CN215347054U - 发热体和加热装置 - Google Patents

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CN215347054U CN202120529718.5U CN202120529718U CN215347054U CN 215347054 U CN215347054 U CN 215347054U CN 202120529718 U CN202120529718 U CN 202120529718U CN 215347054 U CN215347054 U CN 215347054U
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Abstract

本实用新型涉及一种发热体和加热装置。该发热体包括导电基体、绝缘层、发热层、第一导电件和第二导电件；绝缘层位于导电基体上，发热层位于绝缘层上并与导电基体电连接，第一导电件位于绝缘层上并与发热层电连接，第二导电件位于导电基体上并与导电基体电连接。上述发热体的发热层为整面发热，发热均匀性好，应用于加热不燃烧烟具时可以提高卷烟散发出的香味及口感的均匀性。

Description

发热体和加热装置
技术领域
本实用新型涉及发热技术领域，特别是涉及一种发热体和加热装置。
背景技术
新型烟草烟制品是指含有烟草或能产生烟雾、味道，能带给人抽吸的快感，满足生理上的需求，但又不属于诸如卷烟、自卷烟、斗烟、水烟、雪茄、小雪茄、嚼烟、鼻烟以及口含烟草制品的其他类别的烟草制品。一般认为，新型烟草制品主要有电子烟、低温卷烟(即加热不燃烧烟草制品)等。新型烟草烟制品作为一种替代香烟的电子产品，有着与香烟类似的外观、烟雾、味道和感觉。而与香烟相比，有害成分降低90％以上，因此，受到越来越多人的青睐。
新型烟草制品按照出烟方式不同可分为加热不燃烧式卷烟(HNB)和蒸汽式电子烟。加热不燃烧卷烟是在不燃烧烟草的前提下，通过发热元件加热烟草让烟草发出烤烟的香味。然而，目前的加热不燃烧卷烟散发出的香味及口感的均匀性较差。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种发热体，该发热体能够提高加热不燃烧卷烟的散发出的香味及口感的均匀性。
此外，还有必要提供一种加热均匀性好的加热装置。
一种发热体，包括：
导电基体；
绝缘层，位于所述导电基体上；
发热层，位于所述绝缘层上并与所述导电基体电连接；
第一导电件，位于所述绝缘层上并与所述发热层电连接；及
第二导电件，位于所述导电基体上并与所述导电基体电连接，其中，所述第一导电件、所述发热层、所述导电基体及所述第二导电件能和电源导通形成回路。
上述发热体通过在导电基体上设置绝缘层和发热层，并在绝缘层上设置第一导电件和在导电基体上设置第二导电件，使得第一导电件、发热层、导电基体及第二导电件能与电源导通而形成回路，而实现发热层的整面加热，增大高温区面积，降低发热体最高温度，降低能耗，提高发热层的发热均匀性，进而使得该发热体应用于加热不燃烧烟具时，可以提高卷烟散发出的香味及口感的均匀性。
在其中一个实施例中，所述导电基体的电阻为0.6Ω～2Ω。
在其中一个实施例中，所述导电基体为片状；所述导电基体具有第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面及与所述第一侧面和所述第二侧面均相接的底面，所述绝缘层位于所述第一侧面上并覆盖部分所述第一侧面，所述发热层的一部分贴覆于未被所述绝缘层覆盖的第一侧面上，所述发热层与所述第一侧面的相接处位于所述绝缘层远离所述底面的一侧，所述发热层的另一部分贴覆所述绝缘层上并与所述第一导电件电连接，所述第一导电件靠近所述底面；所述第二导电件位于所述第二侧面上并靠近所述底面。
在其中一个实施例中，所述导电基体为条形片状；
所述第一导电件包括第一导电层，所述第一导电层位于所述绝缘层上并与所述发热层电连接；所述第二导电件包括第二导电层，所述第二导电层位于所述第二侧面上并靠近所述底面，所述第二导电层与所述导电基体电连接。
