CN113615888A - 一种加热元件及气溶胶生成装置和气溶胶生成制品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加热元件及气溶胶生成装置和气溶胶生成制品，该加热元件包括主体，所述主体形成有热气流腔室，所述主体具有与所述热气流腔室相通的至少一通气孔。本发明的加热元件通过设计热气流腔室和通气孔，使得插入式发热片的发热面积更大，且在用户抽吸烟的过程中，热气流腔室内热气流通过通气孔分散至烟料的各个位置，达到均匀加热烟料的目的，提高热量利用率。

Description

一种加热元件及气溶胶生成装置和气溶胶生成制品

技术领域

本发明涉及电子烟技术领域，尤其是涉及一种加热元件及气溶胶生成装置和气溶胶生成制品。

背景技术

低温加热烟又称加热不燃烧烟，以卷烟形式比较多见，但与传统的燃烧产生烟气的卷烟不同，以“加热不燃烧”为思路设计的低温加热烟，能使烟叶刚好加热到足以散发出味道的程度而不点燃烟叶。通常情况下，普通卷烟在350℃至1000℃的吸食高温下会产生众多有害物质，而低温加热烟大多是在300℃以下工作，使一手烟和二手烟中的有害物质大幅减少。

目前，低温加热不燃烧烟多采用插入式的加热棒或加热片对烟料加热，但该加热方式容易出现加热不均匀的问题。因此有些低温加热不燃烧烟采用加热管包裹在烟料周围对烟料加热，虽然增加了加热面积，但烟料中心位置依然存在加热不均匀的现象，影响口感。

发明内容

本发明目的在于提供一种加热元件及气溶胶生成装置和气溶胶生成制品以解决烟料受热不均和热量利用率低的问题。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种用于加热气溶胶生成制品的加热元件，包括主体，所述主体形成有热气流腔室，所述主体具有与所述热气流腔室相通的至少一通气孔。

在本发明的加热元件中，所述主体呈细长状，所述热气流腔室沿所述主体的长度方向延伸。

在本发明的加热元件中，所述热气流腔室包括第一腔室。

在本发明的加热元件中，所述第一腔室内安装有温感器，即温度传感器，包括但不限于热敏电阻等。

在本发明的加热元件中，所述第一腔室的腔室壁上开设有所述通气孔，所述通气孔从所述第一腔室贯穿至所述主体外。

在本发明的加热元件中，所述热气流腔室还包括第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室相连通。

在本发明的加热元件中，所述第二腔室的腔室壁上开设有所述通气孔，所述通气孔从所述第二腔室贯穿至所述主体外。

在本发明的加热元件中，所述主体包括细长片体、第一围壁和第二围壁，所述第一围壁和所述第二围壁相对设置并围合形成所述第一腔室，所述第一围壁和/或所述第二围壁设在所述细长片体上。

在本发明的加热元件中，所述细长片体上沿长度方向开设有凹口，所述第一围壁和所述第二围壁在所述凹口处围合形成所述第一腔室，所述第一围壁和所述第二围壁中的至少一个相对于所述细长片体凸起。

在本发明的加热元件中，所述第一腔室的顶端与所述主体的顶端之间设有预设距离；所述通气孔的所在位置不高于所述第一腔室的顶端；所述第一腔室在所述主体的中间位置沿所述主体的长度方向延伸。

在本发明的加热元件中，所述主体包括环形壁，所述环形壁围合形成环形空间，所述环形壁设有相对设置的第一围壁和第二围壁，所述第一围壁和所述第二围壁围合形成所述第一腔室，所述环形空间内位于所述第一腔室之外的区域作为第二腔室。

