Бесконтактный нагреватель электронных сигарет
Изобретение относится к бесконтактному нагревателю электронных сигарет. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет содержит керамический нагреватель, держатель курительного изделия и охлаждающую трубку, при этом керамический нагреватель содержит нагревательный корпус и нагревательный контур, нагревательный корпус является цилиндрическим, в нагревательном корпусе расположен пористый канал; нагревательный контур расположен на нагревательном корпусе, чтобы нагревать воздух, проходящий через пористый канал; держатель курительного изделия содержит керамическую трубку и перегородку, перегородка расположена в полости, которую определяет керамическая трубка, чтобы разделять полость на первую полость и вторую полость, при этом первая полость используется для размещения курительного изделия, вторая полость используется для размещения как минимум части керамического нагревателя; охлаждающая трубка расположена над керамической трубкой, отделена от керамической трубки, внутренний диаметр полости, определяемой охлаждающей трубкой, равен внутреннему диаметру первой полости, чтобы проходил мундштук курительного изделия, охлаждающая трубка используется для охлаждения дыма, проходящего через мундштук. Обеспечивается повышение объема дыма, одновременное снижение температуры выходящего дыма и улучшение вкусовых ощущений. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.
Бесконтактный нагреватель электронных сигарет
Область техники
Изобретение относится к области электронных сигарет, в частности к бесконтактному нагревателю электронных сигарет.
Уровень техники
Курительное изделие, такое как сигареты и сигары, сжигает табак во время использования и образует табачный дым. Горящая сигарета содержит в своем дыме многие канцерогенные вещества, такие как смолы, и длительная затяжка этих веществ может нанести большой вред организму человека. С научно-техническим прогрессом науки и технологий и непрерывным стремлением людей к здоровому образу жизни, появился заменитель сигарет, а именно электронные сигареты. В частности, нагревание без горения, которое выделяет активные вещества в курительном изделии, такие как никотин, является одним из типичных решений для электронных сигарет.
Нагревание электронных сигарет без горения в основном использует рабочий принцип низкотемпературного нагревания, чтобы нагревать курительное изделие примерно до 300°С тем самым выжигать активные ингредиенты в курительных изделиях, такие как никотин. В связи с тем, что не достигается температура горения, количество вредных веществ в курительном изделии, таких как смола, значительно сокращается.
В соответствующем уровне техники для нагревания электронных сигарет без горения обычно используется схема контактного нагревания для нагревания курительного изделия, например, для нагревания вставляют игольчатый нагреватель в форме меча внутрь курительного изделия. Но схема контактного нагревания имеет недостаток неравномерного нагревания, то есть температура части, непосредственно контактирующей с нагревателем, относительная высокая, а температура части, находящейся далеко от нагревателя, быстро постепенно снижается, поэтому только часть табака рядом с нагревателем может быть полностью выпечена. Это может вызывать неполную выпечку табака в курительном изделии, не только приводит к большим тратами табака, но и к недостаточному объему дыма. Если повышать эффективность выпечки за счет повышения температуры нагревателя, то это может легко вызвать возгорание табака рядом с нагревателем, и не только повлияет на вкус, но и вызовет значительное увеличение вредных ингредиентов, повлияет на здоровье.
Сущность изобретения
Данная заявка основана на знаниях и исследованиях автора по следующим вопросам:
В рабочем процессе нагревания электронных сигарет без горения, в связи с тем, что схема контактного нагревания имеет недостаток неравномерного нагревания, обязательно происходит неполное нагревание курительного изделия. Это не только приводит к большим тратами табака, но и к недостаточному объему дыма.
Поэтому, после большого количества исследований и экспериментов автор обнаружил, что сам процесс затяжки является процессом потока воздуха, если температура воздуха, втекающего в курительное изделие, высокая, горячий воздух может непосредственно нагревать курительное изделие, также в связи с тем горячий воздух может относительно полностью и равномерно проникать и нагревать весь табак курительного изделия во время затяжки, то можно эффективно решать проблему неравномерного нагревания. Поэтому следует сначала нагревать воздух, потом в процессе затяжки использовать поток горячего воздуха для нагревания курительного изделия, таким образом, выполнить нагревание. Это дает лучший общий эффект нагревания.
Настоящее изобретение направлено на решение одной из вышеуказанных технических проблем как минимум на определенной степени. Поэтому задачей настоящего изобретения является создание бесконтактного нагревателя электронных сигарет, в котором как минимум часть керамического нагревателя расположена в полости, определяемой трубкой для предварительного нагревания. Можно получить эффект предварительного нагревания полости, увеличить эффект нагревания, чтобы нагретый поток воздуха равномерно прогрел курительное изделие, избежать трат табака в дымящихся изделиях, а также можно увеличить объем дыма. Между тем, охлаждающая трубка охлаждает дым, проходящий через мундштук, может быть уменьшена температура выходящего дыма и улучшено ощущение во рту.
Для решения вышеуказанной задачи бесконтактный нагреватель электронных сигарет, представленный примером осуществления настоящего изобретения, содержит керамический нагреватель, держатель курительного изделия и охлаждающую трубку, при этом керамический нагреватель содержит нагревательный корпус и нагревательный контур, нагревательный корпус является цилиндрическим, в нагревательном корпусе расположен пористый канал; нагревательный контур расположен на нагревательном корпусе, чтобы нагревать воздух, проходящий через пористый канал; держатель курительного изделия содержит керамическую трубку и перегородку, перегородка расположена в полости, которую определяет керамическая трубка, чтобы разделять полость на первую полость и вторую полость, при этом первая полость используется для размещения курительного изделия, вторая полость используется для размещения как минимум части керамического нагревателя; охлаждающая трубка расположена над керамической трубкой и отделена от керамической трубки, внутренний диаметр полости, определяемой охлаждающей трубкой, равен внутреннему диаметру первой полости, чтобы проходил мундштук курительного изделия, охлаждающая трубка используется для охлаждения дыма, проходящего через мундштук.
В бесконтактном нагревателе электронных сигарет согласно примеру осуществления настоящего изобретения держатель курительного изделия и керамический нагреватель соответствуют друг другу, так же как минимум часть керамического нагревателя расположена в полости, которую определяет трубка для предварительного нагревания. Это позволяет получить эффект предварительного нагревания полости, увеличить эффект нагревания, чтобы нагретый поток воздуха равномерно прогревал курительное изделие, избежать трат табака в курительных изделиях, а также может увеличивать объем дыма. При этом керамический нагреватель и керамическая трубка изготовлены из керамики из оксида алюминия высокой чистоты, керамика из оксида алюминия высокой чистоты имеет высокую плотность, микроструктура почти не имеет пор, загрязняющие вещества в жидкости не могут проникнуть в них, не могут оставлять загрязнения и неприятный запах на поверхности. Держатель курительного изделия отделяет курительное изделие от керамического нагревателя, полностью обеспечивает бесконтактное нагревание воздуха, также обеспечивает защиту продукта от загрязнения. Вместе с тем керамический нагреватель имеет пористую структуру, что делает площадь поверхности корпуса из сотовой керамики большой для полного нагревания воздуха. Это не только дает высокую эффективность нагревания, но и, в связи с тем, что корпус керамического нагревателя имеет хорошую теплопроводность, способствует быстрому достижению цели нагревания воздуха. В связи с наличием структуры пористых каналов скорость потока воздуха ограничена в определенной степени, время контакта горячего воздуха с сигаретой больше, что замедляет потерю тепла, экономит энергию. Также, в отсутствии затяжки, пористая структура сотовой керамики может одновременно блокировать горячий воздух, уменьшать отток наружу горячего воздуха и еще более экономить энергию. Кроме того, перегородка отделяет курительное изделие, размещенное в полости, от керамического нагревателя, что предотвращает непосредственный контакт керамического нагревателя с курительным изделием или его слишком близкое расположение к нему, и предотвращает подгорание части курительного изделия рядом с керамическим нагревателем из–за нагревания более 320℃. В связи с тем, что трубка для предварительного нагревания имеет функцию предварительного нагревания, и как минимум часть керамического корпуса расположена в полости, горячий воздух, нагретый керамическим нагревателем, может эффективно нагревать курительное изделие, с высокой эффективностью нагрева и достаточным объемом дыма. Наконец, над керамической трубкой расположена охлаждающая трубка для охлаждения дыма, проходящего через мундштук, тем самым значительно снижается температуру дыма, затягиваемого в рот пользователя, улучшается ощущение во рту, полностью удовлетворяется потребность пользователя.
