CN218920639U

CN218920639U - 加热器件

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Publication number: CN218920639U
Application number: CN202222256405.4U
Authority: CN
Inventors: 刘宇嵘; 谢方; 李洪; 李日红; 周宏明
Original assignee: Hainan Moore Brothers Technology Co Ltd
Current assignee: Hainan Moore Brothers Technology Co Ltd
Priority date: 2022-08-26
Filing date: 2022-08-26
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2032-08-26

Abstract

本实用新型提供了一种加热器件包括基体红外涂层以及加热层。所述基体具有腔室，所述红外涂层连接于所述基体的外表面上，所述加热层连接于所述红外涂层的外表面上，所述加热层为电阻膜且完全覆盖所述红外涂层。本实用新型制备的所述加热器件中的加热层具有更好的温度场均匀性、厚度均匀性以及位置精度，且本实用新型能够提高所述红外涂层的能量利用率。

Description

加热器件

技术领域

本实用新型涉及烟具技术领域，特别是涉及一种加热器件。

背景技术

传统的诸如香烟和雪茄的吸烟制品在使用期间通过燃烧烟草以产生烟雾供人吸食，燃烧过程中，吸烟制品在挥发出尼古丁等有效成分的同时，还会产生许多不利于健康的成分。目前已经尝试通过产生在不燃烧的情况下释放尼古丁等化合物的产品来为这些燃烧烟草的物品提供替代物以降低吸烟的危害。此类产品的示例是所谓的加热不燃烧产品，其通过加热吸烟制品而不是燃烧来释放尼古丁等有效化合物，由于不燃烧，将大大降低烟气中焦油、一氧化碳等物质。

现有的低温加热不燃烧的烟具包括基体、位于基体表面的红外涂层以及位于红外涂层表面的导电线路。通电后的导电线路产生热量，并将热量传导至红外涂层，红外涂层受热产生的红外线可穿透基体并对基体内的吸烟制品进行加热。目前在制备导电线路时基本上采用丝印厚膜技术，即利用丝网印刷的方法将导体浆料、电阻浆料或介质浆料等材料转移到红外涂层上，再经过高温烧结而成。然而，当导电线路通电时，通电的导电线路附近温度较高，而其他位置温度较低，即存在温度场不均匀的现象，且采用丝印厚膜技术制备的导电线路的厚度以及位置精度较差，批次重复性较差。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够提高导电线路的温度场均匀性、厚度均匀性以及位置精度的加热器件。

本实用新型一实施例提供了一种加热器件，包括：

基体，所述基体具有腔室；

红外涂层，连接于所述基体的外表面上；以及

加热层，连接于所述红外涂层的外表面上，所述加热层为电阻膜且完全覆盖所述红外涂层。

在其中一些实施例中，所述加热层包括银钯加热层、铬加热层、银加热层、钨加热层、银钯合金加热层、铬合金加热层、银合金加热层以及钨合金加热层中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述基体呈管状结构。

在其中一些实施例中，所述基体包括石英基体、高硼硅玻璃基体、微晶玻璃基体以及透明陶瓷基体中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述基体的熔点大于或等于800℃。

在其中一些实施例中，所述红外涂层包括氧化锡红外涂层。

在其中一些实施例中，所述氧化锡红外涂层包括锑掺杂氧化锡红外涂层、氟掺杂氧化锡红外涂层、镍掺杂氧化锡红外涂层、锰掺杂氧化锡红外涂层、钼掺杂氧化锡红外涂层、铈掺杂氧化锡红外涂层、铜掺杂氧化锡红外涂层、锌掺杂氧化锡红外涂层、钽掺杂氧化锡红外涂层、硅掺杂氧化锡红外涂层、氮掺杂氧化锡红外涂层、磷掺杂氧化锡红外涂层、铟掺杂氧化锡红外涂层、钯掺杂氧化锡红外涂层以及铋掺杂氧化锡红外涂层中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述加热器件还包括：

过渡层，所述过渡层位于所述红外涂层和所述加热层之间。

在其中一些实施例中，所述过渡层包括玻璃釉过渡层、二氧化硅过渡层以及氧化铝过渡层中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述过渡层的热膨胀系数与所述红外涂层的热膨胀系数、所述基体的热膨胀系数以及所述加热层的热膨胀系数相匹配。

本实用新型中的所述加热层连接于所述红外涂层的外表面上，所述加热层为电阻膜，所述加热层起到导电线路的作用，由于所述加热层完全覆盖所述红外涂层，相比现有技术制备的导电线路，本实用新型中的所述加热层具有更好的温度场均匀性、厚度均匀性以及位置精度。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的加热器件的结构示意图；

