НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ КУРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
HEATING ASSEMBLY FOR SMOKING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее изобретение относится к области техники инновационных табачных изделий и, в частности, к нагревающему узлу для курительного устройства.
предпосылки создания изобретения
[0002]
В устройствах предшествующего уровня техники нагревательный узел является ключевым компонентом курительного устройства. Однако ввиду многочисленных технических проблем, связанных с нагревательным узлом, включающих непродолжительный срок службы, высокую стоимость производства, низкую теплоотдачу, медленную теплопередачу к корпусу и высокие теплопотери, существует необходимость в создании нагревательного узла, характеризующегося высокой энергоэффективностью, высоким нагревательным эффектом и низкими энергопотерями с целью создания источника тепла для нагревания табачного материала.
краткое оаисание сущности избретения
[0003]
Целью настоящего изобретения является создание нагревательного узла для курительного устройства, позволяющего повысить коэффициент использования энергии и нагревательный эффект, снизить потери энергии, повысить его долговечность и экономичность с учетом недостатков предшествующего уровня техники.
[0004]
С целью решения вышеупомянутых технических проблем в настоящем изобретении применены следующие технические решения: нагревательный узел для курительного устройства, включающий первый электроизолирующий базовый элемент и второй электроизолирующий базовый элемент, соединенный с первым электроизолирующим базовым элементом; первый электроизолирующий базовый элемент снаружи покрыт теплогенерирующим слоем, при этом теплогенерирующий слой снабжен токовой цепью для генерирования тепловой энергии при пропускании по ней тока, в то время как второй электроизолирующий базовый элемент является электронепроводящей и не генерирующей тепловую энергию зоной.
[0005]
В варианте осуществления настоящего изобретения на второй электроизолирующий базовый элемент надето снаружи посадочное место, при этом посадочное место предназначено для соединения нагревательного узла с курительным устройством.
[0006]
В варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой имеет зону присоединения электродов, расположенную вблизи конечного участка посадочного места, при этом зона присоединения электродов включает в себя множество электродов, предназначенных для присоединения к источнику электропитания.
[0007]
В варианте осуществления настоящего изобретения как зона присоединения электродов, так и множество электродов с внешней стороны снабжены защитным элементом, предотвращающим отделение и повреждение зоны присоединения электродов и множества электродов.
[0008]
В варианте осуществления настоящего изобретения защитный элемент выполнен из стекла, керамики, эмали или антиокислительного металла.
[0009]
В варианте осуществления настоящего изобретения каждый из множества электродов соединен с первым концом электродного вывода; в то время как второй конец электродного вывода проходит через посадочное место и предназначен для присоединения к источнику электропитания.
[0010]
В варианте осуществления настоящего изобретения верхняя часть посадочного места проходит в направлении зоны присоединения электродов и соединена с защитным элементом; или
[0011]
верхняя часть посадочного места проходит до нижней части зоны присоединения электродов;
[0012]
верхняя часть посадочного места проходит до нижней части зоны присоединения электродов, при этом определенное расстояние сохраняется от нижней части зоны присоединения электродов.
[0013]
В варианте осуществления настоящего изобретения зона присоединения электродов и теплогенерирующий слой изготовлены из одного и того же материала; или зона присоединения электродов изготовлена из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, включающей золото, серебро, медь и палладий.
[0014]
В варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой включает в себя одну или более зон нагрева.
[0015]
В варианте осуществления настоящего изобретения в том случае, если теплогенерирующий слой включает множество зон нагрева, зоны нагрева имеют различные значения сопротивления с целью обеспечения регулирования значений сопротивления для генерирования различного количества тепла для управления распределением температуры теплогенерирующего слоя.
[0016]
В варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой включает первую зону нагрева и вторую зону нагрева, соединенную с первой зоной нагрева; при этом величина сопротивления второй зоны нагрева меньше величины сопротивления первой зоны нагрева, при этом вторая зона нагрева расположена вблизи посадочного места.
[0017]
В варианте осуществления настоящего изобретения первая зона нагрева выполнена из первого материала, в то время как вторая зона нагрева выполнена из второго материала; при этом коэффициент удельного сопротивления первого материала превышает коэффициент удельного сопротивления второго материала.
