加熱體及其制造方法和采用該加熱體的煙具的制作方法
【專利摘要】一種用于煙具的加熱體，包括容納件、發(fā)熱件以及電極，容納件內(nèi)部設(shè)有收容空間且具有背離收容空間的外表面，發(fā)熱件設(shè)置于外表面上，發(fā)熱件包括發(fā)熱層和絕緣層，發(fā)熱層采用印刷工藝形成于絕緣層的一側(cè)，絕緣層包覆于容納件的外表面上以使發(fā)熱層貼合于容納件上，電極與發(fā)熱層電性連接。本發(fā)明加熱體、加熱體的制造方法以及采用該加熱體的煙具將發(fā)熱層設(shè)置于絕緣層上以形成發(fā)熱件，使發(fā)熱層和容納件充分接觸，熱傳導效率高，加熱速度較快。本發(fā)明還提供一種該加熱體的制造方法以及采用該加熱體的煙具。
【專利說明】加熱體及其制造方法和采用該加熱體的煙具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種加熱體及其制造方法和采用該加熱體的煙具。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著吸煙與健康研究的不斷深入，一些科學研究已表明，卷煙中危害人體的物質(zhì) 絕大多數(shù)是由煙草燃燒時煙草熱裂解產(chǎn)生的。為解決上述問題，菲利普莫瑞斯煙草公司等 一批公司已經(jīng)開發(fā)出電加熱煙具，通過電加熱煙草的方式，讓煙草釋放尼古丁等成分，而避 免煙草燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)。然而，目前的電加熱煙具普遍加熱速度慢，加熱結(jié)構(gòu)復雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于此，有必要提供一種加熱速度較快的用于煙具的加熱體及其制造方法和采用 該加熱體的煙具。
[0004] -種用于煙具的加熱體，包括容納件、發(fā)熱件以及電極，容納件內(nèi)部設(shè)有收容空間 且具有背離收容空間的外表面，發(fā)熱件設(shè)置于外表面上，發(fā)熱件包括發(fā)熱層和絕緣層，發(fā)熱 層采用印刷工藝形成于絕緣層的一側(cè)，絕緣層包覆于容納件的外表面上以使發(fā)熱層貼合于 容納件上，電極與發(fā)熱層電性連接。
[0005] 在其中一個實施例中，發(fā)熱層的阻值范圍為0. 2歐姆-0. 9歐姆。
[0006] 在其中一個實施例中，發(fā)熱件燒結(jié)于容納件的外表面。
[0007] 在其中一個實施例中，容納件和絕緣層均由陶瓷制成。
[0008] 在其中一個實施例中，容納件包括第一端及與第一端相對的第二端，第一端設(shè)有 開口，開口與收容空間相通，第二端開設(shè)有連通收容空間的出氣孔以及朝收容空間凹陷的 收容槽，出氣孔與收容槽間隔設(shè)置，電極收容于收容槽中。
[0009] 在其中一個實施例中，加熱體還包括設(shè)置于容納件外表面上的導電件，導電件一 端設(shè)于收容槽內(nèi)以與電極連接，另一端與發(fā)熱層連接，以導通電極與發(fā)熱層。
[0010] 一種用于煙具的加熱體的制造方法，包括以下步驟：提供容納件及絕緣層，容納件 通過燒結(jié)成型且設(shè)有用于容納被加熱物的收容空間和背離收容空間的外表面，絕緣層通過 流延形成；在絕緣層上印刷發(fā)熱層，以形成發(fā)熱件；將發(fā)熱件卷曲繞設(shè)于容納件的外表面 上，以使發(fā)熱層貼合于容納件上；及于容納件上制作與發(fā)熱層電性連接的電極。
[0011] 在其中一個實施例中，發(fā)熱層的阻值范圍為0. 2歐姆-0. 9歐姆。
[0012] 在其中一個實施例中，將發(fā)熱件卷曲繞設(shè)于容納件的外表面的步驟包括：在發(fā)熱 層設(shè)置粘合劑；使發(fā)熱層通過粘合劑與容納件的外表面粘合；去除粘合劑；及燒結(jié)發(fā)熱件 和容納件。
[0013] 在其中一個實施例中，容納件還具有朝向收容空間的內(nèi)表面，在于容納件上制作 與發(fā)熱層電性連接的電極的步驟之前，該方法還包括對容納件的內(nèi)表面進行研磨。
[0014] 在其中一個實施例中，容納件和絕緣層均由陶瓷制成。
