CN216651319U - 发热体、发热组件及气溶胶发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发热体、发热组件及气溶胶发生装置，其中，发热体包括呈片状的整体发热元件，整体发热元件具有正面板、背面板和连接部，正面板沿整体发热元件的长度方向具有相背离的第一端和第二端，背面板沿整体发热元件的长度方向具有相背离的第三端和第四端，第一端通过连接部与第三端连接成一体，正面板与背面板之间除与连接部相连之外的部分均形成有间隙，第二端用于连接电源的正极，第四端用于连接电源的负极。本实用新型公开的发热体可解决现有陶瓷加热芯形式的发热体所存在的发热慢且发热不均匀的技术问题。

Description

发热体、发热组件及气溶胶发生装置

技术领域

本实用新型涉及电子雾化技术领域，特别涉及一种发热体、发热组件及气溶胶发生装置。

背景技术

低温不燃烧烟具是一种通过低温(一般为200～400℃)加热烟草材料形成可抽吸气溶胶的电子产品，与传统的燃烧型卷烟相比，低温不燃烧烟具工作温度低，其所产生的气溶胶中的有害成分要远远低于传统的燃烧型卷烟，因此使用低温不燃烧烟具能够极大地降低传统香烟对人体的不利影响。

目前市面上的低温不燃烧烟具一般采用由陶瓷基板、厚膜印刷电阻和保护膜组成的具有多层结构的陶瓷加热芯作为发热体，通过将陶瓷加热芯插入到烟支中，利用陶瓷加热芯产生的热量对烟支进行加热，以产生供用户抽吸的气溶胶，然而，此种陶瓷加热芯形式的发热体普遍存在以下问题：

1、发热慢：由于陶瓷加热芯为多层结构，而且陶瓷基板为隔热材料，因此增大了其作为发热体的热熔，使得在陶瓷加热芯加热过程中需要先把陶瓷基板加热后，热量才会向外辐射，一般从开始工作到加热完成需要15～20秒，而这样由于加热时热熔较大，加热时间较长，导致冷却时同样需要较长的时间才能冷却下来。

2、发热不均匀：陶瓷加热芯的导热方向是沿着发热电阻的中心向周边慢慢热扩散的，其核心加热区的温度较高，边缘加热区的温度较低，因此达到统一温度均衡热场需要一定的时间，导致加热后会出现残烟，具体表现为中间碳化程度高，甚至发黑，而外侧则没有被完全加热。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种发热体、发热组件及气溶胶发生装置，旨在解决现有陶瓷加热芯形式的发热体所存在的发热慢且发热不均匀的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种发热体，用于加热烟草，所述发热体包括呈片状的整体发热元件，所述整体发热元件具有正面板、背面板和连接部，所述正面板沿所述整体发热元件的长度方向具有相背离的第一端和第二端，所述背面板沿所述整体发热元件的长度方向具有相背离的第三端和第四端，所述第一端通过所述连接部与所述第三端连接成一体，所述正面板与所述背面板之间除与连接部相连之外的部分均形成有间隙，所述第二端用于连接电源的正极，所述第四端用于连接电源的负极。

进一步地，所述间隙中填充有绝缘耐热层。

进一步地，所述整体发热元件具有所述连接部的一端形成有用于引导所述整体发热元件插入所述烟草内的尖角结构。

进一步地，在所述整体发热元件的长度方向上，所述间隙的长度为所述整体发热元件的长度的0.7～0.9倍。

进一步地，所述整体发热元件为导电陶瓷体或者金属发热体。

进一步地，所述烟草为低温不燃烧烟草或者草本物质。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种发热组件，包括基座、安装于所述基座上的电极组件以及前述的发热体，所述电极组件包括间隔设置的正极元件和负极元件，所述发热体固定于所述基座上，且所述正面板的所述第二端与所述正极元件电连接，所述背面板的所述第四端与所述负极元件电连接。

进一步地，所述基座上开设有可供所述整体发热元件插入的凹槽，所述凹槽位于所述正极元件和所述负极元件之间，所述整体发热元件靠近所述基座的一端插接于所述凹槽内，且所述正面板的所述第二端与所述正极元件相接触，所述背面板的所述第四端与所述负极元件相接触。

