iqos烟弹 隔热层,干货!非燃烟具加热加热技术及保温材料深度解析!

目前市面上的新型烟具大多采用电加热方式产生热量蒸发加热烟弹。 烟油型电子烟蒸发加热的温度在300℃左右,雾化过程中发生汽液转化吸heat,所以这种电子烟从雾化腔向外传递的热量较少.

但是,加热不燃卷烟内部的加热温度高达300-350℃,主要以烘烤的形式加热。热量不容易被烟雾带走。如果热量没有被挡住,很可能是产品表面温度过高。最终影响消费体验iqos烟弹 隔热层,甚至带来烫伤风险iqos烟弹 隔热层,因此热不燃卷烟的隔热技术尤为重要。

从市场来看,3018年全球新烟销售额达到377.40亿美元zippo电子烟,其中加热不燃烧约119亿美元,雾化电子烟约158亿美元。如何设计热障结构,哪些材料具有隔热功能,都是目前可以发现的创新技术。

下面我们将重点从加热方式、吸烟器具表面温度、阻隔和隔热方式等方面,进一步分析市场上的相关产品。

一、加热方式

目前市场上发热体的主要基材为:不锈钢、氧化锆、氧化铝、氧化锆增韧氧化铝陶瓷。按加热方式分,主要有内加热、外加热、内外加热三种。

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图加热方法示意图来自网络

1.内部加热

内部加热,加热针或加热片与烟室壁有一定距离。 烟弹封装和结构设计可以减少部分热传导到产品表面。受热面积短,热量集中在烟仓内,热量传递到人手握住产品的中下部区域,温度相对较低。产品体积小,表面温度超标。 IQOS采用热对流隔热。当抽吸空气从上圆周槽进入时,流向中间的烟腔,热空气被冷空气带走,如下图所示。显示。

图片来自专利的IQOS烟腔部分

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图IQOS烟具示意图来自网络

3.外部加热

外加热方式,热量可以直接传递到产品表面,使产品表面变得过热而发烫。一定要绝缘,否则会严重影响体验。据了解,glo采用的真空管绝热方式。

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图片来自 root-nation 的吸烟组

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3.内外混合采暖

内外独立加热采用两种热源,结构复杂,控制难度增加,烘烤更充分,内外热传导更贴合。 深圳市绿新丰科技有限公司推出全球首款独立加热不燃烧电子烟MOX-IOH,采用针式内加热和360度环形外加热相结合的方式。内外混合加热对温度控制要求更高。

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图片绿鑫丰MOX烟具

二、电子烟吸烟配件的一些温度要求

设备的外部部件和可触及表面在正常使用过程中持续保持(包括吸嘴)

材料表面温度

金属材料 48℃

塑料、木质材料 48℃

陶瓷、玻​​璃和石材 48℃

设备的外部部件和可接触表面仅在正常使用中短时间保持。

材料表面温度

金属材料 51℃

塑料、木质材料 60℃

陶瓷、玻​​璃和石材 56℃

如何控制这些温度,让热量散发出去?让我们来看看电子烟heat barrier 方法zippo电子烟,用于加热更高温度的 HNB 类型。

热障一般有直接阻断和间接阻断之分。间接阻隔是将热量传导到手不接触的地方,并设置高辐射材料以实现快速散热。

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不过比较常用的方法是直接挡住隔热量。通过在发热体外围安装隔热层,这种阻隔方式可以降低产品的外部温度,减少加热器的热损失,从而提高热利用率。 ,降低成本。

以下重点介绍直接阻隔法中比较常用的绝缘材料。

三、绝缘材料

新卷烟核心部分加热时温度约为330℃~300℃。散热一定量后,加热区表面温度会达到45℃以上,超过人体的舒适温度,感觉很热。

为保证消费者在使用过程中不被烫伤或烫伤,新烟壳与加热腔之间一般会安装隔热层。

热传导、热对流和热辐射是热传递的三种方式。上面提到的IQOS烟腔采用的是热对流隔热方式,这里不再介绍,接下来重点介绍阻热传导和阻热辐射两种隔热技术。常见的保温层结构主要有:真空管、保温棉、PEEK、气凝胶等。

