, при этом внутренняя поверхность вращающегося устройства вращается относительно внешней поверхности вращающегося устройства, и втягивания аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, через радиально проходящий канал, образованный во вращающемся устройстве, и во второй модуль анализа, расположенный на внешней поверхности вращающегося устройства, при этом второй модуль анализа выполняет разный анализ по отношению к первому модулю анализа.
Способ может быть выполнен на устройстве в соответствии с первым аспектом.
В третьем аспекте предусматривается способ одновременного анализа аэрозоля, сгенерированного несколькими курительными изделиями, включающий этапы размещения конца, подносимого ко рту, каждого из нескольких курительных изделий в один из нескольких портов для курительных изделий, расположенных на внутренней поверхности кольцевого вращающегося устройства в курительной машине, так чтобы каждое из нескольких курительных изделий проходило радиально внутрь от вращающегося устройства, и втягивания аэрозоля, сгенерированного каждым из нескольких курительных изделий, по пути потока аэрозоля и в один из соответствующих нескольких модулей анализа, расположенный на внешней поверхности вращающегося устройства, при этом путь потока аэрозоля между каждым из нескольких курительных изделий и его соответствующим модулем анализа одинакового размера.
Модули анализа могут быть одинаковыми относительно друг друга или разными относительно друг друга.
Должно быть понятно, что признаки, описанные по отношению к одному аспекту, могут быть в равной степени применимы и к другому аспекту изобретения.
Ниже, исключительно в качестве примера, описаны конкретные варианты осуществления изобретения со ссылкой на фигуры, на которых:
на фиг. 1 представлен схематический вид в перспективе многопортового модуля вращающегося устройства для модульной курительной системы;
на фиг. 2 представлен схематический вид в перспективе модуля вращающегося устройства по фиг. 1, отображающий два концентрических кольца, образующих часть модуля вращающегося устройства;
на фиг. 3 представлен вид в поперечном разрезе, отображающий канал для потока аэрозоля, образованный через участок модуля вращающегося устройства;
на фиг. 4 представлен a вид в поперечном разрезе вращающегося устройства по фиг. 1, показывающий две модели анализа, соединенные с модулем вращающегося устройства;
на фиг. 5 представлен схематический вид сверху участка модульной курительной машины, отображающий модуль вращающегося устройства, соединенный с несколькими модулями анализа;
на фиг. 6 представлен вид в поперечном разрезе участка модульной курительной машины, показывающий модуль вращающегося устройства и опорный модуль для поддержки электрически управляемых курительных устройств;
на фиг. 7 представлен вид в поперечном разрезе участка модульной курительной машины, показывающий модуль вращающегося устройства, имеющий уплотненную внутреннюю область для сбора второго дыма во время работы модульной курительной системы; и
на фиг. 8 представлен схематический вид модульной курительной системы, включающей модуль вращающегося устройства.
На фиг. 1 показан модуль 10 вращающегося устройства для модульной курительной системы. Модуль 10 вращающегося устройства содержит два концентрических кольца, снабженных отверстиями; внутреннее кольцо 12 и внешнее кольцо 14. Внутреннее кольцо определяет внутреннюю поверхность 13, и внешнее кольцо определяет внешнюю поверхность 15, которая радиально отдалена от внутренней поверхности 13. На внутренней поверхности 13 расположены несколько портов 20 для курительных изделий. На внешней поверхности 15 расположены несколько портов 30 анализа. Несмотря на то, что может быть предусмотрено любое количество портов анализа в зависимости от размера вращающегося устройства, было обнаружено, что количество портов от 8 до 24 является достаточным. Каждый из портов 20 для курительного изделия выполнен с возможностью размещения курительного изделия 40 так, чтобы при работе, вдыхаемый дым, сгенерированный курительным изделием 40, втягивался в порт 20 для курительного изделия.
