TW202332385A - 一種石墨烯電子加熱裝置及其用途 - Google Patents
一種石墨烯電子加熱裝置及其用途 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202332385A TW202332385A TW111116428A TW111116428A TW202332385A TW 202332385 A TW202332385 A TW 202332385A TW 111116428 A TW111116428 A TW 111116428A TW 111116428 A TW111116428 A TW 111116428A TW 202332385 A TW202332385 A TW 202332385A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- graphene
- heating device
- electronic heating
- layer
- graphene electronic
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 148
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 146
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 title abstract 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 106
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 33
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 24
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 24
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 8
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 6
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012369 In process control Methods 0.000 abstract 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 abstract 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 14
- 239000003571 electronic cigarette Substances 0.000 description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 6
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/70—Manufacture
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
- A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/04—Waterproof or air-tight seals for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
- H05B3/145—Carbon only, e.g. carbon black, graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
- H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2214/00—Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
- H05B2214/04—Heating means manufactured by using nanotechnology
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
本發明提供一種石墨烯電子加熱裝置及其製備方法,所述石墨烯電子加熱裝置以石墨烯層作為熱源,充分加熱容納腔內的待燃燒物,並設置有鐵氟龍層和陶瓷層,從而實現待燃燒物在容納腔中持續穩定燃燒,無異味擴散,同時增加了石墨烯電子加熱裝置在同樣儲能條件下的使用時間;所述製備方法技術簡單,流程控制方便,產品質量穩定,有利於規模化生產。
Description
本發明實施例涉及電子加熱裝置技術領域,例如一種石墨烯電子加熱裝置及其製備方法。
傳統的加熱不燃燒電子煙的加熱方式為加熱針式,其燃燒不充分,且會產生異味,影響到用戶的使用體驗。
先前技術中多為對電子煙產品的核心部件霧化器的研究和改進。
CN110419779A公開了一種電子煙霧化器、電子煙及霧化組件的製備方法;其中電子煙霧化器包括用於存儲液體基質的腔、以及用於從腔中吸取液體基質並進行加熱霧化生成氣溶膠的霧化組件;霧化組件包括多孔體,該多孔體表面的至少一部分包覆有金屬層;金屬層是由羰基金屬在高於最低分解溫度條件下分解生成的金屬單質並包覆於多孔體表面形成;金屬層與多孔體相背的表面設有發熱材料層;多孔體未被所述金屬層包覆的表面至少一部分被配置為與液體基質接觸的吸液面。所述電子煙霧化器,霧化組件中發熱材料層通過金屬層來實現與多孔體的連接,結合的緊密性更強,電阻阻值的穩定性和均勻性有更高的保障,發熱材料層在製備和使用中的形變量和脫落率更低。
CN110710731A公開了一種電子煙霧化加熱裝置及其製備方法和電子煙,電子煙霧化加熱裝置包括微孔陶瓷載體、兩個電極引腳及設置於微孔陶瓷載體上表面的加熱膜層,微孔陶瓷載體設有用於存放煙油的儲油凹槽和貫穿微孔陶瓷載體的多個微孔,加熱膜層用於加熱微孔陶瓷基板,儲油凹槽內的煙油受熱後霧化並經由微孔陶瓷基板的微孔逸出。電子煙霧化加熱裝置具有發熱穩定、加熱速度快、強度高、使用壽命長等優點,加熱膜層與微孔陶瓷載體結合強度好,不易出現漏煙現象,用戶體驗感好。
但上述方法中並沒有考慮到電子煙會產生異味的問題。
CN110810928A公開了一種電子煙具,包括電源模組、控制模組和加熱模組,控制模組電性連接電源模組和加熱模組;加熱模組包括:隔熱罩;加熱組件,加熱組件設置於隔熱罩內,加熱組件包括支承筒、導熱主體和加熱元件,導熱主體嵌套於支承筒內,導熱主體包覆加熱元件的至少一部分,導熱主體為柱狀,導熱主體的外壁設置有導氣槽,導氣槽自導熱主體的底面延伸至導熱主體的頂面;煙體容納管,煙體容納管的至少一部分設置於隔熱罩內;導氣構件,導氣構件設置於加熱組件和煙體容納管之間,導氣構件設置有第一導氣孔,第一導氣孔連通煙體容納管的內部空間和導氣槽。所述電子煙具能避免所加熱的空氣中帶有異味。但該電子煙具中煙體容納腔與加熱元件是套設的關係,並非是分上下兩層,只能加熱煙頭部分。
因此,開發一種使容納腔內的待燃燒物充分燃燒,且無異味擴散的石墨烯電子加熱裝置及其製備方法具有重要意義。
以下是對本說明書詳細描述的主題的概述。本概述並非是為了限制請求項的保護範圍。
本發明提供一種石墨烯電子加熱裝置及其製備方法,以石墨烯層作為熱源,充分加熱容納腔內的待燃燒物,並設置有鐵氟龍層和陶瓷層,從而實現無漏燒、低能耗、無異味。
第一方面,本發明實施例提供一種石墨烯電子加熱裝置,所述石墨烯電子加熱裝置從內至外依次包括容納腔、第一絕緣層、石墨烯層、第二絕緣層和陶瓷層;所述石墨烯層上附帶有導電線路,所述導電線路與電極電連接。
可以理解,所述石墨烯層上附帶有導電線路既包括將導電線路設於所述石墨烯層的表面,也包括導電線路位於所述石墨烯層內部。
本發明所述石墨烯電子加熱裝置中石墨烯層上附帶有導電線路,所述導電線路與電極電連接,石墨烯層作為熱源對容納腔內的待燃燒物進行加熱。石墨烯具有快速激勵高熱、快速傳熱且能量損耗低的特性,可以使待燃燒物迅速達到正常燃點並燃燒,相較於先前技術中採用發熱針進行多次重複插入對位加熱部位進行加熱的方式而言,本發明有效避免了待燃燒物燃燒不充分。本發明所述石墨烯電子加熱裝置在容納腔和石墨烯層之間和石墨烯層和陶瓷層之間分別設置有第一絕緣層和第二絕緣層,既起到傳熱絕緣的作用,又能夠對容納腔和石墨烯層進行包裹,防止金屬異味或石墨烯異味的擴散;所述陶瓷層的主要作用是防止熱量外泄,確保了待燃燒物在容納腔中持續穩定燃燒,增加了石墨烯電子加熱裝置在同樣儲能條件下的使用時間。所述石墨烯電子加熱裝置的容納腔為徑向環形空腔結構,使插入的待燃燒物在徑向360°不偏向限位放置,可以保證待燃燒物隨機放入該容納腔內部接觸並在外圍均衡燃燒,避免了待燃燒物局部缺角或單邊不規則性燃燒的缺陷。