进一步地，所述发热组件还包括：

第一电极座，所述第一电极座固定于所述正面板的所述第二端上并与所述正面板形成电连接，且所述第一电极座上开设有朝向所述基座设置的第一连接孔；

第二电极座，所述第二电极座固定于所述背面板的所述第四端上并与所述背面板形成电连接，且所述第二电极座上开设有朝向所述基座设置的第二连接孔；

所述正极元件与所述第一连接孔相配合，所述负极元件与所述第二连接孔相配合。

进一步地，所述基座的外周表面上设有卡槽。

进一步地，所述基座的外周表面上涂布有绝缘层。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种气溶胶发生装置，该气溶胶发生装置包括电源组件以及前述的发热组件，所述电源组件与所述电极组件电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、发热快，出烟快：与传统陶瓷加热芯形式的发热体相比，本实用新型技术方案所采用的整体发热元件不存在发热丝、绝缘层和导热层等传导路径，只由一块整体发热板构成，能够整体直接发热，使得热量能够快速传导至烟草中，使其出烟更快。

2、加热均匀：由于整体发热元件能够整体发热，热量均匀分布于整体发热元件的各个部位，发热时热量不会聚集在发热元件的一个部位，因而可有效地对烟草进行均匀加热，避免出现未被充分加热雾化的残烟的现象。

3、通过在整体发热元件上开设用于形成正负极的间隙，并将该间隙设置于正面板与背面板之间，一方面可有效减少整体发热元件的发热材料，使得整体发热元件的热熔降低，进而在相同功率的电能驱动下，使得整体发热元件能够更加迅速地升温，从而有利于降低整体发热元件的功耗；另一方面由于整体发热元件的正面板和背面板的整体能够全部与烟草充分接触，因此，整体发热元件的正面板和背面板能够产生热量的面积是最大的，因此能够最大化发热体的加热效率，使得烟草可更快出烟。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中发热体的立体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中发热体的剖视图；

图3为本实用新型一实施例中间隙的长度与整体发热元件的长度之间的比例关系示意图；

图4为本实用新型另一实施例中发热体的剖视图；

图5为本实用新型一实施例中发热组件的结构分解示意图；

图6为本实用新型一实施例中发热组件的剖视图；

图7为本实用新型另一实施例中发热组件的结构分解示意图。

附图标号说明：

1-整体发热元件，11-正面板，12-背面板，13-连接部，131-尖角结构，14-间隙；

2-绝缘耐热层；

3-基座，31-凹槽，32-卡槽；

41-正极元件，42-负极元件；

51-第一电极座，511-第一连接孔，52-第二电极座，521-第二连接孔。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”、“且/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1和图2，本实用新型一实施例提供一种发热体，用于加热烟草，该发热体包括呈片状的整体发热元件1，整体发热元件1具有正面板11、背面板12和连接部13，在整体发热元件1的厚度方向上正面板11与背面板12相对设置，正面板11沿整体发热元件1的长度方向具有相背离的第一端和第二端，背面板12沿整体发热元件1的长度方向具有相背离的第三端和第四端，正面板11的第一端通过连接部13与背面板12的第三端连接成一体，正面板11与背面板12之间除与连接部13相连之外的部分均形成有间隙14，正面板11的第二端用于连接电源的正极，背面板12的第四端用于连接电源的负极。

在本实施例中，具体地，上述烟草可以是低温不燃烧烟草(例如烟支)，也可以是草本物质(如茶叶等)，其可根据用户的实际使用需求而定，本实施例对此不作具体的限制。需要说明的是，所谓低温不燃烧烟草主要是指一种由烟丝、烟草颗粒、植物碎片、烟用香精、丙二醇等材料制成的气溶胶生成制品，在低温加热条件下，烟草内部的尼古丁和其他香味物质能够在不产生固体颗粒时挥发出来，只产生被雾化后的蒸汽。而低温不燃烧实际上是一个低温干馏的过程，其加热温度一般在200℃～400℃，此处的低温是指加热温度在200℃～400℃范围内的温度。此外，还需要说明的是，在具体的应用场景中，烟草的形状可以固定的(例如可以是呈柱状的烟支)，也可以是不固定的(例如可以是松散的烟丝)，本实施例对此不作具体的限制。

