可辅助烟支密封且排气的加热烟具、卷烟组件及使用方法与流程

1.本发明属于加热烟具技术领域，特别涉及一种可辅助烟支密封且排出烟支内空气的加热烟具、卷烟组件及其使用方法。


背景技术：

2.在新型加热不燃烧卷烟领域中已经提出许多电加热发烟系统，用这种含有电加热器的电加热发烟系统来加热新型加热不燃烧卷烟，可以极大地减少传统卷烟中因烟草燃烧而产生的有害成分。但是，此类电加热发烟系统提供的加热温度比传统卷烟燃烧时的温度低很多，与传统卷烟相比，新型卷烟当中的烟草致香成分难以完全释放，烟气量较小，因此这类香烟较难以被传统烟民接受。
3.要增加致香成分释放的一个手段就是适当增加加热器的温度，但是一个限制加热器温度的因素在于，过高的温度有可能造成烟草材料的阴燃，同样会产生有害气体。考虑到燃烧的三要素，如果要使加热器的温度在当前的基础上继续升高，可以降低烟草材料所处空气中氧气的含量。
4.一种可行的方案是将烟草材料所处的空间密封，使抽吸时的气流不流经烟草材料。但是，如果在烟支的末端进行密封，需要改进现有的烟支生产线，这将大幅度增加烟支的生产成本，且会限制加热器件的选择，例如无法使用中心加热元件。
5.为了解决上述问题，提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明中，将烟气的流动方向计为从上游到下游。
7.本发明第一方面提供一种可辅助烟支密封且排出烟支内空气的加热烟具，所述烟具包括辅助密封组件2；
8.所述辅助密封组件2包括以下零部件：
9.加热腔，其包括规则或者不规则的第一半圆柱体和与其匹配的规则或者不规则的第二半圆柱体组合而成的空心圆柱体结构，其中所述第二半圆柱体为可活动密封板203；
10.v形推杆201，其v形转折处依靠滑块201-1与所述烟具可活动连接，所述v形推杆201能够以所述滑块201-1为中心转动；
11.连杆206，其一端连接所述密封板203，另一端连接所述v形推杆201的一端。
12.优选地，所述第一半圆柱体可固定或者可活动式设置在所述烟具内。
13.优选地，所述第一半圆柱体可在控制元件作用下和所述密封板203一起上下活动。
14.优选地，所述第一半圆柱体固定在所述真空吸盘301上段空心圆柱状的内壁，和所述真空吸盘301一起上下活动。
15.优选地，所述连杆206与所述密封板203一体式连接或者可拆卸连接。
16.所述连杆206与所述v形推杆201的一端是非转动式连接方式，包括一体式连接和可拆卸连接。
17.优选地，所述连杆206上设置有第三弹簧205，所述第三弹簧205一端固定在所述连杆206上或抵靠所述连杆206上的一个外凸缘，另一端抵靠在所述滑槽202的侧壁，以便所述密封板203可以在所述第三弹簧205的弹力作用下自动回到初始位置。
18.优选地，所述辅助密封组件2还包括：
19.滑槽202，其设置在所述烟具上，所述滑槽202内具有在厚度方向贯穿所述烟具的竖直方向的孔道，所述滑槽202的孔道内具有卡槽202-1；
20.所述滑块201-1设置在所述滑槽202的孔道内；
21.第一弹簧204，其设置在所述滑槽202的孔道内，一端连接所述滑块201-1，另一端固定在所述滑槽202孔道的底部。
22.所述卡槽202-1用于固定所述滑块201-1。
23.其中，所述v形推杆201的v形两侧的推杆是非转动式连接方式或者一体式连接。
24.优选地，所述加热烟具还包括排出空气组件3，其包括可形变真空吸盘301和圆柱状吸盘容纳槽302；所述真空吸盘301上段呈空心类圆柱状，下段具有漏斗状吸盘，所述上段和下段的连接处内部具有与所述真空吸盘301内壁一体式连接的承压环303，所述真空吸盘301上段包裹在所述加热腔的空心圆柱体结构的外围，所述密封板203的下沿抵靠所述承压环303，所述真空吸盘301上段侧壁具有开孔301-1，所述连杆206贯穿所述开孔301-1与所述密封板203连接；
25.所述吸盘容纳槽302设在所述烟具内，其至少容纳所述真空吸盘301的下段，且所述吸盘容纳槽302的内径大于在受压极限的情况下所述漏斗状吸盘的最大外径。
