电加热器及电加热管装置的制作方法

1.本实用新型涉及电加热技术领域，特别涉及一种电加热器及电加热管装置。


背景技术：

2.在一些场景中，需要在导热管外侧卷绕一层电加热层，电加热层用于加热该导热管。为了检测电加热层的加热温度，需要在电加热层的外侧设置温度传感组件。而由于电加热层的外侧表面成圆弧装，导致温度传感组件较难安装放置于其上，此外，电加热层的表面通常设置为绝缘层，这样也不利于温度传感组件的安装。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种电加热器及电加热管装置。
4.一种电加热器，包括：电加热层，所述电加热层包括导电加热层、第二绝缘层、金属连接层和温度传感组件；
5.所述导电加热层用于包覆在导热管的外侧，且所述导电加热层的内侧表面用于与所述导热管的外侧表面连接；
6.所述第二绝缘层包覆在所述导电加热层的外侧，且所述第二绝缘层的内侧表面与所述导电加热层的外侧表面连接，所述金属连接层与所述第二绝缘层的外侧表面连接，所述温度传感组件焊接于所述金属连接层的背向所述第二绝缘层的一面。
7.在一个实施例中，还包括导热管，所述导热管的内部设置导热腔，所述导热腔内用于容纳被加热物，所述导电加热层包覆在导热管的外侧，且所述导电加热层的内侧表面与所述导热管的外侧表面连接。
8.在一个实施例中，还包括第一绝缘层，第一绝缘层设置于所述导电加热层的内侧表面与所述导热管的外侧表面之间，所述导电加热层的内侧表面与所述导热管的外侧表面通过所述第一绝缘层连接。
9.在一个实施例中，所述温度传感组件包括热电阻。
10.在一个实施例中，所述温度传感组件包括pt1000。
11.在一个实施例中，所述导电加热层的材质包括金属、金属氧化物半导体、石墨烯、碳纳米管、石墨、导电pi和导电碳纤维中的任意一种。
12.在一个实施例中，所述导电加热层的材质包括不锈钢、铝合金、金属铜、金属银、镍合金、钴合金、铬合金、钛合金、锆合金、铪合金、铌合金、钼合金、钽合金、钨合金、锡合金、镓合金、锰合金、含铁合金以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超级合金中的任意一种。
13.在一个实施例中，所述金属连接层的材质包括不锈钢、铝合金、金属铜、金属银、镍合金、钴合金、铬合金、钛合金、锆合金、铪合金、铌合金、钼合金、钽合金、钨合金、锡合金、镓合金、锰合金、含铁合金以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超级合金中的任意一种。
14.在一个实施例中，所述金属连接层的数量为两个，两个所述金属连接层分别与所述第二绝缘层的外侧表面连接，两个所述金属连接层间隔设置在所述第二绝缘层的外侧表
面，所述温度传感组件的两端分别与两个所述金属连接层一一对应焊接。
15.一种电加热管装置，包括上述任一实施例中所述的电加热器。
16.本实用新型的有益效果是：通过在第二绝缘层的外侧设置金属连接层，使得温度传感组件能够焊接在金属连接层上，从而实现了在电加热器的圆周表面上设置温度传感组件，实现对电加热器的温度的检测，从而能够准确控制电加热器的工作温度，避免电加热器温度过高。
附图说明
17.图1为一个实施例的电加热器的一方向的结构示意图；
18.图2为一个实施例的电加热器的另一方向的结构示意图；
19.图3为一个实施例的电加热器的局部剖面结构示意图；
20.图4为另一个实施例的电加热器的局部剖面结构示意图；
21.图5为另一个实施例的电加热器的另一方向的结构示意图。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型的技术方案做进一步描述，本实用新型不仅限于以下具体实施方式。
23.需要理解的是，实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件。在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