[0015] 一種煙具，包括本體、分別設(shè)置于本體兩端的吸氣部與第一蓋體、收容于本體內(nèi)的 電源、電性連接電源的電路板以及與電路板電性連接的加熱體，加熱體包括容納件、發(fā)熱件 以及電極，容納件內(nèi)部設(shè)有用于容納被加熱物的收容空間且具有背離收容空間的外表面， 發(fā)熱件設(shè)置于容納件的外表面上，發(fā)熱件包括發(fā)熱層和絕緣層，發(fā)熱層采用印刷工藝形成 于絕緣層的一面，絕緣層包覆于容納件的外表面以使發(fā)熱層貼合于容納件上，電極與發(fā)熱 層電性連接。
[0016] 在其中一個實施例中，發(fā)熱層的阻值范圍為0. 2歐姆-0. 9歐姆。
[0017] 在其中一個實施例中，發(fā)熱件燒結(jié)于容納件的外表面。
[0018] 在其中一個實施例中，容納件和絕緣層均由陶瓷制成。
[0019] 在其中一個實施例中，容納件包括第一端及與第一端相對的第二端，第一端設(shè)有 開口，開口與收容空間相通，第二端開設(shè)有連通收容空間的出氣孔以及朝收容空間凹陷的 收容槽，出氣孔與收容槽間隔設(shè)置，電極收容于收容槽中。
[0020] 在其中一個實施例中，加熱體還包括設(shè)置于容納件外表面上的導電件，導電件一 端設(shè)于收容槽內(nèi)以與電極連接，另一端與發(fā)熱層連接，以導通電極與發(fā)熱層。
[0021] 在其中一個實施例中，煙具還包括蓋設(shè)于吸氣部上的第二蓋體，第二蓋體設(shè)有磁 鐵并通過磁吸力可拆卸地裝設(shè)在吸氣部上。
[0022] 在其中一個實施例中，容納件還具有朝向收容空間的內(nèi)表面，第一蓋體封閉開口 并設(shè)有朝向收容空間的抵壓凸起，抵壓凸與容納件的內(nèi)表面形成間隙。
[0023] 上述加熱體中發(fā)熱層設(shè)置于絕緣層上以形成發(fā)熱件，使發(fā)熱層和容納件充分接 觸，熱傳導效率高，加熱速度較快。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為一實施例煙具的立體分解圖；
[0025] 圖2為一實施例煙具的剖面圖；
[0026] 圖3為一實施例煙具的加熱體及電路板的剖面圖；
[0027] 圖4為一實施例加熱體的剖面圖；
[0028] 圖5為圖4所示A部的放大圖；
[0029] 圖6為圖2所示B部的放大圖；
[0030] 圖7為一實施例加熱體的制造方法的流程圖；
[0031] 圖8為一實施例加熱體的發(fā)熱件固定于容納件的步驟的流程圖；
[0032] 圖9為一實施例吸入器內(nèi)被加熱物溫度的感測方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0033] 如圖1和圖2所示，一實施例的煙具100包括本體10、設(shè)置于本體10 -端的吸氣 部20、設(shè)置于本體10的遠離吸氣部20的一端的第一蓋體30、收容于本體10內(nèi)的電源40、 電性連接電源40的電路板50以及與電路板50相連的加熱體60。在本實施方式中，煙具 100為一種無煙煙具。
[0034] 本體10大致為圓筒狀，其內(nèi)設(shè)有導氣管101。本體10的一端設(shè)置有擋片11以及 螺釘12,螺釘12將擋片11固定在本體10上，且擋片11能夠繞螺釘12旋轉(zhuǎn)。
[0035] 本體10上還間隔設(shè)置有開關(guān)13、溫度調(diào)節(jié)按鍵14及顯示屏15。開關(guān)13用于控 制煙具100的啟動與關(guān)閉，溫度調(diào)節(jié)按鍵14用于調(diào)節(jié)電源40的輸出功率，顯示屏15用于 顯示加熱體60的溫度及電源40的電量。
[0036] 吸氣部20蓋設(shè)于本體10的遠離擋片11的一端，其上開設(shè)有與導氣管101相通的 吸氣通道201。在本實施方式中，吸氣部20為煙嘴。在一個實施例中，煙具100還包括蓋設(shè) 于吸氣部20上的第二蓋體70。第二蓋體70設(shè)有磁鐵71并通過磁吸力可拆卸地固定在吸 氣部20上，以保護吸氣部20?？梢岳斫?，當吸氣部20不包括導磁材料時，第二蓋體70可通 過卡合結(jié)構(gòu)卡設(shè)于吸氣部20上。
[0037] 第一蓋體30蓋設(shè)于本體10的遠離吸氣部20的一端，第一蓋體30的朝向吸氣部 20的一側(cè)凸設(shè)有抵壓凸起31。
