CN108903062A - 一种发热体及其制作方法、气溶胶产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发热体及其制作方法、气溶胶产生装置，该发热体包括外表面经过绝缘处理的金属内管、套设在金属内管外表面的发热元件本体；发热元件本体呈管状，且发热元件本体与金属内管过盈配合。本发明的发热元件本体与金属内管以过盈配合的方式固定在金属内管的外壁，可以使得发热元件本体与金属内管紧密接触，保证了充分的热传导效率，在使用时发热元件本体和金属内管同时升温、同时膨胀始终保持两者紧密接触。而且采用管状的发热元件本体，在生产时可以精确的控制发热元件本体的阻值，提高发热体的精度和一致性。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟具的技术领域，更具体地说，涉及一种发热体及其制作方法、气溶胶产生装置。
背景技术
现有的电加热式的气溶胶产生装置中所采用的加热体，一般采用陶瓷基底，然后在陶瓷基底上覆盖一层电阻加热元件，其中，电阻加热元件是印刷在陶瓷基底的表面，然后再经过高温工艺处理，使电阻加热元件固化在陶瓷基底表面。
或者，现有的加热体以发热丝缠绕在经过绝缘处理的金属管外表面，或是以印有发热元件的PI膜套在金属管或是陶瓷管，陶瓷杯外表面，使发热丝或者PI膜与金属管或是陶瓷管，陶瓷杯固定。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种发热体及其制作方法、气溶胶产生装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种发热体，包括外表面经过绝缘处理的金属内管、套设在所述金属内管外表面的发热元件本体；
所述发热元件本体呈管状，且所述发热元件本体与所述金属内管过盈配合。
优选地，所述金属内管为空心结构。
优选地，所述发热元件本体的内径小于所述金属内管的外径。
优选地，所述发热元件本体为镂空结构。
优选地，所述发热元件本体包括至少一段发热元件本体。
优选地，所述第一段发热元件本体和第二段发热元件本体，所述第一段发热元件本体和第二段发热元件本体分开套设在所述金属内管的外表面。
优选地，每一段所述发热元件本体的两端各设有一根用于供所述发热元件本体与外部供电电路连接的引线。
优选地，所述发热元件本体为不锈钢发热元件本体。
优选地，还包括包覆在所述发热元件本体外表面的绝缘层。
本发明还提供一种发热体的制作方法，包括以下步骤：
S1、根据预设图形对不锈钢管进行刻蚀，获得管状发热元件本体；所述不锈钢管的内径小于金属内管的外径；
S2、对所述管状发热元件本体进行预加热，以增大所述管状发热元件本体的内径；
S3、将经过预加热的所述管状发热元件本体套入处于低温状态的金属内管的外壁；
S4、常温冷却，使所述管状发热元件本体套设在所述金属内管的***；
S5、在所述管状发热元件本体的外表面涂覆绝缘层并固化。
本发明还提供一种气溶胶产生装置，包括以上所述的发热体、与所述发热体电连接的供电模块。
实施本发明的发热体，具有以下有益效果：本发明的发热元件本体与金属内管以过盈配合的方式固定在金属内管的外壁，可以使得发热元件本体与金属内管紧密接触，保证了充分的热传导效率，在使用时发热元件本体和金属内管同时升温、同时膨胀始终保持两者紧密接触。而且采用管状的发热元件本体，在生产时可以精确的控制发热元件本体的阻值，提高发热体的精度和一致性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明提供的一种发热体第一实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的一种发热体第二实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的一种发热体的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，为本发明提供的一种发热体第一实施例的结构示意图。
在该实施例中，该发热体外表面经过绝缘处理的金属内管10、套设在金属内管10外表面的发热元件本体20。
该通过采用外表面经过绝缘处理的金属内管10，可以使得该金属内管10与套设在其外表面的发热元件本体20绝缘。其中，该金属内管10可以采用任意金属管，本发明对金属内管10的材料不作限定。该金属内管10主要用于起支撑作用，采用该金属内管10作为发热体的支撑件可以增强发热体的强度及硬度。
进一步地，该金属内管10为空心结构，通过采用空心结构的金属内管10作用发热体的支撑件还可以提高发热体的散热率。
该金属内管10的内径以所需***其内的发烟制品的大小为基准，即该金属内管10的内径以可使发烟制品可容于其中为基准。其中，发烟制品可以为香烟等。所以，该金属内管10的内径与香烟的外径相适配，以使香烟制品可刚好***其中。
该发热元件本体20呈管状，且发热元件本体20与金属内管10过盈配合。具体的，该发热元件本体20为管状的发热元件本体20，其为一体成型结构。
可选的，该发热元件本体20为不锈钢发热元件本体。其中，优选316L系列的不锈钢管。当然，在其他一些实施例中，该发热元件本体20不限于不锈钢材料，还可以采用其他发热材料。
进一步地，该发热元件本体20的内径小于金属内管10的外径。其中，该管状的发热元件本体20的内径略小于金属内管10的外径，以使发热元件本体20可与金属内管10达到过盈配合的效果。优选地，发热元件本体20与金属内管10的过盈配合公差为P7/h6。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该发热元件本体20与金属内管10还可以采用其他的过盈配合公差，并不限于该P7/h6的过盈配合公差
