一种面状发热体及其用途的制作方法

本发明属于不燃烧卷烟烟具加热元件领域，具体涉及一种面状发热体及其用途。

背景技术：

不燃烧卷烟烟具发热体是加热不燃烧卷烟烟具的核心零部件之一，其目前最常见的结构形式为基体材料加发热线路。该类型发热体中，发热线路通常采用丝网印刷的工艺方法将发热浆料附着在绝缘型基体材料上，其后进行烧结使得其与基体材料紧密结合在一起，最后发热体外表面进行上釉保护。该发热体工作时，焦耳热通过发热线路传导到基体材料上，然后再从基体材料传导到保护釉层上，最后通过保护釉层加热发热烟支。实践中发现该类型发热体具有以下几个明显缺点：

1)发热体结构复杂，制造工艺流程长，生产成本高；

2)发热体电阻及电阻温度系数稳定性差；

3)热量传导路径长，加热效率低；

4)绝缘型基体材料往往是热的不良导体，传热效率低。

另一种常见的发热体为：将发热线路预埋在基体材料形成的空腔中，其后通过压合或者烧结的工艺方法将发热线路与基体材料紧密结合在一起，最后发热体外表面进行上釉保护。该类型发热体工作时，焦耳热通过发热丝传导到基体材料上，然后再从基体材料传导到保护釉层上，最后通过保护釉层加热发热烟支。因此，该类型发热体存在的明显缺点包括：

1)发热体结构复杂，制造工艺流程长，生产成本高；

2)热量传导路径长，加热效率低；

3)绝缘型基体材料往往是热的不良导体，传热效率低。

为解决上述问题，提出本发明。

技术实现要素：

本发明提供一种面状发热体，所述面状发热体包括：刚性的导电导热型电阻发热材料片1和绝缘层2；

所述导电导热型电阻发热材料片1包括互相重叠设置且导电连接的正面片1-1和反面片1-2，所述绝缘层2设置在所述正面片1-1和反面片1-2之间。

所述正面片1-1和反面片1-2分别用于和电源的正负极连接，正面片1-1和反面片1-2组成导电回路。

所述绝缘层2与所述正面片1-1和/或反面片1-2接触；或者所述绝缘层2与所述正面片1-1和/或反面片1-2之间存在空隙。

某些情况下，所述正面片1-1和反面片1-2之间的空气层也可以作为绝缘层2，只要保证所述正面片1-1和反面片1-2组成导体回路即可。

优选地，所述绝缘层2包括：独立于所述导电导热型电阻发热材料片1的绝缘层、附着在所述正面片1-1或者反面片1-2上的绝缘涂层。

优选地，所述导电导热型电阻发热材料片1整体为片状、针状、棒状或或者带脊的宝剑状。

优选地，所述导电导热型电阻发热材料片1的正面片1-1和反面片1-2的表面彼此独立地为平面、曲面或折面。例如，当二者都是弧面时，所述面状发热体可呈加热棒的形状，或者当二者都是折面时，则呈剑身带脊的宝剑状，这样都还可以进一步提高该面状发热体的刚性和抗挠曲性。

正面片1-1和反面片1-2二者的导电连接处优选位于二者的顶部或中上部，其中所述中上部是指导电连接处距离顶部的距离小于正面片或发面片全长的1/2，优选小于1/3，更优选小于1/4，仍更优选小于1/5，……再更优选小于1/10。

优选地，所述导电导热型电阻发热材料片1的正面片1-1和反面片1-2为一体式连接。

优选地，所述导电导热型电阻发热材料片1的材质选自：金属导电材料、或非金属导电材料。

本发明的导电导热型电阻发热材料片1首先是发热材料，当电流通过导电导热型电阻发热材料片1时会产生焦耳热；其次导电导热型电阻发热材料片1为导热材料，焦耳热通过导电导热型电阻发热材料片1直接传导到与其接触的发烟材料上；最后导电导热型电阻发热材料片1为刚性支撑材料，该面状发热体依靠导电导热型电阻发热材料片1保持一定的形状，并使该面状发热体具备一定的强度，在烟支插拔及加热过程中不会产生变形或折断。

