TW202119862A - 加熱單元 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種加熱單元，係具備可供香味源插入之筒體及發熱性片料。前述發熱性片料係具備：加熱層，係具有發熱電阻體；隔熱層，係具有隔熱材；以及連接層，係從前述加熱層的表面跨及至隔熱層的表面地配置，且沿長邊方向連接該加熱層與該隔熱層。前述發熱性片料係以前述連接層作為內側而在前述筒體之外周面捲繞一圈以上。前述隔熱層之至少一部係配置在前述加熱層之半徑方向外側。

Description

加熱單元

本發明係關於一種加熱單元。

非燃燒加熱型香味吸嚐系統係加熱非燃燒加熱型香味吸嚐器具來使用，此非燃燒加熱型香味吸嚐系統中之加熱單元係使用隔熱材以使加熱器之熱不會傳播至系統外部。就隔熱材而言，已知有氣凝膠(例如專利文獻1)。

(先前技術文獻)

(專利文獻)

專利文獻1：美國專利申請案2016/0262459說明書

然而，即便使用隔熱材，來自隔熱材端部之熱亦會經由其他途徑而傳播至外部，因此隔熱效率未必充分。並且，為了抑制熱經由其他途徑的傳播，必須精確地進行加熱單元中之加熱器及隔熱材之定位，但精確的定位困難。鑑於此情事，本發明之課題係在於提供一種隔熱效率佳之非燃燒加熱型香味吸嚐系 統用的加熱單元。

發明人發現特定之發熱性片料可解決前述課題。亦即，前述課題係藉由以下之本發明而解決。

(1)一種加熱單元，係具備可供香味源插入之筒體、及發熱性片料，前述發熱性片料係具備：

加熱層，係具有發熱電阻體；

隔熱層，係具有隔熱材；以及

連接層，係從前述加熱層的表面跨及至隔熱層的表面地配置，且沿長邊方向連接該加熱層與該隔熱層；

前述發熱性片料係以前述連接層作為內側而在前述筒體之外周面捲繞一圈以上；

前述隔熱層之至少一部係配置在前述加熱層之半徑方向外側。

(2)如上述(1)所述之加熱單元中，前述加熱層係配置在前述筒體之全外周面的半徑方向外側。

(3)如上述(1)或(2)所述之加熱單元中，前述加熱層係具有：具有發熱電阻體之層，及配置在該具有發熱電阻體之層之至少單面上的保護層。

(4)如上述(1)至(3)所述之加熱單元中，前述連接層係具有接著層。

(5)如(3)或(4)所述之加熱單元中，前述加熱層係具有：具有發熱電阻體之層，及配置在該具有發熱電阻體之層之兩面上的保護層；

存在於前述連接層側之保護層係配置在前述具有發熱電阻體之層的整面上。

(6)如(3)或(4)所述之加熱單元中，前述加熱層係具有：具有發熱電阻體之層；以及配置在與該具有發熱電阻體之層之前述連接層側相反之面上的保護層；

前述連接層係從前述具有發熱電阻體之層的全表面跨及至前述隔熱層之全表面或局部表面地存在。

(7)如上述(6)所述之加熱單元中，前述連接層係具有接著層及用以保護配置在該接著層上之前述發熱電阻體的保護層；

該保護層與前述具有發熱電阻體之層係相接觸。

(8)一種加熱單元的製造方法，係製造上述(1)至(7)中任一項所述之加熱單元，該製造方法係具備：

準備可供香味源插入之筒體之步驟；

準備發熱性片料之步驟，該發熱性片料係具備：加熱層，係具有發熱電阻體；隔熱層，係具有隔熱材；及連接層，係從前述加熱層的表面跨及至隔熱層的表面地配置，且沿長邊方向連接該加熱層與該隔熱層；以及

