CN116268573A - 气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种气雾生成装置和用于气雾生成装置的加热器；其中，气雾生成装置包括：接收腔，用于接收气溶胶生成制品；细长形的加热器，至少部分于接收腔内延伸并且具有沿长度方向相背的自由前端和末端，以用于加热气溶胶生成制品；加热器包括：壳体元件，被构造成在自由前端和末端之间延伸的管状；感受体，至少部分容纳于壳体元件内，并被配置为被变化的磁场穿透而发热；感应线圈，容纳于壳体元件内，并围绕感受体的至少部分，被配置为产生变化的磁场。以上气雾生成装置通过在壳体元件内设置感受体和围绕感受体的感应线圈，并由壳体元件和感受体的第一部分共同界定加热器的外表面，对于小型化是有利的。
Description
技术领域
本申请实施例涉及气溶胶生成技术领域，尤其涉及一种气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器。
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，如图1所示，通过感应线圈1产生磁场，并通过一布置于线圈内的感应加热器2感应发热，进而加热烟草的制品。此类加热装置中感应线圈1产生的磁场仅有部分被加热器2吸收，存在漏磁。
发明内容
本申请的一个实施例提供一种气雾生成装置，用于加热气溶胶生成制品生成气溶胶；包括：
接收腔，用于接收气溶胶生成制品；
细长形的加热器，至少部分于所述接收腔内延伸并且具有沿长度方向相背的自由前端和末端，以用于加热气溶胶生成制品；
所述加热器包括：
壳体元件，被构造成在所述自由前端和末端之间延伸的管状；
感受体，被配置为被变化的磁场穿透而发热；所述感受体包括有靠近所述自由前端的第一部分，以及背离所述自由前端的第二部分；所述第一部分裸露于所述壳体元件外，所述第二部分容纳于所述壳体元件内；
感应线圈，被配置为产生变化的磁场；所述感应线圈容纳于所述壳体元件内，并至少部分围绕所述感受体的第二部分。
在优选的实施中，所述壳体元件是非感受性的，并被配置为通过接收所述感受体的热量，转而加热气溶胶生成制品。
在优选的实施中，所述壳体元件是感受性的，并被配置为至少部分被变化的磁场穿透而发热。
在优选的实施中，所述第一部分的最大外径大于所述第二部分的最大外径，进而在所述第一部分和第二部分之间界定有台阶；所述壳体元件抵靠于该台阶。
在优选的实施中，所述第一部分的至少部分的外径沿靠近所述自由前端的方向逐渐减小。
在优选的实施中，所述第二部分的外径基本恒定。
在优选的实施中，所述第二部分的至少部分的外径沿靠近所述末端的方向逐渐减小。
在优选的实施中，还包括：
第一电偶丝和第二电偶丝，连接于所述感受体；所述第一电偶丝和第二电偶丝具有不同的材质，以在所述第一电偶丝和第二电偶丝之间形成用于感测所述感受体温度的热电偶。
在优选的实施中，所述第一电偶丝和第二电偶丝在所述感受体靠近所述末端的端部处与所述感受体连接。
在优选的实施中，所述感应线圈的导线材料的截面被构造成扁形。
在优选的实施中，还包括：
基座或法兰，结合于所述壳体元件上并靠近所述末端；所述气雾生成装置通过所述基座或法兰对所述加热器提供保持。
本申请的又一个实施例还提出一种用于气雾生成装置的加热器，具有沿长度方向相背的自由前端和末端；包括：
壳体元件，被构造成在所述自由前端和末端之间延伸的管状；
感受体，被配置为被变化的磁场穿透而发热；所述感受体包括有靠近所述自由前端的第一部分，以及背离所述自由前端的第二部分；所述第一部分裸露于所述壳体元件外，所述第二部分容纳于所述壳体元件内；
感应线圈，容纳于所述壳体元件内，并围绕所述感受体的至少部分，被配置为产生变化的磁场。
以上气雾生成装置通过在壳体元件内设置感受体和围绕感受体的感应线圈，并由壳体元件和感受体的第一部分共同界定加热器的外表面，对于小型化是有利的。
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是现有加热装置的结构示意图；
图2是本申请一实施例提供的气雾生成装置的结构示意图；
图3是图2中加热器各部分未装配前的分解示意图；
图4是图2中加热器一个视角的剖面示意图
图5是又一个实施例的感受体的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。
