CN110495641A - 加热器及烘烤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热器及烘烤装置，其中，加热器在厚度方向上包括陶瓷基板层；高温底釉层，位于陶瓷基板层的上表面；电阻层，包括第一加热电阻层和第二电阻层，均位于高温底釉层的上方，第一加热电阻层用于与电池电性连接并且发热；导电层位于第一加热电阻层与第二电阻层之间，用于与第一加热电阻层电性连接；封装层位于第一加热电阻层和导电层的上方，用于封装加热器的上表面；焊接层位于第二电阻层的上方，用于焊接导线，使得导电层和第一加热电阻层与电池电性连接。本发明的加热器具有良好的耐高温、耐磨、耐腐蚀性能，并且不易被氧化、不易裂解或者翘曲变形，进而使得烘烤装置具有良好的加热稳定性和更长的使用寿命。

Description

加热器及烘烤装置

技术领域

本发明涉及电子烘烤装置领域，特别是涉及一种加热器及烘烤装置。

背景技术

在传统的烘烤型电子烟具中，加热器的基板一般采用金属材质，但是金属基板在高温下易软化变形，耐磨性差，并且金属基底易被氧化腐蚀，另外，由于金属基板的良好导热性容易导致加热器的热量向周边散失较多，影响烘烤的效率。如果通过喷涂或者印刷的方式在金属基板上覆盖陶瓷层，来改善金属基板的上述问题，由于金属基板与陶瓷层之间的结合力不高，在反复的升温过程中，陶瓷层易从金属基板上龟裂、剥离或者脱落，导致加热器的稳定性、可靠性和寿命均较低。

发明内容

基于此，有必要针对加热器的稳定性、可靠性和寿命均较低的问题，提供一种加热器及烘烤装置。

本发明的加热器，在厚度方向上包括陶瓷基板层；高温底釉层，包括第一底釉层，位于所述陶瓷基板层的上表面；电阻层，包括第一加热电阻层和第二电阻层，均位于所述第一底釉层的上方，所述第一加热电阻层用于与电池电性连接并且发热；导电层，包括第一导电层，所述第一导电层位于所述第一加热电阻层与第二电阻层之间，并且与所述第一加热电阻层、第二电阻层在同一个平面内，所述第一导电层用于与所述第一加热电阻层电性连接；封装层，包括第一封装层，位于所述第一加热电阻层和第一导电层的上方，用于封装所述加热器的上表面；焊接层，包括第一焊接层，所述第一焊接层位于所述第二电阻层的上方，所述第一焊接层与第一封装层均位于所述加热器的上表面，所述第一焊接层用于焊接导线，使得所述第一导电层和第一加热电阻层与电池电性连接。

在一个实施例中，所述封装层还包括第二封装层，位于所述陶瓷基板层的下方，用于封装所述加热器的下表面。

在一个实施例中，所述高温底釉层还包括第二底釉层，位于所述陶瓷基板层的下表面。

在一个实施例中，所述封装层还包括第三封装层，位于所述第二底釉层的下方，用于封装所述加热器的下表面。

在一个实施例中，所述电阻层还包括第三加热电阻层和第四电阻层，均位于所述第二底釉层与所述第三封装层之间，所述第三加热电阻层用于与电池电性连接并且发热；所述导电层还包括第二导电层，所述第二导电层位于所述第三加热电阻层与第四电阻层之间，并且与所述第三加热电阻层、第四电阻层在同一个平面内，所述第二导电层用于与所述第三加热电阻层电性连接；所述焊接层还包括第二焊接层，所述第二焊接层位于所述第四电阻层的下方，所述第二焊接层与第三封装层均位于所述加热器的下表面，所述第二焊接层用于焊接导线，使得所述第二导电层和第三加热电阻层与电池电性连接。