理想地,所述容納腔包括金屬腔。
理想地,所述陶瓷層的材質包括氧化鋯。
理想地,所述導電線路埋設於所述石墨烯層的內部。
本發明理想的所述導電線路埋設於所述石墨烯層的內部,這樣有利於快速加熱且溫控性好。
理想地,所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的材質包括鐵氟龍。
本發明理想的所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的材質包括鐵氟龍,鐵氟龍具有如下特性:1)耐240~300℃高溫,且在受到高溫下不揮發異味。2)鐵氟龍具有導熱性強的特性,可以將石墨烯層因電能激勵產生的高溫迅速地傳到容納腔內,極大降低了熱能功耗,增加了所述石墨烯電子加熱裝置在同樣儲能條件下的使用時間。3)鐵氟龍具有絕緣性能絕佳的特性,採用特鐵氟龍整體包覆於容納腔的外表面,可以讓石墨烯層與容納腔之間絕緣,不產生短路。4)鐵氟龍具有耐酸鹼腐蝕,抗氧化絕佳的特性,採用特氟龍分別包覆於容納腔和石墨烯層的外表面,可以讓石墨烯層與容納腔不與外界物質產生化學反應,很大程度上提升了所述石墨烯電子加熱裝置的使用壽命。5)鐵氟龍且具有絕佳的防黏、光滑的特性,可以使燃燒後的殘留物不黏附於容納腔的內壁。
本發明所述石墨烯電子加熱裝置還包括將各層組裝在一起的組件和外殼。
第二方面,本發明實施例還提供一種如第一方面所述的石墨烯電子加熱裝置的製備方法,所述製備方法包括如下步驟:
(1)在容納腔的外側鍍第一絕緣材料,得到第一組件;將導電線路設置於石墨烯層上,得到第二組件;
(2)將第二組件安裝在第一組件的外側,得到第三組件;
(3)在第三組件的外側鍍第二絕緣材料,得到第四組件;
(4)在第四組件的外側安裝陶瓷管,將電極與所述導電線路電連接,得到所述石墨烯電子加熱裝置。
理想地,步驟(1)所述將導電線路設置於石墨烯層上是將導電線路浸入石墨烯漿料中,固化成型得到石墨烯漿料包裹的導電線路;相比於直接將導電線路印製於固化的石墨烯層的方式,其石墨烯漿料包裹的導電線路可以使石墨烯顆粒與導電線路充分接觸,溫控性好,利於石墨烯快速受熱。
另外,可以理解的是得到石墨烯漿料包裹的導電線路是指至少一部分石墨烯漿料包裹導電線路。另外,還可以理解,導電線路和電極電連接,可以在石墨烯層上預留開口,以使電極穿過開口直接與導電線路連接,也可以不留開口,通過石墨烯層間接連接。
本發明所述石墨烯電子加熱裝置的製備方法操作簡單,生產效率高,流程控制方便,產品質量穩定,有利於規模化生產。
第三方面,本發明實施例還提供一種石墨烯電子加熱裝置,所述石墨烯電子加熱裝置從內至外依次包括石墨烯層和陶瓷層;所述陶瓷層的外側依次設置有隔熱層和第三絕緣層;所述石墨烯層和陶瓷層之間設置有導電線路,所述導電線路與電極電連接。
本發明所述石墨烯電子加熱裝置的石墨烯層和陶瓷層之間設置有導電線路,所述導電線路與電極電連接,石墨烯層作為熱源對待燃燒物進行加熱。所述石墨烯電子加熱裝置不設置金屬材質的待燃燒物容納腔,待燃燒物直接與石墨烯層接觸,有效避免了金屬異味的產生,所述陶瓷層為陶瓷管,起到支撐待燃燒物的作用。所述第三絕緣層的主要作用是絕緣和防止石墨烯異味的擴散。
理想地,所述陶瓷層的材質包括氧化鋯。
理想地,所述隔熱層的材質包括氣凝膠。
理想地,所述第三絕緣層的材質包括鐵氟龍。
理想地,所述導電線路的寬度為1.0~1.5mm,例如可以是1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm。
理想地,所述導電線路的厚度為0.08~0.12mm,例如可以是0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.11mm或0.12mm。
理想地,所述導電線路包括導電銀漿線路。
第四方面,本發明實施例還提供一種如第三方面所述的石墨烯電子加熱裝置的製備方法,所述製備方法包括如下步驟:
(Ⅰ)將導電線路印刷在陶瓷管的內壁上,得到前處理陶瓷管;
(Ⅱ)在所述前處理陶瓷管的內壁上沉積石墨烯,得到半成品組件;
(Ⅲ)在所述半成品組件的外側依次噴塗隔熱材料和第三絕緣材料後,安裝電極得到所述石墨烯電子加熱裝置。
