CN113057377A - 加热部件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加热部件，包括加热管，所述加热管的管体由两条位于同一斜平面内的温控带分隔成独立加热的第一加热部和第二加热部；所述温控带为将加热管的管体切断的缝隙，所述加热管的管体上设有将第一加热部和第二加热部之间固定连接的连续的气道，所述气道的其中一端与加热管的管体内腔连通。本发明结构简单，通过温控带分成两部加热部，每个加热部实现独立加热，通过加热管本身作为导体进行通电加热，不需要在加热管的表面印制分区加热的加热电路，加工工艺更加简单，加热部件可以控制分区发热，提高低温烟具的体验感，加热管上集成设置气道，使得烟具内部结构更紧凑，同时提高出烟效率。

Description

加热部件

技术领域

本发明涉及一种低温烟具用的加热部件。

背景技术

传统的卷烟通过点燃使烟草高温燃烧产生气体分散体系来实现发烟，其中雾烟占比成分很大，而且包含多种有害物质，为了减害，推出了需要借助器械使用的新型烟草制品——低温烟(也称加热不燃烧烟)。与传统的卷烟需要点燃的抽吸方式相比，低温烟具加热烟支的抽吸装置加热烟草或烟碱制品时，加热温度在220-250℃间，通过对烟草的烘烤使烟气逐渐挥发出来，并不对烟草进行直接燃烧发烟，可以减少通过传统卷烟中烟草的燃烧和热降解产生有害烟气成分。

加热部件是低温烟具加热烘烤烟支的一种核心部件，其中管式加热部件最为常见，烟支或者烟弹插入管状结构的加热部件中，然后加热部件产生的热量从外向内对烟支或烟弹内的烟草进行烘烤加热。传统的低温烟具的加热部件多为多层复合结构的加热管，如申请号为201820507322.9的中国专利公开的烘烤型电子烟的加热装置，在金属基体材料上叠加加热材料、外层保护材料或电极层等，结构和制作工艺都较为复杂，制作成本高昂，并且加热管同时对插入的烟支进行整体加热，烟支的部分烟草加热时间过长会导致有害烟气的产生，在低温烟具抽吸过程中需要外部空气进入烟支内部成流动的气流将烟气带出，现有的低温烟具大多还需要单独设计烟道进入到加热部件内部，烟道在烟具内部结构复杂并且容易出现堵塞导致出烟不连续。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的低温烟具的管式加热部件存在的工艺复杂并且容易因为烟道堵塞导致出烟不畅的问题，提供一种低温烟具用的加热部件。

本发明采用如下技术方案实现：

加热部件，所述的加热部件内部具有容纳加热介质的腔体，所述加热部件在通电状态下被激发产生导电载流子，所述加热部件由两条位于同一斜平面内的温控带13分隔成独立加热的第一加热部11和第二加热部12，且所述第一加热部和第二加热部沿着垂直于所述加热部件的中心轴线方向分布；

所述加热部件上设有将第一加热部11和第二加热部12之间固定连接的气道2，所述气道2的其中一端与所述加热部件的腔体连通。

进一步的，所述第一加热部11上设有连接加热电路的第一电极111和第二电极112，所述第二加热部12上设有连接加热电路的第三电极121和第四电极122。

进一步的，所述第一加热部11上的电极和第二加热部12上的电极均为沿加热部件周向的条状电极。

进一步的，所述电极的长度与所在加热部的周向长度匹配。

进一步的，所述第一加热部11和第二加热部12上分别设有第一温度传感器113和第二温度传感器123。

进一步的，两条所述温控带在管体呈平面展开状态下与正弦函数曲线或余弦函数曲线中的两个对称段重合。

在本发明的加热部件中，所述气道2为两组，分别沿加热部件的轴向固定于管体的外壁，并分别与两条温控带13相交。

进一步的，所述气道2两端开口，具有独立的气流通道，顶端为进气端，底端与加热部件的腔体底端连通。

进一步的，还包括同时扣装在加热部件和气道2底端的底盖3，所述底盖3上设有加热部件扣合的定位边31，所述定位边31上设有将气道2的底端和加热部件的腔体底端相互连通的进气口32。

