CN220423148U - 发热体及加热不燃烧气雾产生装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发热体及加热不燃烧气雾产生装置，其中，发热体包括管状基材、电阻层、第一电极层、第二电极层和引流电极，其中，所述电阻层设置于所述管状基材的内壁或外壁；所述第一电极层设置于所述电阻层的一端，所述第二电极层设置于所述电阻层的另一端；所述引流电极与所述电阻层连接且与所述电阻层至少部分重叠，且所述引流电极与所述第一电极层和所述第二电极层均存在间隔。本申请中，通过在电阻层设置引流电极，可以让发热体在加热时产生温度差，改变了发热体的温度场只能通过材料本身及其材料导热性能进行控制的情况，利于获得发热体的目标温度场，也有助于降低发热体的制备成本。

Description

发热体及加热不燃烧气雾产生装置

技术领域

本申请涉及气雾产生装置技术领域，特别涉及一种发热体及加热不燃烧气雾产生装置。

背景技术

相关技术中，加热不燃烧(Heat Not Burning，HNB)电子烟的核心部件包括电池、主板以及发热体等三大部件。

在电阻覆膜周向加热的发热体中，由于电阻层的热效率和导热限制，存在温度场分布不均匀的现象，这会影响抽吸体验，尤其是影响前两口的体验。虽然，通过提升电阻层的导热效果或者在器件上增加专门用于导热的层，能够使得温度场变得均匀。但是，过于均匀的温度场容易使烟支前期过度烘烤，到抽吸最后几口时给抽吸者带来不好的体验。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种发热体及加热不燃烧(Heat Not Burning，HNB)气雾产生装置，旨在解决如何控制发热体的温度场分布问题来优化加热效果，从而利于获得目标温度场以有效提高抽吸体验。

本申请一方面实施例的发热体，包括管状基材、电阻层、第一电极层、第二电极层和引流电极，其中：

所述电阻层设置于所述管状基材的内壁和/或外壁；

所述第一电极层设置于所述电阻层的一端，所述第二电极层设置于所述电阻层的另一端；

所述引流电极与所述电阻层连接且与所述电阻层至少部分重叠，且所述引流电极与所述第一电极层和所述第二电极层均存在间隔。

进一步地，所述电阻层由电阻浆料制成，所述电阻浆料包括银粉、镍粉、铝粉、粘结相玻璃粉、氧化铝及有机成分。

进一步地，所述银粉的比表面积小于1m2/g。

进一步地，所述第一电极层、所述第二电极层和所述引流电极三者中至少一者的材质为银单质。

进一步地，所述引流电极的数量为一个，所述引流电极沿所述管状基材的周向延伸且在所述管状基材周向不连续，或者，所述引流电极沿所述管状基材的轴向延伸。

进一步地，所述引流电极的数量至少为两个，各所述引流电极沿所述管状基材的轴向间隔设置且沿所述管状基材的周向延伸，其中，每个所述引流电极在所述管状基材的周向方向上不连续。

进一步地，所述管状基材为陶瓷基材或者设置有绝缘层的金属基材。

进一步地，所述发热体还包括介质封装层，所述介质封装层设置于所述电阻层远离所述管状基材的一侧。

进一步地，所述电阻层的厚度大于10μm，和/或所述第一电极层的厚度大于10μm，和/或所述第二电极层的厚度大于10μm，和/或所述介质封装层的厚度大于10μm。

本申请另一方面实施例的加热不燃烧起雾产生装置，包括供电组件以及如前所述的发热体，所述发热体与所述供电组件电性连接。

本申请实施例的发热体及加热不燃烧气雾产生装置，至少具有如下有益效果：通过在电阻层设置引流电极，可以让发热体在加热时产生温度差。如此，使得发热体加热时的温度场可以通过设置引流电极进行控制或调整，改变了发热体的温度场只能通过发热体材料本身及其材料导热性能进行控制的情况，因此，可以在一定程度上实现对发热体加热时的温度场的控制，利于获得目标温度场，也有助于降低发热体的制备成本。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请一方面实施例的发热体的其中一种结构示意图；

