[發明專利]一種高效紅外周向加熱元件及其制備方法

在審

• 申請號: 202110901416.0
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113615891A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李延巖;周順;王成虎;張曉宇;王孝峰;李菁菁;曹蕓;管明婧
• 申請（專利權）人: 安徽中煙工業有限責任公司
• 主分類號: A24F40/465
• 分類號: A24F40/465;A24F40/40;A24D1/20;C03C17/00;C03C17/34
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 盧敏

本發明公開了一種高效紅外周向加熱元件及其制備方法，其包括玻璃管，在玻璃管的兩端管壁上各設置有一段管端電極層，且兩管端電極層間隔設置；在玻璃管的管壁上還設置有紅外輻射涂層，且紅外輻射涂層連通兩端的管端電極層；在紅外輻射涂層上設置有紅外反射屏蔽涂層。本發明的紅外周向加熱元件具有預熱迅速、非接觸加熱、加熱均勻通透、免清潔的優勢。

技術領域

本發明涉及一種高效紅外周向加熱元件及其制備方法，屬于新型煙草制品加熱煙具的加熱元件領域。

背景技術

新型煙草制品作為低風險減害產品，并以其不產生二手煙氣、不影響他人的優勢，國際市場銷量逐年增長。加熱煙具是對加熱卷煙進行加熱產生可吸食氣溶膠的裝置，根據加熱原理分為電阻式加熱煙具、電磁感應加熱煙具、紅外輻射加熱煙具等。加熱煙具的核心部件是加熱元件，決定加熱煙具的加熱方式。電阻式加熱煙具采用內芯針式或內芯片式加熱元件，存在加熱不均勻、釋煙不充足、加熱結束后釋煙材質殘留于加熱腔體需要清潔的問題。電磁感應加熱煙具也較多采用內芯針式的熱受體(即加熱元件)，同樣存在加熱不充分、加熱結束后釋煙材質殘留于加熱腔體需要清潔的不足。紅外輻射加熱煙具采用表面涂覆可發射紅外線漿料的周向加熱元件，具有加熱均勻、釋煙充足、免清潔等優勢，成為國際煙草巨頭、國內煙草企業重點研發加熱煙具產品，如專利CN203424290U公開了一種基于遠紅外加熱的非燃燒型煙草抽吸裝置、專利CN108338415A公開了一種外圍式加熱吸煙系統。紅外周向加熱元件及其制備方法與電阻式加熱煙具的加熱元件、電磁感應加熱煙具的加熱元件具有加熱原理上的顯著區別，所以需要重新針對紅外周向加熱元件及其制備方法進行系統研發和試驗。

目前雖有紅外輻射加熱元件面世，但現有紅外輻射加熱元件仍存在紅外發射率低、電-熱輻射轉換效率不高、預熱時間較長、加熱不均勻、熱穩定性不佳、耐用壽命短等問題。

因此，提出一種高效紅外周向加熱元件及其制備方法，顯得尤為重要。

發明內容

基于上述現有技術所存在的問題，本發明提出了一種高效紅外周向加熱元件及其制備方法，旨在獲得紅外發射率高、電-熱輻射轉換效率高、預熱時間較短、加熱性能更好、釋煙充足、免清潔、耐用壽命較長的紅外周向加熱元件。

本發明為實現發明目的，采用如下技術方案：

本發明首先公開了一種高效紅外周向加熱元件，其特點在于：所述紅外周向加熱元件包括玻璃管，在所述玻璃管的兩端管壁上各設置有一段管端電極層，且兩管端電極層間隔設置；在所述玻璃管的管壁上還設置有紅外輻射涂層，且所述紅外輻射涂層連通兩端的管端電極層；在所述紅外輻射涂層上設置有紅外反射屏蔽涂層。

進一步地，所述玻璃管是采用耐高溫玻璃制作成的圓管，耐高溫范圍800～1200℃。

進一步地，所述管端電極層是通過涂覆導電漿料并燒結而成；所述導電漿料是由Ag、Cu、Au或石墨烯中的至少一種作為導電材料加水和玻璃粉調制而成，所述導電漿料的粘度為2700±500mPa.s。

進一步地，兩端的管端電極層的寬度各占所述紅外周向加熱元件總長度的10％～40％，所述紅外輻射涂層的兩端分別覆蓋兩段管端電極層20％～30％的寬度。

進一步地，所述紅外輻射涂層是通過涂覆紅外輻射漿料并燒結而成；所述紅外輻射漿料是由紅外線輻射材料、涂層阻值調控材料和涂層高溫粘結劑按質量百分比30～80％：10～30％：10～40％混合均勻后，再加水調制而成，所述紅外輻射涂料的粘度為2700±500mPa.s；

所述紅外線輻射材料的各組分按質量百分比的構成為：

所述涂層阻值調控材料的各組分按質量百分比的構成為：

氧化銀納米粉 40～60％

氧化鋯納米粉 30～50％