一种周向加热不燃烧烟具及其加热组件的绝热系统
技术领域
本实用新型涉及加热烟具技术领域，具体的说，是涉及一种周向加热不燃烧烟具及其加热组件的绝热系统。
背景技术
随着加热不燃烧卷烟的迅速发展，与之配套的烟具应用也越来越多，传统的加热不燃烧烟具无法完全加热燃烧烟支，而周向加热技术可以解决这一问题。已有的周向加热不燃烧烟具采用发热膜加热金属管，加热不燃烧烟支插入金属管内被周边的金属管加热，发热膜外侧采用真空隔热管阻隔发热膜的热量外泄，但这种烟具技术也不完善，容易造成外壳温度高、预热时间长、能量利用率低的缺陷。
究其原因，是加热组件的绝热效果不良造成的。整个产品的热阻较小，大量的热经过传导向外散发；并且由于高温区的空气没有办法密封，进而导致高温的空气向外泄漏；同时高温区至常温区之间没有温度的过渡区域，热传导损失严重。
上述缺陷，值得解决。
实用新型内容
为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种周向加热不燃烧烟具及其加热组件的绝热系统。
本实用新型技术方案如下所述：
一种周向加热不燃烧烟具加热组件的绝热系统，发热组件包括发热管和套在所述发热管外部的绝热管，其特征在于，所述发热组件的上下两端分别与支撑件固定连接；
所述发热管和所述绝热管的上下两端均分别与所述支撑件点接触/线接触，所述发热管与所述绝热管之间间隔有空隙，且所述发热管、所述绝热管以及上下两个所述支撑件之间密封形成主密闭气室；
所述支撑件上设有横向分布的若干个支撑肋，所述支撑肋套在所述绝热管内且所述支撑肋的外侧边缘与所述绝热管的内壁之间留有间隙，使得所述支撑件与所述绝热管的内壁之间形成若干个支撑密闭气室。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述发热管的端部外侧与所述支撑件内壁上的若干个第一支撑筋点接触；或者所述发热管的端部与所述支撑件上的第一支撑面线接触。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述绝热管的端部与所述支撑件内壁上的若干个第二支撑筋点接触；或者所述绝热管的端部与所述支撑件上的第二支撑面线接触。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述支撑件/所述发热管/所述绝热管的端部或外侧设有若干支撑柱，所述支撑件/所述发热管/所述绝热管通过所述支撑柱与外部结构件点接触；
所述支撑件/所述发热管/所述绝热管的端部设有凸出的外部筋，所述支撑件/所述发热管 /所述绝热管通过所述外部筋与所述外部结构件线接触。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述支撑件的材质为PEEK材质。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述绝热管的上下两端均凸出于所述发热管的上下两端，使得所述发热管的上下两端与所述支撑件的端部连接，且所述支撑肋套在所述绝热管的内部。
进一步的，所述绝热管的长度较所述发热管的长度长至少6mm。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述绝热管包括相互间隔的绝热内壁和绝热外壁，所述绝热内壁的长度大于所述绝热外壁的长度，使得所述绝热管通过所述绝热内壁与所述支撑件连接。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述支撑件的端部设有支撑凹槽，所述发热管的端部延伸至所述支撑凹槽内，并与所述支撑凹槽连接。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述支撑件包括上支撑件和下支撑件，所述发热组件的上端通过上支撑件与外壳连接，所述发热组件的下端通过下支撑件与所述外壳连接。