本申请的一实施例提出一种气雾生成装置，其构造可以参见图2至图4所示，包括：
接收腔，具有开口50，气溶胶生成制品A例如烟支通过开口50可移除地接收在接收腔内；
加热器30，至少一部分在接收腔内延伸，在被变化磁场穿透下发热，进而对气溶胶生成制品A例如烟支进行加热，使气溶胶生成制品A的至少一种成分挥发，形成供抽吸的气溶胶；
磁场发生器，例如感应线圈32，用于在交变电流下产生变化磁场；
电芯10，为可充电的直流电芯，可以输出直流电流；
电路20，通过适当的电连接到可充电的电芯10，用于从将电芯10输出的直流电流，转变成具有适合频率的交变电流再供应到感应线圈32，以使感应线圈32产生变化的磁场。
在更加优选的实施中，电路20供应到感应线圈的交变电流的频率介于80KHz～400KHz；更具体地，所述频率可以在大约200KHz到300KHz的范围。
在一个优选的实施例中，电芯10提供的直流供电电压在约2.5V至约9.0V的范围内，电芯10可提供的直流电流的安培数在约2.5A至约20A的范围内。
在一个优选的实施例中，加热器30大体呈销钉或者针状的形状，进而对于插入至气溶胶生成制品A内是有利的。同时，加热器30可以具有大约12～19毫米的长度，2.0～2.6mm的直径；这些加热器30可以由等级430的不锈钢(SS430)制成，还可以由等级420的不锈钢(SS420)、以及含有铁镍的合金材料(比如坡莫合金)制成。
进一步在可选的实施中，气溶胶生成制品A优选采用加热时从基质中释放的挥发化合物的含烟草的材料；或者也可以是能够加热之后适合于电加热发烟的非烟草材料。气溶胶生成制品A优选采用固体基质，可以包括香草叶、烟叶、均质烟草、膨胀烟草中的一种或多种的粉末、颗粒、碎片细条、条带或薄片中的一种或多种；或者，固体基质可以包含附加的烟草或非烟草的挥发性香味化合物，以在基质受热时被释放。
进一步参见图2至图4所示，装配后加热器30被构造成是至少部分于接收腔内延伸的销钉或针状或柱状或棒状；加热器30包括：
沿长度方向相背的自由前端310和末端320。其中在使用中，自由前端310是位于接收腔内的自由端部，以用于插入至气溶胶生成制品A内；末端320是被气雾生成装置安装和固定的端部。
进一步，加热器30包括：感应线圈32，是通常的螺线管线圈，用于产生变化的磁场；使用中，感应线圈32上设置有第一导电引脚321和第二导电引脚322，在使用中第一导电引脚321和第二导电引脚322连接至电路20，进而引导变化的电流供应至感应线圈32。
在实施中，感应线圈32的材料优选电阻率较低、耐温性高于500℃的良导体材料，如银、铜、铝、镍等，以提高耦合至电路20后组成LC振荡器的品质因数Q值。以及，感应线圈32第一导电引脚321和第二导电引脚322的引线材料优选耐温高于400℃的高电导率金属材料，如镍、银等。第一导电引脚321和第二导电引脚322的引线材料的横截面形状可为圆形或矩形。
进一步，加热器30还包括：感受体31，采用居里温度不低于350℃的软磁合金材料制备；该感受体31的制备材料例如不锈钢、铁镍合金、铁铝合金等；在使用中，感受体31能被变化的磁场穿透而发热。
具体的形状和结构上，感受体31包括：
呈细长的杆状部分311，在装配中由该杆状部分311从感应线圈32的上端贯穿至感应线圈32内；
锥形部分312，该锥形部分312基本是呈锥形的形状，并且在装配后由锥形部分312界定加热器30的自由前端；锥形部分312的最大外径大于杆状部分311的外径，进而在它们接合的部位形成有台阶315；进而在装配后，感应线圈32的上端是抵靠在台阶315形成止动。
进一步参见图3和图4所示，感受体31上还设置有：
第一电偶丝313和第二电偶丝314；在图3和图4所示的具体实施中，第一电偶丝313和第二电偶丝314连接于感受体31靠近末端320的端部上；并且第一电偶丝313和第二电偶丝314分别采用不同的电偶丝材质制备，进而在它们之间可以形成用于检测感应线圈32/加热器30温度的热电偶。例如，第一电偶丝313和第二电偶丝314分别采用镍、镍铬合金、镍硅合金、镍铬-考铜、康青铜、铁铬合金等电偶材料中的两种不同材质制备的。
进一步在优选的实施中，感受体31的杆状部分311具有大约10～16mm的延伸长度，以及大约1.0～1.5mm的外径尺寸；感受体31的锥形部分312具有大约2.3～2.6mm的最大外径尺寸，以及具有大约2～4mm的延伸长度。