图2为图1中所示的加热器件沿II-II的部分剖视图；

图3为本实用新型第二实施例提供的加热器件的结构示意图；

图4为图3中所示的加热器件沿IV-IV的部分剖视图。

图标：10-基体；11-腔室；20、21-红外涂层；30-加热层；40-过渡层；100、200-加热器件。

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较佳实施例。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对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

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。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，本实用新型第一实施例提供一种加热器件100，所述加热器件100包括基体10，红外涂层20以及加热层30。

在一实施例中，所述基体10呈管状结构。具体地，所述基体10可为圆管。在一实施例中，所述基体10包括石英基体、高硼硅玻璃基体、微晶玻璃基体以及透明陶瓷基体中的至少一种。在另一实施例中，所述基体10的材质还可为其他物质。本实用新型对所述基体10的材质不作限制。在一实施例中，所述基体10能耐超过800℃的高温。即所述基体10的熔点大于或等于800℃。在另一实施例中，所述基体10的熔点大于900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃、1500℃、1600℃、1700℃、1800℃、1900℃或2000℃。

其中，所述基体10具有腔室11。其中，所述腔室11内可存放吸烟制品。具体地，所述吸烟制品可为烟草。

所述红外涂层20连接于所述基体10的外表面上。当所述红外涂层20受热时，所述红外涂层20温度升高而具有热能。所述红外涂层20可将该热能以红外辐射的形式对所述腔室11内的烟草制品进行加热。

所述红外涂层20通常选择具有红外发射率高的材料。在一实施例中，所述红外涂层20包括氧化锡红外涂层。在一实施例中，所述氧化锡红外涂层为锑(Sb)掺杂氧化锡红外涂层。氧化锡作为导电膜，其载流子主要来自晶体缺陷，即氧空位和掺杂杂质提供的电子。SnO₂掺杂Sb等元素后导电性能显著提高，形成n型半导体，Sb掺杂SnO₂的半导体导电性好，性能稳定，称为ATO(锑掺杂二氧化锡，Antimony Doped Tin Oxide)。

在另一实施例中，所述氧化锡红外涂层可包括氟(F)掺杂氧化锡红外涂层、镍(Ni)掺杂氧化锡红外涂层、锰(Mn)掺杂氧化锡红外涂层、钼(Mo)掺杂氧化锡红外涂层、铈(Ce)掺杂氧化锡红外涂层、铜(Cu)掺杂氧化锡红外涂层、锌(Zn)掺杂氧化锡红外涂层、钽(Ta)掺杂氧化锡红外涂层、硅(Si)掺杂氧化锡红外涂层、氮(N)掺杂氧化锡红外涂层、磷(P)掺杂氧化锡红外涂层、铟(In)掺杂氧化锡红外涂层、钯(Pd)掺杂氧化锡红外涂层以及铋(Bi)掺杂氧化锡红外涂层中的至少一种。

所述加热层30连接于所述红外涂层20的外表面上。其中，所述加热层30为电阻膜且完全覆盖所述红外涂层20。可以理解，所述加热层30具有整层的结构。在一实施例中，所述加热层30包括银钯(AgPd)加热层、铬(Cr)加热层、银(Ag)加热层、钨(W)加热层、银钯合金加热层、铬合金加热层、银合金加热层以及钨合金加热层中的至少一种。在另一实施例中，所述加热层30的材质还可其他具有导电性且具有一定阻热性能的物质。本实用新型对所述加热层30的材质不作限制。

其中，所述加热层30具有优异的热稳定性以及高反射率，且所述加热层30的热膨胀系数与所述基体10以及所述红外涂层20的热膨胀系数相匹配，当所述红外涂层20产生热量时，所述加热层30的结构稳定，不会出现明显裂纹以及脱落等现象。

可以理解，所述加热层30起到导电线路的作用，通电后的所述红外涂层20产生热量，并将热量传导至所述红外涂层20，所述红外涂层20将该热量以红外辐射的形式对所述腔室11内的烟草制品进行加热。

本实用新型第一实施例中的所述加热层30连接于所述红外涂层20的外表面上，所述加热层30为电阻膜，所述加热层30起到导电线路的作用，由于所述加热层30完全覆盖所述红外涂层20，相比现有技术中的导电线路，本实用新型中的所述加热层30具有更高的温度场均匀性、厚度均匀性以及位置精度。同时，由于所述加热层30具有整层的结构，且完全覆盖所述红外涂层20，因此所述加热层30能够减少所述红外涂层20向外辐射能量，从而提高所述红外涂层20的能量利用率。