Кроме того, бесконтактный нагреватель электронных сигарет согласно вышеуказанному примеру осуществления настоящего изобретения также может иметь следующие дополнительные технические характеристики:
Дополнительно охлаждающая трубка зафиксирована на внутренней стенке корпуса бесконтактного нагревателя электронных сигарет.
Дополнительно охлаждающая трубка зафиксирована на внутренней стенке экранирующей трубки бесконтактного нагревателя электронных сигарет.
В частности, экранирующая трубка выполнена полой, чтобы вместить держатель курительного изделия, внутренний диаметр экранирующей трубки больше внешнего диаметра держателя курительного изделия, также экранирующая трубка и держатель курительного изделия соединены точечным контактом, верхняя часть экранирующей трубки выступает наружу в осевом направлении, чтобы фиксировать охлаждающую трубку.
Дополнительно, экранирующая трубка и держатель курительного изделия соединены точечным контактом с использованием теплоизоляционного клея.
Использование теплоизоляционного клея для соединения точечным контактом может еще больше снизить эффективность теплопередачи от керамической трубки к экранирующей трубке, избежать потерь тепловой энергии.
Дополнительно, нижняя часть экранирующей трубки выступает наружу в осевом направлении, чтобы образовать конденсирующую полость.
На нижней части экранирующей трубки расположена конденсирующая полость для облегчения конденсации и осаждения следовых количеств смолы, образующейся при нагревании курительного изделия, чтобы дополнительно уменьшать остатки смолы на керамическом нагревателе и керамической трубке, эффективно предотвращать неприятный запах керамического нагревателя и керамической трубки.
Дополнительно, экранирующая трубка содержит первую стеклянную трубку и вторую стеклянную трубку, внутренний диаметр первой стеклянной трубки больше внешнего диаметра второй стеклянной трубки, чтобы вместить вторую стеклянную трубку, вторая стеклянная трубка и первая стеклянная трубка соединены точечным контактом, охлаждающая трубка зафиксирована на внутренней стенке первой стеклянной трубки.
В частности, положение точечного контакта между второй стеклянной трубкой и держателем курительного изделия находится в верхней части второй стеклянной трубки, положение точечного контакта между второй стеклянной трубкой и первой стеклянной трубкой находится в нижней части второй стеклянной трубки, положение точечного контакта между охлаждающей трубкой и первой стеклянной трубкой находится в верхней части первой стеклянной трубки.
Конкретнее, охлаждающая трубка изготовлена из высокотеплоотводящих материалов.
Далее, нагревательный корпус, керамическая трубка и охлаждающая трубка изготовлены из керамики из оксида алюминия, керамики из нитрида алюминия, керамики из нитрида кремния, керамики из карбида кремния, керамики из оксида бериллия, при этом содержание оксида алюминия в керамике из оксида алюминия составляет более 99%, а плотность керамики из оксида алюминия не менее 3,86 г/см3.
Кроме того, бесконтактный нагреватель электронных сигарет с нагреванием воздуха, представленный примером осуществления настоящего изобретения, содержит нагревательный блок, экранирующую трубку и устройство для рекуперации тепловой энергии, при этом в боковой стенке устройства для рекуперации тепловой энергии расположен первый сотовый пористый канал, первый сотовый пористый канал разделяет устройство для рекуперации тепловой энергии на внешнюю стенку и внутреннюю стенку; во внутренней стенке устройства для рекуперации тепловой энергии расположена экранирующая трубка, в экранирующую трубку вставлен нагревательный блок, нагревательный блок соединен с устройством для рекуперации тепловой энергии посредством экранирующей трубки; в нагревательном блоке расположен нагревательный корпус; на нагревательном корпусе расположен нагревательный контур, концы нагревательного контура снабжены проводами, в нагревательном корпусе расположен второй сотовый пористый канал.
Далее, нагревательный блок содержит расположенные сверху вниз в порядке перечисления трубку для предварительного нагревания, дефлектор и нагреватель, на дефлекторе имеется множество направляющих отверстий.
Далее, нагревательный блок и устройство для рекуперации тепловой энергии изготовлены из керамики из оксида алюминия высокой чистоты с плотностью не менее 3,86 г/см3.
Далее, первый сотовый пористый канал и второй сотовый пористый канал являются равномерно расположенными квадратными отверстиями или многоугольными отверстиями, диапазон размера отверстия составляет от 0,1 до 2мм, минимальное расстояние между двумя соседними отверстиями составляет от 0,1 до 0,5мм.
Далее, печатные материалы нагревательного контура включают, но без ограничения этим, серебро, вольфрам, MoMn (молибден-марганец).
Далее материалы провода включают, но без ограничения этим, серебро, медь и никель.
Бесконтактный нагреватель электронных сигарет с нагреванием воздуха согласно примеру осуществления настоящего изобретения нагревает воздух с помощью нагревательного блока, чтобы нагретый поток воздуха равномерно прогрел табак, чтобы увеличить объем дыма. При этом нагревательный блок и устройство для рекуперации тепловой энергии изготовлены из керамики из оксида алюминия высокой чистоты, керамика из оксида алюминия высокой чистоты имеет высокую плотность, микроструктура почти не имеет пор, загрязняющие вещества в жидкости не могут проникнуть в них, не могут оставлять загрязнения и неприятный запах на поверхности. Также обеспечивается защита устройства от загрязнения в связи с отсутствием контакта с картриджем.
Описание прилагаемых фигур
На фиг. 1 показана структурная схема бесконтактного нагревателя электронных сигарет с нагреванием воздуха согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 показана схема керамического нагревателя согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 показан дефлектор согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 показано устройство для рекуперации тепловой энергии согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5 показана структурная схема держателя курительного изделия согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 6 показана схема соединения керамического нагревателя и держателя курительного изделия согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 7 показана структурная схема бесконтактного нагревателя электронных сигарет с нагреванием воздуха согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 8 показан вид в разрезе бесконтактного нагревателя электронных сигарет с нагреванием воздуха согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 9 показана схема в разобранном виде бесконтактного нагревателя электронных сигарет с нагреванием воздуха согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание осуществления изобретения
Ниже подробно описаны примеры осуществления настоящего изобретения. Примеры показаны на прилагаемых фигурах. При этом одинаковые или подобные обозначения всегда указывают на одинаковые или подобные элементы или элементы с одинаковыми или подобными функциями. Нижеописанные примеры осуществления на основе прилагаемых фигур являются иллюстративными, предназначены для объяснения настоящего изобретения и не могут быть поняты как ограничение настоящего изобретения.
Чтобы лучше понять вышеуказанные технические решения, ниже будет подробнее описаны иллюстративные примеры осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые фигуры. Хотя прилагаемые фигуры показывают иллюстративные примеры осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах, не ограниченных примерами осуществления, описанными здесь. Наоборот, эти примеры осуществления предоставлены, чтобы можно более ясно понять настоящее изобретение, вместе с тем, чтобы полностью передать объем настоящего изобретения техническому специалисту в данной области техники.
Чтобы лучше понять вышеуказанные технические решения, ниже будет подробно описаны вышеуказанные технические решения на основе прилагаемых фигур и конкретных способов реализации.
Сначала, после большого количества исследований и экспериментов автор настоящей заявки обнаружил, что предварительное нагревание воздуха и использование потока горячего воздуха в процессе затяжки для нагревания курительного изделия, позволяет получить лучший общий эффект нагревания.