在本发明的加热元件中，所述主体是由硬质导电材料制成的；或者，所述主体是由硬质非导电材料制成，所述主体的外壁表面覆设有导电层。

在本发明的加热元件中，所述主体是由非金属硬质材料制成，所述导电层还覆设在所述热气流腔室的腔室内壁；

所述导电层还覆设在所述通气孔的孔壁上；

所述主体还覆设有钝化层，所述钝化层覆设在所述导电层外。

本发明还提供了一种气溶胶生成装置，包括用于插入气溶胶生成制品的容纳腔，所述容纳腔内设置上述任一所述的加热元件。

本发明还提供了一种气溶胶生成制品，包括烟料，上述任一所述的加热元件置于所述烟料内。

需要说明的是，本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。

实施本发明的加热元件及气溶胶生成装置和气溶胶生成制品，具有以下有益效果：本发明的加热元件通过设计热气流腔室和通气孔，使得插入式发热片的发热面积更大，且在用户抽吸烟的过程中，热气流腔室内热气流通过通气孔分散至烟料的各个位置，达到均匀加热烟料的目的，提高热量利用率。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，

图1是本发明第一实施例的加热元件的立体示意图；

图2是本发明第一实施例的加热元件的侧面剖视示意图；

图3是本发明第一实施例的加热元件的正面剖视示意图；

图4是本发明第二实施例的加热元件的立体示意图；

图5是本发明第二实施例的加热元件的侧面剖视示意图；

图6是本发明第二实施例的加热元件的正面剖视示意图；

图7是本发明第三实施例的加热元件的立体示意图；

图8是本发明第三实施例的加热元件的侧面剖视示意图；

图9是本发明第三实施例的加热元件的正面剖视示意图；

图10是本发明第四实施例的加热元件的立体示意图；

图11是本发明第四实施例的加热元件的侧面剖视示意图；

图12是本发明第四实施例的加热元件的正面剖视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例所称“烟料”指发烟物质，是经加热或燃烧可以产生气味和/或尼古丁和/或烟气的物质，即可被雾化的物质，即气溶胶生成物质。烟料可以是固态、半固态和液态。固态烟料因为透气性、组装和制作等方面的考虑，经常加工成薄片状，因此又俗称为薄片，丝状薄片也称为薄片丝。本发明实施例所讨论的烟料可为天然的或人工合成的烟液、烟油、烟胶、烟膏、烟丝、烟叶等，例如，人工合成的烟料含有甘油、丙二醇和烟碱等。所述烟液为液体，所述烟油为油状，所述烟胶为凝胶状，所述烟膏为膏状，所述烟丝包括天然的或人造的或萃取加工过的烟丝，所述烟叶包括天然的或人造的或萃取加工过的烟叶。烟料可以在被其它物质封存的形式下被加热，如保存在可遇热降解的包装中，例如微胶囊中，加热后所需挥发性物质从降解或有孔隙的封存包装中导出。

本发明实施例所述的烟料可以含有烟碱，也可以不含有烟碱。含有烟碱的烟料可以包括天然烟叶制品，以烟碱为原料制成的烟液、烟油、烟胶、烟膏、烟丝、烟叶等中的至少一种。烟液为水状，烟油为油状，烟胶为凝胶状，烟膏为膏状，烟丝包括天然的或人造的或萃取加工过的烟丝，烟叶包括天然的或人造的或萃取加工过的烟叶。不含有烟碱的烟料主要含有香味物质，例如香料，既可被雾化以起到模拟吸烟过程又起到戒烟等目的。在一实施例中，所述香料包括薄荷油。所述烟料还可包括其他添加剂，例如甘油和/或丙二醇。

本发明实施例所述的“气溶胶生成制品”指包含烟料，能够通过加热产生气溶胶，例如烟气或雾气的产品，例如香烟、烟弹或烟支，优选为一次性使用的制品。所述气溶胶生成制品本身不能够提供电能。

本发明实施例所述的“气溶胶生成装置”指用于给气溶胶生成制品提供电能的装置，例如烟具。

本发明实施例所述的“加热元件”指将气溶胶生成装置提供的电能或电磁感应而产生热能的元件，可以设置在气溶胶生成装置中，或者设置在气溶胶生成制品中。也就是说，加热元件在被通电的状态下产生热量，或者置于电磁感应线圈形成的磁场范围内产生热量。