在本实施例中，在具体实施时，整体发热元件1可以是导电陶瓷体、金属发热体等可以在通电后整体进行发热的导电发热材料。其中，导电陶瓷体为一种经高温烧结的可导电的陶瓷材料，在具体实施时，导电陶瓷体的材料可以是导电粉与碳化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锆中的至少一种的混合物，而导电粉的材料可以是氮化钛、氮化锆、碳氮化钛、碳化钛、碳化锆、碳化铊、碳化铪、硼化钛、硼化锆、硼化铊、硼化铪、硅化钼、碳化钨中的至少一种。

在本实施例中，具体地，本实施例的发热体可应用于气溶胶发生装置中，在具体应用时，可将正面板11的第二端通过导线等方式连接至气溶胶发生装置的电源部分的正极，将背面板12的第四端通过导线等方式连接至气溶胶发生装置的电源部分的负极，从而使得通电后整体发热元件1可整体进行发热。

本实施例提供的发热体，基于上述结构设计，具有以下优点：

1、发热快，出烟快：与传统陶瓷加热芯形式的发热体相比，本实用新型技术方案所采用的整体发热元件1不存在发热丝、绝缘层和导热层等传导路径，只由一块整体发热板构成，能够整体直接发热，使得热量能够快速传导至烟草中，使其出烟更快，经测试，5到8秒即可出烟。

2、加热均匀：由于整体发热元件1能够整体发热，热量均匀分布于整体发热元件1的各个部位，发热时热量不会聚集在发热元件的一个部位，因而可有效地对烟草进行均匀加热，避免出现未被充分加热雾化的残烟的现象。

3、通过在整体发热元件1上开设用于形成正负极的间隙14，并将该间隙14设置于正面板11与背面板12之间，一方面可有效减少整体发热元件1的发热材料，使得整体发热元件1的热熔降低，进而在相同功率的电能驱动下，使得整体发热元件1能够更加迅速地升温，从而有利于降低整体发热元件1的功耗；另一方面由于整体发热元件1的正面板11和背面板12的整体能够全部与烟草充分接触，因此，整体发热元件1的正面板11和背面板12能够产生热量的面积是最大的，因此能够最大化发热体的加热效率，使得烟草可更快出烟。

进一步地，参照图1、图2和图4，在本实用新型一个示例性的实施例中，上述间隙14中填充有绝缘耐热层2。如此设置，一方面可提高发热体的整体结构强度，有利于降低发热体在插入烟草的过程中发生折断损坏的风险；另一方面，可在将发热体应用于气溶胶发生装置中时，为气溶胶发生装置增加功能性设计提供便利性，例如，可在绝缘耐热层2中设置温度传感器用以检测整体发热元件1中部的工作温度，以此作为参考进行相关温控功能设计；此外，由于使用过程中，烟草会被加热碳化成烟灰等残留物，当将使用后的烟草取出时，烟灰等残留物受到该间隙14的阻挡，容易残留在该间隙14内而形成污垢，影响清洁卫生，因此，通过在间隙14中填充绝缘耐热层2，还可以避免烟草在使用过程中所产生的残留物残留在整体发热元件1上而影响清洁卫生。

在本实施例中，在具体实施时，上述绝缘耐热层2的材质可以是陶瓷、玻璃纤维、特氟龙等绝缘耐高温的无毒填充材料，只要能满足使用需求即可，本实施例对此不作具体的限制。

进一步地，参照图1，在本实用新型一个示例性的实施例中，整体发热元件1具有连接部13的一端形成有用于引导整体发热元件1插入烟草内的尖角结构131。如此设置，可便于将整体发热元件1顺畅地插入到烟草中进行使用。在本实施例中，在具体实施时，上述尖角结构131可以是叶尖形的尖端，也可以是三角形的尖端，还可以是波浪形的尖端，只要能满足使用需求即可，本实施例对此不作具体的限制。

进一步地，申请人研究发现，当上述间隙14沿整体发热元件1的长度方向的长度小于整体发热元件1的长度的0.7倍时，电流将无法充分流经连接部13而导致整体发热元件1的发热面积减少的问题，而当上述间隙14沿整体发热元件1的长度方向的长度大于整体发热元件1的长度0.9倍时，整体发热元件1的结构强度会降低而导致发生折断损坏的风险增加，基于此发现，在本实用新型一个示例性的实施例中，优选地，在整体发热元件1的长度方向上，间隙14的长度为整体发热元件1的长度的0.7～0.9倍，如图3所示，假设整体发热元件1沿其长度方向的长度为H，间隙14沿整体发热元件1的长度方向的长度为h，则有h＝0.7～0.9H。

