CN110340041B - 一种用于清洁电加热烟具的刷头 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于清洁电加热烟具的工具，所述电加热烟具包括用于容纳烟支的容纳腔，所述工具包括用于插入所述容纳腔中的支架、驱动所述支架沿所述容纳腔内壁运动的电机，所述支架上设置清洁单元本发明通过控制电机的输出转速，结合刷毛的长度和材料，使得刷毛与烟具之间的摩擦力控制在一个的合适范围，快速清洁沉积物或残留物的同时确保加热器不会受到损坏，大大降低用于清洁维护的时间成本。

Description

一种用于清洁电加热烟具的刷头

技术领域

本发明涉及烟具的清洁工具，更具体的说，涉及一种用于清洁电加热烟具的刷头。

背景技术

加热而不燃烧的气溶胶生成制品在新型烟草领域已经得到广泛使用，此类加热式气溶胶生成制品通过将热量从热源传递到气溶胶生成物质而生成气溶胶，在抽吸期间，挥发性化合物吸收热量后从气溶胶生成物质中释放，夹带在空气中被使用者一块吸食，减少了常规卷烟中烟草燃烧和热降解所产生的已知有害烟气成分。

此类加热而不燃烧的新型烟草产品，通常使用长条状的加热器插入与普通卷烟形态类似的烟支内部，或者直接将烟支置于管状的加热器中，实现对发烟物质的加热，但是烟支内的固体物容易脱落出来形成残留，同时由于发烟物质的制备时使用了天然烟叶成分和其它发烟物质，在加热的过程中会有包括焦油在内的少量油状的液体物质溢出，这些液体物质会残留在烟具的烟支容纳腔和加热器上，如果不及时清除在反复使用过程中会形成沉积物，影响加热器加热性能的同时可能会裂解产生气味物质，大大影响后续的吸烟口感。

菲利普莫里斯生产公司的外观设计专利CN 303619398S公开了一种用于电子香烟的清洁工具，将带刷毛的支架延伸进入电子香烟的内腔中，通过运动该手动清洁工具使得刷毛与电子香烟的内腔壁、加热器产生摩擦，达到清洁沉积物或残留物的目的。但是手动的清洁工具想要达到比较理想的清洁程度，操作难度较高，轻微的运动即使耗费较长时间也达不到清洁目的，剧烈的运动清洁工具却又有可能会损坏加热器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种用于清洁电加热烟具的刷头，解决烟具使用手动工具难于清洁的问题。

实施本发明，具有如下有益效果：通过控制电机的输出转速，结合刷毛的长度和材料，使得刷毛与烟具之间的摩擦力控制在一个的合适范围，快速清洁沉积物或残留物的同时确保加热器不会受到损坏，大大降低用于清洁维护的时间成本。

附图说明

图1为实施例1中用于清洁电加热烟具的工具的结构示意图；

图2为实施例1中刷头的结构示意图；

图3为实施例1中用于清洁电加热烟具的工具的爆炸结构示意图；

图4为实施例2中刷头的结构示意图；

图5为实施例3中刷头的结构示意图；

图6为实施例4中固定座的结构示意图；

图7为实施例6中电机驱动刷头的结构示意图；

图8为实施例7中电机驱动刷头的结构示意图；

图9为实施例8中电机驱动刷头的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明内容做具体说明。

实施例1

图1为本实施例中用于清洁电加热烟具的工具的结构示意图，如图1所示，该工具包括用于插入容纳腔中的支架10、支架10上设置清洁单元11、用于驱动支架10运动的电机40。该工具用于清洁带有细长加热器的烟具，例如，菲利普莫里斯生产公司的美国专利US2015136154A1公开了一种在浮质产生装置中使用的发烟制品，其包括：浮质形成基质，所述浮质形成基质位于发烟制品的最上游端部处；和支撑元件，所述支撑元件紧邻所述浮质形成基质的下游。支撑元件抵接浮质形成基质，并且浮质形成基质构造成能够在发烟制品没有显著变形的情况下被浮质产生装置的加热元件刺入，所述加热元件的直径介于浮质形成基质的直径的约40％和约70％之间。支撑元件构造成在将浮质产生装置的加热元件插入到浮质形成基质中期间阻止浮质形成基质向下游运动。

