CN112316563B - 过滤嘴中过滤颗粒的生产设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及香烟过滤材料生产领域，具体为过滤嘴中过滤颗粒的生产设备及方法，其包括：储存罐、制备箱、液体管道、排水管道、离心泵、电动三向阀、制冷机，所述液体管道一端连接储液罐，另一端连接制备箱，液体管道上安装有离心泵，电动三向阀连接在液体管道上，电动三向阀剩余端口连接输出管道，输出管道上设有电磁阀三，制冷机通过进气管道连接制备箱，且气管道与制备箱的连接处设有电磁阀二，储液罐内部设有液位感应器一，储液罐外部连通有补液管道，且在补液管道上安装有电磁阀一，本发明通过对颗粒物进行浸泡，让过滤液沿颗粒物的微孔进入其内部，以及附着在颗粒物表面，在通过冻干技术让附着颗粒物上的过滤液变相为固态。

Description

过滤嘴中过滤颗粒的生产设备及方法

技术领域

本发明涉及香烟过滤材料生产技术领域，尤其涉及过滤嘴中过滤颗粒的生产设备及方法。

背景技术

香烟过滤嘴在吸烟时不仅可以滤除烟气中的部分有害成分，并且可以有效截留卷烟主流烟气中的总粒相物，降低焦油含量，减少烟气对吸烟者的健康及环境危害，为了进一步提高对烟气的过滤效果，现有香烟过滤嘴中加入爆珠，通过爆珠内的液体增强对烟气的过滤效果，但吸烟者需要外部施加一定的挤压力量，使香烟滤嘴中的爆珠破裂，进而凝胶或液体释放到醋酸纤维中，达到过滤烟气的作用，但这种方式操作不变，并且在捏破爆珠的同时卷烟滤嘴也会因挤压而变形，既影响卷烟滤嘴的外观，也会影响卷烟抽吸体验感。

根据上述问题，需设计一种香烟过滤嘴中的过滤材料及这种过滤材料的生产设备。

发明内容

因此，本发明正是鉴于上述问题而做出的，本发明的目的在于提供过滤嘴中过滤颗粒的生产设备及方法，本发明通过以下技术方案实现上述目的：

过滤嘴中过滤颗粒的生产设备，包括：储存罐、制备箱、液体管道、输出管道、离心泵、电动三向阀、制冷机；

所述储液罐内储存过滤液，过滤液由玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨、水、食品添加剂（一水柠檬酸、山梨酸钾、苯甲酸钠、着色剂）、柠檬酸或苹果酸混合构成，其中玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨的占比最大；

所述液体管道一端连接储液罐，另一端连接制备箱，液体管道上安装有离心泵，电动三向阀连接在液体管道上，电动三向阀剩余端口连接输出管道，输出管道上设有电磁阀三；

所述制冷机通过进气管道连接制备箱，且气管道与制备箱的连接处设有电磁阀二，储液罐内部设有液位感应器一，储液罐外部连通有补液管道，且在补液管道上安装有电磁阀一；

所述制备箱包括：箱体、盖体、液位感应器二、泄压阀、承载工具；

所述箱体由外层与内层组成，外层为矩形，外层下端为喇叭状，外层的喇叭状下端连通液体管道，外层的一侧上端部连通进气管道，且外层上安装有冷凝器，内层为矩形，内层上端面与外层上端面平行并相连接，内层下端面靠近外层下端，其中内层壁面上等距开设有多个出气口，且在外层与内层上端的连接处设有安装槽，安装槽数量为了两个，相对设置，两个安装槽两端延伸出外层与内层上端的连接处；

所述盖体用于密封箱体，盖体与外层的轴连接处设置在与安装槽呈夹角的一侧壁面上，盖体朝向箱体的一侧壁面上设有挡板，在盖体密封箱体时，挡板延伸进内层内部，液位感应器二安装在内层内，泄压阀安装在箱体一侧壁面的上端；

所述承载工具，包括：托盘、滑块、连接板、浮块；

所述连接板数量为两个，两个连接板的一端设有挂钩-，连接板壁面上设有条形贯通口-；条形贯通口-由多个宽度等距缩放的矩形贯通口沿连接板中心垂直排列组成；

所述托盘数量与条形贯通口-的多个矩形贯通口相同，托盘的底面为网格状，托盘的高度限定颗粒物堆叠层数为个位数（如两层、三层），托盘两侧壁面分别设有滑块，每个托盘的滑块宽度分别对应条形贯通口-的多个矩形贯通口，最下方托盘的底面固定有浮块，浮块数量为两个，对称设置在托盘底面的边缘处。