[0018]
В варианте осуществления настоящего изобретения сопротивление на единицу длины первой зоны нагрева превышает сопротивление на единицу длины второй зоны нагрева.
[0019]
В варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой включает третью зону нагрева и четвертую зону нагрева, соединенную с третьей зоной нагрева; при этом теплопроводность четвертой зоны нагрева меньше теплопроводности третьей зоны нагрева, при этом четвертая зона нагрева расположена в непосредственной близости от посадочного места.
[0020]
В варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой выполнен из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, включающей платину, вольфрам, никель, хром, железо, марганец, молибден, палладий, рутений и их сплавы.
[0021]
В варианте осуществления настоящего изобретения посадочное место изготовлено из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, включающей керамику, стекло, диоксид циркония, окись алюминия, металл, сплав, неорганический пористый материал и полимер.
[0022]
В варианте осуществления настоящего изобретения первый электроизолирующий базовый элемент и второй электроизолирующий базовый элемент изготовлены из керамических материалов или изоляционных материалов, соответственно; при этом керамический материал включает диоксид циркония и/или окись алюминия.
[0023]
В варианте осуществления настоящего изобретения поперечное сечение каждого из первого электроизолирующего базового элемента и второго электроизолирующего базового элемента имеет форму круга, овала, ромба, куба, кубоида или многоугольника; при этом верхняя часть нагревательного узла установлена в виде конического конца.
[0024]
В варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой выполнен с возможностью достижения температуры нагрева 250-400 ℃ в процессе работы.
[0025]
По сравнению с предшествующим уровнем техники преимущества настоящего изобретения заключаются в следующем:
[0026]
1. Нагревательный узел настоящего изобретения снабжен первым электроизолирующим базовым элементом и вторым электроизолирующим базовым элементом, при этом внешняя часть первого электроизолирующего базового элемента покрыта теплогенерирующим слоем, в то время как второй электроизолирующий базовый элемент является непроводящей и ненагревающей зоной, в результате чего она может достигать достаточного резистивного нагрева, тем самым предотвращая передачу тепла на внешнюю стенку курительного устройства и обеспечивая повышение эффективности использования энергии и нагревательного эффекта, снижение потерь энергии и улучшение курительных ощущений пользователем.
[0027]
2. Нагревательный узел настоящего изобретения снабжен посадочным местом таким образом, чтобы оно обеспечивало эффективную блокировку тепла, передаваемого от теплогенерирующего слоя при работе нагревательного узла, тем самым дополнительно повышая коэффициент использования энергии и нагревательного эффекта, снижая потери энергии и дополнительно предотвращая перегрев внешней стенки курительного устройства.
[0028]
3. Нагревательный узел настоящего изобретения снабжен защитным элементом, предназначенным для предотвращения отделение открытой зоны присоединения электродов и множества электродов после непосредственного контакта с аэрозоль-генерирующим субстратом в течение длительного времени, тем самым увеличивая срой службы зоны присоединения электродов и множества электродов.
[0029]
4. В соответствии с настоящим изобретением верхняя часть посадочного места нагревательного узла проходит в направлении зоны присоединения электродов и соединена с защитным элементом, проходит до нижней части зоны присоединения электродов или находится на определенном расстоянии от нижней части зоны присоединения электродов, тем самым эффективно предотвращая отделение открытого электродного вывода после непосредственного контакта с аэрозоль-генерирующим субстратом в течение длительного времени, тем самым увеличивая срок службы электродного вывода.
[0030]
5. В том случае, если теплогенерирующий слой включает множество зон нагрева, зоны нагрева имеют различные значения сопротивления с целью обеспечения регулирования значений сопротивления для генерирования различного количества тепла для управления распределением температуры теплогенерирующего слоя, что позволяет предотвратить перегрев или недогрев аэрозоль-генерирующего субстрата, позволяя ему соответствовать требованиям аспирации.
[0031]
6. Значение сопротивления второй зоны нагрева нагревательного узла настоящего изобретения меньше, чем значение сопротивления первой зоны нагрева, в результате чего тепло может быть сконцентрировано в первой зоне нагрева. Вторая зона нагрева выполнена таким образом, чтобы ее сопротивление было ниже, в результате чего она генерирует относительно меньшее количество джоулева тепла, при этом количество тепла, передаваемое посадочному месту через вторую зону нагрева, значительно уменьшается, что позволяет дополнительно повысить использование энергии и эффект нагрева, снизить потери энергии и эффективно предотвратить повышение температуры внешней стенки курительного устройства до исключительно высокого уровня.
