烟支加热装置和电子烟具
本申请要求于2019年9月27日提交中国国家知识产权局、申请号为2019109260308、发明名称为“烟支加热装置和电子烟具”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本实用新型涉及电子烟具领域，具体涉及一种烟支加热装置和电子烟具。
背景技术
普通卷烟在点燃吸食时，高温下会产生大量有害物质，而加热不燃烧型的电子烟具利用加热烟草产生烟雾，温度较低，释放的有害物质较少。外置型加热的加热装置相对加热面积大、传热效率高、加热温度低，因而加热不燃烧型电子烟优选的加热方式。由于烟支在卷制时会产生一定的尺寸偏差，当烟支的尺寸偏大时将难以从外置加热腔中进出；当烟支的尺寸偏小时，外置加热器具不能有效的接触烟支，中间隔绝的空气层导热系数低，导热效果差，导致加热不均匀，烟雾口感差。目前的外置加热器具尚不能较好地适应烟支的尺寸偏差。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种烟支加热装置和电子烟具，能够适应不同尺寸的烟支并实现自动夹紧，提高了烟支的加热效果。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种烟支加热装置，包括：
加热器，形成有用于容纳烟支的容纳腔，所述容纳腔的大小被配置为受控变化；以及
紧固器，至少一部分由记忆合金制成，所述紧固器设置在所述加热器上并且至少部分地围绕所述容纳腔，被配置为响应于所述记忆合金的温度变化产生形变，驱动所述加热器调节所述容纳腔的大小。
优选地，所述加热器包括至少两个加热瓣，所述紧固器设置于至少一个所述加热瓣上；
其中，相邻的两个所述加热瓣之间至少有一部分不相连接。
优选地，所述烟支加热装置包括多个紧固器，多个所述紧固器沿所述加热器长度方向间隔开。
优选地，所述容纳腔的内侧面设置有发热元件。
优选地，所述紧固器包括多个记忆合金部件及至少一个固定部件，所述固定部件连接两个相邻的所述记忆合金部件。
第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电子烟具，包括：
烟支加热装置，包括加热器和紧固器；
控制电路，被配置为控制所述紧固器和/或所述加热器的工作状态；
其中，所述加热器形成有用于容纳烟支的容纳腔，所述容纳腔的大小被配置为受控变化；
所述紧固器至少一部分由记忆合金制成，所述紧固器设置在所述加热器上并且至少部分地围绕所述容纳腔，被配置为响应于所述记忆合金的温度变化产生形变，驱动所述加热器调节所述容纳腔的大小。
优选地，所述电子烟具还包括烟支感应器，所述烟支感应器被配置为检测烟支进入所述容纳腔，生成进入信号；
所述控制电路还被配置为响应于所述进入信号，控制所述记忆合金加热，使所述紧固器驱动所述加热器夹紧烟支。
优选地，所述电子烟具还包括压力传感器，所述压力传感器被配置为检测烟支对所述加热器的压力，生成压力信号；
所述控制电路还被配置为响应于所述压力信号控制所述紧固器的形状和/或所述加热器的工作状态。
优选地，所述控制电路还被配置为：
响应于所述压力信号表征的压力小于第一阈值，调节所述记忆合金的通电电流；
响应于所述压力信号表征的压力大于等于第一阈值，控制所述加热器通电加热。
优选地，所述电子烟具还包括温度传感器，所述温度传感器被配置为检测所述加热器和/或烟支的温度并生成温度信号；
所述控制电路还被配置为响应于所述温度信号控制加热器调整加热功率。
优选地，所述加热器包括至少两个加热瓣，相邻的两个所述加热瓣之间至少有一部分不相连接，每个所述加热瓣上具有相互独立的发热元件和所述温度传感器；
所述控制电路还被配置为响应于所述温度信号控制相应的发热元件调整加热功率。
本实用新型实施例的烟支加热装置和电子烟具，在加热器外设置紧固器，紧固器至少一部分由记忆合金制成，通过控制记忆合金的温度，可以使紧固器发生形变，进而压迫加热器产生形变而改变其容纳腔的大小，从而使烟支能够通过容纳腔或被夹紧。由此，本实用新型实施例的技术方案可以适应烟支存在的尺寸偏差并能够实现烟支的自动夹紧，提高了烟支的加热效率，提升了用户体验。
附图说明
通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本实用新型第一实施例的烟支加热装置的结构示意图；