在一个实施例中，所述加热器在长度方向上包括加热区、导电区、焊接区和安装区，所述加热区与所述第一加热电阻层的位置相对应，所述导电区与所述导电层的位置相对应，所述焊接区与所述焊接层的位置相对应，所述导电区位于所述加热区与所述焊接区之间，所述安装区位于所述焊接区远离所述导电区的一端，所述加热器还包括安装座，所述安装座安装在所述加热座的安装区，用于将所述加热器安装在烘烤装置主体上。

本发明还提出一种烘烤装置，包括帽子组件、烘烤装置主体和上述加热器，所述帽子组件包括能够容纳烘烤物的燃烧室，所述烘烤装置主体包括电池和电路控制板，所述电池和加热器均与所述电路控制板电性连接，当所述烘烤装置主体与所述帽子组件连接时，所述加热器能够对所述燃烧室进行加热，进而对所述帽子组件内的烘烤物进行烘烤。

在一个实施例中，所述烘烤装置主体与所述帽子组件连接的一端还设置有套管，所述加热器位于所述套管内；所述帽子组件还包括帽子外壳和帽子内壳，所述帽子内壳位于帽子外壳和燃烧室之间，所述燃烧室与帽子内壳之间形成有凹槽，所述燃烧室靠近烘烤装置主体的一端面上开设有通孔，当所述帽子组件与烘烤装置主体连接时，所述套管能够通过所述凹槽套设在所述帽子组件内，所述加热器能够穿过所述通孔进而位于所述燃烧室内。

在一个实施例中，所述帽子组件与所述烘烤装置主体可拆卸连接。

在一个实施例中，所述帽子外壳的顶端开设有烘烤物插入孔，所述烘烤物插入孔与所述燃烧室相连通，所述烘烤物插入孔用于插入烘烤物。

本发明的有益效果为：

本发明的加热器及烘烤装置，通过合理设置陶瓷基板层、高温底釉层、电阻层、导电层、封装层和焊接层的结构以及相互之间的位置连接关系，使得本发明的加热器具有良好的耐高温、耐磨、耐腐蚀性能，并且不易被氧化、不易裂解或者翘曲变形，进而使得烘烤装置具有良好的加热稳定性和更长的使用寿命。

附图说明

图1为一个实施例中烘烤装置的整体爆炸结构示意图。

图2为一个实施例中加热器与烘烤装置主体的连接关系示意图。

图3为一个实施例中加热器在长度方向上的结构示意图。

图4为一个实施例中加热器在图3的A-A方向上纵向剖视图。

图5为另一个实施例中加热器在图3的A-A方向上纵向剖视图。

图6为又一个实施例中加热器在图3的A-A方向上纵向剖视图。

图7为再一个实施例中加热器在图3的A-A方向上纵向剖视图。

图8为另一个实施例中加热器在图3的A-A方向上纵向剖视图。

图9为一个实施例中烘烤装置的帽子组件的纵向剖视图。

图10为一个实施例中烘烤装置的帽子组件靠近烘烤装置主体一端的结构示意图。

附图标记：

帽子组件100，帽子外壳110，烘烤物插入孔111，帽子内壳120，第一凸台121，燃烧室130，螺钉140，第一磁铁150，凹槽160，通孔170；烘烤装置主体200，套管210，加热器300，加热区311，导电区312，焊接区313，安装区314，导线315，安装座320，陶瓷基板层330，第一底釉层341，第二底釉层342，第一加热电阻层351，第二电阻层352，第三加热电阻层353，第四电阻层354，第一导电层361，第二导电层362，第一焊接层371，第二焊接层372，第一封装层381，第二封装层382，第三封装层383，上表面391，左表面392，右表面393，顶表面394，烘烤物400。