26.优选地，所述承压环301-2和所述真空吸盘301的材质相同。
27.优选地，另一种设计方案是，所述真空吸盘301上段和下段的连接处内部具有半圆环状内凸缘301-2，所述承压环303的半侧和所述半圆环状内凸缘301-2一体式连接，另外半侧连接所述真空吸盘301内壁，所述密封板203的下沿抵靠所述半圆环状内凸缘301-2。
28.所述承压环303的作用：限定所述密封板203的位置，和当烟支插入时，确定烟支插入到设定位置。
29.当然，所述承压环303可以为半环状结构，只要当所述密封板203向下移动时，可带动所述真空吸盘301整体向下移动即可。
30.所述承压环303内具有中空孔，其作用是供空气流通。
31.优选地，所述真空吸盘301和所述密封板203之间存在或者不存在空隙。所述真空吸盘301上段呈空心类圆柱状和所述加热腔的形状匹配。
32.当所述真空吸盘301和所述密封板203之间存在一定空隙时，所述类圆柱状的靠近所述密封板203的那一半内径较大，另一半内径较小。
33.所述加热元件4为设置在所述加热腔中央的中心加热元件时，所述加热元件4贯穿所述承压环303且两者之间存在空气流通的缝隙。
34.优选地，所述圆柱状吸盘容纳槽302上端开口。
35.所述真空吸盘301材质选自耐高温可形变材料，例如耐高温橡胶、耐高温硅胶。所述耐高温材料，是指大气压下，在250摄氏度时，无外力作用，不会发生形变的材料。
36.所述连杆206与所述真空吸盘301处依靠过盈配合或者密封组件密封。
37.优选地，所述烟具还包括加热元件4，其为设置在所述吸盘容纳槽302底部的端部
加热元件、或设置在所述加热腔内壁或外壁的周向加热元件、或者设置在所述加热腔中央的中心加热元件。
38.本发明第二方面提供一种可辅助烟支密封且排出烟支内空气的加热卷烟组件，其包括第一方面所述的加热烟具和贫氧加热式烟支1；
39.所述烟支1从上游到下游包括依次同轴抵接的烟草段105、气流单向阀段104，所述烟支1外部包裹有外部包裹件106；
40.其中，所述气流单向阀段104内具有气流单向阀，所述烟支的外径大于所述加热腔空心圆柱体结构的内径。
41.所述气流单向阀可使用现有的任何合适的气流单向阀。
42.优选地，所述气流单向阀段104的气流单向阀包括：从上游到下游依次抵靠的具有排气孔的挡板、挡块104-2、和第二弹簧104-1，所述第二弹簧104-1处于压缩状态，此时所述第二弹簧104-1对所述挡块104-2的压力为第一弹力；
43.所述挡块104-2的最大外径小于烟支的内径，所述进气孔被所述挡块104-2所覆盖，所述第二弹簧104-1的最大弹力大于一个标准大气压作用在所述进气孔面积上的压力，所述第一弹力和所述挡块104-2的重力的合力小于一个标准大气压作用在所述进气孔面积上的压力。
44.当所述挡块104-2为上游直径小到下游直径大的锥体时，所述具有排气孔的挡板还可以替换与所述锥体匹配的外锥环，所述挡块104-2可活动的设置在所述外锥环内的部分空间内。
45.所述烟支1在自然状态下和排气时，所述第二弹簧104-1始终处于压缩状态。所述烟支1在自然状态下时，所述第二弹簧104-1的一端抵靠在所述挡块104-2上，所述第二弹簧104-1的另一端抵靠在所述气流单向阀段104的端部的第二透气挡板。
46.优选地，所述挡块104-2为截锥体。
47.本发明第三方面提供第二方面所述的加热卷烟组件的使用方法，其包括以下步骤：
48.自然状态下，所述第一半圆柱体和所述密封板203组合为空心圆柱体结构，所述真空吸盘301处于未受压力的自然状态，所述第一弹簧204处于自然状态，抵靠所述滑块201-1，使其在所述滑槽202内不向下运动；
49.抽吸时，使所述v形推杆201以所述滑块201-1为中心顺时针或者逆时针转动，以使得所述连杆206带动所述密封板203向外运动，此时，所述加热腔的内径变大，略大于所述烟支1的外径，所述连杆206上的第三弹簧205被压缩，此时在所述加热腔内插入所述烟支1；
