一种用于电加热型卷烟的中间悬空型电加热器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于电加热型卷烟的中间悬空型电加热器，包括：加热元件1、加热元件固定件2、隔热层3、外壳6，其中加热元件固定件只固定加热元件的两端，保证加热元件的中间段处于悬空状态；隔热层包围加热元件但不与其接触。优选隔热层具有多个亚层，各亚层之间留有间隙4。优选地，加热元件限定出加热腔5。更优选地，加热元件固定件上具有进气孔7，该进气孔与所述间隙连通；该间隙通过至少一个通孔8与加热腔连通；上述进气孔7、间隙4、通孔8构成气流通道，流过气流通道的空气能将散失至隔热层间隙中的热量携带进入加热腔并与其中的烟草制品接触。本发明的电加热器因隔热效果好而响应速度快，空载时能在1-2秒内加热至350度以上。
【专利说明】一种用于电加热型卷烟的中间悬空型电加热器
【技术领域】
[0001]本发明属于电加热器领域，特别是属于快速响应型电加热器领域。
技术背景
[0002]作为传统卷烟的拓展和补充，新型烟草制品的发展存在必然性，相关的研究工作也随之拉开序幕。电加热新型卷烟因其加热的温度不超过500°C，以加热但不燃烧的形式使烟草制品发烟，在满足消费者感官需求的同时减少烟草在高温环境下裂解出的有害成分，逐渐成为各烟草企业的研究热点。
[0003]现有技术的电加热新型卷烟加热器典型地包含加热腔体、电加热元件、隔热层、电加热元件载体，其中电加热元件均通过陶瓷杯、陶瓷棒、金属杯等载体形成装配，电加热元件以缠绕、嵌套的方式固定于载体上，加热元件的热量会通过载体形成接触式热传导损失，导致加热元件响应时间即加热至所需最高温度时间过长，通常在20-60秒；同时隔热层所采用隔热材料在3_以下隔热效果不佳，而增加隔热材料厚度会增大加热器尺寸，难以实现隔热效果与加热器尺寸的最佳匹配。
[0004]针对上述问题，本发明提供一种用于新型卷烟电加热器，能减少加热元件热量散失，缩短加热元件响应时间。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是要解决上述【背景技术】存在的不足，提供一种用于新型卷烟的电加热器。
[0006]本发明提供一种用于电加热型卷烟的中间悬空型电加热器，包括:加热元件1、加热元件固定件2、隔热层3、外壳6，其特征在于，所述加热元件固定件2只固定加热元件I的两端，保证加热元件I的中间段处于悬空状态，从而减少热量传导损失；所述隔热层3包围所述加热元件I但不与所述加热元件I接触；其中所述外壳6包围所述隔热层3。
[0007]其中所述加热元件I可以选取镍铬、铁铬铝、康铜等高温合金材料，优选铁铬铝合金，以线切割、模具冲压等方式加工而成。加热元件形状可以为多片式结构，即多个平行的加热片限定出一个加热腔5，这种情况下，各加热片之间的缝隙可供气流流入加热腔内；或者所述加热元件I为整体筒式结构，筒壁限定出一个加热腔5，这种情况下，需要在筒壁的底部圆周方向上开设至少一个、优选若干个气孔9，以供气流进入该加热腔内。该加热腔的横截面可以是圆形或多边形，这取决于要插入该加热腔的烟草制品的形状。多片式结构可以实现分片式加热，整体筒式结构可以实现一体式加热，二者各有千秋。
[0008]所述加热元件固定件2采用耐高温绝缘材料加工而成，以开槽或开孔的形式固定加热元件，并保证固定后具有一定的机械强度。