本发明的加热部件通过温控带分成两部加热部，每个加热部实现独立加热，通过加热部件本身作为导体进行通电加热，不需要在加热部件的表面印制分区加热的加热电路，加工工艺更加简单。通过对各个加热部上的电极通电连接即可实现对加热部件内部腔体的发烟介质的分区加热，在整个发烟介质的加热流程中，可以通过分区加热或者一区加热、另一区预热的方式提高发烟介质的发烟效率和出演连续性，避免单一区域连续加热导致有害物质的产生。

本发明通过温控带所在的倾斜平面对加热部件进行切分后的两个加热部实现的分区加热效果最为明显，在对加热部件内部的烟支进行分段加热时，第一加热部和第二加热部既实现了分区，同时又有部分区域重叠，重叠部分能够起到预热或保温效果，使得烟支能够快速的、持续的被加热产生气体分散体系，加热部件的生产制作时也更便于操作，成本更低。

本发明的加热部件上集成设置气道，气道一可以将加热部件的第一加热部和第二加热部之间实现整体结构连接，二作为低温烟具抽吸过程中的进气通道，气流通过气道流动进入加热部件底部，随着使用者的抽吸作用，将加热部件内部的发烟介质加热产生的烟气带出，减少了烟具内部的气道结构设置，并且气道位于加热部件外壁，不容易发生堵塞，出烟更加连续顺畅。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的加热部件的加热管立体结构示意图。

图2为图1中加热管的主视图。

图3为实施例中加热管的展开平面示意图。

图4为实施例中加热管上温控带展开后对应的正弦函数曲线示意图。

图5为实施例中的加热管和底盖的分解示意图。

图中标号：1-加热管，

11-第一加热部，111-第一电极，112-第二电极，113-第一温度传感器，

12-第二加热部，121-第三电极，122-第四电极，123-第二温度传感器，

13-温控带；

2-气道；

3-底盖，31-定位边，32-进气口。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的加热部件为本发明的一种具体实施方案，用于低温烟具，对发烟介质进行加热以产生可以抽吸的气溶胶，图示中的加热部件的主体为加热管1，该加热管1为两端开口的管体结构，其中一端用于向管体内腔插入发烟介质，包括但不限于烟支或者烟弹，加热管1的管体本身可做成对插入的发烟介质进行烘烤加热的半导体，其内部均匀混合多晶材料，加热管1的管体在通电的状态下能够升温发热，从而将插入的发烟介质进行加热，使其释放形成气体分散体系。本实施例中的该管体被两条温控带13分割成可以独立发热的第一加热部11和第二加热部12，通过第一加热部11和第二加热部12对发烟介质的不同区域进行分区加热。其中两条温控带13之间位于同一个倾斜平面内，该倾斜平面分别相对管体的轴向平面和横向截面与管体倾斜相交，在加热管的管体管壁形成两条并不连续的相贯线，两条温控带13就与该两条相贯线重合。加热管1的管体外壁固定设有气道2，气道2其中一端与加热管1的管体内腔连通，便于外部气流在抽吸压力的作用下进入加热管1内腔带走发烟烟气。

本实施例将第一加热部11和第二加热部12设置为具有相同表面积的发热区域，即第一加热部11和第二加热部12对插入加热管内的发烟介质分别加热一半，为了保证第一加热部11和第二加热部12具有相同的发热表面积，将温控带13所在的斜平面穿过加热管11的管体几何中心，即可保证将加热管11的管体分割成两个相同大小并且以管体几何中心呈点对称的两部分加热部。

加热管1的圆柱管体在平面上的正视投影为图2中所示的矩形，并且在该正视视角下，温控带13所在的斜平面与投影平面垂直，温控带13呈一条斜线将代表加热管1的矩形斜切，为了保证能够在加热管1的前后形成两条不连续的相贯线，温控带13所在斜面与管体横向截面之间的倾斜角度应该大于代表加热管1的矩形的对角线倾斜角度，使得温控带13所在的斜面不会全部相贯于加热管1的管壁上。