与该种发烟制品配套使用的烟具，如菲利普莫里斯生产公司的美国专利US2015163859A1中所描述的，气溶胶产生装置的壳体限定了腔体，所述腔体近端(或嘴端)处敞开，以用于容纳用于消耗的气溶胶产生物品；气溶胶形成基材被推到壳体内部以与加热器可传热地靠近，其中加热器插入到气溶胶形成物品中，通过将所述电加热气溶胶产生系统的最大操作温度控制到低于选定值，使选定挥发性化合物的释放，同时控制不理想化合物的释放。

本实施例的工具适合清洁的电加热烟具，包括用于容纳烟支的容纳腔、从烟支端部插入用于加热烟支的细长加热器，在使用时，将刷头插入烟具的烟支容纳腔中，支架10在电机40的控制下以一定速度周向运动，通过选择特定的清洁单元11的材料，使得刷毛11与烟具之间的摩擦力控制在一个合适的范围，将摩擦力给加热器带来的扭矩控制在低于第一预设值，避免因为清洁工具的周向运动使得加热器受损。

另外，电机40输出的转矩在合适范围，电机40输出的转矩过小会使得清洁效果和速度不理想，过高可能会损坏加热器。

优选的，在上述实施例的基础上，本实施例中电机40的转动轴41与加热器的延伸方向平行，更进一步的，支架10的旋转轴与电机40的转动轴41重合。支架10的运动方式有两种，一种是支架10沿容纳腔的径向方向周向旋转，即电机40只沿一个方向360度旋转，带动支架10也只沿一个方向360度旋转；另一种是支架10沿容纳腔的径向方向周向运动，通过控制电机40有周期的正转和反转，使得支架10在容纳腔中来回震荡，震荡的角度可以是低于360度的任何角度。

图2为刷头一种实施方式的结构示意图，如图2所示，刷头包括支架10和清洁单元。本实施例中支架10上至少包括两种清洁单元，该两种清洁单元分别使用不同的材料制成。一种清洁单元为吸附材料11制成，例如发泡塑料、发泡橡胶、天然纤维、人造纤维、纺织品等，缠绕或者包覆在支架10上形成具有清洁功能的清洁单元，形态上类似于棉签头，利用此种材料比表面积大的特点可以用于吸附粉尘和/或液体残余物，同时此种清洁单元本身较为柔软且收缩性好，对于不易触及的角落也可以有较好的清洁效果。另一种清洁单元为刷毛，呈辐射状设置在支架10上形成具有清洁功能的清洁单元，伴随相互运动带来的摩擦力达到清洁目的。

清洁单元也可以为刷毛12，刷毛12可以包括吸附性材料刷毛和热塑性材料刷毛，吸附性材料一方面可以清理掉烟支容纳腔中残留的液体，例如发烟物质因为加热而产生的油状液体，另一方面吸附性材料本身还可以携带一些清洁溶剂，例如2-丁氧基乙醇、乙二醇醚、矿物油、乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、异戊乙酸盐、丁酸异戊酯和己烷酸乙酯等，用以软化、溶解和/或分解沉积物或残留物，特别是比较难清理的污垢，例如焦油受热后干燥固化紧密吸附在加热器或者容纳腔上形成的残留物等。清洁溶剂减弱了此类沉积物或残留物与烟具之间的吸附力，配合刷毛12转动带来的摩擦使得其容易脱落，达到清洁目的。热塑性材料刷毛具有比吸附性材料刷毛更大的硬度和弹性，其在周向运动过程中可以产生比吸附性材料刷毛更大的摩擦力，更容易使得残留物脱落，两种刷毛和配合使用，可以充分发挥各自的特点并弥补单一刷毛的缺陷，起到的清洁效果大大增强。

热塑性材料包括热塑性塑料材料和热塑性橡胶材料；吸附性材料包括发泡塑料、发泡橡胶、天然纤维、人造纤维。

热塑性橡胶材料(TPR材料，Thermo-Plastic-Rubber material)包括热塑性硫化橡胶(TPV，Thermoplastic Vulcanizate)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU，Thermoplasticpolyurethanes)；