На фиг. 2 и 3 показаны дополнительные детали модуля 10 вращающегося устройства. На фиг. 2 внешнее кольцо 14 отображено отделенным от внутреннего кольца 12. Радиально проходящие каналы 51 проходят через внутреннее кольцо 12 между внутренней поверхностью 13 и внешней поверхностью внутреннего кольца 18. Подобным образом радиально проходящие каналы 52 проходят через внешнее кольцо между внутренней поверхностью внешнего кольца 19 и внешней поверхностью 15. Внешняя поверхность внутреннего кольца 18 и внутренняя поверхность внешнего кольца 19 в случае сборки модуля вращающегося устройства находятся в зацеплении с возможностью скольжения, так чтобы внутреннее кольцо могло вращаться относительно внешнего кольца. Радиально проходящие каналы, образованные через внутреннее кольцо 51, расположены так, чтобы они могли перекрываться радиально проходящими каналами через внешнее кольцо 52, образуя таким образом каналы 55 для потока аэрозоля, которые проходят радиально как через внутреннее, так и через внешнее кольца модуля 10 вращающегося устройства. При полной сборке каналы 55 для потока аэрозоля проходят радиально через модуль 10 вращающегося устройства между портом 20 для курительного изделия и портом 30 анализа, так чтобы аэрозоль, сгенерированный курительным изделием 40, размещенным внутри порта 20 для курительного изделия, мог втягиваться через канал 55 для потока аэрозоля и в модуль 100 анализа, соединенный с портом 30 анализа.
На фиг. 3 предоставлен вид в поперечном разрезе канала 55 для потока аэрозоля. На этой фигуре можно увидеть, что порт 20 для курительного изделия имеет определенный размер для размещения конца 41, подносимого ко рту, курительного изделия 40. Порт 20 курительного изделия может содержать лабиринтное уплотнение для уплотнения вокруг курительного изделия 40. Аэрозоль, сгенерированный курительным изделием 40, может втягиваться через канал 55 для потока аэрозоля, образованный в модуле вращающегося устройства, и проходить в модуль анализа, или любой другой модуль, прикрепленный к порту 30 анализа или соединенный с ним.
Курительным изделием может быть обычная сигарета или другое средство для генерирования аэрозоля, такое как нагреваемая сигарета.
Преимуществом модульной курительной системы, как описано в данном документе, является возможность одновременно размещать более чем один модуль анализа аэрозоля внутри системы, так чтобы путь потока аэрозоля между курительным изделием 40 и модулем 100, 110 анализа был минимальной длины и по существу одинаковых размеров с другими путями потока аэрозоля.
Может быть желательным размещение модуля анализа аэрозоля так близко, насколько это возможно, к курительному изделию в курительной машине для того, чтобы размещать аэрозоль на коротком расстоянии после того, как он выходит из курительного изделия. Аэрозоль, такой как дым, тот, что втягивается из курительного изделия, может быть изменен, если он проходит долгий или извилистый путь потока аэрозоля. Следовательно, сложно получить точные результаты с использованием машин анализа, расположенных на расстоянии от устройства, генерирующего аэрозоль, такого как курительное изделие. В стандартных курительных машинах порты для курительных изделий расположены на наружной поверхности вращающегося устройства, а порты для переноса аэрозоля к одному или более блокам анализа расположены радиально внутри портов для курительных изделий. Таким образом, не предоставлено место для блоков анализа и нет необходимости в переносе аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, в соответственные блоки анализа.
За счет расположения больше одного модуля 100, 110 анализа по окружности модуля вращающегося устройства становится возможным обеспечение того, чтобы путь потока аэрозоля между портом для курительного изделия и модулем 100, 110 анализа был одинакового размера. На фиг. 4 отображен модуль вращающегося устройства, как описано выше, который соединен с первым модулем 100 анализа и вторым модулем 110 анализа. Первый и второй модули анализа анализируют разные аспекты аэрозоля, сгенерированного курительным изделием 40. Расположение соответственных модулей анализа в положении радиально снаружи модуля 10 вращающегося устройства обеспечивает по существу одинаковый размер пути потока аэрозоля относительно каждого модуля анализа. Более того, предоставлено достаточно пространства для доступа к каждому модулю анализа как во время сборки и разборки системы, так и по время работы системы.
