CN105795523A - 陶瓷发热体、制作方法及应用该陶瓷发热体的电子烟 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种陶瓷发热体(10)，包括：本体(1)、加热电路(2)和测温部(3)，所述加热电路(2)设有正极连接端(21)和负极连接端(22)，所述测温部(3)设有测温连接端(31)，所述测温部(3)设于所述本体(1)内。本发明提供的陶瓷发热体(10)，由于测温部(3)设置在本体(1)内部，能够实时监测到本体(1)上的实际温度并反馈。本发明还提供一种上述陶瓷发热体的制作方法以及一种应用上述陶瓷发热体的电子烟。本发明提供的陶瓷发热体的制作方法制作简单，而本发明提供的电子烟由于应用了上述陶瓷发热体温控功能更可靠。
Description
技术领域
本发明涉及模拟吸烟技术领域，尤其是涉及一种陶瓷发热体及其制作方法以及电子烟。
背景技术
电子烟是一种模仿吸烟的电子产品，有着与卷烟类似的烟雾、味道和感觉。一般电子烟主要由盛放尼古丁溶液的烟弹、雾化装置和电池组成。雾化装置一般叫雾化器，由电池供电，能够把烟弹内的尼古丁溶液加热雾化。雾化器的构造就是发热体加吸液结构，通常发热体选用合金金属发热丝，通过电池供电发热，使其烟油雾化，从而让使用者在抽吸时有一种类似吸烟的感觉，实现“吞云吐雾”。
现有的一些大功率电子烟引发了一些媒体的攻击，说烟油在过高的蒸发温度下可能会产生异味和可能的有害物质，因此市场上出现了一种温控电子烟。也就是带温控调节功能，能控制雾化器的雾化温度，始终保持在设定的温度，不会过热。可以令电子烟味道更好，也更加安全。
现有温控电子烟都是控制电流或电压来实现输出功率固定，从而达到温控。因此，现有的温控电子烟的发热体包括发热本体和发热电路，没有任何能够检测其实际温度的器件或结构，无法做到实时对其温度的实时监控。而且金属发热丝的发热体，若出现干烧(烟液不足或者没有烟液时对发热丝导电)，会产生异味，影响用户的口感。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷发热体，以解决现有技术中存在的无法对其雾化温度实时监控的技术问题。
本发明的另一个目的在于提供一种上述陶瓷发热体的制作方法。
本发明的再一个目的在于提供一种应用上述陶瓷发热体的温控电子烟，以解决现有技术中温控功能并不可靠的技术问题。
本发明提供的陶瓷发热体，包括：本体、加热电路和测温部，所述加热电路设有正极连接端和负极连接端，所述正极连接端和所述负极连接端用于与外界电连接，所述加热电路用于给所述本体加热，所述测温部设有测温连接端，所述测温部设于所述本体内，所述测温连接端用于与外界信号连接。
进一步地，所述加热电路设有2层以上，所述加热电路间隔设于所述本体内，所述加热电路间串联连接。
进一步地，所述加热电路为印刷电路，所述测温部为印刷金属导体。
本发明提供的陶瓷发热体，加热电路和测温部均设置在本体内，加热电路通电后产生热量，将热量传递给本体；由于测温部设置在本体内部，因此能够实时监测到本体上的雾化温度并反馈。
本发明提供的陶瓷发热体的制作方法，包括以下步骤：
(1)制备所述陶瓷发热体的第一层陶瓷生坯；
(2)将一定量的烧结助剂与一定量的高熔点金属粉末混合配置成第一浆料，将一定量的烧结助剂与一定量的测温感知金属粉末混合配置成第二浆料；
(3)将所述第一浆料或所述第二浆料涂刷在所述第一层陶瓷生坯表面；
(4)在所述步骤(3)中的所述第一层陶瓷生坯表面制备出能将所述浆料层覆盖的第二层陶瓷生坯；
(5)将所述步骤(4)中的预制陶瓷生坯进行烧制；
(6)循环所述步骤(4)和所述步骤(5)至少一次以上，所述步骤(4)中至少包括一次是涂刷所述第二浆料；
(7)结束循环，获得制品。
进一步地，所述步骤(4)中，所述第一层陶瓷生坯和所述第二层陶瓷生坯的总质量占比92～96％，所述第一浆料或所述第二浆料中含的烧结助剂的质量占比4～8％。
进一步地，所述步骤(5)中，烧制所述陶瓷生坯的烧制温度为1500～1600℃。