以及感应线圈32具有沿大约6～15个匝数，以及大约8～15mm的长度。在装配后，感应线圈32是包围或围绕在感受体31的杆状部分311上的。进一步根据图3和图4中所示，感应线圈32的导线材料的横截面是呈矩形的形状；具体地，感应线圈32的导线材料的横截面中，沿轴向方向的尺寸大于沿径向方向的尺寸；进而使感应线圈32的导线材料成扁的形状。
在更加优选的实施中，感受体31的杆状部分311的延伸长度大于感应线圈32的延伸长度；进而在装配后，感受体31的杆状部分311在靠近末端320处相对于感应线圈32凸出一定的长度，例如大约1～5mm；保证感应线圈32底端的引脚焊接点不与感受体31的杆状部分311上的电偶丝焊接点装配中发生干涉。
进一步参见图3和图4所示，加热器30还包括：
感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33；在图中，该感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33呈具有中空331的管状的形状；在实施中感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33具有大约具有2.3～2.6mm的外径尺寸，基本是与感受体31的锥形部分312的最大外径相同的。在装配后，感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33是围绕并包围感应线圈32的，并且感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33的上端抵靠至感受体31的台阶315。
以及在装配后，感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33内与感应线圈32和/或感受体31的空隙，通过打胶或者进入釉料等方式填充并提供绝缘。
进一步参见图3和图4所示，在装配后感受体31的锥形部分312是位于由感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33外的；进而由感受体31的锥形部分312和感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33共同界定加热器30的外表面。
进一步在一些可选的实施中，采用的感受性的壳体元件33可以采用耐温性能高于600℃的高导热的感受性材料，如不锈钢、铝合金、铁镍合金、铁铝合金等。一方面自身能在磁场的穿透下发热，另一方面还能部分接收感受体31的热量，进而加热气溶胶生成制品A。在实施中，还可以在感受性的壳体元件33表面喷涂玻璃釉、玻璃陶瓷、陶瓷等保护层，对于阻止感受性的壳体元件33表面沉积气溶胶生成制品A的有机物和被气溶胶腐蚀是有利的。
或者在又一些可选的实施中，非感受性的导热的壳体元件33是非感受性的，采用耐温性能高于600℃的高导热陶瓷材料制备，例如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等；陶瓷等具备一定强度、刚度及优秀的耐腐蚀性。
在又一些优选的实施中，以上感受性的壳体元件33或陶瓷材质的非感受性的导热的壳体元件33的壁厚≥0.25mm。
进一步参见图3和图4，加热器30还包括有：
基座或法兰34，围绕或固定在感受性的壳体元件33或非感受性的导热的壳体元件33外；并且基座或法兰34是靠近加热器30的末端320的。在使用中，气雾生成装置通过夹持或保持基座或法兰34进而使加热器30稳定装配在气雾生成装置内。
或者在以上实施中，以上加热器30具有模块化生产和装配的便利性。例如在生产和装配中依次采用以下步骤进行：
先获取感受体31，并在端部上焊接第一电偶丝313和第二电偶丝314形成测温热电偶；
于感受体31的主体部分311套上感应线圈32；
获取套设有基座或法兰34的感受体或壳体元件33，再将以上套设有感应线圈32的感受体31从感受体或壳体元件33的上端贯穿至感受体或壳体元件33内，并使感受体或壳体元件33的上端与感受体31的台阶315抵靠，即完成装配。
