CN110893013A - 加热装置及设有其的电子烟 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加热装置及设有其的电子烟，加热装置包括：外壳，包括用于插设烟支的开口端、与开口端相对的封闭端以及连通开口端与封闭端的容纳腔；激光发生结构，收容于容纳腔内，用于发出激光光束；导热结构，收容于容纳腔内，用于加热烟支；其中，导热结构位于激光光束的光传输路径上。上述加热装置，烟支可插设于导热结构上，激光发生结构可发出照射于导热结构的激光光束，从而利用激光束高能量产生的热效应使导热结构烘烤烟支，烟支产生供使用者吸食的烟雾。由于激光光束提供能量可使导体结构在短时间迅速升温达到需要的温度值，因此相比于现有技术提高了烘烤前期的烟雾生成速度，从而保证了烟支出烟量的前后一致性。
Description
技术领域
本发明涉及加热不燃烧烟具领域，特别是涉及一种加热装置及设有其的电子烟。
背景技术
烟草燃烧产生的烟雾通常会含有多种有害物质，不但提高了吸烟者患上相关疾病的风险，还会带来二手烟危害而伤害吸烟者周围的无辜人群。随着对身体健康的关注度日益提高，人们逐渐注意到了烟草带来的巨大危害，因此代替传统烟支的电子烟应运而生，在满足吸烟者需要的同时尽量降低吸烟的健康风险。
烤烟型电子烟作为一种非燃烧的电子烟，由于其具有无须燃烧烟支而仅通过加热烘烤烟支产生烟雾的特点，因此可有效提高烟的香味的同时减低焦油含量，从而在提高吸烟者体验的同时降低对人体的健康危害。
但目前，烤烟型电子烟主要采用以下两种方案加热方式：
一、采用360°3D加热筒加热，即，将烟支插设于加热筒内以对烟支进行加热。但是，由于加热筒难以在短时间内达到要求的温度值，且加热筒只能整体同步达到设定温度值时，因此造成烤烟前期的温度值较低，烟雾产生的速度较慢，烤烟中期烟雾聚集而在同一时间大量产生而具有较强的刺激性。
二、采用底部空气流加热，即，在烟支底部设置空气加热体作为发热源以烘烤烟支。但是，由于发热源距离烟支，因此无法在短时间内达到要求的温度值，而且温度控制精确度低，从而造成烟支产生的焦油堆积在空气加热体上反复加热，长期使用将造成烟支的口感变味变差，且危害人们的健康。
发明内容
基于此，有必要针对电子烟在烘烤烟支过程中升温较慢而导致烟雾产生的一致性较低的问题，提供一种在烘烤烟支过程中升温较快而使烟雾产生具有较高一致性的加热装置及设有其的电子烟。
一种加热装置，所述加热装置包括：
外壳，包括用于插设烟支的开口端、与所述开口端相对的封闭端以及连通所述开口端与所述封闭端的容纳腔；
激光发生结构，收容于所述容纳腔内，用于发出激光光束；以及
导热结构，收容于所述容纳腔内，用于加热烟支；
其中，所述导热结构位于所述激光光束的光传输路径上。
上述加热装置，烟支可插设于导热结构上，激光发生结构可发出照射于导热结构的激光光束，从而利用激光束高能量产生的热效应使导热结构烘烤烟支，烟支产生供使用者吸食的烟雾。由于激光光束提供能量可使导体结构在短时间迅速升温达到需要的温度值，因此相比于现有技术提高了烘烤前期的烟雾生成速度，从而保证了烟支出烟量的前后一致性。
在其中一个实施例中，所述加热装置还包括固定件，所述固定件收容于所述容纳腔内并位于所述开口端与所述封闭端之间，所述容纳腔包括位于所述固定件两侧的加热腔与安装腔；所述加热腔位于所述固定件与所述开口端之间，所述安装腔位于所述固定件与所述封闭端之间，所述导热结构至少部分伸入所述加热腔，所述激光发生结构装配于所述安装腔内。
在其中一个实施例中，所述固定件贯穿开设有连通所述加热腔与所述安装腔的固定孔，所述导热结构沿烟支插设方向插设于所述固定孔内，且至少部分所述导热结构伸入所述加热腔内。
在其中一个实施例中，所述导热结构插设于所述固定孔的一端的外壁开设有紧固槽，所述固定孔的侧壁突设有与所述紧固槽匹配的紧固凸起。
在其中一个实施例中，所述导热结构包括导热主体及连接于所述导热主体朝向所述开口端一端的导向部，所述导向部的外径自连接所述导热主体一端向远离所述导热主体一端逐渐减小。
在其中一个实施例中，所述导热结构开设有沿所述激光光束的光传输路径方向纵长延伸的导热盲孔，所述导热盲孔具有面向所述激光发生结构的入射口，所述激光光束经所述入射口中照射于所述导热盲孔内。
在其中一个实施例中，所述激光发生结构发出的激光光束的光传输路径对准所述导热盲孔的底壁的中心点。
在其中一个实施例中，所述激光发生结构包括电源及激光器，所述电源与所述激光器电连接以为所述激光器供电。
在其中一个实施例中，所述激光器包括激光器主体及连接于所述激光器主体靠近所述开口端一端的激光发射头，所述激光发射头在所述导热结构上的投影的中心点与所述导热结构的中心轴线重合。
一种电子烟，所述电子烟包括上述的加热装置。
附图说明
图1为本发明的实施例的插设有烟支的加热装置的剖视图；
图2为图1所示的加热装置的剖视图；
图3为图2所示的加热装置的俯视图；
