CN112021677A - 发热装置及加热不燃烧电子烟烟具 - Google Patents

发热装置及加热不燃烧电子烟烟具 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种发热装置及加热不燃烧电子烟烟具，所述发热装置包括发热芯、第一电极引出线和第一测温组件；所述发热芯包括呈柱状的第一主体部和位于所述第一主体部内的第一电阻元件，且所述第一电阻元件与第一电极引出线连接，并通过第一电极引出线连接第一外部电源；所述第一主体部的外径小于加热不燃烧烟支的直径，且所述第一主体部上设有第一安装孔；所述第一测温组件包括装设于第一安装孔内的第一温度传感元件和位于第一安装孔外的第一信号引出线，且所述第一温度传感元件与第一信号引出线电性连接，并通过所述第一信号引出线连接外部的第一温度检测回路。本发明可准确测量发热芯的实际温度，从而更利于发热芯的温度控制。

Description

发热装置及加热不燃烧电子烟烟具
技术领域
本发明涉及电子烟领域，更具体地说，涉及一种发热装置及加热不燃烧电子烟烟具。
背景技术
电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉。其中，加热不燃烧电子烟是一种通过在烟草燃点以下的温度加热烟草，使之不燃烧也可以产生烟雾的电子烟产品。与传统的卷烟不同，加热不燃烧电子烟由于没有明火产生，能使烟叶刚好加热到足以散发出味道的程度，而不会点燃烟叶。通常情况下，普通卷烟在吸食时400℃至800℃的高温会产生众多有害物质，而加热不燃烧电子烟都是在400℃以下，减少了很多烟草燃烧所产生的有害物质，因此相对于传统抽烟方式，能够降低烟草对人体的伤害。
目前，加热不燃烧电子烟的加热主要通过陶瓷发热件来完成，陶瓷发热件主要包括陶瓷发热片、陶瓷发热棒和陶瓷发热管等，其中陶瓷发热片和陶瓷发热棒是插入烟中加热，陶瓷发热管则是套在烟上加热。
目前，为控制陶瓷发热件的温度，主要通过独立于陶瓷发热件的温度检测装置或发热件内部电阻进行温度检测。但因温度检测装置与陶瓷发热件之间具有一定距离和发热件内部电阻不精准，导致其测得的温度与实际温度存在一定差异，从而导致对陶瓷发热件的温度控制不够精准，并最终影响电子烟的口感。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述加热不燃烧电子烟中因检测获得的温度不精准而影响电子烟口感的问题，提供一种发热装置及加热不燃烧电子烟烟具。
本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种发热装置，所述发热装置包括发热芯、第一电极引出线和第一测温组件；
所述发热芯包括由导热材料构成并呈柱状的第一主体部和位于所述第一主体部内并在通电时发热的第一电阻元件，且所述第一电阻元件与所述第一电极引出线连接，并通过所述第一电极引出线连接第一外部电源；
所述第一主体部的外径小于加热不燃烧烟支的直径，且所述第一主体部上设有第一安装孔；
所述第一测温组件包括装设于所述第一安装孔内的第一温度传感元件和位于所述第一安装孔外的第一信号引出线，且所述第一温度传感元件与所述第一信号引出线电性连接，并通过所述第一信号引出线连接外部的第一温度检测回路。
优选地，所述第一主体部由陶瓷材料构成，所述第一电阻元件由所述第一主体部上的第一电阻浆料层构成，且所述第一电阻浆料层在所述第一主体部的端部形成有第一电极，所述第一电极引出线焊接到所述第一电极。
优选地，所述第一主体部包括分别由陶瓷材料构成的柱状基体和管状套筒，所述管状套筒包裹在所述柱状基体外，所述第一电阻浆料层位于所述柱状基体和管状套筒之间，且所述第一主体部由管状套筒的生坯及插装于所述管状套筒的生坯内且外表面涂装有所述第一电阻浆料层的柱状基体的生坯高温烧结形成。
优选地，所述第一安装孔由沿所述第一主体部的中心轴设置的盲孔构成，所述盲孔的开口位于所述第一主体部的第一电极所在的端部，且所述第一电阻浆料层的至少一部分环绕所述第一安装孔；
所述第一温度传感元件经由所述盲孔的开口插入到所述第一安装孔内，且所述第一温度传感元件与所述第一安装孔的内壁之间填充有导热介质。
优选地，所述第一主体部的远离所述第一电极的一端的端部呈锥形。
优选地，所述发热装置还包括发热管、第二电极引出线和第二测温组件；
所述发热管包括由导热材料构成并呈管状的第二主体部和位于所述第二主体部内并在通电时发热的第二电阻元件，且所述第二电阻元件与所述第二电极引出线连接，并通过所述第二电极引出线连接第二外部电源；
