CN117502728A - 气流加热装置及气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及气溶胶生成装置技术领域，公开了一种气流加热装置及气溶胶生成装置,所述气流加热装置包括导气组件和加热组件，导气组件具有多个沿第一方向贯通的第一导气通道，导气组件包括石墨烯材料，加热组件设置于导气组件的外围和/或内部，加热组件用于对导气组件进行加热，以使流经第一导气通道中的气体被加热，主要成分为石墨烯材料的导气组件具有较高的导热系数，能够使得加热组件在加热过程中的效率更高，以及导气组件的受热均匀性更好。

Description

气流加热装置及气溶胶生成装置

技术领域

本申请实施例涉及气溶胶生成装置技术领域，尤其涉及一种气流加热装置及气溶胶生成装置。

背景技术

烟草制品在市面上主要以卷烟、雪茄、烟丝以及复烤烟叶的形式出现。而烟草制品在燃烧过后会产生大量有毒物质。香烟中的活性成份主要是尼古丁。在吸烟期间，尼古丁连同在香烟燃烧时产生的烟碱悬浮微粒被吸入到肺泡中且被吸烟者快速吸收。一旦尼古丁被吸收到吸烟者的血液中，尼古丁随后就对吸烟者的中枢神经系统的神经末梢产生影响。

如今，随着气溶胶生成装置技术的发展和推广，电子烟逐步走入大众视野并得到了普及。电子烟主要通过加热雾化烟油，从而产生具有特定气味的气溶胶供烟民使用。

发明内容

本申请实施例旨在提供一种气流加热装置及气溶胶生成装置，以改善常规接触式加热装置加热不均匀、不充分，容易造成烟雾量小等不利于用户体验的现状。

本申请实施例采用的一个技术方案是：提供一种气流加热装置，包括导气组件和加热组件，所述导气组件具有多个沿第一方向贯通的第一导气通道，所述导气组件包括石墨烯材料，所述导气组件包括一个或多个石墨烯片；所述加热组件设置于所述导气组件的外围和/或内部，所述加热组件用于对所述导气组件进行加热，以使流经所述第一导气通道中的气体被加热。

可选地，所述石墨烯片的厚度小于或者等于0.1mm；或者，所述石墨烯片的厚度小于或者等于0.05mm。

可选地，所述石墨烯片的形状呈波浪形或折线形，一个所述石墨烯片卷绕形成所述导气组件，或者多个所述石墨烯片叠置后卷绕形成所述导气组件。

可选地，所述石墨烯片卷成圆柱筒状，多个直径不相同的所述石墨烯片依次套接形成环型状，相邻两个所述石墨烯片之间共同围合形成所述第一导气通道；或者，所述石墨烯片卷成矩形筒状，多个横截面积不相同的所述石墨烯片依次套接形成回型状，相邻两个所述石墨烯片之间共同围合形成所述第一导气通道，所述石墨烯片的横截面与所述石墨烯片的卷绕轴线垂直。

可选地，所述石墨烯片设有第一支撑部，所述第一支撑部自所述石墨烯片朝所述石墨烯片的卷绕轴线凸起，所述第一支撑部与另一相邻且靠近所述卷绕轴线的石墨烯片抵接；或者，所述石墨烯片设有第一支撑部，所述第一支撑部自所述石墨烯片背离所述石墨烯片的卷绕轴线凸起，所述第一支撑部与另一相邻且远离所述卷绕轴线的石墨烯片抵接。

可选地，所述导气组件还包括石墨烯导气管，所述石墨烯导气管套设于最内侧所述石墨烯片的内部，所述石墨烯导气管的外表面至少部分与最内侧所述石墨烯片抵接，所述石墨烯导气管内部形成第二导气通道，所述第二导气通道用于安装测温元件和/或供气体流通。

可选地，所述石墨烯片设有第二支撑部，所述石墨烯片所在平面与所述第一方向平行，多个所述第二支撑部沿第二方向依次间隔设置于所述石墨烯片的表面，每一所述第二支撑部均沿所述第一方向延伸，多个所述石墨烯片沿第三方向依次叠置，多个所述石墨烯片和多个所述第二支撑部共同围合成所述第一导气通道，其中所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向互相垂直。

可选地，所述加热组件包括金属加热网、FPC发热膜或者电阻加热丝。

可选地，所述加热组件包括加热部和电极，所述加热部套设于所述导气组件外周面，所述电极的一端连接于所述加热部，所述电极的另一端用于与外界电源电连接。

本申请实施例又提供一种气溶胶生成装置，包括外壳和上述的气流加热装置，外壳设有沿第一方向延伸的收容腔，所述收容腔至少一端与外界连通，所述收容腔包括沿所述第一方向连通的第一腔室与第二腔室；所述气流加热装置安装于所述第一腔室，所述第二腔室用于供气溶胶生成制品至少部分插入，所述气流加热装置用于对所述气溶胶生成制品进行加热。