本发明提供的陶瓷发热体的制作方法，所述加热电路和所述测温部利用直接印刷的方式设置在所述陶瓷生坯的表面，决解了所述加热电路和所述测温部与所述陶瓷生坯的安装和固定问题，具有制作工艺简单的优点。
本发明提供的电子烟，包括上述陶瓷发热体，还包括：电子烟本体、电池、加热引线、电偶引线和控制主板，所述加热引线连接所述电池和所述加热电路，所述电偶引线连接所述控制主板和测温部。
进一步地，所述加热引线与所述正极连接端之间为烧结连接，所述加热引线与所述负极连接端之间为烧结连接。
进一步地，所述电偶引线与所述测温连接端之间为烧结连接。
进一步地，所述陶瓷发热体四周设有过孔，所述陶瓷发热体中部设有贯通的空气流通孔，所述陶瓷发热体四周设有吸液结构。
本发明提供的电子烟，采用的陶瓷发热体内部包括加热电路和测温部，测温部实时监测陶瓷发热体的实际温度并反馈，当检测结果为陶瓷发热体的实际温度达到设定温度时，则立刻断电；当检测结果为陶瓷发热体的实际温度未达到设定温度时，则通电加热至设定温度。由于本发明的电子烟能够实时监测陶瓷发热体的实际温度，因此本发明的电子烟温控功能更可靠。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，
图1：本发明陶瓷发热体的主视图。
图2：本发明陶瓷发热体的截面示意图。
图3：本发明陶瓷发热体的左视图。
图4：本发明一种陶瓷发热体的制作方法的流程图。
图5：本发明一种电子烟的结构示意图。
图6：本发明一种电子烟的陶瓷发热体的立体图(焊接有加热引线和电偶引线)。
各部件名称及其标号
| 本体：1 | 陶瓷生坯烧结层：11 | 电子烟本体：100 | 电偶引线：105 |
| 加热电路：2 | 烧结助剂烧结层：12 | 吸液结构：101 | 陶瓷发热体：10 |
| 测温部：3 | 正极连接端：21 | 电池：102 | |
| 空气流通孔：4 | 负极连接端：22 | 控制主板：103 | |
| 过孔：5 | 测温连接端：31 | 加热引线：104 |
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
参照附图1-3所示，本发明提供的陶瓷发热体10，包括：本体1、加热电路2和测温部3，所述加热电路2设有正极连接端21和负极连接端22，所述正极连接端21和所述负极连接端22用于与外界电连接，所述加热电路2用于给所述本体1加热，所述测温部3设有测温连接端31，所述测温部3设于所述本体1内，所述测温连接端31用于与外界信号连接。
所述加热电路2设有2层以上，所述加热电路2间隔设于所述本体1内，所述加热电路2之间串联连接。
所述加热电路2为印刷电路，所述测温部3为印刷金属导体。
上述本体1为中空的圆柱形结构，需要说明的是，所述本体1的外形并不是唯一可用，其他的外形也可以，比如中空的长方体也可。中间的通孔作为空气流通孔4，空气自一端向另一端流出，从而带走烟雾。本体1侧边设为栅格状的过孔5，通过该过孔烟液方便被吸收。上述烧结助剂烧结层12为本体1的外层，所述正极连接端21和所述负极连接端22裸露地设于本体1圆柱尾端，所述测温连接端31裸露地设于本体1圆柱尾端。需要说明的是，上述烧结助剂烧结层12也可以是所述本体1的内层。
上述印刷电路即是采用印刷电路板的原理将所述加热电路2印刷在本体1内部的一种电路，上述印刷金属导体(即测温部3)为采用同上印刷电路的方式印刷在本体1内部的一段金属导体，此金属导体具有温度电阻或者温度电势的特性，即通过测量其电阻或者电势，进而判断温度的，且是高灵敏度的，需要说明的是，该金属导体分可以有多种方式，例如金属带、金属丝等。
需要说明的是，上述测温连接端31可以是一个，也可以是多个。
本发明提供的陶瓷发热体10，加热电路2和测温部3均设置在本体1内，加热电路2通电后产生热量，将热量传递给本体1；由于测温部3设置在本体1内部，能够实时监测到本体1上的雾化温度并反馈。
实施例2
