CN109820252A - 一种多层复合结构的加热模组及电子烟器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多层复合结构的加热模组及电子烟器件，加热模组包括加热体和位于加热体外部的外部套筒，其中加热体为线状、块状或网状，所述外部套筒由位于内层的致密的无机材料以及位于外层的多孔陶瓷材料烧结而成，所述外部套筒设置有加热体与外部供电设备连接的通道。本发明所述的多层复合结构的加热模组及电子烟器件，以避免化学活性的金属合金发热丝与烟油发生化学反应导致的焦糊味和“积碳”问题。
Description
技术领域
本发明属于电子烟技术领域，尤其是涉及一种多层复合结构的加热模组及电子烟器件。
背景技术
电子烟包括用于雾化烟油的雾化组件以及用于供电的电池组件。雾化组件包括用于储油的储油件以及用于加热烟油的加热件。现有技术中的电子烟通常采用加热雾化低沸点的烟油来产生烟雾，这种烟油往往采用丙二醇、甘油为基料，并加入尼古丁和香精。目前通用的加热件为铁铬铝合金或镍铬合金，但是雾化器中心温度长期处在280℃以上，这将会导致化学活性的金属合金发热丝与烟油发生化学反应，产生具有焦糊味的气体，同时也影响发热丝的电热性能，并可能发生熔断。
申请号为CN201510555798.0的专利公开了碳纤维热辐射发热体及其CN201520101892公开的厚膜电阻陶瓷发热体为代表的非接触式加热方式，可以有效避免加热丝的“积碳”现象。但是这类加热方式存在加热缓慢的缺点，同时对于电子烟的结构设计提出了新的要求。申请号为CN201310349665.9的专利公开了一种使用化学气相沉积方法在加热用钨丝表面沉积一层高纯硅方式提升加热丝使用寿命此种方式操作复杂，对于加热丝表面要求较高。
为此如何寻找一种不产生“积碳”的快速而简易加热体是电子烟雾化器技术领域一个值得关注的课题，也是本领域亟待解决的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种多层复合结构的加热模组及电子烟器件，以避免化学活性的金属合金发热丝与烟油发生化学反应导致的焦糊味和“积碳”问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种多层复合结构的加热模组，包括加热体和位于加热体外部的外部套筒，其中加热体为线状、块状或网状，所述外部套筒由位于内层的致密的无机材料以及位于外层的多孔陶瓷材料烧结而成，所述外部套筒设置有加热体与外部供电设备连接的通道。
进一步的，所述外部套筒内径为1mm-4mm，外径为5mm-10mm。
进一步的，所述无机材料为石英玻璃、氧化铈、氧化钛、氧化锆、氧化钪、硅氧化物、硅氮化物、硼氮化物、类金刚石碳、铝氧化物、铝氮化物、钛氧化物或钛氮化物。
进一步的，所述无机材料的厚度为0.1mm-1mm，孔隙率低于5％。
进一步的，所述加热体的材质为铁铬铝合金、钨丝、碳纤维、镍铬合金或PTC合金，直径为0.08mm-3mm。
进一步的，所述外层多孔陶瓷材料的厚度1mm-6mm，孔隙率40％-90％。
本发明还涉及一种电子烟器件，所述电子烟器件包括烟嘴、储油器、雾化筒、导油多孔陶瓷、基座和上述多层复合结构的加热模组，所述基座的顶部开有切口；所述储油器的中间留有空气流道，底部设置有出油口，且通过切口固定在基座上；所述烟嘴设置在雾化筒的顶部；所述雾化筒穿过烟嘴和储油器内的空气流道并安装在基座上；所述基座内安装有电池；所述多层复合结构的加热模组固定在基座的顶部，并通过导油多孔陶瓷与储油器的出油口相连，所述多层复合结构的加热模组中的加热丝与电池电连接。
进一步的，所述多层复合结构的加热模组中外部套筒的通道内设置有接触电极，所述接触电极与电池电连接。
进一步的，所述导油多孔陶瓷的厚度为2mm-5mm，孔隙率为15％-40％。
相对于现有技术，本发明所述的一种多层复合结构的加热模组及电子烟器件具有以下优势：
本发明中采用在加热体外部设置基于陶瓷材料的套筒材料，该套管内层为致密无机材料，外层为多孔陶瓷材料两者烧结在一起。一方面避免了烟油与金属合金的直接接触，有效防止化学活性的金属合金发热丝与烟油发生化学反应，避免产生焦糊味的气体和影响发热丝的电热性能。利用不同孔隙率的多孔陶瓷实现导油功能，可有效控制和改善烟气出烟量。同时制作工艺简单，方便替换。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的电子烟器件的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的多层复合结构的加热模组的结构示意图。
附图标记说明：
1、烟嘴；2、雾化筒；3、储油器；4、导油多孔陶瓷；5、多层复合结构的加热模组；51、多孔陶瓷材料；52、无机材料；53、加热体；54、通道；6、接触电极；7、基座；8、电源开关；9、电池。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