所述第二主体部具有直径不小于加热不燃烧烟支的直径的管孔，所述第一主体部插装于所述第二主体部的管孔内，且所述第二主体部的管壁上设有第二安装孔；
所述第二测温组件包括装设于所述第二安装孔内的第二温度传感元件和位于所述第二安装孔外的第二信号引出线，且所述第二温度传感元件与所述第二信号引出线电性连接，并通过所述第二信号引出线连接外部的第二温度检测回路。
优选地，所述第一主体部的外壁设有凸环，所述凸环的外径与所述第二主体部的管孔的直径相适配，且所述凸环与所述第一电极位于所述第一主体部的同一端；
所述第二主体部的其中一个端部设有与所述凸环的形状和尺寸相适配的装配孔，且在所述第一主体部插装到所述第二主体部的管孔时，所述凸环与所述装配孔相配合定位。
优选地，所述第二主体部由陶瓷材料构成，所述第二电阻元件由所述第二主体部上的第二电阻浆料层构成，且所述第二电阻浆料层在所述第二主体部的端部形成有第二电极，所述第二电极引出线焊接到所述第二电极。
优选地，所述第二主体部包括分别由陶瓷材料构成的外层套筒和内层套筒，所述外层套筒包裹在所述内层套筒外，所述第二电阻浆料层位于所述外层套筒和内层套筒之间，且所述第二主体部由外层套筒的生坯及插装于所述外层套筒的生坯内且外表面涂装有所述第二电阻浆料层的内层套筒的生坯高温烧结形成。
本发明还提供一种加热不燃烧电子烟烟具，包括如上所述的发热装置。
本发明的发热装置及加热不燃烧电子烟烟具，通过将第一测温组件与发热芯集成一体，使得第一测温组件测得的温度与发热芯的实际温度保持一致，从而更利于发热芯的温度控制，提高电子烟的口感。
附图说明
图1是本发明实施例提供的发热装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的发热装置的剖面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的发热装置的端面的结构示意图；
图4是本发明另一实施例提供的发热装置的结构示意图；
图5是图4的发热装置的内部结构示意图；
图6是图4的发热装置中发热管的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，是本发明实施例提供的发热装置的结构示意图，该发热装置可应用于加热不燃烧电子烟烟具，并对烟支中的颗粒进行加热，以使其雾化。本实施例的发热装置包括发热芯、第一电极引出线13和第一测温组件12。上述第一电极引出线13可连接外部的第一电源，从而为发热芯供电，使其得电发热。第一测温组件12与外部的第一温度检测回路连接，其测得的温度值用于供加热控制装置作为调整第一电源(例如供电电压)的依据，从而加热控制装置可精确控制发热芯的温度。
在本实施例中，发热芯包括第一主体部11和第一电阻元件，其中第一主体部11由导热材料构成并呈柱状，第一电阻元件位于第一主体部11内，且该第一电阻元件在通电时发热。上述第一电阻元件与第一电极引出线13连接，并通过第一电极引出线13连接第一外部电源。
上述第一主体部11的外径小于加热不燃烧烟支的直径，且该第一主体部11上设有第一安装孔116。在使用时，上述第一主体部11插入到加热不燃烧烟支中，从而可对加热不燃烧烟支中的烟草颗粒进行加热。特别地，为便于第一主体部插入到加热不燃烧烟支中，该第一主体部11的一端的端部可呈锥形，即在插入到加热不燃烧烟支时，锥形的端部先插入到加热不燃烧烟支。
第一测温组件12包括第一温度传感元件121和第一信号引出线122，其中，第一温度传感元件121装设于第一主体部11的第一安装孔116内，第一信号引出线122则位于第一安装孔116外，且第一温度传感元件121与第一信号引出线122电性连接，并通过第一信号引出线122连接外部的第一温度检测回路。具体地，上述第一温度传感元件121可采用热电偶、正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)等。
上述发热装置通过将第一测温组件12与发热芯集成一体，使得第一测温组件12测得的温度与发热芯的实际温度保持一致，从而更利于发热芯的温度控制，提高电子烟的口感。
