CN212139316U - 加热装置及烟草加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加热装置及烟草加热器，所述加热装置包括外壁，内壁，加热器，填充材料和封装材料，所述加热器内嵌于所述外壁和所述内壁之间，所述外壁和所述内壁之间放置有填充材料，所述封装材料用于封装所述外壁与内壁之间的接口，所述填充材料为相变材料，所述外壁和所述内壁相互平行，并且所述外壁的表面积大于所述内壁的表面积。本实用新型使用相变材料作为储热源，并采用内置加热的手段，解决了相变材料使用过程中预热时间长的问题，与现有加热器相比，温度更加稳定，加热效果更好。

Description

加热装置及烟草加热器

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，尤其涉及一种加热装置及烟草加热器。

背景技术

现如今，全球烟草行业正面临控烟趋严、吸烟率下降、消费者健康意识提升的现状，国外各烟草公司加大力度研发和推广新型烟草，加热不燃烧烟草成为发展趋势。

加热不燃烧烟草制品(又名低温卷烟)是通过特殊的加热源对烟丝进行加热，加热时烟丝中的尼古丁及香味物质通过挥发产生烟气来满足吸烟者需求的一种新型烟草制品。利用特殊热源进行加热，具有“加热烟丝或烟草提取物而非燃烧烟丝”的特点。加热非燃烧型烟草制品与传统卷烟不同，加热的温度最高不超过500℃，在抽吸间歇加热非燃烧型烟草制品的烟丝处于非燃烧状态，从而尽可能减少烟草高温燃烧裂解产生的有害成分。

在已有的技术当中，不燃烧型烟草加热器具大都采用电加热方式，技术方案为在加热片状体或针状体上蚀刻发热电阻丝，如菲莫公司专利“CN103987286A具有前栓棒和气溶胶形成基质的发烟物品以及方法”和“CN104754964A与内部加热元件一起使用的发烟制品”。这意味的电能的提供需要持续整个烟草吸食过程，这种方法的优点是采用电阻发热，易于温度控制。然而，在进行烟草抽吸的过程当中需持续不断对烟草进行加热，热量损失较大；加热器具内需内置锂电池等供能装置，体积臃肿。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种加热装置及烟草加热器，旨在解决现有的加热器在进行加热时，热量损失较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种加热装置，所述加热装置包括：

外壁，内壁，加热器，填充材料和封装材料，所述加热器内嵌于所述外壁和所述内壁之间，所述外壁和所述内壁之间放置有填充材料，所述封装材料用于封装所述外壁与内壁之间的接口，所述外壁和所述内壁相互平行，并且所述外壁的表面积大于所述内壁的表面积。

优选的，所述内壁为高导热材料。

优选的，所述高导热材料为银、或铜、或金、或铝，或具有所述银、铜、金、铝中的一种或多种的合金。

优选的，所述外壁为低导热材料。

优选的，所述外壁为双层设计结构，所述双层设计结构中间为真空状态。

优选的，所述填充材料为高低温相变材料，所述高低温相变材料的相变温度范围为50℃～500℃；所述高低温相变材料为无机盐或金属相变材料。

优选的，所述加热器为PTC发热陶瓷，或聚酰亚胺发热膜，或电阻发热丝。

优选的，所述加热器的排布方式为瑞士卷结构，或多层插层排布。

优选的，所述加热器的数量为一个或多个。

此外，为实现上述目的，本实用新型还包括一种烟草加热器，所述烟草加热器包括如上所述的加热装置。

本实用新型提供的加热装置及加热器，所述加热装置包括外壁，内壁，加热器，填充材料和封装材料，所述加热器内嵌于所述外壁和所述内壁之间，所述外壁和所述内壁之间放置有填充材料，所述封装材料用于封装所述外壁与内壁之间的接口，所述填充材料为相变材料，所述外壁和所述内壁相互平行，并且所述外壁的表面积大于所述内壁的表面积。通过在加热装置的外壁和内壁之间内嵌加热器，并放置填充材料，再通过封装外壁和内壁之间的接口，从而减少了加热装置的热量损失，并且由于填充材料是相变材料，而相变材料是温度不变的情况下改变物质状态并能提供潜热的物质，因此也减少了加热装置的热量损失，节约了能耗，并且也提高了加热装置的安全性。并且本实用新型使用相变材料作为储热源，并采用内置加热的手段，解决了相变材料使用过程中预热时间长的问题，与现有加热器相比，温度更加稳定，加热效果更好。