进一步地，该发热元件本体20为镂空结构。
以不锈钢发热元件本体20进行说明，该发热元件本体20的成型过程为：根据产生设计需求，先取适量长度的不锈钢管，然后采用激光切割、腐蚀或者精密冲压的方法根据预设图形对不锈钢管进行刻蚀，以获得对应的镂空的不锈钢管，该镂空的不锈钢管即为本发明的管状发热元件本体20。
通过采用一体成型的不锈钢管作为发热元件，可以使该发热元件本体20的物理性能更加稳定、电阻率和温度变化系数更加稳定，均匀性更好，在生产时可以更加精确的控制发热元件本体20的阻值和温度，有效提高发热体的精度和一致性。
进一步地，如图1所示，该发热元件本体20沿轴向开设有多组缺口201，每一组缺口201包括对称设置的两个缺口201。即每一组缺口201设有两个缺口201，这两个缺口201的形状、大小相同，并沿发热元件本体20的周向对称设置。
可选的，多组缺口201中相邻的两组缺口201在周向错开设置。如图1所示，多组缺口201中相邻两组缺口201在周向上错开设置，形成了多根宽度较小的区域，这些宽度较小的区域即为该发热元件本体20的发热区域，其中，缺口201的级数可以根据发热量的需求确定，缺口201的大小也可以根据发热量的需求确定，即镂空图案的形状、大小可以根据发热量的需求确定，本发明对此不作具体限定。
进一步地，如图1所示，该发热元件本体20的两端各设有一根引线202，每一根引脚可以通过碰焊的方式固定在发热元件本体20的两端。两根引线202的长度可以根据装配的需求确定，本发明不作具体限定。通过在该发热元件本体20的两端各设有一根引线202，可以通过这两根引脚实现该发热元件本体20与外部供电电路连接的。其中，外部供电电路可以包括可充电电池，也可以包括一次性电池。可充电电池包括但不限于锂电池等。
如图1所示，该发热元件本体20包括一段发热元件本体20，该段发热元件本体20沿金属内管10的轴向套设在金属内管10的中部。当然，在其他一些实施例中，该段发热元件本体20可以没金属内管10的轴向套设在金属内管10的其他任意位置，本发明不限定发热元件本体20的位置。
进一步地，该发热元件本体20还包括包覆在发热元件本体20外表面的绝缘层。该绝缘层可以通过印刷或者涂覆的方式覆着在发热元件本体20的外表面，其中，该绝缘层可以填充发热元件本体20的镂空区域。通过在发热元件本体20的外表面包覆一层绝缘层，可以避免在加热过程中发热元件本体20与外界发生短路等不安全的问题产生，同时该绝缘层完全将发热元件本体20包覆，可以起到很好的绝缘作用，有效避免发热元件本体20在发热过程中对人体的伤害。
可选的，该绝缘层为可耐高温的绝缘层，优选陶瓷釉绝缘层或者塑胶绝缘层。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该绝缘层还可以采用其他可耐高温材质的绝缘层，并不限于陶瓷釉绝缘层或者塑胶绝缘层。
如图1所示，使用时该发热体时，可将发烟制品***金属内管10内部，通过外部供电电路给发热体提供电能，使发热体内的发热元件本体20发热，通过发热元件本体20所产生的热量对发烟制品进行加热，使发烟制品产生相应的气溶胶供使用者抽吸。
参考图2，为本发明提供的一种发热体第二实施例的结构示意图。
如图2所示，该在该实施例中，该发热体外表面经过绝缘处理的金属内管10、、第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B，第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B分开套设在金属内管10的外表面。
该通过采用外表面经过绝缘处理的金属内管10，可以使得该金属内管10与套设在其外表面的第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B绝缘。其中，该金属内管10可以采用任意金属管，本发明对金属内管10的材料不作限定。该金属内管10主要用于起支撑作用，采用该金属内管10作为发热体的支撑件可以增强发热体的强度及硬度。
进一步地，该金属内管10为空心结构，通过采用空心结构的金属内管10作用发热体的支撑件还可以提高发热体的散热率。
该金属内管10的内径以所需***其内的发烟制品的大小为基准，即该金属内管10的内径以可使发烟制品可容于其中为基准。其中，发烟制品可以为香烟等。所以，该金属内管10的内径与香烟的外径相适配，以使香烟制品可刚好***其中。
第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B呈管状，且第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B均与金属内管10过盈配合。具体的，该第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B为管状的，而且为一体成型结构。
可选的，该第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B均为不锈钢发热元件本体。其中，优选316L系列的不锈钢管。当然，在其他一些实施例中，不限于不锈钢材料，还可以采用其他发热温材料。
