CN219047393U - 加热装置及加热不燃烧烟具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种加热装置及加热不燃烧烟具，加热装置包括容纳管、发热体以及导热体，容纳管具有相互连通的第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔靠近容纳管的出气端，第二容纳腔靠近容纳管的进气端，发热体和导热体均设于第二容纳腔内，发热体与导热体相接触并用于给导热体进行加热，导热体包括导热管以及与导热管外壁连接的外螺旋导热片，导热管具有贯穿导热管的第一通孔，外螺旋导热片沿导热管的轴向缠绕于导热管的外壁。通过在导热管的外壁上设置外螺旋导热片，外螺旋导热片将导热管与容纳管之间的间隙限定形成螺旋状的气道，不仅可以增加与空气的接触面积，还可以增加给空气加热的时间，使空气可以迅速升温，提升加热速度以及加热的均匀性。

Description

加热装置及加热不燃烧烟具

技术领域

本实用新型涉及加热不燃烧烟具技术领域，特别是涉及一种加热装置及加热不燃烧烟具。

背景技术

加热不燃烧烟具具有无明火、无烟灰、无二手烟味、减害90％的特点，还具备90％传统香烟的口感。加热不燃烧烟具内置有加热装置，实现加热升温至200-300℃之间，烟草材料和雾化剂在低温不燃烧状态下释放出尼古丁、烟气以及其他香味成分的气溶胶，供用户吸食，减少摄入大量的有害物质。烟草材料所处的环境温度远远低于传统烟支，抽吸过程中无明火，无烟灰，是一种环境友好型的吸烟方式。

目前主流的有两种加热方式：一种是中心加热式，将陶瓷片或者陶瓷针上设置发热线路，然后从烟支底部插入烟支内部进行加热，但是，此种加热方式的发热体容易断，只能更换加热装置才能重新使用，使用成本高，而且存在加热效率不高、加热不均匀以及升温速率较慢等等问题，特别是温度分布不均匀，下段温度高，上段温度低，导致局部温度过高或者局部温度低，使烟支或者其他物质出现不出烟、炭化或者烧焦等现象，严重影响抽吸体验；另外一种是周向加热式，此种方式具有加热速率快、加热比较均匀等优点，但是主要靠热传递的方式进行，与烟支接触区域温度高，烟支中心部分常常出现加热不均匀的情况发生，也容易导致烟支的表面炭化或者烧焦等现象，影响抽吸体验。

采用空气加热的方式可以对烟支进行加热，热气流穿过的区域都可以进行加热，从而使得烟支无需与发热体直接接触，避免了加热不均、烟支容易炭化或者烧焦等问题。空气经过发热体加热后升温，热气流通过过气网到烟支内部，达到对烟支进行加热的目的，但是，现有空气加热式烟具的加热速度比较慢，烟支需要烘烤较长的时间才能出烟，影响使用体验。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种加热装置及加热不燃烧烟具，以解决现有技术中空气加热式烟具加热速度比较慢的问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

本实用新型提供一种加热装置，包括容纳管、发热体以及导热体，所述容纳管具有相互连通的第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔靠近所述容纳管的出气端，所述第二容纳腔靠近所述容纳管的进气端，所述发热体和所述导热体均设于所述第二容纳腔内，所述发热体与所述导热体相接触并用于给所述导热体进行加热，所述导热体包括导热管以及与所述导热管外壁连接的外螺旋导热片，所述导热管具有贯穿所述导热管的第一通孔，所述外螺旋导热片沿所述导热管的轴向缠绕于所述导热管的外壁。

进一步地，所述导热管的一端设有锥形管，所述锥形管的尖端远离所述导热管并伸入所述第一容纳腔内。

进一步地，所述锥形管具有贯穿所述锥形管的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相连通。

进一步地，所述外螺旋导热片的外壁与所述第二容纳腔的内壁相接触。

进一步地，所述发热体包括外螺旋部，所述外螺旋部沿所述导热管的轴向缠绕于所述导热管的外壁。

进一步地，所述导热体包括与所述导热管内壁连接的内螺旋导热片，所述内螺旋导热片沿所述导热管的轴向设置于所述导热管的内壁。

进一步地，所述发热体包括内螺旋部，所述内螺旋部沿所述导热管的轴向设置于所述导热管的内壁。

进一步地，所述发热体设有第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别连接于所述发热体的两个端部，所述第一电极和所述第二电极其中之一为正电极，其中另一为负电极。