在一个实施例中，所述内层的出气口为条状，多个出气口分为多层，每一层出气口沿内层的四个壁面开设。

本发明还提供了一种采用上述过滤嘴中过滤颗粒生产设备的方法：

S1:首先将连接板安装在箱体的内层中，再将颗粒物倒入多个托盘内，而后根据托盘上滑块先小后大的规律，逐个沿条形贯通口-最上方矩形贯通口放入，让多个托盘间隔悬挂在内层中，盖上盖体，同时挡板密封最上方托盘;

S2:离心泵启动，如图所示，储液罐内的过滤液沿液体管道进入箱体内，过滤液液位在箱体内不上升，从而通过浮块带动最下方托盘上移，最下方托盘上移过程中，推动上方多个托盘向上移动，直至抵合最上方托盘停止，此时多个托盘组成一个整体，且在内部划分出多个密封颗粒物的空间，过滤液液位继续升高，通过托盘网格底面进入其内部，对颗粒物进行浸泡，在浸泡的过程中过滤液沿颗粒物的微孔进入其内部;

S3：经过一个短时间的浸泡后，颗粒物内的过滤液为饱和状，此时离心泵反向启动，抽取箱体内的过滤液，如图所示，液位下降，多个托盘逐渐回到初始的上下间隔状态，同时颗粒物上附着的过滤液大部分滴落回液体管道，返回储液罐内，从而让过颗粒物表面只附着一层较薄的过滤液;

S4：如图所示，打开电磁阀二，制冷机启动，通过进气管道向外层内输送冷气，冷气再沿出气口进入内层中，对颗粒物上附着的过滤液进行凝结;

S5：颗粒物上附着的过滤液凝结完成后，制冷机停止，同时电磁阀二关闭，如图所示，电动三向阀连通输出管道与连通箱体的一段液体管道，电磁阀三开启，此时离心泵再次反向启动，吸取箱体内的空气，让箱体内形成真空空间，而后离心泵关闭、电磁阀三关闭，冷凝器开启，对箱体内进行加热，其凝结的冰晶升华成水蒸气逸出（此原理为冻干原理），对颗粒物附着的过滤液进行脱水，由于过滤液大部占比为玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨，当玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨脱水后，会成为固态，从而对颗粒物上构建一层薄膜，封堵颗粒物的微孔，颗粒物内的过滤液会溶解颗粒物上的薄膜，使薄膜厚度变薄，而后达到饱和，从而对颗粒物内的过滤液进行封存，制作完成后通过离心泵与电磁阀三再次反向开启，通过输出管道排出水蒸气;

S6：当脱水完成后，取出承载工具中的托盘，而后取出凝结成块的过颗粒物，通过振动或人工，分离出颗粒物，从而填充至过滤嘴中，当吸烟时，烟气的热量或人的唾液能够溶化颗粒物上的薄膜，微孔打开，内的过滤液释放找醋酸纤维中，完成对烟气的过滤。

有益效果:

本发明通过对颗粒物进行浸泡，让过滤液沿颗粒物的微孔进入其内部，以及附着在颗粒物表面，在通过冻干技术让附着颗粒物上的过滤液变相为固态，从而在颗粒物上构建成一层薄膜，薄膜封堵颗粒物的微孔，使颗粒物内部的过滤液得以保存，加工后的颗粒物混合进过滤嘴中，再吸烟时，烟气的热量或口腔中的唾液能够对薄膜进行溶解，微孔打开，颗粒内的过滤液释放到醋酸纤维中，从而让烟气与过滤液产生反应，降低烟气中的尼古丁的含量，避免吸烟者需要外部施加一定的挤压力量，捏破爆珠，所导致的操作不便，以及香烟过滤嘴挤压而变形。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明一侧结构示意图；

图3为本发明制备箱结构示意图；

图4为本发明箱体结构示意图；

图5为本发明承载工具结构示意图；

图6为本发明承载工具一侧结构示意图；

图7为本发明操作流程示意图一；

图8为本发明操作流程示意图二；

图9为本发明操作流程示意图三；

图10为本发明操作流程示意图四。

如图中所示：1、储液罐；2、制备箱；3、液体管道；4、输出管道；5、离心泵；6、电动三向阀；7、制冷机；11、液位感应器一；12、补液管道；13、电磁阀一；21、箱体；22、盖体；23、液位感应器二；24、泄压阀；25、承载工具；211、外层；212、内层；213、出气口；251、托盘；252、滑块；253、连接板；254、浮块；253-1、挂钩；253-2、条形贯通口。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作出类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

