CN110959918A - 一种发热组件及电子雾化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发热组件及电子雾化装置，该发热组件包括：发热基体，发热基体包括沿发热基体长度方向上的加热区域和非加热区域，加热区域的导热系数大于非加热区域的导热系数；导电轨迹，设置于发热基体上，且至少覆盖加热区域，用于在通电时，使加热区域发热。通过这种方式，将发热基体分割成导热系数不同两种材质，能够在发热组件对烟草进行加热时，减少热量的散失，有效地提高热量利用率。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟产品技术领域，特别涉及一种发热组件及电子雾化装置。
背景技术
电子烟作为香烟替代品，因其具有使用安全、方便、健康、环保等优点，而越来越受到人们的关注和青睐。加热不燃烧电子烟，其在较低温度下工作。通过在较低的温度下加热烟支的成份进行加热雾化。加热方式通常为管式***加热或中心嵌入加热，前者指加热管围绕于烟支外，后者是热加热片或加热杆***烟支内。其中加热片因其制造简单、使用方便等特点而被广泛应用。
然而，现有的片式加热因采用同一材质例如陶瓷作为基体，并在基体上印制电路，如此，发热片基体的导热速度为均匀一致的，使得发热体的底部即非加热区或者称为引线区的导热速度过快，而降低了顶部即对烟草加热区域的温度，降低了热量利用率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种发热组件及电子雾化装置，能够在发热组件对烟草进行加热时，减少热量的散失，有效地提高热量利用率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种发热组件，发热组件包括：发热基体，发热基体包括沿发热基体长度方向上的加热区域和非加热区域，加热区域的导热系数大于非加热区域的导热系数；导电轨迹，设置于发热基体上，且至少覆盖加热区域，用于在通电时，使加热区域发热。
其中，加热区域和非加热区域通过高温烧结的方式连接以形成发热基体。
其中，加热区域为碳化硅、氮化硅和氮化铝中的至少一种材料制成。
其中，非加热区域为氧化硅陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷、堇青石陶瓷、碳化硅陶瓷、钛酸铝陶瓷、锂辉石陶瓷和莫来石陶瓷中的至少一种材料制成。
其中，发热基体为金属材料制成，发热基体与导电轨迹之间设置有绝缘层。
其中，导电轨迹包括：加热轨迹，设置于加热区域；导电线路，设置于非加热区域，导电线路连接加热轨迹和外部电源，用于对加热轨迹提供电能。
其中，导电轨迹包括：多组加热轨迹，设置于发热基体的第一侧面且相互隔离设置；多组导电线路，分别与多组加热轨迹对应连接，用于对多组加热轨迹进行单独控制。
其中，多组加热轨迹至少包括：第一加热轨迹，设置于发热基体的第一侧面且沿发热基体长度方向远离非加热区域的一端；
第二加热轨迹和第三加热轨迹，设置于发热基体的第一侧面且沿发热基体长度方向的同一水平位置，并位于发热基体的宽度方向的两端。
其中，多组导电线路中的至少部分导电线路设置于发热基体与第一侧面相对的第二侧面，并通过发热基体上的通孔连接多组加热轨迹中的至少部分。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电子雾化装置，包括壳体及以上任一项的发热组件，发热组件设置在壳体内。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术，本发明提供的发热组件，包括：发热基体，发热基体包括沿发热基体长度方向上的加热区域和非加热区域，加热区域的导热系数大于非加热区域的导热系数；导电轨迹，设置于发热基体上，且至少覆盖加热区域，用于在通电时，使加热区域发热。通过这种方式，将发热基体分割成导热系数不同两种的材质，能够在发热组件对烟草进行加热时，减少热量的散失，有效地提高热量利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1是本发明提供的电子雾化装置一实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的电子雾化装置实施例中发热模组的结构示意图；