如图2所示，一种多层复合结构的加热模组，所述多层复合结构的加热模组包括加热体53和位于加热体53外部的外部套筒，其中加热体53为碳纤维加热丝，所述外部套筒由位于内层的致密的石英玻璃以及位于外层的多孔陶瓷材料烧结而成，所述外部套筒设置有加热体53与外部供电设备连接的通道54，具体地，通道54包括2个，分别设置在外部套筒的两端。
如图1中所示，一种包含多层复合结构的加热模组的电子烟，包括1为烟嘴，2为雾化筒，3为储油器，4为导油多孔陶瓷，5为多层复合结构的加热模组，6为接触电极，7为基座，8为电源开关，9为电池。
所述基座7的顶部开有切口；所述储油器3的中间留有空气流道，底部设置有出油口，且通过切口固定在基座7上；所述烟嘴1设置在雾化筒2的顶部；所述雾化筒2穿过烟嘴1和储油器3内的空气流道并安装在基座7上；所述多层复合结构的加热模组5通过固定切口固定在基座7上，通过导油多孔陶瓷4与储油器3的出油口相连，内部的碳纤维加热丝通过接触电极6与电池9电连接，具体地，所述接触电极6包括两个，分别安装在通道54内，接触电极6一端与碳纤维加热丝的一端连接，接触电极6的另一端通过导电机构与电池的正极或负极连接，使电池能够为加热体53通电发热。更具体地，导电机构中设置有电源开关，例如金属弹片，可设置为通过电子烟外部的按压式开关手动控制，当然，也可选择现有技术中其他的控制电源开关的结构，只要能实现使用者能够控制电源启闭的结构即可。
为保证密封性，在所有连接部分均使用硅胶密封环保证密封性能。
具体地，所述外层多孔陶瓷51的厚度为2mm，孔隙率为50％，所述导油多空陶瓷4厚度为2.5mm，孔隙率为25％，所述石英玻璃52的厚度为0.5mm，所述碳纤维加热丝直径为1.8mm。
实施例2
一种多层复合结构的加热模组及使用多层复合结构的加热模组的电子烟，其结构同实施例1，不同之处在于：
所述外层多孔陶瓷51厚度为4mm，孔隙率为40％。所述导油多孔陶瓷4厚度为3mm，孔隙率为20％。所述无机材料52选用氧化锆，所述氧化锆厚度为0.8mm，所述加热体53选用钨丝加热丝，钨丝加热丝直径为0.5mm。
实施例3
一种多层复合结构的加热模组及使用多层复合结构的加热模组的电子烟，其结构同实施例1，不同之处在于：
所述外层多孔陶瓷51厚度为3mm，孔隙率为70％。所述导油多孔陶瓷4厚度为5mm，孔隙率为30％。所述无机材料52选用三氧化二钛，所述三氧化二钛厚度为1mm，所述加热体53选用PTC合金加热丝，PTC合金加热丝直径为2mm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (9)
1.一种多层复合结构的加热模组，其特征在于：所述加热模组包括加热体和位于加热体外部的外部套筒，其中加热体为线状、块状或网状，所述外部套筒由位于内层的致密的无机材料以及位于外层的多孔陶瓷材料烧结而成，所述外部套筒设置有加热体与外部供电设备连接的通道。
2.根据权利要求1所述的多层复合结构的加热模组，其特征在于：所述外部套筒内径为1mm-4mm，外径为5mm-10mm。
3.根据权利要求1所述的多层复合结构的加热模组，其特征在于：所述无机材料为石英玻璃、氧化铈、氧化钛、氧化锆、氧化钪、硅氧化物、硅氮化物、硼氮化物、类金刚石碳、铝氧化物、铝氮化物、钛氧化物或钛氮化物。
4.根据权利要求1或3所述的多层复合结构的加热模组，其特征在于：所述无机材料的厚度为0.1mm-1mm，孔隙率低于5％。
5.根据权利要求1所述的多层复合结构的加热模组，其特征在于：所述加热体的材质为铁铬铝合金、钨丝、碳纤维、镍铬合金或PTC合金，直径为0.08mm-3mm。
6.根据权利要求1或5所述的多层复合结构的加热模组，其特征在于：所述外层多孔陶瓷材料的厚度1mm-6mm，孔隙率为40％-90％。
7.一种电子烟器件，其特征在于：所述电子烟器件包括烟嘴、储油器、雾化筒、导油多孔陶瓷、基座和权利要求1-6任一所述的多层复合结构的加热模组，所述基座的顶部开有切口；所述储油器的中间留有空气流道，底部设置有出油口，且通过切口固定在基座上；所述烟嘴设置在雾化筒的顶部；所述雾化筒穿过烟嘴和储油器内的空气流道并安装在基座上；所述基座内安装有电池；所述多层复合结构的加热模组固定在基座的顶部，并通过导油多孔陶瓷与储油器的出油口相连，所述多层复合结构的加热模组中的加热丝与电池电连接。
8.根据权利要求7所述的一种电子烟器件，其特征在于：所述多层复合结构的加热模组中外部套筒的通道内设置有接触电极，所述接触电极与电池电连接。
9.根据权利要求7所述的一种电子烟器件，其特征在于：所述导油多孔陶瓷的厚度为2mm-5mm，孔隙率为15％-40％。
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