[0009]在本发明的优选实施方案中，所述隔热层3具有至少两个亚层，优选三个亚层，各亚层之间留有间隙4，该间隙尺寸为0.1-lmm。该间隙中充满空气，而没有填充固体隔热材料，由于空气隔热性能很强，能有效地阻止加热元件的热量向外壳的传导损失，并且减轻了加热器的整体重量。各亚层可以使用常规的隔热材料。
[0010]在本发明的优选实施方案中，所述加热元件I与所述加热元件固定件2之间的接触面积为加热元件I的表面积的5% -35%，优选15-20%。减少接触面积有利于减少经该加热元件固定件的热传导损失。
[0011]在本发明的优选实施方案中，所述加热元件I与所述加热元件固定件2之间的接触部分的厚度是所述加热元件的中间悬空段的厚度的2-4倍，所述接触部分的宽度是所述中间悬空段的宽度的1-2倍。该设计的目的是降低接触部分的电流密度，减少欧姆发热，减少因加热元件固定件的热传导导致的热量损失，并使加热元件的发热更多地集中于其中间悬空段。
[0012]在本发明的优选实施方案中，其中至少一端的所述加热元件固定件2上具有进气孔7，该进气孔7与所述间隙4连通；所述间隙4通过至少一个通孔8和所述缝隙10或气孔9与所述加热腔5的内部连通；上述进气孔7、间隙4、通孔8与所述缝隙10或气孔9构成向加热腔5进气的气流通道。流过气流通道的空气能将散失至隔热层间隙中的热量携带进入加热腔并与其中的烟草制品接触，起到一定程度的热量回收的作用。在更优选地实施方案中，在所述加热元件I为整体筒式结构的情况下，所述通孔8与所述气孔9之间可以设导气管11，以使气流仅在导气管11中流过。这种设计可使得圆筒形加热元件I与隔热层3之间的间隙中的空气不受上述气流的影响，始终处于相对静止且封闭的状态，有利于维持其隔热效果。
[0013]在本发明的优选实施方案中，所述加热元件固定件2以开槽或开孔的形式固定所述加热元件1，并保证固定后具有一定的机械强度。
[0014]在本发明的优选实施方案中，所述加热元件固定件2的内壁与所述加热元件I的内表面形成同一平面，保证烟草制品能顺利置入加热腔体。
[0015]本发明的电加热器因其独特的隔热设计，例如，所述加热元件固定件2只固定加热元件两端，保证加热元件中间段处于悬空状态，从而大大减少加热元件接触式热传导损失，以及所述隔热层2采取多层间隙隔热，能够将热量损失最小化，因此，在同样的输入电功率下，能够实现快速响应。其在空载时即加热腔内未插入烟草制品时能在1-2秒内将加热腔内的温度加热至350度以上；此外，上述间隙隔热的设计也提高了隔热效果，在保证加热器壳体温度小于40°C的同时能在一定程度上减小加热器尺寸。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的用于新型卷烟的快速响应电加热器的结构示意图。
[0017]附图标记说明:1、加热元件；2、加热元件固定件；3、隔热层；4、间隙；5、加热腔；
6、外壳；7、进气孔；8、通孔；9、气孔。
【具体实施方式】
[0018]图1所示为一种用于新型电加热卷烟的快速响应电加热器的结构示意图。其中，加热元件I为圆筒形，其限定出一个加热腔5，其加热方式为整体式加热。加热元件固定件2仅固定在加热元件I的两端，因此，加热元件I的中间段悬空。
[0019]加热元件与加热元件固定件接触的端部部分的厚度和宽度分别是中间悬空段的厚度和宽度的2-4倍和1-2倍，这降低加热元件与固定件接触部分的电流密度，减少欧姆发热，加热元件I与加热元件固定件2接触的面积设计为加热元件表面积的15%，这减少加热元件的接触式热传导损失。