在本实施例中，温控带13设置为将加热管1的管体切断的缝隙，温控带13将加热管1的管体分割成两个独立的部分，即第一加热部11和第二加热部12。为了保持加热管1的整体管状形态，加热管1的管体外壁设置的气道将将第一加热部11和第二加热部12之间固定连接。本实施例在加热管1的管体外壁固定设置有两条气道2，两条气道2之间沿管体的轴线布置，并且在管体圆周上间隔180°设置。两条气道2分别与两条温控带13分别相交，这样气道2的外壁与加热管1的管体外壁固定连接，气道2作为一个轴向连接结构将第一加热部11和第二加热部12之间连接成管状整体，气道2不被温控带13的缝隙切断，内部保留连续的气流通道。气道2可以与加热管1的管体一体成型加工，也可以直接加工一个完整的管体，然后通过切割设备沿设定的温控带斜面将该管体斜切成第一加热部11和第二加热部12，然后将单独的气道部件通过胶粘、热熔或者钎焊的方式与第一加热部11和第二加热部12固定连接，将第一加热部11和第二加热部12连接成加热管的管状整体。

结合图1和图5，本实施例中的气道2的底部与加热管1的底部连通，在加热管1的底部扣装有底盖3，底盖3上设有同时与加热管1底部和气道2底部扣合的定位边31，在底盖3与加热管1底部扣合的定位边31上对应气道2的圆周位置上设有进气口32，进气口32将气道2的底端和加热管1的底端实现相互连通。气道2内部的气流沿其通道从上向下流动至气道底部和底盖3之间后，通过进气口32进入到加热管1内部，然后通过作用在加热管1顶部的抽吸压力将发烟烟气沿加热管内部向上带出。

结合参见图1、图2和图3，本实施例在加热管1的第一加热部11外壁上设有第一电极111和第二电极112，第一电极111和第二电极112分别连接在低温烟具的同一加热电路上，对第一加热部11所覆盖的发热区域进行加热，第二加热部12上设有第三电极121和第四电极122，第三电极121和第四电极122分别连接在低温烟具的同一加热电路上，对第二加热部12所覆盖的发热区域进行加热。第一加热部11和第二加热部12之间可以同时加热，也可以通过分区依次加热或者其中一个加热部加热，另一加热部预热的方式进行加热控制，具体的加热控制方式可以参考现有低温烟具的加热控制电路，本实施例在此不做赘述。

管状的加热管1被温控带13所在的斜平面从上下两端斜切后，将加热管1的管体分成单独通电发热的两个加热部，在每一加热部上均设置电极，使得每一加热部均可形成电流的通路，第一电极111和第二电极112的两个接口之间形成一个加热回路，使得第一加热部11形成通电回路，使第一加热部11在通电时升温，第三电极121和第四电极122的两个接口之间形成一个加热回路，使得第二加热部12形成加热回路，使第二加热部12在通电时升温。为了保证各个加热部上的电流平均流过各自加热部，第一加热部11上的电极和第二加热部12上的电极沿各自加热部的中心轴向分布，结合图1、图2和图3所示，即第一电极111和第二电极112之间沿加热管的管体轴向布置在第一加热部11外壁的中线上，第三电极121和第四电极122之间沿加热管的管体轴向布置在第二加热部12外壁的中线上，这样在各个加热部上的电流均沿加热部的中间区域流通。

同时，为了保证电流在各个加热部上的均匀分布，所有的电极均采用沿加热管周向的条状电极，并且各个电极的长度与所在加热部的周向长度匹配。

具体如图3中的加热管展开示意图来看，第一加热部11展开后类似倒梯形，为上宽下窄，也就是在管体状态下第一加热部11上部的周向长度要长于下部的周向长度，第一电极111位于第一加热部11的上部，第二电极112位于第一加热部11的下部，那么第一电极111的长度要长于第二电极112的长度；同理，第二加热部12展开后类似正梯形，为上窄下宽，说明在管体状态下第二加热部12上部的周向长度要短于下部的周向长度，第三电极121位于第二加热部12的上部，第四电极122位于第二加热部12的下部，那么第三电极121的长度要短于第四电极122的长度，这样电极适应各自加热部所在周向长度，增大流通电流对加热部周向的覆盖范围，提高加热部的加热效率。

另外，为了使得各加热部获得需要的温度，实现对发烟介质的精确加热，在第一加热部11和第二加热部12上分别设置能够采集温度信息的第一温度传感器113和第二温度传感器123，第一温度传感器113和第二温度传感器123分别与对应加热部的加热控制模块反馈连接，从相应的温度传感器上获取相应加热部的温度信息，从而控制通向该加热部的加热电流，最终精确控制该加热部的温度。

