CN112109256A - 滴头和胶囊滴制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及胶囊滴制技术领域，特别涉及一种滴头和胶囊滴制系统。本发明的滴头，包括：壁材流通装置，具有彼此连通的壁材入口和壁材出口；和芯材流道，包括彼此连通的第一芯材流道和第二芯材流道，第一芯材流道上设有芯材入口，第二芯材流道上设有芯材出口，芯材出口布置于壁材出口的内侧；其中，第一芯材流道与第二芯材流道相对倾斜。基于此，有利于减少芯材的挥发，降低生成气泡胶囊的风险，提高胶囊得率。

Description

滴头和胶囊滴制系统

技术领域

本发明涉及胶囊滴制技术领域，特别涉及一种滴头和胶囊滴制系统。

背景技术

一些胶囊，例如烟用爆珠，由胶囊滴制系统制成。

滴头是胶囊滴制系统的重要组成部分，主要用于使壁材包裹于芯材外部。

相关技术中，芯材，尤其是高挥发性芯材，在流经滴头的过程中容易产生气泡，导致所制成的胶囊内部含有气泡，成为气泡胶囊。而气泡胶囊的产生，影响胶囊重量的稳定性，降低胶囊得率。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：提高胶囊得率。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种滴头，其包括：

壁材流通装置，具有彼此连通的壁材入口和壁材出口；和

芯材流道，包括彼此连通的第一芯材流道和第二芯材流道，第一芯材流道上设有芯材入口，第二芯材流道上设有芯材出口，芯材出口布置于壁材出口的内侧；

其中，第一芯材流道与第二芯材流道相对倾斜。

在一些实施例中，芯材流道还包括弧形流道，第一芯材流道和第二芯材流道通过弧形流道连通。

在一些实施例中，滴头还包括第一隔热物，第一隔热物围设于芯材流道的外部。

在一些实施例中，第一隔热物的导热系数为0.1W/(m·K)。

在一些实施例中，芯材流道的直径为0.5-1mm。

在一些实施例中，壁材流通装置包括壁材出料腔体，壁材出口设置于壁材出料腔体上，且滴头还包括保护套，保护套套设于壁材出料腔体的外部，并与壁材出料腔体之间设有空腔。

在一些实施例中，空腔内设有第二隔热物。

在一些实施例中，壁材流通装置包括第一壁材流道，壁材入口设置于第一壁材流道上，且第一壁材流道被构造为以下至少之一：

第一壁材流道的直径为1-3mm；

第一壁材流道与芯材流道之间设有间隔；

第一壁材流道的数量为2个或3个，各第一壁材流道沿着芯材流道的周向均匀地布置。

在一些实施例中，芯材流道相对于壁材流通装置固定设置。

本发明第二方面还提供了一种胶囊滴制系统，其包括壁材存储装置和芯材存储装置，且其还包括本发明的滴头，壁材存储装置与壁材入口连通，芯材存储装置与芯材入口连通。

通过将芯材流道的第一芯材流道和第二芯材流道之间由垂直关系改为相对倾斜关系，能减小芯材的流动阻力，使芯材流动更加顺畅，缩短芯材的受热时间，从而有利于减少芯材的挥发，降低生成气泡胶囊的风险，提高胶囊得率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一些实施例中滴头的结构简图。

图中：

10、滴头；

1、壁材流通装置；11、第一壁材流道；12、壁材出料腔体；1a、壁材入口；1b、壁材出口；1c、出料腔；

2、芯材流道；21、第一芯材流道；22、第二芯材流道；23、弧形流道；2a、芯材入口；2b、芯材出口；

3、保护套；31、空腔；

4、支撑体；

5、连接体；51、第二壁材流道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1示例性地示出了本发明的滴头。

滴头10是胶囊滴制系统的重要组成部分，用于实现由壁材存储装置所提供壁材和芯材存储装置所提供芯材的滴落，以及壁材对芯材的包裹。滴头10末端一般浸入冷却液中，这样，壁材包裹芯材后的液柱，能被冷却液切割，形成球状或类球状的胶囊。

参照图1，滴头10包括壁材流通装置1和芯材流道2等。

壁材流通装置1用于引导壁材流动，实现壁材的滴落。壁材流通装置1具有彼此连通的壁材入口1a和壁材出口1b。壁材由壁材入口1a流入壁材流通装置1，并由壁材出口1b流出壁材流通装置1。

芯材流道2用于引导芯材流动，实现芯材的滴落。芯材流道2具有彼此连通的芯材入口1a和芯材出口1b。芯材由芯材入口2a流入芯材流道2，并由芯材出口2b流出芯材流道2。

