CN220831945U - 一种针式加热体及气溶胶产生装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种针式加热体及气溶胶产生装置，涉及气溶胶产生装置技术领域，其中，针式加热体包括：管状主体，包括管状基材、电阻发热层及导电层，管状基材具有沿轴向延伸的通孔，电阻发热层位于管状基材的其中一个侧面，导电层位于管状基材远离电阻发热层的一侧；绝缘封闭端，包括第一部分和第二部分，第一部分设置于管状基材的一端，第二部分的一端与第一部分固定连接，第二部分的另一端位于通孔内且第二部分的长度小于通孔长度。导电层能够协助管状基材将中间段的热量传导至两端，从而利于温度均匀分布；加热体的电阻发热层和导电层能够形成并行的导电回路，利于使加热体的热量分布得更加均匀。

Description

一种针式加热体及气溶胶产生装置

技术领域

本申请涉及气溶胶产生装置技术领域，特别涉及一种针式加热体及气溶胶产生装置。

背景技术

加热不燃烧(Heat Not Burning,HNB)型电子烟工作温度为300℃左右，可以有效避免普通卷烟点燃状况下产生的多种有害物质，具有无焦油、无烟灰，无明火等优点。

加热不燃烧电子烟核心部件为电池、主板、加热体等三大部件。其中，针式加热体具有片式加热体的好口感，还具有周向加热体的烟支易提取方式，具有较好的应用潜力。现有的针式加热体是通过厚膜印刷或者LTCC(低温工烧陶瓷技术)制备的含至少一条发热轨迹加热部件，存在温场分布不均匀，加热效果欠佳。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种针式加热体，能够提高针式加热体温场分布的均匀性。

本申请还提出一种具有上述针式加热体的气溶胶产生装置。

根据本申请一方面实施例的针式加热体，包括：管状主体，包括管状基材、电阻发热层及导电层，所述管状基材形成有沿轴向延伸的通孔，所述电阻发热层位于所述管状基材的其中一个侧面，所述导电层位于所述管状基材远离所述电阻发热层的一侧；绝缘封闭端，包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置于所述管状基材的一端，所述第二部分的一端与所述第一部分固定连接，所述第二部分的另一端位于所述通孔内且所述第二部分的长度小于所述通孔长度；其中，所述电阻发热层靠近所述第一部分的一端与所述导电层靠近所述第一部分的一端电连接。

进一步地，所述导电层的材料为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯其中的任意一种。

进一步地，所述导电层的材质为单质，所述导电层的材质为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯的其中一种。

进一步地，所述导电层的厚度大于或等于0.5μm。

进一步地，所述管状主体是由平面的层状结构卷绕并烧结成型的致密结构。

进一步地，所述层状结构包括第一平面基材，所述第一平面基材为生瓷带。

进一步地，所述生瓷带包括氧化铝生瓷带或氧化锆生瓷带。

进一步地，所述第一平面基材的厚度为0.01～1mm。

进一步地，所述导电层远离所述管状基材的一侧还设置有第二管状基材层，所述第二管状基材层沿所述管状基材轴向方向的长度小于所述管状基材的长度，以使所述导电层露出电极连接位。

进一步地，所述电阻发热层的材质为单质且所述单质为Pt、Au、Ag、W、Ta、Fe、Ni、Cr、Ti、Al、C的其中一种，或所述电阻发热层是包含Pt、Au、Ag、W、Ta、Fe、Ni、Cr、Ti、Al、C其中一种单质的电阻浆料。

进一步地，所述导电层的材质包括Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯。

进一步地，所述导电层的厚度大于或等于0.5μm。

进一步地，所述绝缘封闭端的材质为绝缘材质，且所述第一部分和所述第二部分为一体成型。

进一步地，所述第二部分的横截面尺寸与所述通孔匹配。

进一步地，所述绝缘封闭端为尖端，沿远离所述管状基材方向，所述封闭端的横截面面积逐渐减小。

根据本申请另一方面实施例的气溶胶产生装置，包括如前所述的针式加热体。

根据本申请实施例的针式加热体和气溶胶产生装置，至少具有如下有益效果：电阻发热层在靠近绝缘封闭端的一端与导电层电连接，第二部分的长度小于通孔的长度，能够使电阻发热层或导电层露出部分位置作为电极连接位，以用于与外部电源电连接，从而形成导电回路。管状基材的一侧覆盖有电阻发热层，另一侧覆盖有导电层，而导电层能够协助管状基材将中间段的热量传导至两端，从而利于温度均匀分布；同时，电阻发热层及导电层分别设置于管状基材的外壁和内壁，由于管状基材的外壁和内壁并行，因此，加热体的电阻发热层和导电层能够形成并行的导电回路，利于使加热体的热量分布得更加均匀；此外，导电层的一端与电阻发热层的一端电连接，使得导电层能够作为一个电极，实现了电极单面分布，能够减少导电层与电阻发热层连接一端的降温，从而利于加热体在导电层与电阻发热层连接一端的温度均匀分布，进而利于加热体一侧的温度均匀分布。