图2是本实用新型第一实施例的烟支加热装置的立体爆炸图；
图3是本实用新型第一实施例的一种加热器的结构示意图；
图4是本实用新型第一实施例的另一种加热器的横截面示意图；
图5是本实用新型第二实施例的紧固器的结构示意图；
图6是本实用新型第三实施例的电子烟具的结构示意图。
附图标记说明：
1-加热器；11-加热瓣；12-容纳腔；13-发热元件；2-紧固器；21-记忆合金部件；22-固定部件；3-隔热层；4-电源；5-控制电路；6-显示屏；7-烟支。
具体实施方式
以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。
当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。
图1-图2是本实用新型实施例的烟支加热装置的示意图。如图1-2所示，本实施例的烟支加热装置包括加热器1和紧固器2。加热器1形成有用于容纳烟支7的容纳腔12，容纳腔12的大小可以变化。紧固器2的至少一部分由记忆合金制成，紧固器2围绕设置在加热器1外。通过对记忆合金通电加热或采用热辐射源对记忆合金加热，记忆合金发生形变，使紧固器2发生形变，进而缩小容纳腔12的空间而夹紧烟支7，排出烟支7和加热器1之间的空气，改善加热效率。
记忆合金是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。每种以一定元素按一定重量比组成的形状记忆合金都有一个转变温度；在这一温度以上将该合金加工成一定的形状，然后将其冷却到转变温度以下，人为地改变其形状后再加热到转变温度以上，该合金便会自动地恢复到原先在转变温度以上加工成的形状。由此，通过控制记忆合金的温度，可以使记忆合金在预定的不同形状之间改变。
在本实施例中，紧固器2由记忆合金制成，其形状为环形或近似于环形。所述环形紧固器2设置在加热器1外周，或设置在紧固器2内侧并至少部分与加热器1连接，或至少部分地嵌入在所述加热器1内，或者也可以采取上述几种设置方式的组合，当然，本领域技术人员也可以选择其他适于使用的紧固器2的设置方式。在转变温度以下时，紧固器2处于第一形态，内径较大，所述容纳腔12的空间较大，使得烟支7能够轻松插入容纳腔12。当对紧固器2加热至转变温度以上时，紧固器2发生形变而处于第二形态，具有较小的内径，带动加热器1运动，使容纳腔12变小，从而夹紧容纳腔12内的烟支7。当需要释放被夹紧的烟支7时，对记忆合金断电使之冷却，也可同时使用其他方式使之冷却(例如，设置风扇等结构进行风冷等)，紧固器2逐渐恢复至第一形态，加热器1由于自身弹性或设置的其他回弹装置而发生形变，使容纳腔12的空间增大，便于烟支7退出容纳腔12。
本领域技术人员可以根据实际需要，在加热器1外沿长度方向上的不同位置设置一个或多个紧固器2，以达到适于使用的容纳腔12调节效果。在设置多个紧固器2时，多个紧固器2之间的间隔可以相等，可以使加热器1受力均匀。加热器1可以为内部埋入加热丝、加热片、加热管或加热棒等发热元件13的陶瓷加热器1，可以使烟支7受热均匀。也可以在加热器的内侧面上印刷加热电路作为发热元件13，并在加热电路上封釉以保护加热电路。本领域技术人员也可以采用其他发热原理的加热器1。
图3是本实用新型实施例的一种加热器的结构示意图。如图3所示，在一种可选的实施方式中，加热器1包括两个加热瓣11，每个加热瓣11包括连接端和自由端。本领域技术人员也可根据实际需要设置其他数目的加热瓣11，优选地，加热瓣11的数目可以为2-6个，加热瓣11的数目过多会降低加热器1结构的稳定性。紧固器2围绕设置在加热瓣11的自由端上，紧固器2既可以设置在全部加热瓣11上，也可以设置在部分加热瓣11上。当然，也可以采用紧固器2连接相邻的两个加热瓣11，通过加热改变紧固器2的长度来调节加热瓣11之间的距离，进而改变容纳腔12的大小。相邻的两个加热瓣11的连接端通过连接结构相互连接，为加热瓣11自由端的相对运动提供基准，以使加热瓣11的相对位置不发生较大的偏移，保证加热瓣11能够正常工作。当紧固器2处于转变温度以下时，加热瓣11自由端之间的距离较大，使烟支7能够通过容纳腔12。当紧固器2被加热后内径变小时，加热瓣11的自由端被压迫而相对运动，各个加热瓣11的自由端之间的距离变小，从而能够夹紧烟支7。