对应地，参照图1、图2、图4和图5，本实用新型实施例还提供一种发热组件，该发热组件包括基座3、安装于基座3上的电极组件以及上述任一实施例中的发热体，电极组件包括间隔设置的正极元件41和负极元件42，发热体固定于基座3上，且正面板11的第二端与正极元件41电连接，背面板12的第四端与负极元件42电连接。

在本实施例中，具体地，本实施例的发热组件可应用于气溶胶发生装置中，在具体应用时，可将正极元件41通过导线、直接接触等方式与气溶胶发生装置的电源部分的正极进行电连接，将负极元件42通过导线、直接接触等方式与气溶胶发生装置的电源部分的负极进行电连接，从而使得通电后整体发热元件1可整体进行发热。在本实施例中，得益于上述发热体的结构改进，本实施例的发热组件具有与上述发热体相同的技术效果，此处不再赘述。

进一步地，参照图7，在本实用新型一个示例性的实施例中，基座3上开设有可供整体发热元件1插入的凹槽31，凹槽31位于正极元件41和负极元件42之间，整体发热元件1靠近基座3的一端插接于凹槽31内，且正面板11的第二端与正极元件41相接触，背面板12的第四端与负极元件42相接触。

在本实施例中，基于上述结构设计，只需将整体发热元件1中未设有连接部13的一端插接于基座3的凹槽31内即可将整个发热体可靠地固定于基座3上，并实现了正面板11的第二端与正极元件41之间的电连接以及背面板12的第四端与负极元件42之间的电连接。其中，在具体实施时，可采用两块导电金属片(如铜片等)分别作为正极元件41和负极元件42，当然也可以采用其它导电材料作为正极元件41和负极元件42，只要能使得通电后整体发热元件1可正常进行发热即可，本实施例对此不作具体的限制。

进一步地，参照图5和图6，在本实用新型另一个示例性的实施例中，发热组件还包括：

第一电极座51，第一电极座51固定于正面板11的第二端上并与正面板11形成电连接，且第一电极座51上开设有朝向基座3设置的第一连接孔511；

第二电极座52，第二电极座52固定于背面板12的第四端上并与背面板12形成电连接，且第二电极座52上开设有朝向基座3设置的第二连接孔521；

正极元件41与第一连接孔511相配合，负极元件42与第二连接孔521相配合。

在本实施例中，基于上述结构设计，只需将设置于整体发热元件1上的两个电极座分别与两个正负极元件进行对接即可将整个发热体可靠地固定于基座3上，并实现了正面板11的第二端与正极元件41之间的电连接以及背面板12的第四端与负极元件42之间的电连接。其中，在具体实施时，正极元件41和负极元件42可以是呈柱状的金属柱体(如铜柱)，第一电极座51和第二电极座52可以通过嵌入的方式组装于整体发热元件1上，也可以与整体发热元件1一体加工而成，此处可以理解的是，两个电极座的材质与整体发热元件1的材质可以是相同的，也可以是不同的，只要能使得通电后整体发热元件1可正常进行发热即可，本实施例对此不作具体的限制。

在本实施例中，需要说明的是，为使得正负极元件与整体发热元件1之间连接时的导电性能更好，且增加正负极元件与整体发热元件1之间的可焊性，在具体实施时，可在正极元件41与第一连接孔511之间的接触表面进行银浆处理(例如在正极元件41的外表面或者第一连接孔511的内壁涂布银浆涂层)，同时在负极元件42与第二连接孔521之间的接触表面进行银浆处理(例如在负极元件42的外表面或者第二连接孔521的内壁涂布银浆涂层)。

进一步地，参照图5或图7，在本实用新型一个示例性的实施例中，基座3的外周表面上设有卡槽32，该卡槽32用于将基座3安装于气溶胶发生装置的相关部位上，使得整个发热组件能够得到有效的固定，例如可在气溶胶发生装置的加热腔中设置与该卡槽32相匹配的凸起，从而在将发热组件应用于气溶胶发生装置的使用场景中，可便于将整个发热组件稳固地安装于气溶胶发生装置的加热腔中。