Но для осуществления нагревания воздуха сначала необходимо выбрать подходящий нагреватель для нагревания воздуха. Когда нагреватель нагревает воздух, температура воздуха при входе в нагреватель является комнатной, температура воздуха при выходе из нагревателя составляет более 300°С. Во-вторых необходимо учитывать общую привычку затяжки, когда процесс повышения температуры должен поддерживать около 20 мл в секунду, и каждая затяжка длится примерно 3 секунды. Нагревателю требуется общая эффективность нагревания около 60 мл воздуха.
После большого количества экспериментов автор пришел к выводу, что для достижения вышеуказанного эффекта при применении нити накаливания для нагревания воздуха требуется более высокая температура нити накаливания для нагревания воздуха только за счет нити накаливания, и только тогда, когда температура нити накаливания выше 600°С, можно нагреть протекающий воздух до температуры выше 300°С. Если поток воздуха протекает, нагревательная проволока будет быстро охлаждаться, так что одна затяжка приведет к снижению температуры нити накала на 200-300°С. Поэтому необходимо компенсировать мощность нити накаливания при затяжке, в противном случае трудно достичь эффекта нагревания воздуха, необходимого для затяжки сигареты. При компенсации мощности за счет обнаружения датчиком потока воздуха наличия потока воздуха в связи с маленькой площадью контакта нити накала с воздухом данный пример компенсации мощности не только требует высокой мощности для достижения желаемого эффекта нагревания, но также создает проблему неравномерной температуры во всех направлениях из-за неточной температуры воздуха и несвоевременной реакции компенсации после нагревания.
Вместе с тем при нагревании протекающего воздуха за счет повышения температуры нити накаливания выше 300°С, из-за повышения температуры нити накаливания и непосредственного контакта с воздухом, ионы металла, отделяющиеся от нити накаливания, могут смешиваться с потоком курительного воздуха и попадать в организм человека, вредить здоровью человека.
На основании изложенного выше, после большого количества исследований автор настоящей заявки пришел к выводу, что, при использовании примера нагревания воздуха для нагревания курительного изделия нагреватель для нагревания воздуха должен иметь большую площадь нагревания, чтобы уменьшить разницу температур между нагревателем и воздухом. Одновременно нагреватель также должен иметь большую теплоемкость, чтобы противостоять охлаждению после прохождения потока курительного воздуха, и нагреватель также должен иметь более высокую теплопроводность, чтобы сократить время подготовки к нагреванию.
Поэтому, на основе многолетних глубоких исследований керамики заявитель обнаружил, что пористая структура сотовой керамики может получить большую площадь поверхности нагревания, чтобы нагреватель имел высокую эффективность нагревания воздуха, одновременно сотовая керамика пористой структуры более похожа на сплошную структуру, обладает более высокой теплоемкостью, чем керамическая трубка того же объема. Теплопроводность материала оксида алюминия более 30 Вт/м⋅К. Это может обеспечить более быструю и равномерную теплопередачу, а также высокую теплопроводность, тем самым, сотовый керамический нагреватель пористой структуры может удовлетворить потребности в нагревании курительного изделия путем нагревания воздуха.
Бесконтактный нагреватель электронных сигарет, представленный примером осуществления настоящего изобретения, описан ниже со ссылками на прилагаемые фигуры.
Как показано на фиг. 1, фиг. 7, фиг. 8 и фиг. 9, бесконтактный нагреватель электронных сигарет, представленный примером осуществления настоящего изобретения, содержит керамический нагреватель 10, держатель 20 курительного изделия и охлаждающую трубку 60.
Далее, как показано на фиг. 1 и 2, керамический нагреватель 10 содержит нагревательный корпус 11 и нагревательный контур 12.
В частности, нагревательный корпус 11 является цилиндрическим, в нагревательном корпусе 11 расположен пористый канал 101. Нагревательный контур 12 расположен на нагревательном корпусе 11, чтобы нагреть воздух, проходящий через пористый канал 101.
То есть нагревательный контур 12 выполняет нагревание после включения питания, чтобы нагреть воздух, проходящий через пористый канал 101, выполнить функцию равномерного нагревания воздуха.
Дополнительно нагревательный корпус 11 может иметь цилиндрическую форму, также многоугольную цилиндрическую форму, например, призматическую, квадратную, пятиугольную и так далее. Это конкретно не ограничено настоящим изобретением.
В качестве примера осуществления, как показано на фигуре 2, нагревательный корпус 11 является цилиндром, и пористый канал 101 расположен в нагревательном корпусе 11 в осевом направлении.
Вместе с тем, как показано на фиг. 2, нагревательный контур 12 в виде толстопленочного контура напечатан на внешней поверхности нагревательного корпуса 11, например, в виде нагревательной спирали, окружающей внешнюю поверхность нагревательного корпуса 11, и выполнен с нагревательным корпусом 11 как единое целое.
Согласно примеру осуществления настоящего изобретения материал напечатного нагревательного контура 12 представляет собой серебро, вольфрам или молибден-марганец.
Конкретнее, нагревательный контур в виде нагревательной толстопленочной серебряной пасты напечатан на внешней стенке цилиндрического сотового керамического нагревателя. Благодаря тому, что керамический нагревательный корпус 11 имеет пористую сотовую структуру, может быть значительно увеличена площадь нагревательной поверхности нагревателя. Экспериментально доказано, что, нагревая керамический нагревательный корпус 11 до температуры примерно 380°С, можно нагревать воздух до температуры выше 300°С. Также керамический нагревательный корпус 11 имеет более высокую теплоемкость. После каждого затяжки поток воздуха, например, 50 мл, проходит через керамический нагревательный корпус, при этом снижение температуры невелико, всего 20-30°С.
Когда нагревательный контур 12 напечатан на внешней поверхности нагревательного корпуса 11 в виде толстопленочного контура, его нагревательное сопротивление обычно является термосопротивлением с положительным температурным коэффициентом, то есть сопротивление увеличивается при повышении температуры. После неоднократных экспериментов с повышением и понижением температуры обнаружено, что температура керамического нагревателя соответствует сопротивлению, поэтому можно определить температуру керамического нагревателя путем измерения значения сопротивления. Таким образом, при постоянном напряжении источника питания постоянного тока с помощью эффекта самокомпенсации толстопленочного нагревательного контура (снижение температуры нагревателя, уменьшение значения сопротивления, увеличение тока, увеличение мощности) можно вернуть температуру нагревателя к исходной температуре в течение нескольких секунд. В отсутствие потока воздуха можно стабильно поддержать температуру нагревателя без колебаний.
Поэтому, в примере осуществления настоящего изобретения, за счет сотовой структуры нагревательный корпус 11 может обеспечить достаточную теплоемкость керамического нагревателя, чтобы температурное влияние потока воздуха на нагреватель было мало при имитации процесса затяжки. Не требуется компенсация мощности, потому что за счет саморегуляции можно добиться эффекта нагревания воздуха, необходимого для затяжки сигарет.
Вместе с тем, что нагревательный контур 12, напечатанный на нагревательном корпусе 11 в виде толстопленочного контура, имеет ясный термочувствительный эффект. Сопротивление увеличивается с повышением температуры и уменьшается с понижением температуры. Сам нагревательный контур может использоваться как датчик температуры, поэтому не требуется датчик температуры для контроля температуры нагревателя.
На основании вышеизложенного, керамический нагреватель примера осуществления настоящего изобретения не нуждается в динамической компенсации мощности на основе датчика воздушного потока, а также не нуждается в обнаружении и контроля температуры на основе датчика температуры, это не только упрощает сложность системы управления, но и имеет лучший эффект реакции управления.
Дополнительно, согласно примеру осуществления настоящего изобретения, сквозные отверстия пористого канала 101 являются круглыми отверстиями или многоугольными отверстиями.
Вместе с тем, в примере осуществления сквозные отверстия пористого канала 101 равномерно распределены в нагревательном корпусе 11, как показано на фиг. 2.
Дополнительно, когда нагревательный корпус 11 является цилиндрическим, сквозные отверстия пористого канала 101 могут быть равномерно распределены по окружному направлению. Или, как показано на фиг. 2, когда сквозные отверстия пористого канала 101 являются многоугольными отверстиями, они могут быть распределены в цилиндре центрально-симметричным образом.