Внутреннее кольцо 12 содержит поворотное средство, обеспечивающее его вращение по отношению к внешнему кольцу 14, которое является неподвижным. Каналы 51, образованные через внутреннее кольцо 12, могут быть последовательно выровнены с каналами 52, образованными через неподвижное внешнее кольцо 14. Таким образом несколькими модулями анализа может быть проанализировано любое одно курительное изделие 40, при этом каждый модуль анализа соединен с разным портом 30 анализа. Также несколько курительных изделий могут быть проанализированы одним модулем анализа, соответствующим режиму вращения работы.
На фиг. 5 представлен вид сверху модуля вращающегося устройства, соединенного с несколькими модулями анализа. В варианте осуществления, отображенном на фиг. 5, каждое из нескольких курительных изделий может быть одновременно проанализировано модулем анализа. Каждый из модулей анализа может выполнять такой же тип анализа, или каждый модуль анализа может анализировать разный аспект аэрозоля, сгенерированного курительным изделием. Система может работать в линейном режиме, в котором каждый модуль анализа выполнен для анализа отдельных курительных изделий, или в ротационном режиме, в котором каждый модуль анализа выполнен для анализа аэрозоля, собранного из нескольких курительных изделий, одновременно вращающихся так, чтобы выравниваться с модулем анализа.
Может быть предусмотрен любой подходящий привод вращения (не показан), такой как шаговый двигатель или серводвигатель, и для обеспечения правильного выравнивания внутренних и внешних колец 12, 14 может быть использован любой подходящий механизм управления и переключения.
Курительные изделия в виде обычных сигарет или нагреваемых сигарет с неотделимым горючим источником теплоты могут в целях удобства быть самоподдерживающимися при вставке в порты для курительных изделий. Таким образом, такие курительные изделия являются полностью поддерживаемыми при размещении их соответственных концов, подносимых ко рту, в портах для курительных изделий. Другие типы курительного изделия, например электрически нагреваемые курительные изделия или электрически управляемые изделия, генерирующие аэрозоль, могут нуждаться в дополнительном поддерживающем средстве, которое может быть обеспечено опорным модулем.
На фиг. 6 показан вариант осуществления модульной курительной системы, дополнительно содержащей опорный модуль 160, имеющий кольцевую опору 165 для поддерживания курительных устройств 161 в таком положении, чтобы конец, подносимый ко рту, устройств мог быть размещен в портах для курительного изделия модуля вращающегося устройства, как описано выше.
Поскольку выше был описан анализ генераторов вдыхаемого дыма на основе курительного изделия, желательно также анализировать второй или побочный поток дыма, втянутый из курительного изделия во время процесса курения. В обычных курительных машинах сложно точно обнаружить побочный поток дыма, втянутого из курительного изделия, выкуриваемого в курительной машине. Вероятно, преимущество варианта осуществления изобретения, который показан на фиг. 7, может обеспечить эффективное восстановление побочного потока дыма.
Стенки 200, проходящие от неподвижного внешнего кольца 14 модуля вращающегося устройства, заключают уплотненную область 210, охватывающую внутреннее кольцо 12, выполненное с возможностью вращения, модуля вращающегося устройства. Курительные изделия, помещенные в модуль вращающегося устройства, проходят модуль радиально внутрь от внутреннего кольца 12 и являются, таким образом, заключающимися в уплотненной области 210 во время работы модульной курительной машины. За счет уплотнения этой внутренней области возможно извлечение любого побочного потока дыма, сгенерированного курительными изделиями во время работы курительной машины с использованием побочного модуля, и анализ любого такого побочного потока дыма, который был извлечен, например, в дополнительном модуле 250 анализа. Таким образом, модульная курительная система, как описано в данном документе, может быть выполнена с возможностью одновременного анализа как вдыхаемого дыма, так и побочного потока дыма, сгенерированных несколькими курительными изделиями. Уплотнение внутренней области от оператора может также обеспечить преимущественную рабочую среду для некоторых пользователей.