图2为图1的发热体的正视结构示意图；

图3为图2中A-A的剖视示意图；

图4为图1的发热体省略介质封装层的结构示意图；

图5为图4的另一视角的结构示意图；

图6为本申请一方面实施例的发热体的其中一种结构示意图；

图7为图6所示的发热体的正视示意图；

图8为图7中B-B的剖视示意图；

图9为图6所示的发热体省略介质封装层的结构示意图；

图10为本申请一方面实施例的发热体的其中一种实施例的温度分布示意图；

图11为本申请一方面实施例的发热体的其中一种实施例的温度分布示意图；

图12为本申请一方面实施例的发热体的其中一种实施例的温度分布示意图；

图13为本申请一方面实施例的发热体的其中一种实施例的温度分布示意图。

附图标记：

110、管状基材；120、第一电极层；130、第二电极层；140、介质封装层；151、第一引线；152、第二引线；160、电阻层；170、引流电极。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本申请实施例一方面提出一种发热体，应用于加热不燃烧(Heat Not Burning，HNB)气雾产生装置中，通过控制发热体获得目标温度场来优化加热效果，以有效提高抽吸体验。

本申请实施例另一方面公开了一种加热不燃烧(HNB)气雾产生装置，包括发热体及供电组件，发热体与供电组件电性连接，发热体通过与供电组件形成导电回路，以产生热量，从而实现对烟支的加热，进而产生气溶胶。

本申请实施例公开了一种发热体，参见图1至图9，该发热体包括管状基材110、第一电极层120、第二电极层130、电阻层160和引流电极170，其中，电阻层160设置于管状基材110的内壁和/或外壁；第一电极层120设置于电阻层160的一端，第二电极层130设置于电阻层160的另一端；引流电极170与电阻层160连接，且引流电极170至少部分与电阻层160重叠，且引流电极170与第一电极层120和第二电极层130均存在间隔。

在本申请中，管状基材110为中空部件，即管状基材110的横截面呈环状。其中，管状基材110的横截面外轮廓可以是圆形、椭圆形、多边形或者其它形状；同理，管状基材110的横截面的内轮廓可以是圆形、椭圆形、多边形或者其它形状。具体的，管状基材110可以为圆管状基材、椭圆状基材、柱状基材、扁平状基材或者适合烟支形状加热的其它形状的基材。

在本申请的说明书及其附图中，仅以横截面轮廓为环形的管状基材110作为具体的实施例对本申请的技术方案进行示例性详细说明，不应理解为对本申请实施例的管状基材110的具体结构的限定。

其中，电阻层160设置于管状基材110的外壁或内壁，第一电极层120与电阻层160的一端连接，第二电极层130与电阻层160的另一端连接。当电阻层160为绕管状基材110的外壁或内壁周向设置的不连续层状结构时，电阻层160的两端为电阻层160沿管状基材110周向方向的两端，如图4所示。当电阻层160沿管状基材110的轴向延伸时，电阻层160的两端分别指电阻层160在管状基材110轴向方向(即图示中的X方向)的两端，如图9所示。

其中，引流电极170与第一电极层120以及第二电极层130两者均不电性连接或均不直接接触；引流电极170可以设置于电阻层160内部，也可以设置在电阻层160远离管状基材110的一侧，还可以设置于电阻层160和管状基材110之间的位置。示例性的，沿管状基材110的径向方向，管状基材110、电阻层160及引流电极170依次叠层设置。

在电阻层160上设置引流电极170后，引流电极170与引流电极170对应位置的电阻层160并联，能够有效减小引流电极170与电阻层160重叠位置的电阻。根据焦耳定律可知，当电阻减小时，导体产生热量的效率也减小。由此，可以根据加热烟支对温度场需求，在电阻层160的不同位置设置引流电极170，以达到控制发热体的温度场的目的。

应当理解，引流电极170在管状基材110的相对位置可以根据目标温度场的曲线变化进行设定；引流电极170的形状、面积大小及材质也可以根据目标温度场的曲线变化进行设定。

在传统的电阻覆膜周向加热的加热体中，由于电阻层的热效率和导热限制，存在温度场分布不均匀现象，这会影响抽吸体验，尤其是影响前两口的体验。此外，通过提升电阻层导热效果或者在器件上增加专门用来导热的层，虽然温场变得均匀。但是，过于均匀的温度场容易使烟支前期过度烘烤，到抽吸最后几口时给抽吸者带来不好的体验。