然而，在制备红外涂层时，发明人发现传统技术以及本实用新型中的红外涂层的表面通常粗糙不平，红外涂层呈多孔状，且红外涂层的辐射率大于或等于0.9。当红外涂层表面平整且无多孔结构时，在红外涂层表面制备加热层的过程中，当粒子垂直入射到红外涂层表面时，扩散效应占主导作用，加热层会生长成均匀致密的结构；当红外涂层表面粗糙且有多孔结构时，随着粒子入射角度的增大，阴影效应增强并取代扩散效应占主导作用，粒子被纳米柱和原子簇阻挡，并且扩散受到限制，阴影效应的增强会使得入射粒子容易沉积在红外涂层的最顶端，加热层变得很疏松且纳米柱之间的空隙越来越大，因而加热层在粗糙不平表面红外涂层上沉积易出现致密度较低、结合力较小、厚度均匀性较差且表面拉曼散射增强等现象。为此，发明人又对本实用新型第一实施例进行改进，得到了第二实施例。

请参阅图3和图4，本实用新型第二实施例提供一种加热器件200，第二实施例中的所述加热器件200与第一实施例中的所述加热器件100的区别在于：

所述加热器件200还包括过渡层40，所述过渡层40位于所述红外涂层21和所述加热层30之间。

其中，所述红外涂层21的表面具有凹凸结构以及多孔结构，且所述过渡层40覆盖所述凹凸结构以及部分所述过渡层40位于所述多孔结构内。在一实施例中，所述过渡层40完全覆盖所述红外涂层21。在另一实施例中，所述过渡层40也可不完全覆盖所述红外涂层21，只需要保证所述红外涂层21的表面平整即可。

在一实施例中，所述过渡层40的材质包括玻璃釉过渡层、二氧化硅过渡层以及氧化铝过渡层中的至少一种。

其中，所述过渡层40用于对所述红外涂层21的表面形貌进行修饰，以提高所述红外涂层21的平整性。其中，所述过渡层40的热膨胀系数与所述红外涂层21的热膨胀系数、所述基体10的热膨胀系数以及所述加热层30的热膨胀系数相匹配。另外，所述过渡层40经烧结后表面光滑、无裂纹，表面形貌完整，且所述过渡层40在制备过程中与所述红外涂层21不发生相互侵蚀现象。

本实用新型第二实施例在传统技术以及本实用新型第一实施例中的红外涂层的表面上连接所述过渡层40，以对所述红外涂层21的表面形貌进行修饰，提升所述红外涂层21的平整性，在制备所述加热层30过程中降低阴影效应，使扩散效应占主导作用，提升所述加热层30的致密度、结合力、厚度均匀性及表面漫反射。

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

1.一种加热器件，其特征在于，包括：

基体，所述基体具有腔室；

红外涂层，连接于所述基体的外表面上；以及

2.如权利要求1所述的加热器件，其特征在于，所述加热层包括银钯加热层、铬加热层、银加热层、钨加热层、银钯合金加热层、铬合金加热层、银合金加热层以及钨合金加热层中的一种。

3.如权利要求1所述的加热器件，其特征在于，所述基体呈管状结构。

4.如权利要求1所述的加热器件，其特征在于，所述基体包括石英基体、高硼硅玻璃基体、微晶玻璃基体以及透明陶瓷基体中的一种。

5.如权利要求1所述的加热器件，其特征在于，所述基体的熔点大于或等于800℃。

6.如权利要求1所述的加热器件，其特征在于，所述红外涂层包括氧化锡红外涂层。

7.如权利要求6所述的加热器件，其特征在于，所述氧化锡红外涂层包括锑掺杂氧化锡红外涂层、氟掺杂氧化锡红外涂层、镍掺杂氧化锡红外涂层、锰掺杂氧化锡红外涂层、钼掺杂氧化锡红外涂层、铈掺杂氧化锡红外涂层、铜掺杂氧化锡红外涂层、锌掺杂氧化锡红外涂层、钽掺杂氧化锡红外涂层、硅掺杂氧化锡红外涂层、氮掺杂氧化锡红外涂层、磷掺杂氧化锡红外涂层、铟掺杂氧化锡红外涂层、钯掺杂氧化锡红外涂层以及铋掺杂氧化锡红外涂层中的一种。

8.如权利要求1至7中任一项所述的加热器件，其特征在于，所述加热器件还包括：

过渡层，所述过渡层位于所述红外涂层和所述加热层之间。

9.如权利要求8所述的加热器件，其特征在于，所述过渡层包括玻璃釉过渡层、二氧化硅过渡层以及氧化铝过渡层中的一种。