[0032]
7. Теплопроводность четвертой зоны нагрева нагревательного узла настоящего изобретения меньше теплопроводности третьей зоны нагрева, следовательно, обеспечивается существенное снижение теплопередачи посадочному месту через четвертую зону нагрева, а также обеспечивается снижение теплопередачи посадочному месту через третью зону нагрева с целью дальнейшего увеличения коэффициента использования энергии и эффекта нагрева, снижения потерь энергии, и предотвращения существенного повышения температуры внешней стенки курительного устройства.
[0033]
8. Нагревательный узел настоящего изобретения имеет простую конструкцию, удобен в использовании и характеризуется широкими рыночными перспективами.
краткое описание ЧЕРТЕЖЕЙ
[0034]
ФИГ. 1 – схематический вид сверху, иллюстрирующий первый вариант осуществления нагревательного узла для курительного устройства в соответствии с настоящим изобретением;
[0035]
ФИГ. 2 – блок-схема конструкции, иллюстрирующая второй вариант осуществления нагревательного узла для курительного устройства в соответствии с настоящим изобретением;
[0036]
ФИГ. 3 – блок-схема конструкции, иллюстрирующая третий вариант осуществления нагревательного узла для курительного устройства в соответствии с настоящим изобретением.
[0037]
1 - первый электроизолирующий базовый элемент; 2 - второй электроизолирующий базовый элемент; 3 - теплогенерирующий слой; 4 - посадочное место; 5 - зона присоединения электродов; 6 - защитный элемент; 7 - вывод электрода.
описание вариантов осуществления настоящего изобретения
[0038]
Ниже приведено описание настоящего изобретения со ссылкой на варианты осуществления, проиллюстрированные на прилагаемых рисунках.
[0039]
Как показано на ФИГ. 1-3, настоящее изобретение включает первый электроизолирующий базовый элемент 1 и второй электроизолирующий базовый элемент 2, соединенный с первым электроизолирующим базовым элементом 1. Снаружи первый электроизолирующий базовый элемент 1 покрыт теплогенерирующим слоем 3, и теплогенерирующий слой 3 снабжен токовым контуром для генерирования тепла при прохождении через него тока. Второй электроизолирующий базовый элемент 2 является непроводящим и ненагревающимся участком, который способен не только обеспечить достаточный резистивный нагрев, но и эффективно предотвратить передачу тепла на внешнюю стенку курительного устройства, тем самым оптимизируя использование энергии и нагревательный эффект, а также снижая потери энергии.
[0040]
Как показано на ФИГ. 1-3, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения посадочное место 4 насажено на внешнюю часть второго электроизолирующего базового элемента 2, при этом посадочное место 4 используется для соединения нагревательного узла с курительным устройством. В процессе использования, ввиду того, что через посадочное место 4 не проходит ток, тепло не генерируется, и посадочное место 4 посажено на наружную часть второго электроизолирующего базового элемента 2, что позволяет эффективно блокировать тепло (не обеспечивается передача тепла посадочному месту 4), передаваемое от теплогенерирующего слоя 3 при работе нагревательного узла, в результате чего обеспечивается дальнейшее повышение коэффициента использования энергии и нагревательного эффекта, снижение потерь энергии и предотвращение существенного повышения температуры внешней стенки курительного устройства.
[0041]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой 3 нанесен на внешнюю поверхность первого электроизолирующего базового элемента 1 посредством нанесения покрытия и/или печати, при этом процесс является простым и эффективным.
[0042]
Как показано на ФИГ. 1-3, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения на теплогенерирующем слое 3 вблизи конца посадочного места 4 предусмотрена зона присоединения электродов 5. Зона присоединения электродов 5 включает в себя множество электродов для присоединения к источнику электропитания. Предпочтительно, чтобы зона присоединения электродов 5 включала множество секций, и каждая секция была соединена в цепь, вместе образованной секциями теплогенерирующего слоя 3.