进一步地，第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B的内径小于金属内管10的外径。其中，第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B的内径略小于金属内管10的外径，以使第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B可与金属内管10达到过盈配合的效果。优选地，第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B与金属内管10的过盈配合公差为P7/h6。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B与金属内管10还可以采用其他的过盈配合公差，并不限于该P7/h6的过盈配合公差
进一步地，第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B为镂空结构。
第一发热元件本体20A与第二发热元件本体20B成型过程相同。
以不锈钢的第一发热元件本体20A进行说明，该第一发热元件本体20A的成型过程为：根据产生设计需求，先取适量长度的不锈钢管，然后采用激光切割、腐蚀或者精密冲压的方法根据预设图形对不锈钢管进行刻蚀，以获得对应的镂空的不锈钢管，该镂空的不锈钢管即为本发明的管状第一发热元件本体20A。同样地，第二发热元件本体20B也可以采用相同的制作过程。
通过采用一体成型的不锈钢管作为发热元件，可以使第一发热元件本体20A与第二发热元件本体20B的物理性能更加稳定、电阻值和温度变化系数更加稳定，均匀性更好，在生产时可以更加精确的控制第一发热元件本体20A与第二发热元件本体20B的阻值和温度，有效提高发热体的精度和一致性。
进一步地，如图2所示，该第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B均沿轴向开设有多组缺口(201A，201B)，每一组缺口包括对称设置的两个缺口。即每一组缺口设有两个缺口，这两个缺口的形状、大小相同，并沿发热元件本体的周向对称设置。
可选的，多组缺口(201A，201B)中相邻的两组缺口在周向错开设置。如图2所示，多组缺口(201A，201B)中相邻两组缺口在周向上错开设置，形成了多根宽度较小的区域，这些宽度较小的区域即为该发热元件本体的发热区域，其中，缺口的级数可以根据发热量的需求确定，缺口的大小也可以根据发热量的需求确定，即镂空图案的形状、大小可以根据发热量的需求确定，本发明对此不作具体限定。
如图2所示，第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B之间相隔的距离需要根据金属内管10的材质确定。例如，当金属内管10采用铝质金属内管10时，由于铝质金属内管10的发热效率较高，所以第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B之间相隔的距离需要更长一些。当然，在其他一些实施例中，本发明的发热体还可以设置三段、四段或者更多段发热元件本体，其中，当包括多段发热元件本体时，相邻两段发热元件本体不接触，以使每一段发热元件本体之间不产生干扰，避免发热元件本体之间产生短路现象。
进一步地，如图2所示，第一发热元件本体20A的两端各设有一根引线202A，第二发热元件本体20B的两端各设有一根引线202B，每一根引线可以通过碰焊的方式固定在发热元件本体的两端。第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B各自的两根引线的长度可以根据装配的需求确定，本发明不作具体限定。通过分别在第一发热元件本体20A的两端各设一根引线和第二发热元件本体20B各自的两端各设一根引线，可以通过实现第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B与外部供电电路的独立连接。其中，外部供电电路可以包括可充电电池，也可以包括一次性电池。可充电电池包括但不限于锂电池等。当然，可以理解地，当设置有多段发热元件本体时，每一段发热元件本体的两端均各设有一根引线，以使每一段发热元件本体均可独立与外部供电电路导电连接，进而可以实现分段控制发热元件本体的温度，使内置于发热体内的发烟制品可以分段产生气溶胶。
进一步地，该第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B还包括包覆在第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B外表面的绝缘层。该绝缘层可以通过印刷或者涂覆的方式覆着在第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B的外表面，其中，该绝缘层可以填充第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B的镂空区域。通过在第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B的外表面包覆一层绝缘层，可以避免在加热过程中第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B与外界发生短路等不安全的问题产生，同时该绝缘层完全将第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B包覆，可以起到很好的绝缘作用，有效避免第一发热元件本体20A和第二发热元件本体20B在发热过程中对人体的伤害。
