CN216651322U - 电加热芯及其电加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电加热芯，包括第一外壳和加热组件，第一外壳的上端部面向外部设有开口，加热组件固定安装在第一外壳内并且沿周向围合形成空腔，加热组件包括相互贴合并电绝缘的金属内胆和金属电热片，金属电热片包括主体和引脚。加热组件由金属内胆和金属电热片组成，金属内胆和金属电热片相互贴合并电绝缘，金属内胆比陶瓷体更快地传递金属电热片所产生热量并且较快实现均匀加热，从而缩短预热时间，使用比较方便。

Description

电加热芯及其电加热装置

技术领域

本实用新型属于电子加热领域，特别涉及一种电加热芯及其电加热装置。

背景技术

新型烟草产品主要有两种：一种为烟油雾化型(即电子烟)，将含尼古丁盐、调味剂的植物甘油(VG)与丙二醇(PG)混合液雾化；另一种为加热不燃烧型，加热烟草制品产生挥发物。后者使用烟草制品，使用感受接近普通香烟。

现有烟草加热不燃烧的加热器，通常是包埋、贴附及厚膜印制电热元件的陶瓷片、陶瓷管或陶瓷锅。陶瓷片加热器使用时插入普通或特制的烟支内，散热面积较小，加热不均匀。陶瓷管加热器只能加热特定外径的烟支。陶瓷锅加热器适用的烟草制品没有特别限制，可以是颗粒、粉体或预成型块。现有的陶瓷锅加热器，需要10～20秒才能预热至工作温度(250～320℃)，不够方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是缩短预热时间，解决现有陶瓷锅加热器使用不方便的问题。

本实用新型提供一种电加热芯，包括第一外壳和加热组件，第一外壳的上端部面向外部设有开口，加热组件固定安装在第一外壳内并且沿周向围合形成开口空腔，加热组件包括相互贴合并电绝缘的金属内胆和金属电热片，金属电热片包括主体和引脚。加热组件由金属内胆和金属电热片组成，金属内胆和金属电热片相互贴合并电绝缘，金属内胆比陶瓷体更快地传递金属电热片所产生热量并且较快实现均匀加热，从而缩短预热时间，使用比较方便。

进一步地，金属电热片的表面为微弧氧化处理形成的氧化物绝缘层。作为本领域技术常识，金属电热片的引脚末端用于连接电源，其表面需要在微弧氧化处理后打磨去除氧化物绝缘层，或者预先保护而阻止形成氧化物绝缘层。采用微弧氧化处理金属电热片，在其表面生成氧化物绝缘层，实现其与金属内胆的电绝缘。该氧化物绝缘层在金属电热片表面原位生成、致密并具有孔隙结构，结合牢固、耐磨及电绝缘厚度小，从而性能可靠并且对热量传递影响小。金属电热片采用Al、Cu或Ti的合金时直接微弧氧化处理，采用其他合金材料时，先镀Al合金层，再微弧氧化处理。在符合电绝缘要求的前提下控制氧化物绝缘层的厚度，以免传热性能不足。微弧氧化处理的同时或之后，可以对氧化物层封孔处理或表面修饰，提高其耐磨性和绝缘性。

再进一步地，金属电热片的主体的形状是金属条往复折弯的阵列排布，上述金属条两端引出而成为引脚，金属内胆与金属电热片接触的表面设有用于安装上述金属条的定位槽。采用“金属条往复折弯的阵列排布”样式的金属电热片主体，金属条两端引出成为金属电热片的引脚，而金属条安装在金属内胆表面的定位槽内，从而可以灵活设计金属电热片的外形，适应各种外形的金属内胆，并且安装牢固和方便。