在本发明的一个实施例中，上述第一主体部11由陶瓷材料构成，相应地，第一电阻元件由第一主体部11上的第一电阻浆料层构成，且该第一电阻浆料层在第一主体部11的端部形成有第一电极114(即第一电阻浆料层串联连接在两个第一电极114之间，且该第一电极114远离第一主体部11的呈锥形的端部)，第一电极引出线13焊接到该第一电极114(具体可采用非银焊料进行焊接，避免高温银迁移，从而大大延长发热芯的使用寿命)。由于陶瓷材料具有较好的导热性能、绝缘性能及耐高温性能，使得发热芯具有较好的安全性能，并具有较好的稳定性和使用寿命。
当然，在实际应用中，上述第一主体部11也看由其他材料构成，第一电阻浆料层也可采用电热丝等其他电阻元件代替。
当第一主体部11由陶瓷材料构成时，该第一主体部11具体包括分别由陶瓷材料构成的柱状基体111和管状套筒112，且管状套筒112包裹在柱状基体111外(例如柱状基体111插装在管状套筒112的管孔内)，相应地，第一电阻浆料层位于柱状基体111和管状套筒112之间。具体地，第一主体部11由管状套筒112的生坯及插装于该管状套筒的生坯内，且外表面涂装有第一电阻浆料层的柱状基体111的生坯高温烧结形成(为提高导热性能，在高温烧结之间，柱状基体111的生坯与管状套筒112的生坯之间可填充导热介质)。
在本发明的另一实施例中，第一主体部11上的第一安装孔116由沿第一主体部11的中心轴设置的盲孔构成(例如，该盲孔可位于柱状基体111上并沿该柱状基体111的中心轴设置)，该盲孔的开口位于第一主体部11的第一电极114所在的端部，且第一电阻浆料层的至少一部分环绕第一安装孔116。
第一温度传感元件121经由上述盲孔的开口插入到第一安装孔116内，且第一温度传感元件121与第一安装孔116的内壁之间填充有导热介质。由于柱状基体111的导热性能较好，上述结构可使得第一温度传感元件121测得的温度更加精准。
结合图4-6所示，在本发明的另一实施例中，上述发热装置除了发热芯、第一电极引出线13和第一测温组件12外，还包括发热管、第二电极引出线23和第二测温组件22。
在本实施例中，发热管包括由导热材料构成并呈管状的第二主体部21和位于第二主体部21内并在通电时发热的第二电阻元件，且第二电阻元件与第二电极引出线23连接，并通过第二电极引出线23连接第二外部电源。上述第二主体部21具有直径不小于加热不燃烧烟支的直径的管孔，第一主体部11插装于该第二主体部21的管孔内(第一主体部11和第二主体部21同轴)，且第二主体部21的管壁上设有第二安装孔。
上述发热管通过第二电极引出线23连接外部的第二电源，从而使其第二电阻元件得电发热，其与通过第一电极引出线13连接第一外部电源的发热芯结合，分别从加热不燃烧烟支的外部和内部进行加热，从而使得加热不燃烧烟支的温度均匀，提升口感。
第二测温组件22包括装设于第二安装孔内的第二温度传感元件221和位于第二安装孔外的第二信号引出线222，且第二温度传感元件221与第二信号引出线222电性连接，并通过第二信号引出线222连接外部的第二温度检测回路。并且第二测温组件22与外部的第二温度检测回路连接，其测得的温度值用于供加热控制装置作为调整第二电源(例如供电电压)的依据，从而加热控制装置可精确控制发热管的温度。
结合图1所示，在本发明的一个实施例中，上述第一主体部11的外壁设有凸环115(该凸环115与第一电极114位于第一主体部11的同一端)，且该凸环115的外周的横截面可呈正方形或其他正多边形。相应地，在加热管的第二主体部21的其中一个端部可设有与凸环115的形状和尺寸相适配的装配孔24，从而在第一主体部11插装到第二主体部21的管孔时，凸环115与上述装配孔24相配合定位。第二主体部21的另一个端部则为敞口，从而便于加热不燃烧烟支插入到第二主体部21的管孔内。
类似地，上述第二主体部21由陶瓷材料构成，第二电阻元件则由第二主体部21上的第二电阻浆料层构成，且第二电阻浆料层在第二主体部21的端部形成有第二电极，第二电极引出线23焊接到第二电极。
具体地，第二主体部21包括分别由陶瓷材料构成的外层套筒和内层套筒，外层套筒包裹在内层套筒外，第二电阻浆料层位于外层套筒和内层套筒之间，且第二主体部21由外层套筒的生坯及插装于外层套筒的生坯内且外表面涂装有第二电阻浆料层的内层套筒的生坯高温烧结形成。
同样地，上述第二温度传感元件221可采用热电偶、铂电阻器和热敏电阻器(NTC，PTC)等，且该第二温度传感元件221插装到第二主体部21的管壁的第二安装孔内，且可在第二主体部21的管壁设置多个第二安装孔，每一安装孔内设置一组第二温度传感元件，从而可更精准地进行温度测量。
