CN115736368A - 气溶胶产生装置及其发热结构、发热体和发热体制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气溶胶产生装置及其发热结构、发热体和发热体制备方法，发热结构包括发热体和管体，所述发热体包括发热基体及设置在所述发热基体外表面的红外辐射层，所述发热基体通电加热并用于激发红外辐射层辐射红外光波，所述发热体与所述管体的管壁至少部分间隔设置，所述管体的管壁供所述红外光波透过并加热气溶胶形成基质。该发热结构具有结构简单，雾化效率高，雾化稳定性强，且使用寿命高，口感提升显著的优点。
Description
技术领域
本发明涉及加热不燃烧雾化领域，更具体地说，涉及一种气溶胶产生装置及其发热结构、发热体和发热体制备方法。
背景技术
在HNB(加热不燃烧)雾化领域，一般采用中心发热体加热或周圈发热体加热等加热方式，通常的做法是，发热体产生热量，然后热量通过热传导直接传递给气溶胶形成基质等介质，介质一般会在350℃以内雾化。这种加热方式的缺点是，发热体直接或通过固态材料间接将热量热传导给气溶胶形成基质等介质，这就要求发热体的工作温度不能过高，否则将引起介质过烧或者固态材料产生异味而影响电子烟的抽吸口感。另外，现有的电子烟抽吸前都需要较长的预热时间，当下市场产品预热时间基本在15秒以上，极大影响了消费者的体验感。
发明内容
本发明目的在于，提供一种改进的发热结构和气溶胶产生装置，进一步改进的发热体及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种发热结构，包括发热体和管体，所述发热体包括发热基体及设置在所述发热基体外表面的红外辐射层，所述发热基体通电加热并用于激发红外辐射层辐射红外光波，所述发热体与所述管体的管壁至少部分间隔设置，所述管体的管壁供所述红外光波透过，所述红外光波用于加热气溶胶形成基质。
在一些实施例中，所述管体为透红外玻璃、透明陶瓷或金刚石。
在一些实施例中，所述发热体工作温度的最高工作温度为500℃-1300℃。
在一些实施例中，所述发热体的工作温度区间至少包括第一工作温度区间和第二工作温度区间，所述第一工作温度区间的最高温度为700℃-1300℃，所述第二工作温度区间的最高温度为500℃-800℃。
在一些实施例中，所述发热体与所述管体的管壁之间全部间隔设置。
在一些实施例中，所述发热体与所述管体无直接接触设置。
在一些实施例中，所述管体管壁的厚度为0.15mm-0.6mm。
在一些实施例中，所述管体管壁与所述发热体之间的间距为0.05mm-1mm。
在一些实施例中，所述发热基体为横截面呈圆形的条状，所述发热基体的径向尺寸为0.15mm-0.8mm。
在一些实施例中，所述发热基体为横截面扁平的条状，所述发热基体的厚度为0.15mm-0.8mm。
在一些实施例中，所述发热基体呈片状、网状或膜状，所述发热基体的厚度为10um-500um。
在一些实施例中，所述红外辐射层的厚度为10um-300um。
在一些实施例中，还包括设置于所述发热基体和所述红外辐射层之间的抗氧化层。
在一些实施例中，所述抗氧化层的厚度为1um-150um。
在一些实施例中，还包括设置于所述抗氧化层和所述红外辐射层之间的结合层。
在一些实施例中，所述结合层的厚度为10um-70um。
在一些实施例中，所述红外辐射层包括红外层和/或复合红外层，所述复合红外层通过红外层形成基体与用于与所述抗氧化层结合的结合体复合形成。
在一些实施例中，所述发热基体包括金属基体；所述金属基体包括镍铬合金基体、或铁铬铝合金基体。
在一些实施例中，所述管体呈中空的管状，内部形成用于容置所述发热体的第一容置腔。
在一些实施例中，所述发热体纵长设置。
在一些实施例中，所述发热体呈柱状、条状、片状、螺旋状或网状。
在一些实施例中，所述发热体至少部分弯折设置。
在一些实施例中，所述发热体在弯折后形成具有至少一个弯折段的发热部；所述发热部呈柱状、螺旋状或网状。
在一些实施例中，所述发热体间隔设置在管体的外周，所述管体的内部中空并形成用于容置气溶胶介质的第二容置腔。
在一些实施例中，所述管体包括供光波透过的第一管体以及套设于所述第一管体外周的第二管体；
所述第二管体与所述第一管体之间留设有间隔，所述间隔形成容置所述发热体的第一容置腔；
所述发热体设于所述第一管体的外周并与所述第一管体间隔设置。
本发明还构造一种气溶胶产生装置，包括本发明所述的发热结构以及用于向所述发热结构供电的供电组件。
本发明还构造一种发热体，包括发热基体、以及设置于所述发热基体外表面的红外辐射层；所述发热基体通电加热并用于激发红外辐射层辐射红外光波加热安装于气溶胶产生装置容置腔内的气溶胶形成基质，所述发热基体用于与所述容置腔的腔壁间隔设置。
在一些实施例中，所述发热基体为横截面呈圆形的条状，所述发热基体的径向尺寸为0.15mm-0.8mm。
在一些实施例中，所述发热基体呈片状，所述发热基体的厚度为0.15mm-0.8mm。
在一些实施例中，所述红外辐射层的厚度为10um-300um。
在一些实施例中，还包括设置于所述发热基体和所述红外辐射层之间的抗氧化层。
在一些实施例中，所述抗氧化层的厚度为1um-150um。