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针式加热体的其中一种结构组装示意图；

图2为图1的针式加热体的横截面示意图；

图3为本申请一方面实施例的针式加热体的其中一种结构示意图；

图4为图3中针式加热体的横截面示意图。

附图标记：

101、第一平面基材；102、电阻发热膜；103、导电膜；104、第二平面基材；

110、管状基材；111、通孔；120、电阻发热层；130、导电层；140、第二管状基材层；150、电连接部；

200、绝缘封闭端；210、第一部分；220、第二部分；

300、连接部件。

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。

本申请公开了一种针式加热体及一种气溶胶产生装置。

参见图1至图4所示，本申请一方面实施例公开的针式加热体包括管状主体及绝缘封闭端200。具体的，管状主体包括管状基材110、电阻发热层120及导电层130，管状基材110形成有沿轴向延伸的通孔111，电阻发热层120位于管状基材110的其中一个侧面，导电层130位于管状基材110远离电阻发热层120的一侧；绝缘封闭端200包括第一部分210和第二部分220，第一部分210设置于管状基材110的一端，第二部分220的一端与第一部分210固定连接，第二部分220的另一端位于通孔111内且第二部分220的长度小于通孔111长度，以使电阻发热层120或导电层130至少部分露出，露出的位置能够作为电极连接位，以用于与外部电源电连接。其中，电阻发热层120靠近第一部分210的一端与导电层130靠近第一部分210的一端电连接。该针式加热体还包括连接部件300，该连接部件300用于连接绝缘封闭端200和管状基材110，以使之连接为整体结构。

应当理解，管状主体还包括电连接部150，该电连接部150沿管状基材110的厚度方向延伸，以将电阻发热层120和导电层130电连接。

电阻发热层120在靠近绝缘封闭端200的一端与导电层130电连接，第二部分220的长度小于通孔111的长度，能够使电阻发热层120或导电层130露出部分位置作为电极连接位，以用于与外部电源电连接，从而形成导电回路。

本申请的针式加热体中，管状基材110的一侧覆盖有电阻发热层120，另一侧覆盖有导电层130，而导电层130能够协助管状基材110将中间段的热量传导至两端，从而利于温度均匀分布；同时，电阻发热层120及导电层130分别设置于管状基材110的外壁和内壁，由于管状基材110的外壁和内壁并行，因此，加热体的电阻发热层120和导电层130能够形成并行的导电回路，利于使加热体的热量分布得更加均匀；此外，导电层130的一端与电阻发热层120的一端电连接，使得导电层130能够作为一个电极，实现了电极单面分布，能够避免现有技术中切缝形成导电回路导致发热体强度太低的问题，或者避免在管状基材两端均连接电极引线或电极导致两端温度过低的情况，从而利于加热体在在轴向方向上的温度均匀分布。

在本申请的一些实施例中，管状主体是由平面的层状结构卷绕并烧结成型的中空致密结构。

作为其中的一种实施方式，层状结构包括第一平面基材101，第一平面基材101为生瓷带。应当理解，第一平面基材101经卷绕和烧结处理后，形成管状基材110。进一步地，生瓷带包括氧化铝生瓷带或氧化锆生瓷带。

进一步地，第一平面基材101的厚度为0.01～1mm。

制造时，在一个平面基材，即第一平面基材101的其中一个侧面印刷电阻发热膜102在另一个侧面印刷导电膜103，以得到层状结构；在层状结构的一端涂敷导电材料，如导电浆料、导电胶等，然后将层状结构卷绕在第二部分220的外周，并使层状结构涂有导电材料的一端与第一部分210的底部接触，然后将卷绕好的层状结构和绝缘封闭端200整体烧结成型。烧结得到的器件中，第一平面基材101成为管状基材110，电阻发热膜102成为电阻发热层120，导电膜103成为导电层130。

在本申请的一些实施例中，如图1和图2所示，导电层130远离管状基材110的一侧还设置有第二管状基材层140，第二管状基材层140沿管状基材110轴向方向的长度小于管状基材110的长度，以使导电层130露出电极连接位。第二管状基材140是生瓷带，还可以将层状结构卷绕成中空的管状结构，然后整体烧结成型成致密的中空管状结构，然后与绝缘封闭端进行组装。

