发热体及其制备方法、加热不燃烧烟具

技术领域

本申请属于加热不燃烧烟具技术领域，尤其涉及一种发热体及其制备方法、加热不燃烧烟具。

背景技术

现有加热不燃烧烟具的发热体主要为金属陶瓷发热体，通过将金属钨浆料丝网印刷在陶瓷流延坯体上，经过热压叠层，然后在1600℃的氢气氛围保护下将陶瓷和金属共同烧结而成。在该发热体制备过程中，印刷不均易在局部造成打火断路，且需要多次印刷烧结，制备工艺复杂。

发明内容

本申请实施例提供一种发热体及其制备方法、加热不燃烧烟具，以解决现有发热体存在局部打火断路且制备工艺复杂的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种发热体，所述发热体包括管体、发热丝和两个电极，所述管体的外侧壁开设有安置槽，所述发热丝嵌设于所述安置槽中并通过粘接材料固定于所述安置槽中；所述发热丝的两端分别与两个所述电极电连接，所述电极的一端伸出至所述安置槽外。

可选的，所述安置槽包括X条纵向槽和Y条连接槽，X≥2，Y＝X-1；所述纵向槽的长度方向为所述管体的轴向，X条所述纵向槽和Y条所述连接槽沿所述管体的周向交替分布且首尾依次连通。

可选的，相邻的两条所述纵向槽与位于两者之间的所述连接槽连通形成U形槽或者N形槽。

可选的，所述安置槽为绕所述管体的中心轴线螺旋设置的螺旋槽。

可选的，所述安置槽的深度为0.1mm～1mm；和/或，所述安置槽与所述管体的端部的最短距离为0.8mm～1.2mm。

可选的，所述粘接材料填充于所述发热丝的外部与所述安置槽的空隙处，并且与所述管体的外侧壁表面平齐。

可选的，两个所述电极从所述管体的同一端伸出。

可选的，所述管体为玻璃管或者陶瓷管；和/或，所述发热丝为碳纤维丝、镀镍碳纤维丝或者镀银碳纤维丝；和/或，所述电极为铜电极、银电极或者镍电极；和/或，所述粘接材料为玻璃釉料、无机胶或者聚酰亚胺。

第二方面，本申请实施例还提供一种发热体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：提供外侧壁设有安置槽的管体；将发热丝嵌入所述安置槽中；在所述安置槽中填充粘接材料，以将所述发热丝固定于所述安置槽中；将所述发热丝的两端分别与两个电极电连接。

第三方面，本申请实施例还提供一种加热不燃烧烟具，所述加热不燃烧烟具包括上述的发热体，或者，所述加热不燃烧烟具包括由上述的制备方法制得的发热体。

本申请实施例提供的发热体包括管体、发热丝和两个电极，管体的外侧壁开设有安置槽，发热丝嵌设于安置槽中并通过粘接材料固定于安置槽中，发热丝的两端分别与两个电极电连接，该发热体在制备时只需将发热丝嵌入管体的安置槽中，然后在安置槽中填充粘接材料以将发热丝固定于安置槽中，最后将发热丝的两端分别与两个电极电连接即可，整个制备过程无需进行印刷烧结，因此制备过程更加简单，同时还可以避免出现因印刷不均而造成局部打火断路的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的发热体的结构示意图。

图2为图1所示的发热体的另一视角的结构示意图之一。

图3为图1所示的发热体的另一视角的结构示意图之二。

图4为图1所示的发热体的省略粘接材料之后的结构示意图。

图5为图4所示的发热体的另一视角的结构示意图之一。

图6为图4所示的发热体的另一视角的结构示意图之二。

图7为图4所示的发热体的另一视角的结构示意图之三。

图8为图4所示的发热体的省略发热丝之后的结构示意图。

图9为图8所示的发热体的另一视角的结构示意图之一。

图10为图8所示的发热体的另一视角的结构示意图之二。

图11为图8所示的发热体的另一视角的结构示意图之三。

图12为图11所示的发热体沿A-A方向的剖面示意图。

图13为本申请实施例提供的发热体的制备方法流程图。

附图标号说明：

100、管体；110、安置槽；111、纵向槽；112、连接槽；200、发热丝；300、电极；400、粘接材料。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