在其中一个实施例中，所述第一导电层的宽度比所述导电基体的宽度窄1mm～5mm。
在其中一个实施例中，所述第一导电层在所述导电基体的长度方向上的长度为5mm～10mm。
在其中一个实施例中，所述第一导电层为银层或银合金层。
在其中一个实施例中，所述第二导电层的宽度比所述导电基体的宽度窄1mm～5mm。
在其中一个实施例中，所述第二导电层为银层或银合金层。
在其中一个实施例中，所述第二导电层在所述导电基体的长度方向上的长度为5mm～10mm。
在其中一个实施例中，所述导电基体为针状，所述导电基体具有底端面和外周面，所述绝缘层位于所述外周面上并覆盖部分所述外周面，所述发热层的一部分与所述外周面未被所述绝缘层覆盖的部分相接，所述发热层与所述外周面的相接处位于所述绝缘层远离所述底端面的一侧，所述发热层的另一部分位于所述绝缘层上并与所述第一导电件电连接，所述第一导电件靠近所述底端面，所述第二导电件位于所述外周面上并靠近所述底端面。
在其中一个实施例中，所述第一导电件包括第一导电层和第一卡环，所述第一导电层位于所述绝缘层上并与所述发热层电连接；所述第一卡环套设在所述第一导电层上并与所述第一导电层电连接，所述第二导电件包括第二卡环，所述第二卡环固定于所述外周面上，并与所述导电基体电连接。
在其中一个实施例中，所述第一导电层在所述导电基体的长度方向上的长度为2mm～3mm。
在其中一个实施例中，所述第一导电层靠近所述底端面的一侧到所述底端面的距离为2mm～3mm。
在其中一个实施例中，所述第一导电层为银层或银合金层。
在其中一个实施例中，所述绝缘层靠近所述底端面的一侧到所述底端面的距离为2mm～5mm。
在其中一个实施例中，所述发热层靠近所述绝缘层的边缘的一侧与所述绝缘层的边缘的距离为2mm～5mm。
在其中一个实施例中，所述发热体还包括覆盖于所述发热层上的覆盖层。
在其中一个实施例中，所述导电基体的材料选自金属、半导体及导电陶瓷中的一种；
在其中一个实施例中，所述发热层的材料选自钛、氧化锡及镍中的至少一种；
在其中一个实施例中，所述覆盖层为陶瓷层。
一种加热装置，包括上述的发热体和安装座，所述发热体安装于所述安装座上。
附图说明
图1为一实施方式的发热体的立体图；
图2为图1所示的发热体的爆炸图；
图3为图1所示的发热体的局部截面图；
图4为图4中A处的放大图；
图5为另一实施方式的发热体的立体图；
图6为图5所示的发热体的爆炸图；
图7为图5所示的发热体的局部截面图；
图8为图7中B处的放大图；
图9为图7中C处的放大图。
附图标记：
10、发热体；110、导电基体；111、第一侧面；113、第二侧面；115、底面；120、绝缘层；130、发热层；140、第一导电件；141、第一导电层；143、第一引线；150、第二导电件；151、第二导电层；153、第二引线；160、覆盖层；170、保护层。
20、发热体；210、导电基体；211、外周面；215、底端面；220、绝缘层；230、发热层；240、第一导电件；241、第一导电层；242、第一卡环；243、第一引线；250、第二导电件；251、第二卡环；253、第二引线；260、覆盖层。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的部分实施例。但是，本实用新型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本实用新型公开内容更加透彻全面。
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，并不表示是唯一的实施方式。
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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。
