CN113057378B - 用于低温烟具的发热管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低温烟具的发热管，所述发热管包括两端开口的管体，所述管体由两条温控带分隔成独立发热的第一发热部和第二发热部；两条所述温控带位于同一斜平面内，所述斜平面相对管体的轴向平面和横向截面均倾斜设置。本发明通过温控带分成两部发热部，每个发热部实现独立发热，通过发热管本身作为导体进行通电发热，不需要在发热管的表面印制分区加热的加热电路，加工工艺更加简单。通过对各个发热部上的电极通电连接即可实现对发热管内部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。

Description

用于低温烟具的发热管

技术领域

本发明属于低温烟烟具附件，具体涉及一种用于低温烟具的发热管。

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，低温烟加热烟支的抽吸装置直接加热烟草或烟碱制品，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。

发热管是低温烟具加热烘烤烟支的一种核心部件，利用管状结构包裹烟支，然后自身发热产生的热量从外向内对烟支内的烟草进行烘烤加热。传统的低温烟具的发热管多为多层复合结构，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发热材料、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，并且发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，还容易出现出烟不连续的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的低温烟具发热管存在的制作工艺复杂、成本高的缺陷，提供一种结构简单、分区发热的用于低温烟具的发热管。

本发明采用如下技术方案实现：

用于低温烟具的发热管，所述发热管在通电状态下被激发产生导电载流子，所述发热管包括两端开口的管体，所述管体由温控带分隔成独立发热的第一发热部和第二发热部；

所述第一发热部和第二发热部沿着垂直于所述发热管的中心轴线方向分布。

进一步的，所述第一发热部上设有连接加热电路的第一电极和第二电极，所述第二发热部上设有连接加热电路的第三电极和第四电极。

进一步的，所述第一发热部上的电极和第二发热部上的电极均为沿发热管周向的条状电极。

进一步的，所述电极的长度与所在发热部的周向长度匹配。

进一步的，所述第一发热部和第二发热部上分别设有温度传感器。

进一步的，所述第一发热部的部分区域朝向所述第二发热部的所在位置延伸，所述第二发热部的部分区域朝向所述第一发热部的所在位置延伸。

进一步的，所述第一发热部和第二发热部具有相同表面积的发热区域。

在本发明的用于低温烟具的发热管中，所述温控带为将发热管的管体切断的缝隙，所述温控带上设有连接块，所述连接块将第一发热部和第二发热部连接成发热管完整的管体。

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。

本发明的发热管通过温控带分成两部发热部，每个发热部实现独立发热，通过发热管本身作为导体进行通电发热，不需要在发热管的表面印制分区加热的加热电路，加工工艺更加简单。通过对各个发热部上的电极通电连接即可实现对发热管内部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发热管进行切分后的两个发热部实现的分区加热效果最为明显，在对发热管内部的烟支进行分段加热时，第一发热部和第二发热部既实现了分区，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，发热管的生产制作时也更便于操作，成本更低。

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为实施例中用于低温烟具的发热管的立体结构示意图。

图2为图1中发热管的主视图。

图3为实施例中发热管的展开示意图。

图4为图2的左视图，重点展示第一发热部上的布置。

图5为图2的右视图，重点展示第二发热部上的布置。

图6为实施例中发热管上温控带展开后对应的正弦函数曲线示意图。

图中标号：1-发热管，

11-第一发热部，111-第一电极，112-第二电极，113-第一温度传感器，

12-第二发热部，121-第三电极，122-第四电极，123-第二温度传感器，

13-温控带，14-连接块。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的发热管1为本发明的具体实施方案，该发热管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，发热管1的管体本身可做成对插入的发烟介质进行烘烤加热的导体电阻，发热管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发热部11和第二发热部12，通过第一发热部11和第二发热部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，在发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。

本实施例将第一发热部11和第二发热部12设置为具有相同表面积的发热区域，即第一发热部11和第二发热部12对插入发热管内的发烟介质分别加热一半，为了保证第一发热部11和第二发热部12具有相同的发热表面积，将温控带13所在的斜平面穿过发热管1的管体几何中心，即可保证将发热管1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发热部。

发热管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呈一条斜线将代表发热管1的矩形斜切，为了保证能够在发热管1的前后形成两条不连续的相贯线，温控带13所在斜面的倾斜角度应该大于代表发热管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发热管1的管壁上。如图1所示，第一发热部11和第二发热部12之间通过温控带13所在的倾斜平面分割，第一发热部11的上部分区域朝向第二发热部12的所在位置延伸，第二发热部12的下部分区域朝向第一发热部11的所在位置延伸，在二者之间形成半交错的方式，这样一来，在加热粗支烟时，第一发热部11在加热粗支烟的左半部分(图中所示方位)时，能够同时对右半部分上部区域进行预热；第二发热部12在加热右半部分时，能够使得左半部分下部区域保持一定的温度，使得烟支能够顺畅的产生烟雾供使用者抽吸。

