CN113080522A - 气雾生成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种气雾生成装置，包括腔室；红外发射器，具有管状基体以及形成于管状基体外表面的红外发射涂层；导电元件，抵靠于红外发射涂层上进而与红外发射涂层导电；保持机构，被构造成沿红外发射器的轴向延伸并围绕红外发射器，并用于对红外发射器和导电元件提供支撑；导电元件沿红外发射器的径向方向位于保持机构与红外发射器之间，并在保持机构的支撑下抵靠于红外发射涂层上；电芯，通过与导电元件电连接进而为红外发射涂层供电。以上气雾生成装置，通过保持机构对作为电极的导电元件提供支撑，使导电元件贴附在红外发射涂层上进而实现供电，可减少印刷电极涂层的制备工艺，消除因涂层印刷的附着力缺陷。
Description
技术领域
本发明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。
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，存在有通过红外辐射的方式对烟草产品进行加热使其释放化合物生成气溶胶的红外加热装置。比如作为已知技术的201821350103.0号专利提出了一种在石英管外表面依次形成纳米远红外涂层和导电涂层的加热装置结构，导电涂层与供电的电源连接之后，使纳米远红外涂层在电力供应自身发热，并在发热的同时形成电子跃迁产生远红外，辐射至石英管内的烟草产品上对烟草产品进行加热。
以上装置在实施中，通过在纳米远红外涂层外印刷导电涂层，印刷形成的导电涂层与纳米远红外涂层的重叠接触部分存在附着力和结合性不足的问题，使得导电或接触不良。
发明内容
为了解决现有技术中的印刷导电涂层为红外涂层供电的问题，本发明实施例提供一种结合稳定的气雾生成装置。
基于以上，本发明提出气雾生成装置，用于加热可抽吸材料生成供吸食的气溶胶；包括壳体；所述壳体内设有：
腔室，用于接收可抽吸材料；
红外发射器，包括沿所述腔室的轴向延伸并围绕所述腔室的管状基体，以及形成于所述管状基体外表面的红外发射涂层；
导电元件，与所述红外发射涂层导电；
保持机构，被构造成设置在所述红外发射器外围，并用于对所述导电元件提供支撑；所述导电元件沿所述红外发射器的径向方向位于所述保持机构与所述红外发射器之间，并在所述保持机构的支撑下抵靠于所述红外发射涂层上；
电芯，通过与导电元件电连接进而为所述红外发射涂层供电，以使所述红外发射涂层向接收于所述腔室内的可抽吸材料辐射红外线进而加热可抽吸材料。
在更加优选的实施中，所述导电元件包括至少部分沿所述保持机构的轴向方向延伸至保持机构外，并形成用于与所述电芯导电连接的电连接部。
在更加优选的实施中，所述导电元件包括：
第一部分，沿所述红外发射器的轴向延伸并抵靠于所述红外发射涂层上；
第二部分，由所述第一部分沿红外发射器的周向延伸形成；
所述第一部分的至少一部分沿所述保持机构的轴向延伸至保持机构外形成所述电连接部。
在更加优选的实施中，所述第一部分沿所述红外发射器轴向延伸的长度大于所述红外发射涂层沿红外发射器轴向延伸的长度。
在更加优选的实施中，所述导电元件包括：
第一部分，沿围绕所述红外发射器的周向延伸并抵靠于所述红外发射涂层上；
第二部分，由所述第一部分沿保持机构的轴向延伸，并至少部分延伸至保持机构外形成所述电连接部。
在更加优选的实施中，所述保持机构的内表面上设置有容纳槽，并通过该容纳槽至少部分地容纳所述导电元件进而对导电元件提供支撑。
在更加优选的实施中，所述保持机构包括沿长度方向相对的第一端和第二端；
所述第一端设有沿径向方向向内延伸的第一支撑部，该第一支撑部被配置为在第一端对所述红外发射器提供支撑；
和/或，所述第二端设有径向方向向内延伸的第二支撑部，该第二支撑部被配置为在第二端对所述红外发射器提供支撑。
在更加优选的实施中，所述保持机构包括沿围绕所述红外发射器的周向依次设置的第一保持元件和第二保持元件，并在所述第一保持元件和第二保持元件之间的保持空间；
所述红外发射器和导电元件被保持于所述保持空间内。
在更加优选的实施中，所述第一保持元件上设置有沿周向延伸的第一连接结构；
所述第二保持元件上设置有与沿周向延伸的第二连接结构；
所述第一保持元件和第二保持元件通过第一连接结构和第二连接结构的配合进而连接。
在更加优选的实施中，所述第一保持元件和第二保持元件的横截面形状均呈半圆环形。
