CN113040432A - 一种电子烟点烟器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电子烟技术领域，提供了一种电子烟点烟器，包括：基座；绝缘内芯，部分设置在所述基座内；耐高温薄膜层，包裹在所述绝缘内芯的表面；红外辐射涂层，设置在所述耐高温薄膜层的表面；正电极和负电极，设置在所述红外辐射涂层上，且通过导线连接到基座上的接线端子；其中，当正电极和负电极通电后，红外辐射涂层辐射出引起外界物质温度升高的红外线。与现有技术相比，本发明通过采取红外辐射涂层作为加热源，当正电极和负电极通电后，红外辐射涂层辐射出引起外界物质温度升高的红外线，从而具有红外辐射和热传导两种点烟方式，点烟速度快。前者无需与烟草或尼古丁溶液相接触，也无需采取传热介质，即可隔空使烟丝燃烧或使烟油雾化。

Description

一种电子烟点烟器及其制作方法

技术领域

本发明属于电子烟技术领域，尤其涉及一种电子烟点烟器及其制作方法。

背景技术

电子烟也称作电子雾化器、虚拟香烟，是一种模仿卷烟的电子产品，部分电子烟与普通香烟具有某些相近的外观、味道、烟雾和感觉，主要由盛放尼古丁溶液的烟管、蒸发装置和电池三部分组成。使用时，通过电池驱动蒸发装置加热烟管里的尼古丁溶液，使尼古丁变为蒸汽，供人吸食。

对于上述加热烟管里的尼古丁溶液的过程，目前市场上多采用的是金属或陶瓷电阻材料通电加热的方式，属于接触式热传导点烟的方式。

本发明申请人在实施上述技术方案中发现，上述技术方案至少存在以下缺陷：

加热过程中，只能通过接触式热传导的方式来点烟，即需要金属或陶瓷电阻材料与烟草或尼古丁溶液相接触，或者必须存在传热介质，点烟速度慢。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电子烟点烟器，旨在解决加热过程中，只能通过接触式热传导的方式来点烟，即需要金属或陶瓷电阻材料与烟草或尼古丁溶液相接触，或者必须存在传热介质，点烟速度慢的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电子烟点烟器，包括：