1、热传导阻断技术

热传导阻隔技术可分为多孔材料和真空绝热管两种。多孔材料利用材料本身所含的孔隙来隔热,因为孔隙中的空气或惰性气体具有较低的导热性,如隔热。棉、泡沫材料、纤维材料等;真空绝热管通过真空环境减少分子间的冲击,从而阻断热传递。下面将详细介绍几种隔热材料。

1.1 保温棉

保温棉材料一般为石棉,用作传输、保温、隔热、绝缘、密封等部件的材料或衬里材料,成本较低。隔热棉广泛用于雾化电子烟,但隔热效果差,高温稳定性差,不能满足加热不燃烧型的要求。

图片蒸汽电子烟来自网络

1.3 气凝胶保温材料

气凝胶是一种由超细颗粒组成,以空气为分散介质的高分散固体材料。它具有高渗透性的三维纳米网状结构,气凝胶的纳米多孔结构具有极其优异的隔热性能,是目前世界上导热系数最小的固体材料。 SiO3、Al3O3体系较为常见,其最高温度分别为800℃和1300℃。

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图为云南中烟专利号CN308798697U的加热吸烟器气凝胶隔热装置

气凝胶相变材料会利用自身的相态或结构变化吸来收集和储存热量,使保温层外的温度不会升得太高;而当抽吸结束后,当温度下降到相变材料的相变温度以下时,相变材料会释放储存的热量,回到吸热相变之前的状态。这样的循环会起到调节温度的作用。 .

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1.3、真空保温管

真空绝热管为双层结构,包括内管和外管。内外管之间的空间是抽vacuum。气体吸收器位于内管和外管之间。气体吸收器具有可以吸attach气体的吸气剂,一个使吸气剂处于真空密封状态的外壳,以及一个使外壳变形和破坏的破坏元件。预定温度。真空管内外壁采用不锈钢金属连接,内壁热量通过边缘直接传到外壁。

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图真空保温管

绝热管的局限性在于无法有效测试真空管的真空度,绝热效果不稳定,真空管漏电不可避免,会失去绝热效果,且成本高,小批量不同尺寸打样成本高。 .

1.4、保温工程塑料

一般在发热部位周围,吸嘴和顶盖的隔热一般是隔热工程塑料。目前,PEEK材料明显用于热不燃烧隔热。但是PEEK的成本比较高,主要用于烟具外壳、加热板底座、雾化仓等部件的加热不燃烧电子烟领域。加热非燃烧烟具在加热过程中,周围温度可达300℃左右。周边材料一般需要满足耐高温、隔热的特性。 PEEK熔点高达343℃,连续使用温度360℃,可适应加热不燃烧。烟具的高温特性。

图片PEEK加热不燃烟具零件(来源QOQ)

3、热辐射阻挡技术

反光材料反射系数高,可以将热量反射出去,如金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等。

下图为典型的反光材料结构,其中反射隔热材料采用多层薄膜缠绕形式。薄膜结构:Al/PI/纳米隔热复合涂层,以聚酰亚胺薄膜为基材(片状聚酰亚胺使用温度-350~400℃,导热系数可达30mW/Km)。在薄膜的一侧沉积铝箔层(厚度约为80-100 nm),在聚酰亚胺薄膜的另一侧涂覆纳米隔热涂层。

其中铝箔具有反射热量的功能。纳米隔热涂层采用纳米多孔颗粒+空心陶瓷微球+有机硅耐热树脂组合物yooz电子烟,连接处可在加热腔外围多层缠绕。

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下图是反光材料应用的专利。导电轨道被沉积或涂覆在电绝缘基板上(以薄层的形式),并且多种反射材料缠绕在导电加热器周围。该材料使用高反射率。金、银、铝箔材料将热辐射反射回加热腔,采用蜂窝状形式进一步减少热传导(多孔金属,可以是泡沫金属)。

通过设置多层反射屏,热量可以充分反射回加热腔,达到良好的隔热效果。另一方面,蜂窝状多孔形式可以减少热传导过程,从而进一步减少传热。

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反光材料源专利图片应用

目前,新型烟草仍在开发中,保温层的设计是新型卷烟开发的一大难题。因此,选择合适的隔热方法和合适的隔热层材料对于开发具有优良隔热效果的电热器具具有重要意义。

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