Можно понять, что в примере осуществления настоящего изобретения можно не ограничивать распределение сквозных отверстий пористого канала 101, если нагревательный корпус 11 имеет пористую сотовую структуру.
В частности, в примере осуществления настоящего изобретения диаметр сквозного отверстия пористого канала 101 составляет 0,1 – 2 мм, например 0,5 мм, 1 мм и так далее, расстояние между двумя соседними сквозными отверстиями составляет 0,1 - 0,5 мм, например, 0,2 мм, 0,4 мм и так далее. Понятно, что диаметр сквозного отверстия пористого канала 101 и расстояние между двумя соседними сквозными отверстиями могут быть ограничены в соответствии с конкретными условиями нагревательного корпуса 11, для увеличения площади контакта воздуха с поверхностью для циркулиции воздуха.
Предпочтительно, согласно примеру осуществления настоящего изобретения, нагревательный корпус 11 изготовлен из керамики из оксида алюминия, керамики из нитрида алюминия, керамики из нитрида кремния, керамики из карбида кремния, керамики из оксида бериллия или керамики из оксида циркония.
При этом содержание оксида алюминия в керамике из оксида алюминия составляет более 99%, а плотность керамики из оксида алюминия не менее 3,86 г/см3.
Конкретнее, в качестве примера, как показано на фиг. 2, керамический нагреватель содержит сотовый нагревательный корпус 11, изготовленный из керамики из оксида алюминия, нагревательный контур 12 и провод 13. При этом в центре сотового нагревательного корпуса 11 расположен пористый канал 101, пористый канал 101 выполнен в виде равномерно расположенных квадратных отверстий; нагревательный контур 12 окружает и расположен на внешней поверхности сотового нагревательного корпуса 11; начальный конец и конечный конец печатного нагревательного контура 12 снабжены проводами 13.
Вместе с тем, плотность керамики из оксида алюминия, из которой выполнен нагревательный корпус 11, составляет 3,9 г/см3, сопротивление нагревательного корпуса 11 может составлять 0,1 - 2 Ом , например, 0,6 Ом, 0,8 Ом и так далее; размер квадратного отверстия пористого канала 101 может составлять 1,5 мм, то есть длина стороны квадратного отверстия составляет 1,5 мм; толщина стенки пористого канала 101 может составлять 0,2 мм (как показано на фиг. 2, расстояние между соответствующими сторонами двух соседних квадратных отверстий составляет толщину стенки пористого канала 101).
Далее, материал нагревательного контура 12 - серебро. В частности, толщина печати нагревательного контура 2 составляет 0,01 – 0,02 мм, провод 13 может быть серебряным проводом, его диаметр 0,2 мм.
В примере осуществления настоящего изобретения чистота корпуса сотовой керамики из оксида алюминия, из которого изготовлен нагревательный корпус 11, превышает 99%, так что поверхностная плотность сотовой керамики из оксида алюминия высокой чистоты очень высокая, она может эффективно предотвращать адсорбцию частиц сажи и защищать от неприятного запаха. Сотовый нагревательный корпус, изготовленный из сотовой керамики из оксида алюминия высокой чистоты, имеет хорошую теплопроводность, коэффициент теплопроводности до 33 Вт/м⋅К. Толщина стенки и диаметр отверстия в сотовой керамической структуре очень малые, с хорошей теплопроводностью. Одновременно форма сотовой пористой структуры может значительно увеличить площадь контакта с воздухом. Площадь сотовой керамики из оксида алюминия большая, с высокой эффективностью нагревания, помогает быстрее выполнить цель нагревания воздуха. Таким образом, сотовый керамический нагреватель в примере осуществления настоящего изобретения расположен под курительным изделием, подлежащим нагреванию, и не контактирует с курительным изделием, подлежащим нагреванию. Когда пользователь курит сигарету, воздух вытекает из отверстия сотового нагревателя, нагретого до определенной температуры, потом горячий воздух проходит через курительное изделие, быстро нагревает курительное изделие до 320°С. Это значительно повышает площадь нагревания и эффективность нагревания курительного изделия, нагревание более равномерное, обугливание табака более полное, уменьшаются траты табака, улучшается ощущение во рту пользователя, обеспечивается достаточный объем дыма независимо от вида курительного изделия. Вместе с тем, за счет наличия сотовой пористой структуры скорость потока воздуха ограничивается в определенной степени, время контакта горячего воздуха с курительным изделием больше, что замедляет потерю тепла, экономит энергию. В отсутствии затяжки пористая форма сотовой керамики может одновременно блокировать горячий воздух, уменьшать выход наружу горячего воздуха, еще более экономить энергию.
На основании вышеизложенного для керамического нагревателя согласно примеру осуществления настоящего изобретения, нагревательный корпус снабжен пористым каналом. Таким образом, когда нагревательный контур нагревает воздух в пористом канале, можно увеличить площадь контакта нагревательного корпуса с воздухом, сделать площадь поверхности сотового керамического корпуса большой и выполнять полное нагревание воздуха. Это не только дает высокую эффективность нагревания, но и, в связи с тем, что корпус керамического нагревателя имеет хорошую теплопроводность, может быстрее выполнить цель нагревания воздуха. Кроме того, в связи с наличием пористой структуры канала скорость потока воздуха ограничивается в определенной степени, время контакта горячего воздуха с курительным изделием больше, что замедляет потерю тепла, экономит энергию, также в отсутствие затяжки пористая форма сотовой керамики может одновременно блокировать горячий воздух, уменьшать вытекание наружу горячего воздуха, еще более экономить энергию. Кроме того, плотность поверхности корпуса керамического нагревателя высокой чистоты очень высокая, она может эффективно предотвращать адсорбцию частиц сажи и защищать от неприятного запаха.
На основе глубокого исследования керамического нагревателя и держателя курительного изделия, автор данной заявки обнаружил, что у современного обычного курительного изделия, которое используется в электронных сигаретах без горения, температура карбонизации сигаретной бумаги, обернутой вокруг него, ниже температуры внутреннего табака. Когда температура сигаретной бумаги, обернутой вокруг курительного изделия, превышает 240°С, появляется подгорелый запах, а внутренний табак нужно прогреть при температуре около 330°С, чтобы эффективно выделять дым. Нужно решить проблему нагревания табака до идеальной температуры без подгорания сигаретной бумаги. Далее путем экспериментов автор обнаружил, что при затяжке лучший пользовательский опыт будет достигнут, если дать всему курительному изделию идеальную рабочую температуру приготовления, например, 200 - 220°С.
Поэтому, при использовании нагревателя электронных сигарет без прямого контакта курительного изделия с керамическим нагревателем требуется, чтобы держатель курительного изделия обеспечивал рабочую температуру приготовления 200 - 220°С. Поэтому держатель, который используется для размещения курительного изделия, должен иметь функцию предварительного нагревания. Для предотвращения прямого контакта курительного изделия с керамическим нагревателем нужно расположить перегородку в нижней части трубки для предварительного нагревания или в ограниченной полости, чтобы ограничить положение. После повторных экспериментов было обнаружено, что перегородка может не только эффективно изолировать курительное изделие от керамического нагревателя, но и осадок табачной смолы, образующийся в процессе затяжки курительного изделия, не будет конденсироваться на керамическом нагревателе и перегородке. Многократное курение естественно производит эффект самоочистки, не дает сохраняться неприятному запаху, не требуется частная очистка, достигается высокая ценность использования.
В отношении эффекта нагревания после многих экспериментов обнаружено, что керамическая трубка из оксида алюминия может использоваться в качестве контейнера курительного изделия и не только эффективно обеспечивает идеальную температуру приготовления курительного изделия за счет высокой теплопроводности материала из оксида алюминия, но плотный материал керамической трубки из оксида алюминия не позволяет оставаться табачной смоле и помогает избежать проблемы неприятного запаха, вызванного непрерывным использованием.
