吸烟兼吸氢装置
阅读说明：本技术 吸烟兼吸氢装置 (smoking and hydrogen absorbing device ) 是由 竹原隆 于 2018-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种可供吸烟和吸氢的吸烟兼吸氢装置,其中可拆卸地容纳筒型便携式的加热式吸烟装置主体。本发明的吸烟兼吸氢装置具有：充电电池,设置于电池收纳部内；控制基板,控制所述电池供电；一对阴阳电极,由所述控制基板控制电池的阳极和阴极通电或断电；可贮水的电解槽,在其下部,所述一对阴阳电极插入至其内部,并具有电解液或水的注水口以及与电解槽内的空气层流体连接的氢生成口；以及吸烟装置收纳部,形成有可供所述吸烟装置主体从上方插入的筒状孔,并且其底部具有可与吸烟装置下部的端子电连接的端子。(the invention provides a smoking and hydrogen absorbing device which can absorb smoke and hydrogen, wherein a cartridge type portable heating type smoking device main body is detachably accommodated. The smoking and hydrogen absorbing device of the present invention comprises: a rechargeable battery disposed in the battery receiving portion; the control substrate controls the power supply of the battery; the anode and the cathode of the battery are controlled to be electrified or deenergized by the control substrate; an electrolytic cell capable of storing water, wherein the pair of negative and positive electrodes are inserted into the electrolytic cell at the lower part of the electrolytic cell, and the electrolytic cell is provided with a water injection port for electrolyte or water and a hydrogen generation port which is in fluid connection with an air layer in the electrolytic cell; and a smoking device housing part, which is provided with a cylindrical hole for inserting the smoking device body from the upper part, and the bottom of the smoking device housing part is provided with a terminal which can be electrically connected with the terminal at the lower part of the smoking device.)
技术领域