將前述發熱性片料以前述連接層作為內側而在前述筒體之外周面捲繞一圈以上之步驟。

(9)一種香味源加熱用之發熱性片料，係具備：加熱層，係具有發熱電阻體；隔熱層，係具有隔熱材；以及

連接層，係從前述加熱層的表面跨及至隔熱層的表面地配置，且沿長邊方向連接該加熱層與該隔熱層；

(10)一種發熱性片料的製造方法，係製造前述(9)所述之發熱性片料，該製造方法係具備：

準備加熱層之步驟，該加熱層係具有：具有發熱電阻體之層，及在該具有發 熱電阻體之層之兩面上之保護層；

準備前述隔熱層之步驟；以及

從前述保護層的表面跨及至前述隔熱層的表面地配置前述連接層，而連接前述加熱層與前述隔熱層之步驟。

(11)一種發熱性片料的製造方法，係製造前述(9)所述之發熱性片料，該製造方法係具備：

準備加熱層之步驟，該加熱層係具有：具有發熱電阻體之層，及在該具有發熱電阻體之層之單面上之保護層；

準備前述隔熱層之步驟；以及

從前述具有發熱電阻體之層的表面跨及至前述隔熱層的表面地配置前述連接層，而連接前述加熱層與前述隔熱層之步驟。

藉由本發明，可提供一種隔熱效率佳之非燃燒加熱型香味吸嚐系統用的加熱單元。

1:加熱單元

3:發熱性片料

5:筒體

31:連接層

33:加熱層

35:隔熱層

37、37a、37b:保護層

39:接著層

330:具有發熱電阻體之層

L:發熱性片料之長度

Lh:加熱層之長度

第1圖係顯示本發明之加熱單元之概念的立體圖

第2圖係顯示本發明之加熱單元之概念的剖面圖。

第3圖係顯示本發明之發熱性片料之一態樣的圖。

第4圖係顯示本發明之發熱性片料之一態樣的圖。

第5圖係顯示本發明之發熱性片料之一態樣的圖。

第6圖係顯示本發明之發熱性片料之一態樣的圖。

1.加熱單元

本發明之加熱單元係具備筒體及捲繞在該筒體之外周面的發熱性片料。第1圖及第2圖係顯示本發明之加熱單元之概念的立體圖及剖視圖。圖中，1係加熱單元、3係發熱性片料、31係連接層、33係具有發熱電阻體之加熱層(以下簡亦簡稱為「加熱層」)、35係具有隔熱材之隔熱層(以下亦簡稱為「隔熱層」)、5為筒體。此等之圖中，為了容易理解而將發熱性片料3之厚度圖示成比筒體5之壁厚更大，但實際上兩者的厚度之關係係如後所述。並且，此等圖中，發熱性片料3係稀疏地捲繞，但實際上發熱性片料3係在積層方向彼此密接。

發熱性片料3係以連接層31作為內側在筒體5之外周面捲繞一圈以上。隔熱層35之至少一部分係配置在加熱層33之半徑方向外側。藉由此種構造，可提升隔熱效果。因此，隔熱層35較佳為配置在前述加熱層33之半徑方向外側整面。半徑方向外側係指從筒體5之中心軸朝向周面垂直地延伸之方向。如後所述，筒體5之剖面亦可為圓形以外者，但此情形下，本發明亦適當地將筒體5之中心軸朝向周面垂直地延伸之方向稱為半徑方向外側。

由於發熱性片料3係在筒體5之外周面捲繞一圈以上，故發熱性片料3之長度係筒體5之外周長度的一倍以上。為了提升加熱效率，較佳為加熱層33存在於筒體5之全外周面的半徑方向外側。亦即，加熱層33之長度較佳為筒體5之外周長度的一倍以上。然而，若考慮到加熱效率與隔熱效率之平衡，加熱層33之長度較佳為筒體5之外周長度的二倍以下。再者，隔熱層35較佳為配 置在加熱層33之半徑方向外側，隔熱層35更佳為配置成覆蓋加熱層33之整面。因此，隔熱層35之長度較佳為筒體5之外周長度的一倍以上。然而，若考慮到製造效率等，隔熱層35之長度較佳為筒體5之外周長度的二倍以下。由以上得知，發熱性片料3之長度的下限可為前述外周長度之二倍以上或三倍以上，其上限可為前述外周長度之五倍以下、四倍以下、或2.5倍以下。

發熱性片料3之厚度較佳為0.1至0.3mm，更佳為0.12至0.20mm。發熱性片料3係包含厚度並非均等之情形，因此發熱性片料3之厚度係定義為該片料之最大的厚度。有關各層之厚度係容後敘述。

為了提升隔熱性，加熱層33與隔熱層35之寬度較佳為相同或是隔熱層35之寬度較大。同樣地，連接層31之寬度較佳為與加熱層33之寬度相同或是比其加熱層33之寬度更大。因此，發熱性片料3之寬度係定義為各層中最大之寬度。發熱性片料3之寬度較佳為與筒體5之長度相同。一態樣中，筒體5之外徑係3至10mm，長度係10至50mm左右，因此，發熱性片料3之尺寸係長度為40至200mm，寬度為10至50mm左右。以下，針對各構件加以說明。