进一步地，所述导热体表面设有金属氧化物绝缘层，所述金属氧化物绝缘层的厚度为8-20μm

本申请还提供一种加热不燃烧烟具，包括如上所述的加热装置。

本实用新型有益效果在于：通过在导热管的外壁上设置外螺旋导热片，外螺旋导热片将导热管与容纳管之间的间隙限定形成螺旋状的气道，不仅可以增加与空气的接触面积，还可以增加给空气加热的时间，使得空气可以迅速升温，提升加热速度以及加热的均匀性。

附图说明

图1是本实用新型中加热不燃烧烟具的俯视立体结构示意图；

图2是本实用新型中加热不燃烧烟具的仰视立体结构示意图；

图3是本实用新型中加热不燃烧烟具的纵截面结构示意图；

图4是本实用新型中导热体的俯视立体结构示意图；

图5是本实用新型中导热体的仰视立体结构示意图；

图6是本实用新型中发热体的俯视立体结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的加热装置及加热不燃烧烟具的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

图1是本实用新型中加热不燃烧烟具的俯视立体结构示意图。图2是本实用新型中加热不燃烧烟具的仰视立体结构示意图。图3是本实用新型中加热不燃烧烟具的纵截面结构示意图。图4是本实用新型中导热体的俯视立体结构示意图。图5是本实用新型中导热体的仰视立体结构示意图。图6是本实用新型中发热体的俯视立体结构示意图。

如图1至图3所示，本实用新型提供的一种加热不燃烧烟具，包括壳体200、电池300、电路板以及加热装置。加热装置和电池300均与电路板电性连接，电池300用于给加热装置提供电能，电路板用于控制加热装置的工作状态。加热装置整体设于壳体内，但加热装置的出气端伸出壳体200的外壁。壳体200的底部设有进气孔201，加热装置的进气端与进气孔201相连通。电池300和电路板均设于壳体200内，以保护电池300和电路板。在使用时，将烟支放入加热装置的第一容纳腔101内，电路板控制电池300给加热装置供电，加热装置升温并对烟支进行加热，烟草材料和雾化剂在低温不燃烧状态下释放出尼古丁、烟气以及其他香味成分的气溶胶，供用户吸食。至于加热不燃烧的加热不燃烧烟具的其他具体结构，可以参考现有技术，这里不再赘述。

如图3至图6所示，本实用新型还提供的一种加热装置，该加热装置用于如上所述的加热不燃烧烟具。

该加热装置包括容纳管10、发热体20以及导热体30，容纳管10具有相互连通的第一容纳腔101和第二容纳腔102，第一容纳腔101靠近容纳管10的出气端，第二容纳腔102靠近容纳管10的进气端，发热体20和导热体30均设于第二容纳腔102内，发热体20与导热体30相接触并用于给导热体30进行加热，导热体30包括导热管31以及与导热管31外壁连接的外螺旋导热片32，导热管31具有贯穿导热管31的第一通孔311，外螺旋导热片32沿导热管31的轴向缠绕于导热管31的外壁。其中，发热体20采用铁铬铝、钛、钨合金、镍铬合金、不锈钢等发热丝制成，而导热体30采用铝碳化硅材质制成。

本申请通过在导热管31的外壁上设置外螺旋导热片32，外螺旋导热片32将导热管31与容纳管10之间的间隙限定形成螺旋状的气道，不仅可以增加与空气的接触面积，还可以增加给空气加热的时间，使得空气可以迅速升温，提升加热速度以及加热的均匀性。

进一步地，容纳管10内设有过气网11，过气网11位于第一容纳腔101和第二容纳腔102之间，从而将容纳管10的管道间隔成第一容纳腔101和第二容纳腔102。过气网11可以防止第一容纳腔101中烟支的残渣掉入第二容纳腔102中，并与发热体20接触，而产生炭化或者烧焦等现象，影响抽吸味道。