在更加优选的实施中，所述第一保持元件和第二保持元件的外表面是平整接合的。
以上气雾生成装置，通过保持机构对作为电极的导电元件提供支撑，使导电元件贴附在红外发射涂层上进而实现供电，可减少印刷电极涂层的制备工艺，消除因涂层印刷的附着力缺陷；并且红外发射器上不需预留印刷电极及焊接导线的空间，整个红外发射器表面都可以完全形成红外涂层，提升了红外发射涂层的有效面积。
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示意图；
图2是图1所示气雾生成装置的剖面图；
图3是图2中加热机构一角度下示意图；
图4是图3中加热机构的分解示意图；
图5是图4中第一保持元件和第一导电元件的分解示意图；
图6是图3中加热机构的立体剖面图；
图7是又一实施例提供的第一保持元件的示意图；
图8是又一实施例提供的第一导电元件的示意图；
图9是又一实施例提供的第一导电元件的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。
本发明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。
基于优选的实施中，气雾生成装置对可抽吸材料的加热的是通过辐射具有加热效果的远红外线的方式进行的；例如3μm～15μm的远红外线，使用中当红外线的波长与可抽吸材料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，进而可抽吸材料被加热从而使至少一种挥发性成分挥发，生成供吸食的气溶胶。
本发明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。
进一步图2，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USB type-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所示，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20；在图2所示的优选实施中，壳体10内还设有沿径向方向设置于加热机构20外的隔热件30，以阻止加热机构20的热量向外传递至壳体10表面。在更加优选的实施中，隔热件30是包括具有内部真空区域的真空隔热管等。
进一步在图2中，加热机构还包括均是呈中空的环形形状的上支撑件40和下支撑件50；分别对加热机构20和隔热件30的两端提供支撑，使加热机构20和隔热件30在壳体10内稳定保持。
加热机构20的整体构造和分解状态所包含的部件进一步参见图3 和图4所示；主要包括红外发射器230，该红外发射器230是电致的红外发射器，在供电时向可抽吸材料A辐射红外线；具体，红外发射器 230包括：
管状基体231，该管状基体231内部的空间形成用于接收并加热可抽吸材料A的腔室232；同时管状基体231作为刚性载体以及接收容纳可抽吸材料A的物件，在实施中可以采用由石英玻璃、陶瓷或云母等耐高温且透红外的材料制成；优选是透明的材质，比如采用红外线透过率在95％以上的耐高温材料；
形成于管状基体231外表面的红外发射涂层233，红外发射涂层233 在通电情况下能够使其自身发热，进而辐射具有可用于加热可抽吸材料 A的红外线，例如以上的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A吸收。通常实施中红外发射涂层233可以是包括陶瓷系材质比如锆、或者Fe-Mn-Cu系、钨系、或者过度金属及它们的氧化物材质制备的涂层。
在优选的实施中，红外发射涂层233是优选由Mg、Al、Ti、Zr、 Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Zn等至少一种金属元素的氧化物组成，这些金属氧化物在被加热到适当的温度时即能辐射具有加热效用的远红外线；涂层厚度优选可以控制30μm～50μm；形成于管状基体231表面的方式可以将以上金属元素的氧化物通过大气等离子喷涂的方式喷涂在管状基体231外表面后固化即得。
进一步参见图3和图4，加热机构20包括沿径向方向设置于红外发射器230外的保持机构，一方面使红外发射器230可在壳体10稳定保持，并将导电的器件通过该保持机构使其与将红外发射器230表面稳定抵靠或接触；进一步该导电的器件可与电芯14连接的，进而实现为红外发射器230的红外发射涂层233供电。
