CN219270174U - 内管、加热管及加热不燃烧烟具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种内管，用于设置碳纤维丝，所述内管包括由二氧化硅基纤维布卷绕形成的二氧化硅基纤维布管，所述二氧化硅基纤维布管的管壁上具有孔隙，所述孔隙内填充有二氧化硅材料。本实用新型提供的内管不仅具有良好的支撑刚性，而且透波性好，同时内管的管壁可以做的很薄，从而提高加热效率。本实用新型还提供一种加热管及加热不燃烧烟具。

Description

内管、加热管及加热不燃烧烟具

技术领域

本实用新型涉及电子烟技术领域，尤其是涉及一种内管、加热管及加热不燃烧烟具。

背景技术

随着人们对身体健康的关注度上升，人们逐渐意识到了通过将烟草制品燃烧以供用户吸食这一传统抽烟方式对身体的危害，因此产生了加热不燃烧烟具。加热不燃烧烟具是通过电加热的方式加热烟草制品而产生烟雾，以供用户吸食。

加热组件是加热不燃烧烟具的核心组件，加热组件用于对烟草制品直接进行加热以产生烟雾，或者加热组件先对冷空气进行加热，加热后的热空气再对烟草制品进行加热以产生烟雾(即空气加热技术)。现有的加热组件一般包括内管，内管的外壁上缠绕加热丝或涂覆加热线路，加热丝或加热线路通电后产生热量并将热量传递给内管，内管再将热量传递给烟草制品进行加热。

部分加热组件采用碳纤维丝作为加热丝，将碳纤维丝缠绕在内管上，并将电极丝缠绕在碳纤维丝上，电极丝一方面作为电极与碳纤维丝电连接，另一方面由于碳纤维丝无法焊接，电极丝可将碳纤维丝缠绕固定在内管上。碳纤维是一种纯黑体材料，其具有升温迅速、热滞后小、发热均匀、热辐射传递距离远、热交换速度快等特点(碳纤维在发热时除了能够通过正常的热对流传导热量外，其还具有红外辐射功能，因此其可以向周围一定空间辐射红外波进行加热，故碳纤维的发热效率和发热均匀性要好于金属)，碳纤维的电热转换效率高达98％以上，能够在短时间内达到较高的温度。

由于碳纤维丝需要缠绕在内管上，故内管需要具有一定的刚性，从而避免碳纤维丝缠绕在内管上时造成内管的塌陷。同时，为了避免影响碳纤维丝的红外辐射功能，内管一般采用透波性较好的石英管或玻璃管制备。石英管和玻璃管虽然可以满足刚性和透波的要求，但受限于制程工艺，石英管和玻璃管的管壁厚度一般很难做到0.5毫米以下，而内管的管壁过厚会影响碳纤维丝发热时将热量传递到内管中心加热的位置，从而影响加热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内管，其不仅具有良好的支撑刚性，而且透波性好，同时内管的管壁可以做的很薄，从而提高加热效率。

本实用新型提供一种内管，用于设置碳纤维丝，所述内管包括由二氧化硅基纤维布卷绕形成的二氧化硅基纤维布管，所述二氧化硅基纤维布管的管壁上具有孔隙，所述孔隙内填充有二氧化硅材料。

在一种可实现的方式中，所述二氧化硅基纤维布管的表面上也设有所述二氧化硅材料。

在一种可实现的方式中，所述二氧化硅基纤维布管的内表面和外表面上均设有所述二氧化硅材料。

在一种可实现的方式中，所述二氧化硅基纤维布管的管壁厚度为0.1-0.5mm。

在一种可实现的方式中，所述二氧化硅基纤维布为玻璃纤维布或石英纤维布。

本实用新型还提供一种加热管，包括以上所述的内管和碳纤维丝，所述碳纤维丝设置于所述内管的外表面上。

在一种可实现的方式中，所述加热管还包括外管和端盖，所述外管套设于所述内管外且所述内管与所述外管之间具有间隙，所述碳纤维丝位于所述内管与所述外管之间；所述内管的顶端与所述外管的顶端之间以及所述内管的底端与所述外管的底端之间均形成有开口，所述端盖设置于所述开口处并密封所述开口；所述内管、所述外管与所述端盖之间围合形成密封的容置腔，所述碳纤维丝位于所述容置腔内。