热塑性塑料材料包括：乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、聚苯乙烯(PS)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)。

图3为本实施例中用于清洁电加热烟具的工具的爆炸结构示意图，如图3所示，该工具包括支架10、第一基座20、固定座30、电机40、第二基座50、限位盘60、弹簧70、电路板80。

支架10与第一基座20之间固定连接、固定座30与电机40之间固定连接，通过第一基座20与固定座30之间的可拆卸式固定连接，实现刷毛12的拆卸和更换。第一基座20与固定座30之间的可拆卸式连接方式可以是卡合结构、螺纹、过盈配合、磁力连接中的至少一种可拆卸连接。图2中示出了一种卡合结构，第一基座20上延伸出一对倒勾21和22，固定座30上设置了用于容纳这一对倒勾21和22的卡口31，倒勾21和22使用具有热塑性弹性体塑料制成，安装支架10时，对准倒勾21和22与卡口31的位置，使得倒勾21和22插入卡口31固定，需要更换刷毛12时，用力牵扯支架10使得倒勾21和22从卡口31脱出。基座与固定座30之间如果采用螺纹的方式固定，通过分别设置在基座与固定座30上的内螺纹和外螺纹，实现旋转紧固和脱落；基座与固定座30之间如果采用过盈配合的方式固定，通过分别设置在基座与固定座30上的插件和插口，实现插拔式紧固和脱落；基座与固定座30之间如果采用磁力连接的方式固定，通过分别在基座与固定座30上设置磁铁，实现磁吸式结合和分离。

优选的，在上述实施例的基础上，本实施例可以使用按压的方式启动，例如，电机40与电路板80之间使用弹簧70隔开一定距离，电机40的电源接口上设置弹片，在不使用的状态下弹片与电路板80不接触。当烟具抵接支架10、基座、电机40中的任意一个，推动电机40向靠近电路板80的方向移动，当弹片接触电路板80上的电源正负极，电路导通，电机40开始工作并带动支架10作周向运动，驱动刷毛12清洁烟具。本发明的清洁工具不限于上述启动方式，例如，使用包含有压力传感器的压气开关实现对压力信号的检测和控制信号输出，实现开关控制。当然，也可以直接将电机40的电源接口通过导线与电路板80连接，并使用开关来控制清洁工具的启动和关闭。

优选的，在上述实施例的基础上，电机40与第二基座50之间固定连接，电机40的电源接口上设置弹片42和43，第二基座50上延伸出一对倒勾51和52，限位盘60上分别设置了开口供弹片42、43和倒勾51、52穿过，一旦电机40与电路板80靠近至一定距离，弹片42和43既可以导通电机40与电源；倒勾51和52穿过限位盘60上的开口，一方面防止电机40脱落，限位了电机40相对于电路板80之间的距离，另一方面起到导轨的作用，使得电机40向靠近电路板80的方向移动时只能沿着倒勾51和52滑动。弹片42和43优选使用金属材料制成，导电的同时具有一定的弹性，弹片42和43的回弹力保证操作时候的用力不同依然可以正常工作，并具有较好的操作手感。

实施例2

作为实施例1的一种替代方案，两者的不同之处在于，本实施例中支架10上只包括一种清洁单元，即支架10上设置可吸附粉尘和/或液体残余物的吸附材料，或者，只在支架10上呈辐射状设置的刷毛。

图4为本发明中刷头第二种实施方式的结构示意图，示出了支架10上只包括刷毛的情形，本实施例中的刷毛可以包括吸附性材料刷毛和热塑性材料刷毛中的一种或者两种，每种刷毛的作用已经在实施例1中予以详细说明，在此不再赘述。第一基座20与固定座30(参见图3)之间的可拆卸式固定连接，与图2中示出了的卡合结构不同，本实施例中第一基座20上设置有延伸凸起23，对应的固定座30上设置有凹槽(图中未示出)，延伸凸起23和凹槽内均设置磁铁，当第一基座20与固定座30结合时，延伸凸起23落入凹槽内并发生磁吸，如果需要更换或者取出刷头，通过外力作用使第一基座20与固定座30磁吸脱落并分开。