在本实施例中，温控带13设置为将发热管1的管体切断的缝隙，温控带13将发热管1的管体分割成两个独立的部分，即第一发热部11和第二发热部12。为了保持发热管1的整体管状形态，本实施例在每条温控带13上设有两个连接块14，连接块14分别与第一发热部11和第二发热部12固定连接，保持发热管1的管体结构。本实施例在加工过程中，可以直接先加工成一个完整的管体，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发热部11和第二发热部12，然后将连接块14通过胶粘、热熔或者钎焊的方式再将第一发热部11和第二发热部12连接成发热管的管状整体，连接块14可以为绝缘的块状结构或者直接采用公用电极参与到第一发热部11和第二发热部12中的发热电路连接中。

本实施例中的连接块14仅仅为连接结构，并且保持第一发热部11和第二发热部12之间为绝缘状态。结合参见图1和图2，本实施例在发热管1的第一发热部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，对第一发热部11所覆盖的发热区域进行加热，第二发热部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，对第二发热部12所覆盖的发热区域进行加热。第一发热部11和第二发热部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发热部加热，另一发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。

管状的发热管1被温控带13所在的斜平面从上下两端斜切后，将发热管1的管体分成单独通电发热的两个发热部，在每一发热部上均设置电极，使得每一发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，使得第一发热部11形成通电回路，使第一发热部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，使得第二发热部12形成加热回路，使第二发热部12在通电时升温。为了保证各个发热部上的电流平均流过各自发热部的导体，第一发热部11上的电极和第二发热部12上的电极沿各自发热部的中心轴向分布，结合图3、图4和图5所示，即第一电极111和第二电极112之间沿发热管的管体轴向布置在第一发热部11外壁的中线上，第三电极121和第四电极122之间沿发热管的管体轴向布置在第二发热部12外壁的中线上，这样在各个发热部上的电流均沿发热部导体的中间区域流通。

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

具体如图3中的发热管展开示意图来看，第一发热部11展开后类似倒梯形，上部宽下部窄，也就是在管体状态下第一发热部11上部的周向长度要长于下部的周向长度，第一电极111位于第一发热部11的上部，第二电极112位于第一发热部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，第二发热部12展开后类似正梯形，上部窄下部宽，说明在管体状态下第二发热部12上部的周向长度要短于下部的周向长度，第三电极121位于第二发热部12的上部，第四电极122位于第二发热部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，这样电极适应各自发热部所在周向长度，增大流通电流对发热部周向的覆盖范围，提高发热部的加热效率。

另外，为了使得各发热部获得需要的温度，实现对发烟介质的精确加热，在第一发热部11和第二发热部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分别与对应发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发热部的温度信息，从而控制通向该发热部的加热电流，最终精确控制该发热部的温度。

为了更加精确地检测发热部的温度，应当将温度传感器设置在各自发热部的中心发热位置，具体如图3、图4和图5所示，第一温度传感器113位于第一发热部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之间沿第一发热部11的中心轴向分布；第二温度传感器123位于第二发热部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之间沿第二发热部12的中心轴向分布。

结合参见图2和图3，本实施例中的发热管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x＝ksint或余弦函数曲线x＝kcost中的两个对称段重合后的效果最佳，如图6中所示的正弦曲线中的两根实线段，从图6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6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6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，发热管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，发热管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。发热管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发热管均落入该范围，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发热管所容纳，增大了发热管的适用性。

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 (7)

1.用于低温烟具的发热管，其特征在于：所述发热管在通电状态下被激发产生导电载流子，所述发热管包括两端开口的管体，所述管体由温控带分隔成独立发热的第一发热部和第二发热部；

所述第一发热部和第二发热部沿着垂直于所述发热管的中心轴线方向分布；所述温控带为将发热管的管体切断的缝隙，所述温控带上设有连接块，所述连接块将第一发热部和第二发热部连接成发热管完整的管体；温控带所在斜面的倾斜角度大于发热管的矩形的对角线倾斜角度；

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。

2.根据权利要求1所述的用于低温烟具的发热管，其特征在于，所述第一发热部上设有连接加热电路的第一电极和第二电极，所述第二发热部上设有连接加热电路的第三电极和第四电极。

3.根据权利要求2所述的用于低温烟具的发热管，其特征在于，所述第一发热部上的电极和第二发热部上的电极均为沿发热管周向的条状电极。

4.根据权利要求3所述的用于低温烟具的发热管，其特征在于，所述第一发热部上的电极和第二发热部上的电极的长度与所在发热部的周向长度匹配。

5.根据权利要求4所述的用于低温烟具的发热管，其特征在于，所述第一发热部和第二发热部上分别设有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的用于低温烟具的发热管，其特征在于，所述第一发热部的部分区域朝向所述第二发热部的所在位置延伸，所述第二发热部的部分区域朝向所述第一发热部的所在位置延伸。

7.根据权利要求1所述的用于低温烟具的发热管，其特征在于，所述第一发热部和第二发热部具有相同表面积的发热区域。

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