本發明所述石墨烯電子加熱裝置的製備方法以陶瓷管為主體,在其內壁上依次印刷導電線路,沉積石墨烯,在其外壁上依次噴塗隔熱材料和第三絕緣材料,得到了以陶瓷層為支撐體、無異味的石墨烯電子加熱裝置。所述製備方法也非常簡單,產品批次質量穩定性好,成品率高,可實現工業化連續生產。
理想地,步驟(Ⅱ)所述石墨烯沉積在所述前處理陶瓷管的內壁上的厚度為0.08~0.12mm,例如可以是0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.11mm或0.12mm。
理想地,對步驟(Ⅰ)所述前處理陶瓷管和步驟(Ⅱ)所述半成品組件均進行烘烤處理。
理想地,所述烘烤處理的溫度為50~80℃,例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃。
理想地,所述烘烤處理的時間為20~40分鐘,例如可以是20分鐘、22分鐘、25分鐘、28分鐘、29分鐘、30分鐘、35分鐘、38分鐘或40分鐘。
理想地,步驟(Ⅲ)所述噴塗隔熱材料採用化學氣相沉積法。
理想地,所述隔熱材料的比重為0.56~0.60kg/L,例如可以是0.56kg/L、0.57kg/L、0.58kg/L、0.59kg/L或0.60kg/L。
理想地,所述隔熱材料的體積固含量為86~90%,例如可以是86%、86.5%、87%、87.4%、88%、88.6%、89%或90%。
理想地,所述隔熱材料噴塗在所述半成品組件的外側的厚度為0.3~0.8mm,例如可以是0.3mm、0.35mm、0.38mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm。
理想地,所述隔熱材料噴塗後進行烘乾處理。
理想地,所述烘乾處理的溫度為10~140℃,例如可以是10℃、20℃、40℃、60℃、70℃、90℃、100℃、120℃、130℃或140℃。
理想地,所述隔熱材料的理論塗布率為0.65~0.71mm
2/(L·mm),例如可以是0.65mm
2/(L·mm)、0.66mm
2/(L·mm)、0.67mm
2/(L·mm)、0.68mm
2/(L·mm)、0.68mm
2/(L·mm)、0.70mm
2/(L·mm)或0.71mm
2/(L·mm)。
理想地,所述隔熱材料的導熱係數為0.033~0.038W/(m·K),例如可以是0.033W/(m·K)、0.034W/(m·K)、0.035W/(m·K)、0.037W/(m·K)或0.038W/(m·K)。
理想地,所述隔熱材料的耐老化時間為550~650小時,例如可以是550小時、560小時、580小時、590小時、600小時、630小時、640小時或650小時。
理想地,步驟(Ⅲ)所述第三絕緣材料噴塗在隔熱材料的外側的厚度為0.08~0.15mm,例如可以是0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm或0.15mm。
作為本發明理想的技術手段,所述製備方法包括如下步驟:
(Ⅰ)將導電線路印刷在陶瓷管的內壁上,得到前處理陶瓷管;
(Ⅱ)對所述前處理陶瓷管進行溫度為50~80℃烘烤處理20~40分鐘後,在所述前處理陶瓷管的內壁上沉積厚度為0.08~0.12mm石墨烯,得到半成品組件;
(Ⅲ)對所述所述半成品組件均進行溫度為50~80℃烘烤處理20~40分鐘後,在所述半成品組件的外側用化學氣相沉積法噴塗隔熱材料,繼續在外側噴塗厚度為0.08~0.15mm的第三絕緣材料,安裝電極得到所述石墨烯電子加熱裝置;
所述隔熱材料的比重為0.56~0.60kg/L;所述隔熱材料的體積固含量為86~90%;所述隔熱材料噴塗在所述半成品組件的外側的厚度為0.3~0.8mm;所述隔熱材料噴塗後進行烘乾處理;所述烘乾處理的溫度為10~140℃;所述隔熱材料的理論塗布率為0.65~0.71mm
2/(L·mm);所述隔熱材料的導熱係數為0.033~0.038W/(m·K);所述隔熱材料的耐老化時間為550~650小時。
第五方面,本發明實施例還提供一種如第一方面或第三方面所述的石墨烯電子加熱裝置的用途,所述石墨烯電子加熱裝置用於加熱煙體。
與相關技術相比,本發明實施例至少具有以下功效:
(1)本發明實施例提供的石墨烯電子加熱裝置實現了容納腔內的待燃燒物的充分燃燒,且無異味擴散,提升了使用者體驗;
(2)本發明實施例提供的石墨烯電子加熱裝置中鐵氟龍分別包覆於容納腔和石墨烯層的外表面,可以讓石墨烯層與容納腔不與外界物質產生化學反應,很大程度上提升了所述石墨烯電子加熱裝置的使用壽命;
