CN116268600A - 气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器；其中，气雾生成装置包括：腔室，用于接收气溶胶生成制品；和加热器，用于插入至气溶胶生成制品内加热气溶胶生成制品；加热器具有自由前端和背离该自由前端的末端；其中加热器包括：基体，沿加热器的长度方向于自由前端和末端之间延伸；电阻加热线圈，围绕基体；和保护涂层，包围电阻加热线圈的至少一部分，并将电阻加热线圈保持于基体的外侧。以上气雾生成装置，通过在围绕有电阻加热线圈的基体的外部，形成保护涂层，并通过该保护涂层将电阻加热线圈限制或包围或固定，进而将电阻加热线圈保持在基体的外侧，以防止电阻加热线圈从基体上松脱或移动。

Description

气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器

技术领域

本申请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，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。在已知的技术中，CN202010054217.6号专利提出以外套管内封装螺旋发热丝的加热器对烟草产品进行加热生成气溶胶。

发明内容

本申请的一个实施例提供一种气雾生成装置，被配置为加热气溶胶生成制品生成气溶胶；包括：

腔室，用于接收气溶胶生成制品；和

加热器，至少部分于所述腔室内延伸，以用于插入至气溶胶生成制品内加热气溶胶生成制品；所述加热器具有位于所述腔室内的自由前端和背离该自由前端的末端；其中所述加热器包括：

基体，沿所述加热器的长度方向于所述自由前端和末端之间延伸；

电阻加热线圈，围绕所述基体的至少一部分；和

保护涂层，包围所述电阻加热线圈的至少一部分，并将所述电阻加热线圈保持于所述基体的外侧。

优选的实施中，所述保护涂层至少部分界定所述加热器的外表面。

优选的实施中，所述保护涂层包括釉或金刚石。

优选的实施中，所述保护涂层具有0.001～1mm的厚度。

优选的实施中，所述基体具有靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端；

所述加热器还包括：

第一导线和第二导线，用于对所述电阻加热线圈供电；所述第一导线由所述基体的第二端延伸至所述第一端，并在靠近所述第一端处与所述电阻加热线圈的一端导电连接；所述第二导电引脚在靠近所述第二端处与所述电阻加热线圈的另一端导电连接。

优选的实施中，所述基体是沿所述加热器的长度方向延伸的管状形状。

优选的实施中，所述第一导线至少部分于基体内延伸。

优选的实施中，所述电阻加热线圈的导线材料的截面具有沿轴向方向延伸的第一尺寸、以及沿径向方向延伸的第二尺寸；所述第一尺寸大于所述第二尺寸。

优选的实施中，所述加热器还包括：

端部元件，靠近并界定所述加热器的自由前端；所述端部元件被布置成抵靠于所述基体的第一端以形成止动。

优选的实施中，所述端部元件至少部分是导体；所述第一导线通过连接于所述端部元件间接与所述电阻加热线圈形成导电连接。

优选的实施中，所述端部元件至少部分从所述基体的第一端延伸至所述基体内。

优选的实施中，所述保护涂层包括沿所述加热器的径向方向由内向外依次布置的至少两个涂层。

优选的实施中，所述保护涂层至少包括由内向外依次布置的第一涂层和第二涂层；所述第二涂层的导热系数大于所述第一涂层的导热系数。

优选的实施中，所述保护涂层被构造成同时包围所述电阻加热线圈和基体。

本申请的又一个实施还提出一种气雾生成装置，被配置为加热气溶胶生成制品生成气溶胶；包括：

加热器，至少部分于所述腔室内延伸，以用于插入至气溶胶生成制品内加热气溶胶生成制品；所述加热器包括位于所述腔室内的自由前端和背离该自由前端的末端，以及：

基体，被构造成沿所述加热器的长度方向延伸的管状形状，并具有靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端；