进一步地，本实用新型提供的电加热芯，还包括固定座、封端和电极，加热组件的底端与电极固定安装在固定座上，固定座固定安装在第一外壳的底部，加热组件的顶端与第一外壳的顶端通过封端相互固定连接，金属电热片的引脚末端与电极电性连接。采用电极与金属电热片的引脚电性连接，采用固定座固定安装电极与加热组件，将固定座安装在第一外壳底部，第一外壳与加热组件的顶端采用封端相互固定连接，从而结构稳定可靠。

进一步地，加热组件和第一外壳之间设置隔热空隙。采用隔热空隙减少从第一外壳的热量散失，从而提高加热效率。

再进一步地，金属电热片的主体的一面贴合金属内胆，另一面贴合有金属包片，金属包片与金属电热片的主体外形一致，金属包片和第一外壳之间设置隔热空隙。隔热空隙是密闭的，其上下两端分别是封端和固定座。采用金属包片贴合金属电热片未接触金属内胆的另一面，使得金属电热片和金属内胆的贴合更紧密，减少热传递的阻力。

本实用新型还提供一种电加热装置，它包括以上的电加热芯，还包括第二外壳和雾气排出管，电加热芯固定安装在第二外壳的下部，雾气排出管安装于第二外壳的上部，雾气排出管的下端连通电加热芯的上端部。采用以上的电加热芯，其中的加热组件由金属内胆和金属电热片组成，金属内胆和金属电热片相互贴合并电绝缘，预热时间较短，使用方便。

进一步地，该电加热装置还包括固定安装于第二外壳上部的吸嘴，雾气排出管的上端连通吸嘴的下端。采用吸嘴连通雾气排出管的上端，方便使用者吸服气溶胶。

再进一步地，雾气排出管包括相互交替设置的至少2个内径细部和至少2个内径粗部。雾气排出管采用多个内径细部和内径粗部相互交替的结构，让气溶胶排出前混合均匀并降温，避免排出的气溶胶温度过高以及含较大冷凝液滴(或固体颗粒)，减少使用者的不适感。

本实用新型提供的电加热装置，是香薰制品、驱虫药品、烟草制品、保健药品或医用药品的气溶胶发生装置。

附图说明

为详细说明本实用新型，后面具体实施方式应结合以下附图，其中：

图1(a)为本实用新型提供的电加热芯的一个纵向剖面图，

图1(b)为图1(a)中A处放大图；

图2为本实用新型提供的电加热芯的一个俯视图；

图3为本实用新型提供的电加热芯的一个爆炸图；

图4为本实用新型提供的电加热芯中金属电热片和金属内胆的示意图，图中(a)为假想展开的金属内胆，(b)为展开的金属电热片；

图5为本实用新型提供的电加热装置的一个立体结构示意图；

图6为本实用新型提供的电加热装置的一个纵向剖面图；

图7为本实用新型提供的电加热装置的一个爆炸图。

附图中标注的含义分别是：

10-电加热芯 14-渣箱 32-电池单元

11-第一外壳 141-渣箱盖 33-电控单元

12-加热组件 15-封端 331-开关

121-金属内胆 16-电极 332-充电连接器

122-金属电热片 171-上密封环 333-指示灯

122a-引脚 172-下密封环 D1-凹口

123-金属包片 2-电加热装置 K1-隔热间隙

124-金属底托 21-第二外壳 Q1-进气孔

125-箍圈 22-吸嘴 Q2-通气孔

13-固定座 23-雾气排出管 S1-定位槽

131-固定座芯 231-过滤板

131a-电极固定柱 3-电源

132-固定座套 31-第三外壳

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型。

提供一种电加热芯10，参见图1-图5，包括第一外壳11和加热组件12，加热组件12固定设置在第一外壳11内并且与第一外壳11共中心纵轴。第一外壳11的上端部面向外部设有开口。加热组件12包括依次贴合并且相互电绝缘的金属内胆121、金属电热片122和金属包片123。金属电热片122包括主体和引脚122a，其主体的一面贴合金属内胆121，而另一面贴合金属包片123。金属包片123与金属电热片122的主体外形一致。金属内胆121沿周向围合形成开口空腔，用于容纳加热对象。