可选地，所述外壳包括内管部和外管部，所述内管部的内部设有所述收容腔，所述内管部和所述外管部之间共同围合有空腔，所述空腔呈负压状态，或者所述空腔填充有惰性气体，或者所述空腔填充有低导热率介质。

可选地，所述外壳为单层管，所述单层管的内部设有所述收容腔，所述单层管的导热率小于所述导气组件的导热率。

本申请实施例气流加热装置包括导气组件和加热组件，导气组件具有多个沿第一方向贯通的第一导气通道，导气组件包括石墨烯材料，加热组件设置于导气组件的外围和/或内部，加热组件用于对导气组件进行加热，以使流经第一导气通道中的气体被加热，主要成分为石墨烯材料的导气组件具有较高的导热系数，能够使得加热组件在加热过程中的效率更高，以及导气组件的受热均匀性更好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施例的技术方案，下面将对具体实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本申请实施例气流加热装置一视角的爆炸图。

图2是本申请一实施例气流加热装置的导气组件一视角的示意图。

图3是本申请另一实施例气流加热装置的导气组件一视角示意图。

图4是本申请又一实施例气流加热装置的导气组件一视角示意图。

图5是本申请又一实施例气流加热装置的导气组件叠置的一视角示意图。

图6是本申请实施例气溶胶生成装置一视角剖视图。

图7是本申请实施例气溶胶生成装置中外壳一视角剖视图。

图8是本申请另一实施例气溶胶生成装置一视角剖视图。

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例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1和图2，所述气流加热装置100包括导气组件10和加热组件20，加热组件20设置于导气组件10的外围，导气组件10用于供气体流过，加热组件20与外部电源电连接，加热组件20用于对导气组件10进行加热，从而对流经导气组件10的气流进行加热。值得说明的是，在一些实施例中，加热组件20可以贴合设置在导气组件10的外周面，也可以与导气组件10的外周面之间具有一定的间隙，当然，加热组件20还可以设置在导气组件10的内部对导气组件10进行加热。

对于上述的导气组件10，导气组件10具有多个沿第一方向X贯通导气组件10的第一导气通道12，多个第一导气通道12用于供气体流通。导气组件10至少包括石墨烯材料，即导气组件10由纯石墨烯材料制成，或者石墨烯材料和其他材料复合制成，或者石墨烯材料和其他导热率较高的材料复合制成，以使得导气组件10的导热系数大于等于600W/mK，在一些实施例中，导气组件10的导热系数大于等于1500W/mK。其中，导热率较高的材料是指导热系数大于等于200W/mK的材料，例如金刚石、银、铜、黄金、铝等的至少一种或者多种材料。

使用石墨烯材料制成的导气组件10，或者由石墨烯含量占比较大的混合材料制成的导气组件10，具有导热效率高的特点，能够较好地满足电子烟等产品体积小、加热效率高的要求。

导气组件10包括一个或者多个石墨烯片11，石墨烯片11的厚度小于等于0.1mm，在一些实施例中，石墨烯片11的厚度小于等于0.05mm。由于导气组件10的直径在6毫米左右，因此在保证强度的前提下，石墨烯片11的厚度应当尽可能的薄，一方面可以在导气组件10的体积不变的前提下，更薄的石墨烯片11能够规划出更多的第一导气通道12，同时，相对于一体成型制造的导气组件10，由片状的石墨烯片11构成的导气组件10的重量更轻，使用材料更少；另一方面，更薄的石墨烯片11在二次制作导气组件10时也更加方便，增加导气组件10的多种形态的可实现性。

在一些实施例中，请参阅图2，石墨烯片11被二次加工成呈波浪形或者折线形的形状之后，再通过卷绕形成导气组件10，波浪形或者折线形的凸起部和凹陷部互相配合形成多个第一导气通道12。当然，将多个呈波浪形和/或者折线形的石墨烯片11错位叠置之后，再卷绕形成导气组件10的方式也是可行的。

在一些实施例中，请参阅图3，多个石墨烯片11卷绕呈圆柱筒状或者矩形筒状，多个直径不相同或者横截面积不相同的石墨烯片11依次套接形成环型状或者回型状，相邻两个石墨烯片11之间共同形成第一导气通道12。其中，石墨烯片11的横截面与石墨烯片11的卷绕轴线垂直。

