气雾生成装置及加热器的制作方法

2021-01-07 14:01:32|

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本实用新型实施例涉及加热不燃烧烟具技术领域，尤其涉及一种气雾生成装置及加热器。

背景技术：

烟制品(例如，香烟、雪茄等)在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。人们试图通过制造在不燃烧的情况下释放化合物的产品来替代这些燃烧烟草的制品。

此类产品的示例为加热装置，其通过加热而不是燃烧材料来释放化合物。例如，该材料可为烟草或其他非烟草产品，这些非烟草产品可包含或可不包含尼古丁。作为另一示例，存在有通过一包围烟草产品或插入至烟草产品内的感受器加热烟草产品。作为已知的加热装置，感受器的热量仅有部分被烟草产品接收，热量的利用效率较低。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的加热装置热量利用率低的问题，本实用新型实施例提供一种提升感应加热的热量利用率的气雾生成装置。

基于以上，本实用新型一个实施例提出的气雾生成装置，用于加热可抽吸材料生成供吸食的气溶胶，包括：

腔室，用于接收可抽吸材料；

磁场发生器，被配置为产生变化的磁场；

加热器，被配置为加热接收于所述腔室的可抽吸材料；所述加热器包括：

感受部分，被配置为由所述变化的磁场穿透而发热，进而加热所述腔室的可抽吸材料；以及，

红外发射部分，被构造成靠近所述感受部分设置并能接收所述感受部分的热量，并在被所述感受部分加热时通过向所述腔室辐射红外线的方式加热可抽吸材料。

在优选的实施中，所述红外发射部分与感受部分是彼此接触的，以使所述红外发射部分通过接触传导接收所述感受部分的热量。

在优选的实施中，所述感受部分沿所述腔室的轴向延伸长度的至少一部分与所述红外发射部分沿腔室的延伸长度重合。

在优选的实施中，所述加热器被构造成至少部分沿所述腔室的轴向延伸的销钉或刀片状。

在优选的实施中，所述红外发射部分被构造成沿所述加热器的径向方向位于所述感受部分外。

在优选的实施中，所述加热器包括：

基体，被构造成至少部分沿所述腔室的轴向延伸的销钉状；

所述基体内设有沿基体的轴向延伸的中空，所述感受部分和红外发射部分被容纳于该中空内。

在优选的实施中，所述感受部分呈沿所述中空的轴向延伸设置；

所述红外发射部分是形成于所述感受部分表面的红外发射涂层、或者卷绕于所述感受部分表面的红外发射薄膜。

在优选的实施中，所述感受部分被构造成至少部分沿所述腔室的轴向延伸的销钉或刀片状；

所述红外发射部分是形成于所述感受部分表面的涂层。

在优选的实施中，所述加热器还包括形成于所述红外发射部分表面的保护层。

在优选的实施中，所述加热器被构造成沿所述腔室的轴向延伸并围绕所述腔室的管状。

在优选的实施中，所述红外发射部分被构造成比感受部分更靠近所述腔室。

在优选的实施中，所述感受部分被构造成沿所述腔室的轴向延伸并围绕所述腔室的管状；

所述红外发射部分是形成于所述感受部分内表面的红外发射涂层。

在优选的实施中，所述加热器包括：

基体，被构造成沿所述腔室的轴向延伸并围绕所述腔室的管状；

所述红外发射部分和感受部分沿所述基体的径向向外依次设置。

在优选的实施中，所述红外发射部分是形成于所述基体外表面的红外发射涂层、或卷绕于所述基体外表面的红外发射薄膜。

在优选的实施中，所述感受部分是形成于所述红外发射部分上的感受涂层；或，所述感受部分被构造成抵靠在所述红外发射部分的刚性管。

本实用新型一个实施例还提出一种用于气雾生成装置的加热器，用于加热可抽吸材料生成供吸食的气溶胶，包括：

感受部分，被配置为由所述变化的磁场穿透而发热，并通过热量传导加热可抽吸材料；以及，

红外发射部分，被构造成靠近所述感受部分设置并能接收所述感受部分的热量，并在被所述感受部分加热时通过辐射红外线加热可抽吸材料。

以上气雾生成装置在使用中，一方面通过感应加热方式使感受部分发热进而直接通过传导的方式对可抽吸材料进行加热，另一方面还利用感受部分的热量激发红外发射部分辐射红外线，从而辅助加热可抽吸材料，提升了热量的利用效率。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是一实施例提供的气雾生成装置的结构示意图；