如图1-12所示，本发明提供一种用于加热气溶胶生成制品的加热元件，包括主体1，主体1形成有热气流腔室10，主体1具有与热气流腔室10相通的至少一个通气孔102。其中，该加热元件可以通电发热或者在高频磁场作用下发热。主体1的形状包括但不限于片状、棒状等结构形状。使用时，加热元件置于烟料中，在通电或高频电磁场的作用下，加热元件产生热量，在热气流腔室10内形成热气流，抽烟时气流可从气溶胶生成装置内部气道进入到热气流腔室10内，然后带动热气流腔室10内的热量从通气孔102散发到烟料各个位置，使烟料加热更加充分，提高热量利用率。

在一些实例中，主体1是由硬质导电材料制成的，是指含有导电金属或含碳导电材料的硬质结构体，其中导电金属包括但不限于铜、银、金、钨、铝、镍等等。含碳导电材料包括但不限于碳纳米管、碳纳米纤维等碳纳米材料或石墨烯等。

在另一些实例中，所述主体1是由硬质非导电材料制成，包括但不限于不锈钢、铁、金属钛、金属铬、石英等等。在硬质非导电材料制成的主体1的外壁表面覆设有导电层(图中未标示)。

在另一些实例中，导电层还进一步覆设在热气流腔室10的腔室内壁，以增加发热面积。

在另一些实例中，导电层还进一步覆设在通气孔102的孔壁上，使主体1外壁和热气流腔室10的腔室内壁的导电层实现电性连接。在其它实例中，主体1外壁和热气流腔室10的腔室内壁也可以通过导电线实现电性连接。

其中，导电层的形状包括但不限于平面状、网状、轨迹状等等。导电层是由导电金属、碳纳米膜、石墨烯膜等形成的。

主体1外还覆设有钝化层(图中未标示)。当主体1是由硬质导电材料制成的，钝化层直接覆设在主体1外和/或热气流腔室10的腔室内壁和/或通气孔102的孔壁。当主体1是由硬质非导电材料制成的，配有导电层时，钝化层覆设在导电层外。需要说明的是，钝化层可以完全覆盖在主体1外和/或热气流腔室10的腔室内壁和/或通气孔102的孔壁，且同时覆设在导电层外。钝化层也可以仅仅覆设在仅有导电层的区域外，并覆设在导电层外。其中，钝化层是由惰性金属、抗氧化金属、玻璃、釉、陶瓷、云母、石英、玛瑙中的至少一种形成。

在一些实例中，主体1呈细长状，方便插入气溶胶生成制品中，同时其长度可以尽可能地与气溶胶生成制品含有烟料的长度相匹配。热气流腔室10沿主体1的长度方向延伸，以便热气流沿着长度方向均匀辐射至烟料的各个位置，达到均匀加热的目的。

在一些实例中，热气流腔室10包括第一腔室103。其中第一腔室103的形状不作限制，均在本发明的保护范围之内。其中，第一腔室103呈直线状、曲线状、绕着主体1环绕形成的螺旋状中的至少一种形状。为了方便生产制造，第一腔室103优选采用直线状，且沿着主体1的长度方向延伸形成。

在一些实例中，第一腔室103的腔室壁上开设有通气孔102，通气孔102从第一腔室103贯穿至主体1外，以利用通气孔102向周围辐射热气流。

在一些实例中，第一腔室103的顶端与主体1的顶端之间设有预设距离，避免热气流过于接近气溶胶生成制品的烟嘴部，导致烟嘴部过热。其中，预设距离为2-6mm。

在一些实例中，第一腔室103内安装有温感器，用于感应测温。因此第一腔室103不仅可以起到产生热气流加热烟料，还起到作为检测温度的检测位置，且通过检测热气流的温度比检测加热元件本身的温度更能贴近烟料被加热的温度，使得控温更准。优选地，第一腔室103在主体1的中间位置，以使热气流达到以中心向周围均匀辐射的目的，同时也使温感器保持在中心位置，提高测量温度的准确性。

