CN209251770U - 一种针式电子烟加热器及电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针式电子烟加热器及电子烟，包括针状金属基材和厚膜加热层，其中，针状金属基材包括柱状针体及与柱状针体一端连接的锥状针尖，厚膜加热层包括绝缘层、设置于绝缘层上方的加热电路层、与加热电路层连接的导体层以及与导体层连接的导线；绝缘层贴合设置于柱状针体的外表面上。本申请中的厚膜加热层中的加热电路层通电后自身温度升高，同时针状金属基板的温度也会随之升高，将该针式电子烟加热器***至烟料中进行加热。本申请中的针状金属基板不易发生脆断现象、且热容量较低，与厚膜加热层结合使整个针式电子烟加热器发热速度快、加热效率高的优势，有利于提高产品的质量和使用寿命，提高用户使用体验。

Description

一种针式电子烟加热器及电子烟

技术领域

本实用新型实施例涉及电子烟技术领域，特别是涉及一种针式电子烟加热器及电子烟。

背景技术

近年来，随着人们对传统香烟危害性认识的提高，电子烟产品市场容量进一步扩大，其中，电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉，电子烟是通过加热雾化等手段，将尼古丁等变成蒸汽后，让用户吸食的一种产品，其与香烟的根本区别是“加热不燃烧”。

电子烟的核心部件是电子烟加热器，目前市场上的针式电子烟加热器多采用陶瓷片作为基材，在其表面制作发热线路、连接引线的方式(如图1所示)。但是，一方面，陶瓷固有的特性硬而脆，在使用过程中一旦受到外力的作用，极易发生脆断，受到剧烈的冷热交变时亦会发生断裂，影响电子烟加热器的使用寿命，降低用户使用体验；另一方面由于陶瓷材料的导热系数较低，热量不容易传导导致电子烟加热器的加热效率较低、发热相应速度慢，并且陶瓷材料的热容量较大，降温较慢，使电子烟加热器的温度不易控制。

鉴于此，如何提供一种解决上述技术问题的针式电子烟加热器及电子烟成为本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种针式电子烟加热器及电子烟，在使用过程中有利于提高产品的质量和使用寿命，提高用户使用体验。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种针式电子烟加热器，包括针状金属基材和厚膜加热层，其中：

所述针状金属基材包括柱状针体及与所述柱状针体一端连接的锥状针尖，所述厚膜加热层包括绝缘层、设置于所述绝缘层上方的加热电路层、与所述加热电路层连接的导体层以及与所述导体层连接的导线；所述绝缘层贴合设置于所述柱状针体的外表面上。

可选的，还包括设置于所述针状金属基板和所述厚膜加热层外表面的、用于覆盖所述针状金属基板和所述厚膜加热层的裸露部分的保护层。

可选的，所述保护层为基于玻璃制作而成的保护层。

可选的，所述厚膜加热层沿所述柱状针体的轴线方向呈条状分布。

可选的，所述厚膜加热层以所述柱状针体的轴线为中心呈环状分布。

可选的，所述厚膜加热层为多个。

可选的，所述柱状针体为空心圆柱。

可选的，还包括设置于所述空心圆柱内部的热电偶，所述热电偶用于测量所述空心圆柱内部的温度。

本实用新型实施例还提供了一种电子烟，包括如上述所述的针式电子烟加热器。

本实用新型实施例提供了一种针式电子烟加热器及电子烟，包括针状金属基材和厚膜加热层，其中，针状金属基材包括柱状针体及与柱状针体一端连接的锥状针尖，厚膜加热层包括绝缘层、设置于绝缘层上方的加热电路层、与加热电路层连接的导体层以及与导体层连接的导线；绝缘层贴合设置于柱状针体的外表面上。可见，本申请中的厚膜加热层中的加热电路层通电后自身温度升高，同时针状金属基板的温度也会随之升高，将该针式电子烟加热器***至烟料中进行加热。本申请中的针状金属基板不易发生脆断现象、且热容量较低，与厚膜加热层结合使整个针式电子烟加热器发热速度快、加热效率高的优势，有利于提高产品的质量和使用寿命，提高用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为现有的一种针式电子烟加热器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种针式电子烟加热器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种针式电子烟加热器的局部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种针式电子烟加热器的局部结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种针式电子烟加热器的剖面结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种针式电子烟加热器的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的电阻浆料的温度与电阻关系示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种针式电子烟加热器及电子烟，在使用过程中有利于提高产品的质量和使用寿命，提高用户使用体验。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图2，图2为本实用新型实施例提供的一种针式电子烟加热器的结构示意图。