本实施例提供一种如实施例1所述陶瓷发热体的制作方法。本实施例是这样实现的：
参照附图4所示，一种陶瓷发热体的制作方法，包括以下步骤：
步骤s1：制备所述陶瓷发热体的第一层陶瓷生坯；
步骤s2：将一定量的烧结助剂与一定量的高熔点金属粉末混合配置成第一浆料，将一定量的烧结助剂与一定量的测温感知金属粉末混合配置成第二浆料；
步骤s3：将所述第一浆料或所述第二浆料涂刷在所述第一层陶瓷生坯表面；
步骤s4：在所述步骤(3)中的所述第一层陶瓷生坯表面制备出能将所述浆料层覆盖的第二层陶瓷生坯；
步骤s5：将所述步骤(4)中的预制陶瓷生坯进行烧制；
步骤s6：循环所述步骤(4)和所述步骤(5)至少一次以上，所述步骤(4)中至少包括一次是涂刷所述第二浆料；
步骤s7：结束循环，获得制品。
进一步地，所述步骤(4)中，所述第一层陶瓷生和所述第二层陶瓷生坯的总质量占比92～96％，所述第一浆料或所述第二浆料中含的烧结助剂的质量占比4～8％。在这种比例之下，陶瓷的成型效果会更好，不易碎，而且易于成型，综合起来，成品率相对较好。
进一步地，在步骤s5中，烧制所述陶瓷生坯的烧制温度为1500～1600℃。
需要说明的是，上述步骤s1-s7中，所述陶瓷生坯可以采用氧化铝流延的方法制得。上述步骤s2中，所述高熔点金属粉末比如有：钨粉、钼粉或锰粉等，所述测温感知金属粉末比如是电势感知型金属粉末或电阻感知型金属粉末。上述步骤s3中，所述所述第一浆料或所述第二浆料应该印刷均匀。上述步骤s6中，涂刷所述第一浆料时，应该注意其与上一层第一浆料的串联关系。
需要说明的是，上述测温感知金属粉末比如是:金、银、铂、钯、铑、铱的单体金属或合金的粉末态。
本发明提供的陶瓷发热体的制作方法，所述加热电路2和所述测温部3利用直接印刷的方式设置在所述陶瓷生坯的表面，决解了所述加热电路2和所述测温部3与所述陶瓷生坯的安装和固定问题，具有制作工艺简单的优点。
实施例3
本实施例提供应用实施例1所述陶瓷发热体的电子烟。本实施例是这样实现的：
参照附图5、6所示，本发明提供的电子烟，包括上述陶瓷发热体10，还包括：电子烟本体100、电池102、加热引线104、电偶引线105和控制主板103，所述加热引线104连接所述电池102和所述加热电路2，所述电偶引线105连接所述控制主板103和测温部3。
进一步地，所述加热引线104与所述正极连接端21之间为烧结连接，所述加热引线104与所述负极连接端22之间为烧结连接。另外，作为其他的实施方式，加热引线104与所述正极连接端21之间，和/或加热引线104与所述负极连接端22之间，还可以用胶粘剂如环氧树脂、硅橡胶、丙烯酸树脂等粘贴。
进一步地，所述电偶引线105与所述测温连接端31之间为烧结连接。同上，作为其他的实施方式，所述电偶引线105与所述测温连接端31之间，还可以用胶粘剂如环氧树脂、硅橡胶、丙烯酸树脂等粘贴。
进一步地，所述陶瓷发热体10四周设有过孔5，所述陶瓷发热体10中部设有贯通的空气流通孔4，所述陶瓷发热体10四周设有吸液结构101。
需要说明的是，上述烧结连接是指焊接，可以是锡焊、点焊、融焊等。上述吸液结构101的选用及设置方式可以是：在所述陶瓷发热体本体1外缠绕棉花或棉布的方式。设置吸液结构101的目的：由于陶瓷无吸液和存储液体的能力，所以需要在陶瓷体外缠绕棉花或者棉布，用于吸液，当陶瓷体发热将缠绕在外部的棉花或者棉布上存储的烟油蒸发，从而产生烟雾，人嘴吸气通过气流通道将混合这烟雾的空气从空气流通孔流入，则此时产生的蒸汽因为负压，从过孔进入到空气流通孔，从而进入人嘴，以达到吸食的目的。
本发明的电子烟的温控原理是：系统需要先设定一个温度，随后电池对加热电路2通电发热，之后陶瓷发热体本体1被加热，与此同时，控制主板103检测到电偶引线105电阻值，程序按照温升电阻曲线自动计算电阻值所对应的温度值。当计算出温度值为设定温度时，则立刻断电，若未达到设定温度，则继续加热至设定温度，然后断电。这样就能实现实时温控。