Кроме того, чтобы повышать скорость нагревания при управлении нагреванием керамического нагревателя, бесконтактный нагреватель электронных сигарет по примеру осуществления настоящего изобретения использует следующую стратегию: сначала используют большую мощность, после достижения рабочей температуры используют меньшую мощность для поддержания рабочей температуры. Благодаря процессу теплопередачи курительное изделие и держатель курительного изделия не достигают соответствующей температуры, только керамический нагреватель достигает рабочей температуры. Хотя керамический нагреватель нагревается меньшей мощностью для поддержания рабочей температуры, нельзя напрямую снижать напряжение до напряжения на стадии теплоизоляции, а нужно медленно снижать его.
Поэтому, при управлении керамическим нагревателем для перехода на стадию теплоизоляции, выполнение процесса снижения напряжения требуется разделить на несколько стадий. Например, требуется двухстадийное снижение напряжения. На первой стадии требуется быстрого снижения напряжения, на второй стадии необходимо медленно снизить напряжение до соответствующего напряжения на стадии теплоизоляции, и входить в стадию теплоизоляции для поддержки рабочей температуры. Это связано с тем, что мощность для быстрого повышения температуры намного выше мощности поддержания теплового баланса. Если снижение напряжения слишком медленное и после первой затяжки пользователь продолжает курить, это легко вызовет превышение температурой курительного изделия значения 330°С, что приведет к подгоранию курительного изделия. Поэтому процесс управления состоит в том, чтобы сначала быстро уменьшить напряжение, а потом уменьшать его медленно. Это позволяет эффективно избежать возникновения данной ситуации.
Поэтому, как показано на фиг. 1-7, держатель курительного изделия 20 содержит трубку для предварительного нагревания 21 и перегородку 22.
Как показано на фиг. 6, перегородка 22 расположена в полости, которую определяет трубка 21 для предварительного нагревания, и разделяет полость на первую полость и вторую полость. В частности, первая полость используется для размещения курительного изделия, также для предварительного нагревания курительного изделия, вторая полость используется для размещения как минимум части керамического нагревателя 10.
То есть перегородка 22 расположена в полости, которую определяет трубка для предварительного нагревания 21, и разделяет полость на две части, одна часть используется для размещения курительного изделия, другая часть используется для размещения как минимум части керамического нагревателя 10.
Дополнительно, как показано на фиг. 1, фиг. 3 и фиг. 5, перегородка 22 является дефлектором потока, дефлектор расположен в полости вдоль стенки трубки 21 для предварительного нагревания, также дефлектор содержит множество направляющих отверстий 202.
Далее, как показано на фиг. 1 или фиг. 3, направляющие отверстия 202 равномерно распределены по окружному направлению.
Конкретнее, в качестве примера, как показано на фиг. 1 или фиг. 3, направляющее отверстие 202 является круглым отверстием, его диаметр составляет 0,1 – 2 мм.
Таким образом, при нагревании керамического нагревателя 10 дефлектор отделяет керамический нагреватель 10 от курительного изделия, это может эффективно предотвращать непосредственный контакт керамического нагревателя 10 с курительным изделием или его слишком близкое расположение к нему, таким образом, предотвращать подгорание части курительного изделия рядом с керамическим нагревателем из–за нагревания более 320°С. Вместе с тем, когда пользователь курит курительное изделие, горячий воздух может быстро поступать в первую полость через сквозные отверстия потока горячего воздуха, а именно направляющие отверстия 202 для равномерного и быстрого нагревания курительного изделия.
Дополнительно, в другом примере осуществления, как показано на фиг. 6, перегородка 22 представляет собой поверхность в виде ступеньки, выступающую к центру и проходящую вдоль трубки 21 для предварительного нагревания.
Конкретнее, как показано на фиг. 6, есть две перегородки 22, также две перегородки 22 расположены противоположно, так что можно эффективно отделить керамический нагреватель 10 в полости от курительного изделия. Это может эффективно предотвращать непосредственный контакт керамического нагревателя 10 с курительным изделием или его слишком близкое расположение к нему, таким образом, предотвратить подгорание части курительного изделия рядом с керамическим нагревателем из–за нагревания более 320°С. Вместе с тем, когда пользователь курит курительное изделие, горячий воздух может быстро поступать через зазор между двмя частями перегородки, чтобы равномерно и быстро нагреть курительное изделие.
Дополнительно в примере осуществления изобретения трубка 21 для предварительного нагревания может быть керамической трубкой, в частности, керамическая трубка изготовлена из керамики из оксида алюминия, керамики из нитрида алюминия, керамики из нитрида кремния, керамики из карбида кремния, керамики из оксида бериллия или керамики из оксида циркония.
Дополнительно, дефлектор также может быть изготовлен из керамики из оксида алюминия, керамики из нитрида алюминия, керамики из нитрида кремния, керамики из карбида кремния, керамики из оксида бериллия или керамики из оксида циркония.
Далее, содержание оксида алюминия в керамике из оксида алюминия составляет более 99%, а плотность керамики из оксида алюминия не менее 3,86 г/см3.
Таким образом, когда керамический нагреватель 10 выполняет нагрев, в связи с тем, что дефлектор и керамическая трубка изготовлены из керамики из оксида алюминия высокой чистоты, они могут быть быстро нагреты, обеспечивается эффект предварительного нагревания полости, повышается эффективность, полезно для равномерного и быстрого нагревания курительного изделия.
Вместе с тем, в примере осуществления настоящего изобретения чистота керамики из оксида алюминия превышает 99%, так что поверхностная плотность сотовых керамик очень высокая. Может эффективно предотвращать адсорбцию частиц сажи и защищать от неприятного запаха, также сотовый нагревательный корпус, изготовленный из сотовой керамики из оксида алюминия высокой чистоты, имеет хорошую теплопроводность, коэффициент теплопроводности до 33 Вт/м⋅K, с высокой эффективностью нагревания, помогает быстрее выполнить цель нагревания воздуха.
Тем не менее, керамическая трубка 21 из оксида алюминия не используется в качестве нагревателя, что может снизить потерю тепла. Вместе с тем, с одной стороны сквозное отверстие для горячего воздуха облегчают циркуляцию горячего воздуха, с другой стороны, перегородка предотвращает прямую диффузию горячего воздуха в отсутствие затяжки, достигается эффект теплоизоляции.
Дополнительно, в примере осуществления изобретения толщина стенки керамической трубки, которая выполняет функцию предварительного нагревания, составляет от 0,1 до 0,8 мм. В связи с тем, что толщина стенки керамической трубки относительно мала, когда керамический нагреватель 10 нагревается, тепло легко передается по керамической трубке, и можно выполнить быстрое предварительное нагревание.
Для выполнения быстрого предварительного нагревания керамической трубки и повышения эффекта предварительного нагревания, дополнительно, в качестве другого примера осуществления, на внешней поверхности керамической трубки также напечатан нагревательный контур в виде толстопленочного контура. Когда керамический нагреватель 10 нагревается, одновременно керамическая трубка с нагревательным контуром нагревается синхронно, чтобы быстро выполнить эффект предварительного нагревания полости.
Как показано на фиг. 9, охлаждающая трубка 60 расположена над керамической трубкой 21, и отделена от керамической трубки 21. Внутренний диаметр полости, ограниченной охлаждающей трубкой 60, равен внутреннему диаметру первой полости, чтобы мог войти мундштук курительного изделия, охлаждающая трубка 60 используется для охлаждения дыма, проходящего через мундштук.
То есть как минимум часть мундштука курительного изделия проходит через охлаждающую трубку 60, таким образом, охлаждающая трубка может охлаждать дым, проходящий через мундштук, тем самым значительно снижает температуру дыма, затягиваемого в рот пользователя, значительно улучшать ощущение во рту.
Вместе с тем, при охлаждении дыма, проходящего через мундштук, охлаждающая трубка также удерживает дым в устройстве, предотвращая влияние на пользовательский опыт из–из перетекания дыма в отсутствие затяжки.