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。

本发明提出一种加热器及含有加热器的烘烤装置，其中，烘烤装置如图1和图2所示，图1为烘烤装置的整体爆炸结构示意图，图2为加热器与烘烤装置主体的连接关系示意图，从图1和图2中可以看到，含有加热器300的烘烤装置还包括帽子组件100和烘烤装置主体200，加热器300通过安装座320安装在烘烤装置主体200上，帽子组件100包括能够容纳烘烤物400的燃烧室130，烘烤装置主体200包括电池和电路控制板，电池和加热器300均与电路控制板电性连接，当烘烤装置主体200与帽子组件100连接时，加热器300能够对燃烧室130进行加热，进而对帽子组件100内的烘烤物400进行烘烤。加热器300的结构如图3和图4所示，在长度方向上如图3所示，包括加热区311、导电区312、焊接区313和安装区314，在厚度方向上如图4所示，包括陶瓷基板层330、高温底釉层、电阻层、导电层、封装层和焊接层。从图3中还可以看到，加热器300与燃烧室130中烘烤物接触的部位不仅包括上表面391、下表面(图中未示出，与上表面391位置相对)，还包括左表面392、右表面393和尖锐的顶表面394。

在一个实施例中，如图4所示，图4为图3在A-A方向上的纵向剖视图，从图4中可以看到，高温底釉层包括第一底釉层341，位于陶瓷基板层330的上方，用于填平陶瓷基板的孔隙，并且防止电阻层中的金属材料迁移或者渗透到陶瓷基板层330；电阻层包括第一加热电阻层351和第二电阻层352，均位于第一底釉层341的上方，第一加热电阻层351用于与电池电性连接并且发热，第二电阻层设置在第一底釉层与焊接层之间，用于使得焊接层与第一底釉层341之间的结合更牢固；导电层包括第一导电层361，第一导电层361位于第一加热电阻层351与第二电阻层352之间，并且与第一加热电阻层351、第二电阻层352在同一个平面内，第一导电层361用于与第一加热电阻层351电性连接；封装层包括第一封装层381，位于第一加热电阻层351和第一导电层361的上方，用于封装加热器300的上表面391；焊接层包括第一焊接层371，第一焊接层371位于第二电阻层352的上方，第一焊接层371与第一封装层381均位于加热器300的上表面391，第一焊接层371用于焊接导线315，如图3所示，使得第一导电层361和第一加热电阻层351与电池电性连接。

在上述实施例中，陶瓷基板层330采用无机非金属陶瓷材料，厚度为0.2mm～1.0mm，例如氧化锆、氧化铝、其他硅酸盐等无机非金属材料，具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化的性能。在一个具体的实施例中，陶瓷基板可采用氧化锆和/或氧化铝形成的陶瓷材料，通过增韧性氧化铝和/或改善导热系数的氧化锆的方式，增强陶瓷基板的抗弯强度，改善导热性。高温底釉层是首先在陶瓷基板层330上采用丝印，喷涂等方式印刷上高温玻璃粉，然后再在900～1500℃的高温下烧制而成的致密玻璃釉保护层，高温底釉层的厚度大于零并且小于0.1mm，封装在陶瓷基板层330的表面，能够填平陶瓷基板的孔隙，防止烘烤物中的烟油、水蒸气等渗入陶瓷基板，导致陶瓷基板材料的老化；另外，高温底釉层还能够防止电阻层中的金属材料迁移或者渗透到陶瓷基板层330，如果电阻层中的金属材料迁移或者渗透到陶瓷基板层，则会导致电阻层的电阻阻值不稳定，电阻阻值处于动态变化中，进而导致加热器的加热功率不稳定。

电阻层采用丝印，喷涂等方式印刷的电阻材料，电阻层含有金属粉和玻璃粉，二者混合而成，按照配比的不同，电阻率不同，电阻材料采用银浆、银钯浆、钌浆、铂浆或者镍基浆料，烧结温度在600～1200℃，空气或惰性气体中烧结而成，电阻层的厚度大于零并且小于0.1mm。封装层是采用高中温玻璃粉在700～1000℃的高温下烧制成的致密玻璃釉保护层，厚度大于零并且小于0.1mm，封装层用于封装电阻层和导电层的表面，隔绝外界环境的影响。