在另一些实例中，热气流腔室10还包括第二腔室104，第二腔室104与第一腔室103相连通。其中，第二腔室104的结构形状不作限制，均在本发明的保护范围之内。第二腔室104与第一腔室103可以直接相连接并相通，或者第二腔室104与第一腔室103通过孔或通道等相连通。当热气流腔室10还包括第二腔室104时，在一些实例中，第一腔室103的腔室壁上未设计通气孔102，而只在第二腔室104的腔室壁上开设通气孔102，通气孔102从第二腔室104贯穿至主体1外；在另一些实例中，在第一腔室103有腔室壁和第二腔室104的腔室壁上均分别开设通气孔102。通过设计第二腔室104以增加加热元件的加热面积，进而增加热气流的气流量，同时分散加热区域，使加热更均匀。

其中，通气孔102的所在位置不高于第一腔室103的顶端。需要说明的是，无论通气孔102是开设在第一腔室103的腔室壁上，还是开设在第二腔室104的腔室壁上，通气孔102的位置不高于第一腔室103的顶端，这样位于第一腔室103内的温感器与通气孔102相接近，可以较准确地检测加热温度；同时也是为了使从通气孔102内流出的热气流尽量与加热元件的主体1的顶端之间存在距离，避免离气溶胶生成制品的烟嘴部太近导致烟嘴部过热。

下面通过具体实施例进行说明。

实施例1

如图1-3所示，加热元件包括主体1，主体1呈细长状，主体1的一端为封闭端，且具有三角状的尖端，方便插入气溶胶生成制品内。主体1包括环形壁108，环形壁108内为空心的环形空间，通过挤压主体11的部分环形壁108使部分环形空间密封构成细长片体，同时因挤压形成了相对应凸起的鼓包结构，该鼓包结构构成相对的第一围壁101和第二围壁(图中未标示)，相对的第一围壁101和第二围壁相互围合形成了热气流腔室，且该热气流腔室作为第一腔室103。其中，第一腔室103的一端封闭，另一端开口，方便安装温感器。作为第一腔室103的腔室壁的第一围壁101和第二围壁上分别开设有通气孔102。

实施例2

如图4-6所示，加热元件包括主体1，主体1包括细长片体107和管体106，细长片体107的一端具有三角状的尖端。管体106的一端为封闭端，管体106的另一端开口，方便安装温感器。细长片体107上沿长度方向开设有凹口105，管体106的封闭端朝向凹口105内伸入，管体106固定安装在凹口105内。管体106包括一体成型的第一围壁101和第二围壁，管体106内部相当于由第一围壁101和第二围壁围合形成的第一腔室103。且第一围壁101和第二围壁相对于细长片体107的两侧分别凸起。作为第一腔室103的腔室壁第一围壁101和第二围壁上分别开设通气孔102。

实施例3

如图7-9所示，加热元件包括主体1，主体1呈细长状，主体1的一端为封闭端，且具有三角状的尖端，方便插入气溶胶生成制品内。主体1包括环形壁108，环形壁108围合形成环形空间。环形空间的形状不作限制，根据需要而定。在本实施例中，环形空间呈扁平状，使得主体1的整体仍然呈细长片体状。

热气流腔室10包括第一腔室103和第二腔室104。环形壁108设有相对设置的第一围壁101和第二围壁，第一围壁101和第二围壁围合形成所述第一腔室103。环形空间内位于第一腔室103之外的区域作为第二腔室104。

其中，第一围壁101的两侧端和第二围壁的两侧端之间存在距离，以使第一腔室103和第二腔室104相连通。在另一些实施例中，第一围壁101的两侧端和第二围壁的两侧端相互连接或一体成型，此时第一围壁101、第二围壁和/或二者的交接处开设贯穿孔，实现第一腔室103和第二腔室104的连通。第一围壁101和第二围壁分别相对于环形壁108朝向外呈凸起状。在其它实施例中，第一围壁101和第二围壁的外侧壁分别连接在环形壁108的内侧壁上，也就是说，第一腔室103完全位于环形空间内。

