红外加热管及气溶胶生成装置的制作方法

本发明涉及气溶胶生成装置领域，具体的说，是涉及一种红外加热管及气溶胶生成装置。

背景技术：

现有的气溶胶生成装置中，气溶胶生成基材制品（如烟支）均是经过加热元件的加热以生成气溶胶。在加热时，将加热元件的温度控制在特定带温度范围内，以便保证气溶胶生成基材制品释放所需的挥发性化合物，而不产生/释放不希望的挥发性化合物。

传统的气溶胶生成制品中，加热元件均是电阻式或电磁式的，将加热元件的加热面直接接触气溶胶生成基材制品，通过热传导的方式对气溶胶生成基材制品进行加热。然而这种以热传导为主的加热方式，导致与加热面接触的气溶胶生成基材制品的温度很高，而距离加热面较远的气溶胶生成基材制品温度较低，最终会导致气溶胶生成基材制品的加热不均匀，使得靠近加热元件的地方已经加热过头，而离加热面较远的地方还没有达到所需的温度。

这种加热不均匀的现象会导致气溶胶生成基材制品产生的挥发性物质不可控，严重影响气溶胶生成装置的使用性能。

上述缺陷，值得解决。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种红外加热管及气溶胶生成装置。

本发明技术方案如下所述:

一方面，一种红外加热管，其特征在于，包括：

加热管管身，其包括用于容纳气溶胶生成基材制品的管壁、和用于产生红外线并对所述气溶胶生成基材制品进行加热的发热单元；

及电极部件，其分别连接所述发热单元及外部供电器件，所述供电器件通过所述电极部件为所述发热单元供电。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述管壁包括内管和外管，所述气溶胶生成基材制品置于所述内管内侧，所述发热单元位于所述内管和所述外管之间的空腔内。

进一步的，所述内管和所述外管围成密闭的空腔，其内部中空或填充有惰性气体，所述发热单元置于该密闭的空腔内。

进一步的，所述内管包括用于容纳所述气溶胶生成基材制品的加热管内空间、和供红外线穿过的内管壁。

进一步的，所述发热单元为固定在所述内管与所述外管之间的发热丝；

或，所述发热单元为设于所述内管的外壁/所述外管的内壁的发热膜。

进一步的，所述内管与所述外管之间还设有红外定向反射单元，所述红外定向反射单元位于所述发热单元的外侧。

更进一步的，所述红外定向反射单元为附着于所述外管的内壁的红外定向反射层；

或，所述红外定向反射单元为设于所述管壁内的红外定向反射罩。

进一步的，所述外管的外侧设有隔热件，或所述外管的外壁涂覆有隔热材料。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述红外定向反射单元的截面呈圆形；或所述红外定向反射单元的截面呈若干个抛物线构成的环形。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述电极部件包括连接所述外部供电器件的电引脚、连接所述电引脚与所述发热单元的连接单元。

进一步的，所述电引脚由所述加热管管身的同一端引出；

或，所述电引脚由所述加热管管身的两端引出；

或，所述电引脚由所述加热管管身的两端及中部引出。

进一步的，所述电极部件还包括位于所述加热管管身两端的发热丝架，所述发热丝架装配固定或定位所述发热单元。

更进一步的，所述发热丝架包括若干凸出的翅片，相邻两个所述翅片之间设有内凹的凹槽，构成所述发热单元的发热丝缠绕在所述翅片上。

另一方面，一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括上述任一项所述的红外加热管。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明采用发热单元产生红外线，并对内部的气溶胶生成基材制品进行红外加热，使得具有良好穿透性能的红外线可以对气溶胶生成基材制品进行均匀加热，避免气溶胶生成基材制品由于受热不均匀产生不必要的挥发性物质，进而可以保证气溶胶生成装置的使用性能；另外本发明的结构可以充分利用红外热量，使得能量利用率更高；本发明具有结构简单紧凑、安装方便、成本低的优点。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为实施例一中的电路结构原理图。