具体，保持机构包括围绕红外发射器230的周向设置的第一保持元件210和第二保持元件220；根据图4所示的优选实施例，第一保持元件210和第二保持元件220半圆管状的形状，配合组装之后能组成完整围绕红外发射器230的圆管状的固定结构。
同时，为了便于第一保持元件210和第二保持元件220两者的配合组装，第一保持元件210上设置有位于长度方向两端的第一卡凸212、以及位于中部的第二卡凸213；对应在第二保持元件220上对应设置有与第一卡凸212适配的第一卡槽222、以及与第二卡凸213适配的第二卡槽223；在装配的过程中，第一卡凸212嵌入第一卡槽222内、第二卡凸213嵌入至第二卡槽223内配合使第一保持元件210和第二保持元件220连接固定。
进一步第一保持元件210沿长度方向的两端分别设置有沿径向向内延伸的第一支撑部211和第二支撑部214；相似地，第二保持元件210 的两端还设置有沿径向向内延伸的第三支撑部221和第四支撑部(由于视图角度，图中未示出)；以上各支撑部的作用是用于对容纳在第一保持元件210和第二保持元件220内的红外发射器230两端提供支撑，从而限制红外发射器230沿轴向方向的移动，使红外发射器230保持固定。
进一步地参见图4至图6所示，在第一保持元件210的内壁上设置有第一导电元件240；具体第一导电元件240主体是呈沿第一保持元件 210的长度方向延伸的条形或片状形状，并且安装之后第一导电元件240 至少部分是延伸至第一保持元件210下端外部的；相同地，第二保持元件220的内壁上也设置有第二导电元件250。在安装后，第一导电元件 240和第二导电元件250与红外发射器230外表面上的红外发射涂层233 贴附并导电的，从而后续电芯14的正负极可以通过连接至第一导电元件240和第二导电元件250对红外发射涂层233供电，使红外发射涂层 233提供沿周向方向的电流，如图6和图4箭头r所示。
在优选的实施中，第一导电元件240和第二导电元件250沿红外发射器230的轴向方向的延伸长度大于红外发射涂层233的延伸长度，从而
在优选的实施中，为了使第一导电元件240能被稳定保持于第一保持元件210的内壁上，在第一保持元件210的内壁上设置有用于固定第一导电元件240的凹槽215。具体，第一导电元件240还包括由主体沿两侧延伸出的延伸部241，使第一导电元件240容纳或保持于凹槽215 内后阻止轴向方向的移动。
进一步在更加优选的实施中，可以在凹槽215内通过打胶、或者填充、或喷涂等方式形成可提供弹性力的柔性材料，比如硅胶、聚酰亚胺、海绵等，在柔性力的作用下使第一导电元件240容纳于凹槽215内时能于红外发射涂层233表面接触或贴附稳定。
与上述第一导电元件240类似，第二导电元件250的形状构造以及固定和安装方式是相同的，技术人员可以参照第一导电元件240理解和实施。
基于将以上第一导电元件240和第二导电元件250作为为红外发射涂层233供电的电极使用，优选可以采用由金、银、铜等导电性能良好且电阻率低的材质制备。
在又一个变体实施中参见图7和图8所示，第一保持元件210a内壁上靠近上下两端的位置设置凹槽215a，凹槽215a主体是沿周向方向延伸，而对应将图8所示的第一导电元件240a沿周向方向置入凹槽215a 内。以上第一导电元件240a安装后，沿周向方向与红外发射器230的外表面贴附并形成导电。需要说明的是，图8中所示第一导电元件240a 是直条形形状，在实施中金属材质自身具有可弯曲和延展任性，因而可以便利性地于凹槽215a安装并沿周向方向贴附在红外发射器230外表面；或者在其他的便利性实施中，还可以直接将第一导电元件240a制备成环形形状例如图9所示的第一导电元件240b。
同样，第二导电元件250与第一导电元件240a进行对应设置，在另一端沿周向方向贴附于红外发射器230外表面，分别作为正极和负极为红外发射器230供电，并形成不同于图4箭头r所示径向而是沿轴向方向的电流。
进一步第一导电元件240a还包括有从主体部分延伸出的延伸部 241a，一方面防止第一导电元件240a在凹槽215a内沿周向的移动，并且在安装后其长度能延伸出至第一保持元件210a，便于后续与电芯14 的正负极连接。