基座；

绝缘内芯，部分设置在所述基座内；

耐高温薄膜层，包裹在所述绝缘内芯的表面；

红外辐射涂层，设置在所述耐高温薄膜层的表面；

正电极和负电极，设置在所述红外辐射涂层上，且通过导线连接到基座上的接线端子；

其中，当正电极和负电极通电后，红外辐射涂层辐射出引起外界物质温度升高的红外线。

优选的，所述绝缘内芯的材质为陶瓷或石英。

优选的，所述耐高温薄膜层的材质为柔性聚酰亚胺薄膜。

优选的，所述柔性聚酰亚胺薄膜的厚度为0.01~0.1mm。

优选的，所述红外辐射涂层是石墨烯涂层。

优选的，所述石墨烯涂层的厚度为0.01~0.1mm。

优选的，所述红外辐射涂层通过印刷或滚涂的方式设置在所述耐高温薄膜层的表面。

优选的，所述电子烟点烟器还包括用于检测红外辐射涂层所产生的温度的探温件。

优选的，所述探温件为热电偶探温件、热电阻探温件、非接触半导体红外温度传感器或接触式半导体红外温度传感器。

优选的，所述电子烟点烟器的表面涂覆有耐高温透红外的保护层；所述高温指不低于180摄氏度的温度。

优选的，所述正电极和负电极彼此靠近设置或位于所述绝缘内芯圆周上的对立位置。

本发明实施例的另一目的在于提供一种电子烟点烟器的制作方法，包括以下步骤：

按照预定的位置在耐高温薄膜层上印刷正电极和负电极，并干燥固化；

在耐高温薄膜层上印刷或滚涂红外辐射涂层，并干燥；

按照预设的规则进行切割，得到单体；

将单体粘附在绝缘内芯上，固化后部分安装在基座内得到电子烟点烟器。

优选的，所述耐高温薄膜层的材质为柔性聚酰亚胺薄膜，厚度为0.01~0.1mm；所述红外辐射涂层是石墨烯涂层，厚度为0.01~0.1mm。

优选的，所述按照预定的位置在耐高温薄膜层上印刷正电极和负电极，同并干燥固化的步骤之间，还具有以下步骤：

在耐高温薄膜层上粘接热电偶探温件或热电阻探温件。

优选的，所述在耐高温薄膜层上印刷或滚涂红外辐射涂层，并干燥的步骤之后，还具有以下步骤：

在红外辐射涂层表面涂覆耐高温透红外的保护层，并干燥；所述高温指不低于180摄氏度的温度。

本发明实施例提供的一种电子烟点烟器，包括：基座；绝缘内芯，部分设置在所述基座内；耐高温薄膜层，包裹在所述绝缘内芯的表面；红外辐射涂层，设置在所述耐高温薄膜层的表面；正电极和负电极，设置在所述红外辐射涂层上，且通过导线连接到基座上的接线端子；其中，当正电极和负电极通电后，红外辐射涂层辐射出引起外界物质温度升高的红外线。

与现有技术相比，本发明通过采取红外辐射涂层作为加热源，当正电极和负电极通电后，红外辐射涂层辐射出引起外界物质温度升高的红外线，从而具有红外辐射和热传导两种点烟方式，点烟速度快。前者无需与烟草或尼古丁溶液相接触，也无需采取传热介质，即可隔空使烟丝燃烧或使烟油雾化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电子烟点烟器的爆炸示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电子烟点烟器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电子烟点烟器的轴向视图；

图4为本发明实施例提供的一种电子烟点烟器的爆炸示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电子烟点烟器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电子烟点烟器的轴向视图；

图7为本发明实施例提供的一种电子烟点烟器的制作方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的一种电子烟点烟器的制作方法的流程图；

图9为本发明实施例提供的单体的结构示意图。

附图中：01、绝缘内芯；02、耐高温薄膜层；03、正电极和负电极；031、正电极；032、负电极；04、探温件；05、红外辐射涂层；06、保护层；07、接线端子；08、基座。

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。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例1

在本发明的一个实施例中，提供了一种电子烟点烟器，包括：

基座08；

绝缘内芯01，部分设置在所述基座08内；

耐高温薄膜层02，包裹在所述绝缘内芯01的表面；

红外辐射涂层05，涂布在所述耐高温薄膜层的表面；

正电极和负电极03，设置在所述红外辐射涂层05上，且通过导线连接到基座08上的接线端子07；

其中，当正电极和负电极03通电后，红外辐射涂层05辐射出引起外界物质温度升高的红外线。

本实施例的电子烟点烟器包括两种情况，第一种情况如附图1~3所示，正电极和负电极03设置在耐高温薄膜层02和红外辐射涂层05之间，第二情况如附图4~6所示，正电极和负电极03设置在红外辐射涂层05的外表面，远离耐高温薄膜层02。上述两种情况的工作原理一致，具体如下：

当基座08上的接线端子07连接电源后，正电极和负电极03通电，电流从正电极流到红外辐射涂层05，再从红外辐射涂层05流入负电极。由于红外辐射涂层05存在电阻，电阻的阻值同红外辐射涂层05的物质成分、厚度等相关，红外辐射涂层05会发热，所产生的温度符合烟丝燃烧或烟油雾化所需的温度条件。同时，这个温度的红外辐射涂层05会产生一定波长的红外线，烟草/烟油里的有机物和水对这个波段的红外线有较强的吸收，从而引起温度的迅速上升。

需要解释的是，本实施例的耐高温薄膜层02的高温具有明确的等级界定，按照薄膜绝缘材料的等级进行划分，长期工作温度达到H级180摄氏度以上的称为耐高温薄膜。

与现有技术相比，本实施例通过采取红外辐射涂层05作为加热源，当正电极和负电极03通电后，红外辐射涂层05辐射出引起外界物质温度升高的红外线，从而具有红外辐射和热传导两种点烟方式，点烟速度快。前者无需与烟草或尼古丁溶液相接触，也无需采取传热介质，即可隔空使烟丝燃烧或使烟油雾化。