图4为图2所示的加热装置的导热结构的剖视图。
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例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
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“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1及图2所示，本发明的实施例的一种可插设烟支200的电子烟(图未示)。该电子烟设有加热装置100，加热装置100产生的热量烘烤烟支200，从而使烟支200产生烟雾以供使用者吸食。
加热装置100位于电子烟一端，包括外壳10及位于外壳10内的激光发生结构50与导热结构30。烟支200可插设于导热结构30上，激光发生结构50可发出照射于导热结构30的激光光束，从而利用激光束高能量产生的热效应使导热结构30烘烤烟支200，产生供使用者吸食的烟雾。由于激光光束提供能量可使导热结构30在短时间迅速升温达到需要的温度值，因此相比于现有技术提高了烘烤前期的烟雾生成速度，从而保证了烟支200出烟量的前后一致性。
请继续参阅图1-图3，外壳10呈一端开口的中空柱状壳体结构，包括用于插设烟支200的开口端12、与开口端12相对的封闭端14、以及连通开口端12与封闭端14的容纳腔16，开口端12的口径大于烟支200的外径，烟支200一端可从开口端12插入容纳腔16内以在容纳腔16内烘烤。
外壳10的容纳腔16内收容有用于固定导热结构30的固定件70，固定件70将容纳腔16分隔为位于固定件70两侧的加热腔与安装腔，加热腔位于固定件70与开口端12之间，用于收容并烘烤烟支200，安装腔位于固定件70与封闭端14之间，用于装配激光发生结构50。
在一实施例中，固定件70贯穿开设有固定孔72以将导热结构30固定在容纳腔16内。具体地，固定孔72沿容纳腔16的中心轴线方向延伸，连通固定件70两侧的加热腔与安装腔，导热结构30沿烟支200插设方向插设于固定孔72内，且至少部分导热结构30伸入加热腔内。
如此，固定件70将导热结构30装配于容纳腔16内，从开口端12插入容纳腔16内的烟支200的一端可直接插设于导热结构30上以通过导热结构30固定，导热结构30至少部分位于烟支200内部，导热结构30产生的热量可迅速传递至烟支200，烟支200内部的烟丝受热从而产生烟雾。具体在一实施例中，导热结构30位于固定孔72内的部分的长度大约为4mm-15mm，且占其导热结构30自身总长度的1/5-1/2，从而在保证安装稳固性的情况下避免能量过多损失而无法有效传递至烟支200。
如图2及图4所示，进一步地，在一实施例中，固定孔72的侧壁沿周向突设有至少一个紧固凸起74，导热结构30插设于固定孔72的一端的外壁沿周向开设有与紧固凸起74匹配的紧固槽323。如此，当导热主体32限位于固定孔72时，导热结构30上的紧固槽323与固定孔72的侧壁上的紧固凸起74相互配合，紧固凸起74卡持于紧固槽323内，从而将导热结构30在轴向上固定于固定件70上。
在一实施例中，导热结构30大致呈柱状结构，包括导热主体32及连接于导热主体32朝向开口端12一端的导向部34，紧固槽323开设于导热主体32远离导向部34一端，导向部34的横截面为圆形，且导向部34的外径自连接导热主体32一端向远离导热主体32一端逐渐均匀减小。如此，导热结构30具有呈圆锥形的导向部34，导向部34用于引导烟支200插设于导热主体32上，从而减小烟支200的插装阻力，且避免烟支200的插装造成导热结构30松动。
在一实施例中，导热结构30开设有沿激光光束的光传输路径方向纵长延伸的导热盲孔321，导热盲孔321具有面向激光发生结构50的入射口，激光光束经过入射口照射于导热盲孔321内。如此，激光光束可穿过固定孔72，然后进入导热盲孔321直接照射于导热盲孔321的底壁的中心点，激光光束的能量从而快速到达至导热结构30内部，使导热结构30产生热量且热量快速地自内而外扩散，直至传递至烟支200的内部，最终使烟支200迅速升温出烟。
在一实施例中，导热结构30的材料优选为导热系数≥200W/(m·K)的具有高导热率的金属材料，且导热材料的表面可覆盖有耐高温≥400℃的环保纳米陶瓷涂料，从而具有良好的导热性能以快速将热量传递至烟支200内部，并且具有良好的耐高温性能而可长期稳定地对烟支200进行加热。固定件70优选为耐高温280℃以上的聚醚醚酮(Poly-ether-ether-ketone，PEEK)材料，从而具有良好的热稳定性，并且具有较高的机械性能以固定导热结构30。
在加工过程中，导热结构30可装入固定件70的模具内且与固定件70模塑成型并固定，在形成固定件70的模塑过程中，模具内的聚醚醚酮的熔胶可流入导热结构30的紧固槽323内，因此成型后的固定件70形成设有紧固凸起74的固定孔72。可以理解，导热结构30与固定件70的具体材料及成型方法不限于此，可根据不同需要设置。
