CN211832833U - 气溶胶产生装置及其发热组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气溶胶产生装置及其发热组件，所述发热组件包括纵长的片状绝缘基体以及与所述基体一体烧结的发热体。发热体与绝缘基体烧结成一体，可大大提高发热体与绝缘基体之间的结合力，有效避免发热组件因多次插拔导致的发热体虚接或浮起，优化了雾化效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及雾化领域，更具体地说，涉及一种气溶胶产生装置及其发热组件。
背景技术
加热不燃烧电子烟，又名低温烘烤烟具，主要通过发热组件通电后精确控制温度加热雾化烟草，可在低温条件下迅速释放烟草中的烟草提取物,使消费者能达到抽吸传统卷烟时同等的感受,但却释放更少的有害成分。目前，国内外都已推出不同类型的发热组件对烟草等气溶胶产生基质进行加热。
目前，发热组件的加热方式通常为管式外围加热或中心嵌入加热，前者指加热管围绕于烟支外，后者是加热片或加热杆插入烟支内。其中，加热片因其制造简单、使用方便等特点而被广泛应用。然而，现有的加热片的导电轨迹一般是通过丝印或镀膜在绝缘陶瓷等片状基材的表面，加热片在多次插拔的过程中，容易造成导电轨迹浮于加热片，形成虚接，影响雾化效果。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种改进的发热组件及具有该发热组件的气溶胶产生装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种发热组件，用于气溶胶产生装置，包括纵长的片状绝缘基体以及与所述基体一体烧结的发热体。
在一些实施例中，所述基体为绝缘陶瓷，所述基体包括沿厚度方向贯穿两相对表面的通孔；
所述发热体嵌置于所述通孔中，所述发热体包括至少一个导电陶瓷。
在一些实施例中，所述发热体的中轴线与所述基体的中轴线重合；
所述发热体包括沿纵向平行间隔设置的两个发热臂以及将所述两个发热臂于顶端串联在一起的连接部。
在一些实施例中，所述基体包括位于顶部的尖头；所述尖头呈V形，所述尖头的两个锋边的夹角为60-120度。
在一些实施例中，所述发热体沿厚度方向的两相对表面分别与所述基体沿厚度方向的两相对表面齐平。
在一些实施例中，所述绝缘陶瓷由导热的陶瓷粉末形成，所述绝缘陶瓷包括氧化铝、氧化锆、氮化铝、碳化硅、氮化硅中的至少一个；
所述至少一个导电陶瓷包括快离子导体材料。
在一些实施例中，所述发热体包括至少两个并联或串联的导电陶瓷。
在一些实施例中，所述发热组件还包括覆盖于所述发热体外的保护层，所述保护层为玻璃釉料烧制形成的釉层。
在一些实施例中，所述发热组件还包括设置于所述基体底部的安装座。
在一些实施例中，所述基体的底部沿厚度方向的两相对侧形成有安装部，所述基体通过所述安装部与所述安装座凸凹配合。
在一些实施例中，所述基体的厚度为0.3-2.0mm，长度为18-31mm，宽度为2-8mm。
在一些实施例中，所述发热体沿纵向延伸至所述基体的底端面；
所述发热组件还包括分别与所述发热体电性连接的两电极引线，所述两电极引线埋设于所述发热体内部。
在一些实施例中，所述发热体的底端面与所述基体的底端面之间具有距离；
所述基体包括用于与安装座连接的根部、用于插入气溶胶产生基质中的插入部以及将所述根部和所述插入部相连接的过渡部。
在一些实施例中，所述发热组件还包括设置于所述发热体底部的一侧表面的导电层，所述导电层通过丝印或镀膜的方式形成于所述基体的表面上。
在一些实施例中，所述发热组件还包括分别与所述导电层电性连接的两电极引线，所述两电极引线的一端分别通过搭接的方式焊接于所述导电层上。
在一些实施例中，所述发热组件还包括埋设于所述基体内并与所述基体一体烧结的两个绝缘连接体；
所述两个绝缘连接体为绝缘陶瓷，所述两个绝缘连接体分别设置于所述发热体的两端。
在一些实施例中，所述发热组件还包括分别与所述发热体电性连接的两电极引线，所述两电极引线分别埋设于所述两个绝缘连接体内部。
在一些实施例中，所述发热体的底端面高于所述安装座的顶端面，且低于所述过渡部的顶端面。
在一些实施例中，所述根部的长度为5-10mm，所述插入部的长度为10-18mm。
本实用新型还提供一种气溶胶产生装置，包括上述任一项所述的发热组件。