进一步地，在本实用新型一个示例性的实施例中，基座3的外周表面上涂布有绝缘层(图中未示意出)。如此设置，当基座3的材质为导电材料时，可防止用户在触碰到基座3时发生触电的现象。其中，在具体实施时，该绝缘层可以是陶瓷釉层、环氧树脂层等，只要能起到绝缘的效果即可，本实施例对此不作具体的限制。

对应地，本实用新型实施例还提供一种气溶胶发生装置，该气溶胶发生装置包括电源组件以及上述任一实施例中的发热组件，电源组件与电极组件电连接。具体地，电源组件包括供电电源和控制电路板，控制电路板分别与供电电源和发热体电连接，控制电路板用于控制发热体的工作，当发热体插入烟草内部后，通过控制电路板可控制供电电源为发热体供电，使得发热体对烟支进行加热雾化，以产生供用户抽吸的气溶胶，其中，供电电源可以是锂电池等类型的电池，用于为整体发热元件1提供电能。

在本实施例中，得益于上述发热体的结构改进，本实施例的气溶胶发生装置具有与上述发热体相同的技术效果，此处不再赘述。

需要说明的是，本实用新型公开的发热体、发热组件及气溶胶发生装置的其它内容可参见现有技术，此处不再赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种发热体，其特征在于，用于加热烟草，所述发热体包括呈片状的整体发热元件，所述整体发热元件具有正面板、背面板和连接部，所述正面板沿所述整体发热元件的长度方向具有相背离的第一端和第二端，所述背面板沿所述整体发热元件的长度方向具有相背离的第三端和第四端，所述第一端通过所述连接部与所述第三端连接成一体，所述正面板与所述背面板之间除与连接部相连之外的部分均形成有间隙，所述第二端用于连接电源的正极，所述第四端用于连接电源的负极。

2.如权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述间隙中填充有绝缘耐热层。

3.如权利要求2所述的发热体，其特征在于，所述整体发热元件具有所述连接部的一端形成有用于引导所述整体发热元件插入所述烟草内的尖角结构。

4.如权利要求3中所述的发热体，其特征在于，在所述整体发热元件的长度方向上，所述间隙的长度为所述整体发热元件的长度的0.7～0.9倍。

5.如权利要求1至4中任一项所述的发热体，其特征在于，所述整体发热元件为导电陶瓷体或者金属发热体。

6.如权利要求1至4中任一项所述的发热体，其特征在于，所述烟草为低温不燃烧烟草或者草本物质。

7.一种发热组件，其特征在于，包括基座、安装于所述基座上的电极组件以及如权利要求1至6中任一项所述的发热体，所述电极组件包括间隔设置的正极元件和负极元件，所述发热体固定于所述基座上，且所述正面板的所述第二端与所述正极元件电连接，所述背面板的所述第四端与所述负极元件电连接。

8.如权利要求7所述的发热组件，其特征在于，所述基座上开设有可供所述整体发热元件插入的凹槽，所述凹槽位于所述正极元件和所述负极元件之间，所述整体发热元件靠近所述基座的一端插接于所述凹槽内，且所述正面板的所述第二端与所述正极元件相接触，所述背面板的所述第四端与所述负极元件相接触。

9.如权利要求7所述的发热组件，其特征在于，所述发热组件还包括：

第一电极座，所述第一电极座固定于所述正面板的所述第二端上并与所述正面板形成电连接，且所述第一电极座上开设有朝向所述基座设置的第一连接孔；

第二电极座，所述第二电极座固定于所述背面板的所述第四端上并与所述背面板形成电连接，且所述第二电极座上开设有朝向所述基座设置的第二连接孔；

所述正极元件与所述第一连接孔相配合，所述负极元件与所述第二连接孔相配合。

10.如权利要求7至9中任一项所述的发热组件，其特征在于，所述基座的外周表面上设有卡槽；且/或，所述基座的外周表面上涂布有绝缘层。

11.一种气溶胶发生装置，其特征在于，包括电源组件以及如权利要求7至10中任一项所述的发热组件，所述电源组件与所述电极组件电连接。

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