一种复合隔热管、隔热组件及低温烟加热装置的制作方法

1.本发明涉及加热不燃烧技术领域，特别涉及一种复合隔热管、隔热组件及低温烟加热装置。


背景技术：

2.加热不燃烧产品主要由特别制造的烟草棒和烟草加热设备两部分构成，在使用过程中，由于加热温度较低，达不到烟草燃烧的燃点，从而避免了因高温裂解而产生大量有害成分，使得消费者在获得满足感的同时减少了烟草对机体的危害，同时也降低了对环境烟气的污染，因此加热不燃烧产品越来越受消费者的青睐。
3.然而，加热不燃烧卷烟在加热过程中会产生热量，这些热量通过辐射、传导等方式传递到装置壳体上，从而造成壳体温度较高，影响用户体验。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于解决现有技术中加热不燃烧装置壳体温度较高的问题。
5.为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种复合隔热管，包括内管和套设于内管外周的外管，内管和外管之间填充有隔热件。
6.可选地，内管背向外管的一侧表面涂覆有反射涂层。
7.可选地，反射涂层的材质为热导率为0.01w/(m
·
k)～0.03w/(m
·
k)且热辐射反射率大于85％的无机纳米复合陶瓷。
8.可选地，反射涂层的厚度小于0.1mm。
9.可选地，反射涂层的材质为无机纳米复合陶瓷、复合二氧化钛、空心玻璃微珠和复合钛白粉中的任一种或几种的组合。
10.可选地，隔热件为气孔率大于85％且导热系数小于0.013w/(m
·
k)的气凝胶。
11.可选地，隔热件至少满足以下一项特征：
12.隔热件的导热系数为0.009w/(m
·
k)～0.02w/(m
·
k)；
13.隔热件的比热容为2.0j/(g
·
k)～6.2j/(g
·
k)；
14.隔热件为相变材料。
15.可选地，内管外壁和外管内壁之间的间隔距离小于1mm。
16.相应地，本发明的实施例还提供了一种隔热组件，包括：上述复合隔热管和依次连接的支撑座、衔接件、加热管、插烟座；其中，
17.支撑座、衔接件和加热管内部连通以形成气流通道；复合隔热管套设于加热管外周且复合隔热管的两端分别与插烟座和衔接件连接；复合隔热管的长度大于加热管的长度。
18.相应地，本发明的实施例还提供了一种低温烟加热装置，包括壳体和上述的隔热组件。
19.可选地，低温烟加热装置还包括：底盖，以可打开的方式设置于壳体一端；气孔，设
置于支撑座上，用于使气流通道与外界连通；插烟孔，设置于插烟座上，用于使烟支通过其进入加热管内部。
20.与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
21.本发明实施例提供的复合隔热管，相对单一的阻热材料，通过在内外管之间设置隔热材料，能够利用隔热原理起到热量隔绝的目的，在一定程度上阻隔热量从内管传递至外管。
附图说明
22.图1是本发明提供的复合隔热管的结构示意图；
23.图2是本发明提供的隔热组件的结构示意图；
24.图3是本发明提供的低温烟加热装置的结构示意图。
具体实施方式
25.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
30.如图1所示，本发明提供了一种复合隔热管10，包括内管1和套设于内管1外周的外管2，内管1和外管2之间填充有隔热件3。相对单一的阻热材料，通过在内外管之间设置隔热材料，能够利用隔热原理起到热量隔绝的目的，在一定程度上阻隔热量从内管传递至外管。
31.具体地，内管1和外管2的管口可以通过熔接、焊接、粘结等方式复合为一体以支撑管体成型；内管1和外管2也可以为一体成型。进一步地，内管1可以采用金属、玻璃、塑胶等能够形成圆管的材料制作，其主要用于均热和支撑其他材料形成管体。外管2的材料可以为金属、玻璃、塑胶等，其与内管1作用一致，主要是起到均热作用，以防止局部温度过高造成
高温差形成的快速热量传导。
32.进一步地，内管1背向外管2的一侧表面可以涂覆有反射涂层4，即在内管1面向被加热体的一侧涂覆反射涂层4。该反射涂层可以将内管1传递的大部分热量反射回去，被反射回的热量可以继续用于加热被加热物体从而提高了热量的利用率，并且由于大部分热量被反射回去，只有较少部分热量从内管1传递出，因此该反射涂层4还减少了热量散发至外管。
33.反射涂层4可以是无机纳米复合陶瓷、复合二氧化钛、空心玻璃微珠和复合钛白粉等材料中的任一种或其中两种材料或多种材料的组合。进一步地，为了进一步控制复合隔热管10的整体体积，在保证隔热效果的前提下，可以将反射涂层4的厚度设置为小于0.1mm。
34.进一步地，反射涂层4可以为热导率为0.01w/(m
·
k)～0.03w/(m
·
k)且热辐射反射率大于85％的无机纳米复合陶瓷。反射涂层4作为第一层热量阻隔层，设置在内管1与被加热体之间，将无机纳米复合陶瓷材料的热导率设置为小于0.03w/(m
·