进一步地，导热管31的一端设有锥形管33，锥形管33的尖端朝向远离导热管31的一端，而且锥形管33的尖端穿过过气网11并伸入第一容纳腔101内。其中，锥形管33具有贯穿锥形管33的第二通孔331，第二通孔331与第一通孔311相连通。在使用时，锥形管33的尖端可以插入烟支的底部，气体从进气孔201进入第二容纳腔102内，第二容纳腔102内的发热体20和导热体30对气体进行加热，从而在导热体30的第一通孔311和导热体30的外壁与容纳管10的内壁之间形成热气流，第一通孔311内的热气流可以通过锥形管33给烟支的中心部分进行加热，而导热体30的外壁与容纳管10的内壁之间形成螺旋状气道内的热气流给烟支的周缘进行加热，从而使得烟支可以均匀加热。

进一步地，外螺旋导热片32的外壁与第二容纳腔102的内壁相接触，使得外螺旋导热片32的外壁与第二容纳腔102的内壁之间无间隙，避免热气流直接流入第一容纳腔101内，从而降低对气流的加热效果。

本实施例中，如图3和图6所示，发热体20包括外螺旋部21和直条部22，外螺旋部21沿导热管31的轴向缠绕于导热管31的外壁，直条部22位于第一通孔311内并沿着导热管31的轴向方向延伸，外螺旋部21的顶端与直条部22的顶端电性连接。

进一步地，发热体20设有第一电极23和第二电极24，第一电极23和第二电极24分别连接于发热体20的两个端部，第一电极23和第二电极24其中之一为正电极，其中另一为负电极。第一电极23的顶端与外螺旋部21的底端电性连接，第二电极24的顶端与直条部22的底端电性连接，加热不燃烧烟具的电池300通过第一电极23和第二电极24给发热体20施加电压。

进一步地，外螺旋导热片32和外螺旋部21在导热管31的外壁上均缠绕多圈，优选地，外螺旋导热片32和外螺旋部21在导热管31的外壁上缠绕的圈数相同，即相邻两圈外螺旋导热片32之间具有一圈外螺旋部21，相邻两圈外螺旋部21之间具有一圈外螺旋导热片32。本实施例中，如图3所示，外螺旋部21与外螺旋导热片32之间具有间隙。当然，在其他实施例中，外螺旋部21与外螺旋导热片32的表面也可以相互接触，从而增加外螺旋导热片32的加热效果。

在其他实施例中，导热体30还包括与导热管31内壁连接的内螺旋导热片，内螺旋导热片沿导热管31的轴向设置于导热管31的内壁，从而使得内螺旋导热片将第一通孔311限定形成螺旋状的气道，在第一通孔311内，也可以增加与空气的接触面积，还可以增加给空气加热的时间，使得第一通孔311内的空气可以迅速升温，提升加热速度。发热体20还包括内螺旋部，内螺旋部沿导热管31的轴向设置于导热管31的内壁，即通过内螺旋部替代直条部22。通过外螺旋导热片32和内螺旋导热片以及外螺旋部21和内螺旋部的相互配合，可以大大提升对空气的加热速度以及加热的均匀性。

进一步地，导热体30表面设有金属氧化物绝缘层，金属氧化物绝缘层的厚度为8-20μm。优选地，导热体30由金属与非金属物质组成，而金属氧化物绝缘层采用与导热体30中相同的金属氧化而成。例如，导热体30采用碳化硅和铝支撑，金属氧化物绝缘层则为氧化铝，从而可以直接对导热体30的表面进行氧化，以形成氧化铝绝缘层，便于加工生产，而且氧化层便于控制，结合力好，绝缘性好，同时对导热体30的导热系数影响小。

本实施例中，加热装置还包括进气管40以及衔接管50，衔接管50的顶端与容纳管10的底端对接，衔接管50的底端与进气管40的顶端对接，进气管40的底端与壳体200上的进气孔201相连通。由于容纳管10与进气管40的管径不同，容纳管10与进气管40无法直接进行对接，因此采用衔接管50用于将容纳管10与进气管40进行对接。衔接管50顶端的内径略大于或等于容纳管10的外径，衔接管50底端的外径略小于或等于进气管40的内径。当然，衔接管50顶端的内径也可略大于或等于进气管40的内径，衔接管50底端的外径也可略小于或等于容纳管10的外径。