[0038] 電源40收容于本體10的中部，用于為煙具100供電。在本實施例中，電源40為 能大電流放電的高倍率電池，其倍率范圍在15C-30C。導氣管101位于電源40的一側(cè)。
[0039] 電路板50設(shè)置于電源40鄰近第一蓋體30的一端，且與電源40電性連接。如圖 3所示，電路板50呈板狀，其背離電源40的一側(cè)設(shè)有間隔設(shè)置的電極對51，以及溫度傳感 器52。溫度傳感器52位于電極對51之間，且與電極對51間隔設(shè)置。
[0040] 加熱體60收容于本體10內(nèi)且可拆卸地插設(shè)于電路板50上，以實現(xiàn)與電路板50 的電性連接。本體10的擋片11將加熱體60固定在本體10內(nèi)，從而使得加熱體60抵于電 路板50上。
[0041] 如圖3-5所示，加熱體60包括容納件61、發(fā)熱件62以及電極63。
[0042] 容納件61內(nèi)形成收容空間610,用于收容被加熱物。在本實施例中，容納件為圓 筒狀，被加熱物為烤煙煙葉。容納件61具有環(huán)繞收容空間610的內(nèi)表面611和背離收容空 間610的外表面612,收容空間610用于收容烤煙煙葉。容納件61包括第一端613及與第 一端613相對的第二端614。第一端613設(shè)有開口 630,開口 630朝向第一蓋體30并與收 容空間610相通。第一蓋體30的抵壓凸起31擋設(shè)于開口 630并抵壓于收容空間610內(nèi)的 煙葉上。如圖6所示，抵壓凸起31與容納件61的內(nèi)表面611之間形成有間隙615。第二 端614封閉收容空間610,且其上設(shè)有出氣孔616、朝向收容空間610凹陷的凹槽617以及 一對收容槽618。出氣孔616連通收容空間610并通過導氣管101連通吸氣通道201。一 對收容槽618相互間隔且均朝向收容空間610凹陷，用于收容電極63。凹槽617設(shè)置于二 收容槽618之間，用于收容溫度傳感器52以通過溫度傳感器52感測容納件61的溫度。出 氣孔616位于一個收容槽618與凹槽617之間。出氣孔616與凹槽617及收容槽618均相 互間隔設(shè)置。
[0043] 發(fā)熱件62包括發(fā)熱層621和絕緣層622,發(fā)熱層621采用印刷工藝形成于絕緣層 622的一面。發(fā)熱件62包覆于容納件61的外表面612,且發(fā)熱層621貼合于容納件61。發(fā) 熱層621的形狀可以根據(jù)客戶需要進行設(shè)計，在本實施例中，發(fā)熱層621為呈往復回折的導 熱絲?？梢岳斫?，發(fā)熱層621的形狀可以根據(jù)客戶需要進行設(shè)計，例如，發(fā)熱層621也可以 為網(wǎng)格狀的導熱絲。
[0044] 在本實施方式中，容納件61和發(fā)熱件62燒結(jié)在一起，以增大發(fā)熱層621與容納件 61的接觸面積。容納件61和絕緣層622均由陶瓷制成。具體地，可使用氧化鋁、氮化鋁、氮 化硅等材料，發(fā)熱層621可選用鎢等高熔點金屬。發(fā)熱層621的阻值可為0. 2歐姆-0. 9歐 姆。為了盡量提高加熱速度，加熱體60的側(cè)壁應(yīng)較薄，側(cè)壁厚度可為0. 6毫米-1. 5毫米， 優(yōu)選為0.8毫米-1.0毫米。
[0045] 兩個電極63分別收容于兩個收容槽618中，并與發(fā)熱件62的發(fā)熱層621電性連 接。電極63與電路板50上的電極對51電性連接。
[0046] 在一個實施例中，加熱體60還包括用于導通電極63和發(fā)熱層621的導電件64。 導電件64為片狀，其貼合設(shè)置于容納件61的第二端614上，一端與發(fā)熱層621電性連接， 另一端彎折后收容于收容槽618內(nèi)并貼合于電極63,以與電極63電性連接。在其他實施例 中，也可以不設(shè)置導電件64,而將發(fā)熱層621的端部彎折，跨過第二端614與電極63連接， 又或者在第二端614上開設(shè)溝槽，通過在溝槽中布設(shè)導電材料，來實現(xiàn)電極63與發(fā)熱層621 的電性連接。