本申请实施例提供了一种发热体，如图1～图12所示，所述发热体包括管体100、发热丝200和两个电极300，所述管体100的外侧壁开设有安置槽110，所述发热丝200嵌设于所述安置槽110中并通过粘接材料400固定于所述安置槽110中；所述发热丝200的两端分别与两个所述电极300电连接，两个所述电极300的一端均伸出至所述安置槽110外以实现接电。其中，两个所述电极300用于分别连接电源的正极和负极，以实现接电。

本申请实施例提供的发热体，其管体100的外侧壁开设有安置槽110，发热丝200嵌设于安置槽110中并通过粘接材料400固定于安置槽110中，发热丝200的两端分别与两个电极300电连接，该发热体在制备时只需将发热丝200嵌入管体100的安置槽110中，然后在安置槽110中填充粘接材料400以将发热丝200固定于安置槽110中，最后将发热丝200的两端分别与两个电极300电连接即可，整个制备过程无需进行印刷烧结，因此制备过程更加简单，同时还可以避免出现因印刷不均而造成局部打火断路的问题。

此外，现有技术采用印刷烧结工艺制备发热体时，烧结时需要氢气氛围保护，能耗高，而且烧结过程中有大量有机气体挥发，污染环境，不环保；而本申请的发热体制备过程无需进行印刷烧结，因此有利于降低能耗和成本，并且也不会有大量有机气体挥发，更加环保。

具体的，所述管体100设置为圆筒状，从而更好地与常规的圆柱状烟支相匹配，以便烟支插入所述管体100中进行使用。优选的，所述管体100采用耐高温(300℃以上，例如300℃～1000℃)的材料制成，例如所述管体100可以采用玻璃或陶瓷制成，即所述管体100可以为玻璃管(例如石英玻璃管或者微晶玻璃管)或者陶瓷管，从而避免所述管体100在所述发热体使用过程中因加热而裂开，安全性更高。

可选的，所述发热丝200可以采用碳纤维或其它耐高温的金属材料制成，例如所述发热丝200可以为碳纤维丝、镀镍碳纤维丝或者镀银碳纤维丝，碳纤维不仅耐高温，还具有升温迅速、热滞后小、发热均匀和热辐射传递距离远等特点，碳纤维在发热时不仅能够正常的热传导热量，还具有红外辐射功能，可以将周围一定空间辐射红外波进行加热，即碳纤维发热时可以透过所述管体100进行传递加热和辐射加热，达到热传导与热辐射(即红外辐射加热)结合的加热效果，因此碳纤维的发热效率好于金属或者金属合金，且热辐射使得烟支不易产生糊味，因此加热效果更好。进一步的，碳纤维可以为镀镍碳纤维或者镀银碳纤维。

在本申请的一些实施例中，如图8～图11所示，所述安置槽110包括X条纵向槽111和Y条连接槽112，X≥2，Y＝X-1；所述纵向槽111的长度方向为所述管体100的轴向，X条所述纵向槽111和Y条所述连接槽112沿所述管体100的周向交替分布且首尾依次连通。换句话说，所述发热丝200采用纵向缠绕的方式设置于所述管体100的外侧壁上，所述发热丝200的形状与所述安置槽110的形状相对应。

具体的，相邻的两条所述纵向槽111与位于两者之间的所述连接槽112可以连通形成U形槽或者N形槽。优选的，X条所述纵向槽111沿所述管体100的周向均匀分布，以保证纵向发热均匀，从而在所述管体100中插入烟支后，烟支受热均匀性更好，口感更佳。

可选的，纵向槽111和连接槽112的具体数量可以根据实际需求进行设置。示例性的，如图8～图11所示，所述安置槽110包括六条纵向槽111和五条连接槽112(即X＝6，Y＝5)，六条所述纵向槽111和五条所述连接槽112沿所述管体100的周向交替分布且首尾依次连通，相邻的两条所述纵向槽111与位于两者之间的所述连接槽112连通形成U形槽。

在本申请的另一些实施例中，所述安置槽110为绕所述管体100的中心轴线螺旋设置的螺旋槽，所述发热丝200嵌设于所述螺旋槽中从而形成螺旋结构。换句话说，所述发热丝200采用横向缠绕的方式设置于所述管体100的外侧壁上，所述发热丝200的形状与所述安置槽110的形状相对应。