焊接层的材料主要包含贵重金属，含有微量玻璃粉；导电层材料与焊接层材料类似，只是贵重金属的种类可能与焊接层有所不同，也是主要包含贵重金属，玻璃粉的含量很少。在焊接层与第一底釉层341之间设置第二电阻层352，由于电阻层含有的玻璃粉含量比焊接层多，使得焊接层与第一底釉层341之间的结合更牢固，并且在通电时焊接层与第二电阻层352之间是并联关系，第二电阻层352的电阻远远大于焊接层，电流主要从焊接层流过，第二电阻层352的电流很小，因此，第二电阻层352的发热也比较小，可以忽略不计。

在传统的烘烤型电子烟具中，加热器的安装座通常套设在加热器的导电层区域，导电层与发热电阻靠的较近，在发热电阻工作时，热量会很容易传递到安装座，造成热量损失，降低烘烤的效率及效果。同时，安装座在受到高温时，会散发出有害气体，不仅会有损安装座的寿命，还会影响用户的身体健康。为了解决上述问题，在一个实施例中，如图3和图4所示，加热器300在长度方向上包括加热区311、导电区312、焊接区313和安装区314，其中，加热区311与第一加热电阻层351的位置相对应，导电区312与导电层的位置相对应，焊接区313与焊接层的位置相对应，导电区312位于加热区311与焊接区313之间，安装区314位于焊接区313远离导电区312的一端，加热器300还包括安装座320，安装座320安装在加热座的安装区314，用于将加热器300安装在烘烤装置主体200上。在本实施例中，由于热量主要集中在加热区311，导电区312、焊接区313和安装区314均没有热量产生，并且安装区314与加热区311之间间隔着导电区312和焊接区313，只有较少的热量辐射到安装区314，从而能够避免热量散失较多，同时也能够避免安装座320的温度过高。

在一个实施例中，如图5所示，封装层还包括第二封装层382，位于陶瓷基板层330的下方，用于封装加热器300的下表面。陶瓷基板在高温存在水汽的情况下，会裂解或者翘曲变形，在加热器300的下表面设置第二封装层382，目的是用于平衡陶瓷基板，防止陶瓷基板裂解或者高温变型，另外，在加热器300的上下表面均设置致密的封装层，使得加热器300表面平衡，水汽不易进入。另外，如3图所示，加热器300与燃烧室130中烘烤物接触的部位不仅包括上表面391、下表面(图中未示出，与上表面391位置相对)，还包括左、右表面393和尖锐的顶表面394，可以理解的是，在其他实施例中，封装层可以不仅设置在加热器300的上表面391、下表面，还可以设置在左表面392、右表面393以及顶表面394，使得加热器300与烘烤物接触的所有表面均覆盖有致密的封装层，加热器300表面更平衡，水汽不易进入，在高温下不易翘曲变形。

在一个实施例中，如图6所示，高温底釉层还包括第二底釉层342，位于陶瓷基板层330的下表面,如此设计，致密光滑的第一底釉层341和第二底釉层342能够填平陶瓷基板的上、下表面，使得陶瓷基板的性能更稳定，在高温下不易裂解或者翘曲变形。在另一个实施例中，如图7所示，封装层还包括第三封装层383，位于第二底釉层342的下方，用于封装加热器300的下表面。如此设计，在加热器300的上下表面均设置致密的封装层，使得加热器300表面平衡，水汽不易进入。另外，如3图所示，加热器300与燃烧室130中烘烤物接触的部位不仅包括上表面391、下表面，还包括左表面392、右表面393和尖锐的顶表面394，可以理解的是，在其他实施例中，封装层不仅可以设置在加热器300的上、下表面，还设置可以在左表面392、右表面393以及顶表面394，使得加热器300与烘烤物接触的所有表面均覆盖有致密的封装层，加热器300表面更平衡，水汽不易进入，在高温下不易翘曲变形。