图2是图1中气雾生成装置的剖面结构示意图；

图3是图2中加热机构一视角下的立体示意图；

图4是图3中加热机构的剖面结构示意图；

图5是图3中加热机构各部分未装配前的分解示意图；

图6是图5中感受器又一个视角下的分解示意图；

图7是又一个实施提出的感受器的结构示意图；

图8是又一个实施例提出的加热机构的示意图；

图9是图8中加热结构的剖面结构示意图；

图10是又一个实施例提出的加热器的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。

本实用新型一个实施例提出一种加热而非燃烧可抽吸材料例如烟支，进而使可抽吸材料的至少一种成分挥发或释放形成供吸食的气溶胶的气雾生成装置。

本实用新型一实施例的气雾生成装置的构造可以参见图1至图2所示，装置的外形整体大致被构造为扁筒形状，气雾生成装置的外部构件包括：

壳体10，其内部为中空的构造，进而形成可用于红外辐射等必要功能部件的装配空间；

位于壳体10沿长度方向上端部的上盖11；该上盖11一方面可以对壳体10的上端进行遮盖使气雾生成装置的外形完整美观；另一方面可以从壳体10的上端部拆卸，从而便于各功能部件在壳体10内的安装和拆卸更换。

进一步从图1和图2可以看出，上盖11具有开口12，可抽吸材料a可通过该开口12沿壳体10的长度方向至少部分地接收于壳体10内被加热，或者可以通过该开口12从壳体10内移除。

壳体10上还设有沿宽度方向一侧的开关按钮13，用户可通过手动致动该开关按钮13，从而控制气雾生成装置的工作启动或停止。

进一步参见图2所示，壳体10内设有：

供电的电芯14；

集成有电路的控制电路板15，用于控制气雾生成装置的工作；

为电芯14充电的充电接口16例如usbtype-c接口、pin针式接口等，通过与外部电源或适配器连接之后，可以对电芯14进行充电。

进一步参见图2至图5所示的实施例，为了实现对可抽吸材料a的加热，壳体10内设置有加热机构，加热机构组装后的形态和构造可以参见3；具体，加热机构包括：

管状支架20，该管状支架20的管状中空的至少一部分形成用于接收可抽吸材料a的腔室21；

感应线圈30，沿管状支架20的轴向方向绕设在管状支架20外，并用于在提供交变电流时产生变化的磁场；从图5中可以看出，感应线圈30具有第一导电连接部分31和第二导电连接部分32，后续可以通过该第一导电连接部分31和第二导电连接部分32连接至控制电路板15进而对感应线圈30提供交变电流；

至少部分沿腔室21的轴向延伸的呈销钉或刀片状的加热器60，可以如图4所示插入至可抽吸材料a内。

进一步为了便于加热机构在壳体10内的安装和固定，加热机构还包括有：

设置于管状支架20上端的上支撑件40，该上支撑件40呈与管状支架20同轴的环形形状，其上设置有用于与壳体10连接固定的固定结构41，进而在壳体10内对加热机构的上端进行固定和保持。从图2和图4中可以看出，固定结构41是多个卡凸，对应壳体10内设置有卡凸适配的凹槽，进而配合对加热机构的上端进行固定。

当然，上支撑件40的中孔用于供可抽吸材料a贯穿后接收至腔室21内或进行移除。

进一步参见图4和图5所示，管状支架20内靠近下端的位置设置有固定座50，该固定座50用于形成管状支架20内部腔室21的内径减小的部分，从而一方面使可抽吸材料a可以抵接在该固定座50上提供止动。另一个方面参见图4所示，该固定座50由加热器60贯穿并抵靠在该固定座50上，从而可以使加热器60能稳定的安装或保持在管状支架20内。

具体参见图5所示，固定座50具有沿轴向贯穿的中孔51，该中孔51是用于供加热器60贯穿的安装孔。

进一步在图4和图5所示的优选实施中，管状支架20的下端还设置有下端盖22，该下端盖22用于对管状支架20下端进行封盖，进而使固定座50和加热器60被稳定安装在管状支架20内。

在一个优选的实施中，以及管状支架20、固定座50和下端盖22均可以采用耐高温的有机聚合物材料比如peek、聚碳酸酯、聚四氟乙烯等、或者是具有良好耐温效果的无机陶瓷材料比如氧化锆陶瓷，

在本实用新型的实施中，加热器60是具有电磁感应方式和红外辐射方式同时加热可抽吸材料a的加热器60。具体进一步参见图6所示，在优选的实施中，加热器60的形状和构造包括：

基体61，采用刚性的可以透红外线的石英、玻璃或者陶瓷材质制备，并被构造成呈销钉形状设置用于插入至可抽吸材料a内；当然，为了便于加热器60的安装和固定，基体61上设置有基座部62，用于与固定座50抵靠固定。基体61，基体61内部有用于接收加热元件64的中空63，加热元件64被封装或者容纳在基体61内发出热量并辐射红外线。

具体，加热元件64包括呈细长棒状或杆状的感受体641，采用与交变磁场感应耦合的具有适当磁导率的金属材质制备，可以被变化的磁场穿透进而发热；其产生的热量沿径向方向依次向外通过红外发射涂层642、基体61后传递至可抽吸材料a，进而可以通过传导的方式加热可抽吸材料a；以及，形成于感受体641上的热致红外发射涂层642、或者卷绕于感受体641上的热致红外发射薄膜642；加热元件64的红外发射涂层642可以在接收感受体641的热量的同时被激发，进而辐射具有加热效果的远红外线例如3μm～15μm的远红外线，当红外线的波长与可抽吸材料a的挥发性成分吸收波长匹配时，红外线的能量易于被可抽吸材料吸收，进而可抽吸材料a被加热。