图3为本发明实施例二的结构示意图。

图4为实施例二中的电路结构原理图。

图5为实施例二中的另一电路结构原理图。

图6为本发明实施例三的结构示意图。

图7为实施例三中的电路结构原理图。

图8为发热管管身的一个实施例的结构示意图。

图9为发热管管身的另一实施例的结构示意图。

图10为发热管管身的第三个实施例的结构示意图。

图11为发热丝架的结构示意图。

图12为一个实施例中发热丝架与发热丝装配后的非接线端示意图。

图13为一个实施例中发热丝架与发热丝装配后的接线端示意图。

图14为另一实施例中发热丝架与发热丝装配后的接线端示意图。

在图中，各附图标记：

100-加热管管身；110-内管；120-发热单元；130-红外定向反射单元；140-外管；

200-电极部件；210-发热丝架；211-翅片；212-凹槽；220-连接单元；230-电引脚。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

一种气溶胶生成装置，包括用于容纳气溶胶生成基材制品（如烟支等）、并对气溶胶生成基材制品进行红外加热的红外加热管，通过红外加热管对气溶胶生成基材制品进行红外加热，可以使其受热均匀，进而能够准确控制其加热温度，使其能产生所需的挥发性物质。

如图1至图14所示，一种红外加热管，包括加热管管身100和电极部件200，其中加热管管身100用于容纳气溶胶生成基材制品，并产生红外线对气溶胶生成基材制品加热；电极部件200用于连接外部供电器件，并为加热管管身100提供电能。

1、加热管管身

如图8至图10所示，加热管管身100包括用于容纳气溶胶生成基材制品的管壁、和用于产生红外线并对气溶胶生成基材制品进行加热的发热单元120。

本发明中的管壁包括内管110和外管140，发热单元120位于内管110和外管140之间的空腔内，气溶胶生成基材制品置于内管110内侧，外管140和内管110一起用于支撑和固定发热单元120及其他零部件。优选的，内管110和外管140围成密闭的空腔，其内部中空或填充有惰性气体，发热单元120置于该密闭的空腔内。发热单元120置于真空环境或惰性气体环境中，可以避免发热单元120发生氧化而影响其发热效率。

内管110包括用于容纳气溶胶生成基材制品的加热管内空间、和供红外线穿过的内管110壁。发热单元120产生的热量以红外线的方式穿过内管110，并对内管110内侧的气溶胶生成基材制品进行加热。优选的，内管110壁采用红外透过率高的材质制成，例如石英材料等。

外管140采用玻璃、陶瓷、塑料等材料中的任一种制成。为了避免热量向外传递影响使用体验，外管140的外侧设有隔热件，或外管140的外壁涂覆有隔热材料。

内管110与外管140之间还设有红外定向反射单元130，红外定向反射单元130位于发热单元120的外侧。红外定向反射单元130的截面呈圆形；或红外定向反射单元130的截面呈若干个抛物线构成的环形。该抛物线的焦点为临近的发热丝/发热膜，如图9、图10，每条抛物线均以临近的发热丝/发热膜为焦点，多条抛物线相连形成环形。

优选的，红外定向反射单元130为附着于外管140的内壁的红外定向反射层，或者红外定向反射单元130为设于管壁内的红外定向反射罩，其中红外定向反射层或红外定向反射罩的材料优选金（即镀金层）。

本发明中的发热单元是由碳纤维、钨、镍合金等材料制成，其将外部供电器件的电能转化为红外线，并对气溶胶生成基材制品进行加热。具体的，发热单元可以为固定在内管与外管之间的发热丝；或者，发热单元可以为设于内管的外壁/外管的内壁的发热膜。

在图8所示的实施例中，加热管管身100包括圆环形的内管110、圆环形的外管140以及置于内管110和外管140之间的发热丝。本实施例中的红外定向反射单元130为铺设于外管140的内壁的红外定向反射层。