附图说明

图1是本实用新型加热装置的装配示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	外壁	2	内壁
3	填充材料	4	封装材料
				5	加热器

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种加热装置，包括：外壁，内壁，加热器，填充材料和封装材料，所述加热器内嵌于所述外壁和所述内壁之间，所述外壁和所述内壁之间放置有填充材料，所述封装材料用于封装所述外壁与内壁之间的接口，所述填充材料为相变材料，所述外壁和所述内壁相互平行，并且所述外壁的表面积大于所述内壁的表面积。

参照图1，提出本实用新型一种加热装置的实施例。

图1为本实用新型的加热装置的装配示意图，包括外壁1，内壁2，填充材料3，封装材料4和内嵌的加热器5。并且在本实施例中，加热器5内嵌于外壁1和内壁2之间，并且在外壁1、加热器5、内壁2之间的剩余空间放置有填充材料3，而在填充材料3放置完成后，会在外壁1与内壁2之间采用封装材料4封装外壁1和内壁2之间的接口处，外壁1和内壁2相互平行，并且外壁1的表面积大于内壁2的表面积。

并且在本实施例中，对于加热装置的外壁1是采用低热导材料，而低热导材料包括不锈钢，金属合金，耐高温塑料等材料。并且在一些实施例中，外壁1也可以采用特殊的隔热或者绝热设计，以减少加热装置的热量损耗，如双层设计，并在中间设置真空，即对外壁1设置为双层，并保持双层中间为真空状态。而外壁的材料或结构的设计需要满足减少外壁热量的散失，以保障加热器5产生的热量的充分利用。而加热装置的内壁2则与外壁1不同，内壁2采用高热导材料，以使填充材料储存的能量尽可能的通过内壁2释放给放置在加热装置中的待加热物。其中，内壁2所采用的高导热材料可以包括银、铜、金、铝以及上述金属中的一种或多种合金。

并且在本实施例中，加热装置中的填充材料3是采用相变材料，而且为了更好地减少热量的损耗，优选的采用高低温相变材料，其相变温度范围为50℃～500℃。而且相变材料的选择可以为无机盐或者金属相变材料。并且为了充分利用填充材料3所产生的相变潜热，优选导热较高的金属相变材料。另外，在本实施例中，加热装置内嵌的加热器5的数量可以为一个或者多个，并且可以采用PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数)发热陶瓷，或者聚酰亚胺发热膜，或者电阻发热丝等。

其中，相变材料(PCM-Phase Change Material)是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。

另外，为辅助理解本实施例中的加热装置的理解，下面进行举例说明。

例如，在本实施例中，加热装置的内壁2采用纯铝构造，外壁1采用不锈钢构造，并组合配套为中空结构，并在外壁1与内壁2之间填充相变温度为250℃的高温相变材料(即填充材料3)。利用PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数)陶瓷作为加热装置内嵌的加热器5，最后用高温不导热胶作为封装材料4进行封装。

在本实施例中，加热装置包括外壁1，内壁2，加热器5，填充材料3和封装材料4，所述加热器5内嵌于所述外壁1和所述内壁2之间，所述外壁1和所述内壁2之间放置有填充材料3，所述封装材料4用于封装所述外壁1与内壁2之间的接口，所述填充材料3为相变材料。通过在加热装置的外壁1和内壁2之间内嵌加热器5，并放置填充材料3，再通过封装外壁1和内壁2之间的接口，从而减少了加热装置的热量损失，并且由于填充材料3是相变材料，而相变材料是温度不变的情况下改变物质状态并能提供潜热的物质，因此也减少了加热装置的热量损失，节约了能耗，并且也提高了加热装置的安全性。

进一步地，内壁2为高导热材料。需要说明的是，在本实施例中，加热装置需要对放置在内壁上的待加热物进行加热，因此需要保障其良好的加热效果，因此，在本实施例中，采用高导热材料，以使填充材料3所储存的能量尽可能的通过内壁释放给待加热物，从而减少热量的损耗。

进一步地，高导热材料为银、或铜、或金、或铝，或具有所述银、铜、金、铝中的一种或多种的合金。需要说明的是，在本实施例中，在制作加热装置的内壁2时，由于银、铜、金、铝的导热系数要远远大于其他材料，因此内壁2所采用的高导热材料可以为银、铜、金、铝，以及包含有这几种金属中的一种或多种的合金，如普通黄铜、铅黄铜等。并且需要说明的是，在本实施例中仅仅以上述几种材料进行举例说明，但并不局限于这几种材料，只要满足大于一定的导热数的材料均可以适用于制作本实施例中的加热装置的内壁2。并且在本实施例中，通过采用高导热材料来制作内壁2，从而可以使得通过内壁2对待加热物进行加热时，减少了热量损耗，提高了对待加热物进行加热的效率。