为了方便壁材包裹芯材，参照图1，芯材出口2b布置于壁材出口1b的内侧。具体地，一侧实施例中，芯材出口2b与壁材出口1b由内至外地依次布置，并彼此同心，使得芯材出口2b同心地布置于壁材出口1b的内侧，以便实现壁材对芯材更均匀地包裹。

其中，壁材可以是天然或合成高分子材料。芯材可以是香精或药物等。以烟用爆珠为例，烟用爆珠的芯材采用香精料液，壁材采用胶液。将内部具有香精料液的烟用爆珠添加到香烟滤棒中，可以实现对香烟的香气补偿，减少香烟本身的危害，减轻烟气对吸烟者气管等器官的刺激。

在滴制过程中，为防止壁材等凝固，需要对滴头10进行加热，以控制壁材等保持于一定的温度，顺畅流动。

接下来对壁材流通装置1和芯材流道2的结构予以进一步地介绍。

参照图1，一些实施例中，壁材流通装置1包括第一壁材流道11和壁材出料腔体12。第一壁材流道11与壁材出料腔体12沿着壁材流动方向(即由上至下的方向)依次连通。壁材入口1a设置于第一壁材流道11上，并具体位于第一壁材流道11的远离壁材出料腔体12的一端，即位于第一壁材流道11的顶端。壁材出口1b设置于壁材出料腔体12上，并具体位于壁材出料腔体12的远离第一壁材流道11的一端，即位于壁材出料腔体12的底端。

一些实施例中，第一壁材流道11设置于支撑体4上，被支撑体4支撑。其中，第一壁材流道11既可以为直接设置在支撑体4上的通孔，也可以为设置在支撑体4上的壁材管的管腔。

一些实施例中，支撑体4的上方还设有连接体5，第一壁材流道11通过连接体5与壁材存储装置连通。具体地，连接体5上设有第二壁材流道51，第二壁材流道51的底端和顶端分别与壁材入口1b和壁材存储装置连通，从而实现第一壁材流道11与壁材存储装置的连通，使得壁材存储装置中所存储的壁材能流入第一壁材流道11中。

壁材出料腔体12套设于第一壁材流道11的外部，并至少部分地位于第一壁材流道11的下方。壁材出口1b位于壁材出料腔体12的末端，并一般浸在冷却液中，以便于冷却液对壁材包裹芯材后的液柱进行切割。壁材出料腔体12内部设有出料腔1c。出料腔1c与第一壁材流道11的末端连通。且出料腔1c至少中下部被构造为沿着壁材流动方向截面积减小，使得出料腔1c的相应部分沿着壁材流动方向渐缩，这样可以引导壁材更好地对芯材进行包裹。

继续参照图1，芯材流道2包括第一芯材流道21和第二芯材流道22。第一芯材流道21和第二芯材流道22沿着芯材的流动方向依次布置，并彼此连通。芯材入口2a设置于第一芯材流道21上。芯材出口2b设置于第二芯材流道22上。第二芯材流道22插入出料腔1c中，并与出料腔1c同轴，使得芯材出口2b同心地布置于与壁材出口1b的内侧。具体地，第二芯材流道22的末端可以与壁材出料腔体12的末端处于同一高度位置，以使芯材出口2b与壁材出口1b在高度方向上平齐，实现壁材与芯材的同步滴落。

相关技术中，第一芯材流道21和第二芯材流道22均为直线型流道，且第一芯材流道21水平布置，第二芯材流道22竖直布置，即，第一芯材流道21和第二芯材流道22彼此垂直。在实践本发明的过程中发现，采用这种第一芯材流道21和第二芯材流道22彼此垂直的设置方式时，芯材在芯材流道2中的流动阻力较大，流速较慢，流动时间较长，这会造成芯材与壁材等之间的传热时间延长，增加芯材的受热时间，引起芯材，尤其是高挥发性芯材挥发，产生气泡，增加气泡胶囊出现的风险。

可见，第一芯材流道21和第二芯材流道22垂直设置，是造成气泡胶囊，影响胶囊得率的一个重要原因。

基于上述发现，参照图1，在本发明中，对芯材流道2的结构进行了改进，使得第一芯材流道21与第二芯材流道22不再垂直，而是相对倾斜，即，第一芯材流道21不再垂直地连接于第二芯材流道22的顶端，而是倾斜地连接于第二芯材流道22的顶端。

通过将第一芯材流道21和第二芯材流道22设置为相对倾斜的，有利于减小芯材的流动阻力，加快芯材的流速，缩短芯材流经芯材流道2的流动时间，使芯材受热时间缩短，挥发减少，从而可以有效降低产生气泡胶囊的风险，提高胶囊得率。