本发明涉及一种吸烟兼吸氢装置，可与通用的便携式加热式吸烟装置的吸烟装置主体连接而吸取尼古丁或芳香气体，并且可吸取由电解生成的氢气。
背景技术
吸烟时产生的侧流烟、呼出烟所引起的被动吸烟的危害等已成为社会问题，因此提供了一种所谓电子烟，其不释放或减少含有焦油等的侧流烟。近年来出现了一种所谓的加热式电子烟，在这种电子烟中，每次使用时连接含有烟叶的一次性烟盒，不点燃烟盒内的烟叶，通过加热，仅吸取尼古丁成分，不释放(或大幅减少)侧流烟(专利文献1～3)。
该加热电子烟为全套电子烟，其由下述部件组成：筒型主体，具有通电加热的加热器；筒型供电盒(含充电电池)，与主体下部相连并向主体供电；一次性烟盒，安装于主体上内部的中空蒸气室并且加热时会产生含尼古丁的蒸气。
但是，尽管以往的电子烟可以避免由侧流烟等所引起的被动吸烟对健康的危害，但吸烟者本人至少要继续摄取尼古丁，自主地减少尼古丁摄取量的禁烟成为必须，结果无法实现禁烟。
以往普遍认为烟草对健康的危害有：(1)由于产生活性氧，导致致癌性升高，(2)由于吸入一氧化碳，导致运动功能等的降低和动脉硬化风险等的升高。其中关于(1)，活性氧的氧化力非常强，尽管它具有清除侵入人体内的细菌和病毒的作用，但已知它还会攻击、损伤人体正常的细胞，摄入过量的活性氧，会增加破坏正常细胞的可能性，细胞降解以及细胞变异，或与之相伴的皮肤老化等的风险，尤其是致癌风险会升高。
另外，关于(2)，即使少量摄入一氧化碳，也会导致血中血红蛋白功能降低，由于持续轻度缺氧，导致运动功能和脑功能降低。而且还指出有红细胞异常增加的病例，导致血液粘度增加、血压升高和头痛，成为动脉效应的原因。
对此，近年来，已表明由于氢和活性氧结合并还原，因此氢具有较强的去除活性氧的功能，另外,由于以氢和活性氧作为反应物时，生成物是水，对人体的不良影响非常小。因此，尤其建议在身体内易于产生活性氧的吸烟时将氢摄取到体内，这成为扩大氢水销售市场的因素之一。另外由于一氧化碳与氧结合后会生成二氧化碳，使其无毒化，因此还建议吸烟时摄取氧。
鉴于这种情况，申请人提供了一种便携式的吸烟兼吸氢等的装置，其可以摄取尼古丁和氢等，并且可以同时实现防止被动吸烟和减少对吸烟者本人的健康损害。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2017-500100号公报
专利文献2:日本特表2016-510970号公报
专利文献3:日本特表2014-524313号公报
发明内容
要解决的技术问题
然而，上述便携式的吸烟兼吸氢等的装置必须与使用者已经持有的电子烟分开地购买并携带，有迹象表明，在考虑到成本方面和携带的便利性时，购买欲低下。
本发明是鉴于上述情况进行创作发明的，目的在于提供一种便携式吸烟兼吸氢装置，使用一台通用的电子烟即可摄取尼古丁和氢(或芳香气体)。
用于解决问题的技术手段
本发明提供一种可供吸烟与吸氢的吸烟兼吸氢装置，其中可拆卸地容纳筒型便携式加热式吸烟装置主体，其特征在于，具有：
充电电池，设置于电池收纳部内；
控制基板，控制所述电池供电；
一对阴阳电极，由所述控制基板控制电池的阳极和阴极通电或断电；
可贮水的电解槽，其下部由所述一对阴阳电极***至其内部，具有电解液或水的注水口和与电解槽内的空气层流体连接的氢生成口；以及
吸烟装置收纳部，形成有可供所述吸烟装置主体从上方***的筒状孔，并且其底部具有可与吸烟装置下部的端子电连接的端子；
当所述控制基板控制电池向所述吸烟装置主体供电时，吸烟装置上部所安装的烟盒被加热，并从上部产生含有尼古丁或芳香的蒸气；
在所述电解槽中，当所述控制基板控制电池向所述一对阴阳电极供电时，从阳极生成氢并从氢生成口释放氢；
所述吸烟兼吸氢装置还具有盖部件，所述盖部件覆盖所述电解槽的氢生成口和所述烟盒，并将两者分别释放的含有尼古丁或芳香的蒸气和氢引导至具有贯通孔的吸嘴部。