Могут предусматриваться дополнительные компоненты курительной системы для создания полностью автоматизированной работы системы. Эти компоненты могут быть предусмотрены в качестве дополнительных модулей. На фиг. 8 представлена блок-схема возможных дополнительных модулей, которые могут быть использованы в различных сочетаниях.
Вращающееся устройство 10 поворачивается модулем 150 передачи. Модуль передачи может представлять собой пошаговый двигатель или серводвигатель, который поворачивает внутреннее кольцо 12. Модуль передачи управляется модулем 410 автоматического управления и контроля. Модуль автоматического управления и контроля включает программируемый логический контроллер или микропроцессорное программное средство выполнения. Другим модулем управления является конфигурационный модуль, который содержит выполнение программного обеспечения на микропроцессоре для осуществления автоматической конфигурации системы.
Модули 100, 110 анализа отображены вместе с другими модулями на внешней стороне вращающегося устройства. Модуль 120 насоса используется для втягивания воздуха через курительное изделие. Модуль насоса может содержать одноступенчатый поршень или двухступенчатый поршень для достижения непрерывного курения. Модуль насоса управляется модулем автоматического управления и контроля для обеспечения необходимого профиля затяжки. Модуль 130 разбавления используется для разбавления непрерывного потока аэрозоля для достижения конечной концентрации. Разбавление может быть достигнуто за один этап или несколько этапов. Модуль 140 уборки мусора собирает побочные продукты при анализе.
На внутренней стороне вращающегося устройства предусмотрены несколько дополнительных модулей, которые могут быть использованы. Эти модули также управляются модулем 410 автоматического управления и контроля. Модуль 320 воспламенения зажигает курительное изделие в соответствии с протоколом зажигания. Зажигание может быть выполнено, когда курительное изделие находится на вращающемся устройстве или может быть выполнено до загрузки курительного изделия на вращающееся устройство. В зависимости от типа курительного изделия могут быть использованы разные способы зажигания. Загрузочный модуль 310 загружает курительное изделие на вращающееся устройство. Курительным изделием может быть сигарета, или электронное курительное устройство, или курительное устройство с сигаретой. Перегрузочный модуль 300 переносит курительное изделие из модуля обращения или воспламенения продукта в загрузочный модуль 310. Для курительных изделий многократного использования перегрузочный модуль 300 может также перемещать курительное изделие назад к модулю обращения с устройством после использования. Модуль 360 обращения с устройством убирает курительные устройства из вращающегося устройства и может выполнять операции, такие как зарядка батареи, проверка устройства, повторное заполнение. Модуль 330 выталкивания проверяет, соблюдены ли условия выталкивания и затем выталкивает курительное изделие. Если в систему включен модуль обращения с устройством, то модуль выталкивания может выталкивать сигареты из устройств. В ином случае блок выталкивания может выталкивать курительные изделия непосредственно из курительных портов. Модуль 340 побочного потока контролирует поток воздуха вокруг курительного изделия и откачивает побочный потока дыма. Модуль 370 хранения содержит ограниченное количество курительных изделий для одного курительного действия. Курительное действие может представлять собой, начиная от курения одного курительного изделия до курения в течении нескольких часов в день для обеспечения острого, систематического или полусистематического воздействия на клетки или животных. Модуль хранения поддерживает это, обеспечивая емкость в соответствии с продолжительностью курительного действия. Модуль хранения высвобождает курительные изделия по запросу системы.
Модуль 350 уборки мусора собирает пепел от курительных изделий и собирает окурки использованных курительных изделий в контейнер для мусора.
Графический интерфейс 440 пользователя (ГИП) предоставлен для обеспечения возможности пользователю контролировать и конфигурировать систему, и просматривать данные. ГИП модулю может также быть необходимо введение пользователем пароля доступа.
