一種收集電子霧化液煙氣的裝置製造方法
2023-09-18 21:00:00 1
一種收集電子霧化液煙氣的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種收集電子霧化液煙氣的裝置。其中，該裝置由煙氣收集裝置和控制裝置組成。煙氣收集裝置包括箱體、在箱體上設有的霧化器、與霧化器連接且在箱體上設有的第一捕集單元、與第一捕集單元連接且在箱體上設有的第二捕集單元和與第二捕集單元連接的第三捕集單元。箱體上設置有與霧化器連接的電壓調節閥，控制裝置由在箱體一側設有的配電箱和在配電箱上設有與電壓調節閥連接用於調節抽吸頻率和抽吸壓力的觸控螢幕。本實用新型具有準確和最大程度的收集電子霧化液在不同條件下霧化後產生的煙氣成分，為煙氣中成分的定性定量分析奠定基礎的效果。
【專利說明】一種收集電子霧化液煙氣的裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型屬於電子菸領域，特別涉及一種收集電子霧化液煙氣的裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展，越來越多的研究表明捲菸中含有大量對人體有害的物質，在這種情況下電子菸、尼古丁含片等菸草替代品應運而生。其中，電子菸模式得到較為普遍的應用，有研究表明，電子菸可作為戒菸的一種方法，同時電子菸還可成為捲菸的替代品。霧化器是電子菸的核心部件，對霧化器中產生煙氣的收集是安全性評估的必要手段。電子霧化液煙氣產生的原理與捲菸完全不同，霧化器是通過對發熱絲加熱對電子霧化液進行汽化產生煙氣，電子霧化液是由丙二醇、丙三醇、菸草提取物、香精香料、菸鹼等物質組成，經過發熱絲加熱霧化後產生的物質除原料外，還將因高溫裂解等化學反應產生新的物質；而捲菸的煙氣，是菸絲在高溫下燃燒及升華產生的煙氣，原理和原料都不同，產生的煙氣成分也完全不同。霧化器產生的煙氣尚未有進行系統收集分析的方法和研究成果，經過檢驗，現有對捲菸煙氣主流成分的收集方法並不適用於霧化器煙氣的收集，必須探索新的煙氣收集的方法以便能收集電子霧化液在高溫霧化時產生的未知物。為了確定霧化器霧化後產生煙氣的主流成分，填補霧化器煙氣收集的空白，特公開收集霧化器霧化後產生煙氣中主流成分的方法。另外，目前的煙氣收集裝置只能針對捲菸的煙氣進行收集，經過收集捲菸燃燒後的主流煙氣成分，不能夠適用於霧化器產生的煙氣收集標準。因此，要建立一種快速準確收集電子霧化液產生煙氣的裝置，為電子霧化液霧化產生煙氣進行安全性的評估是很有必要的。
實用新型內容
[0003]鑑於上述問題，本實用新型的目的在於提供一種準確和最大程度的收集電子霧化液在不同條件下霧化後產生的煙氣成分，為煙氣中成分的定性定量分析奠定基礎的收集電子霧化液煙氣的裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供的一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其中，該裝置由煙氣收集裝置和控制裝置組成。
[0005]煙氣收集裝置包括箱體、在箱體上設有的霧化器、與霧化器連接且在箱體上設有的第一捕集單元、與第一捕集單元連接且在箱體上設有的第二捕集單元和與第二捕集單元連接的第三捕集單元。箱體上設置有與霧化器連接的電壓調節閥，控制裝置由在箱體一側設有的配電箱和在配電箱上設有與電壓調節閥連接用於調節抽吸頻率和抽吸壓力的觸控螢幕。
[0006]在一些實施方式中，第一捕集單元是Y字型三通閥。
[0007]在一些實施方式中，第三捕集單元是加裝粒相吸附材料的圓盤型夾固裝置。
[0008]在一些實施方式中，第三捕集單元是加裝吸收煙氣氣相產物溶劑的特氏氣體洗瓶。
[0009]本實用新型的有益效果是準確和最大程度的收集電子霧化液在不同條件下霧化後產生的煙氣成分，為煙氣中成分的定性定量分析奠定基礎。由於現有技術未有收集霧化器煙氣的方法，針對捲菸煙氣的收集，其方法主要是對其中單一煙氣成分的收集，且其樣品處理過程過於複雜，不適用於霧化器主流煙氣的收集。本實用新型所採用的技術方案是通過電路控制霧化器溫度及抽吸時間，模擬人體吸菸的頻率，採用三級捕集單元霧化器煙氣的三種成分。第一捕集單元煙氣的冷凝產物，自冷卻富集於三通管道中收集該產物，第二捕集單元通過粒相吸附材料捕集未冷凝及大分子粒相產物，第三捕集單元通過特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩餘氣相產物。另外，霧化器到煙氣收集第三單元之間的通道皆為不鏽鋼通道，符合整個收集系統無汙染、易拆裝和耐用的特點，其霧化單元和收集單元是多通道獨立運行的，可實現不同條件下電子霧化液霧化產生煙氣的收集。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型的內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對實用新型作進一步詳細的說明。