请参阅图1和图2，本实用新型一实施方式提供了一种发热体10，该发热体10大致呈片状，包括导电基体110、位于导电基体110上的绝缘层120、位于绝缘层120上并与导电基体110电连接的发热层130、位于绝缘层120上并与发热层130电连接的第一导电件140、和位于导电基体110上并与导电基体110电连接的第二导电件150。
导电基体110作为上述发热体10的其他部件的支撑，同时也作为连通发热层130和第二导电件150的导电体，以使电源能够与第一导电件140、发热层130、导电基体110及第二导电件150形成电流回路。
在本实施方式中，导电基体110为片状。导电基体110具有第一侧面111、与第一侧面111相对的第二侧面113及与第一侧面111和第二侧面113均相接的底面115。进一步地，导电基体110为条形片状。在图示的实施例中，导电基体110为T形片状。将导电基体110设置为T型片状便于发热体10的安装固定。
可选地，导电基体110的材料选自金属、半导体及导电陶瓷中的一种。当然，导电基体110的材料不限于上述，还可以是其他能够导电且能作为基体的材料。进一步地，在一些实施例中，导电基体110的电阻为0.6Ω～2Ω。通过将导电基体110的电阻设为0.6Ω～2Ω，使得导电基体110在导电的同时还能发热，进而使得上述发热体10的导电基体110与发热层130同时发热，提高发热的响应速度。进一步地，导电基体110的电阻为0.8Ω～1.5Ω。在一个具体的示例中，导电基体110的材料为金属钛、钛合金、金属镍、镍合金、金属银、银合金、金属铜、铜合金或半导体发热膜。
绝缘层120用于间隔部分发热层130与导电基体110，提高发热层130的有效面积。具体地，绝缘层120贴覆于第一侧面111上并覆盖部分第一侧面111。在图示的实施例中，绝缘层120大致呈T形片状。可以理解的是，在其他实施例中，绝缘层120的形状不限于上述，还可以根据实际情况进行调整。需要说明的是，绝缘层120的材料没有特别限制，只要能起绝缘作用即可。
发热层130用于发热。请一并参阅图3和图4，发热层130为片状，发热层130的一部分贴覆于未被绝缘层120覆盖的第一侧面111上，发热层130与第一侧面111的相接处位于绝缘层120远离底面115的一侧，发热层130的另一部分贴覆于绝缘层120上并与第一导电件140电连接，从而使得发热层130与导电基体110和第一导电件140均能电连接。
可选地，发热层130的材料选自钛、氧化锡及镍中的至少一种。当然，发热层130的材料不限于上述，还可以是其他能作为发热层130的材料。
第一导电件140用于连接发热层130和电源，第一导电件140靠近底面115。具体地，第一导电件140包括第一导电层141。第一导电层141位于绝缘层120上并与发热层130电连接。可选地，第一导电层141的宽度比导电基体110的宽度窄1mm～5mm。按照如此设置，可以避免短路。可选地，第一导电层141在导电基体110的长度方向上的长度为5mm～10mm。在图示的实施方式中，第一导电层141的宽度在沿自发热层130向底面115延伸的方向上逐渐减小。需要说明的是，在本文中，第一导电层141的宽度是指第一导电层141在导电基体110的宽度方向上的长度。
可选地，第一导电层141为银层或银合金层。当然，在其他实施例中，第一导电层141的材料不限于金或含金合金，还可以是其他能导电的材料。
在一些实施例中，第一导电件140还包括第一引线143，第一引线143焊接于第一导电层141上。在图示的实施例中，第一引线143靠近底面115。当然，在其他实施例中，可以使用其他能导电的元件替代第一引线143或省略第一引线143。在第一引线143省略时，可以在使用之前将第一引线143焊接到第一导电层141上而使得第一导电层141能与电源电连接。