在上述吸烟兼吸氢装置中，灵活运用专利文献1至3所示例的筒型便携式加热式吸烟装置的主体，提供了具体的构成以实现尼古丁摄取与氢摄取。便携式加热式吸烟装置的主体是一种加热式尼古丁产生装置，其可拆卸地连接至筒型的便携式加热式吸烟装置的供电部分，其上部安装有含有烟叶的消耗品的烟盒，将其加热时释放含有尼古丁的蒸气。将这种通用的便携式加热式吸烟装置主体***本发明的吸烟装置的吸烟装置收纳部，与下部的端子连接(连结)，由本发明装置内的充电电池供电后释放含有尼古丁的蒸气。从此意义上来说，本发明具有代替通用的便携式加热式吸烟装置的供电部的功能。
另外，在本发明的吸烟兼吸氢装置中，其内部的电解槽内的阴阳电极对电解液(或水)进行电解生成氢。控制基板控制充电电池供电，使此电解反应进行。含尼古丁的蒸气和氢于上部的盖部件内被引导至一个吸嘴部，可以同时吸取。因此，使用者仅以与吸烟相同的方式，从一个吸嘴部抽吸即可摄入含尼古丁的蒸气和氢。而且，由于氢氧化后被还原为水，优选不通过易于氧化的加热空气，因此，在本吸烟兼吸氢装置中，其优点在于，氢于盖部分被引导至吸嘴部，不通过被加热的主体周围。
另外，在电解时，在阳极生成氢，并在阴极生成氧。从此意义上来说，使用本吸烟兼吸氢装置亦可吸取高浓度的氧。而且，在电解槽的上部于相同部件内具有附件，该附件具有能够向电解槽内填充水分的注水口和由仅能使气体通过的材料构成的氢生成口。因此，可以从外部填充水分的同时，可以在***漏水分的情况下仅使氢等的气体成分释放到外部(盖部件内)。
具体而言，本发明的吸烟兼吸氢装置可以列举以下构成。
所述电解槽的注水口可开闭，所述氢生成口由仅能使电解槽内气体通过而不使液体通过的材料遮盖，所述注水口和所述氢生成口形成为一体式附件。
在所述吸烟装置收纳部中***有吸烟装置主体的状态下，其上端与所述电解槽的所述附件并列设置，所述盖部件的吸嘴部以嵌套的方式覆盖于吸烟装置上端，在盖部件内，自所述附件的氢生成口引导的氢从所述吸嘴部与吸烟装置上端之间的间隙向外部释放。
当所述控制基板控制电池向所述吸烟装置主体供电时，吸烟装置主体内的加热器被加热，从而加热所述烟盒，所述烟盒中含有湿润的可供吸烟的物质。
还具有压力感应开关，当将吸烟装置主体***所述吸烟装置收纳部的底部并向下按压所述压力感应开关时，通过控制基板控制电池向吸烟装置主体供电。而且，所述压力感应开关优选具有通断开关。其目的在于，即使吸烟装置主体处于存放状态、不吸取含有尼古丁等的蒸气时，切断电源，防止烟盒释放蒸气或消耗充电电池。
所述控制基板接收基于来自使用者的操作信号向所述一对阴阳电极发送的通电信号，并基于各信号使所述电池向所述一对阴阳电极供电；所述控制基板接收基于来自所述压力感应开关的供电信号向所述吸烟装置主体发送的通电信号，并基于该信号使所述电池向所述吸烟装置主体供电。
发明效果
利用本发明的便携式吸烟兼吸氢装置，使用一台通用的电子烟即可摄取尼古丁和氢(或芳香气体)，摄取尼古丁的同时亦可以实现防止被动吸烟和减少对吸烟者本人的健康损害。
附图说明
图1为示意地表示本发明的吸烟兼吸氢装置的实施方式的框图。
图2为本发明的吸烟兼吸氢装置的实施方式的主视图、左右视图、俯视图。
图3为含有本发明的吸烟装置主体的通用的电子烟的简化分解图。
图4为表示本发明的吸烟兼吸氢装置的电解槽内电解情况的简化示意图。
图5为电极的具体构成的简略示意图。
图6为本发明的吸烟兼吸氢装置的实施方式的外观照片。
具体实施方式
下面就本发明的吸烟兼吸氢装置的实施方式进行举例说明。图1为示意地表示本发明吸烟兼吸氢装置实施方式的框图，图2为图1的实施方式中代表例的六视图等，图4为表示吸烟兼吸氢装置的电解槽内电解情况的简化示意图，图5为电极的具体构成的简略示意图。另外，本发明的吸烟兼吸氢装置不限于图示内容，而且，本发明当然也包括一般常识范围内通过改变其图示及说明的内容所得到的结构。
