CN109674092A - 发热丝及电子雾化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发热丝，用于将烟锅中的固态烟材加热雾化，所述发热丝呈平面螺旋线结构并具有中心端，所述发热丝包括由所述中心端出发而绕制形成的多个发热圈，以从所述中心端处引出并与各所述发热圈相交的同一条射线为参考，任意相邻两个发热圈之间在所述射线延伸方向上存在安装间隙，多个所述安装间隙的宽度沿远离所述中心端的方向递减。这样使得整个发热丝的温度场因梯度变化减少而分布更均匀，最终使得烟锅与其中的固态烟材受热均匀，从而消除了固态烟材因受热不均并爆炸所引起的固态烟材飞溅现象；同时确保固态烟材雾化后的烟雾浓度均匀，提高用户的口感和抽吸体验。

Description

发热丝及电子雾化装置
技术领域
本发明涉及电子雾化装置技术领域，特别是涉及一种发热丝及包含该发热丝的电子雾化装置。
背景技术
对于将固体烟膏加热以雾化的电子雾化装置，通常采用加热丝对一个用于容置烟膏的烟锅进行加热，但是，传统电子雾化装置的烟锅受热不均，使得烟锅底面的温度场分布不均匀，导致烟膏加热过程中受热不均，烟膏容易产生气泡，气泡的爆炸会引起烟膏飞溅；同时，部分烟膏因温度过高而导致烧焦碳化，并产生焦味，其它部分烟膏因温度过低而导致燃烧不充分，最终影响电子雾化装置的抽吸体验。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是如何提高发热丝温度场分布的均匀性。
一种发热丝，用于将烟锅中的固态烟材加热雾化，所述发热丝呈平面螺旋线结构并具有中心端，所述发热丝包括由所述中心端出发而绕制形成的多个发热圈，以从所述中心端处引出并与各所述发热圈相交的同一条射线为参考，任意相邻两个发热圈之间在所述射线延伸方向上存在安装间隙，多个所述安装间隙的宽度沿远离所述中心端的方向递减。
在其中一个实施例中，多个发热圈包括由内向外依次分布第一发热圈、第二发热圈、第三发热圈和第四发热圈，第一、第二发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D1，第二、第三发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D2，第三、第四发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D3；其中，当烟锅的直径为10～18mm时，D1＝(1.3～1.8)D2＝(3.5～4)D3。
在其中一个实施例中，当烟锅的直径为16mm时，D1＝1.5D2＝3.8D3。
在其中一个实施例中，多个发热圈包括由内向外依次分布第一发热圈、第二发热圈、第三发热圈、第四发热圈和第五发热圈，第一、第二发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D1，第二、第三发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D2，第三、第四发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D3，第四、第五发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D3，其中，当烟锅的直径为18～25mm时，D1＝(1.2～1.5)D2＝(2.2～3)D3＝(4～6)D4。
在其中一个实施例中，当烟锅的直径为22mm时，D1＝1.3D2＝2.5D3＝5D4。
在其中一个实施例中，所述发热丝的总长度为70～180mm，所述发热丝的电阻率为5～8mohms/m，每个发热圈的横截面的直径为0.25～0.8mm，所述烟锅的直径为10～25mm。
在其中一个实施例中，所述发热丝为Fe-Cr合金发热丝或Cr-Ni合金发热丝。
在其中一个实施例中，所述发热丝还包括分别与电极连接的第一引线和第二引线，所述第一引线与所述中心端连接，所述第二引线与位于最边缘的发热圈的端部连接，所述第一引线和第二引线两者均位于全部发热圈的同侧。
一种电子雾化装置，包括上述任一的发热丝。
在其中一个实施例中，还包括与所述发热丝同轴设置的烟锅，所述发热丝沿烟锅中心轴线的投影全部落在烟锅所覆盖范围之内。
在其中一个实施例中，还包括相对设置的隔热片和绝缘片，所述发热丝的全部发热圈均夹置在所述隔热片和绝缘片之间，所述烟锅放置在所述绝缘片上。