(1)發熱性片料

發熱性片料3係將香味源加熱至50至400℃。第3圖係顯示發熱性片料之概要。連接層31係從加熱層33表面起跨及至隔熱層35表面而配置，且在長邊方向連接兩者。圖中，加熱層33與隔熱層35係在長邊方向接觸，但兩者亦可相隔離地配置。

1)加熱層

如後所述，一態樣中，加熱層33係具備：具有發熱電阻體之層330、及配置在該層之至少單面上的保護層37(參照例如第4圖)。發熱電阻體係指藉由通 電而發熱之金屬等材料，可使用例如W、Cu等。具有發熱電阻體之層係指在耐熱性高之基材上形成有發熱電阻體圖案之層，或是發熱電阻體圖案本身之層。圖案形狀可為公知之形狀。此時，發熱電阻體圖案之厚度可為10至30μm左右。就耐熱性高之基材而言，可列舉工程塑料、熱固性樹脂、或陶瓷等。耐熱性高之基材的厚度未有限制，但可為10至100μm左右。

保護層37係指用以抑制發熱電阻體之腐蝕、損傷所造成之劣化的層，可使用例如聚酯、聚醯亞胺等工程塑料。保護層之厚度未有限制，但可為10至100μm左右。

2)隔熱層

隔熱層35係指具有低熱傳導性之層，一態樣中，指熱傳導性比筒體5更低之層。筒體5與隔熱層35之熱傳導率的差較佳為13W/m/K以上。隔熱層35可使用公知者，例如包含氣凝膠之片狀材料。就包含氣凝膠之片狀材料而言，可列舉例如將含有氣凝膠之紙漿抄紙而得之氣凝膠含有紙、將含有氣凝膠之聚合物溶液塑模而得之氣凝膠含有聚合物片等。隔熱層之厚度未有限制，但可為10至1000μm左右。

3)連接層

連接層31係連接加熱層33與隔熱層35。連接層31可從加熱層33表面之一部分或全部跨及至隔熱層35表面之一部分或全部而配置。連接層31係直接與筒體5相接，如後所述，筒體5較佳為由金屬所構成。因此，連接層31為絕緣性時，因可避免發熱電阻體與筒體5短路而較佳。另外，連接層31過厚時，對於筒體5之傳熱性會降低。由此等之觀點來看，連接層31之厚度較佳為1至20μm左右。

連接層31亦可包含複數個副層。就副層而言，可列舉接著層。若連接層31具有接著層，由於可容易將發熱性片料3固定在筒體5而較佳。就接著層而言，可列舉環氧系接著劑、丙烯系接著劑、或矽酮系接著劑等公知之接著劑所構成之層，或是將接著劑塗布或含浸於紙、不織布等所成之層。再者，連接層31亦可包含保護層37作為副層。

發熱性片料3中，加熱層33及隔熱層35可分別存在有複數個，但考慮到製造效率等，較佳為存在有一對之兩者。

4)具體的實施態樣

以下，針對發熱性片料3之具體的實施態樣，參照圖式進行說明。

A)具有發熱電阻體之層的兩面具備保護層之態樣

第4圖係顯示具有發熱電阻體之層330的兩面具備保護層37之態樣。存在於連接層31側之保護層37b，由防止腐蝕及防止短路之觀點來看，係配置在具有發熱電阻體之層330的整面上。如第4圖(3)所示，本態樣中，具有發熱電阻體之層330較佳為發熱電阻體圖案。另外，第4圖(1)係顯示連接層31從加熱層33全表面跨及至隔熱層35全表面而配置之態樣，但如第4圖(2)所示，連接層31亦可從加熱層33表面的一部分跨及至隔熱層35表面之一部分而配置。此態樣中，發熱性片料3之長度L係定義為從存在於一方之最前端之層的外端面至另一方之最前端之層之外端面之間的長度。加熱層33之長度Lh較佳為與筒體5之外周長度大致相同(約一倍的長度)。其他態樣中此亦相同。

本態樣之發熱性片料例如能夠以具備以下步驟的方法來製造。

準備具有發熱電阻體之層330、以及在該層之兩面上具有保護層37之加熱層33之步驟A1；準備隔熱層35之步驟A2：以及從保護層37b表面跨及至隔熱 層35表面地配置連接層31以連接兩者之步驟A3。

步驟A1中，例如可在保護層37b之表面形成發熱電阻體圖案，並且在該圖案上積層保護層37a而製造加熱層33(參照第4圖(3))。具體而言，可對保護層37b之表面進行鍍覆，接著進行蝕刻，而形成所希望之形狀的發熱電阻體圖案。