第二导电件150用于连接导电基体110和电源；第二导电件150和第一导电件140位于导电基体110相对的两侧。具体地，第二导电件150位于第二侧面113上并靠近底面115。可选地，第二导电层151的宽度比导电基体110的宽度窄1mm～5mm。按照如此设置，可以避免短路。可选地，第二导电层151在导电基体110的长度方向上的长度为5mm～10mm。在图示的实施方式中，第二导电层151的宽度在沿自发热层130向底面115的方向上逐渐减小。需要说明的是，在本文中，第二导电层151的宽度是指第二导电层151在导电基体110的宽度方向上的长度。
可选地，第二导电层151为银层或银合金层。当然，在其他实施例中，第二导电层151的材料不限于金或含金合金，还可以是其他能导电的材料。
在一些实施例中，第二导电件150还包括第二引线153，第二引线153焊接于第二导电层151上。在图示的实施例中，引线靠近底面115。当然，在其他实施例中，可以使用其他能导电的元件替代第二引线153或省略第二引线153。在第二引线153省略时，可以在使用之前将第二引线153焊接到第二导电层151上而使得第二导电层151能与电源电连接。
在本实施方式中，第一导电件140和第二导电件150在底面115上的正投影不重合。第一导电件140和第二导电件150在导电基体110相对的两侧。
在一些实施例中，发热体10还包括覆盖于发热层130上的覆盖层160。覆盖层160用于保护发热层130，防止抽吸过程中烟油渗透接触发热层130造成发热层130腐蚀。可选地，覆盖层160为陶瓷层。在一个具体示例中，覆盖层160为玻璃陶瓷层。当然，在其他实施例中，覆盖层160的材料不限于玻璃陶瓷。在图示的实施例中，覆盖层160将发热层130全部覆盖并覆盖部分第一导电层141。此时，覆盖层160也能保护被其覆盖的第一导电层141。
在一些实施例中，发热体10还包括贴覆于导电基体110的第二侧面113上的保护层170，保护层170用于保护导电基体110免受烟油的腐蚀。在一个具体示例中，保护层170为玻璃陶瓷层。在图示的实施例中，保护层170还覆盖部分第二导电层151。此时，保护层170也能保护被其覆盖的第二导电层151。
可选地，绝缘层120、发热层130、第一导电层141及第二导电层151均可以采用PVD沉积或丝印的方式制备，采用PVD沉积或丝印的方式制备的绝缘层120利于控制膜层一致性，进而使得制得的发热体10的性能更佳。
在本实施方式中，导电基体110的厚度为0.001mm～0.01mm；绝缘层120的厚度为0.001mm～0.01mm；在贴覆于导电基体110上的发热层130的厚度为0.001mm～0.01mm，贴覆于绝缘层120的上的发热层130的厚度为0.001mm～0.01mm，第一导电层141的厚度为0.001mm～0.01mm，第二导电层151的厚度为0.001mm～0.01mm；覆盖层160的厚度为0.001mm～0.01mm，保护层170的厚度为0.001mm～0.01mm。当然，在其他实施例中，导电基体110、绝缘层120、发热层130、第一导电层141、第二导电层151、覆盖层160及保护层170的厚度不限于上述，还可以根据实际情况进行调整。
上述发热体10通过将基体设置为导电基体110，并将其与发热层130及第二导电件150电连接，使得第一导电件140、发热层130、导电基体110、第二导电件150及电源能形成导电回路，进而实现发热层130的整面加热，增大高温区面积，降低发热体10最高温度，降低能耗，提高发热层130的发热均匀性，减少烟支抽吸后半段因高温烘烤带来的杂味，提高卷烟散发出的香味及口感的均匀性，提高烟草利用率。并且，由于导电基体110的电阻为0.6Ω～2Ω，使得导电基体110在导电的同时能够作为热源，提高温度场均匀性，提高发热相应速度。此外，由于第一导电件140和第二导电件150位于导电基体110相对的两侧，提高了发热体10结构稳定性。
请参阅图5～图6，本实用新型一实施方式还提供了另一种发热体20，该发热体20的结构大致与发热体10相同，其不同在于，发热体20大致呈针状。