可选的，所述安置槽110的深度为0.1mm～1mm，例如可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或者1mm等，具体可以根据实际需求进行设置，在此不做唯一限定。

可选的，如图11所示，所述安置槽110与所述管体100的端部的最短距离L为0.8mm～1.2mm，例如可以为0.8mm、0.82mm、0.85mm、0.88mm、0.9mm、0.92mm、0.95mm、0.98mm、1mm或者1.2mm等，具体可以根据实际需求进行设置，在此不做唯一限定。

可选的，所述粘接材料400填充于所述发热丝200的外部与所述安置槽110的空隙处，并且与所述管体100的外侧壁表面平齐。也就是说，将所述粘接材料400填充至与所述管体100的外侧壁表面平齐，如此可以使所述发热体的整体外观更美观，且有利于装配等工序。

具体的，所述粘接材料400能耐300℃以上(例如300℃～1000℃)的高温，以保证所述粘接材料400在所述发热丝200发热时依然能保持粘接牢固性。可选的，所述粘接材料400可以为玻璃釉料、无机胶或者聚酰亚胺等耐高温材料。可以理解的是，所述粘接材料400除了具有将发热丝200固定于所述安置槽110的作用，还具有隔绝空气的作用，通过所述粘接材料400将所述发热丝200包裹住，使所述发热丝200不会和外部的氧气接触，使发热丝200在通电状态下发热时，减少所述发热丝200被氧化的可能性，提高所述发热丝200的使用寿命。

在本申请的优选实施例中，两个所述电极300从所述管体100的同一端伸出，如此设置可以减少所述发热体占用的空间，有利于产品的小型化，同时也方便于所述发热体使用时与电源进行电连接。例如，在相邻的两条所述纵向槽111与位于两者之间的所述连接槽112连通形成U形槽的实施例中，优选地设置所述纵向槽111为双数，使得所述发热丝200的两端位于所述管体100的同一端，从而方便于将两个所述电极300从所述管体100的同一端伸出。

当然，在其它实施例中，也可以将两个所述电极300设置成分别从所述管体100的两端伸出，只要能实现接电功能即可。例如，在相邻的两条所述纵向槽111与位于两者之间的所述连接槽112连通形成U形槽的实施例中，当所述纵向槽111为单数时，所述发热丝200的两端将分别位于所述管体100的两端，因此更适合于将两个所述电极300分别从所述管体100的两端伸出。而在相邻的两条所述纵向槽111与位于两者之间的所述连接槽112连通形成N形槽的实施例中，以及所述安置槽110为绕所述管体100的中心轴线螺旋设置的螺旋槽的实施例中，由于这两种实施例中的所述发热丝200的两端也是分别位于所述管体100两端的，因此也更适合于将两个所述电极300设置成分别从所述管体100的两端伸出。

具体的，所述电极300采用导电金属材料制成，例如所述电极300可以为铜电极(例如铜线)、银电极(例如银线)或者镍电极(例如镍线)等，具体可以根据实际需求进行设置。可选的，两个所述电极300可以分别通过连接端子与所述发热丝200的两端进行电连接，例如可以使用铜端子或者其它导电金属端子将两个所述电极300分别与所述发热丝200的两端轧紧。

本申请实施例还提供了一种发热体的制备方法，如图13所示，所述发热体的制备方法包括如下步骤：

S1、提供外侧壁设有安置槽110的管体100；

S2、将发热丝200嵌入所述安置槽110中；

S3、在所述安置槽110中填充粘接材料400，以将所述发热丝200固定于所述安置槽110中；

S4、将所述发热丝200的两端分别与两个电极300电连接。

具体的，在所述步骤S1中，所述管体100为圆筒状，从而更好地与常规的圆柱状烟支相匹配，以便烟支插入所述管体100中进行使用。所述管体100可以为玻璃管(例如石英玻璃管或微晶玻璃管)或者陶瓷管，从而避免所述管体100在所述发热体使用过程中因加热而裂开，安全性更高。当所述管体100为玻璃管时，可以通过后期加工在所述玻璃管的外侧壁形成所述安置槽110；当所述管体100为陶瓷管时，所述安置槽110可以与所述陶瓷管一体成型，由此可以省去后期加工所述安置槽110的工序，制作更方便。

