本發(fā)明涉及煙草制品加熱技術，尤其涉及一種基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具及加熱元件。

背景技術：

傳統(tǒng)卷煙制品是通過點燃吸食，煙草在600-800攝氏度以上燃燒，會產(chǎn)生數(shù)千種有害物質(zhì)。而低溫加熱不燃燒煙草制品是新型煙草制品的一個分類，其與傳統(tǒng)的卷煙不同，以“低溫加熱不燃燒”為思路設計，能使煙草產(chǎn)品剛好加熱到足以散發(fā)出味道的程度，而不會點燃。通常情況下，低溫加熱不燃燒煙草制品都是在300℃以下，有害物質(zhì)會大大地減少。

低溫加熱不燃燒煙草制品一般包括用特制的煙草薄片或煙絲卷成的煙卷，以及加熱器具。而加熱器具則包括電池，加熱控制模塊和加熱元件。

目前，市場上銷售的部分低溫加熱不燃燒煙草制品所使用的加熱元件一般為陶瓷為基材，通過印制電阻制成的片狀尖頭加熱片，由于該等陶瓷加熱片強度較差,抗摔能力弱，消費者在使用時產(chǎn)品容易被損壞。另外，陶瓷加熱器還具有導熱升溫慢的缺點。

因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具及加熱元件，從而能使煙具的加熱元件強度提高，加熱速度加快。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件，包括加熱鋼片，所述加熱鋼片上設置有絕緣涂層，絕緣涂層上設置有加熱電阻，所述加熱電阻上覆蓋有絕緣層，所述加熱電阻的兩端分別設置有用于與導線連接的焊接電極。

所述的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件中，所述加熱鋼片呈為劍刃形、尖端柱狀或筒狀。

加熱方式為插入方式或包圍方式。

所述的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件中，所述加熱電阻可通過在單面或雙面鋼片上涂覆絕緣涂層后再印刷加熱電阻及絕緣層；經(jīng)過高溫燒結材料緊附結在加熱鋼片上，形成一層堅硬結實的電路層；機械強度高，抗振動，抗熱沖擊能力強，不擔心被刮傷刮壞。

所述的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件中，所述低溫加熱煙具包括加熱控制模塊，所述加熱控制模塊包括：用于安裝電池的電池槽、按鍵、單片機和開關管；所述電池槽的正極連接單片機的VDD端，所述按鍵連接單片機的P1.5/IN5端，所述開關管的漏極通過加熱電阻連接電池槽的正極、開關管的柵極連接單片機的P2.5/PWM3端，所述開關管的源極接地。

所述的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件中，所述加熱控制模塊還包括用于檢測加熱電阻的阻值的阻值檢測單元，所述阻值檢測單元的一端連接加熱電阻的另一端，阻值檢測單元的另一端連接單片機的P1.0/IN1端。

所述的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件中，所述加熱控制模塊還包括用于檢測加熱元件的溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器的一端接地，溫度傳感器的另一端連接單片機的P5.3/IN0端。

所述的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件中，所述加熱控制模塊還包括用于檢測氣流大小的氣流感應器，所述氣流感應器連接電池槽的正極和單片機的3.0/IN6端。

一種基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具，包括低溫加熱煙具本體，所述低溫加熱煙具本體上設置有如上所述的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件。

有益效果：本發(fā)明基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具及加熱元件。其中，所述加熱元件包括加熱鋼片，所述加熱鋼片上設置有絕緣涂層，絕緣涂層上有加熱電阻，所述加熱電阻上覆蓋有絕緣層，所述加熱電阻的兩端分別設置有用于與導線連接的焊接電極。所述電極與電池和加熱控制模塊相連接。本發(fā)明通過采用了加熱鋼片作為低溫加熱煙具的加熱元件，能加快加熱元件加熱速度，而且加熱鋼片發(fā)熱效率高，使用的材料少，比傳統(tǒng)發(fā)熱片輕便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱控制模塊的電路原理圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種電熱片，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，本發(fā)明提供的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件，包括加熱鋼片10，所述加熱鋼片10上設置有絕緣涂層(圖中未標號)，絕緣涂層上設置有加熱電阻20，所述加熱電阻20上覆蓋有絕緣層，所述加熱電阻20的兩端分別設置有用于與導線40連接的焊接電極30。所述焊電極30通過電線40與電池和低溫加熱煙具的加熱控制模塊電連接。