在一些实施例中，还包括设置于所述抗氧化层和所述红外辐射层之间的结合层。
在一些实施例中，所述结合层的厚度为10um-70um。
在一些实施例中，所述红外辐射层包括红外层和/或复合红外层，所述复合红外层通过红外层形成基体与用于与所述抗氧化层结合的结合体复合形成。
在一些实施例中，所述发热基体包括金属基体；所述金属基体包括镍铬合金基体、或铁铬铝合金基体。
在一些实施例中，所述发热体的最高工作温度为500℃-1300℃。
在一些实施例中，所述发热体的工作温度至少包括第一工作温度区间和第二工作温度区间，所述第一工作温度区间的最高温度为700℃-1300℃，所述第二工作温度区间的最高温度为500℃-800℃。
在一些实施例中，所述发热体纵长设置。
在一些实施例中，所述发热体呈条状、片状、螺旋状或网状。
本发明还构造一种发热体制备方法，包括以下步骤：
选取一发热基体形成基体用于形成发热基体；
将红外辐射层形成基体在所述发热基体的外表面进行热处理使得所述发热基体外表面形成有红外辐射层。
在一些实施例中，还包括在所述发热基体的外表面设置抗氧化层，并将所述红外辐射层形成于所述抗氧化层远离所述发热基体的一侧。
在一些实施例中，还包括在所述抗氧化层上涂覆用于结合所述抗氧化层和所述红外辐射层的结合体形成结合层。
在一些实施例中，所述红外辐射层包括红外层和/或复合红外层，所述复合红外层通过红外层形成基体与用于与所述抗氧化层结合的结合体复合形成。
在一些实施例中，发热基体形成基体包括金属基体；所述金属基体包括镍铬合金基体、或铁铬铝合金基体。
在一些实施例中，所述发热基体为横截面呈圆形的条状，所述发热基体的径向尺寸为0.15mm-0.8mm。
在一些实施例中，所述发热基体呈片状，所述发热基体的厚度为0.15mm-0.8mm。
在一些实施例中，所述红外辐射层的厚度为10um-300um。
在一些实施例中，所述抗氧化层的厚度为1um-150um。
在一些实施例中，所述结合层的厚度为10um-70um。
实施本发明的气溶胶产生装置及其发热结构、发热体和发热体制备方法，具有以下有益效果：该发热结构通过在发热基体外表面设置红外辐射层，当发热基体在通电状态下产生热量，该热量可激发红外辐射层辐射红外光波，红外光波可透过管体至气溶胶形成基质并对其进行加热，由于发热体与管体之间间隔设置，在发热体短时间内最高工作温度高于500℃，甚至达到1000℃以上的情况下(传统HNB的发热体工作温度一般不会超过400℃)，不但不会导致气溶胶形成基质过烧，还可以极大提升抽吸口感；同时，预热时间也大幅度降低，甚至插入气溶胶形成基质就可以抽吸，极大提升了消费者的体验感。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明第一实施例中气溶胶产生装置的结构示意图；
图2是图1所示气溶胶产生装置中发热结构的结构示意图；
图3是图2所示发热结构的剖视图；
图4是图2所示发热结构的结构分解示意图；
图5是图4所示发热结构的发热体结构示意图；
图6是图5所示发热体的横向剖视图；
图7是图1所示发热体工作时温度变化曲线图；
图8是本发明第二实施例中气溶胶产生装置的发热体的横向剖视图；
图9是本发明第三实施例中气溶胶产生装置的发热体的横向剖视图；
图10是本发明第四实施例中气溶胶产生装置的发热结构的结构示意图；
图11是图10所示发热结构的另一角度结构示意图；
图12是图10所示发热结构的剖视图；
图13是图10所示发热结构的结构分解示意图；
图14是本发明第五实施例中气溶胶产生装置的发热体的结构示意图；
图15是图14所示发热体的横向剖视图；
图16是本发明第六实施例中气溶胶产生装置的发热体的横向剖视图；
图17是本发明第七实施例中气溶胶产生装置的发热体的结构示意图；
图18是本发明第八实施例中气溶胶产生装置的发热体的结构示意图；
图19是本发明第十实施例中气溶胶产生装置的发热体的结构示意图；
图20是本发明第十一实施例中气溶胶产生装置的发热体的结构示意图；
图21是本发明第十二实施例中气溶胶产生装置的发热体的结构示意图；
图22是图21所示发热体的结构分解示意图；
图23是本发明第十三实施例中气溶胶产生装置的发热体的结构示意图；
图24是本发明第十四实施例中气溶胶产生装置的发热结构的剖视图；
图25是图24所示气溶胶产生装置的发热结构的结构分解示意图；
图26是本发明第十五实施例中气溶胶产生装置的发热结构的剖视图；
图27是图26所示气溶胶产生装置的发热结构的结构分解示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1示出了本发明气溶胶产生装置的第一实施例。该气溶胶产生装置100可采用低温加热不燃烧方式加热气溶胶形成基质200，且雾化稳定性好、雾化口感佳。在一些实施例中，该气溶胶形成基质200可插拔设置于该气溶胶产生装置100上，该气溶胶形成基质200可以为圆柱状，具体的，该气溶胶形成基质200可以为植物的叶和/或茎制成的丝条状或片状的固态材料，并且可在该固态材料中进一步添加香气成分。