作为本发明的一种优选实施例，所述绝缘内芯01的材质为陶瓷或石英。

具体的，陶瓷和石英具有良好的绝缘性能，也具有很好的耐高温性能，是十分优秀的耐高温绝缘材料。

作为本发明的一种优选实施例，所述耐高温薄膜层02的材质为柔性聚酰亚胺薄膜。

具体的，聚酰亚胺薄膜是聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后，高温酰亚胺化所得到的塑料薄膜，包括均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类。前者为美国杜邦公司产品，商品名Kapton，由均苯四甲酸酐与二氨基二苯醚制得，后者由日本宇部兴产公司生产，商品名Upilex，由联苯四甲酸二酐与二苯醚二胺(R型)或间苯二胺(S型)制得。聚酰亚胺薄膜有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，而且无毒，可在250～280℃空气中长期使用。

本实施例采取柔性的聚酰亚胺薄膜作为中间载体，通过粘合剂与红外辐射涂层05进行结合，具有很好的结合性能。且当粘合剂是聚酰亚胺液体时，结合度更高，尤其是同下述实施例的石墨烯涂层。

作为本发明的一种优选实施例，所述柔性聚酰亚胺薄膜的厚度为0.01~0.1mm。

作为本发明的一种优选实施例，所述红外辐射涂层05是石墨烯涂层。

石墨烯（Graphene）是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有优异的光学、电学、力学特性。就目前发现的材料而言，石墨烯是红外线发射率最高的材料，接近理想的黑体（黑体的发射率是100%）。

本实施例采取石墨烯作为红外辐射涂层05，通电后，能够辐射出大量的红外线，在对远离电子烟点烟器的烟丝，或者烟油产生很高的红外辐射加热效果。红外辐射加热的效果与石墨烯涂层的电阻相关，电阻则有石墨烯涂层的配方、厚度等决定。石墨烯涂层的热容量很小，升温速度快，同时具有很高的红外辐射率及热传导两种热交换方式，通常情况下，石墨烯涂层的温度可以达到250~380°C，这个温度符合烟丝燃烧或烟油雾化所需的温度条件。同时，这个温度的石墨烯涂层能够产生4~6um的红外线，烟草/烟油里的有机物和水对这个波段的红外线有较强的吸收，从而引起温度的迅速上升。

作为本发明的一种优选实施例，所述石墨烯涂层的厚度为0.01~0.1mm。

作为本发明的一种优选实施例，所述红外辐射涂层05通过印刷或滚涂的方式设置在所述耐高温薄膜层02的表面。

在实际生产中，聚酰亚胺薄膜作为耐高温薄膜层02可以避免石墨烯涂层产生的高温向电子烟点烟器内部扩散，除此以外，更正要的是，由于制作工艺的限制，直接在圆柱形的绝缘内芯上涂布石墨烯涂层是非常困难的，石墨烯涂层厚度及均匀性难以控制，电阻不均匀，使用时容易破裂。经过实验研究发现，在聚酰亚胺薄膜上印刷或滚涂石墨烯涂层比较容易，结合度高，厚度控制精确，而且可以利用成熟印刷和切割工艺达到批量，低成本，高品质的产品。

作为本发明的一种优选实施例，所述电子烟点烟器还包括用于检测红外辐射涂层05所产生的温度的探温件04。

具体的，探温件包括热电偶形式的或者热电阻形式的，以热电偶形式的探温件04为例，如附图1~3所示，探温件04可以设置在耐高温薄膜层02与红外辐射涂层05之间；或者，如附图4~6所示，也可以设置在耐高温薄膜层02的下方。这两种设置方式的工作原理一致，都是通过探温件04来检测电子烟点烟器的温度，温度信号通过底座传递给温控系统，通过调整升温曲线设定点烟程序，从而适用不同的电子烟品种。

此外，探温件04也可以采取为非接触/接触式通用的半导体红外温度传感器，半导体红外温度传感器设置在绝缘内芯01上，对红外辐射涂层05产生的温度进行检测。

作为本发明的一种优选实施例，所述电子烟点烟器的表面涂覆有耐高温透红外的保护层06；所述高温指不低于180摄氏度的温度。

具体的，该保护层06为透明涂层，涂覆的目的是为了防止红外辐射涂层05长时间使用的氧化失效。保护层06是一种通用涂层，可以采取为无机物涂层或其他耐高温透红外的涂层。