50.然后放松所述v形推杆201，在所述连杆206上第三弹簧205的弹力作用下，带动所述密封板203和所述连杆206向内运动，所述密封板203与所述第一半圆柱体重新组合为空心圆柱体结构，并夹紧所述烟支1；
51.下压所述v形推杆201，带动所述滑块201-1在所述滑槽202的孔道内竖直向下运动，并压缩所述第一弹簧204，此时，所述v形推杆201带动所述连杆206和所述密封板203向下运动，所述密封板203下压所述承压环303或者半圆环状内凸缘301-2，使得所述真空吸盘301整体向下运动，此时，所述真空吸盘301下段的漏斗状吸盘受压发生形变，将所述滑块201-1卡入所述滑槽202内的卡槽202-1内，使第一弹簧204保持受压状态，此时所述真空吸
盘301内的空气从所述烟支1内流出，且由于所述烟支1内具有气流单向阀段104，外界空气不会再流入所述烟支1，所述漏斗状吸盘可稳定保持在受压状态；
52.启动所述加热元件4，开始抽吸；
53.抽吸完毕后，使所述滑块201-1从所述卡槽202-1内脱离，所述第一弹簧204向上发生回弹复位，带动所述滑块201-1、所述v形推杆201、所述连杆206和所述密封板203向上运动；
54.此时，使所述v形推杆201以所述滑块201-1为中心顺时针或者逆时针转动，以使得所述连杆206带动所述密封板203向外运动，此时，所述加热腔的内径变大，取出所述烟支1，同时，外界空气进入所述真空吸盘301，所述真空吸盘301下段的漏斗状吸盘恢复自然状态。
55.所述烟支1内的气流单向阀段104的作用原理如下：
56.所述烟支1内空气向上流动的过程中，顶开所述气流单向阀段104内覆盖在所述进气孔上的挡块104-2，空气从所述挡块104-2与所述烟支1内壁的空隙排出，待所述烟支1内空气排完后，所述烟支1内部的气压小于所述烟支1外部的大气压，所述第二弹簧104-1重新顶住所述挡块104-2使其覆盖所述进气孔，外界空气无法进入烟草段105。
57.本发明具有以下有益效果：
58.1、本发明首次使用可移动的密封板和耐高温真空吸盘组合，用于密封烟支的烟草段。本烟具与一般烟支配合使用时，可以起到固定烟支的作用，防止烟支从烟支容纳腔中掉落。本烟具配合贫氧加热式烟支使用时，贫氧加热式烟支不用制备密封的烟草段，简化了烟支的制备工艺。且该密封板和耐高温真空吸盘设计简单，容易工业化生产。
59.2、本发明还设计了与本烟具配合使用的贫氧加热式烟支。抽吸烟支时，烟支烟草棒密封性好，且烟支内部空气经由气流单向阀段排出，外界空气无法进入，可极大降低氧气含量，因此可以大幅提高加热温度，烟草中致香成分释放更加充分，易于持续释放，口感更加接近传统烟草，更易被传统烟民接受。
附图说明
60.图1是实施例1烟具初始状态部分截面示意图。
61.图2是实施例1烟具内辅助密封组件2的截面示意图。
62.图3是实施例1烟具内真空吸盘301的截面示意图。
63.图4是实施例1烟具滑槽202内卡槽202-1的示意图
64.图5是实施例2的烟支1的截面示意图。
65.图6是实施例2贫氧加热式烟支1的气流单向阀段104结构示意图。
66.图7是实施例3的烟支插入辅助密封组件并被夹紧时截面示意图。
67.图8是实施例3所述漏斗状吸盘稳定保持在受压状态时截面示意图。
68.附图标记列表：
69.1、烟支，101、小中空嘴棒段，102、过滤段，103、大中空嘴棒段，104、气流单向阀段，104-1、第二弹簧，104-2、挡块，105、烟草段，106、外部包裹件，2、辅助密封组件，201、v形推杆，201-1、滑块，202、滑槽，202-1、卡槽，203、密封板，204、第一弹簧，205、第三弹簧，206、连杆，3、排出空气组件，301、真空吸盘，301-1、开孔，301-2、半圆环状内凸缘，303、承压环，302、吸盘容纳槽、4、加热元件。
具体实施方式
70.下面通过具体实施方式进一步说明本发明的内容。
71.实施例1
72.一种可辅助烟支密封且排出烟支内空气的加热烟具，所述烟具包括辅助密封组件2和排出空气组件3。
73.所述辅助密封组件2包括以下零部件：