电阻加热元件，结合于所述基体的外侧并围绕所述基体的至少一部分；

端部元件，靠近并界定所述加热器的自由前端；所述端部元件至少部分由所述基体的第一端延伸至所述基体的管状中空内。

本申请的又一个实施还提出一种用于气雾生成装置的加热器，所述加热器被构造成销钉或针状或棒状，并具有沿长度方向相背的自由前端和末端；所述器包括：

基体，沿所述加热器的长度方向于所述自由前端和末端之间延伸；

电阻加热线圈，围绕所述基体的至少一部分；

保护涂层，包围所述电阻加热线圈的至少一部分，并将所述电阻加热线圈保持于所述基体外。

以上气雾生成装置，通过在围绕有电阻加热线圈的基体的外部，形成保护涂层，并通过该保护涂层将电阻加热线圈限制或包围或固定，进而将电阻加热线圈保持在基体的外侧，以防止电阻加热线圈从基体上松脱或移动。

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中加热器一个实施例的示意图；

图3是图2中各部分未装配前的分解示意图；

图4是又一个实施例中第一导线和第二导线与电阻加热线圈连接的示意图；

图5是图1中加热器又一个实施例的示意图；

图6是图5中端部元件的示意图；

图7是图1中加热器又一个实施例的示意图；

图8是又一个实施例的电阻加热线圈的示意图。

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1所示，包括：

腔室，具有敞口40；在使用中，气溶胶生成制品A能通过腔室的敞口40可移除地接收于腔室内；

至少部分在腔室内延伸的加热器30，当气溶胶生成制品A接收在腔室内时插入至气溶胶生成制品A内进行加热，从而使气溶胶生成制品A释放多种挥发性化合物，且这些挥发性化合物仅通过加热处理来形成；

电芯10，用于供电；

电路20，用于在电芯10和加热器30之间引导电流。

在一个优选的实施例中，加热器30大体呈销钉或者针状或棒状或杆状或柱状的形状，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12～20毫米的长度，大约2～4毫米的外径尺寸。

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。

在实施中，加热器30通常可以包括电阻加热元件、以及辅助电阻加热元件固定制备等的辅助基材。例如在一些实施中，电阻加热元件是螺旋线圈的形状或形式。或者在又一些实施中，电阻加热元件是结合于衬底上的导电轨迹的形式。或者在又一些实施中，电阻加热元件是薄片的基材的形状。

进一步图2和图3示出了一个实施例的加热器30的示意图；该实施的加热器30具有沿长度方向相背的前端310和末端320。其中，前端310是裸露于腔室内的自由端，并被构造成是锥形的尖端，对于插入至气溶胶生成制品A内是有利的；末端320是用于在气雾生成装置内进行固定和安装的一端，气雾生成装置在靠近末端320处通过夹持加热器30进而使加热器30稳定装配在装置内。具体地加热器30的构造包括：

基体31，被构造成是沿加热器30的长度方向在前端310和末端320之间延伸的细长杆状或棒状或管状形状。在实施中，基体31用于支撑和保持电阻加热元件32。在优选的实施中，基体31是刚性的。以及，在该实施中，基体31与电阻加热元件32之间是彼此绝缘的。在一个可选的实施中，基体31包括陶瓷例如氧化锆陶瓷或氧化铝陶瓷、玻璃、表面绝缘金属等。

在一个优选的实施中，以上电阻加热元件32是电阻加热线圈，并且是通过绕线电阻的绕制设备缠绕于基体31上制备获得的，对于模块化和批量化制备加热器30是非常便利的。

在一个可选的实施中，电阻加热元件32的材质采用具有适当阻抗的金属材料、金属合金、石墨、碳、导电陶瓷或其它陶瓷材料和金属材料的复合材料。其中，适当的金属或合金材料包括镍、钴、锆、钛、镍合金、钴合金、锆合金、钛合金、镍铬合金、镍铁合金、铁铬合金、铁铬铝合金、钛合金、铁锰铝基合金或不锈钢等中的至少一种。