(3)本發明實施例提供的石墨烯電子加熱裝置中陶瓷層的設置防止了熱量外泄,確保了待燃燒物在容納腔中持續穩定燃燒,增加了石墨烯電子加熱裝置在同樣儲能條件下的使用時間。
在閱讀並理解了圖式和詳細描述後,可以明白其他方面。
下面結合圖式並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術手段。
下面對本發明進一步詳細說明。但下述的實施例僅僅是本發明的簡易例子,並不代表或限制本發明的權利保護範圍,本發明的保護範圍以發明申請專利範圍為準。
需要理解的是,在本發明的描述中,術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此,限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中,除非另有說明,「多個」的含義是兩個或兩個以上。
需要說明的是,在本發明的描述中,除非另有明確的規定和限定,術語「設置」、「相連」、「連接」應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對於所屬技術領域具有通常知識者而言,可以通過具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[實施例1]
本實施例提供一種石墨烯電子加熱裝置,其結構示意圖如圖1所示,剖面圖如圖3所示。
所述石墨烯電子加熱裝置從內至外依次包括容納腔1、第一絕緣層2、石墨烯層3、第二絕緣層4和陶瓷層5。所述石墨烯電子加熱裝置還包括將各層組裝在一起的組件6和外殼8。圖1中還包括待燃燒物7。
所述石墨烯層3上附帶有導電線路,具體為石墨烯漿料包裹導電線路。所述導電線路與電極電連接,所述電極的結構示意圖如圖2所示。
所述容納腔1包括金屬腔;所述陶瓷層5的材質包括氧化鋯,所述第一絕緣層2和所述第二絕緣層4的材質包括鐵氟龍。
[實施例2]
本實施例提供實施例1所述的石墨烯電子加熱裝置的製備方法,所述製備方法包括如下步驟:
(1)在容納腔的外側鍍第一絕緣材料鐵氟龍,得到第一組件;將導電線路浸入石墨烯漿料中,固化成型得到石墨烯漿料包裹的導電線路為第二組件;
(2)將第二組件安裝在第一組件的外側,得到第三組件;
(3)在第三組件的外側鍍第二絕緣材料鐵氟龍,得到第四組件;
(4)在第四組件的外側安裝陶瓷管,將電極與所述導電線路電連接,得到所述石墨烯電子加熱裝置。
[實施例3]
本實施例提供一種石墨烯電子加熱裝置,其結構示意圖如圖4所示,剖面圖如圖6所示。
所述石墨烯電子加熱裝置從內至外依次包括石墨烯層3和陶瓷層5;所述陶瓷層5的外側依次設置有隔熱層9和第三絕緣層10。所述石墨烯電子加熱裝置還包括將各層組裝在一起的組件6和外殼8。圖3中還包括待燃燒物7。
所述石墨烯層3和陶瓷層5之間設置有導電銀漿線路。所述導電銀漿線路的結構示意圖如圖5所示。所述導電銀漿線路與電極電連接。
所述陶瓷層5的材質包括氧化鋯;所述隔熱層9的材質包括氣凝膠;所述第三絕緣層10的材質包括鐵氟龍;所述導電銀漿線路的寬度為1.5mm;所述導電銀漿線路的厚度為0.1mm。
[實施例4]
本實施例提供一種實施例3所述的石墨烯電子加熱裝置的製備方法,所述製備方法包括如下步驟:
(Ⅰ)將導電銀漿線路印刷在陶瓷管的內壁上,得到前處理陶瓷管;
(Ⅱ)對所述前處理陶瓷管進行溫度為70℃烘烤處理30分鐘後,在所述前處理陶瓷管的內壁上沉積厚度為0.1mm石墨烯,得到半成品組件;
(Ⅲ)對所述所述半成品組件均進行溫度為60℃烘烤處理30分鐘後,在所述半成品組件的外側用化學氣相沉積法噴塗隔熱材料,繼續在外側噴塗厚度為0.1mm的第三絕緣材料,安裝電極得到所述石墨烯電子加熱裝置;
所述隔熱材料的比重為0.58kg/L;所述隔熱材料的體積固含量為86%;所述隔熱材料噴塗在所述半成品組件的外側的厚度為0.5mm;所述隔熱材料噴塗後進行烘乾處理;所述烘乾處理的溫度為120℃;所述隔熱材料的理論塗布率為0.71mm
2/(L·mm);所述隔熱材料的導熱係數為0.033W/(m·K);所述隔熱材料的耐老化時間為600小時。
[實施例5]
本實施例提供一種實施例3所述的石墨烯電子加熱裝置的製備方法,所述製備方法包括如下步驟:
(Ⅰ)將導電銀漿線路印刷在陶瓷管的內壁上,得到前處理陶瓷管;
(Ⅱ)對所述前處理陶瓷管進行溫度為50℃烘烤處理40分鐘後,在所述前處理陶瓷管的內壁上沉積厚度為0.08mm石墨烯,得到半成品組件;