进一步的，所述上支撑件的内部设有中空的烟道，所述下支撑件的内部设有中空的导气管，所述烟道的内径大于所述导气管的内径，使得所述上支撑件的支撑肋的宽度小于所述下支撑件的支撑肋的宽度。
进一步的，所述上支撑件的下端外侧设有至少两条向外凸出的上支撑肋，使得相邻两条所述上支撑肋与所述绝热管的内壁之间形成至少一个上支撑密闭气室。
更进一步的，所述上支撑件的下端外侧设有三条上支撑肋。
进一步的，所述下支撑件的上端外侧设有至少两条向外凸出的下支撑肋，使得相邻两条所述下支撑肋与所述绝热管的内壁之间形成至少一个下支撑密闭气室。
更进一步的，所述下支撑件的上端外侧设有三条下支撑肋。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述发热管的壁厚为0.1-0.2mm；
和/或，所述绝热管的壁厚为0.1-0.2mm；
和/或，所述支撑件的轴向壁厚为0.4-1.0mm；
和/或，所述支撑肋的外侧边缘与所述绝热管的内壁之间的间隙宽度为0.05-0.15mm。
另一方面，一种周向加热不燃烧烟具，包括外壳，其特征在于，所述外壳内设有上述的周向加热不燃烧烟具加热组件的绝热系统。
根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型通过主密闭气室隔绝大部分的热量，少部分的热量依次经过多个支撑密闭气室进行过渡，使得热量传导损失较小；另外，本实用新型中热量散发的位置采用点接触/线接触的方式连接，使得热阻很大，热传导效率降低。本实用新型实现了烟具预热时间短、能量利用率高，同时不会造成产品外壳的温度升高，保证了使用者的良好体验。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中A部分的放大图。
图3为图2中C部分的放大图。
图4为图1中B部分的放大图。
图5为图4中D部分的放大图。
图6为上支撑件与发热管之间点接触的示意图。
图7为上支撑件与发热管之间线接触的示意图。
图8为上支撑件与绝热管之间点接触的示意图。
图9为上支撑件与绝热管之间点接触的放大图。
图10为上支撑件与绝热管之间线接触的示意图。
图11为上支撑件与绝热管之间线接触的放大图。
图12为上支撑件与外部结构件之间点接触的示意图。
图13为上支撑件与外部结构件之间点接触和线接触的示意图。
图14为本实用新型空气流向图。
在图中，10、外壳；11、底盖；12、分隔板；
20、发热管；21、主密闭气室；
30、绝热管；31、绝热内壁；32、绝热外壁；
40、上支撑件；401、上支撑肋；402、烟道；4031、第一支撑筋；4032、第一支撑面；4041、第二支撑筋；4042、第二支撑面；4051、第一支撑柱；4052、第二支撑柱；4053、外部筋；41、第一上支撑密闭气室；42、第二上支撑密闭气室；43、第三上支撑密闭气室；44、上支撑凹槽；
50、下支撑件；501、下支撑肋；502、导气管；51、第一下支撑密闭气室；52、第二下支撑密闭气室；53、第三下支撑密闭气室；54、下支撑凹槽；
61、PCB板；62、电池；
70、烟支。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：
如图1所示，一种周向加热不燃烧烟具，包括外壳10，外壳10的底部设有底盖11。外壳10内设有分隔板12，分隔板12将外壳10内部的空间分为电控仓和加热仓。其中，电控仓内设有PCB板61和电池62，电池62与PCB板61连接并为其供电；加热仓内设有发热组件，且发热组件与PCB板61连接，PCB板61控制发热组件进行发热。