在一种可实现的方式中，所述容置腔内为真空环境；或者，所述容置腔内设有惰性气体。

在一种可实现的方式中，所述加热管还包括电极丝，所述电极丝的一端缠绕在所述碳纤维丝上，所述电极丝的另一端穿过所述端盖后伸出至所述端盖外侧。

本实用新型还提供一种加热不燃烧烟具，包括以上所述的加热管。

本实用新型提供的内管，其采用二氧化硅基纤维布卷绕形成的二氧化硅基纤维布管作为主管体，并在二氧化硅基纤维布管管壁上的孔隙内填充二氧化硅材料，从而增强二氧化硅基纤维布管的刚性和强度，使得该内管具有良好的支撑刚性。同时，由于二氧化硅基纤维布和二氧化硅材料的主要成分均为二氧化硅，不影响透波，因此该内管具有良好的透波性。而且，由于二氧化硅基纤维布的厚度可以做的很薄，故该内管的管壁也可以做的很薄(最薄可以做到0.1毫米左右)，故该内管具有良好的透热性能，从而提高加热效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中加热管的立体结构示意图。

图2为图1的爆炸结构示意图。

图3为图2进一步分解后的爆炸结构示意图。

图4为图3进一步分解后的爆炸结构示意图。

图5为图4中内管的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)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，方位词的使用不应限制本实用新型请求保护的范围。

如图4及图5所示，本实用新型实施例提供的内管1，用于设置碳纤维丝5。该内管1包括由二氧化硅基纤维布(即主要成分为二氧化硅的纤维布)卷绕形成的二氧化硅基纤维布管11，二氧化硅基纤维布管11的管壁上具有孔隙110(具体地，由于二氧化硅基纤维布管11由二氧化硅基纤维布卷绕形成，而二氧化硅基纤维布一般通过纺织形成，二氧化硅基纤维布的丝线之间会具有间隙，故二氧化硅基纤维布管11的管壁上也具有孔隙110)，孔隙110内填充有二氧化硅材料12。

具体地，本实施例提供的内管1，其采用二氧化硅基纤维布卷绕形成的二氧化硅基纤维布管11作为主管体，并在二氧化硅基纤维布管11管壁上的孔隙110内填充二氧化硅材料12，从而增强二氧化硅基纤维布管11的刚性和强度(即二氧化硅材料12充当填充剂和粘结剂)，使得该内管1具有良好的支撑刚性；而且，二氧化硅材料12能够密封二氧化硅基纤维布管11管壁上的孔隙110，使得二氧化硅基纤维布管11为密封的管体结构，从而使得内管1与外管2和端盖3之间能够配合形成密封腔体(外管2和端盖3见下文详述)，进而避免碳纤维丝5在高温环境下发生氧化(碳纤维在高温环境下容易与空气反应发生氧化)。同时，由于二氧化硅基纤维布和二氧化硅材料12的主要成分均为二氧化硅，不影响透波，因此该内管1具有良好的透波性。而且，由于二氧化硅基纤维布的厚度可以做的很薄，故该内管1的管壁也可以做的很薄(最薄可以做到0.1毫米左右)，故该内管1具有良好的透热性能，从而提高加热效率。

如图5所示，作为一种实施方式，二氧化硅基纤维布管11的表面上也设有二氧化硅材料12，从而进一步增加二氧化硅材料12对二氧化硅基纤维布管11的支撑强度，提高内管1的刚性和结构强度。

如图5所示，作为一种实施方式，二氧化硅基纤维布管11的内表面和外表面上均设有二氧化硅材料12，二氧化硅材料12在二氧化硅基纤维布管11的内表面和外表面上分别形成层状结构。当然，在其它实施例中，二氧化硅材料12也可以仅设置于二氧化硅基纤维布管11的内表面上或者外表面上。