显然，本实施例所述的测温部3选用的是具有温度电阻特性的金属导体，若在其他的实施方式中选用具有温度电势特性的金属导体作为测温部3的话，温控原理则如下：系统需要先设定一个温度，随后电池对加热电路2通电发热，之后陶瓷发热体本体1被加热，与此同时，控制主板103检测到电偶引线105电势值，程序按照温升电阻曲线自动计算电势值所对应的温度值。当计算出温度值为设定温度时，则立刻断电，若未达到设定温度，则继续加热至设定温度，然后断电。这样也能实现实时温控。
本发明提供的电子烟，采用的陶瓷发热体10内部包括加热电路2和测温部3，测温部3实时监测陶瓷发热体10的实际温度并反馈，当检测结果为陶瓷发热体10的实际温度达到设定温度时，则立刻断电；当检测结果为陶瓷发热体10的实际温度未达到设定温度时，则通电加热至设定温度。由于本发明的电子烟能够实时监测陶瓷发热体10的实际温度，因此本发明的电子烟温控功能更可靠。
只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种陶瓷发热体(10)，其特征在于，包括：本体(1)、加热电路(2)和测温部(3)，所述加热电路(2)设有正极连接端(21)和负极连接端(22)，所述正极连接端(21)和所述负极连接端(22)用于与外界电连接，所述加热电路(2)用于给所述本体(1)加热，所述测温部(3)设有测温连接端(31)，所述测温部(3)设于所述本体(1)内，所述测温连接端(31)用于与外界信号连接。
2.根据权利要求1所述的陶瓷发热体，其特征在于，所述加热电路(2)设有2层以上，所述加热电路(2)间隔设于所述本体(1)内，所述加热电路(2)间串联连接。
3.根据权利要求1所述的陶瓷发热体，其特征在于，所述加热电路(2)为印刷电路，所述测温部(3)为印刷金属导体。
4.一种如权利要求1所述的陶瓷发热体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备所述陶瓷发热体的第一层陶瓷生坯；
(2)将一定量的烧结助剂与一定量的高熔点金属粉末混合配置成第一浆料，将一定量的烧结助剂与一定量的测温感知金属粉末混合配置成第二浆料；
(3)将所述第一浆料或所述第二浆料涂刷在所述第一层陶瓷生坯表面；
(4)在所述步骤(3)中的所述第一层陶瓷生坯表面制备出能将所述浆料层覆盖的第二层陶瓷生坯；
(5)将所述步骤(4)中的预制陶瓷生坯进行烧制；
(6)循环所述步骤(4)和所述步骤(5)至少一次以上，所述步骤(4)中至少包括一次是涂刷所述第二浆料；
(7)结束循环，获得制品。
5.根据权利要求4所述的陶瓷发热体的制作方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述第一层陶瓷生坯和所述第二层陶瓷生坯的总质量占比92～96％，所述第一浆料或所述第二浆料中含的烧结助剂的质量占比4～8％。
6.根据权利要求4所述的陶瓷发热体的制作方法，其特征在于，所述步骤(5)中，烧制所述陶瓷生坯的烧制温度为1500～1600℃。
7.一种应用权利要求1所述的陶瓷发热体的电子烟，其特征在于，还包括：电子烟本体(100)、电池(102)、加热引线(104)、电偶引线(105)和控制主板(103)，所述加热引线(104)连接所述电池(102)和所述加热电路(2)，所述电偶引线(105)连接所述控制主板(103)和所述测温部(3)。
8.根据权利要求7所述的电子烟，其特征在于，所述加热引线(104)与所述正极连接端(21)之间为烧结连接，所述加热引线(104)与所述负极连接端(22)之间为烧结连接。
9.根据权利要求7所述的电子烟，其特征在于，所述电偶引线(105)与所述测温连接端(31)之间为烧结连接。
10.根据权利要求7所述的电子烟，其特征在于，所述陶瓷发热体(10)四周设有过孔(5)，所述陶瓷发热体(10)中部设有贯通的空气流通孔(4)，所述陶瓷发热体(10)四周设有吸液结构(101)。
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