在一些可选的实施中，电阻加热元件32是常规的截面为圆形的导线材料绕制的电阻加热线圈。或者在一些优选的实施中，电阻加热元件32是由截面为扁形或矩形的导线材料绕制的电阻加热线圈，例如图8所示的电阻加热元件32d；具体地电阻加热元件32d的导线材料沿轴向方向的延伸尺寸大于沿径向方向的延伸尺寸，进而使螺旋线圈构造的电阻加热元件32d在轴向方向上是展平的；对于热量的传递是有利的。在一个具体的实施中，电阻加热线圈的导线材料沿轴向方向的延伸尺寸为0.25～2mm、以及沿径向方向的延伸尺寸为0.05～0.2mm。

在一些可选的实施中，电阻加热元件32的导线材料的电阻率在0.5～1.7Ωmm²/m之间，TCR系数(电阻温度系数)为800～3800ppm/℃。以及，电阻加热元件32的电阻值介于0.5～3欧；则在使用中能通过采样或测量电阻加热元件32的电阻进而获取电阻加热元件32的温度。

在一些实施中，螺旋线圈构造的电阻加热元件32的内径为1.6mm～2.6mm之间、长度为8mm～45mm。

在一些实施中，棒状或管状的基体31大约具有1～3mm的外径、以及大约0.3～2mm的外径；以及基体31具有大约10～50mm的长度。更进一步的具体实施中，基体31大约具有1.6～2.0mm的外径、以及大约0.4～1.2mm的内径；以及基体31是长度为14～25mm的氧化铝陶瓷管。

进一步参见图2和图3所示，加热器30还包括有：

第一导线351和第二导线352，连接于电阻加热元件32的两端，进而对电阻加热元件32供电。在通常的实施中，第一导线351和第二导线352均是采用高导电且低电阻的金属或合金材质制备的；在一些具体的实施中，第一导线351和第二导线352是铜丝、金丝、或银丝、铂金丝、铝丝、镍丝等或镀银的镍丝等。

在图2和图3的实施中，第一导线351与电阻加热元件32靠近前端310的上端通过焊接等形成电连接；第二导线352与电阻加热元件32靠近末端320的下端通过焊接等形成电连接。其中：

基体31在靠近前端310处具有由外表面贯穿至中空内的导线孔314；第一导线351于基体31的中空内从末端320延伸至靠近前端310的位置，并穿过导线孔314后连接至电阻加热元件32的上端。而第二导线352于基体31外与电阻加热元件32的下端连接。

进一步参见图2和图3所示，为了使加热器30的前端310呈锥形尖端以便于插入气溶胶生成制品A；加热器30还包括有：

端部元件33，靠近并界定加热器30的前端310。在具体的构造上，端部元件33包括有沿长度方向依次布置的区段331和区段332；在实施中，区段331呈沿靠近前端310的方向外径逐渐减小的圆锥形状，并由锥形尖端界定前端310；区段332呈外径基本恒定的柱状。以及，区段332的外径小于区段331的最大外径，进而在它们之间形成有台阶333。

在装配中，端部元件33的区段332从基体31靠近前端310的一端伸入至基体31的管状中空内；且基体31靠近前端310的一端抵靠台阶333与进而对端部元件33提供止动。当然在优选的实施中，区段332与基体31是过盈或紧配的。

在一些具实施中，端部元件33总长度在2～40mm之间；在图2和图3中所示的具体实施中，端部元件33总长度为3～6mm。以及，端部元件33的区段331的长度在1～4mm，优选1.5～2.5mm；端部元件33的区段331具有2.0～3.0mm的最大外径。端部元件33的区段332的长度在2～4mm，优选3mm；以及端部元件33的区段332具有1.2mm的外径。

在该实施中，端部元件33是刚性材质制备的；例如陶瓷、金属等。

进一步参见图2所示，加热器30还包括有：

保护涂层34，是通过喷涂或浸涂、沉积等方式形成于电阻加热元件32和基体31外的。在形成保护涂层34后，电阻加热元件32是被保护涂层34限制或包围或固定进而保持在基体31外，进而阻止电阻加热元件32松脱或移动。保护涂层34是单个涂层，例如釉层、金刚石层等；保护涂层34的厚度为0.001～1mm，优选0.01～0.3mm。保护涂层34用于对电阻加热元件32和基体31的裸露表面进行包覆，以使加热器30光滑，以阻止源自于气溶胶生成制品A的残渣或碎屑或气溶胶冷凝液在基体31和/或电阻加热元件32表面的沉积。在制备后，由保护涂层34、以及端部元件33的区段331共同界定加热器30的外表面。电阻加热元件32的热量直接透过保护涂层34传递至加热器30的外表面，热量的传递效率更快。