如图1-2所示，过滤嘴中过滤颗粒的生产设备，包括：储液罐1、制备箱2、液体管道3、输出管道4、离心泵5、电动三向阀6、制冷机7。

所述储液罐1内储存过滤液，过滤液由玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨、水、食品添加剂（一水柠檬酸、山梨酸钾、苯甲酸钠、着色剂）、柠檬酸或苹果酸混合构成，其中玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨的占比最大；

所述制备箱2用于制作过滤材料；

所述液体管道3一端连接储液罐1，另一端连接制备箱2；

所述液体管道3上安装有离心泵5，通过离心泵5把储液罐1内的过滤液输送向制备箱2或抽出制备箱2内的过滤液；

所述电动三向阀6连接在液体管道3上，具体位于过滤液体流向制备箱2前进方向离心泵5的后方，电动三向阀6剩余端口连接输出管道4；

所述输出管道4上设有电磁阀三41；

所述制冷机7通过进气管道71连接制备箱2，且气管道71与制备箱2的连接处设有电磁阀二72；

所述储液罐1内部设有液位感应器一11，储液罐1外部连通有补液管道12，且在补液管道12上安装有电磁阀一13，当液位感应器一11检测到储液罐1内的过滤液体低于一定液位时，电磁阀一13打开通过补液管道12向储液罐1补充过滤液；

如图1、3所示，所述制备箱2包括：箱体21、盖体22、液位感应器二23、泄压阀24、承载工具25；

如图4所示，所述箱体21由外层211与内层212组成；

所述外层211为矩形，外层211下端为喇叭状，外层211的喇叭状下端连通液体管道3，外层211的一侧上端部连通进气管道71，且外层211上安装有冷凝器（图中未示意）；

所述内层212为矩形，内层212上端面与外层211上端面平行并相连接，内层212下端面靠近外层211下端，其中内层212壁面上等距开设有多个出气口213，且在外层211与内层212上端的连接处设有安装槽214；

所述安装槽214数量为了两个，相对设置，两个安装槽214两端延伸出外层211与内层212上端的连接处；

所述盖体22用于密封箱体21，盖体22与外层211的轴连接处设置在与安装槽214呈夹角的一侧壁面上；

所述盖体22朝向箱体21的一侧壁面上设有挡板221，在盖体22密封箱体21时，挡板221延伸进内层212内部；

所述液位感应器二23安装在内层212内，用于检测箱体21内过滤液的液位高度；

所述泄压阀24安装在箱体21一侧壁面的上端，用于在灌入过滤液，释放箱体21内多余的空气，或是释放过量的冷气；

如图5所示，所述承载工具25，包括：托盘251、滑块252、连接板253、浮块254；

所述连接板253数量为两个，两个连接板253的一端设有挂钩253-1，当两个连接板253的挂钩253-1插入安装槽214内，两个连接板253垂直固定在箱体21的内层212中；

所述连接板253壁面上设有条形贯通口253-2；

所述条形贯通口253-2由多个宽度等距缩放的矩形贯通口沿连接板253中心垂直排列组成，具体为，条形贯通口253-2最上方矩形贯通口的宽度最大，以此类推最下方矩形贯通口宽度最小，其中条形贯通口253-2最上方矩形贯通口延伸出连接板253；

所述托盘251数量与条形贯通口253-2的多个矩形贯通口相同，多个托板用于放置颗粒物，颗粒物可为活性炭颗粒或陶瓷颗粒等带有微孔结构颗粒；

所述托盘251的底面为网格状，托盘251的高度限定颗粒物堆叠层数为个位数（如两层、三层），托盘251两侧壁面分别设有滑块252，每个托盘251的滑块252宽度分别对应条形贯通口253-2的多个矩形贯通口；

具体操作步骤为，首先连接板253安装在箱体21的内层212中，将颗粒物倒入多个托盘251内，而后根据托盘251上滑块252先小后大的规律，逐个沿条形贯通口253-2最上方矩形贯通口放入，如图6所示，多个托盘251放入后通过多个滑块252与条形贯通口253-2对应宽度的作用，让多个托盘251间隔悬挂在内层212中，其中多个托盘251与连接板253呈夹角的两侧壁面与内层212的两侧壁面相贴合，且出气口213位于两个托盘251的间隔处；

最下方托盘251底面固定有浮块254；

所述浮块254数量为两个，对称设置在托盘251底面的边缘处。

优先的，作为一种可实施方式，所述内层212的出气口213为条状，多个出气口213分为多层，每一层出气口213沿内层212的四个壁面开设，从而能够从多个面以及多角度对颗粒上附着的过滤液进行均匀制冷凝结。

