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一种微型加热保温及散热装置

2021-01-17 21:47:26

一种微型加热保温及散热装置

  技术领域

  本实用新型属于加热不燃烧卷烟技术领域,具体涉及一种微型加热保温及散热装置。

  背景技术

  加热不燃烧卷烟是近年来兴起的一种新型烟草制品,主要通过加热元件加热的方式产生烟雾和烟香,加热温度通常在200~400℃之间。因此,加热不燃烧烟具首先需要发热元件发热提供热量,用于达到烘烤烟支所需要的温度。为了提高热量利用率,减小热量损失,可设计良好的保温隔热模块,降低发热元件因热传导而损失的热量。同时,由于加热不燃烧卷烟烟具属于手持式产品,其外表温度必须降低到人体可以接触的舒适温度。因此对于已经传导到加热不燃烧卷烟烟具外表面的热量,必须尽快发散,不能出现热量聚集现象,从而使烟具外表面温度保持在人体舒适温度以内。

  现有技术从改进发热元件的结构设计和制造工艺等方面入手,提高发热元件对于热量的利用率,但对于发热、隔热和散热系统的研究涉及较少。

  实用新型内容

  本实用新型提供一种微型加热保温及散热装置,其有效解决了现有的加热不燃烧卷烟装置热量利用率低、烟具表面温度高的问题。

  本实用新型通过以下技术方案实现:

  一种微型加热保温及散热装置,包括:

  发热元件1,发热元件1为杯型发热元件,其固定在杯型支撑底座3上,发热元件1与支撑底座3之间的空隙中填充有隔热材料2,隔热支撑底座3的外侧壁包裹有散热层5。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,发热元件1为导电陶瓷或合金,或者将发热电路轨迹电镀、喷涂、印刷在陶瓷或合金基体上。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,还包括支撑盖4其用于将发热元件1固定在支撑底座3上。

  所述微型是指长宽高三维尺寸均最大不超过30mm。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,支撑盖4与发热元件1之间以及支撑盖4预支撑底座3之间为过盈配合。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,散热层5包裹在支撑底座3的外侧壁上或者采用涂覆或印刷的方式将散热层5印刷在支撑底座3的外侧壁上。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,发热元件1的底部设有透气孔6。

  本实用新型优选的实施方案中,发热元件1为陶瓷发热杯,基体材料可选择氧化铝陶瓷,其中氧化铝的含量为92wt%,或氧化锆陶瓷,其中氧化锆的含量为96wt%,或者氮化硅陶瓷,其中氮化硅的含量为99wt%,陶瓷发热杯厚度在0.3mm-1.2mm之间。

  本实用新型优选的实施方案中,隔热材料2为絮状气凝胶材料,主要成分为SiO2,以填充的方法装配在发热元件、支撑底座和上盖形成的密闭空间中。本实用新型另一个优选的实施方案中,隔热材料2为硅酸钙粉末材料,同样以填充的方法装配在发热元件、支撑底座和上盖形成的密闭空间中。隔热材料2的厚度在0.5mm-1.5mm之间,根据发热元件1的工作温度调整隔热材料2的厚度尺寸。

  本实用新型优选的实施方案中,支撑底座3和支撑上盖4同时选用聚醚醚酮材料(PEEK)。

  本实用新型优选的实施方案中,支撑底座3和支撑盖4之间的过盈量设计为0.1mm-0.2mm。

  本实用新型优选的实施方案中,散热层5选用石墨烯散热膜,厚度在0.03mm-0.1mm之间。优选地,可在散热层5上加工均匀分布的散热小孔,小孔直径在0.5mm-1.0mm之间。

  有益效果:

  本实用新型通过在发热元件的外部包裹隔热材料以及散热层,既能够解决加热不燃烧烟具热量利用率低的问题,同时还能够解决烟具表面温度高的问题,在加热不燃烧卷烟领域具有广阔的应用前景。

  附图说明

  图1为本实用新型装置的结构示意图;

  图2a为本实用新型中发热元件的剖面结构示意图,图2b为发热元件的俯视图;

  图3为支撑底座的结构示意图;

  其中,附图标记含义如下:

  1-发热元件,2-隔热材料,3-支撑底座,4-支撑盖,5-散热层,6-通气孔。

  具体实施方式

  实施例

  一种微型加热保温及散热装置,包括:

  发热元件1,发热元件1为杯型发热元件,其固定在杯型支撑底座3上,发热元件1与支撑底座3之间的空隙中填充有隔热材料2,隔热支撑底座3的外侧壁包裹有散热层5。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,发热元件1为导电陶瓷或合金,或者将发热电路轨迹电镀、喷涂、印刷在陶瓷或合金基体上。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,还包括支撑盖4其用于将发热元件1固定在支撑底座3上。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,支撑盖4与发热元件1之间以及支撑盖4预支撑底座3之间为过盈配合。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,散热层5包裹在支撑底座3的外侧壁上或者采用涂覆或印刷的方式将散热层5印刷在支撑底座3的外侧壁上。

  上述所述的微型加热保温及散热装置,发热元件1的底部设有透气孔6。

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