同时，使芯液流动顺畅，还有利于增加芯液在胶囊成型时的重量稳定性，进而提高所制得胶囊的重量稳定性。

并且，参照图1，一些实施例中，芯材流道2还包括弧形流道23，该弧形流道23连通于第一芯材流道21和第二芯材流道22之间，使得第一芯材流道21和第二芯材流道22通过该弧形流道23连通。此时，第一芯材流道21可以不再呈直线型，而是也呈弧形。

所设置的弧形流道23，可以使芯材在芯材流道2的转弯处阻力更小、速度更快地流动，因此，可以进一步缩短芯材受热时间，降低气泡胶囊的生成风险，提高胶囊得率。

其中，芯材流道2既可以为直接设置在支撑体4上的通孔，也可以为设置在支撑体4上的芯材管的管腔。

为了提高胶囊得率，一些实施例中，还在芯材流道2的外部围设第一隔热物(图中未示出)。

由于第一隔热物能对芯材流道2与壁材通流装置1和支撑体4等之间进行隔热，减少温度较高的壁材流通装置1和支撑体4等与芯材流道2之间的传热，因此，可以减少芯材挥发，提高胶囊得率。

其中，第一隔热物可以选用低导热系数的材料制成，例如，一些实施例中，第一隔热物的导热系数为0.1W/(m·K)，以更好地进行隔热。

在滴头10包括芯材管，芯材流道2为芯材管的管腔时，第一隔热物可以套设在芯材管的外部。此时，所设置的第一隔热物，不仅能够起到隔热作用，同时也能对芯材管起到一定的限位作用。

另外，相关技术中，芯材流道2的直径一般较大，而在本发明的一些实施例中，芯材流道2的直径被设置得较小，为0.5-1mm，这样，可以使芯材流道2的侧面面积较小，从而减小芯材的受热面积。而减小芯材的受热面积，也可以减少气泡生成，提高胶囊得率。

其中，当芯材流道2的直径为0.5-1mm时，可满足2-4mm不同粒径大小胶囊的成型需求。并且，可以理解，在芯材流道2为芯材管的管腔时，芯材流道2的直径即为芯材管的内径。

可见，通过对芯材流道2的直径及转弯处等进行改进设计，有利于改善胶囊质量稳定性，提高胶囊合格率。

在实践本发明的过程中，发明人发现，除了可以通过对芯材流道2进行改进，来改善胶囊的质量稳定性，还可以通过对壁材流通装置1进行改进，来改善胶囊质量稳定性。

例如，参照图1，一些实施例中，壁材出料腔体12的外部套设有保护套3，保护套3与壁材出料腔体12之间设有空腔31。具体地，保护套3可以套设于壁材出料腔体21的位于壁材出口2b上方的部分的外部。基于此，保护套3可以对冷却液与壁材出料腔体12进行隔离，且二者之间的空腔31可以形成空气隔热通道，减少冷却液与壁材之间的热交换，使冷却液和壁材溶液的温度相对稳定，减少二者的温度变化，从而提高胶囊的重量稳定性，获得质量更加稳定的胶囊。其中，冷却液的温度影响切割力及壁材的流速，从而影响胶囊大小，进而影响胶囊的重量稳定性。而壁材溶液的温度，影响壁材在胶囊成型过程中的重量稳定性，因此，也影响胶囊的重量稳定性。

并且，一些实施例中，还可以在空腔31中进一步设置第二隔热物(图中未示出)。利用第二隔热物进一步减少壁材与冷却液之间的热传递，有利于进一步稳定壁材和冷却液的温度，提高胶囊的重量稳定性，以便获得质量更加稳定的胶囊。

再例如，参照图1，一些实施例中，第一壁材流道11与芯材流道2之间设有间隔，这样，可以减少第一壁材流道11与芯材流道2之间的热传递，稳定壁材溶液和芯材溶液的温度，进而提高胶囊的重量稳定性。

又例如，一些实施例中，第一壁材流道11的数量为2个或3个，且各第一壁材流道11沿着芯材流道2的周向均匀地布置。这样，滴制过程中，壁材能更均匀地包裹于芯材上，且能更及时地对芯液进行包裹，减少壁材残留，以免残留壁材在冷却后堵塞滴头，造成壁材包裹时发生偏心，因此，能更好地满足周向出料均匀性和壁材重量要求，有效改善芯材四周壁材的厚度均匀性，提高胶囊的质量稳定性。

上述各实施例的第一壁材流道11，其直径可以为1-3mm。此时，可以满足2.4-3.75mm不同粒径大小胶囊的成型需求。

可见，通过采用缩短芯材受热时间，减小芯材受热面积，进行隔热，以及对芯材流道2和第一壁材流道11的直径进行设计等多种手段，可以有效改善胶囊的质量稳定性，提高胶囊得率。