而本申请的发热体及加热不燃烧气雾产生装置中，通过在电阻层160设置引流电极170，可以让发热体在加热时产生温度差。发热体的温度场能够通过设置引流电极170进行控制或调整，改变了发热体的温度场只能通过材料本身及其材料导热性能进行控制的情况。由此，可以在一定程度上实现对发热体加热时的温度场的控制，利于使发热体在加热时获得目标温度场，从而更好地加热烟支，以优化抽吸体验；同时，通过在电阻层160上设置引流电极170来实现对发热体温度场的控制，避免了发热体必须使用贵金属才能得到符合烟支加热的温度场的情况，有助于降低发热体的制备成本。

应当指出，本申请所述的目标温度场指的是发热体的温度分布情况符合烟支对加热温度需求。

本申请中，通过设置引流电极170，使得发热体不同位置的温度可以根据烟支加热需要设置为相同或不同，以及，将发热体不同位置的温度设定在一定阈值范围，以满足烟支的加热需求，利于获得更佳的抽吸体验。

本申请的一些实施例中，电阻层160由电阻浆料制成，电阻浆料包括银粉、镍粉、铝粉、粘结相玻璃粉、氧化铝及有机成分。其中，镍粉可以弥散在电阻层160中，并起到阻碍银晶粒异常长大的作用。由此，可以有效延长电阻层160的使用寿命；同时使得电阻层160在高低温转变的过程中，减小电阻的变化，利于稳定电阻层160的电阻值。例如，本申请的一些实施例中，在1万次室温～250℃高低温转变的试验中，电阻层160的电阻变化量小于1％。

其中，本申请所述的有机成分包括但不限于有机溶剂、树脂和分散剂等，有机溶剂具体可以是乙二醇溶剂。

其中的一些实施例中，电阻层160可以由电阻浆料烧结而成，也可以通过丝网印刷、喷涂、浸蘸、镀膜等工艺在管状基材110的内壁或外壁制备电阻层160。

本申请的一些实施例中，银粉的比表面积小于1m2/g。银粉采用比表面积小于1m2/g的银粉，使得电阻浆料具有较低的烧结活性，如此，有助于降低烧结难度，从而利于降低设备成本及生产成本。

本申请的一些实施例中，银粉的质量为电阻浆料总质量的30％～60％，镍粉和铝粉的质量总和为电阻浆料总质量的0～40％。其中，镍粉的加入，有助于稳定电阻，从而利于更好地控制发热体产生的热量；铝粉的加入，有助于稳定电阻，同时利于降低成本。

实际应用中，银粉的质量百分比可以根据实际需要设置为35％、40％、45％、50％、55％等数值；镍粉和铝粉的质量总和百分比也可以根据实际需要进行相应设置，例如，镍粉和铝粉的质量总和百分比可以设置为10％、20％、30％等，在此不作限定。

本申请的一些实施例中，第一电极层120、第二电极层130和引流电极170三者中的至少一者的材质为银单质。

值得理解，第一电极层120、第二电极层130及引流电极170的材质可以彼此相同，也可以互不相同，在此不作限定。第一电极层120和第二电极层130中的一者为正电极，另一者为负电极。

作为其中的一种实施例，第一电极层120、第二电极层130和引流电极170的材质均为银单质。第一电极层120和第二电极层130为银单质，能够减小第一电极层120和第二电极层130与电阻层160之间的电阻；引流电极170的材质为银单质，提高引流电极170对电流的导向作用，从而使得发热体的温度场能够突破材料本身和导热的限制，利于获得目标的温度场。当电阻层160上设置引流电极170后，与引流电极170对应位置的电阻层160与引流电极170并联，如此，能够有效减小引流电极170与电阻层160重叠位置的电阻，按照焦耳定律可知，当电阻减小时，导体产生热量的效率也减小。由此，可以根据加热烟支的温度场需求，在电阻层160的不同位置设置引流电极170，以达到控制发热体的温度场的目的。

在其它的一些实施例中，第一电极层120和/或第二电极层130和/或引流电极170还可以是由其它导电性能好的材质制备而成，例如镍、金、铜等，在此不作限定。

本申请的一些实施例中，第一电极层120连接有第一引线151，第二电极层130连接有第二引线152。发热体通过第一引线151及第二引线152与供电组件电性连接，以形成导电回路。