作为一种实施方式，二氧化硅基纤维布为玻璃纤维布或石英纤维布，即二氧化硅基纤维布管11为玻璃纤维布管或石英纤维布管。其中，玻璃纤维布和石英纤维布的主要成分均为二氧化硅；当然，在其它实施例中，二氧化硅基纤维布还可以为其他主要成分为二氧化硅的纤维布。

作为一种实施方式，二氧化硅基纤维布的厚度为0.1-0.5mm，二氧化硅基纤维布管11的管壁厚度为0.1-0.5mm。

作为一种实施方式，二氧化硅基纤维布管11为二氧化硅基纤维布卷绕一圈形成的单层管结构；当然，二氧化硅基纤维布管11也可以为二氧化硅基纤维布卷绕多圈形成的多层管结构。

如图1至图4所示，本实用新型实施例还提供一种加热管，包括以上所述的内管1和碳纤维丝5，碳纤维丝5设置于内管1的外表面上。

如图1至图4所示，作为一种实施方式，加热管还包括外管2和端盖3，外管2套设于内管1外且内管1与外管2之间具有间隙，碳纤维丝5位于内管1与外管2之间。内管1的顶端与外管2的顶端之间以及内管1的底端与外管2的底端之间均形成有开口21，端盖3设置于上下两端的开口21处并密封开口21，从而使得内管1、外管2与端盖3之间围合形成密封的容置腔22，碳纤维丝5位于容置腔22内。通过将碳纤维丝5设置于密封的容置腔22内，从而减少或避免碳纤维丝5与外界空气接触，进而防止碳纤维丝5在高温下发生氧化。

作为一种实施方式，容置腔22内为真空环境(其中，真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，即容置腔22为其内的压强小于101.325千帕(kPa)的稀薄气体空间)；或者，容置腔22内设有惰性气体(例如氦气、氖气等)，使得容置腔22内不存在空气(或者几乎不存在空气)，避免碳纤维丝5与空气接触。

如图1至图4所示，作为一种实施方式，碳纤维丝5缠绕在内管1上(当然，在其它实施例中，碳纤维丝5还可以通过其他方式设置在内管1上)。加热管还包括电极丝4，电极丝4的一端缠绕在碳纤维丝5上，电极丝4的另一端穿过端盖3后伸出至端盖3外侧(即容置腔22外)。电极丝4一方面作为电极与碳纤维丝5电连接，另一方面由于碳纤维丝5无法焊接，电极丝4可将碳纤维丝5缠绕固定在内管1上。

如图2至图4所示，作为一种实施方式，端盖3上设有供电极丝4穿出的通孔31。当电极丝4从通孔31中穿过后，可在通孔31中设置密封剂，以对通孔31进行密封。

如图3及图4所示，作为一种实施方式，碳纤维丝5由内管1的底端缠绕延伸至内管1的顶端，电极丝4的数量为两个，该两个电极丝4分别缠绕在碳纤维丝5的顶部和底部，该两个电极丝4分别用于与外部电源(图未示)的正负极电连接。

作为一种实施方式，电极丝4可以为钼丝、镍丝等。

作为一种实施方式，电极丝4的直径为0.5-1.0mm。

作为一种实施方式，该加热管为用于加热空气的空气加热管，即先利用该加热管对冷空气进行加热，然后利用加热后的热空气对烟支(图未示)进行加热以产生烟雾。或者，该加热管为用于容纳烟支的烟支加热管，即在使用时，将烟支插入在内管1(发热管)内，利用加热管直接对烟支进行周围加热。

本实用新型实施例还提供一种加热不燃烧烟具，包括以上所述的加热管。

本实用新型实施例还提供一种内管的制备方法，用于制作上述的内管1，所述内管的制备方法包括以下步骤：

S10：选择厚度为0.1-0.5mm的二氧化硅基纤维布(二氧化硅基纤维布可以选用玻璃纤维布或石英纤维布)，将二氧化硅基纤维布缠绕在一定直径的涂覆有脱模剂的不锈钢棒上(脱模剂可方便二氧化硅基纤维布与不锈钢棒分离)得到二氧化硅基纤维布管11(此过程可采用辅助工具将二氧化硅基纤维布固定在不锈钢棒上，例如采用不锈钢丝将二氧化硅基纤维布缠绕固定在不锈钢棒上)；