Дополнительно, в качестве примера осуществления, охлаждающая трубка 60 зафиксирована на внутренней стенке корпуса бесконтактного нагревателя электронной сигареты, то есть внешняя стенка охлаждающей трубки 60 может фиксироваться поверхностным контактом на внутренней стенке корпуса бесконтактного нагревателя электронной сигареты, чтобы удобно передавать тепло от охлаждающей трубки 60 на корпус, выполнить охлаждение дыма, проходящего через мундштук.
Дополнительно, в качестве другого примера осуществления охлаждающая трубка 60 также может фиксироваться на внутренней стенке экранирующей трубки 30 бесконтактного нагревателя электронных сигарет.
Конкретнее, экранирующая трубка 30 выполнена полой, чтобы вместить держатель 20 курительного изделия, при этом внутренний диаметр экранирующей трубки 30 больше внешнего диаметра держателя 20 курительного изделия (то есть керамической втулки 21), при этом экранирующая трубка 30 и держатель 20 курительного изделия (то есть керамическая трубка 21) соединены точечным контактом, верхняя часть экранирующей трубки 30 выступает наружу в осевом направлении, чтобы фиксировать охлаждающую трубку 60.
То есть, кроме фиксации керамической трубки 21, экранирующая трубка 30 также фиксирует охлаждающую трубку 60, для чего верхняя часть проходит вверх на определенное расстояние.
Экранирующая трубка 30 и керамическая трубка 21 соединены точечным контактом. Это может значительно снизить теплопередачу, избежать потерь тепла, и повысить коэффициент использования тепловой энергии, экономить энергию.
Дополнительно, в качестве примера осуществления, как показано на фиг. 8 и фиг. 9, экранирующая трубка 30 и держатель 20 курительного изделия, то есть керамическая трубка 21, соединены точечным контактом с использованием теплоизоляционного клея 311.
Для точечного контакта используется теплоизоляционный клей. В связи с низкой теплопроводностью теплоизоляционного клея и по причине того, что керамическая трубка 21 и экранирующая трубка 30 соединены точечным контактом, трудно передать тепло от керамической трубки 21 к экранирующей трубке 30. Это может дополнительно уменьшить эффективность теплопроводности, избежать потерь тепловой энергии, и не вызывает нагрев экранирующей трубки.
Дополнительно, в качестве примера осуществления, как показано на фигуре 7, нижняя часть экранирующей трубки 30 выступает наружу в осевом направлении, чтобы образовать полость 301 для конденсата.
В примере осуществления настоящего изобретения на нижней части экранирующей трубки 30 расположена полость 301 для конденсата, при выпекании курительного изделия, полость 301 для конденсата может конденсировать и осаждать малое количество смолы, образующейся при выпекании курительного изделия, далее уменьшать остатки смолы на керамическом нагревателе и керамической трубке, эффективно предотвращать неприятный запах керамического нагревателя и керамической трубки.
Согласно примеру осуществления настоящего изобретения экранирующая трубка 30 является стеклянной трубкой, и между нижней частью стеклянной трубки и керамическим нагревателем 10 есть заранее заданное расстояние, например, 3 - 5 см. Таким образом, смола, осаженная в полости 301 для конденсата, сохраняет определенное расстояние от керамического нагревателя 10, чтобы предотвратить загрязнение керамического нагревателя 10, вместе с тем, экранирующая трубка 30 является стеклянной трубкой, она может быстро конденсировать, удобна для очистки, удобна для пользователям.
Далее, как показано на фиг. 7, на нижней части экранирующей трубки 30 расположен съемный защитный сетчатый чехол 302. Защитный сетчатый чехол может быть легко удален для очистки полости для конденсата и обеспечивает защиту.
Дополнительно, согласно примеру осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 7, бесконтактный нагреватель электронных сигарет также содержит адсорбент 303, адсорбент 303 расположен в полости 301 для конденсата, чтобы адсорбировать смолу, образующуюся при нагревании курительного изделия.
Адсорбент 303 расположен в полости 301 для конденсата и может адсорбировать смолу, образующуюся при выпекании курительного изделия, дополнительно уменьшать остатки смолы на керамическом нагревателе и керамической трубке, эффективно предотвращать неприятный запах керамического нагревателя и керамической трубки.
В частности, например, адсорбент 303 имеет сотовую форму, удобную для адсорбции вредных веществ, таких как смола.
Конкретнее, адсорбент 303 может быть изготовлен из пористого угля, и использование в пористом угле глинистых компонентов, таких как диоксид кремния, оксид железа и оксид алюминия, может значительно повышать эффект адсорбции.
Дополнительно, согласно примеру осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 8 и фиг. 9, экранирующая трубка 30 содержит первую стеклянную трубку 312 и вторую стеклянную трубку 313, внутренний диаметр первой стеклянной трубки 312 больше внешнего диаметра второй стеклянной трубки 313, чтобы вместить вторую стеклянную трубку 313, вторая стеклянная трубка 313 и первая стеклянная трубка 312 соединены точечным контактом, охлаждающая трубка 60 зафиксирована на внутренней стенке первой стеклянной трубки 312 с использованием высокотеплопроводного клея 601 в поверхностном контакте.
В результате выполнения экранирующей трубки 30 в виде двойной стеклянной трубки, также из-за соединения двух стеклянных трубок точечным контактом можно далее уменьшить потерю теплопередачи к первой стеклянной трубке 312, экономить энергию и улучшить эффект нагревания. Вместе с тем, охлаждающая трубка 60 зафиксирована на внутренней стенке первой стеклянной трубки 312 с использованием высокотеплопроводного клея 601 в поверхностном контакте, что может ускорить передачу тепла от мундштука на первую стеклянную трубку 312, чтобы выполнить быстрое охлаждение дыма, проходящего через мундштук.
Конкретнее, как показано на фиг. 8 и фиг. 9, положение точечного контакта между второй стеклянной трубкой 313 и держателем 20 курительного изделия, то есть керамической трубкой 21, находится в верхней части второй стеклянной трубки 313, положение точечного контакта между второй стеклянной трубкой 313 и первой стеклянной трубкой 312 находится в нижней части второй стеклянной трубки 313, положение точечного контакта между охлаждающей трубкой 60 и первой стеклянной трубкой 312 находится в верхней части первой стеклянной трубки 312.
То есть, теплоизоляционный клей 311 точечного контакта между второй стеклянной трубкой 313 и керамической трубкой 21 расположен в верхней части второй стеклянной трубки 313 и керамической трубки 21, теплоизоляционный клей 311 точечного контакта между второй стеклянной трубкой 313 и первой стеклянной трубкой 312 расположен в нижней части второй стеклянной трубки 313 и первой стеклянной трубкой 312. Это удлиняет маршрут теплопередачи, дополнительно уменьшает потерю теплопередачи к первой стеклянной трубке 312, эффективно повышает коэффициент использования тепловой энергии, экономит энергию. Высокотеплопроводный клей 601 в поверхностном контакте между охлаждающей трубкой 60 и первой стеклянной трубкой 312 расположен в верхней части первой стеклянной трубки 312, чтобы удобно для передачи тепла от держателя на первую стеклянную трубку 312 через охлаждающую трубку 60.
В примере осуществления настоящего изобретения охлаждающая трубка 60 может быть изготовлена из высокотеплопроводного материала, для улучшения теплопередачи мундштука.
Конкретнее, охлаждающая трубка 60 может быть изготовлена из керамики из оксида алюминия, керамики из нитрида алюминия, керамики из нитрида кремния, керамики из карбида кремния, керамики из оксида бериллия. Содержание оксида алюминия в керамике из оксида алюминия составляет более 99%, а плотность керамики из оксида алюминия не менее 3,86 г/см3.
Охлаждающая трубка 60 изготовлена из керамики из оксида алюминия, чистота керамики из оксида алюминия превышает 99%, так что поверхность сотовых керамик имеет высокую плотность, может эффективно предотвращать адсорбцию частиц сажи и защищать от неприятного запаха, вместе с тем, керамика из оксида алюминия имеет хорошую теплопроводность, коэффициент теплопроводности до 33 Вт/м∙K, удобно для охлаждения дыма, проходящего через мундштук.