优选地，所述绝缘层2材料选自玻璃、陶瓷、塑胶、或绝缘涂料。

优选地，所述导电导热型电阻发热材料片1的材质选自：铝、铜、镍、钨、钛、银、金、铂、不锈钢、碳、或硅。

本发明第二方面提供一种包括第一方面所述的面状发热体的加热装置，其还包括电源，所述正面片1-1与电源的正极连接，所述反面片1-2与电源的负极连接；或者，所述正面片1-1与电源的负极连接，所述反面片1-2与电源的正极连接。

本发明第三方面提供第一方面所述的面状发热体用作加热不燃烧卷烟烟具的发热元件，在烟具中同时起到发热、导热、支撑功能的用途。

上述技术方案在不矛盾的前提下，可自由组合。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明首次设计了一种面状发热体，采用同一种材料同时实现了发热、导热和刚性支撑功能，改变了以往烟具发热元件中基底支撑材料和发热线路分开设计的技术偏见，有效简化了发热体结构和制造工艺流程，降低了制造成本。

2、传统发热体的焦耳热传导路径是：发热丝-基底支撑材料-保护釉层-烟支，焦耳热传导路径较长，传导过程热量损耗大。相比于传统的发热体，该发明的焦耳热传导路径是：刚性的导电导热型电阻发热材料片-保护釉层(可以省略)-烟支，缩短了焦耳热的传导路径，提高了烟支加热效率。

附图说明

图1是实施例1一种面状发热体的主视图。

图2是实施例1一种面状发热体沿a-a面剖开后的截面图。

图3是实施例1一种面状发热体的正面片1-1电流走向示意图。

图4是实施例1一种面状发热体的反面片1-2电流走向示意图。

图5是实施例2一种面状发热体的俯视图及沿b-b面剖开后的截面图。

图6是实施例3一种面状发热体的纵向截面图。

附图标记列表：

1、导电导热型电阻发热材料片，1-1、正面片，1-2、反面片，2、绝缘层。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步说明本发明的内容。

实施例1

如图1-2所示，一种面状发热体，所述面状发热体包括：导电导热型电阻发热材料片1和绝缘层2。所述面状发热体和导电导热型电阻发热材料片1的形状为片状，外形为宝剑状，表面为规则平面。

图1是实施例1一种面状发热体的主视图。图2是实施例1一种面状发热体沿a-a面剖开后的截面图，右侧圆圈内为部分放大图。

所述导电导热型电阻发热材料片1具有一体式连接的、完全重叠设置的正面片1-1和反面片1-2，正面片1-1和反面片1-2中间具有凹槽，导电导热型电阻发热材料片1横截面整体为“凹”形结构；所述绝缘层2设置在所述正面片1-1和反面片1-2之间的凹槽中，与所述正面片1-1和反面片1-2接触；所述正面片1-1和反面片1-2分别用于和电源的正负极连接，正面片1-1和反面片1-2组成导电回路，其正面片1-1电流走向为图3箭头所示方向，反面片1-2电流走向如图4箭头所示方向。

所述导电导热型电阻发热材料片1为不锈钢金属材料片，其为良好的导热材料，且可使发热体具备一定的强度和刚度，在烟支插拔及加热过程中不会产生变形或折断。在本实施例中，不锈钢导电导热型电阻发热材料片外表面无保护层保护。

所述绝缘层2为92氧化铝陶瓷层。在本实施例中，绝缘层2和导电导热型电阻发热材料片1为直接接触的独立零部件。

实施例2

一种面状发热体，与实施例1的区别为：所述面状发热体和导电导热型电阻发热材料片1的形状为棒状。所述导电导热型电阻发热材料片1的正面片1-1和反面片1-2的表面均为曲面。

实施例3

一种面状发热体，与实施例1的区别为：所述面状发热体和导电导热型电阻发热材料片1的形状为剑身带脊的宝剑状。所述导电导热型电阻发热材料片1的正面片1-1和反面片1-2的表面均为折面。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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