图3是本发明提供的发热组件一实施例的结构示意图；
图4是图3实施例中发热基体的结构示意图；
图5是本发明提供的发热组件另一实施例第一侧面的结构示意图；
图6是图5实施例中发热组件第二侧面的结构示意图；
图7是图5实施例中发热基体的剖面示意图；
图8是本发明提供的发热组件再一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
参阅图1，图1是本发明提供的电子雾化装置一实施例的结构示意图，该电子雾化装置10包括电池组件100以及发热模组200，电池组件100用于为发热模组200的发热提供电能或者为整个电子烟的工作提供电能，发热模组200用于对气雾产生基质进行加热以产生气雾；其中，发热模组200与电池组件100为可拆卸连接，例如发热模组200可拆卸地固定于电池组件100的一端。
可选地，在一些实施例中，电子雾化装置10还可以设置固定盖(未示出)，固定盖可以用于盖设发热模组200，并配合发热模组200工作。
参阅图2，图2是本发明提供的电子雾化装置实施例中发热模组的结构示意图，本实施例发热模组200包括固定座210、发热组件220、缓冲件230、胶水部(未示出)和壳体(未示出)。在电池组件100的作用下，发热组件220将电能转换为热能，对待加热材料进行加热，发热组件220的具体结构，在后文实施例中会进行详细说明。固定座210可以用于固定发热组件220，发热组件220通过固定座210固定于电池组件100的一端；缓冲件230用于在发热组件220固定于固定座210时，提供缓冲作用；胶水部可以将发热组件220和固定座210进行相互固定；固定座210、发热组件220、缓冲件230等部件均设置于壳体内。
参阅图3和图4，图3是本发明提供的发热组件一实施例的结构示意图，图4是图3实施例中发热基体的结构示意图。
在本实施例中，发热组件220包括发热基体221和导电轨迹222。如图4所示，发热基体221包括沿基体长度方向上的加热区域2211和非加热区域2212，加热区域2211和非加热区域2212通过高温烧结的方式连接以形成发热基体221。
其中，加热区域2211材料的导热系数大于非加热区域2212的导热系数。具体的，加热区域2211由导热系数为10W/m·K以上的碳化硅、氮化硅和氮化铝中的至少一种材料制成；非加热区域2212由氧化硅陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷、堇青石陶瓷、碳化硅陶瓷、钛酸铝陶瓷、锂辉石陶瓷和莫来石陶瓷中的至少一种材料制成。
可选地，在一些实施例中，发热基体221还可以由两种不同导热系数的金属材料制成，两种不同导热系数的金属材料分别对应于加热区域2211和非加热区域2212，此时可以先在发热基体221上设置一层釉层，或其它的绝缘层，再在设有绝缘层的发热基体221上丝印导电轨迹；其中，绝缘层可以作为发热基体221的一部分，此时，绝缘层由两种不同的导热系数的材料制成，并同样对应于加热区域2211和非加热区域2212。
参阅图3，导电轨迹222包括加热轨迹2221和导电线路2222，导电轨迹222整体设置于发热基体221上。其中，加热轨迹2221设置于发热基体221对应的加热区域2211，导电线路2222设置于发热基体221对应的非加热区域2212。导电线路2222的一端连接加热轨迹2221，另一端与连接件223相连，连接件用于连接电池组件100，用于对导电轨迹222提供电能。
加热轨迹2221可以是由导磁性强的铁磁性或亚铁磁性材料制备而成，具体可以是碳钢、贴、钴、镍、不锈钢、无缝钢管、合金等材料；导电线路2222可以是银线、镍线或铜线电极线等，此处不做具体限制。