如图2及图3所示，进一步地，在本实施例中，该气溶胶产生装置100包括发热结构11以及供电组件20，该发热结构11可部分插入气溶胶形成基质200中，具体地，其部分可插入气溶胶形成基质200的介质段，并在通电状态下产生红外光波对气溶胶形成基质200的介质段进行加热，使其雾化产生气溶胶。该发热结构11具有结构简单，雾化效率高，稳定性强，且使用寿命高的优点。该供电组件20用于给发热结构11供电。具体地，在一些实施例中，该发热结构11可拆卸地安装于供电组件20的外壳中，可与该供电组件20中的电源机械地和/或电性地连接。通过将发热结构11可拆卸安装于供电组件20的外壳中，进而可方便发热结构11的更换。
如图3及4所示，在本实施例中，该发热结构11包括管体111、发热体112以及基座113。该管体111罩设于至少部分发热体112上，且可供光波透至气溶胶形成基质200，具体地，在本实施例中，该管体111可供红外光波透过，进而可便于发热体112红外光波辐射出从而对气溶胶形成基质200进行加热。该基座113设置于该管体111的开口1110处，用于固定管体111或密封管体111的开口1110。
在本实施例中，该管体111可以为石英玻璃管。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该管体111不限于为石英管，可以为其他可供光波透过的窗口材料，比如透红外玻璃、透明陶瓷、金刚石等。
在本实施例中，该管体111为中空的管状，具有沿轴向分布的两个端部。具体地，管体111包括横截面呈圆形的管状体1111、以及设置于该管状体1111一端的尖顶结构1112。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，管状体111的横截面不限于呈圆形。该管状体1111为一端设有开口1110的中空结构。该尖顶结构1112设置于该管状体1111远离该开口1110的一端，通过设置该尖顶结构1112便于至少部分该发热结构111插拔于气溶胶形成基质200中。在本实施例中，该管体111内侧形成有第一容置腔1113，该第一容置腔1113为柱状腔体。在其他一些实施例中，该发热体112也可间隔设置该管体111的外周，该管体111的内侧可形成容置气溶胶形成基质200的第二容置腔。
在本实施例中，该管体111的管壁与整个发热体112间隔设置，例如该管体111与发热体112之间留设有间隙1114，该间隙1114可以供空气填充，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该间隙1114也可供还原性气体或惰性气体填充。通过留设有间隙1114，进而可使得该管体111与发热体112之间无直接接触。在一些实施例中，该发热体112也可部分与管体111的管壁间隔设置，具体地，该发热部1120的部分段的径向尺寸可大于另一部分段的径向尺寸，该发热部1120的部分段的径向尺寸可等于管体111的内径，进而可起到限位的作用，当然，可以理解地，在一些实施例中，该管壁111的内侧可部分向发热体112方向凸起与发热体112接触，从而起到限位作用。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该发热体112或该管体111的管壁上可设置隔离定位结构，从而可使得该发热体112与该管体111的管壁无直接接触，比如在发热体112的部分段上套设陶瓷环等。需要说明的是，以上所说的间隙可以是指空气可进入的间隙，并不代表一定有空气或其他气体存在，真空状态也是其一种间隙的形式。为了获得更好的抽吸口感，延长发热体的使用寿命，管体111也可以采用真空或者开口端部密封设置。
通过对管壁厚度以及发热体112与管壁之间间距的配置进而可配置整个发热结构11对气溶胶形成基质200加热的温度。在相同的温度下，随着管壁的厚度增加，整体辐照度可呈减小趋势。可以选择地，在一些实施例中，该管体111的管壁的厚度为0.15mm-0.6mm。在一些实施例中，随着发热体112与管壁的间距增大，发热结构11的温度可呈逐渐下降的趋势，优选地，在一些实施例中，该管体111的管壁与发热体12之间的间距可以为0.05mm-1mm。
如图5及图6所示，在本实施例中，该发热体112可以为一根，且可纵长设置，具有第一自由端112d和第二自由端112e。在本实施例中，该发热体112为横截面为圆形的条状。该发热体112至少部分弯折设置，整体形成柱状的发热部1120，具体地，其可弯折形成螺旋柱状的发热部1120。可以理解地，在其他一些实施例中，该发热体112不限于呈条状，可以呈纵长的片状或者网状。该发热部1120不限于呈柱状，也可呈片状、网状或条状。在一些实施例中，该发热体112可绕制形成单螺旋状、双螺旋状、M字型、N字型或者其他形状的发热部1120。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该发热体112不限于为一根，可以为两根，或者大于两根。需要说明的是，在其他一些实施例中，发热体还可以为金属片、金属针。
在本实施例中，该发热部1120包括第一发热部112a以及第二发热部112b；该第一发热部112a以及第二发热部112b的一端相接。在本实施例中，该第一发热部112a以及第二发热部112b为一体成型结构，可通过将一根发热体112折弯形成。可以理解地，在其他一些实施例中，该第一发热部112a以及第二发热部112b也可以为分体结构，该第一发热部112a以及第二发热部112b可分别为两根发热体112。可以理解地，在其他一些实施例中，该第二发热部112b也可以省去，可采用不发热的导电杆代替。