24.在一个实施例中，如图1至图3所示，一种电加热器10，包括：电加热层200，所述电加热层200包括导电加热层210、第二绝缘层242、金属连接层220和温度传感组件230；所述导电加热层210用于包覆在导热管100的外侧，且所述导电加热层210的内侧表面用于与所述导热管100的外侧表面连接；所述第二绝缘层242包覆在所述导电加热层210的外侧，且所述第二绝缘层242的内侧表面与所述导电加热层210的外侧表面连接，所述金属连接层220与所述第二绝缘层242的外侧表面连接，所述温度传感组件230焊接于所述金属连接层220的背向所述第二绝缘层242的一面。
25.本实施例中，导电加热层210采用导电材质制成，导电加热层210通电后能够发出热量，导电加热层210为片状，因此，导电加热层210也可以称为导电加热片，由于导电加热层210卷绕在导热管100的外侧，金属加热片呈弯曲状设置。导电加热层210在通电后发热，将热量传导至导热管100，对导热管100进行加热，使得导热管100内侧的被加热物得到加热。第二绝缘层242用于为导电加热层210提供绝缘隔离，从而使得导电加热层210以及金属连接层220之间绝缘，并且使得导电加热层210与外部的元件绝缘，比如使得导电加热层210与温度传感组件230之间绝缘。
26.一个实施例中，该第二绝缘层242的材质为pi(polyimide，聚酰亚胺)。pi具有极佳
的耐高温特性，并且能够起到很好的绝缘作用。在其他一些实施例中，第二绝缘层242的材质还可以为peek(聚醚醚酮)、ptfe(poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯)、pai(聚酰胺-酰亚胺)、pei(poly(ethylene imine)，聚乙烯亚胺)、pes(polyethersulfone，聚醚砜)、psu(polysulfone，聚砜)、ppsu(聚亚苯基砜树脂)、pps(聚苯硫醚)、ppa(聚邻苯二甲酰胺)、pa(聚酰胺)、tpe(thermoplastic elastomer，热塑性弹性体)和lcp中的任意一种。peek、pi、ptfe、pai、pei、pes、psu、ppsu、pps、ppa、pa、tpe和lcp具有耐高温特性，能够为提供绝缘特性的同时，分别能够在150℃至300℃范围内的不同的高温下保持不变性。
27.金属连接层220用于支撑固定温度传感组件230。应该理解的是，一些实施例中，导热管100为空心圆柱状，由于电加热器10包覆在圆柱的导热管100的外侧，使得导电加热层210以及第二绝缘层242的表面呈圆弧状，不利于将温度传感组件230固定在第二绝缘层242上，因此，本实施例中，首先在第二绝缘层242的外侧表面设置金属连接层220，使得温度传感组件230的两个连接端子能够焊接在金属连接层220上，实现了温度传感组件230的安装，从而实现对电加热器10的加热的温度的检测，从而实现对电加热器10工作的控制。
28.上述实施例中，通过在第二绝缘层242的外侧设置金属连接层220，使得温度传感组件230能够焊接在金属连接层220上，从而实现了在电加热器10的圆周表面上设置温度传感组件230，实现对电加热器10的温度的检测，从而能够准确控制电加热器10的工作温度，避免电加热器10温度过高。
29.在一个实施例中，请再次参见图1至图3，电加热器10还包括导热管100，所述导热管100的内部设置导热腔，所述导热腔内用于容纳被加热物，所述导电加热层210包覆在导热管100的外侧，且所述导电加热层210的内侧表面与所述导热管100的外侧表面连接。
30.本实施例，导热管100的内部的导热腔用于放置被加热物，导热管100用于接收电加热层200的热量，传导至内侧的被加热物，使得被加热物得到加热。该被加热物可以是液体，也可以是气体，也可以是固体，固体的被加热物可以是颗粒状，也可以是粉末状，也可以是片状的。一些实施例中，该被加热物为烟草，一些实施例中，被加热物为烟纸，一些实施例中，被加热物为烟油，在一些实施例中，被加热物为烟颗粒，在一些实施例中，被加热物为食用油。