[0013]如圖1-2所示，一種收集電子霧化液煙氣的裝置，該裝置由煙氣收集裝置和控制裝置組成。煙氣收集裝置包括箱體6、在箱體6上設有的霧化器1、與霧化器I連接且在箱體6上設有的第一捕集單元2、與第一捕集單元2連接且在箱體6上設有的第二捕集單元3和與第二捕集單元3連接的第三捕集單元4。箱體6上設置有與霧化器I連接的電壓調節閥，控制裝置由在箱體6 —側設有的配電箱11和在配電箱11上設有與電壓調節閥8連接用於調節抽吸頻率和抽吸壓力的觸控螢幕10。人機界面可設定不同的抽吸時間和間隔時間，動力控制單元可模擬人的抽吸習慣，對不同的抽吸頻率及抽吸深度進行相應的調節，達到收集和分析不同人群抽吸習慣產生煙氣的情況。第一捕集單元2是Y字型三通閥，第一單元是通過連接不鏽鋼通道，在霧化器I與煙氣收集第二單元之間加裝三通閥呈Y字型，三通尾部設置開關，在煙氣收集完畢後可直接打開開關接取煙氣冷凝液。第三捕集單元4是加裝粒相吸附材料的圓盤型夾固裝置。第三捕集單元4是加裝吸收煙氣氣相產物溶劑的特氏氣體洗瓶。上述三個捕集單元都是通過管道系統4連接的。另外，在箱體6上還安裝有真空壓力表7和電壓調節閥8，及單路電源開關9。整個結構是通過電壓控制霧化器I中發熱絲的溫度，使電子霧化液霧化產生煙氣，通過Y字型的第一捕集單元2收集自冷凝物，未冷凝煙氣產物通過第二捕集單元3利用粒相吸附材料吸附收集，剩餘煙氣產物通過第三捕集單元4中的氣相吸收溶劑吸收，尾氣通過電動抽吸泵排出。霧化器I是快速霧化，溫度在150-800°C可調。由於霧化器I存在不同規格，其功率及產生溫度不同，為了模擬各霧化器I不同的工作狀態，同時對極限條件下的電子霧化液產生的煙氣進行收集和分析，在發熱絲的電阻、發熱絲纏繞的長度、額定功率都達到相應的條件後，加裝可調電壓電位器，通過改變電壓進行霧化器I對電子霧化液的溫度調控，其中發熱絲和移液棉作為易損件及易汙染的構件，製作成單獨組件，可隨時進行更換。
[0014]一種收集電子霧化液煙氣的方法，具體步驟如下:(1)第一步，收集自冷凝物。在霧化器中添加一定量的電子霧化液，模擬人吸菸的頻率，通過電路控制霧化器的溫度和抽吸時間，霧化器中電子霧化液經發熱絲加熱霧化及部分裂解產生煙氣，將該煙氣自冷卻，形成冷凝液，對冷凝液進行收集。(2)第二步，捕集未冷凝及大分子粒相產物。通過粒相吸附材料，捕集未冷凝及大分子粒相產物，此部分為煙氣粒相成分。(3)第三步，通過特氏氣體洗瓶中氣相吸收溶劑吸收剩餘氣相產物。對剩餘小分子煙氣產物在通過粒相吸附材料後，利用氣相吸附溶劑進行吸收，此部分煙氣為氣相產物。
[0015]經過上述三級煙氣的捕集後，對霧化器I中的煙氣成分進行分析和測定。第三捕集單元4中的氣相吸收溶劑可使用單元或多元體系做氣相產物的吸收。上述的霧化器與電子菸中的霧化器結構和工作原理相同。對於霧化器I中的煙氣成分進行分析可以單獨進行，自冷凝物部分直接做GC-MS分析。第二捕集單元3收集的煙氣物質可通過吸附溶劑進行超聲萃取濃縮成2ml待測。第二捕集單元3中的粒相吸附材料為玻璃纖維材質，孔徑小於0.3微米的濾片。第三捕集單元4的氣相部分經旋轉蒸發儀濃縮後可進行GC-MS成分分析。也可以混合進行，第一捕集單元2、第二捕集單元3和第三捕集單元4三者收集到的三種煙氣組分混合均勻後做GC-MS分析。
[0016]使用時，在霧化單元中添加一定量電子霧化液，加裝到裝置上，裝置中煙氣收集的管道有一定彈性壓力使霧化器I固定在通道與底座之間。將第一捕集單元2中三通閥開關閉合使通道不漏氣，使煙氣冷凝液富集在三通尾部的管道中。再將第三捕集單元4中特氏氣體洗瓶與通道連接旋鈕鬆開，然後取出連接第二捕集單元3和特氏氣體洗瓶的管道，第二捕集單元3的夾固裝置上半部分移開，加裝兩片符合規格的粒相吸附用的濾片，可收集電子霧化液煙氣中的粒相成分，將夾固裝置閉合，確保第二捕集單元3的氣密性符合要求。往特氏氣體洗瓶中添加200ml吸收氣相溶劑作為電子霧化液煙氣氣相物的吸收液。連接氣體洗瓶與第二捕集單元3之間的管道。打開電源開關，設定霧化器I的工作電壓、抽吸時間和間隔時間，設定電動抽吸泵的能達到的負壓，霧化單元工作後開始煙氣收集。消耗足量電子霧化液後，煙氣收集完畢，關閉通道開關，打開三通閥，用樣品瓶接取收集到的冷凝液，此為收集到的煙氣自冷凝液樣品。打開夾固裝置，取出粒相吸附材料置於燒杯中，加入80ml吸收溶劑對其進行超聲萃取三次，每次十分鐘，將萃取液濃縮至約2ml，轉移至樣品瓶中待測，此為收集的煙氣粒相物樣品。取出特氏氣體洗瓶，將氣相吸附溶劑轉移至燒瓶中濃縮至約2ml，置於樣品瓶中待測，此為收集的煙氣氣相物樣品。為了便於測試分析，可將收集到的三種煙氣組分混合均勻後做GC-MS分析，也可單獨對每個組分進行分析測試。