该针式电子烟加热器，包括针状金属基材1和厚膜加热层2，其中：

针状金属基材1包括柱状针体11及与柱状针体11一端连接的锥状针尖12，厚膜加热层2包括绝缘层21、设置于绝缘层21上方的加热电路层22、与加热电路层22连接的导体层23以及与导体层23连接的导线24；绝缘层21贴合设置于柱状针体11的外表面上。

需要说明的是，本申请中的针状金属基材1中的柱状针体11的外表面设置有厚膜加热层2，具体的可以直接在柱状针体11的表面制备厚膜加热层2，其中，具体可以先在柱状针体11的表面制备绝缘层21，然后在绝缘层21上制备加热电路层22和与该加热电路层22连接的导体层23，并在导体层23处焊接导线24，该导线24用于与电源连接，以为加热电路层22供电，使加热电路层22发热，其中，针状金属基材1和厚膜加热层2的局部结构示意图如图3所示，其中，导线24通过焊盘25与导体层23连接。厚膜加热层2的整体厚度可以为90微米左右，并且该厚膜加热层2可以通过高温烧结附着至针状金属基材1上，使与针状金属基材1之间的结合非常紧密，具有发热迅速、功率密度极高、热容量低、容易小型集成化、抗冲击能力强的优势，从而使整个针式电子烟加热器的电热转换率可以达到98％以上，能够解决传统针式电子烟加热器加热效率低、响应速度慢、高温氧化衰减、易脆断的问题。

另外，本实施例中的厚膜加热层2是集成电路的一种，是指将电阻、电感、电容、半导体元件和互连导线通过印刷、烧成和焊接等工序，在基板上制成的具有一定功能的电路单元，本实施例中的厚膜加热层1可以为指电阻发热电路，当然也可以采用其他的发热电路。

进一步的，本申请中的针式电子烟加热器还可以包括设置于针状金属基板和厚膜加热层外表面的、用于覆盖针状金属基板和厚膜加热层的裸露部分的保护层。

具体的，由于针式电子烟加热器在使用时需要***至烟料中，所以为了能够对针式电子烟加热器中的厚膜加热层2和针状金属基材1中的裸露部分进行保护，以免被腐蚀，本申请中的针式电子烟加热器还可以包括设置于针状金属基板1和厚膜加热层2外表面的、用于覆盖针状金属基板1和厚膜加热层2的裸露部分的保护层3，其中，以一个切面为例，其局部结构示意图如图4所示。

其中，本实施例中的保护层3可以为基于玻璃制作而成的保护层，当然，也可以选择基于其它材料制作而成的保护层，具体可以根据实际情况进行确定，本申请在此不做特殊限定。

需要说明的是，具体可以采用喷涂、刷涂或浸涂的工艺将覆盖浆料(具体可以基于玻璃制作而成)均匀喷涂于厚膜加热层2和针状金属基材1中的裸露部分上形成保护层3，由于覆盖浆料在高温烧结后具有光滑致密的表面，可以在加热过程中有效减少污垢在加热电路层22及整个加热器上的残留，从而减少污垢的残留对针式电子烟加热器的腐蚀，有利于延长针式电子烟加热器的使用寿命。

具体的，本申请中的针式电子烟加热器的制作流程可以为：

介质浆料→丝网印刷→烘干→高温烧结→电阻浆料→丝网印刷→烘干→高温烧结→电阻值调整→导体银浆→丝网印刷→烘干→高温烧结→保护层浆料→烘干→高温烧结→引线高温焊接→成品。

更进一步的，为了进一步降低针状金属基材1的热容量，可以将针状金属基材1的柱状针体11设置为空心圆柱(也即为管状)，从而进一步提高发热速度，并且使针状金属基材1的温度更加容易控制，其中，当针状金属基材1的柱状针体11设置为空心圆柱时，针式电子烟加热器的另一种剖面结构示意图如图5所示。当然，柱状针体11也可以设置采用实心圆柱，具体可以根据实际情况进行设定，本实施例对此不作特殊限定。