导电轨迹222中，加热轨迹2221的宽度可以小于导电线路2222的宽度，根据电阻定律公式，当导线的长度和电阻率不变时，导线的电阻与横截面有关。在本实施例中，由于导电轨迹222是设置于发热基体221上，因此可以视为整个导电轨迹222的厚度是一致的，也就是说加热轨迹2221的厚度等于导电线路2222的厚度，由于加热轨迹2221宽度较小，其横截面积也就小于导电线路2222，根据电阻定律以及焦耳定律可知，此时，加热轨迹2221产生的热量将大于导电线路2222产生的热量。
可选地，在本实施例中，加热区域2211的长度大于非加热区域2212的长度，也即是加热轨迹2221的长度大于导电轨迹2222的长度，并且由于加热区域2211的导热系数大于非加热区域2212的导热系数，此时，整个加热区域2211产生的热量将远大于非加热区域2212，能够使得加热区域2211快速升温以提升用户体验，并且非加热区域2212的低导热和低发热，能够有效减少热量的散失，提高热量利用率。
可选地，在一些实施例中，可以适当增大加热轨迹2221的宽度，以增大整个加热轨迹2221的发热表面积，使得产生的热量能更大范围的对烟草进行加热，避免热量过于集中而无法使烟草均匀受热。
可选地，在一些实施例中，还可以设置不同材质的加热轨迹2221和导电线路2222，使得加热轨迹2221的电阻率大于导电线路2222的电阻率，也即使得加热区域2211产生大于非加热区域2212的热量。或者，在加热轨迹2221的宽度小于导电线路2222宽度的基础上，设置加热轨迹2221的电阻率大于导电线路2222的电阻率，进一步增加加热区域2211的热量，以达到提高热量利用率的效果。
区别于现有技术，本实施例通过将发热基体分割成导热系数的两种不同材质，能够在发热组件对烟草进行加热时，减少热量的散失，有效地提高热量利用率。
参阅图5和图6，图5是本发明提供的发热组件另一实施例第一侧面的结构示意图，图6是图5实施例中发热组件第二侧面的结构示意图。
本实施例中，导电轨迹222包括多组加热轨迹2223和多组导电线路2224。多组加热轨迹2223均设置于发热基体221的第一侧面，对应加热区域2211，多组加热轨迹2223之间相互隔离设置；在本实施例中，多组加热轨迹2223至少包括第一加热轨迹22231、第二加热轨迹22232和第三加热轨迹22233。
其中，第一加热轨迹22231设置于发热基体221的第一侧面，具体设置于第一侧面沿着发热基体221的长度方向远离非加热区域2212的一端；第二加热轨迹22232和第三加热轨迹22233与第一加热轨迹22231相邻设置，并且位于发热基体221长度方向的同一水平位置，设置于发热基体221宽度方向的两端，使得加热轨迹223加热的范围更大，从而提高热量的利用率。需要说明的是，附图5及之后所示的多组加热轨迹2223仅是对具体加热轨迹存在区域的一个示意，并不代表加热轨迹的具体结构。
多组导电线路2224分别与多组加热轨迹2223对应连接，用于对多组加热轨迹2223进行单独控制，每组导电线路2224均包括两条子导电线路；其中至少部分导电线路2224设置于发热基体221的第一侧面，其余部分导电线路2224则设置于发热基体221如图6所示的第二侧面，通过在发热基体上设置至少两个开孔2225，第二侧面的至少部分导电线路2224则通过该至少两个开孔2225与第一侧面上多组加热轨迹2223中的至少部分连接，并将这部分导电线路2224串联起来，具体参阅图7，图7是本实施例发热基体221的剖面示意图，此时，发热基体221的加热区域2211可以采用绝缘材料制成，用于避免开孔后的导电线路2224穿过发热基体221时发生短路；在本实施中，第二侧面上的导电线路2224具体与第一加热轨迹22231连接。
可选地，在本实施例的三组加热轨迹2223中，第一加热轨迹22231的加热轨迹2223的数量至少为1个，在本实施例中为1个；第二加热轨迹22232和第三加热轨迹22233的加热轨迹2223的数量至少为2个，在本实施例中为2个，并且在发热基体221长度方向上并列设置；此处表达的只是本实施例中加热轨迹2223的具体个数以及位置情况，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下对加热轨迹2223做出的改进，均属于本发明保护的范围。