(Ⅲ)對所述所述半成品組件均進行溫度為80℃烘烤處理20分鐘後,在所述半成品組件的外側用化學氣相沉積法噴塗隔熱材料,繼續在外側噴塗厚度為0.15mm的第三絕緣材料,安裝電極得到所述石墨烯電子加熱裝置;
所述隔熱材料的比重為0.60kg/L;所述隔熱材料的體積固含量為90%;所述隔熱材料噴塗在所述半成品組件的外側的厚度為0.8mm;所述隔熱材料噴塗後進行烘乾處理;所述烘乾處理的溫度為100℃;所述隔熱材料的理論塗布率為0.65mm
2/(L·mm);所述隔熱材料的導熱係數為0.038W/(m·K);所述隔熱材料的耐老化時間為650小時。
綜上所述,本發明提供的石墨烯電子加熱裝置以石墨烯層作為熱源,實現了容納腔內的待燃燒物的充分燃燒,且無異味擴散,提升了使用者體驗;鐵氟龍分別包覆於容納腔和石墨烯層的外表面,可以讓石墨烯層與容納腔不與外界物質產生化學反應,很大程度上提升了所述石墨烯電子加熱裝置的使用壽命;陶瓷層的設置防止了熱量外泄,確保了待燃燒物在容納腔中持續穩定燃燒,增加了石墨烯電子加熱裝置在同樣儲能條件下的使用時間。
申請人聲明,以上所述僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護範圍並不侷限於此,所屬技術領域中具有通常知識者應該明瞭,任何所屬技術領域中具有通常知識者在本發明揭露的技術範圍內,可輕易想到的變化或替換,均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。
1:容納腔
2:第一絕緣層
3:石墨烯層
4:第二絕緣層
5:陶瓷層
6:組件
7:待燃燒物
8:外殼
9:隔熱層
10:第三絕緣層
圖式用來提供對本說明書技術手段的進一步理解,並且構成說明書的一部分,與本發明的實施例一起用於解釋本說明書的技術手段,並不構成對本說明書技術手段的限制。
〔圖1〕是本發明實施例1提供的石墨烯電子加熱裝置的結構示意圖。
〔圖2〕是本發明實施例1提供的石墨烯電子加熱裝置中電極的結構示意圖。
〔圖3〕是本發明實施例1提供的石墨烯電子加熱裝置的剖面圖。
〔圖4〕是本發明實施例3提供的石墨烯電子加熱裝置的結構示意圖。
〔圖5〕是本發明實施例3提供的石墨烯電子加熱裝置中導電銀漿線路的結構示意圖。
〔圖6〕是本發明實施例3提供的石墨烯電子加熱裝置的剖面圖。
1:容納腔
2:第一絕緣層
3:石墨烯層
4:第二絕緣層
5:陶瓷層
6:組件
7:待燃燒物
8:外殼
Claims (20)
- 一種石墨烯電子加熱裝置,其特徵係從內至外依次包括容納腔、第一絕緣層、石墨烯層、第二絕緣層和陶瓷層;該石墨烯層上附帶有導電線路,該導電線路與電極電連接。
- 如請求項1所述之石墨烯電子加熱裝置,其中,該容納腔包括金屬腔。
- 如請求項1所述之石墨烯電子加熱裝置,其中,該陶瓷層的材質包括氧化鋯。
- 如請求項1所述之石墨烯電子加熱裝置,其中,該導電線路埋設於該石墨烯層的內部。
- 一種如請求項1至4中任一項所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其特徵係包括如下步驟: (1)在該容納腔的外側鍍第一絕緣材料,得到第一組件;將該導電線路設置於該石墨烯層上,得到第二組件; (2)將該第二組件安裝在該第一組件的外側,得到第三組件; (3)在該第三組件的外側鍍第二絕緣材料,得到第四組件; (4)在該第四組件的外側安裝陶瓷管,將電極與該導電線路電連接,得到該石墨烯電子加熱裝置。
- 如請求項5所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其中,步驟(1)該將該導電線路設置於該石墨烯層上是將該導電線路浸入石墨烯漿料中,固化成型得到石墨烯漿料包裹的該導電線路。
- 一種石墨烯電子加熱裝置,其特徵係從內至外依次包括石墨烯層和陶瓷層;該陶瓷層的外側依次設置有隔熱層和第三絕緣層;該石墨烯層和該陶瓷層之間設置有導電線路,該導電線路與電極電連接。
- 如請求項7所述之石墨烯電子加熱裝置,其中,該陶瓷層的材質包括氧化鋯。
- 如請求項7所述之石墨烯電子加熱裝置,其中,該隔熱層的材質包括氣凝膠。
- 如請求項7所述之石墨烯電子加熱裝置,其中,該第三絕緣層的材質包括鐵氟龍。
- 如請求項7所述之石墨烯電子加熱裝置,其中,該導電線路的寬度為1.0~1.5mm;該導電線路的厚度為0.08~0.12mm。