优先的，作为一种可实施方式，所述过滤液通过托盘251网格底面进入其内部，由于颗粒物密度小，过滤液悬浮颗粒物，直至颗粒物被上方托盘251的底面阻挡，从而颗粒物由上升转换成翻滚，翻滚时有利于颗粒物表面附着过滤液，同时有利于过滤液进入颗粒物内部。

本发明还提供了一种采用上述过滤嘴中过滤颗粒生产设备的方法：

S1:首先将连接板253安装在箱体21的内层212中，再将颗粒物倒入多个托盘251内，而后根据托盘251上滑块252先小后大的规律，逐个沿条形贯通口253-2最上方矩形贯通口放入，让多个托盘251间隔悬挂在内层212中，盖上盖体22，同时挡板221密封最上方托盘251;

S2:离心泵5启动，如图7所示，储液罐1内的过滤液沿液体管道3进入箱体21内，过滤液液位在箱体21内不上升，从而通过浮块254带动最下方托盘251上移，最下方托盘251上移过程中，推动上方多个托盘251向上移动，直至抵合最上方托盘251停止，此时多个托盘251组成一个整体，且在内部划分出多个密封颗粒物的空间，过滤液液位继续升高，通过托盘251网格底面进入其内部，对颗粒物进行浸泡，在浸泡的过程中过滤液沿颗粒物的微孔进入其内部;

S3：经过一个短时间的浸泡后，颗粒物内的过滤液为饱和状，此时离心泵5反向启动，抽取箱体21内的过滤液，如图8所示，液位下降，多个托盘251逐渐回到初始的上下间隔状态，同时颗粒物上附着的过滤液大部分滴落回液体管道3，返回储液罐1内，从而让过颗粒物表面只附着一层较薄的过滤液;

S4：如图9所示，打开电磁阀二72，制冷机7启动，通过进气管道71向外层211内输送冷气，冷气再沿出气口213进入内层212中，对颗粒物上附着的过滤液进行凝结;

S5：颗粒物上附着的过滤液凝结完成后，制冷机7停止，同时电磁阀二72关闭，如图10所示，电动三向阀6连通输出管道4与连通箱体21的一段液体管道3，电磁阀三41开启，此时离心泵5再次反向启动，吸取箱体21内的空气，让箱体21内形成真空空间，而后离心泵5关闭、电磁阀三41关闭，冷凝器开启，对箱体21内进行加热，其凝结的冰晶升华成水蒸气逸出（此原理为冻干原理），对颗粒物附着的过滤液进行脱水，由于过滤液大部占比为玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨，当玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨脱水后，会成为固态，从而对颗粒物上构建一层薄膜，封堵颗粒物的微孔，颗粒物内的过滤液会溶解颗粒物上的薄膜，使薄膜厚度变薄，而后达到饱和，从而对颗粒物内的过滤液进行封存，制作完成后通过离心泵5与电磁阀三41再次反向开启，通过输出管道4排出水蒸气;

S6：当脱水完成后，取出承载工具25中的托盘251，而后取出凝结成块的过颗粒物，通过振动或人工，分离出颗粒物，从而填充至过滤嘴中，当吸烟时，烟气的热量或人的唾液能够溶化颗粒物上的薄膜，微孔打开，内的过滤液释放找醋酸纤维中，完成对烟气的过滤。

Claims (4)

1.过滤嘴中过滤颗粒的生产设备，包括：储液罐（1）、制备箱（2）、液体管道（3）、输出管道（4）、离心泵（5）、电动三向阀（6）、制冷机（7）；其特征在于：液体管道（3）一端连接储液罐（1），另一端连接制备箱（2），液体管道（3）上安装有离心泵（5），电动三向阀（6）连接在液体管道（3）上，电动三向阀（6）剩余端口连接输出管道（4），输出管道（4）上设有电磁阀三（41），制冷机（7）通过进气管道（71）连接制备箱（2），且进气管道（71）与制备箱（2）的连接处设有电磁阀二（72），储液罐（1）内部设有液位感应器一（11），储液罐（1）外部连通有补液管道（12），且在补液管道（12）上安装有电磁阀一（13），制备箱（2）包括：箱体（21）、盖体（22）、液位感应器二（23）、泄压阀（24）、承载工具（25），箱体（21）由外层（211）与内层（212）组成，外层（211）的一侧上端部连通进气管道（71），且外层（211）上安装有冷凝器，内层（212）下端面靠近外层（211）下端，其中内层（212）壁面上等距开设有多个出气口（213），且在外层（211）与内层（212）上端的连接处设有安装槽（214），安装槽（214）数量为了两个，相对设置，盖体（22）与外层（211）的轴连接处设置在与安装槽（214）呈夹角的一侧壁面上，盖体（22）朝向箱体（21）的一侧壁面上设有挡板（221），承载工具（25）包括：托盘（251）、滑块（252）、连接板（253）、浮块（254），连接板（253）数量为两个，两个连接板（253）的一端设有挂钩（253-1），连接板（253）壁面上设有条形贯通口（253-2），条形贯通口（253-2）由多个宽度等距缩放的矩形贯通口沿连接板（253）中心垂直排列组成，托盘（251）数量与条形贯通口（253-2）的多个矩形贯通口相同，托盘（251）的底面为网格状，托盘（251）两侧壁面分别设有滑块（252），每个托盘（251）的滑块（252）宽度分别对应条形贯通口（253-2）的多个矩形贯通口，最下方托盘（251）底面固定有浮块（254），浮块（254）数量为两个，对称设置在托盘（251）底面的边缘处。