作为本发明的一种优选实施例，所述正电极和负电极03彼此靠近设置或位于所述绝缘内芯01圆周上的对立位置。

具体的，本实施例提供了正电极和负电极03的两种设置情况。第一种情况如附图1~3所示，正电极和负电极03位于绝缘内芯01圆周上的对立位置，间隔180°，通电后，电流从两侧经过半周流向另一个电极。第二种情况如附图4~6所示，正电极和负电极03彼此靠近设置，中间存在很细的绝缘缝隙，通电后，电流从一个电极环绕一周到另一个电极。

实施例2

如附图7~9所示，在本发明的一个实施例中，提供了一种电子烟点烟器的制作方法，包括以下步骤：

S101，按照预定的位置在耐高温薄膜层02上印刷正电极031和负电极032；

S102，在耐高温薄膜层02上粘接热电偶探温件04或热电阻探温件04，并干燥固化；

S103，在耐高温薄膜层02上印刷或滚涂红外辐射涂层05，并干燥；

S104，在红外辐射涂层05表面涂覆耐高温透红外的保护层06，并干燥；所述高温指不低于180摄氏度的温度；

S105，按照预设的规则进行切割，得到单体；

S106，将单体粘附在绝缘内芯01上，固化后部分安装在基座08内得到电子烟点烟器。

具体的，根据实施例1中正电极031和负电极032的两种设置情况，在耐高温薄膜层02上印刷正电极031和负电极032也存在两种情况。第一种情况如附图7所示，在S101~S104步骤后，得到整版膜块，未进行切割之前，两个单体之间的正电极031和负电极032之间的距离同单个单体内正负电极032之间的距离一致，S106步骤将单体粘附在绝缘内芯01上后，正电极031和负电极032位于绝缘内芯01圆周上的对立位置，间隔180°，通电后，电流从两侧经过半周流向另一个电极。第二种情况如附图8所示，在S101~S104步骤后，得到整版膜块，未进行切割之前，两个单体之间的正电极031和负电极032彼此靠近，S106步骤将单体粘附在绝缘内芯01上后，正电极031和负电极032彼此靠近设置，中间存在很细的绝缘缝隙，通电后，电流从一个电极环绕一周到另一个电极。

无论是附图7所示的电子烟点烟器的制作方法，或是附图8所示的电子烟点烟器的制作方法，所采取的耐高温薄膜层02均优选为柔性的聚酰亚胺薄膜，厚度在0.01~0.1mm之间。电极采取为导电银浆或者其它导电浆料，通过印刷的方式设置在柔性聚酰亚胺薄膜上，电极的宽度和厚度按照设计而定。

在耐高温薄膜层02上粘接热电偶探温件04或热电阻探温件04后，在热风/红外干燥炉里进行干燥，固化以进行下一步骤。干燥和固化的温度根据所用导电浆料的特性而定，如导电银浆在100~200°C之间。

红外辐射涂层05优选为石墨烯涂层，采取喷墨印刷或者薄膜刮涂的方式设置在耐高温薄膜层02上，红外辐射涂层05的厚度根据设计而定，一般控制在0.01~0.1mm。

然后，通过热风或者红外干燥使得红外辐射涂层05干燥，以涂覆保护层06。保护层06的宽度要大于红外辐射涂层05，但是不要完全遮住电极，留有一部分的电极用来与基座08连接。随后，将印刷/涂布完成的薄膜在烘箱里预干，得到整版膜块。

之后，通过冲压模沿设计好的切割线将整版膜块切割成一个个的单体，单体的结构示意图如附图9所示。在圆柱锥体形状的绝缘内芯01表面喷上液体胶粘剂，如高粘度聚酰亚胺液体，然后将上述单体卷曲后粘在绝缘内芯01上。

上述半成品转移到烘箱里进行固化，固化温度为200~300°C，固化后将半成品安装到基座08内，即得到电子烟点烟器。所得到的电子烟点烟器需要检验发热量和温控功能，以除去不合格产品。