74.加热腔，其包括第一半圆柱体和与其匹配的第二半圆柱体组合而成的空心圆柱体结构，其中所述第二半圆柱体为可活动密封板203；
75.v形推杆201，其v形转折处依靠滑块201-1与所述烟具可活动连接，所述v形推杆201能够以所述滑块201-1为中心转动；
76.连杆206，其一端连接所述密封板203，另一端连接所述v形推杆201的一端。
77.所述连杆206与所述密封板203一体式连接。
78.所述连杆206与所述v形推杆201的一端是螺栓连接。
79.所述辅助密封组件2还包括：
80.滑槽202，其设置在所述烟具上，所述滑槽202内具有厚度方向贯穿所述烟具的竖直方向的孔道，所述滑槽202内具有卡槽202-1；
81.所述滑块201-1设置在所述滑槽202的孔道内，所述v形推杆201的v形两侧的推杆各设置在所述滑槽202的两侧；
82.第一弹簧204，其设置在所述滑槽202内，一端连接所述滑块201-1，另一端固定在所述滑槽202孔道的底部。
83.所述卡槽202-1用于固定所述滑块201-1。所述连杆206上设置有第三弹簧205，所述第三弹簧205水平布置，一端抵靠所述206上的一个外凸缘，另一端抵靠在所述滑槽202的侧壁，以便所述密封板203可以在所述第三弹簧205的弹力作用下自动回到初始位置。
84.所述滑槽202材质为金属。所述密封板203材质为peek。
85.所述排出空气组件3包括：可形变真空吸盘301和圆柱状吸盘容纳槽302。
86.所述真空吸盘301上段呈空心类圆柱状，下段具有漏斗状吸盘，所述上段和下段的连接处内部具有与所述真空吸盘301内壁一体式连接的承压环303。所述真空吸盘301上段包裹在所述加热腔的空心圆柱体结构的外围，所述真空吸盘301在所述密封板203一侧具有半圆环状内凸缘301-2，所述承压环303的半侧与所述半圆环状内凸缘301-2一体式连接，另外半侧与所述真空吸盘301内壁一体式连接。所述承压环303的高度大于所述半圆环状内凸缘301-2的高度。所述密封板203下沿抵靠在所述半圆环状内凸缘301-2上，所述真空吸盘301和所述密封板203之间存在一定空隙，这是所述密封板203左右移动的空间。当所述密封板203左右移动时，下沿也始终抵靠在所述半圆环状内凸缘301-2上。此时，所述类圆柱状的靠近所述密封板203的那一半内径较大，另一半内径较小。
87.当然其他实施例中，所述真空吸盘301和所述密封板203之间也可以没有空隙，即没有所述半圆环状内凸缘301-2的存在，所述密封板203直接抵靠在所述承压环303的上沿，所述密封板203左右移动时，所述真空吸盘301发生弹性形变。此时，所述真空吸盘301上段呈空心类圆柱状和所述加热腔的形状匹配。
88.所述真空吸盘301上段侧壁具有开孔301-1，所述连杆206贯穿所述开孔301-1与所
述密封板203连接。所述吸盘容纳槽302设置在所述烟具内，上端开口，底部密封，其至少容纳所述真空吸盘301的下段，且所述吸盘容纳槽302的内径大于在受压极限的情况下所述漏斗状吸盘的最大外径。
89.所述真空吸盘301材质选自耐高温橡胶。所述连杆206与所述真空吸盘301处依靠过盈配合。
90.所述烟具还包括加热元件4，其为设置在所述加热腔中央的中心加热元件。所述加热元件4底部也穿过所述吸盘容纳槽302，两者接触处密封。
91.所述第一半圆柱体固定在所述真空吸盘301上段空心圆柱状的内壁。因此，所述第一半圆柱体可以随着所述真空吸盘301上下运动。
92.固定方式：所述第一半圆柱体与所述真空吸盘301上段空心圆柱状的内壁依靠粘结剂粘合。
93.所述烟具的其他零件的具体结构和位置关系为常规设计，在此不再提供烟具整体示意图。
94.图1是实施例1烟具初始状态部分截面示意图。图2是实施例1烟具内辅助密封组件2的截面示意图。图3是实施例1烟具内真空吸盘301的截面示意图。图4是实施例1烟具滑槽202内卡槽202-1的示意图。
95.实施例2
96.一种可辅助烟支密封且排出烟支内空气的加热卷烟组件，其包括实施例1所述的加热烟具和贫氧加热式烟支1。