另外，相关技术中，芯液流道2与壁材流动装置1之间在安装后，还需人工调节对中，来实现芯液出口2b与壁材出口1b的内外同心设置。采用人工调整对中方式，对中难度较大，因为调整过程中，存在观察困难等问题，并且，受到人为因素差异的影响，对中效果存在差异，对中统一性较差，影响胶囊的质量稳定性。

针对上述人工调整对中方式所带来的问题，在本发明的一些实施例中，芯材流道2与壁材流通装置1之间不再位置可调，而是设置为相对固定的，即，芯材流道2相对于壁材流通装置1固定设置，例如，一些实施例中，芯材管和壁材流通装置1均固定设置于支撑体4上。

将芯材流道2设计成固定模式，使得无需再人工对芯液流道2与壁材流通装置1进行调节，即可实现芯材流道2与壁材流通装置1的中心对准，简单方便，且可以避免因观察困难造成的对中偏差，同时，还可以避免因人为差异造成的对中效果差异。而对中偏差的减小，对中效果统一性的提升，均有利于改善胶囊的质量稳定性。

基于图1所示的滴头10，按照如下步骤进行滴制试验：

(1)将按配方要求配制好的壁材，泵送至胶囊滴制系统的壁材存储装置，平衡脱泡预设时间，并将高挥发性芯材通过自动溢流罐添加至胶囊滴制系统的芯材存储装置。

(2)待滴头10温度、冷却液温度达到设定要求，且壁材脱泡至预设时间后，调整壁材与芯材泵速等参数，进行滴制。

(3)连续滴制高挥发性芯材8小时，重复10次以上。

试验结果表明，在上述滴制过程中，未出现气泡胶囊，且壁材和芯材重量变化小，胶囊重量稳定性较高，基本无需调整。

经与未改进前的滴头在相同条件下的试验结果相比，芯材出料温度可下降4℃以上，高挥发性胶囊产品得率可由60％提升至90％左右。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滴头(10)，其特征在于，包括：

壁材流通装置(1)，具有彼此连通的壁材入口(1a)和壁材出口(1b)；和

芯材流道(2)，包括彼此连通的第一芯材流道(21)和第二芯材流道(22)，所述第一芯材流道(21)上设有芯材入口(2a)，所述第二芯材流道(22)上设有芯材出口(2b)，所述芯材出口(2b)布置于所述壁材出口(1b)的内侧；

其中，所述第一芯材流道(21)与所述第二芯材流道(22)相对倾斜。

2.根据权利要求1所述的滴头(10)，其特征在于，所述芯材流道(2)还包括弧形流道(23)，所述第一芯材流道(21)和所述第二芯材流道(22)通过所述弧形流道(23)连通。

3.根据权利要求1所述的滴头(10)，其特征在于，所述滴头(10)还包括第一隔热物，所述第一隔热物围设于所述芯材流道(2)的外部。

4.根据权利要求3所述的滴头(10)，其特征在于，所述第一隔热物的导热系数为0.1W/(m·K)。

5.根据权利要求1所述的滴头(10)，其特征在于，所述芯材流道(2)的直径为0.5-1mm。

6.根据权利要求1-5任一所述的滴头(10)，其特征在于，所述壁材流通装置(1)包括壁材出料腔体(12)，所述壁材出口(1b)设置于所述壁材出料腔体(12)上，且所述滴头(10)还包括保护套(3)，所述保护套(3)套设于所述壁材出料腔体(12)的外部，并与所述壁材出料腔体(12)之间设有空腔(31)。

7.根据权利要求4所述的滴头(10)，其特征在于，所述空腔(31)内设有第二隔热物。

8.根据权利要求1-5任一所述的滴头(10)，其特征在于，所述壁材流通装置(1)包括第一壁材流道(11)，所述壁材入口(1a)设置于所述第一壁材流道(11)上，且所述第一壁材流道(11)被构造为以下至少之一：

所述第一壁材流道(11)的直径为1-3mm；

所述第一壁材流道(11)与所述芯材流道(2)之间设有间隔；

所述第一壁材流道(11)的数量为2个或3个，各所述第一壁材流道(11)沿着所述芯材流道(2)的周向均匀地布置。

9.根据权利要求1-5任一所述的滴头(10)，其特征在于，所述芯材流道(2)相对于所述壁材流通装置(1)固定设置。

10.一种胶囊滴制系统，包括壁材存储装置和芯材存储装置，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一所述的滴头(10)，所述壁材存储装置与所述壁材入口(1a)连通，所述芯材存储装置与所述芯材入口(2a)连通。

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