优选的，本实施例中支架10包括与加热器轴向延伸方向平行的第一直杆13和第二直杆14、以及连接第一直杆13和第二直杆14的弧形杆15，第一直杆13和第二直杆14从基座上延伸而出，弧形杆15连接第一直杆13和第二直杆14远离第一基座20的端部。弧形杆15的存在可以使细长加热器落入支架10中间且并不与支架10接触，本发明清洁工具工作时，细长加热器与第一直杆13、第二直杆14大体平行，支架10上的刷毛在运动的过程中清洁细长加热器表面和烟支容纳腔的内壁。

实施例3

图5为本发明中刷头第三种实施方式的结构示意图，作为实施例1的一种替代方案，两者的不同之处在于，本实施例中的工具适合清洁具有管状加热器的电加热烟具，管状加热器本身限定出用于容纳烟支的容纳腔，但是容纳腔内不包括用于加热烟支的细长加热器，本实施例的刷头伸入容纳腔中清洁其内腔壁。本实施例中，刷头包括至少一根长条性型的支架10，支架10上至少设置一种清洁单元，与实施例1中类似，清洁单元可以为吸附材料制成，缠绕或者包覆在支架10上，形态上类似于棉签头。清洁单元也可以为刷毛，呈辐射状设置在支架10上。刷毛也可以包括吸附性材料刷毛和热塑性材料刷毛中的至少一种，具体材料和功能与实施例1中类似，在此不再赘述。

实施例4

图6为本实施例中第一基座的结构示意图，作为实施例1-3中固定座的一种替代方案，两者的不同之处在于，本实施例中的固定座30上还设置用于驱动空气流动的扇叶结构32。固定座30与电机40的转动轴固定连接，例如，固定座30上设置贯穿孔用于容纳电机40的转动轴，通过固定座3将电机40的转动传递给刷头。本实施例中，固定座30上的扇叶结构32会随着电机40的旋转而旋转，驱动空气流动，将沉积物产生的粉尘吹起，提高清洁效果。

作为本实施例的一种优选，扇叶结构32驱动空气朝远离所述电机40的方向流动。通过扇叶结构32的叶片方向和电机40的旋转方向配合，将空气吹出清洁工具，防止过多粉尘沉积在清洁单元11上。

作为本实施例的另一种优选，扇叶结构32驱动空气朝靠近所述电机40的方向流动，粉尘会随着气流朝电机40方向流动，电机40靠近扇叶结构32的表面设置吸附层，例如多孔材料、发泡材料、纤维材料等，利用其很大的比表面积对粉尘进行吸附。多空材料如木炭、活性炭等，发泡材料如海绵等有机高分子材料经过发泡制得的发泡材料，纤维材料如静电纺纱纤维等使用有机高分子材料纺丝成纤维的纤维材料。

实施例5

本实施例提供了几种刷头更换的智能提醒实施方式，例如，所述清洁工具包括控制单元，统计单个刷头的使用次数和/或使用时间，所述控制单元检测到所述刷头的使用次数和/或使用时间超过第一预设值，说明刷头已经使用过度，发出所述刷头需要更换的信号，通过指示灯、警报音等方式予以体现。

在另一实施方式中，所述清洁工具还包括控制单元，在使用条件例如对于电机的输入电流、电压一定的情况下，所述控制单元检测到所述刷头与所述容纳腔之间的摩擦力小于第二预设值，说明刷头破损程度较大，继续使用清洁效果会打折扣，发出所述刷头需要更换的信号。