请一并参阅图7～图9，发热体20包括针状的导电基体210、位于导电基体210上的绝缘层220、位于绝缘层220上并与导电基体210电连接的发热层230、位于绝缘层220上并与发热层230电连接的第一导电件240、和位于导电基体210上并与导电基体210电连接的第二导电件250；导电基体210具有外周面211和底端面215，与电源连接时，底端面215靠近与电源的连接处。绝缘层220位于外周面211上并覆盖部分外周面211，发热层230的一部分与外周面211未被绝缘层220覆盖的部分相接触，发热层230与外周面211的接触处位于绝缘层220远离底端面215的一侧，发热层230的另一部分位于绝缘层220上并与第一导电件240电连接，第一导电件240靠近底端面215，第二导电件250位于外周面211上并靠近底端面215。
在图示的实施例中，绝缘层220和发热层230均呈中空筒状，绝缘层220套设于导电基体210上并贴覆于导电基体210的外周面211上，且导电基体210的两端未被绝缘层220覆盖；发热层230套设于导电基体210上，且发热层230的一部分贴覆于未被绝缘层220覆盖的外周面211上，另一部分贴覆于绝缘层220上。
请参阅图5和图6，第一导电件240包括第一导电层241和与第一导电层241电连接并套设在第一导电层214上的第一卡环242，第一导电层241贴覆于绝缘层220上并与发热层230电连接。第一卡环242用第一导电层241和电源之间的电连接。第二导电件250包括第二卡环251，第二卡环251固定于外周面211上，并与导电基体210电连接。在图示的实施例中，第一导电层241呈中空筒状，第一导电层241套设于绝缘层220上并贴覆于靠近底端面215的绝缘层220上；第一导电件240还包括与第一卡环242电连接的第一引线243；第二导电件250还包括与第二卡环251电连接的第二引线253；第二卡环251用导电基体210和电源之间的电连接。第一卡环242和第二卡环251还用于固定发热体20。例如，通过第一卡环242和第二卡环251的配合使得发热体20安装到安装座上。
可选地，第一导电层241在导电基体210的长度方向上的长度为2mm～3mm。进一步地，第一导电层241在导电基体210的长度方向上的长度为2.5mm～3mm。
可选地，第一导电层241靠近底端面215的一侧到底端面215的距离为2mm～3mm；进一步地，第一导电层241靠近底端面215的一侧到底端面215的距离为2.5mm～3mm。
可选地，绝缘层220靠近底端面215的一侧到底端面215的距离为2mm～5mm。进一步地，绝缘层220靠近底端面215的一侧到底端面215的距离为3mm～5mm。
可选地，发热层230靠近绝缘层220的边缘的外周面211与绝缘层220的边缘的距离为2mm～5mm。进一步地，发热层230靠近绝缘层220的边缘的一侧与绝缘层220的边缘的距离为3mm～5mm。
在一些实施例中，发热体20还包括覆盖于发热层230上的覆盖层260。可选地，可选地，覆盖层260为陶瓷层。在一个具体示例中，覆盖层260为玻璃陶瓷层。当然，在其他实施例中，覆盖层260的材料不限于玻璃陶瓷。在图示的实施例中，覆盖层260将发热层230全部覆盖并覆盖部分第一导电层241。此时，覆盖层260也能保护被其覆盖的第一导电层241。
在发热体20中的导电基体210、绝缘层220、发热层230、第一导电层241及覆盖层260的材料的选择与发热体10中的导电基体110、绝缘层120、发热层130、第一导电层141及覆盖层160的材料相同，此处不再赘述。
此外，本实用新型一实施方式还提供了一种加热装置，该加热装置包括安装座和安装于安装座上的上述任一实施例的发热体。当然，在一些实施例中，加热装置还包括壳体，发热体及安装座收容于壳体内。在一个具体的示例中，加热装置为加热不燃烧烟具。
上述加热装置包括上述发热体，具有加热均匀及能耗小等优点。
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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种发热体，其特征在于，包括：