S20：将二氧化硅基纤维布连同不锈钢棒一起浸泡在硅溶胶中，静置10-20分钟后捞出来沥干，然后放入抽真空设备中抽真空10-15分钟；重复上述步骤4-6次，使硅溶胶完全浸入至二氧化硅基纤维布内；

S30：将二氧化硅基纤维布连同不锈钢棒一起放入烘箱中烘干，烘干过程中需要抽真空处理，直至硅溶胶中的溶剂干燥充分后即可卸压；脱模后(即将二氧化硅基纤维布管11与不锈钢棒脱离后)即可得到内管1。

本实用新型实施例提供的内管1，其采用二氧化硅基纤维布卷绕形成的二氧化硅基纤维布管11作为主管体，并在二氧化硅基纤维布管11管壁上的孔隙110内填充二氧化硅材料12，从而增强二氧化硅基纤维布管11的刚性和强度(即二氧化硅材料12充当填充剂和粘结剂)，使得该内管1具有良好的支撑刚性；而且，二氧化硅材料12能够密封二氧化硅基纤维布管11管壁上的孔隙110，使得二氧化硅基纤维布管11为密封的管体结构，从而使得内管1与外管2和端盖3之间能够配合形成密封腔体，进而避免碳纤维丝5在高温环境下发生氧化。同时，由于二氧化硅基纤维布和二氧化硅材料12的主要成分均为二氧化硅，不影响透波，因此该内管1具有良好的透波性。而且，由于二氧化硅基纤维布的厚度可以做的很薄，故该内管1的管壁也可以做的很薄(最薄可以做到0.1毫米左右)，故该内管1具有良好的透热性能，从而提高加热效率。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种内管，用于设置碳纤维丝(5)，其特征在于，所述内管(1)包括由二氧化硅基纤维布卷绕形成的二氧化硅基纤维布管(11)，所述二氧化硅基纤维布管(11)的管壁上具有孔隙(110)，所述孔隙(110)内填充有二氧化硅材料(12)。

2.如权利要求1所述的内管，其特征在于，所述二氧化硅基纤维布管(11)的表面上也设有所述二氧化硅材料(12)。

3.如权利要求2所述的内管，其特征在于，所述二氧化硅基纤维布管(11)的内表面和外表面上均设有所述二氧化硅材料(12)。

4.如权利要求1所述的内管，其特征在于，所述二氧化硅基纤维布管(11)的管壁厚度为0.1-0.5mm。

5.如权利要求1所述的内管，其特征在于，所述二氧化硅基纤维布为玻璃纤维布或石英纤维布。

6.一种加热管，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的内管(1)和碳纤维丝(5)，所述碳纤维丝(5)设置于所述内管(1)的外表面上。

7.如权利要求6所述的加热管，其特征在于，所述加热管还包括外管(2)和端盖(3)，所述外管(2)套设于所述内管(1)外且所述内管(1)与所述外管(2)之间具有间隙，所述碳纤维丝(5)位于所述内管(1)与所述外管(2)之间；所述内管(1)的顶端与所述外管(2)的顶端之间以及所述内管(1)的底端与所述外管(2)的底端之间均形成有开口(21)，所述端盖(3)设置于所述开口(21)处并密封所述开口(21)；所述内管(1)、所述外管(2)与所述端盖(3)之间围合形成密封的容置腔(22)，所述碳纤维丝(5)位于所述容置腔(22)内。

8.如权利要求7所述的加热管，其特征在于，所述容置腔(22)内为真空环境；或者，所述容置腔(22)内设有惰性气体。

9.如权利要求7所述的加热管，其特征在于，所述加热管还包括电极丝(4)，所述电极丝(4)的一端缠绕在所述碳纤维丝(5)上，所述电极丝(4)的另一端穿过所述端盖(3)后伸出至所述端盖(3)外侧。

10.一种加热不燃烧烟具，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的加热管。

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