实施本实用新型至少具有以下有益效果：发热体与绝缘基体烧结成一体，可大大提高发热体与绝缘基体之间的结合力，有效避免发热组件因多次插拔导致的发热体虚接或浮起，优化了雾化效果。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型一些实施例中气溶胶产生装置在使用状态下的立体结构示意图；
图2是图1所示气溶胶产生装置的剖面结构示意图；
图3是本实用新型第一实施例中发热组件的剖面结构示意图；
图4是图3所示发热组件的仰视图；
图5a是本实用新型第二实施例中发热组件的平面结构示意图；
图5b是图5a所示发热组件的第一个替代方案的平面结构示意图；
图5c是图5a所示发热组件的第二个替代方案的平面结构示意图；
图6是本实用新型第三实施例中发热组件的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
图1-2示出了本实用新型一些实施例中的气溶胶产生装置1，该气溶胶产生装置1可用于对可拆卸地插置于其中的固态气溶胶产生基质2(例如，烟支)进行烘烤加热，以在非燃烧状态下释放气溶胶产生基质2中的提取物。如图所示，气溶胶产生基质2在一些实施例中可被设置成圆柱状。气溶胶产生装置1的顶部设有尺寸与气溶胶产生基质2相适配的容腔10，容腔10的顶部敞开，气溶胶产生基质2可从该顶部敞开口处插入到容腔10中。容腔10的旁边可设置有一个滑盖15，以在不用时覆盖该容腔10，防止异物进入到容腔10中。
该气溶胶产生装置1在一些实施例中可包括壳体11以及设置于该壳体11内的发热组件12、电池13和主板14。主板14与发热组件12、电池13电性连接。发热组件12可由容腔10的底部沿纵向伸入到容腔10中并插入到气溶胶产生基质2中，与气溶胶产生基质2紧密接触。当发热组件12由电池13供电后，对插入到容腔10中的气溶胶产生基质2进行烘烤加热。
发热组件12可包括纵长的片状绝缘基体121、结合于该基体121上的发热体122、以及分别与该发热体122电性连接的两电极引线123。该发热体122的中轴线与基体121的中轴线重合，以使发热均匀。两电极引线123分别与电池13的正负极电性连接，而将该发热体122与电池13的正负极电性连接。发热体122与基体121烧结成一体，烧结温度可在1000度左右。烧结成型的方式可大大提高发热体122与基体121之间的结合力，有效避免发热组件12因多次插拔导致的发热体122虚接或浮起，优化了雾化效果。
该基体121在一些实施例中可以为绝缘陶瓷。绝缘陶瓷可由导热的陶瓷粉末形成，其可包括氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO)、氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)中的至少一个。
发热体122可由一个导电陶瓷组成，也可由两个或两个以上串联或并联的导电陶瓷组成。导电陶瓷可以为快离子导体材料，其晶体结构具有4个特征：①结构主体由一类占有特定位置的离子构成；②具有数量远高于可移动离子数的大量空位，在无序的亚晶格里总是存在可供迁移离子占据的空位；③亚晶格点阵之间具有近乎相等的能量和相对低的激活能；④在点阵间总是存在通路，以至于沿着有利的路径可以平移。对于某些快离子导体，特别是满足化学计量化的化合物，在低温下存在传导离子有序结构；而在高温下亚晶格结构变成如同液体的无序，离子运动十分容易。
常见的快离子导电陶瓷材料包括以下3类：
(1)银、铜的卤族化合物和硫族化合物，其金属原子在化合物中键合位置相对随意，如α-AgI、Ag2S、Ag3SI、CuS、CuCl；
(2)具有β-Al2O3结构的高迁移率单价阳离子氧化物，例如Na2O·11Al2O3、Na3 Zr2PO12；
(3)具有氟化钙(CaF2)结构的高浓度缺陷的氧化物，如CaO·ZrO2、Y2O3·ZrO2。
基体121上开设有沿厚度方向贯穿两相对表面的通孔1210，通孔1210在一些实施例中大致可呈U型。该发热体122嵌置于通孔1210中，相应地，发热体122大致呈U型。该发热体122、基体121的厚度一致，以使该发热体122沿厚度方向的两相对面分别与基体121沿厚度方向的两相对面齐平。