另外，为了能够测量空心圆柱内部的温度，本申请中的针式电子烟加热器还可以包括设置于空心圆柱内部的热电偶4，具体请参照图6。

还需要说明的是，本实施例中的加热电路层12可以为基于具有PTC(正温度系数)材料制作而成的加热电路层，使其TCR(temperature coefficient of resistance，电阻温度系数)在1000ppm/℃以上，从而实现发热与温度探测的同步，使本申请中的加热电路层22达到即为加热元件，又是测温元件的效果，具体的可以通过测量加热电路层22的阻值及预设温度系数得到其温度，从而可以不设置测温元件，进而节约成本。其中，TCR表示当温度改变1度时电阻值的相对变化，单位为ppm/℃(即10E(-6)/℃)，不同的材料有不同的电阻率，而不同的温度也会使相同材料的电阻率发生改变，在材料科学上通常用电阻的温度系数来反映材料的电阻受温度影响程度。具体的，本实施例中在制作加热电路层22时，所采用的电阻浆料的温度与电阻之间的关系可以参照图7。

进一步的，本申请中的厚膜加热层1可以沿柱状针体的轴线方向呈条状分布，其中，厚膜加热层1的长度可以等于柱状针体的长度，当然也可以略小于柱状针体的长度，具体不做限定。另外，本实施例中的厚膜加热层1可以为多个，每个厚膜加热层1的具体宽度值可以为预设宽度值，从而可以实现对不同区域或局部区域的温度控制，以使针式电子烟加热器在使用过程中对不同位置处的烟料进行不同温度的加热，其中，预设宽度值的具体数值可以根据实际情况进行确定，本申请不做具体限定。

还需要说明的是，厚膜加热层1还可以以柱状针体的轴线为中心呈环状分布，其中，厚膜加热层1的数量可以为一个，也可以为多个，当为一个时，其长度可以等于柱状针体的长度，当然也可以略小于柱状针体的长度，具体不做限定(其剖面示意可以参照图5；当厚膜加热层1为多个时，每相邻两个厚膜加热层1之间的间隔可以为预设距离，从而可以实现对不同区域或局部区域的温度控制，以使针式电子烟加热器在使用过程中对不同位置处的烟料进行不同温度的加热，其中，本实施例中的预设距离的具体数值可以根据实际情况进行确定，本申请不做具体限定。

当然，本申请中的厚膜加热层2还可以为其他的形状，其具体形状和具体数量均可以根据实际情况进行设置，本申请对此不做特殊限定。

本实用新型实施例提供了一种针式电子烟加热器，包括针状金属基材和厚膜加热层，其中，针状金属基材包括柱状针体及与柱状针体一端连接的锥状针尖，厚膜加热层包括绝缘层、设置于绝缘层上方的加热电路层、与加热电路层连接的导体层以及与导体层连接的导线；绝缘层贴合设置于柱状针体的外表面上。可见，本申请中的厚膜加热层中的加热电路层通电后自身温度升高，同时针状金属基板的温度也会随之升高，将该针式电子烟加热器***至烟料中进行加热。本申请中的针状金属基板不易发生脆断现象、且热容量较低，与厚膜加热层结合使整个针式电子烟加热器发热速度快、加热效率高的优势，有利于提高产品的质量和使用寿命，提高用户使用体验。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供了一种电子烟，包括如上述的针式电子烟加热器。

需要说明的是，本实施例中所涉及到的电子烟具有与上述实施例中所提供的针式电子烟加热器相同的有益效果，并且对于本实施例中所涉及到的针式电子烟加热器的具体介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种针式电子烟加热器，其特征在于，包括针状金属基材和厚膜加热层，其中：

所述针状金属基材包括柱状针体及与所述柱状针体一端连接的锥状针尖，所述厚膜加热层包括绝缘层、设置于所述绝缘层上方的加热电路层、与所述加热电路层连接的导体层以及与所述导体层连接的导线；所述绝缘层贴合设置于所述柱状针体的外表面上。

2.根据权利要求1所述的针式电子烟加热器，其特征在于，还包括设置于所述针状金属基板和所述厚膜加热层外表面的、用于覆盖所述针状金属基板和所述厚膜加热层的裸露部分的保护层。

3.根据权利要求2所述的针式电子烟加热器，其特征在于，所述保护层为基于玻璃制作而成的保护层。

4.根据权利要求2所述的针式电子烟加热器，其特征在于，所述厚膜加热层沿所述柱状针体的轴线方向呈条状分布。

5.根据权利要求2所述的针式电子烟加热器，其特征在于，所述厚膜加热层以所述柱状针体的轴线为中心呈环状分布。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的针式电子烟加热器，其特征在于，所述厚膜加热层为多个。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的针式电子烟加热器，其特征在于，所述柱状针体为空心圆柱。

8.根据权利要求7所述的针式电子烟加热器，其特征在于，还包括设置于所述空心圆柱内部的热电偶，所述热电偶用于测量所述空心圆柱内部的温度。

9.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的针式电子烟加热器。