CN220274929U - 一种hnb加热体及气溶胶产生装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种HNB加热体及气溶胶产生装置，涉及气溶胶产生装置技术领域，其中，HNB加热体包括基材、电阻发热层及导电层，电阻发热层设置于基材的其中一个壁面，导电层设置于基材的另一个壁面，电阻发热层的一端与导电层的一端电连接，电阻发热层的另一端和导电层的另一端均用于与电源电连接，其中，导电层的电阻率小于电阻发热层的电阻率。基材的一侧覆盖电阻发热层，基材的另一侧覆盖导电层，而导电层具有较高的热导率，能够协助基材将中间段的热量传导至两端，从而利于温度均匀分布；导电层的一端与电阻发热层的一端电连接，使得导电层能够作为一个电极，实现两个电极单面分布，利于减少一端电极线的降温，提高了温度分布的均匀性。

Description

一种HNB加热体及气溶胶产生装置

技术领域

本申请涉及气溶胶产生装置技术领域，特别涉及一种HNB加热体及气溶胶产生装置。

背景技术

加热不燃烧(Heat Not Burning,HNB)型电子烟工作温度为300℃左右。

加热不燃烧电子烟核心部件为电池、主板、加热体等三大部件。电子烟加热体对温度分布有较高需求：现有基材导热系数均较低，无法实现均匀分布的需求，同时，现有管状加热体的两端连接有引线，大量热量被引脚导走，导致管状加热体两端的温度低，尤其是烟支***端的温度会很低，导致这部分的烟支受热不充分，一方面影响口感，另一方面会导致雾化不充分。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种HNB加热体，利于使加热体的温度均匀分布。

本申请还提出一种具有上述HNB加热体的气溶胶产生装置。

根据本申请一方面实施例的HNB加热体，包括基材、电阻发热层及导电层，所述电阻发热层设置于所述基材的其中一个壁面，所述导电层设置于所述基材的另一个壁面，所述电阻发热层的一端与所述导电层的一端电连接，所述电阻发热层的另一端和所述导电层的另一端均设置有用于与电源电连接的电极连接位，其中，所述导电层的电阻率小于电阻发热层的电阻率。

进一步地，所述导电层的导热系数大于或等于40W/(m·K)。

进一步地，所述导电层的电导率大于或等于1×10⁵S/m。

进一步地，所述导电层的材料为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯其中的任意一种。

进一步地，所述导电层的材质为单质，所述导电层的材质为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯的其中一种。

进一步地，所述基材的热导率小于40W/(m·K)。

进一步地，所述基材的热导率小于30W/(m·K)。

进一步地，所述基材为管状或片状。

进一步地，所述基材为管状，所述基材的内径大于或等于3mm，所述基材的厚度为0.01～1mm。

进一步地，所述基材的材质为玻璃、陶瓷或金属。

进一步地，所述基材的材质为石英玻璃、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、430不锈钢或316不锈钢。

进一步地，所述基材为表面部分设置绝缘层的管状基材，所述电阻发热层和所述导电层通过所述管状基材未设置绝缘层的表面电连接。

进一步地，所述电阻发热层的材质为Pt、Au、Ag、Fe、Ni、Cr、Ti、Al或C的其中一种。

进一步地，所述电阻发热层的厚度为0.05μm～100μm。

根据本申请另一方面实施例的气溶胶产生装置，包括如前所述的HNB加热体。

根据本申请实施例的HNB加热体，至少具有如下有益效果：基材的一侧覆盖有电阻发热层，基材的另一侧覆盖有导电层，而导电层能够协助基材将基材中间段的热量传导至两端，从而利于温度均匀分布；同时，导电层的一端与电阻发热层的一端电连接，使得导电层能够作为一个电极，实现了电极单面分布，能够减少导电层与电阻发热层连接一端的降温，从而利于加热体在导电层与电阻发热层连接一端的温度均匀分布，进而利于加热体一侧的温度均匀分布。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请一方面实施例的HNB加热体的其中一种实施方式的结构示意图；

图2为图1的右视示意图；

图3为本申请一方面实施例的HNB加热体的其中一种实施方式的结构示意图；

图4为图3的右视示意图；

图5为本申请一方面实施例的HNB加热体的其中一种实施方式的结构示意图；

图6为图5的仰视示意图。

附图标记：

110、基材；120、电阻发热层；130、导电层；140、连接部。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本申请公开了一种HNB加热体及一种气溶胶产生装置。