与现有技术相比，本实施例通过采取红外辐射涂层05作为加热源，当正电极和负电极03通电后，红外辐射涂层05辐射出引起外界物质温度升高的红外线，从而具有红外辐射和热传导两种点烟方式，点烟速度快。前者无需与烟草或尼古丁溶液相接触，也无需采取传热介质，即可隔空使烟丝燃烧或使烟油雾化。

其次，在传统工艺中，通常是将辐射涂层直接涂覆在绝缘材料上，这种方式存在很多弊病，对于体积较小的绝缘材料，例如本发明的绝缘内芯01，几乎难以找到合适的涂布工艺能在这么小的圆柱形表面进行涂布，而且，一般的涂布工艺如喷涂也很难保证均匀的厚度和各方向的电阻均匀性，同时，涂层的附着力也不一定高，产品的一致性差。

本发明采用印刷/滚涂的方式，将红外辐射涂层05印刷/滚涂在大张的耐高温薄膜层02上，涂层的厚度可以精确控制，在整个面积上的均匀度好，保证了产品的电阻均匀性，也就保证了产品的功能一致性。另外，由于功能涂层材料如石墨烯浆料与聚酰亚胺薄膜的结合力非常高，产品附着力好，聚酰亚胺薄膜通过聚酰亚胺液体粘接在绝缘内芯01上，通过聚合反应能够达到很高的粘接牢度。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种电子烟点烟器，其特征在于，包括：

基座；

绝缘内芯，部分设置在所述基座内；

耐高温薄膜层，包裹在所述绝缘内芯的表面；

红外辐射涂层，设置在所述耐高温薄膜层的表面；

正电极和负电极，设置在所述红外辐射涂层上，且通过导线连接到基座上的接线端子；

其中，当正电极和负电极通电后，红外辐射涂层辐射出引起外界物质温度升高的红外线。

2.根据权利要求1所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述绝缘内芯的材质为陶瓷或石英。

3.根据权利要求1所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述耐高温薄膜层的材质为柔性聚酰亚胺薄膜。

4.根据权利要求3所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述柔性聚酰亚胺薄膜的厚度为0.01~0.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述红外辐射涂层是石墨烯涂层。

6.根据权利要求5所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为0.01~0.1mm。

7.根据权利要求1所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述红外辐射涂层通过印刷或滚涂的方式设置在所述耐高温薄膜层的表面。

8.根据权利要求1所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述电子烟点烟器还包括用于检测红外辐射涂层所产生的温度的探温件。

9.根据权利要求8所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述探温件为热电偶探温件、热电阻探温件、非接触半导体红外温度传感器或接触式半导体红外温度传感器。

10.根据权利要求1所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述电子烟点烟器的表面涂覆有耐高温透红外的保护层；所述高温指不低于180摄氏度的温度。

11.根据权利要求1所述的一种电子烟点烟器，其特征在于，所述正电极和负电极彼此靠近设置或位于所述绝缘内芯圆周上的对立位置。

12.一种电子烟点烟器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照预定的位置在耐高温薄膜层上印刷正电极和负电极，并干燥固化；

在耐高温薄膜层上印刷或滚涂红外辐射涂层，并干燥；

按照预设的规则进行切割，得到单体；

将单体粘附在绝缘内芯上，固化后部分安装在基座内得到电子烟点烟器。

13.根据权利要求12所述的一种电子烟点烟器的制作方法，其特征在于，所述耐高温薄膜层的材质为柔性聚酰亚胺薄膜，厚度为0.01~0.1mm；所述红外辐射涂层是石墨烯涂层，厚度为0.01~0.1mm。

14.根据权利要求12所述的一种电子烟点烟器的制作方法，其特征在于，所述按照预定的位置在耐高温薄膜层上印刷正电极和负电极，同并干燥固化的步骤之间，还具有以下步骤：

在耐高温薄膜层上粘接热电偶探温件或热电阻探温件。

15.根据权利要求12所述的一种电子烟点烟器的制作方法，其特征在于，所述在耐高温薄膜层上印刷或滚涂红外辐射涂层，并干燥的步骤之后，还具有以下步骤：

在红外辐射涂层表面涂覆耐高温透红外的保护层，并干燥；所述高温指不低于180摄氏度的温度。

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