应当指出，前述中“致密”的含义是:孔隙率小于1％；其中，孔隙率为：管状基材110的截面放大200倍～500倍后用像素统计软件(如matlab)测量得到的孔隙面积占横截面积的比例。

在本申请的一些实施例中，电阻发热层120的材质为单质，该单质可以是Pt、Au、Ag、W、Ta、Fe、Ni、Cr、Ti、Al或C的其中一种；或，电阻发热层120是由含Pt、Au、Ag、W、Ta、Fe、Ni、Cr、Ti、Al或C其中一种单质的电阻浆料制备而成。

在本申请的一些实施例中，导电层130的材质包括Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯。应当理解，导电层130可以是前述材料的单质制备而成，也可以是由包含前述材料的浆料制备而成。

作为其中的一种实施方式，导电层130的材质为单质，导电层130为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯单质的其中一种。将导电层130的材质选择为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯单质的其中一种，能够进一步提高导电层130的导电效果和导热效果，利于进一步提升加热体的温度均匀性。

进一步地，导电层130的厚度大于或等于0.5μm，以提高电阻发热层120的导热能力，使得电阻发热层120的热量快速传导，利于使加热体的温度均匀分布。

在本申请的一些实施例中，绝缘封闭端200的材质为绝缘材质，且第一部分210和第二部分220为一体成型。也就是说，第一部分210和第二部分220的材质均为绝缘材质，第一部分210和第二部分220为一个整体结构，利于提高绝缘封闭端200的结构强度，进而提高针式加热体的结构强度。

在本申请的一些实施例中，第二部分220的横截面尺寸与通孔111的尺寸匹配。也就是说，绝缘封闭端200的第二部分220与管状基材110的通孔111恰好配合，由此，可以进一步增强针式加热体的强度。

在本申请的一些实施例中，绝缘封闭端200为尖端，沿远离管状基材110方向，封闭端的横截面面积逐渐减小。由此，能够方便针式加热体插入气溶胶进而形成基质。

下面以具体的实施例详细描述本申请的针式加热体，应当理解，下述实施例仅为示例性描述，不应理解为对本申请的限制。

如1和图2所示，第一平面基材101为氧化锆生瓷带，厚度为0.1mm，在该第一平面基材101的一侧整面印刷厚度为100μm的Pt厚膜浆料作为电阻发热层120，再取另一个平面基材，即第二平面基材104，印刷0.5μm的Ni厚膜作为导电层130，将两个膜同向放置，压合，其中一端采用浸渍导电胶并缠绕在绝缘封闭端200上，绝缘封闭端200采用氧化铝生料，整体烧结，形成器件，该器件的外径为2.2mm；然后在导电层130和电阻发热层120的最下端分别焊接引线，接通电源。第二平面基材104具体选择为生瓷带，烧结后形成第二管状基材层140。电子烟常规工作状态时，针式加热体沿管状基材110轴向方向的中部的温度为300℃时，针式加热体靠近绝缘封闭端200的一端温度为280℃，加热体远离绝缘封闭端200一端的温度为100℃，针式加热体在X方向温度为280℃～300℃的长度大于总长度的81％。由此可知，该针式加热体的温度在X向上均匀分布，且加热体远离引线的一端的温度与加热体中部温差较小，也就是说，本实施例的针式加热体能够使烟支受热更加充分，利于提升口感，也能够使雾化更加充分。

如图3和图4所示，绝缘封闭端200的第二部分220外侧依次层叠设置导电层130、管状基材110和电阻发热层120，其中，导电层130和电阻发热层120靠近绝缘封闭端200的第一部分210的一侧设置有电连接部150，电阻发热层120和导电层130通过该点连接部150实现电连接。图示中，绝缘封闭端200的第二部分220的长度小于导电层130沿X方向的长度，能够使得导电层130远离第一部分210的一侧至少部分露出，以方便导电层130与电源电连接。

应当指出，图1和图3中，X方向即为管状基材110的纵轴向方向或长度方向。

本申请另一方面实施例公开了一种气溶胶产生装置，具有如前所述的针式加热体，还包括电源及壳体，前述针式加热体设置于壳体内，电源与加热体的导电层130及电阻发热层120的电极连接位电连接，以使针式加热体形成导电回路，从而将烟支等物质进行加热并产生烟雾。应当理解，本申请的气溶胶产生装置具有前述针式加热体的所有技术效果，在此不再赘述。

参见图1和图3所示，制备该针式加热体时，包括如下步骤：

制造绝缘封闭端200，该绝缘封闭端200包括第一部分210和第二部分220，第二部分220的一端与第一部分210连接。具体的，绝缘封闭端200的材质为绝缘材质。进一步地，绝缘封闭端200的第一部分210和第二部分220一体成型，以保证绝缘封闭端200的结构强度。