可选的，该绝缘层为可耐高温的绝缘层，优选陶瓷釉绝缘层或者塑胶绝缘层。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该绝缘层还可以采用其他可耐高温材质的绝缘层，并不限于陶瓷釉绝缘层或者塑胶绝缘层。
本发明通过采用发热元件本体与金属内管以过盈配合的方式固定在金属内管的外壁，可以使得发热元件本体与金属内管紧密接触，保证了充分的热传导效率，在使用时发热元件本体和金属内管同时升温、同时膨胀始终保持两者紧密接触。而且采用管状的发热元件本体，在生产时可以精确的控制发热元件本体的阻值，提高发热体的精度和一致性。
进一步地，本发明还提供了一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包前述的发热体、与发热体电连接的供电模块。该供电模块通过前述的设置在发热元件本体两端的引线与发热体电连接。其中，该供电模块可以为可充电电池、或者一次性电池。可充电电池包括但不限于锂电池等。
参考图3，为本发明提供的一种发热体的制作方法。该发热体的制作方法用于制作前述实施例的发热体。
如图3所示，该发热体的制作方法包括以下步骤：
步骤S1、根据预设图形对不锈钢管进行刻蚀，获得管状发热元件本体；不锈钢管的内径小于金属内管的外径。
其中，对不锈钢管的刻蚀可以采用但不限于激光切割、腐蚀或者精密冲压等方法，通过采用激光切割、腐蚀或者精密冲压等方法根据预设图形对不锈钢管进行刻蚀，可以获得所需的镂空的不锈钢管，该镂空的不锈钢管即为本发明的管状发热元件本体。
步骤S2、对管状发热元件本体进行预加热，以增大管状发热元件本体的内径。
步骤S3、将经过预加热的管状发热元件本体套入处于低温状态的金属内管的外壁。
步骤S4、常温冷却，使管状发热元件本体套设在金属内管的***。
步骤S5、在管状发热元件本体的外表面涂覆绝缘层并固化。
在步骤S5中，可以通过高温使绝缘层固化在管状发热元件本体的外表面。可选的，该绝缘层为可耐高温的绝缘层，优选陶瓷釉绝缘层或者塑胶绝缘层。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该绝缘层还可以采用其他可耐高温材质的绝缘层，并不限于陶瓷釉绝缘层或者塑胶绝缘层。
本发明通过将内径小于金属内管外径的管状发热元件本体，在装配时对管状的发热元件本体先进行预加热，使管状的发热元件本体内孔变大，然后套入处于低温状态的金属内管外壁；当管状的发热元件本体冷却后即可紧紧包在金属内管的外壁，从而达到使发热元件本体与金属内管紧密接触的效果，保证充分的热传导效率及一致性。在使用时发热元件本体和金属内管同时升温、同时膨胀，始终保持两者的紧密接触。进一步地，采用一体成型的发热元件本体在生产时能精确地控制发热元件本体的阻值，提高发热体的精度和一致性。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (11)
1.一种发热体，其特征在于，包括外表面经过绝缘处理的金属内管、套设在所述金属内管外表面的发热元件本体；
所述发热元件本体呈管状，且所述发热元件本体与所述金属内管过盈配合。
2.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述金属内管为空心结构。
3.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述发热元件本体的内径小于所述金属内管的外径。
4.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述发热元件本体为镂空结构。
5.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述发热元件本体包括至少一段发热元件本体。
6.根据权利要求5所述的发热体，其特征在于，所述发热元件本体包括第一段发热元件本体和第二段发热元件本体，所述第一段发热元件本体和第二段发热元件本体分开套设在所述金属内管的外表面。
7.根据权利要求5所述的发热体，其特征在于，每一段所述发热元件本体的两端各设有一根用于供所述发热元件本体与外部供电电路连接的引线。
8.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述发热元件本体可以为不锈钢发热元件本体。
9.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，还包括包覆在所述发热元件本体外表面的绝缘层。
10.一种发热体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据预设图形对不锈钢管进行刻蚀，获得管状发热元件本体；所述不锈钢管的内径小于金属内管的外径；
S2、对所述管状发热元件本体进行预加热，以增大所述管状发热元件本体的内径；
S3、将经过预加热的所述管状发热元件本体套入处于低温状态的金属内管的外壁；
S4、常温冷却，使所述管状发热元件本体套设在所述金属内管的***；
S5、在所述管状发热元件本体的外表面涂覆绝缘层并固化。
11.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的发热体、与所述发热体电连接的供电模块。
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