具體實施時，所述加熱電阻20為印刷加熱電阻，可通過在單面或雙面鋼片上涂覆絕緣涂層后再印刷加熱電阻及絕緣層；所述絕緣層采用優(yōu)質(zhì)絕緣物質(zhì)(該絕緣物質(zhì)能抗設計標準的2.5倍高壓)，如多層微晶玻璃，經(jīng)過高溫燒結材料緊附結在加熱鋼片10上，形成一層堅硬結實的電路層。其具有機械強度高、抗振動、抗熱沖擊能力強，不擔心被刮傷刮壞；加熱鋼片10的材料具有熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性，不產(chǎn)生污垢。

其中，所述加熱鋼片10為劍刃形、尖端柱狀、筒狀、扁平狀、或其它幾何形狀。當所述加熱鋼片10為劍刃形時，為了使加熱鋼片10發(fā)熱更均勻，所述加熱電阻20圍繞成劍刃形，如圖1所示，所述加熱電阻20圍繞形成的劍刃形規(guī)格小于加熱鋼片10。然而，加熱鋼片10也可依使用場合設置成桶狀、杯狀等，本發(fā)明對此不作限制。

本實施例中，所述加熱鋼片10采用優(yōu)質(zhì)的不銹鋼(如T304不銹鋼)，具有強度大、又靈巧的特點。而且，該不銹鋼、加熱電阻20和絕緣層等材料環(huán)保無毒，不含重金屬，無揮發(fā)性性氣味，最重要一點防水防潮，安全性大大提高。所述加熱鋼片10的厚度為1mm，比傳統(tǒng)陶瓷電熱片輕便，而且發(fā)熱效率高。當加熱鋼片10為尖端柱狀、筒狀、扁平狀等形狀時，其結構和位置只需其與煙草接觸加熱即可

經(jīng)過實驗表明：本發(fā)明的電熱片比傳統(tǒng)陶瓷電熱片的加熱速度快了一倍多，實驗表明燒一杯200ml的水只需要十五秒，是傳統(tǒng)發(fā)熱片所用時間的三分之一；并且，本發(fā)明的電熱片比傳統(tǒng)的電熱片更加節(jié)能，熱效率能達到70-95％。而且，本發(fā)明的電熱片的壽命超長，穩(wěn)定電壓下壽命可達10萬小時。

本發(fā)明采用絲網(wǎng)印刷技術，在加熱鋼片10印刷絕緣介質(zhì)(即絕緣涂層)、加熱電阻20、導體(即加熱電阻)、保護釉(即絕緣層)等材料，通過高溫燒結而成，具有熱效高、性能穩(wěn)定、安全耐用的明顯優(yōu)勢。

請一并參閱圖2，所述低溫加熱煙具還包括加熱控制模塊，所述加熱控制模塊包括：用于安裝電池的電池槽、按鍵、單片機U1和開關管Q1；所述開關管Q1為N MOS管，當N MOS管的柵極為高電平時，MOS管導通。所述按鍵可采用觸摸按鍵或機械按鍵。單片機U1采用型號為：MINI54ZAN芯片，或者其它具有相同功能的芯片，本發(fā)明對此不作限制。

所述電池槽中設置有電池，所述電池槽的正極(也可更理解為電池的正極)連接單片機U1的VDD端，所述按鍵連接單片機U1的P1.5/IN5端，所述開關管Q1的漏極通過加熱電阻20連接電池槽的正極、開關管Q1的柵極連接單片機U1的P2.5/PWM3端，所述開關管Q1的源極接地。所述加熱電阻20另一端連接VDD。