具体的，本申请一方面实施例公开了一种HNB加热体，该HNB加热体包括基材110、电阻发热层120及导电层130，所述电阻发热层120设置于所述基材110的其中一个壁面，所述导电层130设置于所述基材110的另一个壁面，所述电阻发热层120的一端与所述导电层130的一端电连接，所述电阻发热层120的另一端和所述导电层130的另一端均设置有用于与电源电连接的电极连接位，其中，所述导电层130的电阻率小于电阻发热层120的电阻率；导电层130具有较高的热导率，能够将导电层130中部的热量快速传导至导电层130的两端。

使用时，电阻发热层120一端的电极连接位与电源的其中一个电极电连接，导电层130一端的电极连接位与电源的另一电极电连接，以使电阻发热层120形成导电回路，从而产生热量。实际应用中，电阻发热层120与导电层130连接的一端更加靠近烟支，以方便加热烟支。

前述的HNB加热体中，基材110的一侧覆盖有电阻发热层120，基材110的另一侧覆盖有导电层130，而导电层130能够协助基材110将中间段的热量传导至两端，从而利于温度均匀分布；同时，导电层130的一端与电阻发热层120的一端电连接，使得导电层130能够作为一个电极，实现了电极单面分布，能够减少导电层130与电阻发热层120连接一端的降温，从而利于加热体在导电层130与电阻发热层120连接一端的温度均匀分布，进而利于加热体实现一侧的温度均匀分布。

基材110的热导率高于40W/(m·K)时，基材110的均热效果较好，但是，该类型的基材110的要么成本高、要么力学性能不够或要么有含有毒有害物质。在本申请的一些实施例中，基材110的热导率小于40W/(m·K)，以有效降低加热体的能耗。进一步地，基材110的导热系数小于30W/(m·K)。实际应用中，基材110的热导率可以根据需要选择为30W/(m·K)、20W/(m·K)、10W/(m·K)等。

在本申请的一些实施例中，基材110为管状或片状。

对于管状基材，基材110的壁面包括内壁面和外壁面，此时，电阻发热层120设置于内壁面或外壁面的其中一个壁面，导电层130设置于另一壁面；电阻发热层120和导电层130于管状基材其中一端的端部位置通过连接部140电连接。应当指出，连接部140沿基材110的厚度方向延伸，连接部140为导电材质，具有导电能力。作为其中的一种实施方式，如图1至图4所示，基材110为管状，基材110的内径大于或等于3mm，使得基材110的内部形成容纳腔，该容纳腔能够***烟支，以方便对烟支进行加热；进一步地，基材110的厚度为0.01～1mm，以利于热量从中部传导至两端。

作为其中的一种实施方式，基材110为片状，如图5和图6所示，图示中，基材110的壁面包括第一表面和第二表面，第一表面覆盖有电阻发热层120，第二表面覆盖有导电层130，电阻发热层120的一端与导电层130电连接。其中，当基材110为金属，如不锈钢时，电阻发热层120可以通过基材110与导电层130电连接，也可以通过导电部件电连接；当基材110为陶瓷时，电阻发热层120与导电层130可以通过导电部件连接，也可以使电阻发热层120与导电层130直接搭接，以实现电连接。

在本申请的一些实施例中，基材110的材质为玻璃、陶瓷或金属。进一步地，基材110的材质为石英玻璃、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、430不锈钢或316不锈钢。

一些实施例中，基材110为表面部分设置绝缘层的管状基材，电阻发热层120和导电层130通过管状基材未设置绝缘层的表面电连接。

在本申请的一些实施例中，电阻发热层120的材质至少包括Pt、Au、Ag、Fe、Ni、Cr、Ti、Al或C的其中一种。进一步地，电阻发热层120的厚度为0.05μm～100μm，以提高电阻发热层120的导热能力，使得电阻发热层120的热量快速传导，利于使加热体的温度均匀分布。