在一个实施例中，如图8所示，加热器300在厚度方向上，以陶瓷基板层330的中心轴线为轴具有对称结构，电阻层还包括第三加热电阻层353和第四电阻层354，均位于第二底釉层342与第三封装层383之间，第三加热电阻层353用于与电池电性连接并且发热。进一步地，如图所示，导电层还包括第二导电层362，第二导电层362位于第三加热电阻层353与第四电阻层354之间，并且与第三加热电阻层353、第四电阻层354在同一个平面内，第二导电层362用于与第三加热电阻层353电性连接。进一步地，如图8所示，焊接层还包括第二焊接层372，第二焊接层372位于第四电阻层354的下方，第二焊接层372与第三封装层383均位于加热器300的下表面，第二焊接层372用于焊接导线，使得第二导电层362和第三加热电阻层353与电池电性连接。如此设计，陶瓷基板层330的上、下方均设置有高温底釉层、发热电阻层、导电层、焊接层和封装层，使得加热器300的结构更加平衡稳定，在高温下更不易翘曲变形，另外，在本实施例中，由于在陶瓷基板层330的上、下方均设置有发热电阻层，使得加热器300的加热效率更高。

在另一个实施例中，如图1所示，提出一种烘烤装置，包括帽子组件100、烘烤装置主体200和上述任一实施例中的加热器300，帽子组件100包括能够容纳烘烤物400的燃烧室130，加热器300通过安装座320安装在烘烤装置主体200上，烘烤装置主体200包括电池和电路控制板，电池和加热器300均与电路控制板电性连接，当烘烤装置主体200与帽子组件100连接时，加热器300能够对燃烧室130进行加热，进而对帽子组件100内的烘烤物400进行烘烤。在一个具体的实施例中，如图3所示，加热器300的焊接层通过导线315与烘烤装置主体200的电池或者电路控制板电性连接。进一步地，如图1和图9所示，帽子组件100还包括帽子外壳110和帽子内壳120，并且帽子外壳110与燃烧室130之间设置有间隙，帽子内壳120位于该间隙中，帽子组件100还包括螺钉140，用于固定帽子外壳110、帽子外壳110以及燃烧室130。如图1和图9所示，帽子外壳110的顶端开设有烘烤物插入孔111，烘烤物插入孔111与燃烧室130相连通，烘烤物插入孔111用于插入烘烤物400。在一个具体的实施例中，烘烤物400可以是烟支。

在一个实施例中，如图1所示，烘烤装置主体200与帽子组件100连接的一端还设置有套管210，加热器300位于套管210内；帽子组件100靠近烘烤装置主体200一端的结构如图10所示，帽子内壳120位于帽子外壳110和燃烧室130之间，燃烧室130与帽子内壳120之间形成有凹槽160，燃烧室130靠近烘烤装置主体200的一端面上开设有通孔170，当烘烤装置主体200与帽子组件100连接时，套管210能够通过凹槽160套设在帽子组件100内，加热器300能够穿过通孔170进而位于燃烧室130内。

在一个实施例中，如图1所示，帽子组件100与烘烤装置主体200可拆卸连接。在一个具体的实施例中，帽子组件100与烘烤装置主体200磁吸连接，如图1和图9所示，帽子内壳120靠近烘烤装置主体200的一端设置有第一凸台121，在第一凸台121上通过胶片胶黏的方式固定设置有圆环形的第一磁铁150，烘烤装置主体200的套管210或者套管210内的加热器300内设置有第二磁铁或者设置有能够被第一磁铁150吸附的铁磁性部件，从而使得帽子组件100与烘烤装置主体200磁吸连接。可以理解的是，在其他实施例中，帽子组件100与烘烤装置主体200还可以通过卡扣或者其他可拆卸方式连接。

上述各实施例的加热器及烘烤装置，通过合理设置陶瓷基板层、高温底釉层、电阻层、导电层、封装层和焊接层的结构以及相互之间的位置连接关系，使得本发明的加热器具有良好的耐高温、耐磨、耐腐蚀性能，并且不易被氧化、不易裂解或者翘曲变形，进而使得烘烤装置具有良好的加热稳定性和更长的使用寿命。