进一步地，外壁1为低导热材料。需要说明的是，在本实施例中，由于加热装置的外壁1是容易被用户直接触摸的，并且是隔离加热器5所产生的热量的，以使加热器5所产生的热量经过填充材料3和内壁2对放置在内壁2中的待加热物进行加热。因此，在本实施例中，通过设置外壁1位低导热材料，来达到上述目的，以提高加热装置的安全性，减少加热装置的热量损耗。并且在本实施例中，设置外壁1的低导热材料可以为不锈钢，或者是导热性能较低的金属合金，或者是耐高温塑料等。制作外壁所采用的材料只需要满足导热性能低即可。以便减少加热装置的热量损耗，提高加热装置的安全性。

进一步地，外壁1为双层设计结构，所述双层设计结构中间为真空状态。需要说明的是，在本实施例中，外壁1除了采用低导热材料，为了更好的隔热效果，还可以采用特殊的隔热设计或者绝热设计，如将外壁1设置为双层设计结构，并且双层设计结构中间设置为真空状态。并且在本实施例中，外壁1的材料或者结构的设计应尽可能的减少外壁1热量的散失，拨正热量的充分利用。

进一步地，相变材料为高低温相变材料，所述高低温相变材料的相变温度范围为50℃～500℃。需要说明的是，在本实施例中，填充材料3所采用的相变材料为50℃～500℃的高低温相变材料。其中，相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。因此，在本实施例中，会采用高低温相变材料作为填充材料，以便高效地将加热器5工作产生的热量，传递到内壁2，再通过内壁2传递给待加热物，以减少热量的损耗。

进一步地，高低温相变材料为无机盐或金属相变材料。需要说明的是，在本实施例中，除了对高低温相变材料的温度做限制外，优选的采用无机盐或者金属相变材料来作为填充材料，但不局限于这两种材料，在此仅仅是进行举例说明。

进一步地，加热器5为PTC发热陶瓷，或聚酰亚胺发热膜，或电阻发热丝。需要说明的是，在本实施例中，对于内嵌的加热器5可以采用PTC发热陶瓷进行设置，也可以采用聚酰亚胺发热膜进行设置，还可以是电阻发热丝进行设置。在本实施例中不做具体地限制说明。

进一步地，加热器5的排布方式为瑞士卷结构，或多层插层排布。需要说明的是，在本实施例中，为了使相变材料更快地吸收到加热器5释放的热量，因此将加热器的排布方式设置为瑞士卷结构，或多层插层排布，从而提高了相变材料吸收热量的效率。

进一步地，加热器5的数量为一个或多个。需要说明的是，在本实施例中，可以对设置于加热装置中的加热器5的数量设置多个，具体设置数量可以基于用户自身的喜好需求进行设定。

进一步地，本实用新型还提供一种烟草加热器，所述烟草加热器包括加热装置，并包括加热装置中的外壁1，内壁2，加热器5，填充材料3、封装材料4和加热器5。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种加热装置，其特征在于，所述加热装置包括外壁，内壁，加热器，填充材料和封装材料，所述加热器内嵌于所述外壁和所述内壁之间，所述外壁和所述内壁之间放置有填充材料，所述封装材料用于封装所述外壁与内壁之间的接口，所述填充材料为相变材料，所述外壁和所述内壁相互平行，并且所述外壁的表面积大于所述内壁的表面积。

2.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述内壁为高导热材料。

3.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述外壁为低导热材料。

4.如权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述外壁为双层设计结构，所述双层设计结构中间为真空状态。

5.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述相变材料为高低温相变材料，所述高低温相变材料的相变温度范围为50℃～500℃；所述高低温相变材料为无机盐或金属相变材料。

6.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热器为PTC发热陶瓷，或聚酰亚胺发热膜，或电阻发热丝。

7.如权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述加热器的排布方式为瑞士卷结构，或多层插层排布。

8.如权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述加热器的数量为一个或多个。

9.一种烟草加热器，其特征在于，所述烟草加热器包括如权利要求1-8任一项所述的加热装置。

Images