如图1所示，本发明的吸烟兼吸氢装置一般由电池4、LED16、控制装置17、电解槽3、吸烟装置主体5、混合部2、吸嘴部8构成。首先，电池4为充电式，电解槽3中设置有一对阴阳电极6、7。通过控制装置33控制由电池4向阴阳电极6、7供电，LED16与电池4连接。控制装置17中具有电极控制电路17a、加热器控制电路17b、LED控制电路17c以及供电装置(供电电路)17d。
另外，吸烟装置主体5的收纳部的底部设置有压力感应开关19，当吸烟装置主体的下端按压压力感应开关19时，电池4通过控制基板17的供电装置17d向吸烟装置主体5供电。
另外，当使用者操作操作按钮18时，电极控制电路17d相应地控制电解槽3内的一对电极6、7间的通电与断电，供电装置17d使电池4以可变电量向电极6、7供电。一对电极6、7接受供电时，电解电解槽10内储存的水，在阳极6一侧生成氧，阴极7一侧生成氢。
阴极7生成的氢，经由电解槽3上部的附件14流入盖部件2。另外，阳极6生成的氧被排出。
另外，在吸烟装置主体5中，压力感应开关19处于接通时，供电装置17d使电池4向吸烟装置主体5内的加热器供电，加热安装于内部的蒸气室(图中未示出)烟盒。烟盒经加热器加热时，产生含有尼古丁等的蒸气。而且，烟盒是含有烟叶的加热式电子烟的一次性替换品，通过加热产生含有尼古丁的蒸气。此外，还可以举出通过加热可产生带芳香的含有尼古丁的蒸气的烟盒，含有芳香剂而不含尼古丁的、通过加热可以产生芳香蒸气的烟盒。
通过抽吸吸嘴部8，吸烟装置主体5产生的含有尼古丁等的蒸气被释放至口中。此时，由于抽吸产生的负压，附件4所释放的氢流经盖部件2内，经过裸露于盖部件2内的吸烟装置主体5的上部周围与吸嘴部8的内壁之间的间隙，与含有尼古丁的空气混合，被引导至口中。还可以想到，通过加热产生的芳香的含有尼古丁的蒸气。
图2所示为本发明的吸烟兼吸氢装置1中***有吸烟装置主体5的状态下的具体构成例。图2中的(a)为吸烟兼吸氢装置1的主视图，图2中的(b)为俯视图，图2中的(c)为左视图，图2中的(d)为右视图。图2中的(a)为吸烟兼吸氢装置1在盖部件2被拆卸后的状态，在盖部件2被拆卸(打开)的状态下，具有由上部右侧的开口延伸至下方的筒状的吸烟装置收纳部(以下，称为“收纳部”)20。将吸烟装置主体5***此收纳部20。吸烟装置主体5为通用的筒型的加热式电子烟的主体部。下面对通用的加热式电子烟举例说明。
图3所示为加热式电子烟100的概要。图3所示的通用的加热式电子烟100一般由三个部件构成，如图所示，从左向右依次为烟盒25、所述吸烟装置主体5、电池部30，这些部件沿纵方向连接。烟盒25为一次性的圆筒形部件，其中粉粒状等的微细片的烟草被封在包装纸中，其还设置有释放蒸气的孔。可以将烟叶与芳香剂粘度均匀地混合在一起，也可以出于促进健康或禁烟的目的，不含烟叶而仅由芳香材料形成(图3中的(a)的照片图例)。
吸烟时，将所述烟盒25从吸烟装置主体5的上端(图3的左端)推入并***内置的中空的蒸气室(图中未示出)。为使烟盒25易于***，大致呈圆筒形状的吸烟装置主体5的上部内壁形成为向上方打开的渐变锥形，并且，为易于固定，在烟盒25的底部设置有与蒸气室的中空表面相对应的***口，扩大接触面积，易于热传导。当抽吸上部而产生负压时，吸烟装置主体5变成接通的状态，后述的电池30内的充电电池供电，加热器加热蒸气室。然后，随着烟盒25内的烟叶中的水分蒸发，释放尼古丁成分(和/或芳香成分)。从此意义上来说，吸烟装置主体5与烟盒25足以用来作为通过抽吸摄取含尼古丁等蒸气的装置。另外，吸烟装置主体5在图3的例中，烟盒25为可以使用5次的半一次性装置。