Модули данных предусмотрены для записи и передачи данных курительной машины. Модуль 510 базы данных собирает данные, полученные из модулей анализа и из работы других модулей. Модуль 520 передачи данных может быть предусмотрен для автоматической передачи собранных данных или частей собранных данных на внешнюю базу данных.
Также может быть включен модуль снабжения технологических сред. Модуль снабжения технологических сред содержит центральное соединение для снабжения технологических сред сеткой распределения и регулирует технологические среды, подлежащие снабжению. Например, для сжатого воздуха им является соединительный канал с быстроразъемным соединением для соединения с сеткой, регулятор давления для установки и придерживания точного давления и линия распределения с несколькими соединительными портами. Каждый модуль, которому необходим сжатый воздух, имеет канал с быстроразъемным соединением, который соединен с блоком снабжения в случае, если на системе установлен модуль.
Также может быть использован защитный модуль. Защитный модуль содержит сертифицированное предохранительное реле, световые защитные ограждения или магнитные защелки для исключения возможности подвержения оператора риску. Защитный модуль обеспечивает остановку машины до того, как динамические характеристики машины или источник питания могут повлиять на оператора. Защитный модуль может, например, включать предохранительное реле SIRIUS 3SK1, выпускаемое компанией Siemens AG, Industry Automation Control Components and Systems Engineering, почтовый ящик 23 55, 90713 г. Фурт, Германия.
Приведенные в качестве примера варианты осуществления, описанные выше, представлены для пояснения, а не ограничения. Ввиду вышеописанных приведенных в качестве примера вариантов осуществления другие варианты осуществления, соответствующие вышеуказанным приведенным в качестве примера вариантам осуществления, будут понятны специалисту в данной области техники.
1. Модульная курительная система, содержащая:
модуль вращающегося устройства, содержащий по существу кольцевое вращающееся устройство, и несколько портов для курительных изделий для размещения курительных изделий, и несколько портов анализа, при этом вращающееся устройство имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, радиально отдаленную от внутренней поверхности, в котором на вращающемся устройстве определены несколько каналов одинакового размера для потока аэрозоля, при этом каждый канал для потока аэрозоля проходит радиально через вращающееся устройство между портом для курительного изделия, расположенным на внутренней поверхности вращающегося устройства, и портом анализа, расположенным на внешней поверхности вращающегося устройства, и
по меньшей мере один модуль анализа аэрозоля, расположенный радиально снаружи от внешней поверхности вращающегося устройства и выполненный с возможностью соединения с портом анализа для анализа аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, соединенным с портом для курительного изделия.
2. Модульная курительная система по п.1, отличающаяся тем, что содержит:
первый модуль анализа аэрозоля, выполненный с возможностью соединения с первым портом анализа, при этом первый порт анализа связан с первым портом для курительного изделия через первый канал для потока аэрозоля, и
второй модуль анализа аэрозоля, выполненный с возможностью соединения со вторым портом анализа, при этом второй порт анализа связан со вторым портом для курительного изделия через второй канал для потока аэрозоля,
при этом путь потока аэрозоля между первым портом для курительного изделия и первым модулем анализа той же длины, что и путь потока аэрозоля между вторым портом для курительного изделия и вторым модулем анализа.
3. Модульная курительная система по п.1, отличающаяся тем, что содержит несколько модулей анализа аэрозоля, при этом каждый из нескольких модулей анализа аэрозоля выполнен с возможностью соединения с портом анализа, при этом путь потока аэрозоля между каждым из нескольких портов анализа аэрозоля и соединенным портом анализа по существу одинакового размера.
4. Модульная курительная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью работы и в линейном, и в ротационном режимах курения, при этом при работе как в линейном, так и в ротационном режимах курения путь потока аэрозоля имеет одинаковую длину.
5. Модульная курительная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере два разных типа модуля анализа аэрозоля для проведения по меньшей мере двух разных типов анализа аэрозоля.