在本实施例中，发热部1120的一端设置有导电部1121，该导电部1121与发热部1120连接，并可从管体111的一个端部引出，且从基座113穿出与供电组件20导电连接。在本实施例中，该导电部1121可以为两个，该两个导电部1121可间隔设置，并分别与该发热部1120连接，并从管体111的同一端穿出管体111设置。在本实施例中，该导电部1121可通过焊接与该发热部1120固定。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该发热部1120可与导电部1121一体成型，发热体112的第一自由端112d以及第二自由端112e可分别形成两个导电部1121，也即第一发热部112a的第一自由端112d形成其中一导电部1121；第二发热部112b的第二自由端112e形成另一导电部1121。在其他一些实施例中，该导电部1121可以为引线，其可与发热部1120焊接。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，导电部1121不限于为引线，可以为其他导电结构。
在本实施例中，该发热体112包括发热基体1122以及红外辐射层1124。该发热基体1122可在通电状态下产生热量。该红外辐射层1124设置于发热基体1122外表面。该发热基体1122在通电加热状态下可激发红外辐射层1124产生红外光波并辐射出。在本实施例中，发热基体1122以及红外辐射层1124在发热部1120的横截面上呈同心圆分布。
在本实施例中，该发热基体1122可整体呈条状，且横截面可呈圆形，具体地，该发热基体1122可以为发热丝。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该发热基体1122也可以呈片状，也即该发热基体1122可以为发热片。该发热基体1122包括具有高温抗氧化性能的金属基体，该金属基体可以为金属丝。具体地，该发热基体1122可以为镍铬合金基体(比如镍铬合金丝)、铁铬铝合金基体(比如铁铬铝合金丝)等高温抗氧化性能好、稳定性高、不易变形等性能的金属类材料。在本实施例中，该发热基体1122的径向尺寸可以为0.15mm-0.8mm。金属丝可以弯折或绕制成各种形状，例如螺旋、网状、M形或N形，弯折或缠绕后的发热体整体呈柱状、螺旋段、网状以及其他带弯折的立体或平面形状。
在本实施例中，发热体112还包括抗氧化层1123，该抗氧化层1123形成于该发热基体1122与红外辐射层1124之间。具体地，该抗氧化层1123可以为氧化膜，发热基体1122经过高温热处理并于其自身的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜即形成抗氧化层1123。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该抗氧化层1123不限于包括自身形成的氧化膜，在其他一些实施例中，其可以为涂覆于该发热基体1122外表面的抗氧化涂层。通过形成该抗氧化层1123，可保障发热基体1122在空气环境中加热不被或者很少被氧化，提高了发热基体1122的稳定性，进而可无需对第一容置腔1113进行抽真空或者填充还原性气体，简化整个发热结构11的组装工艺，节约了制造成本。在本实施例中，该抗氧化层1123的厚度可以选择为1um-150um。当抗氧化层1123的厚度小于1um，该发热基体1122容易被氧化。当抗氧化层1123的厚度大于150um，会严重影响发热基体1122与红外辐射层1124之间的热量传导。
在本实施例中，该红外辐射层1124可以为红外层。该红外层可以为红外层形成基体在高温热处理下形成于抗氧化层1123远离该发热基体1122的一侧。在本实施例中，该红外层形成基体可以为碳化硅、尖晶石或其复合类基体。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该红外辐射层1124不限于为红外层。在其他一些实施例中，该红外辐射层1124可以为复合红外层。在本实施例中，该红外层可经过浸涂、喷涂、刷涂等方式形成于抗氧化层1123远离该发热基体1122的一侧。该红外辐射层1124的厚度可以为10um-300um，当该红外辐射层1124的厚度在10um-300um，其红外光波效果较佳，则气溶胶形成基质200的雾化效率以及雾化口感较佳。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该红外辐射层1124的厚度不限于为10um-300um。