为了更加精确地检测加热部的温度，本实施例将温度传感器设置在各自加热部的中心发热位置，即温度传感器位于其所在的第一加热部或第二加热部的相对中心区域，该相对中心区域，指的是将加热器进行平面展开后的靠近平面中心的位置。具体如图1、图2和图3所示，第一温度传感器113位于第一加热部11的第一电极111和第二电极112之间，并且第一电极111、第一温度传感器113和第二电极112之间沿第一加热部11的中心轴向分布；第二温度传感器123位于第二加热部12的第三电极121和第四电极122之间，并且第三电极121、第二温度传感器123和第四电极122之间沿第二加热部12的中心轴向分布。

结合参见图2和图3，本实施例中的加热管1的管体展开成平面后，两条温控带13在展开铺平后的两段曲线与正弦函数曲线

或余弦函数曲线

中的两个对称段重合后，分区效果最为明显，生产制作时也更便于操作，成本更低且实现分段加热发烟介质的效果最佳，如图4中所示的正弦曲线中的两根实线段，从图4中所示的正弦曲线可以发现，温控带13的倾斜度(如图1和图2中所示，温控带13所在斜平面与管体的轴向平面或横向截面呈一定夹角的倾斜状)对应图4中正弦函数的振幅，故温控带13的位置可由其对应的函数的振幅来限定。温控带13的长度对应图4中正弦函数的周期，故温控带13的长度可由其对应的正弦函数的周期限定。另外，加热管1的长度决定了温控带13所对应的正弦函数曲线的振幅的上限，加热管1的直径决定了温控带13所对应的正弦函数曲线的周期的上限。加热管1的横截面的周长对应余弦函数曲线的周期。

在本实施例中，温控带13所处正弦函数曲线的振幅a的取值范围为10mm-80mm，此范围能够充分的保证不同的加热管均落入该范围，使得其能够对发烟介质进行分区式的加热，同时还能够在加热一个区域时对另一个区域预热或/和保温，使得发烟介质能够快速的、连续不断的得以释放。温控带13所处正弦函数或余弦函数曲线的周期t的取值范围为9.42mm-31.4mm，该范围使得不同体积的介质都能够很好的被加热管所容纳，增大了加热管的适用性。

以上仅是本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.加热部件，其特征在于：所述的加热部件内部具有容纳加热介质的腔体，所述加热部件在通电状态下被激发产生导电载流子，所述加热部件由两条位于同一斜平面内的温控带(13)分隔成独立加热的第一加热部(11)和第二加热部(12)，且所述第一加热部和第二加热部沿着垂直于所述加热部件的中心轴线方向分布；

所述加热部件上设有将第一加热部(11)和第二加热部(12)之间固定连接的气道(2)，所述气道(2)的其中一端与所述加热部件的腔体连通。

2.根据权利要求1所述的加热部件，所述第一加热部(11)上设有连接加热电路的第一电极(111)和第二电极(112)，所述第二加热部(12)上设有连接加热电路的第三电极(121)和第四电极(122)。

3.根据权利要求2所述的加热部件，所述第一加热部(11)上的电极和第二加热部(12)上的电极均为沿加热部件周向的条状电极。

4.根据权利要求3所述的加热部件，所述电极的长度与所在加热部的周向长度匹配。

5.根据权利要求3所述的加热部件，所述第一加热部(11)和第二加热部(12)上分别设有第一温度传感器(113)和第二温度传感器(123)。

6.根据权利要求1所述的加热部件，两条所述温控带在管体呈平面展开状态下与正弦函数曲线或余弦函数曲线中的两个对称段重合。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的加热部件，所述气道(2)为两组，分别沿加热部件的轴向固定于管体的外壁，并分别与两条温控带(13)相交。

8.根据权利要求7所述的加热部件，所述气道(2)两端开口，具有独立的气流通道，顶端为进气端，底端与加热部件的腔体底端连通。

9.根据权利要求8所述的加热部件，还包括同时扣装在加热部件和气道(2)底端的底盖(3)，所述底盖(3)上设有加热部件扣合的定位边(31)，所述定位边(31)上设有将气道(2)的底端和加热部件的腔体底端相互连通的进气口(32)。

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