在图9所示的实施例中，加热管管身100包括圆环形的内管110、环形的外管140以及置于内管110和外管140之间的发热丝。本实施例中的外管140的内壁截面呈多个抛物线构成的环形，且红外形象反射单元为铺设于外管的内壁的红外定向反射层。

在图10所示的实施例中，加热管管身100包括圆环形的内管110、圆环形的外管140以及置于内管110和外管140之间的发热丝。本实施例中的红外定向反射单元130为固定在发热丝外围的红外定向反射罩，且红外定向反射罩的截面呈多个抛物线构成的环形。在其他实施例中，红外定向反射罩的截面可以呈圆形。

在图8、图9以及图10所示的实施例中，各个发热丝可以替换成发热膜。

2、电极部件

电极部件200分别连接发热单元120及外部供电器件，供电器件通过电极部件200为发热单元120供电。本发明中的电极部件200包括连接外部供电器件的电引脚230、连接电引脚230与发热单元120的连接单元220。

电引脚230由金属丝、金属棒、pcb板、fpc中的任一种制成，其位置可以根据加热管管身100的结构设计设置于加热管管身100的不同位置。

连接单元220用于连接发热单元120和电引脚230，其由具有优良导电性能的片、板、柱、丝、线中的任意一种制成，具体的，连接单元220可以为金属、pcb板中的任一种。连接单元220不仅可以对发热单元120和电引脚230起到连接作用，还可以对与其连接的发热单元120进行短路，使其不通电而不会产生热量，做到气溶胶生成基材制品的局部加热。

电极部件200还包括位于加热管管身100两端的发热丝架210，发热丝架210装配固定或定位发热单元120。发热丝架210由陶瓷、玻璃、金属或耐高温塑料中的任一种材料制成，其可以由加热管管身100来承担，也可以为独立于加热管管身100外的结构部件。

如图11所示，在本实施例中，发热丝架210为独立于加热管管身100外的单独结构部件，其包括若干凸出的翅片211，相邻两个翅片211之间设有内凹的凹槽212，构成发热单元120的发热丝缠绕在翅片211上。

如图1、图2所示，在一个实施例中，电引脚230由加热管管身100的两端引出，与两个电引脚230相连的发热单元120为若干个串联或并联的发热丝/发热膜。图2所示的实施例中发热丝为并联结构。

如图3至图5、图12至图14所示，在另一个实施例中，电引脚230由加热管管身100的同一端引出。与两个电引脚230相连的发热单元120为若干个串联或并联的发热丝/发热膜。图4、图14所示的实施例中，发热丝为并联结构；图5、图13所示的实施例中，发热丝为串联结构。

如图6、图7所示，在第三个实施例中，电引脚230由加热管管身100的两端及中部引出。与顶部和中部的两个电引脚230相连的发热单元120为若干个串联或并联的发热丝/发热膜，与中部和底部的两个电引脚230相连的发热单元120为若干个串联或并联的发热丝/发热膜。图7所示的实施例中，与顶部和中部的两个电引脚230相连的发热丝为并联结构，与中部和底部的两个电引脚230相连的发热丝为并联结构。

上述各实施例中的发热丝可替换为发热膜，结构做简单调整即可，此处不再详细描述。

本发明采用发热单元来产生红外线，并采用红外定向反射单元将所产生的红外线全部定向反射到内管，透过内管的红外线对置于内管内的气溶胶生成基材制品进行红外线加热，利用红外线良好的穿透能力，可以使得气溶胶生成基材制品获得均匀的加热；通过红外定向反射单元可以使得产生的红外线都能反射到内管，减少红外线的泄漏，可以保证红外加热能量的利用率高。另外，本发明通过真空或填充惰性气体的加热管管身对发热单元进行保存，不仅避免其发生氧化，还能进一步减少发热单元及内管的热能通过对流的方式向外泄漏，进一步提高能领的利用效率。本发明的整个结构更加紧凑，且外管的温度较低，便于整个红外加热管的安装固定。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

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