在另一实施方式中，所述清洁工具还包括光敏探头，通过发出光线的反射或者散射信号或者透射信号，检测到清洁单元破损，或者污渍积累过多，发出所述刷头需要更换的信号。

在另一实施方式中，所述清洁工具还包括声波探头，通过发出声波的反射，检测到清洁单元破损，或者污渍积累过多，发出所述刷头需要更换的信号。

实施例6

作为实施例1的一种替代方案，两者的不同之处在于，本实施例中支架10沿容纳腔的轴向延伸方向往返运动。

图7为本实施例中电机驱动刷头的结构示意图，与实施例1中类似，电机40的转动轴与容纳腔的轴向延伸方向平行，但是本实施例中电机的旋转不转化为支架10的周向运动，而是驱动支架10做往返运动。本实施例中电机驱动刷头的结构包括支架10、第一基座20、固定座30、电机40，与实施例1中类似，支架10与第一基座20之间固定连接、固定座30与电机40之间固定连接，不同的是，本实施例中的第一基座20大体呈圆盘形，其圆心位置设置大体为圆柱形的凹槽24，固定座30也大体为圆柱形，凹槽24与固定座30之间大小相适配且具有互相适配的螺纹，即，固定座30表面设置外螺纹，凹槽24的表面设置内螺纹，通过控制电机40的正转和反转，使得支架10沿着容纳腔的轴向延伸方向运动，例如，电机40的正转驱动第一基座20向远离电机40的方向运动，使得支架10沿着容纳腔的进入方向运动，电机40的反转驱动第一基座20向靠近电机40的方向运动，使得支架10沿着容纳腔的退出方向运动。刷头的往返运动促使支架10上的清洁单元与容纳腔或者容纳腔内的加热器产生摩擦，达到清洁目的。

实施例7

作为实施例1的一种替代方案，两者的不同之处在于，本实施例中支架10沿容纳腔的轴向延伸方向往返运动。

图8为本实施例中电机驱动刷头的结构示意图，与实施例1中不同的是，电机40的转动轴与容纳腔的轴向延伸方向垂直，本实施例中电机的旋转不转化为支架10的周向运动，而是驱动支架10做往返运动。本实施例中电机驱动刷头的结构包括支架10、第一基座20、传动盘25、固定座30、电机40，与实施例1中类似，支架10与第一基座20之间固定连接、固定座30与电机40之间固定连接。不同的是，本实施例中的第一基座20大体呈圆柱形，传动盘25大体呈圆盘形，传动盘25圆心位置设置大体为圆柱形的凹槽26，传动盘25的外周设置螺纹，固定座30也大体为圆柱形且外周设置螺纹，传动盘25的外周设置螺纹与固定座30的外周设置螺纹相适配，由于固定座30的转动轴方向与传动盘25的转动轴方向垂直，此两者间的螺纹传递使得转动方向发生变化。凹槽26与第一基座20之间大小相适配且具有互相适配的螺纹，即，第一基座20表面设置外螺纹，凹槽26的表面设置内螺纹。通过控制电机40的正转和反转，使得支架10沿着容纳腔的轴向延伸方向往返运动，例如，电机40的正转驱动传动盘25正转，进而驱动第一基座20向远离电机40的方向运动，使得支架10沿着容纳腔的进入方向运动，电机40的反转驱动传动盘25反转，进而驱动第一基座20向靠近电机40的方向运动，使得支架10沿着容纳腔的退出方向运动。刷头的往返运动促使支架10上的清洁单元与容纳腔或者容纳腔内的加热器产生摩擦，达到清洁目的。

实施例8

作为实施例1的一种替代方案，与实施例1中相同的是，本实施例中支架10沿容纳腔的径向方向周向运动。两者的不同之处在于，电机40的转动轴与容纳腔的轴向延伸方向垂直。图9为本实施例中电机驱动刷头的结构示意图，本实施例中电机的旋转转化为支架10的周向运动，但是电机40的转动轴与容纳腔的轴向延伸方向垂直，需要借助螺纹使得旋转方向发生偏转。本实施例中电机驱动刷头的结构包括支架10、第一基座20、固定座30、电机40，与实施例1中类似，支架10与第一基座20之间固定连接、固定座30与电机40之间固定连接。不同的是，本实施例中的第一基座20大体呈圆盘形，固定座30也大体为圆柱形且外周设置螺纹，第一基座20的外周设置螺纹与固定座30的外周设置螺纹相适配，由于固定座30的转动轴方向与第一基座20的转动轴方向垂直，此两者间的螺纹传递使得转动方向发生变化。通过控制电机40的转动，使得支架10沿着容纳腔的轴向延伸方向周向运动，例如，产生周向旋转或者周向往返运动。具体为，电机40持续向一个方向转动，驱动第一基座20持续向一个方向转动，进而使得固定在第一基座20上的刷头产生周向旋转。如果电机40的运动方式为一定周期的正转和反转，则驱动第一基座20产生一定周期的正转和反转，进而使得固定在第一基座20上的刷头产生沿容纳腔的径向方向的周向往返运动。刷头的往返运动促使支架10上的清洁单元与容纳腔或者容纳腔内的加热器产生摩擦，达到清洁目的。