图4是本实用新型实施例的另一种加热器的横截面示意图。如图4所示，在另一种可选的实施方式中，加热器1可设置为涡旋形，当紧固器2加热后发生形变驱动所述加热器1时，加热器1沿着涡旋型线发生运动，使容纳腔12的空间缩小，从而夹紧烟支7。当紧固器2冷却后恢复第一形态时，加热器1由于自身弹性或设置的其他回弹装置而沿涡旋型线运动，容纳腔12增大而使烟支7顺利取出。
在另一种可选的实施方式中，加热器1由柔性材料制成。加热器1可与紧固器2部分连接，紧固器2的形变驱动加热器1发生形变而改变容纳腔12的大小。
优选地，烟支加热装置还包括隔热层3，隔热层3设置于加热器1和紧固器2之间，如图1-2所示。设置隔热层3可防止加热器1的热量对紧固器2产生影响从而影响紧固器2调节的灵敏度，也可以防止加热器1产生的热量过高而损坏紧固器2。可选地，隔热层3由柔性材料制成或形成为多瓣，以适应加热器1和紧固器2的形状变化。
本实用新型实施例的烟支加热装置，在加热器外设置紧固器，紧固器至少一部分由记忆合金制成，通过控制记忆合金的温度，可以使紧固器发生形变，进而压迫加热器产生形变而改变其容纳腔的大小，从而使烟支能够通过容纳腔或被夹紧。由此，本实用新型实施例的技术方案可以适应存在不同尺寸偏差的烟支，并能够实现烟支的自动夹紧，提高了烟支的加热效率，提升了用户体验。
实施例二：
图5是本实用新型实施例的紧固器的结构示意图。如图5所示，本实用新型实施例的烟支加热装置与实施例一相比，区别在于，紧固器2包括多个记忆合金部件21和至少一个固定部件22，固定部件22用于连接相邻的两个记忆合金部件21。当包括多个记忆合金部件21和多个固定部件22时，可采用记忆合金部件21和固定部件22相互交替连接的方式。通过控制不同的记忆合金部件21的温度(例如，控制对不同的记忆合金部件21的通电状态)，可以使紧固器2具有多种不同的形态，使容纳腔12空间大小的调整精度更高。
本实施例的加热器和隔热层的结构与实施例一中的一致，在此不再赘述。
实施例三：
实施例一和实施例二中的烟支加热装置可以应用在电子烟具上。图6是本实用新型实施例的电子烟具的结构示意图。如图6所示，电子烟具包括烟支加热装置、控制电路5和电源4，控制电路5用于控制加热器1和/或紧固器2的工作状态。
本实施例的电子烟具包括烟支感应器，用于检测烟支7进入容纳腔12并生成进入信号。具体地，烟支感应器可以为微波感应器、红外感应器等能够检测物体运动或物体是否存在的传感器。控制电路5根据进入信号，控制电源4对记忆合金通电加热，紧固器2变为预定的形状，使加热器1夹紧烟支7，然后控制电路5控制加热器1通电加热烟支7，产生烟雾。
优选地，电子烟具还可以包括压力传感器，压力传感器设置在烟支加热装置上，用于检测烟支7对加热装置的压力。由于烟支加热装置处的工作温度较高，选择所述压力传感器时应充分考虑压力传感器的耐热性。控制电路5控制电源4对记忆合金通电加热，容纳空间逐渐缩小而接触、压迫烟支7，压力传感器所检测的压力值也逐渐增大。控制电路5根据压力传感器的压力信号，在压力信号所表征的压力小于第一阈值的时候调整对记忆合金通电加热的功率，或者，在紧固器2包括多个记忆合金部件21的时候，增加通电的记忆合金部件21的数目，以调节容纳空间的大小。当压力信号所表征的压力到达第一阈值时，控制电路5控制加热器1通电加热烟支7。第一阈值的具体数值可以由本领域技术人员通过常规试验来确定，在压力到达第一阈值时，烟支7应被加热器1夹紧。
优选地，本实施例的电子烟具还包括温度传感器，用于检测加热器1和/或烟支7的温度并生成温度信号。控制电路5根据温度信号，控制加热器1中的发热元件13的加热功率，以使烟草在适宜的温度下被加热而产生烟雾，防止加热温度过高而产生较多有害物质。
当加热器1中具有多个发热元件13时，例如，加热器1具有多个加热瓣11且各个加热瓣11中的发热元件13相互独立时，可以在各个加热瓣11上分别设置温度传感器。控制电路5根据各个温度传感器的温度信号，控制相应的发热元件13的加热功率，可以使烟支7的各部分受热均匀。
优选地，电子烟具还可以包括显示屏6，显示屏6设置在电子烟具的外壳上，可以便于用户查看电子烟具的工作状态。
本实施例的电子烟具通过设置烟支感应器、压力传感器和温度传感器，使控制电路能够根据进入信号、压力信号和温度信号对紧固器和/或加热器进行自动控制，提高了电子烟具的自动化水平，提升了用户的体验。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