В бесконтактном нагревателе электронных сигарет согласно примеру осуществления настоящего изобретения держатель курительного изделия и керамический нагреватель согласованы, при этом как минимум часть керамического нагревателя расположена в полости, которую определяет трубка для предварительного нагревания. Это позволяет получить эффект предварительного нагревания полости, увеличить эффективность нагревания, чтобы нагретый поток воздуха равномерно прогревал курительное изделие, избежать трат табака в курительных изделиях, а также можно увеличить объем дыма. Поскольку керамический нагреватель изготовлен из керамики из оксида алюминия высокой чистоты, керамика из оксида алюминия высокой чистоты имеет высокую плотность, микроструктура почти не имеет пор, загрязняющие вещества в жидкости не могут проникнуть в них, не могут оставлять загрязнения и неприятный запах на поверхности. Поскольку держатель курительного изделия отделяет курительное изделие от керамического нагревателя, полностью обеспечивается бесконтактное нагревание воздуха, также обеспечивается защита продукта от загрязнения. Вместе с тем керамический нагреватель имеет пористую структуру, что делает удельную площадь поверхности корпуса сотовой керамики достаточно большой для существенного нагрева воздуха. Не только вследствие высокой эффективности нагревания, но и потому, что корпус керамического нагревателя имеет хорошую теплопроводность, можно быстрее нагреть воздух. В связи с наличием структуры пористых каналов скорость потока воздуха ограничивается в определенной степени, время контакта горячего воздуха с сигаретой больше, что замедляет потерю тепла, экономит энергию, также в отсутствие затяжки пористая форма сотовой керамики может одновременно блокировать горячий воздух, уменьшать отток вовне горячего воздуха, еще более экономить энергию. Кроме того, перегородка отделяет курительное изделие в полости от керамического нагревателя, поэтому можно предотвратить непосредственный контакт керамического нагревателя с курительным изделием или его слишком близкое расположение к нему и предотвратить подгорание части курительного изделия рядом с керамическим нагревателем из–за нагревания более 320°С. Поскольку имеется трубка для предварительного нагревания, также как минимум часть керамического корпуса расположена в полости, горячий воздух, нагретый керамическим нагревателем, может эффективно прогревать курительного изделие, с высокой эффективностью нагрева и достаточным объемом дыма. Наконец, поскольку над керамической трубкой расположена охлаждающая трубка, можно охлаждать дым, проходящий через мундштук, тем самым значительно снижать температуру дыма, затягиваемого в рот пользователя, можно улучшать ощущение во рту, полностью у довлетворять потребность пользователя.
Как показано на фиг. 1-4, бесконтактный нагреватель электронных сигарет с нагреванием воздуха, также являющийся объектом настоящего изобретения, содержит нагревательный блок 1, экранирующую трубку 30 и устройство 3 для рекуперации тепловой энергии, при этом в боковой стенке устройства 3 для рекуперации тепловой энергии расположен первый сотовый пористый канал 31, первый сотовый пористый канал 31 разделяет устройство 3 для рекуперации тепловой энергии на внешнюю стенку 32 и внутреннюю стенку 33; внутренняя стенка 33 устройства 3 для рекуперации тепловой энергии снабжена экранирующей трубкой 30, в экранирующую трубку 30 вставлен нагревательный блок 1, нагревательный блок 1 соединен с устройством 3 для рекуперации тепловой энергии с использованием экранирующей трубки 30; в нагревательном блоке 1 расположен нагревательный корпус 11; на нагревательном корпусе 11 расположен нагревательный контур 12, концы нагревательного контура 12 снабжены проводами 13, в нагревательном корпусе 11 расположен второй сотовый пористый канал 101.
Далее, нагревательный блок 1 содержит расположенные сверху вниз в порядке перечисления трубку 21 для предварительного нагревания, дефлектор 22 и нагреватель 20. Дефлектор 22 имеет множество направляющих отверстий 202.
Далее, нагревательный блок 1 и устройство 3 для рекуперации тепловой энергии изготовлены из керамики из оксида алюминия высокой чистоты, их плотность не менее 3,86 г/см3.
Далее, первый сотовый пористый канал 31 и второй сотовый пористый канал 101 являются равномерно расположенными квартными отверстиями или другими многоугольными отверстиями, диапазон размера отверстия составляет от 0,1 мм до 2 мм, минимальное расстояние между двумя соседними отверстиями составляет от 0,1 до 0,5 мм.
Далее, материалы печатного нагревательного контура 12 включают, без ограничения этим, серебро, вольфрам, MoMn (молибден-марганец).
Далее материалы провода 13 включают, без ограничения этим, серебро, медь и никель.
В примере осуществления, показанном на фиг. 1, в боковой стенке устройства 3 для рекуперации тепловой энергии расположен первый сотовый пористый канал 31. Первый сотовый пористый канал 31 разделяет устройство 3 для рекуперации тепловой энергии на внешнюю стенку 32 и внутреннюю стенку 33. Внутри по отношению к внутренней стенке 33 устройства 3 для рекуперации тепловой энергии расположена экранирующая трубка 30, в экранирующую трубку 30 вставлен нагревательный блок 1. Нагревательный блок 1 соединен с устройством 3 для рекуперации тепловой энергии с помощью экранирующей трубки 30; нагревательный блок 1 содержит трубку 21 для предварительного нагревания, дефлектор 22 и нагревательный корпус 11, расположенные сверху вниз в перечисленном порядке. Как показано на фиг. 2, в нагревательном блоке 1 имеется нагревательный контур 12, на концах нагревательного контура 12 имеются провода 13, в нагревательном корпусе 11 расположен второй сотовый пористый канал 101. Когда курильщик хочет курить, он вставляет курительное изделие (например, картридж) в трубку 21 для предварительного нагревания, чтобы предотвратить падение дымового снаряда, после включения питания нагревательный контур 2 начинает нагреваться, чтобы прогреть картридж при температуре 280°С - 320°С, высвободить активные ингредиенты, такие как никотин, и генерировать дым для затяжки, поэтому необходимо предварительно нагреть устройство. После достижения температуры 200°С трубкой 21 для предварительного нагревания и дефлектором 22 завершается предварительное нагревание. По завершении предварительного нагревания при первой и второй затяжке, а именно при первом нагревании, повышают температуру картриджа только с 200°С на 320°С, что быстрее, чем повышение температуры от комнатной температуры, также можно обеспечить больший объем дыма первой и второй затяжки. Для быстрого нагревания в нагревательном корпусе 11 имеется второй сотовый пористый канал 101, также данные сотовый пористый канал выполнен в виде равномерно расположенных квадратных отверстий или многоугольных отверстий. Диапазон размеров отверстий составляет от 0,1 до 2 мм, минимальное расстояние между двумя соседними отверстиями составляет от 0,1 до 0,5 мм. Площадь развертки большая, поэтому эффективность нагревания воздуха очень высокая. Также горячий воздух проходит через центр сот, не контактирует с нагревательным контуром 12 и не вызывает загрязнения. При этом нагревательный блок 1 и устройство 3 для рекуперации тепловой энергии изготовлены из керамики из оксида алюминия высокой чистоты, с хорошей электрической изоляцией, высокой прочностью и хорошей теплопроводностью. Поэтому нагреватель 20 не имеет утечки тока при нагревании, трубка 21 для предварительного нагревания и дефлектор 22 также быстро повышают температуры за счет хорошей теплопроводности керамики из оксида алюминия высокой чистоты, и скоро наступает возможность курить табак. При затяжке поток воздуха через керамический нагреватель 20 нагревается до температуры 320°С, а потом проходит через направляющие отверстия 202 на дефлекторе 22 для дальнейшей гомогенизации и разделения потока, более равномерного попадания в нагреваемый картридж с табаком, чтобы повышать объем дыма в процессе нагревания. Все тепло, которое не действует на картридж, будет рекуперироваться, потому что во внутренней стенке 33 устройства 3 для рекуперации тепловой энергии расположена экранирующая трубка 30, в экранирующую трубку 30 вставлен нагревательный блок 1. Тепло, которое генерирует нагревательный блок 1 и не остается в картридже, передается в первый сотовый пористый канал 31. Данный сотовый пористый канал состоит из равномерно расположенных квадратных отверстий или других многоугольных отверстий, диапазон размеров отверстий составляет от 0,1 до 2 мм, минимальное расстояние между двумя соседними отверстиями составляет от 0,1 до 0,5мм. Площадь развертки большая, поэтому эффективность нагревания воздуха очень высокая, также играет роль теплоизоляция, снижается время нагревания для экономии энергии. При затяжке нагретый воздух проходит во второй сотовый пористый канал 101, и воздух течет в устройство 3 для рекуперации тепловой энергии и далее отводит тепло от первого сотового пористого канала 31, чтобы выполнить рекуперацию тепла. Экранирующая трубка 30 играет роль уплотнения между устройством 3 для рекуперации тепловой энергии и нагревательным блоком 1, чтобы горячий воздух не тек в другие места. В процессе затяжки некоторые жидкие загрязняющие вещества, выделяемые картриджем, неизбежно остаются в устройстве. В связи с тем, что керамика из оксида алюминия высокой чистоты имеет высокую плотность, ее плотность не менее 3,86 г/см3, микроструктура почти не имеет пор, загрязняющие вещества в жидкости не могут проникнуть в них, не могут оставлять загрязнения и неприятный запах на поверхности.