- 一種如請求項6至11中任一項所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其特徵係包括如下步驟: (Ⅰ)將該導電線路印刷在陶瓷管的內壁上,得到前處理陶瓷管; (Ⅱ)在該前處理陶瓷管的內壁上沉積石墨烯,得到半成品組件; (Ⅲ)在該半成品組件的外側依次噴塗隔熱材料和第三絕緣材料後,安裝電極得到該石墨烯電子加熱裝置。
- 如請求項12所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其中,步驟(Ⅱ)該石墨烯沉積在該前處理陶瓷管的內壁上的厚度為0.08~0.12mm。
- 如請求項12所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其中,對步驟(Ⅰ)該前處理陶瓷管和步驟(Ⅱ)該半成品組件均進行烘烤處理,該烘烤處理的溫度為50~80℃;該烘烤處理的時間為20~40分鐘。
- 如請求項12所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其中,步驟(Ⅲ)該噴塗隔熱材料採用化學氣相沉積法。
- 如請求項12所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其中,該隔熱材料的比重為0.56~0.60kg/L。
- 如請求項12所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其中,該隔熱材料噴塗後進行烘乾處理,該烘乾處理的溫度為10~140℃。
- 如請求項12所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其中,該隔熱材料的理論塗布率為0.65~0.71mm 2/(L·mm),該隔熱材料的導熱係數為0.033~0.038W/(m·K),該隔熱材料的耐老化時間為550~650小時。
- 如請求項12所述之石墨烯電子加熱裝置的製備方法,其中,該第三絕緣材料噴塗在該隔熱材料的外側的厚度為0.08~0.15mm。
- 一種如請求項1或7所述之石墨烯電子加熱裝置的用途,其特徵係,該石墨烯電子加熱裝置用於加熱煙體。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210128227.9A CN114468398A (zh) | 2022-02-11 | 2022-02-11 | 一种石墨烯电子加热装置及其制备方法 |
CN202210128227.9 | 2022-02-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWI801228B TWI801228B (zh) | 2023-05-01 |
TW202332385A true TW202332385A (zh) | 2023-08-16 |
Family
ID=81480254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111116428A TWI801228B (zh) | 2022-02-11 | 2022-04-29 | 一種石墨烯電子加熱裝置及其用途 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230255263A1 (zh) |
CN (1) | CN114468398A (zh) |
TW (1) | TWI801228B (zh) |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108572013B (zh) * | 2017-03-31 | 2019-09-10 | 纳智源科技(唐山)有限责任公司 | 吸烟量监测装置及吸烟量监测系统 |
CN207912055U (zh) * | 2018-01-11 | 2018-09-28 | 广东中烟工业有限责任公司 | 一种烟草电加热装置 |
CN108272140A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-07-13 | 惠州市新泓威科技有限公司 | 烘烤型电子烟的加热装置 |
WO2020087516A1 (zh) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | 惠州市吉瑞科技有限公司深圳分公司 | 一种加热可抽吸材料的加热器及其加热不燃烧发烟设备 |