可选的，所述安置槽110的深度为0.1mm～1mm，例如可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或者1mm等，具体可以根据实际需求进行设置，在此不做唯一限定。如图11所示，所述安置槽110与所述管体100的端部的最短距离L为0.8mm～1.2mm，例如可以为0.8mm、0.82mm、0.85mm、0.88mm、0.9mm、0.92mm、0.95mm、0.98mm、1mm或者1.2mm等，具体可以根据实际需求进行设置，在此不做唯一限定。

在所述步骤S1中，可选的，所述管体100外侧壁上的所述安置槽110包括X条纵向槽111和Y条连接槽112，X≥2，Y＝X-1；所述纵向槽111的长度方向为所述管体100的轴向，X条所述纵向槽111和Y条所述连接槽112沿所述管体100的周向交替分布且首尾依次连通，相邻的两条所述纵向槽111与位于两者之间的所述连接槽112可以连通形成U形槽或者N形槽。或者，所述安置槽110也可以为绕所述管体100的中心轴线螺旋设置的螺旋槽，所述发热丝200嵌设于所述螺旋槽中从而形成螺旋结构。

在所述步骤S2中，所述发热丝200的形状与所述安置槽110的形状相对应，所述发热丝200可以采用碳纤维或其它耐高温的金属材料制成，例如所述发热丝200可以为碳纤维丝、镀镍碳纤维丝或者镀银碳纤维丝，碳纤维不仅耐高温，还具有升温迅速、热滞后小、发热均匀和热辐射传递距离远等特点，碳纤维在发热时不仅能够正常的热传导热量，还具有红外辐射功能，可以将周围一定空间辐射红外波进行加热，即碳纤维发热时可以透过所述管体100进行传递加热和辐射加热，达到热传导与热辐射(即红外辐射加热)结合的加热效果，因此碳纤维的发热效率好于金属或者金属合金，且热辐射使得烟支不易产生糊味，因此加热效果更好。

在所述步骤S3中，在所述安置槽110中填充粘接材料400包括：将所述粘接材料400填充于所述发热丝200的外部与所述安置槽110的空隙处，并使所述粘接材料400填充至与所述管体100的外侧壁表面平齐。通过将所述粘接材料400填充至与所述管体100的外侧壁表面平齐，如此可以使所述发热体的整体外观更美观，且有利于装配等工序。

具体的，所述粘接材料400能耐300℃以上(例如300℃～1000℃)的高温，以保证所述粘接材料400在所述发热丝200发热时依然能保持粘接牢固性，例如所述粘接材料400可以为玻璃釉料、无机胶或者聚酰亚胺等耐高温材料。可以理解的是，所述粘接材料400除了具有将发热丝200固定于所述安置槽110的作用，还具有隔绝空气的作用，通过所述粘接材料400将所述发热丝200包裹住，使所述发热丝200不会和外部的氧气接触，使发热丝200在通电状态下发热时，减少所述发热丝200被氧化的可能性，提高所述发热丝200的使用寿命。

在所述步骤S4中，所述电极300采用导电金属材料制成，例如所述电极300可以为铜电极(例如铜线)、银电极(例如银线)或者镍电极(例如镍线)等，具体可以根据实际需求进行设置。可选的，两个所述电极300可以分别通过连接端子与所述发热丝200的两端进行电连接，例如可以使用铜端子或者其它导电金属端子将两个所述电极300分别与所述发热丝200的两端轧紧，两个所述电极300的一端均伸出至所述安置槽110外以便接电。优选的，两个所述电极300从所述管体100的同一端伸出，如此设置可以减少所述发热体占用的空间，有利于产品的小型化，同时也方便于所述发热体使用时与电源进行电连接。当然，在其它实施例中，也可以将两个所述电极300设置成分别从所述管体100的两端伸出，只要能实现接电功能即可。

本申请实施例提供的制备方法，整个制备过程无需进行印刷烧结，因此更加简单，同时还可以避免出现因印刷不均而造成局部打火断路的问题。

本申请实施例还提供了一种加热不燃烧烟具，该加热不燃烧烟具包括上述的发热体，或者，该加热不燃烧烟具包括由上述的制备方法制得的发热体。由于本加热不燃烧烟具采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的发热体及其制备方法和加热不燃烧烟具进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。