本发明还提供一种加热不燃烧电子烟烟具，该加热部燃烧电子烟烟具可对加热部燃烧烟支进行加热，且该加热不燃烧电子烟烟具包括如上所述的发热装置。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种发热装置，其特征在于，所述发热装置包括发热芯、第一电极引出线和第一测温组件；
所述发热芯包括由导热材料构成并呈柱状的第一主体部和位于所述第一主体部内并在通电时发热的第一电阻元件，且所述第一电阻元件与所述第一电极引出线连接，并通过所述第一电极引出线连接第一外部电源；
所述第一主体部的外径小于加热不燃烧烟支的直径，且所述第一主体部上设有第一安装孔；
所述第一测温组件包括装设于所述第一安装孔内的第一温度传感元件和位于所述第一安装孔外的第一信号引出线，且所述第一温度传感元件与所述第一信号引出线电性连接，并通过所述第一信号引出线连接外部的第一温度检测回路。
2.根据权利要求1所述的发热装置，其特征在于，所述第一主体部由陶瓷材料构成，所述第一电阻元件由所述第一主体部上的第一电阻浆料层构成，且所述第一电阻浆料层在所述第一主体部的端部形成有第一电极，所述第一电极引出线焊接到所述第一电极。
3.根据权利要求2所述的发热装置，其特征在于，所述第一主体部包括分别由陶瓷材料构成的柱状基体和管状套筒，所述管状套筒包裹在所述柱状基体外，所述第一电阻浆料层位于所述柱状基体和管状套筒之间，且所述第一主体部由管状套筒的生坯及插装于所述管状套筒的生坯内且外表面涂装有所述第一电阻浆料层的柱状基体的生坯高温烧结形成。
4.根据权利要求2所述的发热装置，其特征在于，所述第一安装孔由沿所述第一主体部的中心轴设置的盲孔构成，所述盲孔的开口位于所述第一主体部的第一电极所在的端部，且所述第一电阻浆料层的至少一部分环绕所述第一安装孔；
所述第一温度传感元件经由所述盲孔的开口插入到所述盲孔内，且所述第一温度传感元件与所述第一安装孔的内壁之间填充有导热介质。
5.根据权利要求2所述的发热装置，其特征在于，所述第一主体部的远离所述第一电极的一端的端部呈锥形。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的发热装置，其特征在于，所述发热装置还包括发热管、第二电极引出线和第二测温组件；
所述发热管包括由导热材料构成并呈管状的第二主体部和位于所述第二主体部内并在通电时发热的第二电阻元件，且所述第二电阻元件与所述第二电极引出线连接，并通过所述第二电极引出线连接第二外部电源；
所述第二主体部具有直径不小于加热不燃烧烟支的直径的管孔，所述第一主体部插装于所述第二主体部的管孔内，且所述第二主体部的管壁上设有第二安装孔；
所述第二测温组件包括装设于所述第二安装孔内的第二温度传感元件和位于所述第二安装孔外的第二信号引出线，且所述第二温度传感元件与所述第二信号引出线电性连接，并通过所述第二信号引出线连接外部的第二温度检测回路。
7.根据权利要求6所述的发热装置，其特征在于，所述第一主体部的外壁设有凸环，且所述凸环与所述第一电极位于所述第一主体部的同一端；
所述第二主体部的其中一个端部设有与所述凸环的形状和尺寸相适配的装配孔，且在所述第一主体部插装到所述第二主体部的管孔时，所述凸环与所述装配孔相配合定位。
8.根据权利要求6所述的发热装置，其特征在于，所述第二主体部由陶瓷材料构成，所述第二电阻元件由所述第二主体部上的第二电阻浆料层构成，且所述第二电阻浆料层在所述第二主体部的端部形成有第二电极，所述第二电极引出线焊接到所述第二电极。
9.根据权利要求8所述的发热装置，其特征在于，所述第二主体部包括分别由陶瓷材料构成的外层套筒和内层套筒，所述外层套筒包裹在所述内层套筒外，所述第二电阻浆料层位于所述外层套筒和内层套筒之间，且所述第二主体部由外层套筒的生坯及插装于所述外层套筒的生坯内且外表面涂装有所述第二电阻浆料层的内层套筒的生坯高温烧结形成。
10.一种加热不燃烧电子烟烟具，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的发热装置。
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WO2023029465A1 (zh) * 2021-09-06 2023-03-09 湖北中烟工业有限责任公司 一种发热元件及其制备方法

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