在本实施例中，区别于现有电子烟的发热体，该发热体112的最高工作温度区间可以为500℃-1300℃，即发热体112在整个工作期间，其最高工作温度可以是500℃-1300℃中的任意一个温度，具体可根据温控需求而定。而现有技术的发热体一般最高工作温度只有400℃以内。具体地，在本实施例中，该发热体112的工作温度包括第一工作温度区间和第二工作温度区间；其中该第一工作温度区间可以为预热时的工作温度区间，其最高温度可以为700℃-1300℃，在该温度下，气溶胶形成基质200可在极短时间被红外热量预热，进而可保证用户抽吸时前3口左右的气溶胶的烟雾量及口感。具体地，在通电状态下，发热体112能够在1～3s内从室温快速升温到1000℃左右，该第二工作温度区间可以为气溶胶形成基质被预热后正常产生气溶胶被用户抽吸时的工作温度区间，其最高温度可以为500℃-800℃。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该发热体112的工作温度的划分区间不限于两个，例如还包括第二工作温度后段的降温阶段。由于间隙1114的存在，管体111的表面温度可温度控制在350℃以下，整体气溶胶形成基质的雾化温度控制在300-350℃，实现气溶胶形成基质200主要在2-5um红外波段精准雾化。
具体如图7所示，图7为本实施例发热体112工作时的温度曲线变化图，其中，纵坐标是温度，横坐标对应的是取点次数，大概15个点对应1秒，波峰段属于预热时间，时间大概是1-5秒(需要说明的是，可以根据需要，控制输出功率，使得预热时间远远低于现有的15秒)，本方案预热时间优选2-3秒。由图7所示，气溶胶产生装置启动后，发热体可在2秒左右就可以升温至1000℃以上，即1秒左右就可以进行第一口抽吸，快速升温，快速加热介质，减少等待时间，基本可以实现烟支插入即可抽吸的条件，大大提升消费者的体验感；另外，如此快速的升温，且温度高达1000摄氏度以上，但是介质并不会产生烧焦而影响口感的情况，反而口感得到提升，解决了发热体高温工作容易引起气溶胶产生基质烧焦与抽吸口感提升需求之间的矛盾；其中一个实施例中，当温度达到1200℃左右的时候，减小输出功率(可以是电压)，发热体温度降至600℃左右，维持该温度或者小幅度温度脉冲，持续时间5分钟左右，然后断电完成抽吸。需要说明的是，不管是预热阶段还是稳定输出阶段，主要加热方式还是红外光波，只是高温阶段与稳定输出温度对应的红外光波波段不一样，但都是介质易于吸收的波段。
该发热体112制备方法包括以下步骤：选取一发热基体形成基体用于形成发热基体1122，具体地，选取一根红外光波用的金属丝(比如镍铬合金丝或者铁铬铝合金丝)形成发热基体1122，并将该金属丝绕制具有单螺旋状的发热部1120。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该发热体112不限于绕制呈单螺旋状的发热部1120，该发热体112还可采用双螺旋、M字形、N字形等不同的绕制方式。
接着，在发热基体1122的外表面设置抗氧化层1123，具体地，将绕制形成发热部1120放入加热炉(比如马弗炉)中进行热处理，然后随炉冷却到室温，从而在该发热基体1122的外表面形成厚度为1um-150um的氧化膜，进而形成具有抗氧化层1123的发热体预制件。
然后将红外辐射层形成基体在抗氧化层1123远离发热基体1122的一侧进行热处理，使得该发热基体1122的外表面形成有红外辐射层1124，具体地，可将红外层形成基体(比如碳化硅或者尖晶石)采用浸涂、喷涂、刷涂等方式涂覆于抗氧化层1123远离发热基体1122的一侧，并控制红外层形成基体涂覆厚度为10um-300um，将涂覆有红外层形成基体的发热体预制件先经过隧道炉热处理，然后放入加热炉(比如马弗炉)以高于在隧道炉处理的温度进行热处理，然后随炉冷却到室温。需要说明的是，在另一实施例中，红外辐射层1124可以直接形成于发热基体1122的外表面，而无需预先形成氧化膜。
图8示出了本发明气溶胶产生装置的第二实施例，其与第一实施例的区别在于，该红外辐射层1124为复合红外层，该复合红外层可以为红外层形成基体与用于与抗氧化层1123结合的结合体复合形成，具体地，该结合体可以为玻璃粉，该复合红外层可以为玻璃粉复合红外层。之所以采用玻璃粉由于玻璃粉可在高温下熔融，进而将抗氧化层1123与红外层形成基体结合，并可封堵红外层形成基体缝隙，进一步提高抗击穿的功能。通过在红外层形成基体(比如碳化硅或尖晶石)中加入玻璃粉并复合后采用浸涂、喷涂、刷涂等方式涂覆于抗氧化层1123远离发热基体1122的一侧，再经过热处理，接着放入加热炉中，以高于在隧道炉处理的温度进行热处理，然后随炉冷却到室温，则可制得该玻璃粉复合红外层。
图9示出了本发明气溶胶产生装置的第三实施例，其与第一实施例的区别在于，该发热体112还包括设置于该抗氧化层1123和红外辐射层1124之间的结合层1125，该结合层1125可用于防止发热基体1122局部击穿，进一步提高抗氧化层1123和红外辐射层1124的结合力。在一些实施例中，该结合层1125中的结合体可以为玻璃粉，也即该结合层1125可以为玻璃粉层。
在一些实施例中，该红外辐射层1124中也可加入结合体，该结合层1125可选择的玻璃粉，其熔点大于红外辐射层1124中的玻璃粉的熔点。