本发明的一个实施例的一个技术效果是：由于任意相邻两个发热圈之间在射线延伸方向上存在安装间隙，多个安装间隙的宽度沿远离所述中心端的方向递减，从发热丝的中心至其边缘，发热圈之间的间距逐渐减少，即发热圈从疏排列逐渐形成密排列。这样使得整个发热丝的温度场因梯度变化减少而分布更均匀，最终使得烟锅与其中的固态烟材受热均匀，从而消除了固态烟材因受热不均并爆炸所引起的固态烟材飞溅现象；同时，固态烟材不会因温度过高并烧焦而产生焦味，也不会因温度过低并燃烧不充分而降低烟雾的浓度，最终确保固态烟材雾化后的烟雾浓度均匀，提高用户的口感和抽吸体验。
附图说明
图1为一实施例提供的发热丝的平面结构示意图；
图2为图1的立体结构示意图
图3为另一实施例提供的发热丝的平面结构示意图；
图4为一实施例提供的电子雾化装置的分解结构示意图；
图5为图4中J处的局部结构示意图；
图6为图5的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
同时参阅图1和图6，本发明一实施例提供的发热丝10用于将烟锅200中的烟膏等固态烟材加热雾化。该发热丝10呈平面螺旋线结构并具有中心端11，该螺旋线可以看成动点在一直线上以某一规律做直线运动、同时该直线绕其与中心端11重合的一点以设定规律转动时该动点形成的运动轨迹。因此，发热丝10包括由中心端11出发而绕制形成的多个发热圈110，当从发热丝10的中心端11所在位置处引出一条射线12(该射线12可以沿任一方向延伸)，该射线12同时与各个发热圈110相交，以该条射线12为参考，在发热圈110的数量不少于三个的情况下，任意相邻两个发热圈110之间在射线12延伸方向上存在安装间隙120，故发热圈110之间所形成的安装间隙120为多个，此时，多个安装间隙120的宽度沿远离中心端11的方向递减。换言之，离中心端11较远的相邻两发热圈110之间的安装间隙120小于离中心端11较近的相邻两发热圈110之间的安装间隙120。通俗而言，从发热丝10的中心至其边缘，发热圈110之间的间距逐渐减少，即发热圈110从疏排列逐渐形成密排列。
对于传统的发热丝10(结构与蚊香相类似)，其各个发热圈110之间等距设置，即从发热丝10的中心至其边缘，发热圈110之间排列的疏密相同。因此，与传统的发热丝10相比较，通过将发热丝10以上述规律进行设置，靠近发热丝10中心端11的发热圈110与远离发热丝10中心端11的发热圈110所产生的热量大致相同。由其中心至边缘，整个发热丝10的温度场因梯度变化减少而分布更均匀，最终使得烟锅200与其中的烟膏受热均匀，消除了烟膏因受热不均并爆炸所引起的烟膏飞溅现象；同时，烟膏不会因温度过高并烧焦而产生焦味，也不会因温度过低并燃烧不充分而降低烟雾的浓度，最终确保烟膏雾化后的烟雾浓度均匀，提高用户的口感和抽吸体验。
同时参阅图1和图6，在一些实施例中，发热圈110的总数量为四个，即多个发热圈110包括第一发热圈111、第二发热圈112、第三发热圈113和第四发热圈114，第一发热圈111、第二发热圈112、第三发热圈113和第四发热圈114四者由内向外(由中心向边缘)依次分布，对于第一发热圈111，中心端11即为该第一发热圈111的端部，射线12从中心端11出发而最先与第一发热圈111上除中心端11之外的其它位置相交，接着，射线12又依次先后与第二发热圈112、第三发热圈113和第四发热圈114三者相交。第一发热圈111和第二发热圈112两者在射线12延伸方向上的安装间隙120记为第一间隙121，第一间隙121的宽度为D1，该D1的值为第二发热圈112沿射线12方向相对中心端11的内径OB与第一发热圈111沿射线12方向相对中心端11的外径OA之差(即AB)。第二发热圈112和第三发热圈113两者在射线12延伸方向上的安装间隙120记为第二间隙122，该第二间隙122的宽度为D2，该D2的值第三发热圈113沿射线12方向相对中心端11的内径OD与第二发热圈112沿射线12方向相对中心端11的外径OC之差(即CD)。第三发热圈113和第四发热圈114两者在射线12延伸方向上的安装间隙120记为第三间隙123，该第三间隙123的宽度为D3，该D3的值第四发热圈114沿射线12方向相对中心端11的内径OF与第三发热圈113沿射线12方向相对中心端11的外径OE之差(即EF)。