97.如图5-6，所述烟支1从下游到上游包括依次同轴抵接的小中空嘴棒段101、过滤段102、大中空嘴棒段103、气流单向阀段104和烟草段105，所述烟支1外部包裹有外部包裹件106。
98.其中，所述气流单向阀段104内具有气流单向阀，所述烟支的外径大于所述加热腔空心圆柱体结构的内径。
99.所述气流单向阀的设计如下：
100.所述气流单向阀段104内具有中空腔体，所述中空腔体从上游到下游包含直径从小到大的第一截锥体，第二大圆柱段，第三小圆柱段。所述第一截锥体的最大直径等于所述第二大圆柱段的直径，大于所述第三小圆柱段的直径。所述中空腔体内从上游到下游设有依次抵靠的截锥形挡块104-2和第二弹簧104-1。所述挡块104-2与所述第一截锥体的小直径段相匹配，至少可在所述第一截锥体内运动。所述第二弹簧104-1设置在所述第一截锥体、第二大圆柱段和第三小圆柱段内。
101.所述第二弹簧104-1处于压缩状态，此时所述第二弹簧104-1对所述挡块104-2的压力为第一弹力。所述第二弹簧104-1的最大弹力大于一个标准大气压作用在所述挡块104-2截锥体直径较小的那个表面上的压力。所述第一弹力和所述挡块104-2的重力的合力小于一个标准大气压作用在所述挡块104-2截锥体直径较小的那个表面上的压力。这使得，在所述第二弹簧104-1的弹力范围内，所述气流单向阀段具有单向导通气流的功能。
102.所述烟支1在自然状态下和排气时，所述第二弹簧104-1始终处于压缩状态。所述烟支1在自然状态下时，所述第二弹簧104-1的一端抵靠在所述挡块104-2上，所述第二弹簧104-1的另一端抵靠在所述气流单向阀段104的端部的第二透气挡板，图中未示出。所述大
中空嘴棒段103侧壁具有与外界空气连通的通孔，图中未示出。
103.实施例3
104.本实施例3提供实施例2所述的加热卷烟组件的使用方法，其包括以下步骤：
105.自然状态下，所述第一半圆柱体和所述密封板203组合为空心圆柱体结构，所述真空吸盘301处于未受压力的自然状态，所述第一弹簧204处于自然状态；
106.抽吸时，使所述v形推杆201以所述滑块201-1为中心逆时针转动，以使得所述连杆206带动所述密封板203向外运动，此时，所述加热腔的内径变大，略大于所述烟支1的外径，所述连杆206上的第三弹簧205被压缩，此时在所述加热腔内插入所述烟支1；
107.然后放松所述v形推杆201，在所述连杆206上第三弹簧205的弹力作用下，带动所述密封板203和所述连杆206向内运动，所述密封板203与所述第一半圆柱体重新组合为空心圆柱体结构，并夹紧所述烟支1，如图7所示；
108.下压所述v形推杆201，带动所述滑块201-1在所述滑槽202的孔道内竖直向下运动，并压缩所述第一弹簧204，此时，所述v形推杆201带动所述连杆206和所述密封板203向下运动，所述密封板203下压所述真空吸盘301内的半圆环状内凸缘301-2，使得所述真空吸盘301整体向下运动，此时，所述真空吸盘301下段的漏斗状吸盘受压发生形变，将所述滑块201-1卡入所述滑槽202内的卡槽202-1内，使第一弹簧204保持受压状态，此时所述真空吸盘301内的空气从所述烟支1内流出，且由于所述烟支1内具有气流单向阀段104，外界空气不会再流入所述烟支1，所述漏斗状吸盘可稳定保持在受压状态，如图8所示；
109.启动所述加热元件4，开始抽吸；
110.抽吸完毕后，使所述滑块201-1从所述卡槽202-1内脱离，所述第一弹簧204向上发生回弹复位，带动所述滑块201-1、所述v形推杆201、所述连杆206和所述密封板203向上运动；
111.此时，使所述v形推杆201以所述滑块201-1为中心逆时针转动，以使得所述连杆206带动所述密封板203向外运动，此时，所述加热腔的内径变大，取出所述烟支1，同时，外界空气进入所述真空吸盘301，所述真空吸盘301下段的漏斗状吸盘恢复自然状态。
112.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。