石墨烯片11设有若干第一支撑部111，若干第一支撑部111自石墨烯片11朝其自身的卷绕轴线凸起，即若干第一支撑部111在石墨烯片11上内凹，若干第一支撑部111与另一相邻且靠近卷绕轴线的石墨烯片11的表面抵接以形成若干第一导气导气通道。

石墨烯片11设有若干第一支撑部111，若干第一支撑部111自石墨烯片11朝背离其自身的卷绕轴线凸起，即若干第一支撑部111在石墨烯片11上外凸，若干第一支撑部111与另一相邻且远离卷绕轴线的石墨烯片11的表面抵接以形成若干第一导气导气通道。

在一些实施例中，导气组件10还包括石墨烯导气管13，石墨烯导气管13至少部分材料为石墨烯。石墨烯导气管13套设于最内侧的石墨烯片11的内部，即石墨烯导气管13的外表面至少部分与最内侧的石墨烯片11的表面抵接，石墨烯导气管13的内部设有第二导气通道131，第二导气通道131贯通石墨烯导气管13，第二导气通道131用于安装测温元件和/或者供气体流通。当然，在一些实施例中，第二导气通道131可以为盲孔状态。

在一些实施例中，请参阅图4和图5，石墨烯片11设有第二支撑部112，石墨烯片11所在平面与第一方向X平行，多个第二支撑部112沿第二方向Y依次间隔设置于石墨烯片11的表面，每一第二支撑部112均沿第一方向X延伸，多个石墨烯片11沿第三方向Z依次叠置，多个石墨烯片11和多个第二支撑部112共同围合成第一导气通道12，其中第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z互相垂直。当然，在一些实施例中，多个石墨烯片11以及若干第二支撑部112可以呈线性堆叠，也可以呈对称式堆叠等。

对于上述的加热组件20，请继续参阅图1，加热组件20包括加热部21和电极22，加热部21套设于导气组件10的外周面，电极22的一端与加热部21电连接，电极22的另一端与外界电源电连接。当外界电源为加热部21提供电能时，加热部21产生热量以加热导气组件10。在一些实施例中，加热组件20包括金属加热网、FPC发热膜或者电阻加热丝、电阻加热棒中的一种或多种，加热组件20可以设置导气组件10的外周面，也可以设置在导气组件10的内部，或者同时设在导气组件10的外周面和内部，以提高对导气组件10的加热效率。

本申请实施例气流加热装置100包括导气组件10和加热组件20，导气组件10具有多个沿第一方向X贯通的第一导气通道12，导气组件10包括石墨烯材料，加热组件20设置于导气组件10的外围和/或内部，加热组件20用于对导气组件10进行加热，以使流经第一导气通道12中的气体被加热，主要成分为石墨烯材料的导气组件10具有较高的导热系数，能够使得加热组件20在加热过程中的效率更高，以及导气组件10的受热均匀性更好。

本申请还提供气溶胶生成装置1000实施例，请参阅图6至图8，气溶胶生成装置1000包括外壳200和气流加热装置100，外壳200设有沿第一方向X延伸的收容腔201，收容腔201至少一端与外界连通，收容腔201包括相互连通的第一腔室2011和第二腔室2012，其中第一腔室2011用于收容气流加热装置100，第二腔室2012用于供气溶胶生成制品插入，气流加热装置100加热的气流进入气溶胶生成制品的内部，以对气溶胶生成制品加热。对于气流加热装置100的具体结构和功能可以参考上述实施例，此处不再赘述。可以理解的是，第一腔室2011和第二腔室2012可以是由外壳200一体成型制造，也可以后期加工制造，第一腔室2011和第二腔室2012之间可以设置有隔板等，但第一腔室2011和第二腔室2012之间至少部分空气连通以便于气体流通。

在一些实施例中，外壳200包括内管部202和外管部203，内管部202设有收容腔201，外管部203环绕内管部202设置，外管部203与内管部202之间共同形成闭合空腔204，闭合空腔204内部呈真空状态，或者填充有低导热率的惰性气体，从而使得外壳200的外管部203的温度低于内管部202的温度，可以起到隔热的作用。值得说明的是，闭合空腔204内部呈真空状态时，并非是指闭合空腔204内部完全真空，而是应当理解为闭合空腔204内的气压低于标准大气压，即闭合空腔204处于负压状态，使用真空度来量度闭合空腔204内的气体稀薄程度。

可以理解的是，在一些实施例中，外管部203与内管部202之间共同形成连通外界的空腔204，空腔204内填充有低导热率的介质，例如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等隔热材料。