吸烟装置主体5的下端(图3右端)可与电池30相连。电池30具有在与吸烟装置主体5连接状态下成为一个圆筒棒的形状。如图3中的(b)的照片图例所示，吸烟装置主体5的下端与电池30的上端分别设置有能够相互连接的附件5a、30b。图3的例中，吸烟装置主体5一侧的附件5a形成有具有螺纹槽的凹部，电池30一侧的附件30a形成有具有螺纹的凸部，通过相互轴旋转***，将吸烟装置主体5与电池30相连。
另外，附件5a还具有与吸烟装置主体5内的加热器电连接的端子的功能，附件30a还具有与电池30内的充电电池电连接的端子的功能。因此，附件5a、30a相连接时，电池30内的充电电池向吸烟装置主体5内的加热器供电，经由蒸气室加热烟盒25的烟叶。而且，抽吸吸烟装置主体5的上端，在负压作用时，电池30向内部的加热器供电，同时，在电池30供电时，电池30下端的LED30b点亮。
此处，再次返回图2对本发明的吸烟兼吸氢装置1进行说明。吸烟兼吸氢装置1的收纳部20中***有上述图3的通用的加热式电子烟的吸烟装置主体5。收纳部20的底部设置有压力感应开关19，其上端设置有与附件30a相同形状的凸螺丝19a作为电端子。按压压力感应开关19时，充电电池(锂电池)4向凸螺丝19a供电。从此意义上来说，充电电池4发挥代替图3所示的电池30的功能。即，在吸烟装置主体5***收纳部20中、附件5a被拧合于凸螺丝19a的状态下，从上方按压吸烟装置主体5时，充电电池4经由凸螺丝19a向吸烟装置主体5供电，加热烟盒25，即可吸取含有尼古丁等的蒸气。
另外，本发明的吸烟兼吸氢装置1的右侧部(参照图2中的(c))设置有电子烟通断开关16c、LED显示器16b和主电源/氢按钮16a。电子烟通断开关16c是压力感应开关19的通断开关，在接通时，吸烟装置主体5的下端的附件5a与凸螺丝19连接并受到按压时，处于充电电池4向吸烟装置主体5供电的状态；切断时，即使按压压力感应开关19，也处于充电电池4不供电的状态。而且，主电源/氢按钮16a为后述电解槽3内的阴阳电极6、7与主电源的按钮式供电开关，根据按压方式/时间，兼顾主电源的通断与向阴阳电极6、7供电通断。
此例中，3秒长按主电源/氢按钮16a时，5分钟内，阴阳电极6、7通电生成氢；2秒内按3次时，主电源切断。另外，即使不执行切断主电源的操作，经过20分钟后自动切断。而且，主电源/氢按钮16a在氢生成时点亮，还具有根据其灯光颜色显示充电电池4剩余电量的功能。此例中，电池剩余电量为20％～80％时，亮蓝色灯光，电池剩余电量为80％～100％时，亮白色灯光。另外，LED显示器16b设置有上下2个LED，上侧的LED在向电解槽3内的阴阳电极6、7供电时点亮，下侧的LED在压力感应开关19接通并向吸烟装置主体5通电时点亮。另外，电子烟通断开关16c、LED显示器16b、主电源/氢按钮16由内部的指示器盘26控制其各自的点亮。
如上所述，压力感应开关19接通时，由控制基板17控制充电电池4向一对阴阳电极6、7供电。一对阴阳电极6、7可以如图2中的(c)所示横向设置于电解槽5的内底部，也可以如图5所示纵向设置。另外，充电电池4可以从吸烟兼吸氢装置1的侧部的USB端子充电(参照图2中的(d))。
接下来，参照图4，对电解槽3内的构成以及阴阳电极6、7通电时的电解槽3内的电解反应情况进行说明。如图4所示，贮藏有水的电解槽3一般由中空的纵向延伸的筒部件3b、封闭筒部件3b底部的底部件3a、封闭筒部件3a上部的盖部件3c、3d(3c与3d可以一体成型)构成。阴阳电极6、7通电时，阳极6的近旁生成氧(O2)，阴极7的近旁生成氢(H2)。生成的氧和氢由于与水相比比重轻，因此向上方移动，并分别向间隙3g移动。在此，电解槽3设置有从其上端向下方延伸的分隔部件8，该分隔部件8将电解槽3分为阴极7一侧的氢气生成层12和阳极6一侧的氧气生成层13。为使氢气生成层12与氧气生成层13流体连接，分隔部件8的下端由底部件3a的顶面设置有间隙3g。