金属包片123和第一外壳11之间设置隔热空隙K1，能够减少热量通过第一外壳11散失，从而提高加热效率。

除引脚122a的末端以外，金属电热片122的表面为微弧氧化处理形成的氧化物绝缘层。金属电热片122的主体形状是金属条往复折弯的阵列排布，上述金属条两端从主体引出而成为引脚122a。金属内胆121与金属电热片122接触的表面设有用于安装上述金属条的定位槽S1。具体地，金属电热片122是整块金属片蚀刻而成，其主体的形状为“金属条往复折弯的阵列排布”(参见图4)。金属条可以为1条，也可以为两条以上，具体此处不做限定。

电加热芯10还包括固定座13、封端15和电极16。电极16电性连接引脚122a的末端。电极16与加热组件12的底端固定安装在固定座13上，固定座13固定安装在第一外壳11的底部。加热组件12的顶端与第一外壳11的顶端通过封端15相互固定连接。金属包片123和第一外壳11之间设置隔热空隙K1。隔热空隙K1是密闭的，其上下两端分别是封端15和固定座13。

金属内胆121为圆筒形，其下部对称地设两个凸字形缺口，用于配合固定座13安装电极16的部分。封端15以圆环柱体为基础，周向截面近似T形，底面远离圆心一侧设安装第一外壳11顶端的安装槽，底面靠近圆心的一侧抵触连接金属内胆121，并且由上密封环171密封。第一外壳11的下部最末端与固定座13之间的接触缝隙由下密封环172封闭。

固定座13为圆柱体形并且电绝缘，包括固定座芯131和包围固定座芯131的固定座套132，固定座芯131外侧面相对地设置一对电极固定柱131a，固定座套132包括镜面对称的左右两部分，每部分设有配合电极固定柱131a的通孔，固定座套132的两部分合围固定座芯131并相互卡扣固定连接。电极16和引脚121a均设有配合电极固定柱131a的通孔，从而套接在电极固定柱131a上，并且被固定座套132压紧。固定座芯131的上部设有台阶，加热组件12的底端，(即金属内胆121和金属包片123的底端，因为金属电热片122的主体与金属包片外形一致但高度略小)，由该台阶支撑并被固定座套132压紧。

加热组件12还包括两个箍圈125和设置在金属内胆121下部之内的金属底托124。箍圈125套设在金属包片123的上下两端而使加热组件12成为整体。金属底托124为扁圆柱体，其顶面为下凹的圆盘形状，其底面与固定座13的顶面相互配合，其外侧面贴合金属内胆121的内侧面。为了安装方便，金属底托124的外侧面上部径向尺寸减小0.1～0.2mm。

加热组件12的主体(金属内胆121、金属加热片122、金属包片123和金属底托124)均为金属件。如果箍圈也是金属件，则加热组件12为全金属组件。与陶瓷构件的加热件相比，金属电热片所产生热量能够较快地传递，实现均匀加热，从而缩短预热时间，使用方便。

电加热芯10还包括可以拆卸地设置于加热组件12下方的渣箱14，渣箱14上端部开设有敞口，该敞口面向加热组件12的底部，金属底托124在对应该敞口的位置均匀设置若干排渣孔，金属底托124的上表面为圆盘状，用于承托被加热的物质。采用设置于加热组件12下方的渣箱14，加热前和加热时加热对象位于加热组件12之内，加热后的残渣酥脆或粉末化，能自动落入或经简单手动处理后落入渣箱14，从而不需要在每次使用后自敞口处清理残渣，更加便利。

在另一实施例中，电加热芯10还包括可以拆卸地设置于加热组件12下方的渣箱14，渣箱14的上端部开设有敞口，敞口面向加热组件12的底部并且被一个渣箱盖141盖合，渣箱盖141与渣箱14的上端部铰接，渣箱盖141上设置有若干排渣孔。金属底托124设有与渣箱盖141相互配合的中心通孔。金属底托124和渣箱盖141的组合体的上表面为圆盘状，用于承托被加热的物质。