在一些实施例中，外壳200为单层管205，单层管205的内部设有收容腔201，单层管205由低导热率材料制成，包括但不限于陶瓷、玻璃、聚乙烯、尼龙、石棉、聚苯乙烯、软木塞等中的一种或者多种。在一些实施例中，单层管205的内壁面和/或外壁面还可以涂覆隔热涂层，以减少收容腔201内的热量损失，同时可以防止单层管205的外壁面温度过高。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种用于加热气溶胶生成制品的气流加热装置，其特征在于，包括：

导气组件，所述导气组件具有多个沿第一方向贯通的第一导气通道，所述导气组件包括石墨烯材料，所述导气组件包括一个或多个石墨烯片；以及

加热组件，所述加热组件设置于所述导气组件的外围和/或内部，所述加热组件用于对所述导气组件进行加热，以使流经所述第一导气通道中的气体被加热。

2.根据权利要求1中所述的气流加热装置，其特征在于，

所述石墨烯片的厚度小于或者等于0.1mm；或者，

所述石墨烯片的厚度小于或者等于0.05mm。

3.根据权利要求1中所述的气流加热装置，其特征在于，

所述石墨烯片的形状呈波浪形或折线形，一个所述石墨烯片卷绕形成所述导气组件，或者多个所述石墨烯片叠置后卷绕形成所述导气组件。

4.根据权利要求1中所述的气流加热装置，其特征在于：

所述石墨烯片卷成圆柱筒状，多个直径不相同的所述石墨烯片依次套接形成环型状，相邻两个所述石墨烯片之间共同围合形成所述第一导气通道；或者，

所述石墨烯片卷成矩形筒状，多个横截面积不相同的所述石墨烯片依次套接形成回型状，相邻两个所述石墨烯片之间共同围合形成所述第一导气通道，所述石墨烯片的横截面与所述石墨烯片的卷绕轴线垂直。

5.根据权利要求4中所述的气流加热装置，其特征在于：

所述石墨烯片设有第一支撑部，所述第一支撑部自所述石墨烯片朝所述石墨烯片的卷绕轴线凸起，所述第一支撑部与另一相邻且靠近所述卷绕轴线的石墨烯片抵接；或者，

所述石墨烯片设有第一支撑部，所述第一支撑部自所述石墨烯片背离所述石墨烯片的卷绕轴线凸起，所述第一支撑部与另一相邻且远离所述卷绕轴线的石墨烯片抵接。

6.根据权利要求5中所述的气流加热装置，其特征在于：

所述导气组件还包括石墨烯导气管，所述石墨烯导气管套设于最内侧所述石墨烯片的内部，所述石墨烯导气管的外表面至少部分与最内侧所述石墨烯片抵接，所述石墨烯导气管内部形成第二导气通道，所述第二导气通道用于安装测温元件和/或供气体流通。

7.根据权利要求1中所述的气流加热装置，其特征在于，

所述石墨烯片设有第二支撑部，所述石墨烯片所在平面与所述第一方向平行，多个所述第二支撑部沿第二方向依次间隔设置于所述石墨烯片的表面，每一所述第二支撑部均沿所述第一方向延伸，多个所述石墨烯片沿第三方向依次叠置，多个所述石墨烯片和多个所述第二支撑部共同围合成所述第一导气通道，其中所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向互相垂直。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的气流加热装置，其特征在于，

所述加热组件包括金属加热网、FPC发热膜或者电阻加热丝。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的气流加热装置，其特征在于，

所述加热组件包括加热部和电极，所述加热部套设于所述导气组件外周面，所述电极的一端连接于所述加热部，所述电极的另一端用于与外界电源电连接。

10.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括：

外壳，设有沿第一方向延伸的收容腔，所述收容腔至少一端与外界连通，所述收容腔包括沿所述第一方向连通的第一腔室与第二腔室；以及

如权利要求1至9中任一项所述的气流加热装置，所述气流加热装置安装于所述第一腔室，所述第二腔室用于供气溶胶生成制品至少部分插入，所述气流加热装置用于对所述气溶胶生成制品进行加热。

11.根据权利要求10中所述的气溶胶生成装置，其特征在于，

所述外壳包括内管部和外管部，所述内管部的内部设有所述收容腔，所述内管部和所述外管部之间共同围合有空腔，所述空腔呈负压状态，或者所述空腔填充有惰性气体，或者所述空腔填充有低导热率介质。

12.根据权利要求10中所述的气溶胶生成装置，其特征在于，

所述外壳为单层管，所述单层管的内部设有所述收容腔，所述单层管的导热率小于所述导气组件的导热率。