应当理解，电阻发热层120可以为单质，也可以是含这些单质的金属浆料，还可以是合金材料，还可以是薄膜或印刷厚膜，在此不作限定。

在本申请的一些实施例中，导电层130的导热系数大于或等于40W/(m·K)，使得导电层130具有较好的传热能力，能够协助基材110将基材110长度方向中部的热量传导至两端，利于实现温度均匀分布。实际应用中，导电层130的导热系数可以根据需要选择为50W/(m·K)、100W/(m·K)、200W/(m·K)、300W/(m·K)、400W/(m·K)等。

在本申请的一些实施例中，导电层130的电导率大于或等于1×10⁵S/m，以保证导电层130的导电能力。当电阻发热层120的导热系数大于或等于40W/(m·K)时，导电层130和电阻发热层120可以是同种材料。由此，通过改变电阻发热层120或导电层130的厚度以改变其电阻大小，例如，电阻发热层120做的薄电阻大；同理，导电层130做的厚电阻小。

应当指出，加热体的整体均温性能除了和导电层130的热导率(导热系数)相关，还和导电层130厚度相关，一般来说，导电层130的厚度越大，均温效果越好。

在本申请的一些实施例中，导电层130的材料为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯。应当理解，导电层130可以是前述材料的单质制备而成，也可以是包含前述材料的浆料制备而成。

作为其中的一种实施方式，导电层130的材质为单质，导电层130为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯单质的其中一种。将导电层130的材质选择为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯单质的其中一种，能够进一步提高导电层130的导电效果和导热效果，利于进一步提升加热体的温度均匀性。

一些实施例中，基材110采用管状基材，基材110的材质具体可以选择为石英玻璃、氧化铝、氧化锆等，基材110的内径具体可以选择为4mm、6mm或8mm等尺寸；基材110的热导率具体可以选择为2W/(m·K)、6.4W/(m·K)或30W/(m·K)等。进一步地，导电层130的厚度具体可以设置为0.5μ、20μm或200μm等厚度；导电层130的电导率具体可以选择为5×10⁵S/m、6×10⁷S/m或7×10⁶S/m；导电层130的热导率具体可以选择为40W/(m·K)、400W/(m·K)或100W/(m·K)。

进一步地，制备加热体时，可以先在基材110的外壁制备电阻发热层120，然后将外壁除去一端一定长度如0.5mm之外部分遮蔽，即，使基材110外壁距离其中一端面0.5mm的部分外露，其余外壁遮蔽，然后将整个基材110放入镀膜液中镀制纯银作为导电层130；也可以先在基材110的内壁制备有电阻发热层120，之后在基材110的外壁印刷NiCr浆料并烧结处理，以形成导电层130，然后再在一端使用银浆将电阻发热层120和导电层130连接；还可以先在基材110的内壁制备有电阻发热层120，再将内壁靠近其中一端端面0.2mm长度的位置外露，内壁的其它部分遮蔽，随后把整个基材110浸入石墨浆中，然后使石墨浆烧结后形成导电层130，该导电层130的一端与内壁的电阻发热层120相连，导电层130的另一端与内壁电阻发热层120隔绝；最后使用弹性触点接触到电阻发热层120和导电层130的电极连接位，以形成回路。

前述实施例中，HNB加热体的温度在基材110的轴向方向均匀分布，且加热体远离引线的一端的温度与中部温差较小。例如，现有的加热体中，280℃～300℃的长度约占总长度的40％，而在本申请的其中一种实施方式中，因为在基材内壁引入了导电层，沿基材110的轴向方向，加热体工作时中部温度300℃时，加热体远离引线一端的温度为280℃，靠近引线一端的温度为100℃，加热体温度为280℃～300℃的长度大于总长度的81％；在另一种实施方式中，沿基材110轴向方向即X方向，加热体中部温度280℃时，加热体远离电极连接位一端的温度为270℃，靠近电极连接位一端的温度140℃，加热体沿基材110轴向方向温度为260℃～280℃的长度大于总长度的85％；在又一种实施方式中，工作时，沿基材110的轴向方向即X方向，加热体中部温度为250℃时，加热体远离电极连接位一端的温度为230℃，靠近电极连接位一端的温度为95℃，温度230℃～250℃长度大于总长度的75％。