进一步在又一些实施中，保护涂层34包括两个以上或多个涂层。例如保护涂层34包括由内向外依次形成的第一涂层和第二涂层。其中，第一涂层采用釉、金刚石、或类金刚石涂层中的一种，与电阻加热元件32能形成绝缘；第二涂层采用金属、金属合金涂层或金刚石及类金刚石涂层中的一种，能相对更快地将电阻加热元件32的热量传递至加热器30的表面以加热气溶胶生成制品A。基于以上，第一涂层提供对电阻加热元件32的包覆和绝缘，第二涂层的导热系数大于第一涂层的导热系数，对于热量的快速传递和均热是有利的。

以及，进一步在更加优选的实施中，保护涂层34还可以具有形成于金属、金属合金材质的第二涂层外的防粘涂层，以阻止源自于气溶胶的有机物或气溶胶冷凝液在加热器30表面的沉积；在实施中，防粘涂层例如表面更光滑的水性纳米陶瓷涂层、或者低表面自由能有机物涂层，以提升加热器30表面的防粘性能。

以及，以上保护涂层34是将釉、金刚石、或类金刚石涂层的原材料形成于电阻加热元件32后烧结固化获得的。

在又一个变化的实施中，参见图4所示，第一导线351a从基体31靠近末端320的端部贯穿至另一端后，再沿径向跨过基体31的管壁连接至电阻加热元件32的端部。

进一步图5和图6示出了又一个实施例的加热器30b的示意图，该实施例的加热器30b包括：

基体31b，基本是于加热器30b的前端310b和末端320b之间延伸的管状形状；

电阻加热元件32b例如电阻加热线圈，围绕或缠绕基体31b布置；

端部元件33b，靠近并界定加热器30b的前端310b；端部元件33b具有依次布置的区段331b、区段332b和区段333b。

进一步根据图6所示，区段331b是锥形形状、且是沿靠近前端310b的方向外径逐渐减小的，以及由区段331b的锥形尖端界定加热器30b的前端310b；区段332b和区段333b均是外径恒定的柱形形状，并且区段332b的外径小于区段331b的最大外径，区段333b的外径小于区段332b的外径。进而在区段333b和区段332b之间界定有台阶335b；在装配中，区段333b从基体31b的靠近前端310b的端部伸入至基体31b内，与基体31b形成紧配固定；基体31b通过抵靠台阶335b进而对端部元件33b提供支撑和止动。

端部元件33b具有贯穿区段332b和区段333b的孔334b。在图中，该孔334b终止于区段331b。

在该实施中，端部元件33b的至少区段332b是由金属或合金材质制备的导体；并且电阻加热元件32b的上端通过银浆、或焊料、或焊线360b等方式连接于区段332b的外侧表面上导电。

第一导线351b，由末端320b延伸至端部元件33b的孔334b内，并通过焊接等方式连接于区段332b的内侧表面上导电，进而与电阻加热元件32b的上端间接导通。第一导线351b从管状基体31b的中空内延伸至端部元件33b的孔334b内。

第二导线352b，直接通过焊接或压接等方式连接在电阻加热元件32b的下端。

以及加热器30还包括保护涂层34b，是通过喷涂或浸涂、沉积等方式形成于电阻加热元件32b和基体31b外的。

在该实施中，端部元件33b是由不同材料制备的区段331b、区段332b和区段333b依次焊接获得的。例如，区段331b采用陶瓷材质，区段332b是导体材质，区段333b为陶瓷材质。

或者在又一个变化的实施中，或者参见图7所示，加热器30c的端部元件33c的区段332c和区段333c均是导体材质制备的；则电阻加热元件32c的上端通过银浆、焊料或焊线360c连接于端部元件33c的区段332c的外侧表面上，并将第一导线351c通过焊接于区段333c的裸露表面上，进而使第一导线351c与电阻加热元件32c的上端间接导通。