[0047] 可以理解，煙具100還可以包括收容于本體10內(nèi)并與電源40和電路板50電性連 接的控制器80,控制器80與開關(guān)13、溫度調(diào)節(jié)按鍵14及顯示屏15均電性連接，用以控制 煙具100的啟動與關(guān)閉、調(diào)節(jié)電源40的輸出功率，以及控制顯示屏15顯示加熱體60的溫 度及電源40的電量。
[0048] 煙具100工作時，電源40輸出電壓，加熱體60的電極63與電路板50上的電極對 51導通，從而使與電極63電性連接的發(fā)熱件62的發(fā)熱層621內(nèi)產(chǎn)生電流，進而產(chǎn)生熱量。 煙料在容納件61的收容空間610內(nèi)被加熱，產(chǎn)生煙氣。使用者在吸氣部20處吸氣時，氣流 通過抵壓凸起31與容納件61的內(nèi)表面611之間的間隙615進入收容空間610,通過出氣 孔616將煙氣帶入導氣通道102,再經(jīng)過導氣通道102進入吸氣通道201，最后進入使用者 口中。
[0049] 電子烤煙工作溫度范圍170°C-230°C。使用者調(diào)整溫度時，每按一次溫度調(diào)節(jié)按 鍵14,溫度升高或降低1_2°C。電量顯示分5格，每格代表20%的電量。當電量低至20% 時，煙具100自動報警，如電池符號閃爍或指示燈閃爍等。加熱時，指示燈發(fā)紅光；溫度穩(wěn)定 時，指示燈發(fā)綠光；使用者離開時，煙具100將進入低耗電模式，指示燈發(fā)藍光；使用者再次 拿起煙具100之后，煙具100重返工作狀態(tài)，指示燈顯示相應(yīng)狀態(tài)。煙具100的工作周期為 10分鐘，10分鐘后使用者仍未使用，煙具100將自動關(guān)機。開機時，顯示屏15顯示溫度為 低熱量模式（默認為190°C模式），發(fā)藍光；加熱到中熱量模式（210°C )時，顯示屏15發(fā)綠 光；加熱到高熱量模式（230°C )時，顯示屏15發(fā)紅光。煙具100滿電時，指示燈閃藍光；部 分電量時，指示燈閃綠光；低電量時，指示燈閃紅光；充電時，指示燈發(fā)紅光。
[0050] 在本發(fā)明的煙具100中，由于加熱體60發(fā)熱層621貼合設(shè)置于容納件61上，且容 納件61與發(fā)熱件62燒結(jié)在一起，因而接觸面積大，熱傳導效率高，加熱煙料的效果好。發(fā) 熱層621采用印刷工藝形成于絕緣層622,且發(fā)熱層621位于絕緣層622和容納件61之間， 不會發(fā)生短路，安全可靠；跟煙料接觸的容納件61采用氧化鋁、氮化鋁、氮化硅等環(huán)保的陶 瓷材料，在高溫加熱下對人體無害。
[0051] 此外，由于煙具100還包括控制器80,只需在控制器80中存儲加熱體60的表面溫 度與加熱體60的內(nèi)部溫度的差值（具體可通過生產(chǎn)過程中測得），即可通過設(shè)置于容納件 61上的溫度傳感器52感測到的加熱體60的表面溫度，繼而計算出加熱體60的內(nèi)部溫度， 制造方便，成本較低。通過溫度傳感器52感測加熱體60的溫度，并顯示在顯示屏15上，方 便使用者調(diào)控加熱的溫度。
[0052] 本技術(shù)方案通過上述的設(shè)計可以實現(xiàn)在快速啟動升溫時，達到200W以上的功率， 在啟動8秒內(nèi)達到煙草烘烤的溫度要求，且在保溫階段功耗小，性能卓越。以下通過幾組實 驗數(shù)據(jù)體現(xiàn)。
[0053] 實驗一：
[0054] 將電源選用不同倍率的電池做試樣對比測試，每種倍率取10支，進行30秒通電， 30秒斷電的方式循環(huán)測試10000個周期，檢測其使用壽命的情況。
[0055] 條件：電源為兩節(jié)電池，電壓共8. 6V，發(fā)熱層電阻為0. 5歐姆。