以上两个实施例中，固定座13固定安装在第一外壳11的底部并与第一外壳11共中心纵轴，第一外壳11的底面和固定座芯131分别设有中心通孔，第一外壳11的底部是一个圆环槽，该圆环槽用于安装固定座13；渣箱14穿过第一外壳11底面的中心通孔，通过卡扣固定连接在固定座芯131的中心通孔侧壁(或者通过卡扣固定连接在第一外壳11底面的中心通孔侧壁)，使得渣箱14的上部敞口位于金属底托124正下方；渣箱14的侧壁上部设置用于进空气的若干通气孔Q2，空气从通气孔Q2进入渣箱14，再经排渣孔进入加热组件12的空腔，与加热挥发物混合形成气溶胶。

提供一种电加热装置2，参见图5-图7，包括上述的电加热芯10，还包括第二外壳21和雾气排出管23。第二外壳21的下部固定安装电加热芯10，并在侧壁设有进气孔Q1。雾气排出管23安装于第二外壳21的上部。雾气排出管23的下端开口连通电加热芯10的上端部(即第一外壳11的开口)，并且安装有一个防止粉尘灰渣排出的过滤板231。雾气排出管23包括相互交替设置的至少2个内径细部和至少2个内径粗部。雾气排出管23采用多个内径细部和内径粗部相互交替的结构，让气溶胶排出前混合均匀并降温，避免排出的气溶胶温度过高以及含较大冷凝液滴(或固体颗粒)，减少使用者的不适感。

电加热装置器2还包括电源3，电源3包括第三外壳31和安装于第三外壳31之内的电池单元32与电控单元33。电控单元33用于接收人工操作指令、网络指令或传感器信号并控制电加热芯10的加热状态。电控单元包括开关331、充电连接器332和指示灯333。具体地，第二外壳21和第三外壳31通过磁吸口或卡扣固定连接，封端15的顶面设有密封槽，该密封槽内设有密封圈，该密封圈用于密封封端15与第二外壳21的内壁之间的接触部位。电加热装置器2可以是香薰制品或驱虫药品的气溶胶发生装置，加热挥发物形成气溶胶后排放或者排放后与空气混合生成气溶胶。

在另一个电加热装置器2的实施例中，封端15的中部不是中空的，而是设有若干通孔的多孔板，用于防止粉尘灰渣的排出，从而替代过滤板231。

在另一个电加热装置器2的实施例中，还包括固定安装于第二外壳21上部的吸嘴22，第二外壳21的端口围绕吸嘴22并相对地设置一对凹口D1，以方便吸嘴22的拆装。雾气排出管23的上端与吸嘴22的下端连通并且卡扣连接。该实施例的电加热装置器2是烟草制品、保健药品或医用药品的气溶胶发生装置，加热挥发物形成气溶胶后供使用者吸服。

第一外壳11、固定座13、渣箱14以及封端15优选为耐热聚合物材料构件，最优选为聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone，PEEK)构件。上密封圈171和下密封圈172优选为耐热硅橡胶构件，金属电热片122表面微弧氧化制备的氧化物绝缘层优选为多晶氧化铝膜，金属包片123优选为不锈钢片或弹性钢片。

以上描述仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制本申请的专利范围；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征及附图内容进行等同结构替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种电加热芯，其特征在于，包括第一外壳(11)和加热组件(12)，所述第一外壳(11)的上端部面向外部设有开口，所述加热组件(12)固定安装在所述第一外壳(11)内并且沿周向围合形成开口空腔，所述加热组件(12)包括相互贴合并电绝缘的金属内胆(121)和金属电热片(122)，所述金属电热片(122)包括主体和引脚。