k)，是为了减小内管上热量的横向和纵向传导作用。另外，由于复合隔热管10不直接和加热管接触，因此加热管向复合隔热管10的热辐射作用较大，而选用热反射率大于85％的无机纳米复合陶瓷材料，能够有效降低热辐射作用。
35.进一步地，隔热件3作为第二层热量阻隔层，设置在内外管之间可以进一步阻碍热量在内、外管之间的传递。进一步地，该隔热件3可以为导热系数较低的材料，一般可以选用导热系数在0.009w/(m
·
k)～0.02w/(m
·
k)之间的材料物质作为隔热件，比如气凝胶材料、空气、惰性气体或者真空等；隔热件3还可以是比热容较高的材料，例如选用比热容在2.0j/(g
·
k)～6.2j/(g
·
k)之间的材料，比如水、液冷材料等，因为在热量一定的情况下，高比热容材料达到的温度更低，因此和外管产生的温差更小，而温差的高低又能极大影响热传导速率。再者，隔热件3还可以是相变材料，利用相变材料吸收热量导致其物理状态发生改变，而其温度变化较小的特性，减少内、外管之间热量的传递。
36.具体地，相变材料是指温度不变的情况下，改变物质状态并能提供或吸收热量的物质，比如水。其转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。即相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固-液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。因此将其作为内管1和外管2之间的填充物质，可以吸收内管上的大部分热量，其达到的效果与高比热容材料达到的效果几近相同。
37.在具体实施时，在保证复合隔热管10隔热效果的前提下，为进一步减小复合隔热管10的整体体积和降低制造成本，可以将复合隔热管10内管1的外壁和外管2的内壁之间的间隔距离设置为小于1mm，另外，如果在空间足够的情况下，其厚度也可以适当放宽。
38.进一步地，隔热件3可以为气孔率大于85％且导热系数小于0.013w/m
·
k的气凝胶，该气凝胶的厚度可以小于1mm。采用该种气凝胶材料，可以减小热量的横向传递，即减少热量由内管1向外管2的传导作用。
39.即本发明提供的复合隔热管10可以包括四层架构，由内至外依次为反射涂层4、内
管1、填充于内外管之间的隔热件3和外管2。采用多层隔热材料，即低导热、低辐射和高反射材料进行组合制成复合隔热管，相对单一的阻热材料，能够利用多种隔热原理起到热量隔绝的目的。
40.本发明实施例提供的复合隔热管能够解决单一材料隔热作用欠佳的问题，因该复合隔热管是综合使用了隔热原理中的热辐射、热反射、低导热系数等材料特性而制成的，其可以极大提升设置于其内部的加热管的隔热效率，降低了热损耗，延长加热循环次数，进而提升加热效率；并且，由于该复合隔热管可以有效隔绝热量的传递，因此可以降低烟具装置外壳表面温度，提高用户体验。
41.相应地，如图2所示，本发明还提供了一种隔热组件，包括上述复合隔热管10、支撑座11、衔接件12、加热管13和插烟座14。其中，支撑座11、衔接件12、加热管13和插烟座14依次连接构成加热组件，支撑座11、衔接件12和加热管13内部连通以形成气流通道；复合隔热管10套设于加热管13外周且复合隔热管10的两端分别与插烟座14和衔接件12连接。
42.具体地，插烟座14与加热管13上端口、衔接件12与加热管13下端口以及支撑座11与衔接件12均通过紧配方式，即过盈配合方式连接，以形成较为密封的气流通道。在具体实施时，烟支的过滤嘴部分经加热管13插入插烟座，烟支的另一端与衔接件12相接，加热管13对置于其内部的烟支进行加热，以使其产生烟雾气体，烟雾气体从气流通道流出。复合隔热管10的一端与插烟座14连接，其另一端通过内部框架固定在衔接件12上以对管体进行定位和支撑，这样可以避免复合隔热管10与加热组件的直接接触，从而避免热量以热传递的方式由加热组件传导至复合隔热管10。另外，复合隔热管10的长度大于加热管13的长度。采用该装配方式能够降低加热组件的热量向复合隔热管10两端的传导，以使主要热量均被复合隔热管10的中间区域隔绝，从而达到最佳的隔热效果。
43.相应地，如图3所示，本发明还提供了一种低温烟加热装置，包括上述隔热组件和壳体100。进一步地，该低温烟加热装置还可以包括底盖101、气孔102和插烟孔103。其中底盖101以可打开的方式固定在壳体100的一端，当需要清洁加热腔时，可以将底盖101打开，以便于进行清洁。气孔设置在支撑座11上，气流通道通过气孔102与外界连通。插烟孔103设置于插烟座14上，使用时，烟支从插烟孔103插入，而后进入加热管13内部。加热管13外周设有复合隔热管10，即利用复合隔热管技术对加热管13进行热量隔绝，其采用多种低导热、低辐射和高反射材料进行组合，可以用于隔热热量的散失，降低外壳温度。
44.虽然通过参照本发明的实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出若干简单推演或替换。