则在该实施中，端部元件33c整体是采用单一的金属或合金等导体材质制备的，例如粉末冶金等。

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 (17)

1.一种气雾生成装置，被配置为加热气溶胶生成制品生成气溶胶；其特征在于，包括：

腔室，用于接收气溶胶生成制品；和

加热器，至少部分于所述腔室内延伸，以用于插入至气溶胶生成制品内加热气溶胶生成制品；所述加热器具有位于所述腔室内的自由前端和背离该自由前端的末端；

其中所述加热器包括：

基体，沿所述加热器的长度方向于所述自由前端和末端之间延伸；

电阻加热线圈，围绕所述基体的至少一部分；和

保护涂层，包围所述电阻加热线圈的至少一部分，并将所述电阻加热线圈保持于所述基体的外侧。

2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保护涂层至少部分界定所述加热器的外表面。

3.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保护涂层包括釉或金刚石。

4.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保护涂层具有0.001～1mm的厚度。

5.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述基体具有靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端；

所述加热器还包括：

第一导线和第二导线，用于对所述电阻加热线圈供电；所述第一导线由所述基体的第二端延伸至所述第一端，并在靠近所述第一端处与所述电阻加热线圈的一端导电连接；所述第二导线在靠近所述第二端处与所述电阻加热线圈的另一端导电连接。

6.如权利要求5所述的气雾生成装置，其特征在于，所述基体是沿所述加热器的长度方向延伸的管状形状。

7.如权利要求6所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一导线至少部分于基体内延伸。

8.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述电阻加热线圈的导线材料的截面具有沿轴向方向延伸的第一尺寸、以及沿径向方向延伸的第二尺寸；所述第一尺寸大于所述第二尺寸。

9.如权利要求5所述的气雾生成装置，其特征在于，所述加热器还包括：

端部元件，靠近并界定所述加热器的自由前端；所述端部元件被布置成抵靠于所述基体的第一端以形成止动。

10.如权利要求9所述的气雾生成装置，其特征在于，所述端部元件至少部分是导体；所述第一导线通过连接于所述端部元件间接与所述电阻加热线圈形成导电连接。

11.如权利要求9所述的气雾生成装置，其特征在于，所述端部元件至少部分从所述基体的第一端延伸至所述基体内。

12.如权利要求9所述的气雾生成装置，其特征在于，所述端部元件包括依次布置的第一区段和第二区段；其中，

所述第一区段裸露于所述基体外，并界定所述自由前端；

所述第二区段从所述基体的第一端延伸至所述基体内。

13.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保护涂层被构造成同时包围所述电阻加热线圈和基体。

14.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保护涂层包括沿所述加热器的径向方向由内向外依次布置的至少两个涂层。

15.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保护涂层至少包括由内向外依次布置的第一涂层和第二涂层；所述第二涂层的导热系数大于所述第一涂层的导热系数。

16.一种气雾生成装置，被配置为加热气溶胶生成制品生成气溶胶；其特征在于，包括：

加热器，至少部分于所述腔室内延伸，以用于插入至气溶胶生成制品内加热气溶胶生成制品；所述加热器包括位于所述腔室内的自由前端和背离该自由前端的末端，以及：

基体，被构造成沿所述加热器的长度方向延伸的管状形状，并具有靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端；

电阻加热元件，结合于所述基体的外侧并围绕所述基体的至少一部分；

端部元件，靠近并界定所述加热器的自由前端；所述端部元件至少部分由所述基体的第一端延伸至所述基体的管状中空内。

17.一种用于气雾生成装置的加热器，其特征在于，所述加热器被构造成销钉或针状或棒状，并具有沿长度方向相背离设置的自由前端和末端；所述加热器包括：

基体，沿所述加热器的长度方向于所述自由前端和末端之间延伸；

电阻加热线圈，围绕所述基体的至少一部分；

保护涂层，包围所述电阻加热线圈的至少一部分，并将所述电阻加热线圈保持于所述基体的外侧。

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