2.根据权利要求1所述的电加热芯，其特征在于，所述金属电热片(122)的表面为微弧氧化处理形成的氧化物绝缘层。

3.根据权利要求2所述的电加热芯，其特征在于，所述金属电热片(122)的所述主体的形状是金属条往复折弯的阵列排布，所述金属条两端从主体引出而成为所述引脚，所述金属内胆(121)与所述金属电热片(122)接触的表面设有用于安装所述金属条的定位槽(S1)。

4.根据权利要求1所述的电加热芯，其特征在于，还包括固定座(13)、封端(15)和电极(16)，所述加热组件(12)的底端与所述电极(16)固定安装在所述固定座(13)上，所述固定座(13)固定安装在所述第一外壳(11)的底部，所述加热组件(12)的顶端与所述第一外壳(11)的顶端通过所述封端(15)相互固定连接，所述金属电热片(122)的引脚末端与所述电极(16)电性连接。

5.根据权利要求4所述的电加热芯，其特征在于，所述加热组件(12)和所述第一外壳(11)之间设置隔热空隙(K1)。

6.根据权利要求5所述的电加热芯，其特征在于，所述金属电热片(122)的主体的一面贴合所述金属内胆(121)，另一面贴合有金属包片(123)，所述金属包片(123)与所述金属电热片(122)的主体外形一致，所述金属包片(123)和所述第一外壳(11)之间设置所述隔热空隙(K1)。

7.根据权利要求6所述的电加热芯，其特征在于，所述金属内胆(121)为圆筒形，所述加热组件(12)还包括两个箍圈(125)和设置在所述金属内胆(121)下部之内的金属底托(124)，所述箍圈(125)套设在所述金属包片(123)的上下两端而使所述加热组件(12)成为整体；所述金属底托(124)为扁圆柱体，其底面与所述固定座(13)的顶面相互配合，其外侧面贴合所述金属内胆(121)的内侧面。

8.根据权利要求7所述的电加热芯，其特征在于，还包括可拆卸地设置于所述加热组件(12)下方的渣箱(14)，所述渣箱(14)上端部开设有敞口，所述敞口面向所述加热组件(12)的底部，所述金属底托(124)在对应所述敞口的位置均匀设置若干排渣孔，所述金属底托124的上表面为圆盘状。

9.根据权利要求7所述的电加热芯，其特征在于，还包括可拆卸地设置于所述加热组件(12)下方的渣箱(14)，所述渣箱(14)的上端部开设有敞口，所述敞口面向所述加热组件(12)的底部并且被一个渣箱盖(141)盖合，所述渣箱盖(141)与所述渣箱(14)的上端部铰接，所述渣箱盖(141)上设置有若干排渣孔，所述金属底托(124)设有与所述渣箱盖(141)相互配合的中心通孔，所述金属底托(124)和所述渣箱盖(141)的组合体上表面为圆盘状。

10.一种电加热装置，其特征在于，包括权利1～9中任意一项所述的电加热芯，还包括第二外壳(21)和雾气排出管(23)，所述电加热芯固定安装在所述第二外壳(21)的下部，所述雾气排出管(23)安装于所述第二外壳(21)的上部，所述雾气排出管(23)的下端连通所述电加热芯的上端部。

11.根据权利要求10所述的电加热装置，其特征在于，还包括固定安装于所述第二外壳(21)上部的吸嘴(22)，所述雾气排出管(23)的上端连通所述吸嘴(22)的下端。

12.根据权利要求11所述的电加热装置，其特征在于，所述雾气排出管(23)包括相互交替设置的至少2个内径细部和至少2个内径粗部。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的电加热装置，其特征在于，还包括电控单元，所述电控单元用于控制所述电加热芯的加热状态。

14.根据权利要求10～12中任一项所述的电加热装置，其特征在于，所述电加热装置是香薰制品、驱虫药品、烟草制品、保健药品或医用药品的气溶胶发生装置。

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