6. Модульная курительная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность вращающегося устройства расположена внутри первой области, которая отделена уплотнением от внешней поверхности вращающегося устройства так, чтобы второй аэрозоль, сгенерированный путем курения курительного изделия, которое соединено с портом для курительного изделия, был удержан внутри первой области.
7. Модульная курительная система по п.6, отличающаяся тем, что второй аэрозоль, удержанный внутри первой области, перенесен в модуль анализа со вторым аэрозолем для анализа.
8. Модульная курительная система по любому из пп.1-3, 7, отличающаяся тем, что вращающееся устройство содержит первое кольцо и второе кольцо,
при этом первое кольцо определяет внутреннюю поверхность вращающегося устройства и имеет несколько каналов, проходящих радиально через первое кольцо между внутренней поверхностью и внешней поверхностью первого кольца, при этом внешнее кольцо определяет внешнюю поверхность вращающегося устройства и имеет несколько каналов, проходящих радиально через второе кольцо между внутренней поверхностью второго кольца и внешней поверхностью, при этом несколько каналов, образованных в первом кольце, выполнены с возможностью расположения так, чтобы перекрывать несколько каналов, образованных во втором кольце, для образования каналов для потока аэрозоля.
9. Модульная курительная система по п.8, отличающаяся тем, что как первое кольцо, так и второе кольцо являются неподвижными, так чтобы каждый порт для курительного изделия, расположенный на внутренней поверхности вращающегося устройства, был связан с соответствующим портом анализа, расположенным на внешней поверхности вращающегося устройства.
10. Модульная курительная система по п.8, отличающаяся тем, что первое кольцо выполнено с возможностью вращения относительно второго кольца, так чтобы каждый порт для курительного изделия, расположенный на внутренней поверхности вращающегося устройства, мог быть связан с любым из нескольких портов анализа, расположенных на внешней поверхности вращающегося устройства.
11. Модульная курительная система по любому из пп.1-3, 7, 9, 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один модуль, выбранный из перечня, который содержит:
модуль передачи, модуль хранения, загрузочный модуль изделия, модуль воспламенения продукта, модуль выталкивания продукта, модуль уборки мусора, модуль снабжения технологической среды, модуль побочного потока, конфигурационный модуль, модуль базы данных, модуль передачи данных, модуль автоматического управления и контроля, ГИП модуль, защитный модуль машины, перегрузочный модуль, модуль обращения с устройством, модуль насоса и модуль разбавления.
12. Способ анализа аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, включающий этапы:
размещения конца, подносимого ко рту, курительного изделия в порт для курительного изделия, расположенный на внутренней поверхности кольцевого вращающегося устройства в курительной машине, так чтобы курительное изделие проходило радиально внутрь от вращающегося устройства,
втягивания аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, через радиально проходящий канал, образованный во вращающемся устройстве, и в первый модуль анализа, расположенный на внешней поверхности вращающегося устройства, при этом внутренняя поверхность вращающегося устройства вращается относительно внешней поверхности вращающегося устройства, и
втягивания аэрозоля, сгенерированного курительным изделием, через радиально проходящий канал, образованный во вращающемся устройстве, и во второй модуль анализа, расположенный на внешней поверхности вращающегося устройства, при этом второй модуль анализа выполняет разный анализ по отношению к первому модулю анализа.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что его выполняют на модульной курительной системе по п.10.
14. Способ одновременного анализа аэрозоля, сгенерированного несколькими курительными изделиями, включающий этапы размещения конца, подносимого ко рту, каждого из нескольких курительных изделий в один из нескольких портов для курительных изделий, расположенный на внутренней поверхности кольцевого вращающегося устройства в курительной машине, так чтобы каждое из нескольких курительных изделий проходило радиально внутрь от вращающегося устройства, и
втягивания аэрозоля, сгенерированного каждым из нескольких курительных изделий, по пути потока аэрозоля и в один из соответствующих нескольких модулей анализа, расположенных на внешней поверхности вращающегося устройства, при этом путь потока аэрозоля между каждым из нескольких курительных изделий и его соответствующим модулем анализа выполнен одинакового размера.