其中，感受体641可以由等级430的不锈钢(ss430)、由等级420的不锈钢(ss420)、以及含有铁镍的合金材料(比如j85/j66坡莫合金)制成。具有较为优良的磁导率，在交变磁场下快速地升温。

红外发射涂层642是热致的红外发射材料制备；具体，包括陶瓷系材质比如锆、或者fe-mn-cu系、钨系材质制备的涂层。

在优选的实施中，红外发射涂层642包括但不限于一下材料：碳材料(非晶碳膜、dlc膜、石墨烯、碳纳米管等)、氧化物(fe2o3、al2o3、cr2o3、in2o3、la2o3、co2o3、ni2o3、sb2o3、sb2o5、tio2、zro2、mno2、ceo2、cuo、zno、mgo、cao、moo3等)、碳化物(如sic等)、氮化物(如：tin、crn、aln、si3n4等)，也可以是以上两种或两种以上物质的组合。红外发射涂层642在被感受体641加热到适当的温度时即会辐射以上具有加热效用的远红外线；红外发射涂层642的厚度优选可以控制30μm～50μm；形成于感受体641表面的方式可以将以上材料通过大气等离子喷涂的方式喷涂在感受体641外表面后固化即得。

以上加热器60在使用中，一方面通过感应加热方式使感受体641发热进而直接通过传导的方式对可抽吸材料a进行加热，另一方面还利用感受体641的热量激发辐射红外线，从而辅助加热可抽吸材料a，提升了热量的利用效率。

并且进一步从以上实施例可以看出，当加热器60是插入至可抽吸材料a内进行加热时，则红外发射涂层642是包围在感受体641外的，可以保证红外发射涂层642发出的红外线能够不被遮挡，进而能顺畅地辐射至可抽吸材料a。

并且从以上图6所示的优选实施中，感受体641沿加热器60的轴向延伸的长度要大于红外发射涂层642的长度，进而使感受体641在热量的传递路径或方向上能最大化地被红外发射涂层642利用进而激发红外光。

进一步在图7所示的又一个加热器60a的变化实施例中，加热器60a包括呈销钉或者刀片状的感应发热部分61a，以及行程与加热部分61a外表面的红外发射涂层62a。在使用中，感应发热部分61a被变化的磁场穿透进而发热，同时使热致的红外发射涂层62a升温被激发从而辐射红外线；当感受器60a插入至可抽吸材料a内时，一方面可以通过接触传导的方式向可抽吸材料a传递热量，并还能辐射红外线加热可抽吸材料a。

当然，在更加优选的实施中，图7所示的加热器60a在红外发射涂层62a外还可以增加或形成一层玻璃等透红外的保护层(图中未示出)。

在又一个变体实施中，参见图8和图9所示，加热机构包括管状的加热器60b、以及围绕加热器60b并与加热器60a感应耦合的感应线圈30b，用于产生变化的磁场；

加热器60b的管状中空形成用于容纳并加热可抽吸材料a的腔室63b；

进一步参见图9，加热器60b包括：

感应发热部分61b，呈管状设置，可以被变化的磁场穿透进而发热；

以及形成于感应发热部分61b内表面上的热致的红外发射涂层62b，该红外发射涂层62b可以被感应发热部分61b加热进而向腔室63b内的可抽吸材料a辐射红外线。

在又一个可选的实施例中，加热器60c的构造可以参见图10所示，包括：

管状基体61c，其内部中空形成用于容纳和接收可抽吸材料a的腔室64c；其材质采用可以透红外的石英、玻璃或陶瓷等材质制备；

形成与管状基体61c外的红外发射涂层62c；

进一步形成于红外发射涂层62c外的感受发热涂层63c；该感受发热涂层63c采用感受发热的感应金属材质制备，可以被变化的磁场穿透进而发热，进而加热红外发射涂层62c使红外发射涂层62c向腔室64c内辐射红外线，进而加热可抽吸材料a。

在其他的可变实施中，以上红外发射涂层62c还可以采用红外发射的薄膜，比如可以氧化锌薄膜、石墨烯薄膜、或者掺杂有稀土金属的氧化铟薄膜、或者是由在柔性薄膜基材例如聚酰亚胺、陶瓷纸、柔性玻璃上形成有红外发射材料的复合薄膜；而对应感受发热涂层63c可以对应变化为由导磁金属或者合金制备的刚性的管的形式。

进一步从图7至图10所示的实施例中可以看出，当加热器是围绕可抽吸材料a的管状时，红外发射部分位于感应发热部分内并更加靠近可抽吸材料a，进而使红外发射部分发出的红外线能辐射至可抽吸材料a内而不被感应发热部分遮挡或吸收。