图10至图13示出了本发明气溶胶产生装置的第四实施例，其与该第一实施例的区别在于，该发热结构11不限于部分插入该气溶胶形成基质200中对气溶胶形成基质200进行加热，在本实施例中，该发热结构11可套设于气溶胶形成基质200的介质段的外周，采用周圈加热的方式加热气溶胶形成基质200中气溶胶形成基质。在本实施例中，该管体111包括第一管体111a以及第二管体111b；该第一管体111a为两端贯通的中空结构。该第一管体111a可以呈圆柱状，其内径可略大于气溶胶形成基质200的外径。该第一管体111a内侧可形成第二容置腔1115，用于容置气溶胶形成基质200并形成供气溶胶形成基质200的介质段加热的加热空间。该第一管体111a的轴向长度可大于第二管体111b的轴向长度。该第二管体111b可套设于第一管体111a的外周，该第二管体111b可呈圆柱状，该第二管体111b的径向尺寸可大于该第一管体111a的径向尺寸，也即该第二管体111b与第一管体111a之间留设有间隔，该间隔可形成第一容置腔1113，该第一容置腔1113用于容置发热体112。在一些实施例中，该发热体112绕设于该第一管体111a的外周，且整体与该第二管体111b的内壁以及第一管体111a的外壁之间留设间隙1114，进而可使得第一容置腔1113内壁与发热体112形成一定的温度差，起到隔热作用。在一些实施例中，该第二管体111b的内壁可设置反射层，用于反射发热体112的热量以及辐射至气溶胶形成基质200，增强加热能效。
在其他一些实施例中，该发热体112不限于全部与第一管体111a或第二管体111b间隔设置。在其他一些实施例中，该发热体112也可部分与第一管体111a间隔设置，该发热部1120的部分段的径向尺寸可与第一管体111a的外径相当，其可起到限位作用。在一些实施例中，该发热体112也可部分与第二管体111b间隔设置，该发热部1120的部分段的径向尺寸可与第二管体111b的径向尺寸相当。
图14至图15示出了本发明气溶胶产生装置的第五实施例，其与该第一实施例的区别在于，该发热体112可呈片状，并可卷绕形成柱状的发热部1120。该发热基体1122、抗氧化层1123以及红外辐射层1124可叠层设置，形成类似“三明治”结构。
图16示出了本发明气溶胶产生装置的第六实施例，其与第五实施例的区别在于，该红外辐射层1124与抗氧化层1123之间设置有结合层1125。
图17示出了本发明气溶胶产生装置的第七实施例，其与第五实施例的区别在于，该发热体112可弯折形成卡簧状的发热部1120。
图18示出了本发明气溶胶产生装置的第八实施例，其与该第五实施例的区别在于，该发热体112可弯折设置，该发热部1120可整体呈片状。
图19示出了本发明气溶胶产生装置的第九实施例，其与第一实施例的区别在于，该第一发热部112a以及第二发热部112b可以为分体结构。该第一发热部112a以及第二发热部112b分别为两根独立的发热体112。当然，可以理解地，该第二发热部112b也可采用不发热的导电杆代替。
图20示出了本发明气溶胶产生装置的第十实施例，其与第一实施例的区别在于，该发热体112可采用双螺旋绕线方式绕制形成具有双螺旋结构的发热部1120，该发热部1120为中空结构，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该发热部1120的中心可设置支撑杆。
图21及图22示出了本发明气溶胶产生装置的第十一实施例，其与第一实施例的区别在于，该发热体112可采用M绕线方式形成发热部1120。具体地，该发热结构11可包括绕线架114，该绕线架114可以为两个，该两个绕线架114可间隔设置，该发热体112可绕制于该两个绕线架114上。该两个绕线架114的结构以及径向尺寸相同，从而使得整个发热部1120的在绕线架114的径向方向上的尺寸在发热部1120的轴向上呈均匀分布。在本实施例中，该发热结构11还包括支撑杆115，该支撑杆115可设置于该两个绕线加114之间，起到支撑作用。
图23示出了本发明气溶胶产生装置的第十二实施例，其与第二实施例的区别在于，其中一个绕线架114的径向尺寸小于另一个绕线架114的径向尺寸，使得整个发热部1120可呈锥状，该导电部1121可从径向尺寸较大的绕线架114穿出。
图24至图25示出了本发明气溶胶产生装置的第十三实施例，其与第四实施例的区别在于，该发热体112采用双螺旋绕线方式形成发热部1120。
图26至图27示出了本发明气溶胶产生装置的第十四实施例，其与第十四实施例的区别在于，该发热体112采用M绕线方式形成发热部1120。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (50)
1.一种发热结构，其特征在于，包括发热体(112)和管体(111)，所述发热体(112)包括发热基体(1122)及设置在所述发热基体(1122)外表面的红外辐射层(1124)，所述发热基体(1122)通电加热并用于激发红外辐射层(1124)辐射红外光波，所述发热体(112)与所述管体(111)的管壁至少部分间隔设置，所述管体(111)的管壁供所述红外光波透过，所述红外光波用于加热气溶胶形成基质。
2.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述管体(111)为透红外玻璃、透明陶瓷或金刚石。