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 (10)

1.一种加热器，其特征在于，所述加热器在厚度方向上包括：

陶瓷基板层；

高温底釉层，包括第一底釉层，位于所述陶瓷基板层的上表面；

电阻层，包括第一加热电阻层和第二电阻层，均位于所述第一底釉层的上方，所述第一加热电阻层用于与电池电性连接并且发热；

导电层，包括第一导电层，位于所述第一加热电阻层与第二电阻层之间，所述第一导电层用于与所述第一加热电阻层电性连接；

封装层，包括第一封装层，位于所述第一加热电阻层和第一导电层的上方，用于封装所述加热器的上表面；

焊接层，包括第一焊接层，位于所述第二电阻层的上方，所述第一焊接层用于焊接导线，使得所述第一导电层和第一加热电阻层与电池电性连接。

2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述封装层还包括第二封装层，位于所述陶瓷基板层的下方，用于封装所述加热器的下表面。

3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述高温底釉层还包括第二底釉层，位于所述陶瓷基板层的下表面。

4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于，所述封装层还包括第三封装层，位于所述第二底釉层的下方，用于封装所述加热器的下表面。

5.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于，所述电阻层还包括第三加热电阻层和第四电阻层，均位于所述第二底釉层与所述第三封装层之间，所述第三加热电阻层用于与电池电性连接并且发热；所述导电层还包括第二导电层，所述第二导电层位于所述第三加热电阻层与第四电阻层之间，并且与所述第三加热电阻层、第四电阻层在同一个平面内，所述第二导电层用于与所述第三加热电阻层电性连接；所述焊接层还包括第二焊接层，所述第二焊接层位于所述第四电阻层的下方，所述第二焊接层与第三封装层均位于所述加热器的下表面，所述第二焊接层用于焊接导线，使得所述第二导电层和第三加热电阻层与电池电性连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的加热器，其特征在于，所述加热器在长度方向上包括加热区、导电区、焊接区和安装区，所述加热区与所述第一加热电阻层的位置相对应，所述导电区与所述导电层的位置相对应，所述焊接区与所述焊接层的位置相对应，所述导电区位于所述加热区与所述焊接区之间，所述安装区位于所述焊接区远离所述导电区的一端，所述加热器还包括安装座，所述安装座安装在所述加热座的安装区，用于将所述加热器安装在烘烤装置主体上。

7.一种烘烤装置，其特征在于，包括帽子组件、烘烤装置主体和权利要求6所述的加热器，所述帽子组件包括能够容纳烘烤物的燃烧室，所述烘烤装置主体包括电池和电路控制板，所述电池和加热器均与所述电路控制板电性连接，当所述烘烤装置主体与所述帽子组件连接时，所述加热器能够对所述燃烧室进行加热，进而对所述帽子组件内的烘烤物进行烘烤。

8.根据权利要求7所述的烘烤装置，其特征在于，所述烘烤装置主体与所述帽子组件连接的一端还设置有套管，所述加热器位于所述套管内；所述帽子组件还包括帽子外壳和帽子内壳，所述帽子内壳位于帽子外壳和燃烧室之间，所述燃烧室与帽子内壳之间形成有凹槽，所述燃烧室靠近烘烤装置主体的一端面上开设有通孔，当所述帽子组件与烘烤装置主体连接时，所述套管能够通过所述凹槽套设在所述帽子组件内，所述加热器能够穿过所述通孔进而位于所述燃烧室内。

9.根据权利要求7所述的烘烤装置，其特征在于，所述帽子组件与所述烘烤装置主体可拆卸连接。

10.根据权利要求7所述的烘烤装置，其特征在于，所述帽子外壳的顶端开设有烘烤物插入孔，所述烘烤物插入孔与所述燃烧室相连通，所述烘烤物插入孔用于插入烘烤物。