本申请的一些实施例中，参见图1至图5，引流电极170的数量为一个，引流电极170沿管状基材110的周向延伸且在管状基材110周向不连续，或者，引流电极170沿管状基材110的轴向延伸。其中，管状基材110的轴向指的是图示中的X方向。

作为其中的一种实施例，引流电极170的数量为一个，引流电极170沿管状基材110的轴向延伸，且引流电极170在管状基材110的轴向不连续。

本申请的一些实施例中，参见图6至图9，引流电极170的数量至少为两个，各引流电极170沿管状基材110的轴向间隔设置且沿管状基材110的周向延伸。其中，每个引流电极170在管状基材110的周向方向上不连续。

实际应用中，引流电极170的数量可以根据获得目标温度场的实际需要设置为1个、2个、3个、4个等。

前述实施例中，引流电极170在管状基材110轴向方向的相对位置可以根据目标温度场的曲线变化进行设定；引流电极170在轴向方向(即图示中的X方向)的长度以及在管状基材110周向的长度也可以根据目标温度场的曲线变化进行设定。

本申请的一些实施例中，管状基材110为陶瓷基材或者设置有绝缘层的金属基材。当管状基材110为金属基材时，绝缘层位于电阻层160与金属基材之间。

本申请的一些实施例中，参见图2和图3、图7和图8，发热体还包括介质封装层140，介质封装层140设置于电阻层160远离管状基材110的一侧。介质封装层140的设置，可以起到保护电阻层160、第一电极层120、第二电极层130及引流电极170的作用。

本申请的一些实施例中，电阻层160和/或第一电极层120和/或第二电极层130和/或介质封装层140的厚度均大于10μm。实际应用中，电阻层160和/或第一电极层120和/或第二电极层130和/或介质封装层140任意一者的厚度可以根据实际需要设置为15μm、20μm、25μm或30μm等数值。

应当理解，电阻层160、第一电极层120、第二电极层130及介质封装层140中任意两者或多者的厚度可以相同，也可以不同。

本申请的一些实施例中，管状基材110的材质可以根据实际需求选择为氧化锆、氧化铝等材质。

本申请的一些实施例中，管状基材110的长度可以设置为14m、15mm、20mm、25mm、30mm等数值。

本申请的一些实施例中，电阻层160的厚度可以为15μm、20μm、25μm或30μm等数值。

本申请的一些实施例中，第一电极层120和/或第二电极层130的厚度可以设置为10μm、15μm、20μm等数值。进一步地，第一电极层120和/或第二电极层130的长度可以根据电阻层160的长度而定，如第一电极层120和/或第二电极层130的长度等于电阻层160的长度。进一步地，第一电极层和/或第二电极层的宽度可以根据需要及电阻层160的布置情况进行设置。示例性的，第一电极层120和第二电极层130设置于管状基材110的两端时，第一电极层120和第二电极层130沿X方向的长度即为其宽度，其宽度具体可以设置为1.5mm、2mm等数值。同理，第一电极层120和/或第二电极层130的长度可以根据需要及电阻层160的布置情况进行设置。

本申请的一些实施例中，引流电极170的厚度具体可以设置为10μm、15μm、20μm等数值。

本申请的一些实施例中，第一电极层120和第二电极层130分别位于管状基材110的两端时，引流电极170在管状基材110的周向上的长度可以是5mm。值得理解，引流电极170在管状基材110的周向上的长度还可以根据需要设置为其它数值。

本申请的一些实施例中，电阻层160在管状基材110周向不连续、且第一电极层120和第二电极层130分别设置在电阻层160在管状基材110周向方向的两端时，引流电极170沿管状基材110轴向方向的长度可以设置为5mm，也可以根据需要设置为其它数值。进一步地，引流电极170沿管基材110周向方向的长度可以设置为2mm，也可以根据需要设置为其它数值。