需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但并不限于本说明书所描述的实施例，进一步地，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。
Claims (12)
1.一种气雾生成装置，用于加热可抽吸材料生成供吸食的气溶胶；包括壳体；其特征在于，所述壳体内设有：
腔室，用于接收可抽吸材料；
红外发射器，包括沿所述腔室的轴向延伸并围绕所述腔室的管状基体，以及形成于所述管状基体外表面的红外发射涂层；
导电元件，与所述红外发射涂层导电；
保持机构，被构造成设置在所述红外发射器外围，并用于对所述导电元件提供支撑；所述导电元件沿所述红外发射器的径向方向位于所述保持机构与所述红外发射器之间，并在所述保持机构的支撑下抵靠于所述红外发射涂层上；
电芯，通过与导电元件电连接进而为所述红外发射涂层供电，以使所述红外发射涂层向接收于所述腔室内的可抽吸材料辐射红外线进而加热可抽吸材料。
2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述导电元件至少部分沿所述保持机构的轴向方向延伸至保持机构外，并形成用于与所述电芯导电连接的电连接部。
3.如权利要求2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述导电元件包括：
第一部分，沿所述红外发射器的轴向延伸并抵靠于所述红外发射涂层上；
第二部分，由所述第一部分沿红外发射器的周向延伸形成；
所述第一部分的至少一部分沿所述保持机构的轴向延伸至保持机构外形成所述电连接部。
4.如权利要求3所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一部分沿所述红外发射器轴向延伸的长度大于所述红外发射涂层沿红外发射器轴向延伸的长度。
5.如权利要求2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述导电元件包括：
第一部分，沿围绕所述红外发射器的周向延伸并抵靠于所述红外发射涂层上；
第二部分，由所述第一部分沿保持机构的轴向延伸，并至少部分延伸至保持机构外形成所述电连接部。
6.如权利要求5所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一部分呈围绕所述述红外发射器的环形；
或，所述第一部分是沿所述红外发射器的周向卷绕在所述红外发射器表面的条形。
7.如权利要求1至6任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保持机构的内表面上设置有容纳槽，并通过该容纳槽至少部分地容纳所述导电元件进而对导电元件提供支撑。
8.如权利要求1至6任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保持机构包括沿长度方向相对的第一端和第二端；
所述第一端设有沿径向向内延伸的第一支撑部，该第一支撑部被配置为在第一端对所述红外发射器提供支撑；
和/或，所述第二端设有径向向内延伸的第二支撑部，该第二支撑部被配置为在第二端对所述红外发射器提供支撑。
9.如权利要求1至4任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保持机构包括沿围绕所述红外发射器的周向依次设置的第一保持元件和第二保持元件，并在所述第一保持元件和第二保持元件之间形成有保持空间；
所述红外发射器和导电元件被保持于所述保持空间内。
10.如权利要求9所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一保持元件上设置有沿周向延伸的第一连接结构；
所述第二保持元件上设置有与沿周向延伸的第二连接结构；
所述第一保持元件和第二保持元件通过第一连接结构和第二连接结构的配合进而连接。
11.如权利要求9所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一保持元件和第二保持元件的横截面形状均呈半圆环形。
12.如权利要求9所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一保持元件和第二保持元件的外表面是平整接合的。
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