以上实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

Claims (14)

1.一种用于清洁电加热烟具的刷头，所述电加热烟具包括用于容纳烟支的容纳腔，其特征在于，所述刷头包括用于插入所述容纳腔中的支架，所述支架上设置清洁单元，所述清洁单元包括：可吸附粉尘和/或液体残余物的吸附材料、可清除固体残余物和/或液体残余物的刷毛；

检测所述刷头与所述容纳腔之间的摩擦力，并将检测信号发送给清洁工具的控制单元；

当所述刷头与所述容纳腔之间的摩擦力大于第一预设值，所述控制单元控制电机减小输出转矩到所述支架；

当所述刷头与所述容纳腔之间的摩擦力小于第二预设值，所述控制单元控制所述电机增大输出转矩到所述支架或发出更换刷头的信号。

2.根据权利要求1所述的刷头，其特征在于，所述刷毛呈辐射状设置在所述支架。

3.根据权利要求1所述的刷头，其特征在于，所述刷毛至少包括热塑性材料刷毛和吸附性材料刷毛。

4.根据权利要求3所述的刷头，其特征在于，所述热塑性材料包括热塑性塑料材料和热塑性橡胶材料；所述吸附性材料包括发泡塑料和/或发泡橡胶和/或天然纤维和/或人造纤维和/或纺织品。

5.根据权利要求4所述的刷头，其特征在于，所述热塑性橡胶材料包括热塑性硫化橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶；所述热塑性塑料材料包括：乙烯-乙酸乙烯共聚物和/或聚乙烯和/或聚氯乙烯和/或聚丙烯和/或聚乳酸和/或聚苯乙烯和/或尼龙和/或聚碳酸酯和/或聚氨酯。

6.根据权利要求1所述的刷头，其特征在于，所述支架沿所述容纳腔的径向方向周向运动。

7.根据权利要求6所述的刷头，其特征在于，所述支架沿所述容纳腔的径向方向周向旋转。

8.根据权利要求6所述的刷头，其特征在于，所述支架沿所述容纳腔的径向方向周向往返运动。

9.根据权利要求1所述的刷头，其特征在于，所述支架沿所述容纳腔的轴向延伸方向往返运动。

10.根据权利要求1所述的刷头，其特征在于，所述刷头配置为与驱动所述支架沿所述容纳腔内壁运动的工具可拆卸地固定连接，所述刷头包括支架和清洁单元。

11.根据权利要求10所述的刷头，其特征在于，所述刷头还包括一个基座、所述支架从所述基座上延伸而出，所述工具包括电机，所述电机的转动轴与固定座固定连接，所述电机通过所述固定座驱动所述基座运动。

12.根据权利要求11所述的刷头，其特征在于，所述支架包括与所述容纳腔轴向延伸方向平行的第一直杆和第二直杆、以及连接所述第一直杆和第二直杆的弧形杆，所述第一直杆和第二直杆从所述基座上延伸而出，所述弧形杆连接第一直杆和第二直杆远离所述基座的端部。

13.根据权利要求11所述的刷头，其特征在于，所述基座通过卡合结构、螺纹、过盈配合、磁力连接中的至少一种与所述工具可拆卸连接。

14.根据权利要求1所述的刷头，其特征在于，还包括检测所述刷头的使用次数和/或使用时间，并将次数信号和/或时间信号发送给所述清洁工具的所述控制单元，当次数和/或使用时间超过一预定阀值，所述控制单元发出所述刷头更换信号。

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