CN209931494U (zh) * | 2019-03-15 | 2020-01-14 | 深圳市合元科技有限公司 | 弹簧导电针及电子烟、雾化器 |
CN110074461B (zh) * | 2019-04-30 | 2022-06-17 | 深圳陶陶科技有限公司 | 管式加热器及其制备方法和应用 |
CN110495649A (zh) * | 2019-10-08 | 2019-11-26 | 昆山联滔电子有限公司 | 烟支抱紧加热装置及应用其的电子烟 |
CN113424998A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-09-24 | 张立强 | 电加热器及电子烟 |
CN113558305A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-10-29 | 松山湖材料实验室 | 红外加热体及其制备方法、加热烟具 |
CN215453321U (zh) * | 2021-09-10 | 2022-01-07 | 张立强 | 电加热器及电加热管装置 |
-
2022
- 2022-02-11 CN CN202210128227.9A patent/CN114468398A/zh active Pending
- 2022-04-29 TW TW111116428A patent/TWI801228B/zh active
- 2022-05-26 US US17/825,507 patent/US20230255263A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230255263A1 (en) | 2023-08-17 |
CN114468398A (zh) | 2022-05-13 |
TWI801228B (zh) | 2023-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110022622B (zh) | 一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法 | |
CN105725281A (zh) | 一种复合功能雾化器及含有该雾化器的电子烟 | |
CN209749814U (zh) | 一种厚膜多孔陶瓷发热体 | |
CN216701680U (zh) | 雾化芯、雾化器及气溶胶发生装置 | |
WO2022179400A1 (zh) | 雾化器及电子雾化装置 | |
WO2023093484A1 (zh) | 气溶胶形成装置 | |
WO2022027800A1 (zh) | 加热模组及发烟装置 | |
WO2023197756A1 (zh) | 气溶胶产生装置及其雾化组件 | |
WO2023179257A1 (zh) | 横向导液的雾化器 | |
CN217487676U (zh) | 加热不燃烧电子雾化装置 | |
WO2023213027A1 (zh) | 雾化器主机配合结构 | |
TW202332385A (zh) | 一種石墨烯電子加熱裝置及其用途 | |
WO2022179538A1 (zh) | 雾化器及电子雾化装置 | |
CN113558305A (zh) | 红外加热体及其制备方法、加热烟具 | |
CN213663685U (zh) | 加热模组及发烟装置 | |
CN111838773A (zh) | 加热模组及发烟装置 | |
CN211734467U (zh) | 一种电容耦合等离子体原子层沉积反应腔体 | |
WO2023179258A1 (zh) | 中心通孔导液的雾化芯 | |
WO2023010999A1 (zh) | 雾化芯、雾化组件及雾化器 | |
WO2023193644A1 (zh) | 雾化芯、雾化器及气溶胶发生装置 | |
WO2023109399A1 (zh) | 电子雾化装置及其发热组件和发热体 | |
CN210094680U (zh) | 一种电子烟加热器用预加热装置 | |
CN212279900U (zh) | 加热模组及发烟装置 | |
CN210130355U (zh) | 一种用于固体电子烟雾化器的发热体 | |
CN211065053U (zh) | 一种电子烟加热器 |