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一种周向声表面波加热元件


技术摘要:
本发明公开了一种周向声表面波加热元件,其主要包括:压电基底(11)、叉指电极结构和保护底座(3);所述压电基底(11)为筒状,其一端的筒内壁上有多个叉指电极结构;所述保护底座(3)的上端套在所述压电基底(11)有叉指电极结构端的筒内,所述保护底座(3)的上端外壁与所述压  全部
背景技术:
近年来,随着全球控烟形势的日趋严峻和消费者健康意识的逐步提升,传统卷烟 的弊端日渐凸显,加热不燃烧卷烟以其降低有害成分释放量的显著优势而在全球范围内备 受关注,已成为国内外各大烟草公司竞相角逐的焦点。 加热元件是加热不燃烧卷烟的核心部件,其加热性能的优劣直接影响到用户的抽 吸体验和安全健康状况。在现有技术中,常见用于加热不燃烧卷烟的加热元件为电阻式加 热,分为中心电阻式加热和周向电阻式加热;其中的周向电阻式加热一般利用不锈钢管外 包柔性电路板来实现对加热不燃烧卷烟的周向加热。虽然周向电阻式加热的技术应用比较 成熟,但却普遍存在如下技术缺陷:1、属于热传导加热,加热元件产生的热量从加热不燃烧 卷烟的外周向内部传导,靠近热源部分的烟芯由于受热过度极易出现碳化的现象,而远离 热源部分的烟芯又因为加热不充分导致香气及有效成分释放量不足,感官品质总体表现不 佳;2、加热元件不锈钢管与烟芯大面积接触,加热不燃烧卷烟在加热过程中产生的焦油类 物质容易在不锈钢管的内壁上烧结粘附,进而会使加热元件的电热性能逐渐降低,影响用 户抽吸体验;3、加热元件在无加热不燃烧卷烟插入的情况下误触发工作时,热量会不断累 积,持续升温可高达500-600℃,安全风险高。 声表面波是一种沿弹性介质表面上传播的机械波,本申请人使用声表面波对烟液 进行主动泵送以及对烟液进行非接触雾化,取得了较好的效果,见专利ZL2018100769411。 申请人经过精心设计,发现基于表面波的加热元件可用于实现加热不燃烧卷烟的加热。
技术实现要素:
本发明提供了一种用于加热不燃烧卷烟的周向声表面波加热元件,该加热元件利 用声表面波与加热不燃烧卷烟中的极性分子之间相互作用产生的热效应来实现加热不燃 烧卷烟的加热,具有加热机理新颖、加热效率高、热均匀性好、声表面波激励源与烟芯不接 触、安全系数高等优点。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下: 一种周向声表面波加热元件,其主要包括:压电基底11、叉指电极结构和保护底座 3; 所述压电基底11为筒状,其一端的筒内壁上有一个或多个叉指电极结构; 所述保护底座3的上端套在所述压电基底11有叉指电极结构端的筒内,所述保护 底座3的上端外壁与所述压电基底11的筒内壁之间为叉指电极结构,保护底座3外壁与所述 压电基底11的筒内壁形成密封以保护叉指电极结构,但不影响叉指电极结构工作。 优选地,所述压电基底11的内壁和叉指电极结构的表面涂有保护膜层14。 优选地,所述压电基底11的材料包括压电单晶、压电陶瓷或以非压电材料作为支 3 CN 111567896 A 说 明 书 2/3 页 撑衬底的压电薄膜。 优选地,所述叉指电极结构为沉积在所述压电基底11表面上的具有手指交叉形状 的铝、金、银、铂或铜的金属薄膜。 与现有技术相比,本发明的有益效果是: 1、本发明的周向声表面波加热元件通过声表面波与加热不燃烧卷烟中的水、醇 类、糖类等极性分子之间相互作用产生的“内摩擦热”进而加热烟芯,并形成烟气,其加热机 理与现有周向电阻加热元件的不同。 2、本发明的周向声表面波加热元件在使用时,将加热不燃烧卷烟插入到压电基底 11的筒体内,筒体内的多个叉指电极结构同时激发声表面波,加热不燃烧卷烟的周向全方 位地吸收声能,促使极性分子高频运动、相互碰撞,进而使加热不燃烧卷烟在不同深度同时 升温生热。因此本发明的周向声表面波加热元件具有能量密度大、加热效率高和热均匀性 好的优点。 3、本发明的周向声表面波加热元件装配完成后,其声表面波激励源,即多个叉指 电极结构均与加热不燃烧卷烟的烟支不接触,有效地规避了焦油类物质在声表面波激励源 上烧结粘附并进而影响加热元件工作性能的问题。 4、本发明的周向声表面波加热元件在无加热不燃烧卷烟插入的情况下误触发工 作时,表现为声表面波在压电基底上的无吸收正常传播状态,加热元件自身的发热量小,其 表面温度仅由压电基底的振动阻尼损耗引入,无高温高热的安全风险。而现有技术的电阻 式加热元件因干烧容易造成高温高热的安全风险。 附图说明 图1为本发明的周向声表面波加热元件的结构示意图。 附图标记说明:1、周向声表面波加热元件,11、压电基底,12、第一叉指电极结构, 121、第一极耳,122、第二极耳,13、第二叉指电极结构,131、第三极耳,132、第四极耳,14、保 护膜层,151、第一引线,152、第二引线,3、保护底座,31、第一电极焊盘,32、第二电极焊盘。
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