[0056]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于煙具的加熱體，包括容納件、發(fā)熱件以及電極，所述容納件內(nèi)部設(shè)有收容空 間且具有背離所述收容空間的外表面，所述發(fā)熱件設(shè)置于所述外表面上，其特征在于：所述 發(fā)熱件包括發(fā)熱層和絕緣層，所述發(fā)熱層采用印刷工藝形成于所述絕緣層的一側(cè)，所述絕 緣層包覆于所述容納件的外表面上以使所述發(fā)熱層貼合于所述容納件上，所述電極與所述 發(fā)熱層電性連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱體，其特征在于，所述發(fā)熱層的阻值范圍為0. 2歐 姆-0. 9歐姆。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱體，其特征在于，所述發(fā)熱件燒結(jié)于所述容納件的外表 面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱體，其特征在于，所述容納件和所述絕緣層均由陶瓷制 成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱體，其特征在于，所述容納件包括第一端及與所述第一 端相對的第二端，所述第一端設(shè)有開口，所述開口與所述收容空間相通，所述第二端開設(shè)有 連通所述收容空間的出氣孔以及朝所述收容空間凹陷的收容槽，所述出氣孔與所述收容槽 間隔設(shè)置，所述電極收容于所述收容槽中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱體，其特征在于，所述加熱體還包括設(shè)置于所述容納件 外表面上的導電件，所述導電件一端設(shè)于所述收容槽內(nèi)以與所述電極連接，另一端與所述 發(fā)熱層連接，以導通所述電極與所述發(fā)熱層。
7. -種用于煙具的加熱體的制造方法，包括以下步驟： 提供容納件及絕緣層，所述容納件通過燒結(jié)成型且設(shè)有用于容納被加熱物的收容空間 和背離所述收容空間的外表面，所述絕緣層通過流延形成； 在所述絕緣層上印刷發(fā)熱層，以形成發(fā)熱件； 將所述發(fā)熱件卷曲繞設(shè)于所述容納件的外表面上，以使所述發(fā)熱層貼合于所述容納件 上；及 于所述容納件上制作與所述發(fā)熱層電性連接的電極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱體的制造方法，其特征在于，所述發(fā)熱層的阻值范圍為 0. 2歐姆-0. 9歐姆。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱體的制造方法，其特征在于，將所述發(fā)熱件卷曲繞設(shè)于 所述容納件的外表面的步驟包括： 在所述發(fā)熱層設(shè)置粘合劑； 使所述發(fā)熱層通過所述粘合劑與所述容納件的外表面粘合； 去除所述粘合劑；及 燒結(jié)所述發(fā)熱件和所述容納件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱體的制造方法，其特征在于，所述容納件還具有朝向所 述收容空間的內(nèi)表面，在于所述容納件上制作與所述發(fā)熱層電性連接的電極之前，所述方 法還包括對所述容納件的內(nèi)表面進行研磨。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱體的制造方法，其特征在于，所述容納件和所述絕緣層 均由陶瓷制成。
12. -種煙具，包括本體、分別設(shè)置于所述本體兩端的吸氣部與第一蓋體、收容于所述 本體內(nèi)的電源、電性連接所述電源的電路板以及與所述電路板電性連接的加熱體，所述加 熱體為如權(quán)利要求1-6中任一項所述的加熱體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的煙具，其特征在于，所述煙具還包括蓋設(shè)于所述吸氣部上 的第二蓋體，所述第二蓋體設(shè)有磁鐵并通過磁吸力可拆卸地裝設(shè)在所述吸氣部上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的煙具，其特征在于，所述容納件還具有朝向所述收容空間 的內(nèi)表面，所述第一蓋體設(shè)有朝向所述收容空間的抵壓凸起，所述抵壓凸起擋設(shè)所述開口 并與所述容納件的內(nèi)表面之間形成有間隙。
【文檔編號】A24F1/00GK104207333SQ201410444559
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】陳志平 申請人:深圳市麥克韋爾科技有限公司