[0043]
Как показано на ФИГ. 1, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения внешняя сторона зоны присоединения электродов 5 снабжена защитным элементом 6 для предотвращения отделения и повреждения зоны присоединения электродов 5 и множества электродов. Защитный элемент 6 способен предотвратить отделение открытой зоны присоединения электродов 5 и множества электродов после непосредственного контакта с аэрозоль-генерирующим субстратом в течение длительного времени, тем самым продлевая срок службы зоны присоединения электродов 5 и множества электродов.
[0044]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения защитный элемент 6 изготовлена из стекла, керамики, эмали или антиокислительного металла.
[0045]
Как показано на ФИГ. 1-3, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения электрод соединен с первым концом вывода 7 электрода. Второй конец вывода 7 электрода проходит через посадочное место 4 и используется для присоединения источника электропитания. При этом внешние выводы 7 электрода могут быть прикреплены к зонам соединения с помощью паяльной пасты или других способов соединения.
[0046]
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения зона присоединения электродов 5 включает в себя множество частей, и электроды, расположенные в каждой части, соединены с цепью управления посредством вывода 7 электрода и соединены с источником электропитания через цепь управления.
[0047]
Как показано на ФИГ. 2 и 3, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения верхняя часть посадочного места 4 проходит в направлении зоны присоединения электродов 5 и соединена с защитным элементом 6, который способен эффективно предотвратить отделение и повреждение открытых выводов 7 электродов, часть из которых расположена между нижней частью зоны присоединения электродов 5 и посадочным местом 4, после непосредственного контакта с аэрозоль-генерирующим субстратом в течение длительного времени, тем самым продлевая срок службы выводов 7 электродов.
[0048]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения верхняя часть посадочного места 4 проходит до нижней части зоны присоединения электродов 5 и охватывает вывод 7 электродов (часть между нижней частью зоны присоединения электродов 5 и посадочным местом 4), тем самым эффективно предотвращая повреждение открытого вывода 7 электродов ввиду отделения после непосредственного контакта с аэрозоль-генерирующим субстратом в течение длительного времени, в результате чего продляется срок службы вывода 7 электродов.
[0049]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения верхняя часть посадочного места 4 проходит до нижней части зоны присоединения электродов 5 и закрывает часть длины вывода 7 электродов, при этом посадочное место расположено на определенном расстоянии от нижней части зоны присоединения электродов 5 таким образом, чтобы предотвратить повреждение открытой части длины вывода 7 электродов после прямого контакта с аэрозоль-генерирующим субстратом в течение длительного времени, в результате чего обеспечивается продление срока службы вывода 7 электродов.
[0050]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения зона присоединения электродов 5 и теплогенерирующий слой 3 выполнены из одного и того же материала.
[0051]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения зона присоединения электродов 5 выполнена из одного или нескольких металлов, в частности из золота, серебра, меди и палладия.
[0052]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения зона присоединения электродов 5 выполнена, в частности, из одной или нескольких теплогенерирующих паст, выбранных из группы, включающей золото, серебро, медь и палладий.
[0053]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой 3 включает одну или несколько зон нагрева.
[0054]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения в том случае, если теплогенерирующий слой 3 включает множество зон нагрева, зоны нагрева характеризуются различными значениями сопротивления благодаря чему обеспечивается регулирование значений сопротивления для генерирования различного количества тепла и управление распределением температуры теплогенерирующего слоя 3, что позволяет предотвратить слишком высокую или недостаточную температуру аэрозоль-генерирующего субстрата, чтобы удовлетворить требованиям затяжки.
[0055]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой 3 способен в процессе работы достигать температуры 250-400 ℃, что позволяет предотвратить слишком высокую или недостаточную температуру аэрозоль-генерирующего субстрата, для обеспечения хорошей затяжки.
[0056]
Как показано на ФИГ. 3, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой 3 включает первую зону нагрева 31 и вторую зону нагрева 32, соединенную с первой зоной нагрева 31. Величина сопротивления второй зоны нагрева 32 меньше величины сопротивления первой зоны нагрева 31, при этом вторая зона нагрева 32 расположена рядом с посадочным местом 4. При прохождении тока через теплогенерирующий слой 3 количество тепла, генерируемого первой зоной нагрева 31, превышает количество тепла, генерируемого второй зоной нагрева 32, в результате чего тепло может быть сконцентрировано в первой зоне нагрева, при этом вторая зона нагрева имеет меньшее сопротивление, что позволяет выделять меньше джоулева тепла, в результате чего количество тепла, передаваемого на установочное место 4 через вторую зону нагрева 32, существенно снижается, тем самым оптимизируя использование энергии и уменьшая потери энергии, что позволяет эффективно предотвратить чрезмерный нагрев внешней стенки курительного устройства.