本申请还提供一种加热装置的制作方法，该制作方法用于制作如所述的加热装置，该制作方法包括：

提供碳化硅和铝，碳化硅与铝的体积比为15-75:25-85，将碳化硅和铝混合在一起形成铝碳化硅材质。碳化硅和铝都是高导热材料，比单纯的铝合金耐温高，尺寸稳定性好，比单纯的碳化硅导热系数高。

采用机械加工工艺将铝碳化硅基材作成导热体30的形状，例如可以通过雕刻或冲压等工艺将铝碳化硅基材作成导热体30的形状。

将成型后的铝碳化硅基材的表面进行氧化处理，将铝碳化硅中的铝氧化为氧化铝，从而在铝碳化硅基材的表面形成氧化铝绝缘层，氧化铝绝缘层的厚度控制在8-20μm，太薄了绝缘性不够，太厚了容易降低导热体30的导热系数以及氧化铝绝缘层的结合力。例如，可以通过微弧氧化处理在铝碳化硅基材的表面形成氧化铝绝缘层。

通过特殊的材料配比以及加工工艺，一是可以保证导热体30的机械加工精度，二是保证导热体30的表面绝缘，三是导热体30具有较高的导热系数，导热系数为145W/m·K以上，四是导热体30具有较高的耐高温性能，可以耐450℃的高温。而且成本较低、原料易得、成型工艺简单。普通材料及加工工艺制成导热体30的热系数为30W/m·K，而本申请通过特殊的材料配比以及加工工艺制成导热体30的热系数为普通的5倍以上。

进一步地，再提供容纳管10、发热体20、进气管40以及衔接管50。将发热体20缠绕于导热体30的外壁，然后导热体30连同发热体20一起装入容纳管10的第二容纳腔102内。再将衔接管50的顶端与容纳管10的底端进行对接，衔接管50的底端与进气管40的顶端进行对接，最终形成加热装置。

由上表可知，本申请通过采用碳化硅和铝的特殊配比以及加工工艺，可以保证导热体30的绝缘性能，同时具有较高的导热系数。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加热装置，其特征在于，包括容纳管(10)、发热体(20)以及导热体(30)，所述容纳管(10)具有相互连通的第一容纳腔(101)和第二容纳腔(102)，所述第一容纳腔(101)靠近所述容纳管(10)的出气端，所述第二容纳腔(102)靠近所述容纳管(10)的进气端，所述发热体(20)和所述导热体(30)均设于所述第二容纳腔(102)内，所述发热体(20)与所述导热体(30)相接触并用于给所述导热体(30)进行加热，所述导热体(30)包括导热管(31)以及与所述导热管(31)外壁连接的外螺旋导热片(32)，所述导热管(31)具有贯穿所述导热管(31)的第一通孔(311)，所述外螺旋导热片(32)沿所述导热管(31)的轴向缠绕于所述导热管(31)的外壁。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述导热管(31)的一端设有锥形管(33)，所述锥形管(33)的尖端远离所述导热管(31)并伸入所述第一容纳腔(101)内。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述锥形管(33)具有贯穿所述锥形管(33)的第二通孔(331)，所述第二通孔(331)与所述第一通孔(311)相连通。

4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述外螺旋导热片(32)的外壁与所述第二容纳腔(102)的内壁相接触。

5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述发热体(20)包括外螺旋部(21)，所述外螺旋部(21)沿所述导热管(31)的轴向缠绕于所述导热管(31)的外壁。

6.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述导热体(30)包括与所述导热管(31)内壁连接的内螺旋导热片，所述内螺旋导热片沿所述导热管(31)的轴向设置于所述导热管(31)的内壁。

7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述发热体(20)包括内螺旋部，所述内螺旋部沿所述导热管(31)的轴向设置于所述导热管(31)的内壁。

8.根据权利要求1-7任一项所述的加热装置，其特征在于，所述发热体(20)为铝碳化硅发热体。

9.根据权利要求1-7任一项所述的加热装置，其特征在于，所述导热体(30)表面设有金属氧化物绝缘层，所述金属氧化物绝缘层的厚度为8-20μm。

10.一种加热不燃烧烟具，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的加热装置。

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