发热组件包括发热管20和套在发热管20外部的绝热管30，发热组件的上下两端分别与支撑件固定连接，支撑件固定在周向加热不燃烧烟具的外壳10上，或者支撑件与外壳10内的其他外部结构件连接。通过两个支撑件实现了发热组件的支撑及固定，保证烟支70能良好的限位在周向加热不燃烧烟具内。
在周向加热不燃烧烟具中，通过一种周向加热不燃烧烟具加热组件的绝热系统改善加热不燃烧烟具气密性差、隔热效果差的缺陷。具体的：发热管20与绝热管30之间间隔有空隙，且发热管20和绝热管30的上下两端均分别与支撑件点接触/线接触，发热管20、绝热管30 以及上下两个支撑件之间密封形成主密闭气室21。发热管20外壁散发出的热量被封闭在主密闭气室21内部不会外泄，加上该主密闭气室21外侧的双层的绝热管30，实现了内部热量的隔绝。
另外，支撑件的材质为耐高温塑料材质(优选为PEEK材质)，充分减少了经由支撑件传出的热量。在本实施例中，支撑件包括上支撑件40和下支撑件50，发热组件的上端通过上支撑件40与外壳10或外部结构件连接，发热组件的下端通过下支撑件50与外壳10或外部结构件连接。
优选的，绝热管30的上下两端均凸出于发热管20的上下两端，使得发热管20的上下两端与支撑件的端部连接，部分的支撑件套在绝热管30的内部，使得绝热管30的内壁与支撑件之间形成多个小型的相对密闭的支撑密闭气室。在本实施例中，绝热管30的长度较发热管 20的长度长至少6mm，且绝热管的内径比发热管20的外径大2mm以上，既充分节省了烟具内部的空间，又能保证发热管20、绝热管30以及支撑件之间的相互支撑、抵触效果。
优选的，上支撑件40的内部设有中空的烟道402，下支撑件50的内部设有中空的导气管502，烟道402的内径大于导气管502的内径，使得上支撑件40的支撑肋的宽度小于下支撑件50的支撑肋的宽度。由于烟支70下端的温度高于其上端的温度，因此，上支撑肋401 和下支撑肋501的尺寸设计符合烟气流通的过程中热量的分布形式。
本实用新型中的支撑件的端部设有支撑凹槽，发热管20的端部延伸至支撑凹槽内，并与支撑凹槽接触连接。支撑件上设有横向分布的若干个支撑肋，支撑肋的外侧边缘与绝热管30 的内壁之间留有间隙，使得支撑件与绝热管30的内壁之间形成若干个支撑密闭气室，其中，相邻两条支撑肋与绝热管30的内壁之间形成支撑密闭气室，绝热管30的内壁、与绝热管30 相连接的支撑件的位置、与该连接位置临近的支撑肋围成另一支撑密闭气室。具体的：
如图1、图2所示，上支撑件40的下端外侧设有至少两条向外凸出的上支撑肋401，使得相邻两条上支撑肋401与绝热管30的内壁之间形成至少一个上支撑密闭气室。
在本实施例中，上支撑件40的下端外侧设有三条薄壁的上支撑肋401。由下向上的方向延伸：第一条上支撑肋401、第二条上支撑肋401及绝热管30的内壁之间密封形成第一上支撑密闭气室41；第二条上支撑肋401、第三条上支撑肋401以及绝热管30的内壁之间密封形成第二上支撑密闭气室42；第三条上支撑肋401、与绝热管30顶端接触的位置、绝热管30 的内壁之间密封形成第三上支撑密闭气室43。各个上支撑密闭气室用来隔绝空气，使得空气只能在各个上支撑密闭气室中对流，从而使得高温区的热量只能通过上支撑密闭气室传导出去，从第二上支撑密闭气室42开始温度逐渐降低，大大降低了热量的外泄。
在本实施例中，上支撑件40在烟道402下端开口处设有上支撑凹槽44，发热管20的上端向上延伸至上支撑凹槽44中。由于发热管20的管壁很薄，其与上支撑凹槽44的接触面非常小，使得热阻变大，进一步减小传导到上支撑件40上的热量。
如图1、图4所示，下支撑件50的上端外侧设有至少两条向外凸出的下支撑肋501，使得相邻两条下支撑肋501与绝热管30的内壁之间形成至少一个下支撑密闭气室。