2.根据权利要求1所述的过滤嘴中过滤颗粒的生产设备，其特征在于：内层（212）的出气口（213）为条状，多个出气口（213）分为多层，每一层出气口（213）沿内层（212）的四个壁面开设。

3.根据权利要求1所述的过滤嘴中过滤颗粒的生产设备，其特征在于：外层（211）为矩形，外层（211）下端为喇叭状，外层（211）的喇叭状下端连通液体管道（3），内层（212）为矩形，内层（212）上端面与外层（211）上端面平行并相连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的过滤嘴中过滤颗粒的生产方法，包括以下步骤：

S1:首先将连接板（253）安装在箱体（21）的内层（212）中，再将颗粒物倒入多个托盘（251）内，而后根据托盘（251）上滑块（252）先小后大的规律，逐个沿条形贯通口（253-2）最上方矩形贯通口放入，让多个托盘（251）间隔悬挂在内层（212）中，盖上盖体（22），同时挡板（221）密封最上方托盘（251）。

S2: 离心泵（5）启动，储液罐（1）内的过滤液沿液体管道（3）进入箱体（21）内，过滤液液位在箱体（21）内不上升，从而通过浮块（254）带动最下方托盘（251）上移，最下方托盘（251）上移过程中，推动上方多个托盘（251）向上移动，直至抵合最上方托盘（251）停止，此时多个托盘（251）组成一个整体，且在内部划分出多个密封颗粒物的空间，过滤液液位继续升高，通过托盘（251）网格底面进入其内部，对颗粒物进行浸泡，在浸泡的过程中过滤液沿颗粒物的微孔进入其内部。

S3: 经过一个短时间的浸泡后，颗粒物内的过滤液为饱和状，此时离心泵（5）反向启动，抽取箱体（21）内的过滤液，液位下降，多个托盘（251）逐渐回到初始的上下间隔状态，同时颗粒物上附着的过滤液大部分滴落回液体管道（3），返回储液罐（1）内，从而让过颗粒物表面只附着一层较薄的过滤液。

S4:打开电磁阀二（72），制冷机（7）启动，通过进气管道（71）向外层（211）内输送冷气，冷气再沿出气口（213）进入内层（212）中，对颗粒物上附着的过滤液进行凝结。

S5: 颗粒物上附着的过滤液凝结完成后，制冷机（7）停止，同时电磁阀二（72）关闭，电动三向阀（6）连通输出管道（4）与连通箱体（21）的一段液体管道（3），电磁阀三（41）开启，此时离心泵（5）再次反向启动，吸取箱体（21）内的空气，让箱体（21）内形成真空空间，而后离心泵（5）关闭、电磁阀三（41）关闭，冷凝器开启，对箱体（21）内进行降温，其凝结的冰晶升华成水蒸气逸出，对颗粒物附着的过滤液进行脱水，由于过滤液大部占比为玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨，当玉米淀粉糖浆或葡萄糖桨脱水后，会成为固态，从而对颗粒物上构建一层薄膜，封堵颗粒物的微孔，颗粒物内的过滤液会溶解颗粒物上的薄膜，使薄膜厚度变薄，而后达到饱和，从而对颗粒物内的过滤液进行封存，制作完成后通过离心泵（5）与电磁阀三（41）再次反向开启，通过输出管道（4）排出水蒸气。

S6: 当脱水完成后，取出承载工具（25）中的托盘（251），然后再取出凝结成块的过颗粒物，通过振动或人工，分离出颗粒物，从而填充至过滤嘴中，当吸烟时，烟气的热量或人的唾液能够溶化颗粒物上的薄膜，微孔打开，颗粒内的过滤液释放到醋酸纤维中，完成对烟气的过滤。

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