氧和氢向上方移动时，分隔部件8阻止了氧与氢在电解槽3内的混合。另一方面，在未被分隔部件8分隔的、设置于分隔部件8下部的间隙3g的下部，水(H2O)自由移动，即，氧与氢的生成所必需的离子(“OH-”和“H+”)是可移动的。由此，可利用分隔部件50防止在电解时氧与氢的混合。
盖部件3c封闭氧气生成层13的上部，但在盖部件3c的一部分或盖部件3c与分隔部件8或筒部件3b之间设置有开口3e。开口3e被氧透过膜9封闭。因此，即使氢通过间隙3g等从氢气生成层12向氧气生成层13泄露，氧透过膜9限定向外部释放的气体仅为氧气。此氧透过膜9可设置于图2所示的电解液注入口/氢生成口14(后述)，优选设置于电解槽3专设的孔中。
另外，同样地，氢气生成层12的上部也由盖部件3d封闭。氢气生成层12侧的筒部件3b的上部设置有开口3f。开口3f与旁路流路3h相连。因此，于阴极7生成的氢气生成层12内的氢，流入旁路流路3h并向上方流动。
关于图4的开口3f至旁路流路3h的氢流路，在图2的示例中，电解液注入口/氢生成口14相当于开口3f、电解槽3的上部与盖部件2的空隙相当于旁路流路3h。电解液注入口/氢生成口14具有上述向电解槽5内注入电解液或水的流入口以及将电解槽5内的氢释放至外部的开口3f的功能。电解液注入口/氢生成口14具有可拆卸的可用螺丝固定的形状，松开螺丝将其拆卸的状态下，将电解液或水自开口3f注入。而在螺丝拧紧的状态下，阻止了电解槽5内电解液等的泄露，氢从氢等的气体透过膜(图中未示出)释放，该透过膜将电解液注入口/氢生成口14中另行设置的孔等封闭。
如图2的虚线所示，释放的氢于盖部件2内向左方向(吸烟装置主体5方向)流动。盖部件2为可拆卸的一体部件，其具有设计成左上端开口的突出的筒状的吸嘴部2a，覆盖吸烟装置主体5的上端与电解液注入口/氢生成口14，盖部件2设置于电解槽5的上部。盖部件2安装于电解槽3的上部时，吸嘴部2a在其开口内，以嵌套的方式***吸烟装置主体5的上端，且与周围设置有间隔26。抽吸吸嘴部2a时，从电解液注入口/氢生成口14流出的氢(含有高浓度氢的空气)沿间隔26上升，向外部释放(参照图2的虚线)。由此可摄取高浓度的氢。而且，向吸烟装置主体5供电时，可以摄取烟盒25产生的含有尼古丁和/或芳香剂的空气与高浓度氢的混合气体。另外，本发明的吸烟兼吸氢装置1具有可开闭的盖1a，在图2的示例中，盖1a为开放状态。另外，为使电解槽3内的液体量可视化，吸烟兼吸氢装置1的侧部设置有可以看到电解槽5内液体量的开口(电解液确认窗)3i。
作为参考，于图6示出了本发明的吸烟兼吸氢装置1的实施方式的外观照片。图6中的(a)为从吸烟兼吸氢装置1的左前方观察到的图，图6中的(b)为从吸烟兼吸氢装置1的右前方观察到的图，图6中的(c)为图6中的(a)从吸烟兼吸氢装置1的左前方观察时吸烟兼吸氢装置1的盖1a处于开放的状态的图。尽管在设计方面存在与图2的示例不同的部分，但是主要构造基本相同，并且图6中给出的附图标记与图2的示例中的相同。
以上，针对本发明的吸烟兼吸氢装置的实施方式进行了举例说明，但本发明并不限于此，本领域技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求的范围和说明书所记载的精神和教导的范围内，可以获得其他变化例和改良例。
附图标记说明
1 吸烟兼吸氢装置
2 盖部件
3 电解槽
4 充电电池
5 吸烟装置主体
6 阳极
7 阴极
8 吸嘴部
17 控制装置
18 操作按钮(操作装置)
19 压力感应开关
19a 凸螺丝
20 吸烟装置收纳部(收纳部)
25 烟盒