為了更好的控制加熱電阻20的溫度，所述加熱控制模塊還包括用于檢測加熱電阻20的阻值的阻值檢測單元，所述阻值檢測單元可采用恒流源檢測加熱電阻20的阻值，其為現(xiàn)有技術，此處不作詳述。當然，本發(fā)明也可采用其它現(xiàn)有的阻值測量方式，本發(fā)明對經(jīng)不作限制。

所述阻值檢測單元的一端連接加熱電阻20的另一端，阻值檢測單元的另一端連接單片機U1的P1.0/IN1端，通過單片機U1內(nèi)部進行模數(shù)轉換，根據(jù)加熱電阻20的阻值，控制單片機U1的P2.5/PWM3端輸出PWM信號的點空比，來控制輸入加熱電阻20上的電流，以此來調(diào)節(jié)加熱電阻20的輸出功率，從而控制加熱鋼片10的發(fā)熱溫度。

所述加熱控制模塊還包括用于檢測加熱鋼片10的溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器的一端連接地，溫度傳感器的另一端連接單片機U1的P5.3/IN0端。本實施例中，溫度傳感器可采用負溫度系數(shù)熱敏電阻器。溫度傳感器采集的溫度值經(jīng)單片機U1內(nèi)部進行模數(shù)轉換后，單片機U1根據(jù)溫度值，控制其P2.5/PWM3端輸出PWM信號的點空比，來控制輸入加熱電阻20上的電流，以此來調(diào)節(jié)加熱電阻20的輸出功率，從而控制加熱鋼片10的發(fā)熱溫度。

本發(fā)明的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件可運用在低溫加熱煙具產(chǎn)品中，在進一步的實施例中，所述加熱控制模塊還包括用于檢測氣流大小的氣流感應器，所述氣流感應器連接電池槽的正極和單片機U1的P3.0/IN6端。由氣流感應器檢測用戶吸煙的氣流大小，來控制單片機U1的P2.5/PWM3端輸出PWM信號的點空比，來控制輸入加熱電阻20上的電流，以此來調(diào)節(jié)加熱電阻20的輸出功率，從而控制加熱鋼片10的發(fā)熱溫度。

基于上述的基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件，本發(fā)明還相應提供一種低溫加熱煙具，包括低溫加熱煙具本體，所述低溫加熱煙具本體上設置有基于厚膜加熱技術的低溫加熱煙具的加熱元件。由于上文已對該電熱片進行了詳細的描述，此處不再贅述。

以下以低溫加熱煙具為例，對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明：

當按鍵按下時，即單片機U1的P1.5/IN5端檢測到高電平時，電池開始供電，當氣流感應器感應有吸煙的氣流時，單片機U1的3.0/IN6端產(chǎn)生中斷，使單片機U1的P2.5/PWM3端輸出預設占空比的PWM信號，使開關管Q1導通，并控制其輸出電流，從而加熱電阻20的輸出功率。同時，所述阻值檢測單元實時檢測加熱電阻20的阻值，溫度傳感器實時檢測加熱電阻20的溫度值，并反饋給單片機U1，單片機U1根據(jù)實際需要改變PWM信號的點空比，來調(diào)節(jié)加熱電阻20的輸出功率。

應當說明的是，本發(fā)明的加熱片不但可以用于低溫加熱煙具產(chǎn)品，還可用于小家電產(chǎn)品上，譬如：電加熱水壺、電熨斗、電飯煲、電爐家用電水壺、電咖啡壺、電熱水器、電發(fā)板等。同時，該電熱片還可用于工業(yè)領域，如注塑機加熱，車、船用密封膠條硫化生產(chǎn)線，汽車電子加熱部件，工業(yè)用熱交換機等。此外，該電熱片還可用于冶金、化工、藥品食品加工、種植養(yǎng)殖保溫等領域。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、安全耐用強度高：采用不銹鋼基板，多層微晶玻璃質(zhì)絕緣。

2、升溫快：功率密度高達60W/cm2，發(fā)熱電路每秒鐘升溫超過80度。

3、熱利用率高：直接快速加熱不銹鋼板，熱交換面積大、置換快、效率高達96％以上。

4、綠色環(huán)保：純電阻負載無電磁輻射，利于身心健康。

應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。