3.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热体(112)工作温度的最高温度为500℃-1300℃。
4.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热体(112)的工作温度区间至少包括第一工作温度区间和第二工作温度区间，所述第一工作温度区间的最高温度为700℃-1300℃，所述第二工作温度区间的最高温度为500℃-800℃。
5.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热体(112)与所述管体(111)的管壁之间全部间隔设置。
6.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热体(112)与所述管体(111)无直接接触设置。
7.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述管体(111)管壁的厚度为0.15mm-0.6mm。
8.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述管体(111)管壁与所述发热体(12)之间的间距为0.05mm-1mm。
9.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热基体(1122)为横截面呈圆形的条状，所述发热基体(1122)的径向尺寸为0.15mm-0.8mm。
10.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热基体(1122)为横截面扁平的条状，所述发热基体(1122)的厚度为0.15mm-0.8mm。
11.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热基体(1122)呈片状、网状或膜状，所述发热基体(1122)的厚度为10um-500um。
12.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述红外辐射层(1124)的厚度为10um-300um。
13.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，还包括设置于所述发热基体(1122)和所述红外辐射层(1124)之间的抗氧化层(1123)。
14.根据权利要求13所述的发热结构，其特征在于，所述抗氧化层(1123)的厚度为1um-150um。
15.根据权利要求13所述的发热结构，其特征在于，还包括设置于所述抗氧化层(1123)和所述红外辐射层(1124)之间的结合层(1125)。
16.根据权利要求15所述的发热结构，其特征在于，所述结合层(1125)的厚度为10um-70um。
17.根据权利要求13所述的发热结构，其特征在于，所述红外辐射层(1124)包括红外层和/或复合红外层，所述复合红外层通过红外层形成基体与用于与所述抗氧化层(1123)结合的结合体复合形成。
18.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热基体(1122)包括金属基体；所述金属基体包括镍铬合金基体、或铁铬铝合金基体。
19.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热体(112)纵长设置。
20.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热体呈柱状、条状、片状、螺旋状或网状。
21.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热体(112)至少部分弯折设置。
22.根据权利要求21所述的发热结构，其特征在于，所述发热体(112)在弯折后形成具有至少一个弯折段的发热部(1120)；所述发热部(1120)呈柱状、螺旋状或网状。
23.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述管体(111)呈中空的管状，内部形成用于容置所述发热体(112)的第一容置腔(1113)。
24.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述发热体(112)间隔设置在管体(111)的外周，所述管体(111)的内部中空并形成用于容置气溶胶介质的第二容置腔(1115)。
25.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于，所述管体(111)包括供光波透过的第一管体(111a)以及套设于所述第一管体(111a)外周的第二管体(111b)；
所述第二管体(111b)与所述第一管体(111a)之间留设有间隔，所述间隔形成容置所述发热体(112)的第一容置腔(1113)；
所述发热体(112)设于所述第一管体(111a)的外周并与所述第一管体(111a)间隔设置。
26.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括权利要求1至25任一项所述的发热结构(11)以及用于向所述发热结构(11)供电的供电组件。