其中，第一腔室103具有开口端，方便安装温感器。第一腔室103的其它端部均与第二腔室104相通，方便热气流的均匀分布。

在本实施例中，作为第二腔室104的腔室壁的环形壁108上开设通气孔102，通气孔102直接从第二腔室104贯通至主体1外。

实施例4

如图10-12所示，与实施例3不同之处在于：除了在作为第二腔室104的腔室壁的环形壁108上开设通气孔102，在作为第一腔室103的腔室壁的第一围壁101和第二围壁上也分别开设了通气孔102。

实施例5

在本实施例中，涉及一种气溶胶生成制品，包括烟料和实施例1-4中的任一加热元件，加热元件置于烟料内。当气溶胶生成制品置于气溶胶生成装置内时，在高频电磁磁场作用于加热元件产生热量加热烟料。或者，加热元件上设有第一电极和第二电极，与气溶胶生成装置的电池上的第三电极和第四电极分别相互电性连接，使加热元件通电加热烟料。

实施例6

在本实施例中，涉及一种气溶胶生成装置，包括用于插入气溶胶生成制品的容纳腔，所述容纳腔内实施例1-4中的任一加热元件。使用时，普通的气溶胶生成制品插入容纳腔内，同时加热元件插入气溶胶生成制品内，实现加热气溶胶生成制品的烟料。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种用于加热气溶胶生成制品的加热元件，其特征在于，包括主体，所述主体形成有热气流腔室，所述主体具有与所述热气流腔室相通的至少一通气孔。

2.根据权利要求1所述的加热元件，其特征在于，所述主体呈细长状，所述热气流腔室沿所述主体的长度方向延伸。

3.根据权利要求1所述的加热元件，其特征在于，所述热气流腔室包括第一腔室。

4.根据权利要求3所述的加热元件，其特征在于，所述第一腔室内安装有温感器。

5.根据权利要求3所述的加热元件，其特征在于，所述第一腔室的腔室壁上开设有所述通气孔，所述通气孔从所述第一腔室贯穿至所述主体外。

6.根据权利要求3所述的加热元件，其特征在于，所述热气流腔室还包括第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室相连通。

7.根据权利要求6所述的加热元件，其特征在于，所述第二腔室的腔室壁上开设有所述通气孔，所述通气孔从所述第二腔室贯穿至所述主体外。

8.根据权利要求3所述的加热元件，其特征在于，所述主体包括细长片体、第一围壁和第二围壁，所述第一围壁和所述第二围壁相对设置并围合形成所述第一腔室，所述第一围壁和/或所述第二围壁设在所述细长片体上。

9.根据权利要求8所述的加热元件，其特征在于，所述细长片体上沿长度方向开设有凹口，所述第一围壁和所述第二围壁在所述凹口处围合形成所述第一腔室，所述第一围壁和所述第二围壁中的至少一个相对于所述细长片体凸起。

10.根据权利要求5或7所述的加热元件，其特征在于，所述第一腔室的顶端与所述主体的顶端之间设有预设距离；所述通气孔的所在位置不高于所述第一腔室的顶端；所述第一腔室在所述主体的中间位置沿所述主体的长度方向延伸。

11.根据权利要求6所述的加热元件，其特征在于，所述主体包括环形壁，所述环形壁围合形成环形空间，所述环形壁设有相对设置的第一围壁和第二围壁，所述第一围壁和所述第二围壁围合形成所述第一腔室，所述环形空间内位于所述第一腔室之外的区域作为第二腔室。

12.根据权利要求1所述的加热元件，其特征在于，所述主体是由硬质导电材料制成的；或者，所述主体是由硬质非导电材料制成，所述主体的外壁表面覆设有导电层。

13.根据权利要求13所述的加热元件，其特征在于，所述主体是由非金属硬质材料制成，所述导电层还覆设在所述热气流腔室的腔室内壁；

所述导电层还覆设在所述通气孔的孔壁上；

所述主体还覆设有钝化层，所述钝化层覆设在所述导电层外。

14.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括用于插入气溶胶生成制品的容纳腔，所述容纳腔内设置权利要求1-13任一所述的加热元件。

15.一种气溶胶生成制品，其特征在于，包括烟料，权利要求1-13任一所述的加热元件置于所述烟料内。

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