步驟A2中，例如可將含有氣凝膠之紙漿抄紙而製造氣凝膠含有紙，以此作為隔熱層35。步驟A3中，以保護層37b接觸於連接層31之方式將加熱層33積層在連接層31之上，且將隔熱層35以相鄰或接近於加熱層33之方式積層在連接層31之上，而製造發熱性片料3。

B)具有發熱電阻體之層之連接層側的相反之面上具備保護層之態樣

第5圖係顯示具有發熱電阻體之層330之連接層31側的相反之面上具備保護層37之態樣。此態樣中，連接層31係發揮保護具有發熱電阻體之層330之一面的作用。因此，具有發熱電阻體之層330為發熱電阻體圖案本身時，連接層31係從具有發熱電阻體之層330的全表面跨及至隔熱層35之全表面或一部分表面地配置。另外，具有發熱電阻體之層330係在耐熱性高之基材上形成發熱電阻體圖案之層，且該發熱電阻體圖案與保護層37接觸時，為了確實地保護具有發熱電阻體之層330，連接層31係從具有發熱電阻體之層330的全表面跨及至隔熱層35之全表面或一部分表面地配置。

本態樣之發熱性片料例如能夠以具備以下步驟的方法來製造。

準備具有發熱電阻體之層330、以及在該層之單面上具有保護層37之加熱層33之步驟B1；準備隔熱層35之步驟B2；以及從具有發熱電阻體之層330的 表面跨及至隔熱層35表面地配置連接層31以連接兩者之步驟B3。

步驟B1及B2係可與步驟A1及A2同樣地實施。步驟B3中，以具有發熱電阻體之層330接觸於連接層31之方式將加熱層33積層在連接層31之上，且將隔熱層35以相鄰或接近於加熱層33之方式積層在連接層31之上，而製造發熱性片料3。

C)連接層具備保護層之態樣

第6圖係顯示連接層31具備接著層39與保護層37之態樣。此態樣中，連接層31之保護層37與具有發熱電阻體之層330係相接觸。連接層31係從具有發熱電阻體之層330的全表面跨及至隔熱層35之全表面或一部分表面地配置。

本態樣之發熱性片料係可在步驟B3中，利用具有接著層之連接層31，以保護層37接觸於具有發熱電阻體之層330之方式將加熱層33積層在該連接層31之上而製造。

(2)筒體

本發明之加熱單元係具備可供香味源插入之筒體5。筒體5之剖面形狀未有限制，可為圓形、橢圓形、矩形、多角形、圓角矩形、圓角多角形等公知之形狀。筒體5係為了可供香味源插入而為中空，至少一方之端部係呈開放。筒體5之熱傳導率較佳為10至20W/m/K，更佳為14至16W/m/K。由此觀點來看，筒體5之材質較佳為金屬，更佳為不銹鋼。筒體5之長度及外徑係如前所述，其壁厚較佳為0.05至0.3mm。筒體5中可插入香味源本身，亦可插入香味源及用以保持香味源之具備殼體之香味吸嚐物品之香味源部分。

(3)香味吸嚐物品

香味吸嚐物品係包含香味源。香味源較佳為煙草原料。一態樣中，香味源係 具備煙草充填材以及將其周圍捲裝之包材的煙桿。煙草充填材係未有限制，例如可使用煙草絲、煙草片等。具體而言，可將乾燥之煙草葉裁切成之煙草絲填充於包材內。另外，亦可將乾燥之煙草葉粉碎而均勻化者進行片材加工，並將其裁切者填充於包材內。亦可不將該片材裁刻而施以皺褶加工、折疊、或形成為旋渦狀而填充於包材內。亦可將該片材裁切成帶狀並將其於包材內，以同心圓狀或帶狀之長邊方向與煙桿之長邊方向平行之方式進行填充。煙草葉可使用各式各樣者，例如可使用黃色種、柏利種、東方種、在來種、其他黃葉系品種、黃花系品種、及該等之混合物。香味吸嚐物品亦可具備用以保持香味源之殼體。可使用支持構件、冷卻構件、過濾構件等公知者作為該殼體。

藉由對本發明之香味吸嚐物品的香味源進行加熱，可使香味或霧氣產生。因此，香味源亦可伴隨加熱產生蒸氣。為了促進霧氣之產生，較佳為包含甘油、丙二醇、1,3-丁二醇等多元醇等的霧氣源。霧氣源之添加量可為公知之量。煙桿之長度未有限制，但較佳為15至25mm。其直徑亦未有限制，但較佳為6至8mm。