27.一种发热体，其特征在于，包括发热基体(1122)、以及设置于所述发热基体(1122)外表面的红外辐射层(1124)；所述发热基体(1122)通电加热并用于激发红外辐射层(1124)辐射红外光波加热安装于气溶胶产生装置容置腔内的气溶胶形成基质，所述发热基体用于与所述容置腔的腔壁间隔设置。
28.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，所述发热基体(1122)为横截面呈圆形的条状，所述发热基体(1122)的径向尺寸为0.15mm-0.8mm。
29.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，所述发热基体(1122)呈片状，所述发热基体(1122)的厚度为0.15mm-0.8mm。
30.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，所述红外辐射层(1124)的厚度为10um-300um。
31.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，还包括设置于所述发热基体(1122)和所述红外辐射层(1124)之间的抗氧化层(1123)。
32.根据权利要求31所述的发热体，其特征在于，所述抗氧化层(1123)的厚度为1um-150um。
33.根据权利要求32所述的发热体，其特征在于，还包括设置于所述抗氧化层(1123)和所述红外辐射层(1124)之间的结合层(1125)。
34.根据权利要求33所述的发热体，其特征在于，所述结合层(1125)的厚度为10um-70um。
35.根据权利要求33所述的发热体，其特征在于，所述红外辐射层(1124)包括红外层和/或复合红外层，所述复合红外层通过红外层形成基体与用于与所述抗氧化层(1123)结合的结合体复合形成。
36.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，所述发热基体(1122)包括金属基体；所述金属基体包括镍铬合金基体、或铁铬铝合金基体。
37.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，所述发热体(112)的最高工作温度为500℃-1300℃。
38.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，所述发热体(112)的工作温度至少包括第一工作温度区间和第二工作温度区间，所述第一工作温度区间的最高温度为700℃-1300℃，所述第二工作温度区间的最高温度为500℃-800℃。
39.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，所述发热体(112)纵长设置。
40.根据权利要求27所述的发热体，其特征在于，所述发热体呈条状、片状、螺旋状或网状。
41.一种发热体制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
选取一发热基体形成基体用于形成发热基体(1122)；
将红外辐射层形成基体在所述发热基体(1122)的外表面进行热处理使得所述发热基体(1122)外表面形成有红外辐射层(1124)。
42.根据权利要求41所述的发热体制备方法，其特征在于，还包括在所述发热基体(1122)的外表面设置抗氧化层(1123)，并将所述红外辐射层(1124)形成于所述抗氧化层(1123)远离所述发热基体(1122)的一侧。
43.根据权利要求42所述的发热体制备方法，其特征在于，还包括在所述抗氧化层(1123)上涂覆用于结合所述抗氧化层(1123)和所述红外辐射层(1124)的结合体形成结合层(1125)。
44.根据权利要求43所述的发热体制备方法，其特征在于，所述红外辐射层(1124)包括红外层和/或复合红外层，所述复合红外层通过红外层形成基体与用于与所述抗氧化层(1123)结合的结合体复合形成。
45.根据权利要求41所述的发热体制备方法，其特征在于，发热基体形成基体包括金属基体；所述金属基体包括镍铬合金基体、或铁铬铝合金基体。
46.根据权利要求41所述的发热体制备方法，其特征在于，所述发热基体(1122)为横截面呈圆形的条状，所述发热基体(1122)的径向尺寸为0.15mm-0.8mm。
47.根据权利要求41所述的发热体制备方法，其特征在于，所述发热基体(1122)呈片状，所述发热基体(1122)的厚度为0.15mm-0.8mm。
48.根据权利要求41所述的发热体制备方法，其特征在于，所述红外辐射层(1124)的厚度为10um-300um。
49.根据权利要求42所述的发热体制备方法，其特征在于，所述抗氧化层(1123)的厚度为1um-150um。
50.根据权利要求43所述的发热体制备方法，其特征在于，所述结合层(1125)的厚度为10um-70um。
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