在第一平面基材101的其中一个侧面印刷电阻发热层120，在另一平面基材，即第二平面基材104的其中一个侧面印刷导电层130，使前述两个平面基材层叠设置，同时避免电阻发热层120与导电层130直接贴合，然后将两块平面基材压合在一起，得到层状结构；或，在平面基材的其中一个侧面印刷电阻发热层120，在平面基材的另一个侧面印刷导电层130，以得到层状结构。

具体到本实施例中，第一平面基材101为生瓷带，具体选择为氧化铝带或氧化锆生瓷带，在未烧结处理前，第一平面基材101具有柔性，能够卷绕成管状。进一步地，第一平面基材101的厚度为0.01～1mm。导电层130的材料可以为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯等。导电层130与第一平面基材101之间可以包含或不包含粘接剂。进一步地，导电层130的厚度大于或等于0.5μm。应当理解，第一平面基材101及第二基材具有柔性，电阻发热层120及导电层130的厚度均较小，在未经烧结处理前，层状结构可以卷绕，以使层状结构卷绕成管状主体的形状。

在层状结构的一端涂敷导电材料，然后将层状结构卷绕在第二部分220的外周，并使层状结构涂有导电材料的一端与第一部分210的底部接触，然后将卷绕好的层状结构和绝缘封闭端200整体烧结成型。具体的，烧结得到的器件中，第一平面基材101形成管状基材110，管状基材110具有通孔111，该通孔111的横截面尺寸与绝缘封闭端200的第一部分210匹配。

前述实施例中，管状主体和绝缘封闭端200整体烧结成型，利于减小管状主体与绝缘封闭端200之间的间隙，使得针式加热体的结构更加紧凑，也减小了管状主体与绝缘封闭端200脱离的概率。

在另外一些实施例中，管状主体和绝缘封闭端200还可以是单独制造的器件，然后制造好的管状主体和绝缘封闭端200再组装形成针式发热体。

本申请的针式加热体，能够简化针式加热体的制造工艺，同时利于节约成本。

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 (14)

1.一种针式加热体，其特征在于，包括：

管状主体，包括管状基材、电阻发热层及导电层，所述管状基材形成有沿轴向延伸的通孔，所述电阻发热层位于所述管状基材的其中一个侧面，所述导电层位于所述管状基材远离所述电阻发热层的一侧；

绝缘封闭端，包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置于所述管状基材的一端，所述第二部分的一端与所述第一部分固定连接，所述第二部分的另一端位于所述通孔内且所述第二部分的长度小于所述通孔长度；

其中，所述电阻发热层靠近所述第一部分的一端与所述导电层靠近所述第一部分的一端电连接。

2.根据权利要求1所述的针式加热体，其特征在于，所述导电层的材料为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯其中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的针式加热体，其特征在于，所述导电层的材质为单质，所述导电层的材质为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯的其中一种。

4.根据权利要求1至3任一项所述的针式加热体，其特征在于，所述导电层的厚度大于或等于0.5μm。

5.根据权利要求1所述的针式加热体，其特征在于，所述管状主体是由平面的层状结构卷绕并烧结成型的致密结构。

6.根据权利要求5所述的针式加热体，其特征在于，所述层状结构包括第一平面基材，所述第一平面基材为生瓷带。

7.根据权利要求6所述的针式加热体，其特征在于，所述生瓷带包括氧化铝生瓷带或氧化锆生瓷带。

8.根据权利要求6所述的针式加热体，其特征在于，所述第一平面基材的厚度为0.01~1mm。

9.根据权利要求1所述的针式加热体，其特征在于，所述导电层远离所述管状基材的一侧还设置第二管状基材层，所述第二管状基材层沿所述管状基材轴向方向的长度小于所述管状基材的长度，以使所述导电层露出电极连接位。

10.根据权利要求1所述的针式加热体，其特征在于，所述电阻发热层的材质为单质且所述单质为Pt、Au、Ag、W、Ta、Fe、Ni、Cr、Ti或Al的其中一种。

11.根据权利要求1所述的针式加热体，其特征在于，所述绝缘封闭端的材质为绝缘材质，且所述第一部分和所述第二部分为一体成型。

12.根据权利要求1所述的针式加热体，其特征在于，所述第二部分的横截面尺寸与所述通孔匹配。

13.根据权利要求1、11或12任一项所述的针式加热体，其特征在于，所述绝缘封闭端为尖端，沿远离所述管状基材方向，所述封闭端的横截面面积逐渐减小。

14.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括如权利要求1至13任一项所述的针式加热体。