31.此外，为了使得热量能够高效地传导，该导热管100应具有较佳的导热性能，为了提高导热管100的导热性能，一个实施例中，该导热管100的材质为陶瓷，陶瓷具有耐高温的特性，且陶瓷具有较高的热导率，使得电加热层200的热量能够通过导热管100快速传导至被加热物，一些实施例中，导热管100的材质为金属，金属材质的导热管100不仅具有耐高温的特性，并且具有很高的热导率，是良好的热量传导介质，比如，导热管100的材质为铜，比如，导热管100的材质为铝合金，比如，导热管100的材质为不锈钢，在其他一些实施例中，导热管100的材质还可以是其他的金属材质，比如镍、银、金、钨等，在此不一一列举。该导热管100的截面形状可以是圆形、三角形、矩形、多边形，对应地，该导热管100的形状可以是内部空心的圆柱形，也可以是空心三棱柱、空心矩形棱柱、空心多边形棱柱，空心多边形棱柱可以是空心六棱柱、空心八棱柱等，本实施例中不一一列举。
32.在一个实施例中，如图3所示，电加热层200还包括第一绝缘层241，第一绝缘层241设置于所述导电加热层210的内侧表面与所述导热管100的外侧表面之间，所述导电加热层210的内侧表面与所述导热管100的外侧表面通过所述第一绝缘层241连接。
33.本实施例中，第一绝缘层241用于将导电加热层210以及导热管100之间绝缘，使得导电加热层210与导热管100之间绝缘。应该理解的是，该第一绝缘层241的材质为绝缘材质，此外，第一绝缘层241的材质为具有较高热导率的材质，且第一绝缘层241具有耐高温的特性，使得第一绝缘层241不仅能够使得导电加热层210与导热管100之间绝缘，还能够实现导电加热层210的热量能够高效地传导至对导热管100。
34.为了实现导电加热层210与导热管100之间的绝缘，并且使得导电加热层210与导热管100之间的热量能够高效传导，一个实施例中，第一绝缘层241的材质为pi。pi具有极佳的耐高温特性，并且能够起到很好的绝缘作用。
35.一个实施例中，第一绝缘层241的材质为peek、ptfe、pai、pei、pes、psu、ppsu、pps、ppa、pa、tpe和lcp中的任一种。peek、pi、ptfe、pai、pei、pes、psu、ppsu、pps、ppa、pa、tpe和lcp具有耐高温特性，能够为提供绝缘特性的同时，分别能够在150℃至300℃范围内的不同高温下保持不变性。
36.在一个实施例中，所述温度传感组件230包括热电阻。本实施例中，热电阻的阻值与温度的变化成正比，通过检测热电阻的阻值的变化，即可检测出对应的温度。通过将热电阻的两端焊接在金属连接层220上，使得热电阻能够固定在电加热器10上，实现对电加热器10的温度的检测。在一个实施例中，所述温度传感组件230包括pt1000。本实施例中，热电阻为pt1000。pt1000的热电阻在0℃时阻值为1000欧姆，在300℃时它的阻值约为2120.515欧姆。它的工作原理：当pt1000在0摄氏度的时候，它的阻值为1000欧姆，其阻值随温度呈线性变化。通过该pt1000，能够精准地获取电加热器的温度，从而精准控制电加热器的工作。
37.在一个实施例中，如图1所示，所述金属连接层220的数量为两个，两个所述金属连接层220分别与所述第二绝缘层242的外侧表面连接，两个所述金属连接层220间隔设置在所述第二绝缘层242的外侧表面，所述温度传感组件230的两端分别与两个所述金属连接层220一一对应焊接。
38.本实施例中，温度传感组件230包括热电阻，热电阻的两端分别设置有连接端子，热电阻的一端与一金属连接层220焊接，热电阻的另一端与另一金属连接层220焊接，从而使得热电阻能够固定在电加热器10的表面，实现对电加热器10的温度的检测。本实施例中，热电阻的两端分别与金属连接层220焊接，热电阻的中部通过导热pi与金属连接层连接，比如，热电阻的中部包覆一层导热pi，使得热电阻的中部与金属连接层绝缘，并且通过导热pi实现热传导。
39.应该理解的是，该导电加热层210采用导电的导体制成，一个实施例中，该导电加热层210的材质包括金属、金属氧化物半导体、石墨烯、碳纳米管、石墨、导电pi和导电碳纤维中的任意一种。一个实施例中，该导电加热层210的材质为金属，该导热加热层为金属加热层，金属在通电后能够产生热量，从而对导热管加热。一个实施例中，导电加热层的材质为金属氧化物半导体，本实施例中，导电加热层的材质包括ito(氧化铟锡)，金属氧化物半导体同样具有导电特性，并且在通电后能够发热，能够对导热管进行加热。在一个实施例中，导电加热层的材质为石墨，该石墨为碳浆，该碳浆也称为导电碳浆，本实施例中，导电加热层为碳浆层，碳浆固化后形成碳浆层，碳浆层能够导电，并且在通电后发热，能够对导热管进行加热。在一个实施例中，导电加热层的材质为碳纳米管浆，碳纳米管浆固化后形成碳纳米管浆层，该碳纳米管浆层即为导电加热层，碳纳米管浆层能够导电，并且在通电后发