进一步图5示出了又一个实施例的感受体31a的结构示意图；感受体31a具有主体部分311a和锥形部分312a；主体部分311a延伸至感应线圈32a内。并且，主体部分311a的延伸长度大于感应线圈32a的延伸长度；进而在装配后感受体31a的主体部分311a具有贯穿于感应线圈32a外的凸出部分3111a；该凸出部分3111a的外径逐渐减小的圆台形，进而减小或削除对于在端部焊接第一电偶丝313a和第二电偶丝314a后在装配中与感应线圈32a的供电引脚和/壳体元件33的末端320的干涉是有利的。
需要说明的是，本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例，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申请所附权利要求的保护范围。
Claims (12)
1.一种气雾生成装置，用于加热气溶胶生成制品生成气溶胶；其特征在于，包括：
接收腔，用于接收气溶胶生成制品；
细长形的加热器，至少部分于所述接收腔内延伸并且具有沿长度方向相背的自由前端和末端，以用于加热气溶胶生成制品；
所述加热器包括：
壳体元件，被构造成在所述自由前端和末端之间延伸的管状；
感受体，被配置为被变化的磁场穿透而发热；所述感受体包括有靠近所述自由前端的第一部分，以及背离所述自由前端的第二部分；所述第一部分裸露于所述壳体元件外，所述第二部分容纳于所述壳体元件内；
感应线圈，被配置为产生变化的磁场；所述感应线圈容纳于所述壳体元件内，并至少部分围绕所述感受体的第二部分。
2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述壳体元件是非感受性的，并被配置为通过接收所述感受体的热量，转而加热气溶胶生成制品。
3.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述壳体元件是感受性的，并被配置为至少部分被变化的磁场穿透而发热。
4.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一部分的最大外径大于所述第二部分的最大外径，进而在所述第一部分和第二部分之间界定有台阶；所述壳体元件抵靠于该台阶。
5.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一部分的至少部分的外径沿靠近所述自由前端的方向逐渐减小。
6.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第二部分的外径基本恒定。
7.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第二部分的至少部分的外径沿靠近所述末端的方向逐渐减小。
8.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，还包括：
第一电偶丝和第二电偶丝，连接于所述感受体；所述第一电偶丝和第二电偶丝具有不同的材质，以在所述第一电偶丝和第二电偶丝之间形成用于感测所述感受体温度的热电偶。
9.如权利要求8所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一电偶丝和第二电偶丝在所述感受体靠近所述末端的端部处与所述感受体连接。
10.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感应线圈的导线材料的截面被构造成扁形。
11.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，还包括：
基座或法兰，结合于所述壳体元件上并靠近所述末端；所述气雾生成装置通过所述基座或法兰对所述加热器提供保持。
12.一种用于气雾生成装置的加热器，具有沿长度方向相背的自由前端和末端；其特征在于，包括：
壳体元件，被构造成在所述自由前端和末端之间延伸的管状；
感受体，被配置为被变化的磁场穿透而发热；所述感受体包括有靠近所述自由前端的第一部分，以及背离所述自由前端的第二部分；所述第一部分裸露于所述壳体元件外，所述第二部分容纳于所述壳体元件内；
感应线圈，容纳于所述壳体元件内，并围绕所述感受体的至少部分，被配置为产生变化的磁场。
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