本申请的一些实施例中，介质封装层140的厚度具体可以设置为10μm、15μm、20μm等数值。本申请中，通过在电阻层160上设置引流电极170，并通过改变引流电极170在电阻层160的相对位置，或者，改变引流电极170的厚度、材质、横截面积大小、引流电极170的数量及多个引流电极170的分布情况，能够使发热体或的不同的温度场，如图10至图13所示。也就是说，本申请的发热体的温度场可控。如此，可以使本申请的发热体及HNB气雾产生装置发热体更好的加热烟支，以获得更佳的抽吸体验。

本申请的一些实施例中，可以通过如下方式制备如前所述的发热体：在管状基材110的内壁和/或外壁制作电阻层160；在电阻层160上间隔设置第一电极层120和第二电极层130；设置与电阻层160电性连接的引流电极170，其中，引流电极170至少部分与电阻层160重叠，且引流电极170与第一电极层120和第二电极层130均存在间隔。

应当指出，引流电极170与第一电极层120以及第二电极层130的设置顺序不分先后，可以根据实际工艺及结构对其工序进行适应性调整。例如，可以先在电阻层160上设置引流电极170，然后再在电阻层160上设置第一电极层120和第二电极层130。

在本申请的一些实施例中，电阻层160可以通过丝网印刷、喷涂、浸蘸、镀膜等工艺设置在管状基材110的内壁和/或外壁上。其中，电阻层160由电阻浆料制成。电阻浆料具体可以包括银粉、镍粉、铝粉、粘结相玻璃粉、氧化铝及有机成分。

在本申请的一些实施例中，第一电极层120、第二电极层130及引流电极170通过导电浆料高温烧结而成。示例性的，第一电极层120、第二电极层130及引流电极170的材质为银，第一电极层120、第二电极层及引流电极170通过银浆料高温烧结而成。

值得理解，第一电极层120、第二电极层130及引流电极170还可以是由其它具有良好导电性能的材质制成的部件，例如镍、金等；引流电极170的材质与第一电极层120以及第二电极层130的材质以及制作工艺可以相同，也可以不同。

本申请的一些实施例中，制备如前所述的发热体时，还包括：在管状基材110设置有电阻层160的一侧制作介质封装层140，利用介质封装层140对电阻层160、第一电极层120、第二电极层130及引流电极170进行封装。其中，介质封装层140对应第一电极层120和第二电极层130的位置进行开窗(即设置有缺口)，以方便在第一电极层120和第二电极层130上分别连接引线。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种发热体，其特征在于，包括管状基材、电阻层、第一电极层、第二电极层和引流电极，其中：

所述电阻层设置于所述管状基材的内壁和/或外壁；

所述第一电极层设置于所述电阻层的一端，所述第二电极层设置于所述电阻层的另一端；

所述引流电极与所述电阻层连接且与所述电阻层至少部分重叠，且所述引流电极与所述第一电极层和所述第二电极层均存在间隔。

2.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述电阻层由电阻浆料制成，所述电阻浆料包括银粉、镍粉、铝粉、粘结相玻璃粉、氧化铝及有机成分。

3.根据权利要求2所述的发热体，其特征在于，所述银粉的比表面积小于1m2/g。

4.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述第一电极层、所述第二电极层和所述引流电极三者中的至少一者的材质为银单质。

5.根据权利要求1至4任一项所述的发热体，其特征在于，所述引流电极的数量为一个；

所述引流电极沿所述管状基材的周向延伸且在所述管状基材周向不连续，或者，所述引流电极沿所述管状基材的轴向延伸。

6.根据权利要求1至4任一项所述的发热体，其特征在于，所述引流电极的数量至少为两个；

各所述引流电极沿所述管状基材的轴向间隔设置且沿所述管状基材的周向延伸，其中，每个所述引流电极在所述管状基材的周向方向上不连续。

7.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述管状基材为陶瓷基材或者设置有绝缘层的金属基材。

8.根据权利要求1或7所述的发热体，其特征在于，所述发热体还包括介质封装层，所述介质封装层设置于所述电阻层远离所述管状基材的一侧。

9.根据权利要求8所述的发热体，其特征在于，所述电阻层的厚度大于10μm，和/或所述第一电极层的厚度大于10μm，和/或所述第二电极层的厚度大于10μm，和/或所述介质封装层的厚度大于10μm。

10.一种加热不燃烧气雾产生装置，其特征在于，包括供电组件以及如权利要求1至9任一项所述的发热体，所述发热体与所述供电组件电性连接。