当烟锅200的直径为10～18mm时，D1＝(1.3～1.8)D2＝(3.5～4)D3。进一步地，当烟锅200的直径为16mm时，D1＝1.5D2＝3.8D3。此时，整个发热丝10的温度场分布较为均匀，使得烟锅200的中心与烟锅200边缘的温度梯度变化较小，烟膏受热均匀而具有良好的雾化效果，同时，发热丝10不会因局部温度过高而导致能量的浪费，确保发热丝10具有较高的能量利用率。
同时参阅图3和图6，在一些实施例中，发热圈110的总数量为五个，即多个发热圈110包括第一发热圈111、第二发热圈112、第三发热圈113、第四发热圈114和第五发热圈115，第一发热圈111、第二发热圈112、第三发热圈113、第四发热圈114和第五发热圈115五者由内向外(由中心向边缘)依次分布，参照发热圈总数为四个的实施例，同样地，射线12从中心端11出发而最先与第一发热圈111上除中心端11之外的其它位置相交，接着，射线12又依次先后与第二发热圈112、第三发热圈113、第四发热圈114和第五发热圈115四者相交。第一发热圈111和第二发热圈112两者在射线12延伸方向上的安装间隙120记为第一间隙121，第一间隙121的宽度为D1，该D1的值为第二发热圈112沿射线12方向相对中心端11的内径OB与第一发热圈111沿射线12方向相对中心端11的外径OA之差(即AB)。第二发热圈112和第三发热圈113两者在射线12延伸方向上的安装间隙120记为第二间隙122，该第二间隙122的宽度为D2，该D2的值第三发热圈113沿射线12方向相对中心端11的内径OD与第二发热圈112沿射线12方向相对中心端11的外径OC之差(即CD)。第三发热圈113和第四发热圈114两者在射线12延伸方向上的安装间隙120记为第三间隙123，该第三间隙123的宽度为D3，该D3的值第四发热圈114沿射线12方向相对中心端11的内径OF与第三发热圈113沿射线12方向相对中心端11的外径OE之差(即EF)。第四发热圈114和第五发热圈115两者在射线12延伸方向上的安装间隙120记为第四间隙124，该第四间隙124的宽度为D4，该D4的值第五发热圈115沿射线12方向相对中心端11的内径OH与第四发热圈114沿射线12方向相对中心端11的外径OG之差(即GH)。
当烟锅200的直径为18～25mm时，D1＝(1.2～1.5)D2＝(2.2～3)D3＝(4～6)D4。进一步地，当烟锅200的直径为22mm时，D1＝1.3D2＝2.5D3＝5D4。此时，同样地，整个发热丝10的温度场分布较为均匀，使得烟锅200的中心与烟锅200边缘的温度梯度变化较小，烟膏受热均匀而具有良好的雾化效果，同时，发热丝10不会因局部温度过高而导致能量的浪费，确保发热丝10具有较高的能量利用率。
在一些实施例中，发热丝10为Fe-Cr合金发热丝或Cr-Ni合金发热丝，即发热丝10采用铁铬合金材料或铬镍合金材料支制成，上述材料制成的发热丝10具有良好的导热率和较高的熔点，提高整个发热丝10对烟锅200和烟膏的加热速度和自身的使用寿命。
同时参阅图1和图2，发热丝10还包括第一引线130和第二引线140，第一引线130和第二引线140分别与正、负电极连接，第一引线130与中心端11连接，第二引线140与位于最边缘的发热圈110的端部连接。事实上，中心端11即为发热丝10的首端，位于最边缘的发热圈110的端部为发热丝10的末端13，即第一引线130、第二引线140分别与发热丝10的首端和末端13连接。第一引线130和第二引线140两者均位于全部发热圈110的同侧，例如，第一引线130和第二引线140两者均位于全部发热圈110的下侧。当然，在其它实施例中，第一引线130和第二引线140两者可以分居全部发热圈110的异侧，例如，第一引线130位于全部发热圈110的下侧，第二引线140位于全部发热圈110的上侧。
考虑到烟膏的成本以及实际用量，烟锅200的直径不能太大和太小，即烟锅200的直径存在合理的取值范围，因此，烟锅200的直径的取值范围为10～25mm，例如烟锅200的直径可以为10mm、16mm、22mm或25mm等。根据烟锅200直径的尺寸范围，可以大致确定发热丝10的总长度，此时，发热丝10的总长度仅为全部发热圈110的总长度，其并不包括第一引线130和第二引线140的长度。发热丝10的总长度的取值范围为70～180mm，例如发热丝10的总长度的取值可以为70mm、90mm、150mm或180mm等。
在一些实施例中，发热丝10总电阻的取值范围为0.2～2ohms，每个发热圈110的横截面的直径均相等且取值范围为0.25～0.8mm，故根据发热丝10的电阻、横截面积和总长度可以大致计算出发热丝10的电阻率，此时，发热丝10的电阻率为5～8mohms/m，