[0057]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения первая зона нагрева 31 выполнена из первого материала. Вторая зона нагрева 32 выполнена из второго материала. При этом коэффициент удельного сопротивления первого материала превышает коэффициент удельного сопротивления второго материала.
[0058]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения первая зона нагрева 31 выполнена из никель-хромового сплава, платины, вольфрама или проволоки из сплава. Вторая зона нагрева выполнена из золота, серебра или меди.
[0059]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения сопротивление на единицу длины первой зоны нагрева 31 превышает сопротивление на единицу длины второй зоны нагрева 32.
[0060]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой 3 включает третью зону нагрева и четвертую зону нагрева, соединенную с третьей зоной нагрева. Теплопроводность четвертой зоны нагрева ниже теплопроводности третьей зоны нагрева, при этом четвертая зона нагрева расположена близко к установочному месту 4, в результате чего количество тепла, передаваемого к установочному месту 4 через четвертую зону нагрева, значительно уменьшается, и количество тепла, передаваемое к установочному месту 4 через третью зону нагрева, может быть уменьшено, в результате чего обеспечивается оптимизация коэффициента использования энергии, снижение потерь энергии и эффективно предотвращается чрезмерный нагрев внешней стенки курительного устройства.
[0061]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой 3 выполнен из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, включающей платину, вольфрам, никель, хром, железо, марганец, молибден, палладий, рутений и их сплавы таким образом, чтобы теплогенерирующий слой 3 мог использоваться как для нагрева аэрозоль-генерирующего субстрата, так и для контроля температуры во время использования.
[0062]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения теплогенерирующий слой 3 выполнен из одной или нескольких нагревательных паст, выбранных из группы, включающей платину, вольфрам, никель, хром, железо, марганец, молибден, палладий, рутений и их сплавы таким образом, чтобы теплогенерирующий слой 3 мог использоваться как для нагрева аэрозоль-генерирующего субстрата, так и для контроля температуры во время использования.
[0063]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения посадочное место 4 изготовлено из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, включающей керамику, стекло, диоксид циркония, окись алюминия, металлы, сплавы, неорганический пористый материал и полимеры.
[0064]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения первый электроизолирующий базовый элемент 1 и второй электроизолирующий базовый элемент 2 соответственно выполнены из керамического материала или изолирующего металла.
[0065]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения керамический материал включает диоксид циркония и/или окись алюминия.
[0066]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения поперечные сечения первого электроизолирующего базового элемента 1 и второго электроизолирующего базового элемента 2 имеют форму круга, эллипса, ромба, куба, кубоида или многоугольника.
[0067]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения поперечное сечение посадочного места 4 имеет круглую форму, которое может беспрепятственно контактировать с цилиндрическим вторым электроизолирующим базовым элементом 2.
[0068]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения посадочное место 4 и второй электроизолирующий базовый элемент 2 стыкуются и фиксируются с помощью штекерно-гнездового разъема, либо защелкивающегося разъема, либо винтового крепления.
[0069]
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения верхняя часть нагревательного узла имеет конический конец для обеспечения его введения в аэрозоль-генерирующий субстрат.
[0070]
Как показано на ФИГ. 1-3, при использовании настоящего изобретения нагревательный узел сначала закрепляют в курительном устройстве на посадочном месте 4, а затем второй конец вывода 7 электрода подсоединяют к источнику электропитания. Теплогенерирующий слой 3 генерирует тепло после подачи электропитания, нагревающее аэрозоль-генерирующий субстрат.
[0071]
Объем охраны настоящего изобретения не ограничен вышеприведенными вариантами осуществления. Очевидно, что специалисты в данной области техники могут вносить различные изменения и дополнения в настоящее изобретение, не выходя за пределы объема и существа настоящего изобретения. В том случае, если указанные изменения и дополнения входят в объем формулы настоящего изобретения и ее эквивалентов, настоящее изобретение предназначено для включения указанных изменений и дополнений.