一些实施例中，参见图5和图6所示，基材110采用片状基材，基材110的材质具体可以选择为430不锈钢或316不锈钢；基材110的宽度具体可以选择为5.2mm，热导率为26W/(m·K)。制备加热体时，先在基材110的其中一面的上部预留一定长度如0.2mm制备绝缘层，再制备整面电阻发热层120，使电阻发热层120覆盖基材110上部预留的部分，再将此面遮蔽；然后对基材110的另一面镀Cu作为导电层130。该导电层130的厚度具体可以设置为2μm，电导率为5×107^S/m，热导率为380W/(m·K)。

其中，导电层130的一端通过430不锈钢或316不锈钢等金属基材与另一面的电阻发热层120相连，另一端与内壁电阻发热层120隔绝，加热体的两面分别焊接引线。工作时，该HNB加热体的温度在基材110的轴向方向均匀分布；且加热体远离引线的一端的温度与中部温差较小。例如，在其中一种实施方式中，当加热体中部温度320℃时，加热体远离引线的一端的温度为300℃，靠近引线的一端的温度为150℃，温度300℃～320℃长度能够大于总长度的85％。

应当理解，上述实施例仅为示例性描述，不应理解为对本申请的限制。

本申请另一方面公开了一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括如前所述的HNB加热体，还包括电源及壳体，HNB加热体设置于壳体内，电源的两电极分别与HNB加热体两侧的导电层130及电阻发热层120电连接，以使HNB加热体形成导电回路，从而将烟油、烟草等物质进行加热并产生烟雾。应当理解，本申请的气溶胶产生装置具有前述HNB加热体的所有技术效果。例如，由于基材110的一侧覆盖电阻发热层120，基材110的另一侧覆盖导电层130，而导电层130具有较高的热导率，能够协助基材110将中间段的热量传导至两端，从而利于温度均匀分布；同时，导电层130的一端与电阻发热层120的一端电连接，使得导电层130能够作为一个电极，实现两个电极单面分布，利于减少一端电极线的降温，从而利于加热体一端的温度均匀分布，进而提高温度分布的均匀性。使得该气溶胶产生装置具有良好的雾化体验，利于提升用户体验。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (15)

1.一种HNB加热体，其特征在于，包括基材、电阻发热层及导电层，所述电阻发热层设置于所述基材的其中一个壁面，所述导电层设置于所述基材的另一个壁面，所述电阻发热层的一端与所述导电层的一端电连接，所述电阻发热层的另一端和所述导电层的另一端均设置有用于与电源电连接的电极连接位，其中，所述导电层的电阻率小于电阻发热层的电阻率。

2.根据权利要求1所述的HNB加热体，其特征在于，所述导电层的导热系数大于或等于40W/(m·K)。

3.根据权利要求2所述的HNB加热体，其特征在于，所述导电层的电导率大于或等于1×10⁵S/m。

4.根据权利要求1至3任一项所述的HNB加热体，其特征在于，所述导电层的材料为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯其中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的HNB加热体，其特征在于，所述导电层的材质为单质，所述导电层的材质为Ag、Al、Cu、Ni、石墨或石墨烯的其中一种。

6.根据权利要求1所述的HNB加热体，其特征在于，所述基材的热导率小于40W/(m·K)。

7.根据权利要求6所述的HNB加热体，其特征在于，所述基材的热导率小于30W/(m·K)。

8.根据权利要求1所述的HNB加热体，其特征在于，所述基材为管状或片状。

9.根据权利要求8所述的HNB加热体，其特征在于，所述基材为管状，所述基材的内径大于或等于3mm，所述基材的厚度为0.01～1mm。

10.根据权利要求1所述的HNB加热体，其特征在于，所述基材的材质为玻璃、陶瓷或金属。

11.根据权利要求10所述的HNB加热体，其特征在于，所述基材的材质为石英玻璃、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、430不锈钢或316不锈钢。

12.根据权利要求10或11所述的HNB加热体，其特征在于，所述基材为表面部分设置绝缘层的管状基材，所述电阻发热层和所述导电层通过所述管状基材未设置绝缘层的表面电连接。

13.根据权利要求1所述的HNB加热体，其特征在于，所述电阻发热层的材质为Pt、Au、Ag、Fe、Ni、Cr、Ti或Al的其中一种。

14.根据权利要求13所述的HNB加热体，其特征在于，所述电阻发热层的厚度为0.05μm～100μm。

15.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的HNB加热体。