同时参阅图4至图6，本发明还提供一种电子雾化装置20，该电子雾化装置20包括烟锅200、隔热片400和绝缘片300，隔热片400可以采用云母材料制成，绝缘片300可以采用陶瓷材料制成。隔热片400和绝缘片300两者相对设置，发热丝10的全部发热圈110均夹置在隔热片400和绝缘片300之间，发热丝10的第一引线130和第二引线140可以穿过隔热片400而与电极连接。烟锅200放置在绝缘片300上，发热丝10与烟锅200同轴设置，发热丝10沿烟锅200中心轴线的投影全部落在烟锅200所覆盖范围之内，避免部分发热丝10并未对烟锅200实际加热，保证所有发热丝10产生的热量最大限度经烟锅200传递至烟膏，提高发热丝10能量的利用率。
由于电子雾化装置20包含上述发热丝10，使得烟膏因受热均匀而具备良好的雾化效果，提高了电子雾化装置20烟雾的口感和用户体验。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种发热丝，用于将烟锅中的固态烟材加热雾化，其特征在于，所述发热丝呈平面螺旋线结构并具有中心端，所述发热丝包括由所述中心端出发而绕制形成的多个发热圈，以从所述中心端处引出并与各所述发热圈相交的同一条射线为参考，任意相邻两个发热圈之间在所述射线延伸方向上存在安装间隙，多个所述安装间隙的宽度沿远离所述中心端的方向递减。
2.根据权利要求1所述的发热丝，其特征在于，多个发热圈包括由内向外依次分布第一发热圈、第二发热圈、第三发热圈和第四发热圈，第一、第二发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D1，第二、第三发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D2，第三、第四发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D3；其中，当烟锅的直径为10～18mm时，D1＝(1.3～1.8)D2＝(3.5～4)D3。
3.根据权利要求2所述的发热丝，其特征在于，当烟锅的直径为16mm时，D1＝1.5D2＝3.8D3。
4.根据权利要求1所述的发热丝，其特征在于，多个发热圈包括由内向外依次分布第一发热圈、第二发热圈、第三发热圈、第四发热圈和第五发热圈，第一、第二发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D1，第二、第三发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D2，第三、第四发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D3，第四、第五发热圈两者在所述射线延伸方向上的安装间隙的宽度为D3，其中，当烟锅的直径为18～25mm时，D1＝(1.2～1.5)D2＝(2.2～3)D3＝(4～6)D4。
5.根据权利要求4所述的发热丝，其特征在于，当烟锅的直径为22mm时，D1＝1.3D2＝2.5D3＝5D4。
6.根据权利要求1所述的发热丝，其特征在于，所述发热丝的总长度为70～180mm，所述发热丝的电阻率为5～8mohms/m，每个发热圈的横截面的直径为0.25～0.8mm，所述烟锅的直径为10～25mm。
7.根据权利要求1所述的发热丝，其特征在于，所述发热丝为Fe-Cr合金发热丝或Cr-Ni合金发热丝。
8.根据权利要求1所述的发热丝，其特征在于，所述发热丝还包括分别与电极连接的第一引线和第二引线，所述第一引线与所述中心端连接，所述第二引线与位于最边缘的发热圈的端部连接，所述第一引线和第二引线两者均位于全部发热圈的同侧。
9.一种电子雾化装置，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的发热丝。
10.根据权利要求9所述的电子雾化装置，其特征在于，还包括与所述发热丝同轴设置的烟锅，所述发热丝沿烟锅中心轴线的投影全部落在烟锅所覆盖范围之内。
11.根据权利要求10所述的电子雾化装置，其特征在于，还包括相对设置的隔热片和绝缘片，所述发热丝的全部发热圈均夹置在所述隔热片和绝缘片之间，所述烟锅放置在所述绝缘片上。
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