热，能够对导热管进行加热。在一个实施例中，导电加热层的材质为石墨烯浆料，石墨烯浆料固化后形成石墨烯浆料层，该石墨烯浆料层即导电加热层，石墨烯浆料层能够导电，并且在通电后发热，能够对导热管进行加热。在另外的一些实施例中，导电加热层的材质还可以是导电pi或导电碳纤维，导电pi呈膜状设置，由此制成的导电加热层也可以称为导电pi膜，导电碳纤维呈膜状设置，由此制成的导电加热层也可以称为导电碳纤维膜，导电pi膜和导电碳纤维能够导电，并且在通电后发热，能够对导热管进行加热。
40.在一个实施例中，所述导电加热层210的材质为金属，该导电加热层210的材质包括金属铜、金属银、金属金、金属镍等，一个实施例中，该导电加热层210的材质包括不锈钢、铝合金、金属铜、金属银、镍合金、钴合金、铬合金、钛合金、锆合金、铪合金、铌合金、钼合金、钽合金、钨合金、锡合金、镓合金、锰合金、含铁合金以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超级合金中的任意一种。
41.上述材质，能够使得导电加热层210在通电后发热，进而实现对导热管100加热。在一个实施例中，导电加热层210为304不锈钢，304不锈钢具有极佳的热导率，并且耐高温，作为导电加热层210能够很好地对导热管100进行加热。
42.在一个实施例中，金属连接层220的材质为金属，一个实施例中，所述金属连接层220的材质包括不锈钢、铝合金、金属铜、金属银、镍合金、钴合金、铬合金、钛合金、锆合金、铪合金、铌合金、钼合金、钽合金、钨合金、锡合金、镓合金、锰合金、含铁合金以及基于镍、铁、钴、不锈钢的超级合金中的任意一种。
43.上述金属材质，能够使得热电阻能够焊接在金属连接层220上，使得热电阻不仅能够实现对电加热层200的温度检测，还能够使得热电阻的安装更为稳固。在一个实施例中，金属连接层220为304不锈钢，采用304不锈钢作为金属连接层220，使得金属连接层220具有很好的导热特性，能够准确、快速将导电加热层210的热量传导至热电阻，从而使得对导电加热层210的控制更为精准、更为及时，此外，304不锈钢还能够使得热电阻能够稳固地焊接，使得热电阻的安装更为稳固。
44.在一个实施例中，所述金属连接层220通过黏胶层与所述第二绝缘层242的外侧表面连接。
45.本实施例中，通过黏胶层将金属连接层220与第二绝缘层242连接，使得金属连接层220能够稳固地安装在第二绝缘层242上。一个实施例中，该黏胶层的材质为pi胶，由于第二绝缘层242的材质为pi，因此，使得黏胶层与pi胶连接更为稳固，以使得金属连接层220更为稳固地安装在第二绝缘层242上。一个实施例中，黏胶层的材质为pi胶、peek胶、ptfe胶、pai胶、pei胶、pes胶、psu胶、ppsu胶、pps胶、ppa胶、pa胶和tpe胶中的任一种。
46.为了使得电加热器10的各层连接，在一个实施例中，如图4所示，电加热器10包括导热管100和电加热层200，电加热层200包括第一黏胶层251、第一绝缘层241、第二黏胶层252、导电加热层210、第三黏胶层253、第二绝缘层242、第四黏胶层254、金属连接层220和温度传感组件230；
47.本实施例中，第一绝缘层241通过第一黏胶层251与导热管100连接，导电加热层210通过第二黏胶层252与第一绝缘层241连接，第二绝缘层242通过第三黏胶层253与导电加热层210连接，金属连接层220通过第四黏胶层254与第二绝缘层242连接，温度传感组件230与金属连接层220焊接。
48.本实施例中，第一绝缘层241的材质和第二绝缘层242的材质包括peek、pi、ptfe、pai、pei、pes、psu、ppsu、pps、ppa、pa和tpe中的任一种，第一黏胶层251、第二黏胶层252、第三黏胶层253以及第四黏胶层254的材质为无机耐高温胶、氟硅胶粘剂、pi胶、peek胶、ptfe胶、pai胶、pei胶、pes胶、psu胶、ppsu胶、pps胶、ppa胶、pa胶和tpe胶中的任一种。通过第一黏胶层251、第二黏胶层252、第三黏胶层253以及第四黏胶层254，能够很好地将导热管100和电加热层200连接，并且使得电加热层200内的各层更为稳固地连接。