进一步地，三组加热轨迹2223可以在发热基体221的长度方向上实现分段加热，例如第一加热轨迹22231产生的热量最大，第二加热轨迹22232和第三加热轨迹22233产生的热量在基体长度方向上依次递减，同时第二和第三加热轨迹其自身包含的多个加热轨迹2223所产生的热量也在长度方向上递减；或者多组加热轨迹2223整体采用一大一小交错产生热量的排列方式；又或者第二和第三加热轨迹在基体的宽度方向上以不同热量的产生方式并排设置；具体可以根据实际情况进行设置，以更好的加热烟草。
另外，在本实施例中，可以通过浆料印刷的形式进行导电线路2224的印刷。
参阅图8，图8是本发明提供的发热组件再一实施例的结构示意图。本实施例的发热组件220与上述图5和图6中发热组件220的区别在于：在本实施例的发热组件220中，与多组加热轨迹2223连接的导电线路2224都设置于发热基体221的同一侧面，也就是与第一加热轨迹22231连接的导电线路2224设置于发热基体221的第一侧面，以此对第一加热轨迹22231进行控制，此时，整个发热组件220的结构变得紧凑，提高了热量的产生量以及利用率。该发热组件220中的其它部分与上述图5和图6发热组件相同，在此不再赘述。
区别于现有技术，本实施例通过将发热基体分割成导热系数的两种不同材质，能够在发热组件对烟草进行加热时，减少热量的散失，有效地提高热量利用率。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种发热组件，其特征在于，所述发热组件包括：
发热基体，所述发热基体包括沿所述发热基体长度方向上的加热区域和非加热区域，所述加热区域的导热系数大于所述非加热区域的导热系数；
导电轨迹，设置于所述发热基体上，且至少覆盖所述加热区域，用于在通电时，使所述加热区域发热。
2.根据权利要求1所述的发热组件，其特征在于，
所述加热区域和所述非加热区域通过高温烧结的方式连接以形成所述发热基体。
3.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，
所述加热区域为碳化硅、氮化硅和氮化铝中的至少一种材料制成。
4.根据权利要求3所述的发热组件，其特征在于，
所述非加热区域为氧化硅陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷、堇青石陶瓷、碳化硅陶瓷、钛酸铝陶瓷、锂辉石陶瓷和莫来石陶瓷中的至少一种材料制成。
5.根据权利要求1所述的发热组件，其特征在于，
所述发热基体为金属材料制成，所述发热基体与所述导电轨迹之间设置有绝缘层。
6.根据权利要求1所述的发热组件，其特征在于，
所述导电轨迹包括：
加热轨迹，设置于所述加热区域；
导电线路，设置于所述非加热区域，所述导电线路连接所述加热轨迹和外部电源，用于对所述加热轨迹提供电能。
7.根据权利要求1所述的发热组件，其特征在于，
所述导电轨迹包括：
多组加热轨迹，设置于所述发热基体的第一侧面且相互隔离设置；
多组导电线路，分别与所述多组加热轨迹对应连接，用于对所述多组加热轨迹进行单独控制。
8.根据权利要求7所述的发热组件，其特征在于，
所述多组加热轨迹至少包括：
第一加热轨迹，设置于所述发热基体的第一侧面且沿所述发热基体长度方向远离所述非加热区域的一端；
第二加热轨迹和第三加热轨迹，设置于所述发热基体的第一侧面且沿所述发热基体长度方向的同一水平位置，并位于所述发热基体的宽度方向的两端。
9.根据权利要求7所述的发热组件，其特征在于，
所述多组导电线路中的至少部分导电线路设置于所述发热基体与所述第一侧面相对的第二侧面，并通过所述发热基体上的通孔连接所述多组加热轨迹中的至少部分。
10.一种电子雾化装置，其特征在于，所述电子雾化装置包括壳体及权利要求1-9任一项所述的发热组件，所述发热组件设置在所述壳体内。
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