导电基体；
绝缘层，位于所述导电基体上；
发热层，位于所述绝缘层上并与所述导电基体电连接；
第一导电件，位于所述绝缘层上并与所述发热层电连接；及
第二导电件，位于所述导电基体上并与所述导电基体电连接；其中，所述第一导电件、所述发热层、所述导电基体及所述第二导电件能和电源导通形成回路。
2.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述导电基体的电阻为0.6Ω～2Ω。
3.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述导电基体为片状；所述导电基体具有第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面及与所述第一侧面和所述第二侧面均相接的底面，所述绝缘层位于所述第一侧面上并覆盖部分所述第一侧面，所述发热层的一部分贴覆于未被所述绝缘层覆盖的所述第一侧面上，所述发热层与所述第一侧面的相接处位于所述绝缘层的远离所述底面的一侧，所述发热层的另一部分贴覆所述绝缘层上并与所述第一导电件电连接，所述第一导电件靠近所述底面；所述第二导电件位于所述第二侧面上并靠近所述底面。
4.根据权利要求3所述的发热体，其特征在于，所述导电基体为条形的片状结构；所述第一导电件包括第一导电层，所述第一导电层位于所述绝缘层上并与所述发热层电连接；所述第二导电件包括第二导电层，所述第二导电层位于所述第二侧面上并靠近所述底面，所述第二导电层与所述导电基体电连接。
5.根据权利要求4所述的发热体，其特征在于，所述第一导电层的宽度比所述导电基体的宽度窄1mm～5mm；
及/或，所述第一导电层在所述导电基体的长度方向上的长度为5mm～10mm；
及/或，所述第一导电层为银层或银合金层。
6.根据权利要求5所述的发热体，其特征在于，所述第二导电层的宽度比所述导电基体的宽度窄1mm～5mm；
及/或，所述第二导电层为银层或银合金层；
及/或，所述第二导电层在所述导电基体的长度方向上的长度为5mm～10mm。
7.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述导电基体为针状，所述导电基体具有底端面和外周面，所述绝缘层位于所述外周面上并覆盖部分所述外周面，所述发热层的一部分与所述外周面未被所述绝缘层覆盖的部分相接，所述发热层与所述外周面的相接处位于所述绝缘层远离所述底端面的一侧，所述发热层的另一部分位于所述绝缘层上并与所述第一导电件电连接，所述第一导电件靠近所述底端面，所述第二导电件位于所述外周面上并靠近所述底端面。
8.根据权利要求7所述的发热体，其特征在于，所述第一导电件包括第一导电层和第一卡环，所述第一导电层位于所述绝缘层上并与所述发热层电连接；所述第一卡环套设在所述第一导电层上并与所述第一导电层电连接，所述第二导电件包括第二卡环，所述第二卡环固定于所述外周面上，并与所述导电基体电连接。
9.根据权利要求8所述的发热体，其特征在于，所述第一导电层在所述导电基体的长度方向上的长度为2mm～3mm；
及/或，所述第一导电层靠近所述底端面的一侧到所述底端面的距离为2mm～3mm；
及/或，所述第一导电层为银层或银合金层；
及/或，所述绝缘层靠近所述底端面的一侧到所述底端面的距离为2mm～5mm；
及/或，所述发热层靠近所述绝缘层的边缘的一侧与所述绝缘层的边缘的距离为2mm～5mm。
10.根据权利要求1～9任一项所述的发热体，其特征在于，所述发热体还包括覆盖于所述发热层上的覆盖层。
11.根据权利要求10所述的发热体，其特征在于，所述导电基体为金属基体、半导体基体或导电陶瓷基体；
及/或，所述发热层的材料选自钛、氧化锡及镍中的至少一种；
及/或，所述覆盖层为陶瓷层。
12.一种加热装置，其特征在于，包括权利要求1～11任一项所述的发热体和安装座，所述发热体安装于所述安装座上。
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