[0020]加热元件固定件2是一种耐高温绝缘材料，优选氧化铝陶瓷，以开槽或开孔的形式加工成与加热元件结构尺寸匹配的上端部固定件和下端部固定件，并采用紧配的方式分别固定加热元件的两端，保证固定后具有一定的机械强度。加热元件固定件2内径无限接近烟草制品的外径，从而保证固定件内壁与加热元件内表面形成同一平面，保证烟草制品能顺利置入加热腔体和从加热腔体取出。至少一端的加热元件固定件上具有进气孔7。
[0021]隔热层2采取多层间隙式设计，其包括多个亚层，各亚层的材料独立地选自铝合金、镁铝合金、不锈钢、聚四氟乙烯等材料，各亚层被加工形成薄壁圆筒，薄壁圆筒厚度为
0.2-0.8_，薄壁圆筒层数可以是两层或两层以上，优选3层，其中最里层薄壁圆筒与加热元件不接触。各亚层之间形成间隙4，该间隙尺寸为0.1-lmm，充分利用空气的隔热性能，有效地阻止加热元件热量向外壳传导损失。间隙4的某一处开设有通往加热腔5的通孔8。进气孔7、间隙4、通孔8、气孔9或缝隙10构成气流通道，使外界空气先流过隔热层中的间隙4并将散失至隔热层间隙中的热量回收一部分，然后通过通孔8和气孔9或缝隙10进入加热腔5内并与其中的烟草制品接触。整体气流方向如下:进气孔7 —间隙4 —通孔8 —气孔9或缝隙一加热腔5—烟草制品一烟嘴(未示出)一吸烟者口中。
【权利要求】
1.一种用于电加热型卷烟的中间悬空型电加热器，包括:加热元件(I)、加热元件固定件(2)、隔热层(3)、外壳(6)，其特征在于，所述加热元件固定件(2)只固定加热元件(I)的两端，保证加热元件(I)的中间段处于悬空状态；所述隔热层(3)包围所述加热元件(I)但不与所述加热元件(I)接触；其中所述外壳(6)包围所述隔热层(3)。
2.根据权利要求1所述的中间悬空型电加热器，其中所述隔热层(3)具有至少两个亚层，各亚层之间留有间隙(4)，该间隙尺寸为0.1-lmm。
3.根据权利要求1所述的中间悬空型电加热器，其中所述加热元件(I)与所述加热元件固定件(2)之间的接触面积为加热元件(I)的表面积的5% -35%。
4.根据权利要求1所述的中间悬空型电加热器，其中所述加热元件(I)与所述加热元件固定件(2)之间的接触部分的厚度是所述加热元件的中间悬空段的厚度的2-4倍，所述接触部分的宽度是所述中间悬空段的宽度的1-2倍。
5.根据权利要求1所述的中间悬空型电加热器，其中所述加热元件(I)为多片式结构，即多个平行的加热片限定出一个加热腔(5)，各个加热片之间留有缝隙；或者所述加热元件(I)为整体筒式结构，筒壁限定出一个加热腔(5)，所述筒壁底部圆周方向上开设至少一个气孔(9)。
6.根据权利要求5所述的中间悬空型电加热器，其中至少一端的所述加热元件固定件(2)上具有进气孔(J)，该进气孔(7)与所述间隙(4)连通；所述间隙(4)通过至少一个通孔(8)和所述缝隙或所述气孔(9)与所述加热腔(5)的内部连通；上述进气孔(7)、间隙(4)、通孔⑶与缝隙或所 述气孔(9)构成向加热腔(5)进气的气流通道。
7.根据权利要求1所述的中间悬空型电加热器，其中所述加热元件固定件(2)以开槽或开孔的形式固定所述加热元件(I)，并保证固定后具有一定的机械强度。
8.根据权利要求1所述的中间悬空型电加热器，其特征在于所述加热元件固定件(2)的内壁与所述加热元件(I)的内表面形成同一平面，保证烟草制品能顺利置入加热腔体。
【文档编号】A24F13/00GK104068473SQ201410344591
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】郑绪东, 汤建国, 袁大林, 雷萍, 尚善斋, 李寿波, 陈永宽, 缪明明 申请人:云南中烟工业有限责任公司