请继续参阅图1，激光发生结构50装配于安装腔内，包括电源51及激光器53，电源51与激光器53电连接以为激光器53供电。其中，电源51位于安装腔靠近的封闭端14一侧，激光器53位于电源51靠近开口端12的一侧(即电源51与导热结构30之间)并通过连接结构固定于固定件70或外壳10的侧壁。
具体在一实施例中，激光器53包括激光器主体532及连接于激光器主体532靠近开口端12一端的激光发射头534，激光发射头534在导热结构30上的投影的中心点与导热结构30的中心轴线重合，因此激光发射头534发出的激光光束的光传输路径对准导热盲孔321的底壁的中心点，激光光束可穿过固定孔72与导热盲孔321照射于导热盲孔321的底壁。
上述加热装置100及设有该加热装置100的电子烟，通过激光光束快速加热导热结构30，再由导热结构30将热量快速均匀地传递给烟支200内部的烟丝。由于激光光束的能量可使具有较高导热系数的导热结构30快速产生热量，且热量由导热结构30向四周扩散传递，因此该加热装置100可使烟支200在短时间内达到要求的温度，加快了烤烟前期出烟速度，使得烟气不会聚集在烤烟中期，避免了电子烟前期出烟慢、中期烟气聚集而刺激性强、后期出烟不具有刺激性且带有杂气、能耗高等缺点，提高了出烟量的前后一致性。而且，烟支200可直接插设于一体成型的导热结构30外，不同于现有技术中将烟支200插设于印刷有发热金属的尖片或圆棒的技术方案，不会因烟支200施加的外力造成用于产生热量的结构(例如现有技术中的发热金属)损坏，避免了批量产品的发热金属在常温下的电阻值不一致、在长时间使用过程中因发热金属反复热胀冷缩及工艺缺陷造成发热金属开路或者表面氧化电阻值变大、制造工艺复杂、良品率不高等缺陷。
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)
1.一种加热装置，其特征在于，所述加热装置包括：
外壳，包括用于插设烟支的开口端、与所述开口端相对的封闭端以及连通所述开口端与所述封闭端的容纳腔；
激光发生结构，收容于所述容纳腔内，用于发出激光光束；以及
导热结构，收容于所述容纳腔内，用于加热烟支；
其中，所述导热结构位于所述激光光束的光传输路径上。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括固定件，所述固定件收容于所述容纳腔内并位于所述开口端与所述封闭端之间，所述容纳腔包括位于所述固定件两侧的加热腔与安装腔；所述加热腔位于所述固定件与所述开口端之间，所述安装腔位于所述固定件与所述封闭端之间，所述导热结构至少部分伸入所述加热腔，所述激光发生结构装配于所述安装腔内。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述固定件贯穿开设有连通所述加热腔与所述安装腔的固定孔，所述导热结构沿烟支插设方向插设于所述固定孔内，且至少部分所述导热结构伸入所述加热腔内。
4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述导热结构插设于所述固定孔的一端的外壁开设有紧固槽，所述固定孔的侧壁突设有与所述紧固槽匹配的紧固凸起。
5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述导热结构包括导热主体及连接于所述导热主体朝向所述开口端一端的导向部，所述导向部的外径自连接所述导热主体一端向远离所述导热主体一端逐渐减小。
6.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述导热结构开设有沿所述激光光束的光传输路径方向纵长延伸的导热盲孔，所述导热盲孔具有面向所述激光发生结构的入射口，所述激光光束经所述入射口中照射于所述导热盲孔内。
7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述激光发生结构发出的激光光束的光传输路径对准所述导热盲孔的底壁的中心点。
8.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述激光发生结构包括电源及激光器，所述电源与所述激光器电连接以为所述激光器供电。
9.根据权利要求8所述的加热装置，其特征在于，所述激光器包括激光器主体及连接于所述激光器主体靠近所述开口端一端的激光发射头，所述激光发射头在所述导热结构上的投影的中心点与所述导热结构的中心轴线重合。
10.一种电子烟，其特征在于，所述电子烟包括如权利要求1-9任意一项所述的加热装置。
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