Следует понимать, что в описании настоящего изобретения отношение ориентаций или положений, которые указывают термины «центр», «продольный», «поперечный», «длина», «ширина», «толщина», «верхний», «нижний», «вперед», «назад», «влево», «вправо», «вертикально», «горизонтально», «вершина», «дно», «внутренний», «внешний», «по часовой стрелке», «против часовой стрелки» и другие на основе прилагаемых фигур даны только для удобного описания настоящего изобретения и упрощения описания и не указывают и не подразумевают то, что вышеописанное устройство или элемент должны иметь конкретную ориентацию и должны быть установлены и функционировать в конкретной ориентации, не могут быть поняты как ограничение настоящего изобретения.
Кроме того, термины «первый» и «второй» используются только в целях описания, и не могут быть поняты как указывающие или подразумевающие относительную важность или скрыто указывающие количество указанных технических характеристик. Таким образом, характеристики, ограничивающие «первый» и «второй», могут явно или скрыто включать одну или несколько этих характеристик. В описании настоящего изобретения, если иное ясно не ограничено, «несколько» означает два или более.
В настоящем изобретении, если иное ясно не определено и не ограничено, следует понимать в широком смысле термины «монтаж», «установлен», «соединение» и так далее, например, «соединение» может быть понято как неразъемное соединение, также может быть понято как разъемное соединение или как выполнение как одно целое; может быть понято как механическое соединение, или может быть понято как электрическое соединение; может быть понято как прямое соединение, также может быть понято как опосредованное соединение через промежуточную среду, может быть понято как внутреннее соединение между двумя компонентами или как отношение взаимодействия двух компонентов. Обычный технический персонал в данной области может понять конкретные значения вышеуказанных терминов в настоящем изобретении в соответствии с конкретными ситуациями.
В настоящем изобретении, если иное ясно не определено и не ограничено, первый признак «над» или «под» вторым признаком может включать прямой контакт между первым и вторым признаками, также может включать контакт других признаков между первым и вторым признаками без прямого контакта. Также, первый признак «над» вторым признаком, или на его верхней стороне или на нем, включает: первый признак находится прямо над вторым признаком и наклонно над ним, или только указывает высоту уровня первого признака выше второго признака. Первый признак «под» вторым признаком, или на его нижней стороне или на нем, включает: первый признак находится прямо под вторым признаком и наклонно под ним, или только указывает высоту уровня первого признака меньше второго признака.
В данном описании указание ссылочных терминов «один пример осуществления», «некоторые примеры осуществления», «примеры», «конкретные примеры» или «некоторые примеры» и другие означают включение конкретных признаков, структур, материалов или особенностей, описанных на основе данного примера осуществления или примера, по меньшей мере, в один пример осуществления или пример настоящего изобретения. В данном описании формулировку вышеуказанных терминов не следует понимать как обязательную для одного и того же примера осуществления. Более того, можно сочетать описанные конкретные особенности, структуры, материалы или характеристики в любом одном или нескольких примерах осуществления или примерах подходящим образом. Кроме того, технический персонал в данной области техники может сочетать и комбинировать различные примеры осуществления или примеры, описанные в формуле.
Хотя выше показаны и описаны примеры осуществления настоящего изобретения, можно понять, что вышепоказанные примеры осуществления не могут быть поняты как ограничение настоящего изобретения. Обычный технический персонал в данной области может изменить, вносить поправки, заменить и модифицировать вышепоказанные примеры осуществления.
1. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет, содержащий керамический нагреватель, держатель курительного изделия и охлаждающую трубку, при этом керамический нагреватель содержит нагревательный корпус и нагревательный контур, нагревательный корпус является цилиндрическим, в нагревательном корпусе расположен пористый канал; нагревательный контур расположен на нагревательном корпусе, чтобы нагревать воздух, проходящий через пористый канал; держатель курительного изделия содержит керамическую трубку и перегородку, перегородка расположена в полости, которую определяет керамическая трубка, чтобы разделять полость на первую полость и вторую полость, при этом первая полость используется для размещения курительного изделия, вторая полость используется для размещения как минимум части керамического нагревателя; охлаждающая трубка расположена над керамической трубкой и отделена от керамической трубки, внутренний диаметр полости, определяемой охлаждающей трубкой, равен внутреннему диаметру первой полости, чтобы проходил мундштук курительного изделия, охлаждающая трубка используется для охлаждения дыма, проходящего через мундштук.
2. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 1, в котором охлаждающая трубка зафиксирована на внутренней стенке корпуса бесконтактного нагревателя электронной сигареты.
3. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 1, в котором охлаждающая трубка зафиксирована на внутренней стенке экранирующей трубки бесконтактного нагревателя электронных сигарет.
4. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 3, в котором экранирующая трубка выполнена полой, чтобы вместить держатель курительного изделия, внутренний диаметр экранирующей трубки больше внешнего диаметра держателя курительного изделия, также экранирующая трубка и держатель курительного изделия соединены точечным контактом, верхняя часть экранирующей трубки выступает наружу в осевом направлении, чтобы фиксировать охлаждающую трубку.
5. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 4, в котором экранирующая трубка содержит первую стеклянную трубку и вторую стеклянную трубку, внутренний диаметр первой стеклянной трубки больше внешнего диаметра второй стеклянной трубки, чтобы вместить вторую стеклянную трубку, вторая стеклянная трубка и первая стеклянная трубка соединены точечным контактом, охлаждающая трубка зафиксирована на внутренней стенке первой стеклянной трубки.
6. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 5, в котором положение точечного контакта между второй стеклянной трубкой и держателем курительного изделия находится в верхней части второй стеклянной трубки, положение точечного контакта между второй стеклянной трубкой и первой стеклянной трубкой находится в нижней части второй стеклянной трубки, положение точечного контакта между охлаждающей трубкой и первой стеклянной трубкой находится в верхней части первой стеклянной трубки.
7. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 3, в котором экранирующая трубка и держатель курительного изделия соединены точечным контактом с использованием теплоизоляционного клея.
8. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 3, в котором нижняя часть экранирующей трубки выступает наружу в осевом направлении, чтобы образовать полость для конденсата.
9. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по любому из пп. 1-8, в котором охлаждающая трубка изготовлена из высокотеплоотводящих материалов.
10. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 1, в котором нагревательный корпус, керамическая трубка и охлаждающая трубка изготовлены из керамики из оксида алюминия, керамики из нитрида алюминия, керамики из нитрида кремния, керамики из карбида кремния или керамики из оксида бериллия.
11. Бесконтактный нагреватель электронных сигарет по п. 10, в котором содержание оксида алюминия в керамике из оксида алюминия составляет более 99%, а плотность керамики из оксида алюминия не менее 3,86 г/см3.