在本实施例中，下支撑件50的上端外侧设有三条薄壁的下支撑肋501。由上向下的方向延伸：第一条下支撑肋501、第二条下支撑肋501及绝热管30的内壁之间密封形成第一下支撑密闭气室51；第二条下支撑肋501、第三条下支撑肋501以及绝热管30的内壁之间密封形成第二下支撑密闭气室52；第三条下支撑肋501、与绝热管30顶端接触的位置、绝热管30 的内壁之间密封形成第三下支撑密闭气室53。各个下支撑密闭气室用来隔绝空气，使得空气只能在各个下支撑密闭气室中对流，从而使得高温区的热量只能通过下支撑密闭气室传导出去，从第二下支撑密闭气室52开始温度逐渐降低，大大降低了热量的外泄。
在本实施例中，下支撑件50在烟道402下端开口处设有下支撑凹槽54，发热管20的下端向下延伸至下支撑凹槽54中。由于发热管20的管壁很薄，其与下支撑凹槽54的接触面非常小，使得热阻变大，进一步减小传导到下支撑件50上的热量。
如图2-图5所示，绝热管30包括相互间隔的绝热内壁和绝热外壁32，绝热内壁31的长度大于绝热外壁32的长度，使得绝热管30通过绝热内壁31与支撑件连接。绝热内壁31的顶端作为安装部位，其接触面积非常小，形成线接触方式，导致热阻很大，进而传导至上支撑件40或下支撑件50上的热量非常小。
如图6至图13所示，在通过主密闭气室21和若干个支撑密闭气室对发热管20、绝热管 30进行绝热的情况下，为了进一步减小支撑件和绝热管30/发热管20之间的热传导，降低热量的泄漏，采用点接触/线接触、微小间歇法、减小壁厚的方式减少热传导。
1、点接触/线接触
在支撑件和绝热管30/发热管20之间、支撑件与外壳10或其他外部结构件之间采用点接触或线接触的方式降低热量传导。具体的：
如图6所示，发热管20的端部外侧与支撑件内壁上的若干个第一支撑筋4031点接触；
如图7所示，发热管20的端部与支撑件上的第一支撑面4032线接触；
如图8、图9所示，绝热管30的端部与支撑件内壁上的若干个第二支撑筋4041点接触；
如图10、图11所示，绝热管30的端部与支撑件上的第二支撑面4042线接触；
如图12、图13所示，支撑件/发热管20/绝热管30的端部或外侧设有若干支撑柱(包括第一支撑柱4051、第二支撑柱4052)，支撑件/发热管20/绝热管30通过支撑柱与外部结构件点接触；
如图13所示，支撑件/发热管20/绝热管30的端部设有凸出的外部筋4053，支撑件/发热管20/绝热管30通过外部筋4053与外部结构件线接触。
2、微小间歇法
在本实施例中，支撑肋的外侧边缘与绝热管30的内壁之间的间隙宽度为0.05-0.15mm，支撑件与绝热管20之间的微小间隙既可以保证两者之间不接触，又可以保证各个支撑密闭气室之间的相对密闭性，不会使气室中的热空气流出。
3、减小壁厚
根据各个零件及材料的特性，尽量减小各个热量传输路径上零件的壁厚，这样可以有效的、最大限度地提升热量传输路径上的热阻。
在本实施例中：发热管20的壁厚为0.1-0.2mm；绝热管30的壁厚为0.1-0.2mm；支撑件的轴向壁厚为0.4-1.0mm；
如图14所示，随着空气在烟具内部的流通方向，本实用新型的各个支撑密闭气室的设计，使得空气热度逐渐降低，大大降低了热量的外泄；同时配合产品内部的热阻设计，进一步降低发热组件外侧的温度。具体的：
发热管20、绝热管30、上支撑件40以及下支撑件50的装配位置采用点接触方式或线接触方式，大大增加零件之间热传导途径上的热阻；各个支撑肋间的配合间歇尺寸小，保证除了支撑肋与绝热管30的内壁的接触点以外的其他地方不产生接触，又不会使气室中的热空气流出；随着热量的传输方向，路径上绝热管30的壁厚、各个支撑肋的壁厚尺寸较小，可以有效的、最大限度地提升热量传输路径上的热阻；绝热管30管壁和加热管管壁均较薄，形成线接触方式，进而使得热阻增大。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