49.一个实施例中，第一黏胶层251、第二黏胶层252、第三黏胶层253以及第四黏胶层254的材质与第一绝缘层241的材质以及第二绝缘层242的材质为相同材料，比如，第一黏胶层251、第二黏胶层252、第三黏胶层253以及第四黏胶层254的材质为pi胶，第一绝缘层241的材质以及第二绝缘层242的材质为pi，这样，能够使得电加热层200的各层连接更为稳固。
50.在一个实施例中，如图4和图5所示，电加热器10还包括紧固层300，紧固层300套设于电加热层200的外侧，本实施例中，紧固层300包覆在第二绝缘层242、金属连接处以及温度传感组件230的外侧，该紧固层300又可以称为热缩套管，该热缩套管用于对电加热层200施力，以使得电加热层200与导热管100之间更为紧密地贴合，避免电加热层200与导热管100之间产生间隙，有效提高电加热层200对导热管100的加热效率，并且使得加热更为均匀，且加热效果更佳，从而使得对导热管100内侧的被加热物得到均匀加热。
51.一个实施例中，该热缩套管的材质为peek、pi、ptfe、pai、pei、pes、psu、ppsu、pps、ppa、pa、tpe和lcp中的任一种，一个实施例中，该热缩套管的材质为peek，peek加热后收缩，能够使得内侧的电加热层200更充分地与导热管100接触，并且peek具有更好的耐高温的特性，能够在电加热层200的加热值260℃至300℃下收缩，而不会烧焦或者损坏。
52.在一个实施例中，如图4和图5所示，电加热器10还包括隔热层400，所述隔热层400包覆在所述紧固层300的外侧。
53.本实施例中，通过在紧固层300的外侧设置一圈隔热层400，使得电加热层200的热量通过隔热层400隔离，减少热量的传递，使得用户能够通过握持隔热层400而将电加热器10握持。该隔热层400采用耐高温、隔热性强的材料制成，能够有效隔离电加热层200的热量，便于用户握持。
54.为了实现对电加热层200的热量的隔离，在一个实施例中，隔热层400的材质包括ptfe(poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯)、pi、三聚氰胺、气凝胶、氟硅胶、海绵、石棉中的任一种，
55.本实施例中，ptfe具有耐高温的特性，且热导率低，能够很好地将电加热层200的热量隔离。海绵不仅具有耐高温特性，还由于其内部间隙较大，能够有效降低热量传导的效率，使得能够起到很好的隔热作用。石棉具有耐高温、阻燃的特性，是热的不良导体，能够起到很好的隔热作用。pi、三聚氰胺、气凝胶、氟硅胶均具有较好的耐高温特性，并且具有较低的热导率，能够有效起到隔热的作用。在其他实施例中，隔热层400的材质还可以是其他耐高温、隔热性强的材料，本实施例中不一一列举。并且，为了起到很好的隔热作用，本实施例中，隔热层400的的厚度大于电加热层200的厚度，为了起到更好的隔热作用，一个实施例中，隔热层400的厚度大于电加热层200的厚度以及经常的厚度之和。这样，能够起到更好的隔热作用，便于用户握持，避免烫伤用户。
56.在一个实施例中，提供一种电加热管装置，包括上述任一实施例中所述的电加热
器。
57.本实施例中，电加热管装置用于加热导热管内的被加热物，使得被加热物在加热作用下燃烧或者挥发。通过电加热层的通电，产生热量，使得导热管内的被加热物加热。该电加热管装置还包括其他部件，比如，当该电加热管装置作为电子烟使用时，则该电加热装置还包括电子烟的其他部件。本实施例中，对此不一一阐述。
58.通过在第二绝缘层的外侧设置金属连接层，使得温度传感组件能够焊接在金属连接层上，从而实现了在电加热器的圆周表面上设置温度传感组件，实现对电加热管装置的电加热器的温度的检测，从而能够准确控制电加热管装置的工作温度，避免电加热管装置温度过高。
59.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。