[0017]對於第三捕集單元4中的氣相吸收溶劑可使用單元或多元體系做氣相產物的吸收，下面分別列舉幾種體系收集氣相成分的情況。
[0018](I)香草28mg 口味二氯甲烷氣相收集成分
[0019]:........MEIfBYLEIE CHLOIIDe' 二■甲 ft...........:ACETOL鋒基兩_
；PG 丙二醇
;TiLUEIE 甲笨':WCOTHE 尼古丁'
?.........................................................................................................................................................
[0020](2 )香草28mg 口味甲醇氣相收集成分
[0021]: METOYL ALC0B0L甲薄:: ACETOI參基焉_:
丨' P1QPYLEJE CLYCOL焉二醇:: O-XYLENE鄰二甲苯:
；.................................--ωΤΙΝΕ''''Λ 古了........................
[0022](3)香草28mg 口味環己烷氣相收集成分
[0023]
METHYL ALCOHOL 奪己緣
P1PYLENE GLYCOL 焉二醇
'ΕΤΗΥΜΕΚΜΕ 乙笨
MlCOflIE 尼古丁
[0024](4)香草28mg 口味二氯甲烷甲醇混合體系氣相收集成分
[0025]
丨麗ElfTHYLE匪CML0R1DE二氯甲燒::MTlfL ALCOHOL 甲醇 '丨:ACETOL鋒基焉S轉::PC丙二醇':TOLUENE甲笨:
'...............1XYL麗E'鄰二甲笨......:I1C0TIME尼古丁:
[0026](5)香草28mg 口味二氯甲烷環己烷混合體系氣相收集成分
[0027]
IEIfHYLEIE CHLORIDE 二、氯甲號CTCLOiEXAIE 霖己德ACETOL 羥基焉WPG 雨二醇TOLUENE 甲笨ETHYL BEKENE 乙 INICOTINE 尼古丁
[0028](6)香草28mg 口味二氯甲烷甲醇環己烷混合體系氣相收集成分
[0029]:METOfYLENE CHLORIDE 二氯甲龍:..............................................1ETiYL 1LC010L…f#.............................................:cyclohexake 琢己眞::ACETOL 鋒基雨》''.PC焉二醇:
'TOilIEKE 甲笨:.0-1TLEIE 部二甲笨.:...............1fHIlBEWZiNE 乙策...........-
NICOTINE.尼古了
[0030]結合上述實驗數據，最終選擇第三捕集單元4的吸收溶劑體系為二氯甲烷、甲醇和環己烷1:1:1的混合溶劑體系。
[0031]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其特徵在於，該裝置由煙氣收集裝置和控制裝置組成； 所述的煙氣收集裝置包括箱體、在箱體上設有的霧化器、與霧化器連接且在箱體上設有的第一捕集單元、與第一捕集單元連接且在箱體上設有的第二捕集單元和與第二捕集單元連接的第三捕集單元； 所述的箱體上設置有與霧化器連接的電壓調節閥； 所述的控制裝置由在箱體一側設有的配電箱和在配電箱上設有與電壓調節閥連接用於調節抽吸頻率和抽吸壓力的觸控螢幕。
2.根據權利要求1所述的一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其特徵在於，所述的第一捕集單元是Y字型三通閥。
3.根據權利要求1所述的一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其特徵在於，所述的第二捕集單元是加裝粒相吸附材料的圓盤型夾固裝置。
4.根據權利要求1所述的一種收集電子霧化液煙氣的裝置，其特徵在於，所述的第三捕集單元是加裝吸收煙氣氣相產物溶劑的特氏氣體洗瓶。
【文檔編號】G01N1/22GK203949812SQ201420339673
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】華健, 曾智平, 郭杏林, 陳玉 申請人:華健