2.加熱單元之製造方法

本發明之加熱單元較佳為以具備下述步驟之方法進行製造：準備筒體5之步驟；準備發熱性片料3之步驟；及在前述筒體5之周面將前述發熱性片料3捲繞一圈以上之步驟。

筒體5及發熱性片料3可如前所述地製造。將發熱性片料3捲繞在筒體5之步驟中，較佳為利用具有接著層之連接層31，利用其接著性來固定捲繞後之發熱性片料3。連接層31未具有接著層時，為了固定捲繞後之發熱性片料3，亦可使用罩蓋等固定具。

3.香味吸嚐物品之加熱裝置

本發明之加熱單元可使用作為香味吸嚐物品之加熱裝置。此時，本發明之加熱單元係連接在電源。該加熱裝置之加熱單元以外的單元可如公知地構成。並且，亦可將該加熱裝置與香味吸嚐物品之組合稱為香味吸嚐系統。

1:加熱單元

3:發熱性片料

5:筒體

31:連接層

33:加熱層

35:隔熱層

Claims (11)

1. 一種加熱單元，係具備可供香味源插入之筒體及發熱性片料，

   前述發熱性片料係具備：

   加熱層，係具有發熱電阻體；

   隔熱層，係具有隔熱材；以及

   連接層，係從前述加熱層的表面跨及至前述隔熱層的表面地配置，且沿長邊方向連接該加熱層與該隔熱層；

   前述發熱性片料係以前述連接層作為內側而在前述筒體之外周面捲繞一圈以上；

   前述隔熱層之至少一部係配置在前述加熱層之半徑方向外側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之加熱單元，其中，前述加熱層係配置在前述筒體之全外周面的半徑方向外側。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之加熱單元，其中，前述加熱層係具有：具有發熱電阻體之層，及配置在該具有發熱電阻體之層之至少單面上的保護層。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之加熱單元，其中，前述連接層係具有接著層。
5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之加熱單元，其中，前述加熱層係具有：具有發熱電阻體之層，及配置在該具有發熱電阻體之層之兩面上的保護層；

   存在於前述連接層側之保護層係配置在前述具有發熱電阻體之層的整面上。
6. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之加熱單元，其中，前述加熱層係具有：具有發熱電阻體之層，以及配置在與該具有發熱電阻體之層之前述連接層側相反之面上的保護層；

   前述連接層係從前述具有發熱電阻體之層的全表面跨及至前述隔熱層之全表面或局部表面地存在。
7. 如申請專利範圍第6項所述之加熱單元，其中，前述連接層係具有接著層及用以保護配置在該接著層上之前述發熱電阻體的保護層；

   該保護層與前述具有發熱電阻體之層係相接觸。
8. 一種加熱單元的製造方法，係製造申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之加熱單元，該製造方法係具備：

   準備可供香味源插入之筒體之步驟；

   準備發熱性片料之步驟，該發熱性片料係具備：加熱層，係具有發熱電阻體；隔熱層，係具有隔熱材；及連接層，係從前述加熱層的表面跨及至前述隔熱層的表面地配置，且沿長邊方向連接該加熱層與該隔熱層；以及

   將前述發熱性片料以前述連接層作為內側而在前述筒體之外周面捲繞一圈以上之步驟。
9. 一種香味源加熱用之發熱性片料，係具備：

   加熱層，係具有發熱電阻體；

   隔熱層，係具有隔熱材；以及

   連接層，係從前述加熱層的表面跨及至前述隔熱層的表面地配置，且沿長邊方向連接該加熱層與該隔熱層。
10. 一種發熱性片料的製造方法，係製造申請專利範圍第9項所述之 發熱性片料，該製造方法係具備：

    準備加熱層之步驟，該加熱層係具有：具有發熱電阻體之層及在該具有發熱電阻體之層之兩面上之保護層；

    準備前述隔熱層之步驟；以及

    從前述保護層的表面跨及至前述隔熱層的表面地配置前述連接層，而連接前述加熱層與前述隔熱層之步驟。
11. 一種發熱性片料的製造方法，係製造申請專利範圍第9項所述之發熱性片料，該製造方法係具備：

    準備加熱層之步驟，該加熱層係具有：具有發熱電阻體之層及在該具有發熱電阻體之層之單面上之保護層；

    準備前述隔熱層之步驟；以及

    從前述具有發熱電阻體之層的表面跨及至前述隔熱層的表面地配置前述連接層，而連接前述加熱層與前述隔熱層之步驟。

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