该发热组件12在一些实施例中还可包括安装座124，用于基体121的安装和固定。基体121成型后，可以与塑料二次成型形成安装座124。基体121的底部沿厚度方向的两相对侧可形成有安装部1215，基体121通过安装部1215与安装座124凸凹配合，用于二次注塑成型时增加与安装座124之间的结合力。安装部1215可以为孔、槽或者凸起等结构。在另一些实施例中，安装部1215也可仅形成于基体121的一侧上。安装座124也可以为其他结构形式，例如，基体121的底部沿厚度或宽度方向的两相对侧分别一体向外延伸形成安装座124，或者，安装座124和基体121也可分别单独制造后组装在一起。
图3-4所示为本实用新型第一实施例中的发热组件12，在本实施例中，发热体122可沿纵向延伸至基体121的底端面。两电极引线123可直接埋入该发热体122内部。
基体121在一些实施例中可包括用于固定的根部1211、用于插入气溶胶产生基质2中的插入部1213、以及将根部1211和插入部1213相连接的过渡部1212。在本实施例中，根部1211、过渡部1212、插入部1213的宽度一致，其宽度W可以为2-8mm，优选为4-6mm。根部1211的长度L1可以为5-10mm，安装部1214形成于根部1211上，安装座124可设置于根部1211的长度范围内。插入部1213的长度L2可以为10-18mm。基体121的整体长度L3可以为18-31mm。基体121的厚度T可以为0.3-2.0mm。
插入部1213在一些实施例中可包括位于顶部的尖头1214，以利于插入气溶胶产生基质2中。该尖头1214大致呈V形，其两个锋边的夹角α可以为60-120度。在其他实施方式中，尖头1214也可以是其他具有导向功能的宽度向根部方向逐渐增加的形状，例如圆弧形、梯形或弧形。
发热体122可包括沿纵向平行间隔设置的两个纵长发热臂1221以及将该两个发热臂1221于顶端串联在一起的连接部1222。两电极引线123分别埋设于该两个发热臂1221的底部。在本实施例中，发热臂1221沿纵长方向的宽度一致。在其他实施例中，该发热臂1221沿纵长方向的宽度也可以不一致，例如，发热臂1221的宽度也可以为上宽下窄，或者为上窄下宽。
连接部1222大致呈V形，其两个锋边分别与基体121的尖头1214的两个锋边平行。连接部1222的两个锋边分别与尖头1214的两个锋边之间的距离一致，利于发热均匀。
发热体122的外表面还可覆盖有保护层，例如采用玻璃釉料烧制形成的釉层，其厚度一般小于0.1mm。该保护层可降低氧和杂质对发热体122的侵蚀作用，防止加热时发热体122与气溶胶产生基质2发生反应，并且可以增加光滑度，减少加热后的气溶胶产生基质2在发热体122上的粘结。
图5a所示为本实用新型第二实施例中的发热组件12，在本实施例中，发热体122的底端面与基体121的底端面之间具有一定的距离。发热体122的底部可设置有导电层125，以供两电极引线123的连接。导电层125可通过丝印或镀膜的方式形成于基体121的表面上，并分别连接于发热体122的底部两端。导电层125可采用电阻率较小、发热少的材料，例如Ag、Au、Cu等。两电极引线123的一端可分别通过搭接的方式焊接于导电层125上。在本实施方式中，导电层125设置于发热体122的同一侧，对应地，两电极引线123设置于发热体122的同一侧。在其他实施方式中，导电层125也可以设置在发热体122的两侧，对应地，两电极引线123分别设置于发热体122的两侧。
发热体122可包括沿纵向平行间隔设置的两个纵长发热臂1221以及将该两个发热臂1221于顶端串联在一起的连接部1222。在本实施例中，每一发热臂1221均包括从下往上依序串联的第一发热部1221a、第二发热部1221b以及第三发热部1221c。该第一发热部1221a、第二发热部1221b以及第三发热部1221c的宽度依序递增，使得该第一发热部1221a、第二发热部1221b以及第三发热部1221c的电阻依序递增，以更平衡地加热烘烤气溶胶产生基质2。由于发热体122采用梯度的电阻布局，使发热组件12拥有更好的能量利用率，更好的温度场，抽吸时具有烟雾量大，抽吸口感更好等优点。可以理解地，发热臂1221并不局限于三段式电阻递减式构造，两段或三段以上的情形也可以。
同第一实施例，基体121在本实施例中也包括用于固定的根部1211、用于插入气溶胶产生基质2中的插入部1213、以及将根部1211和插入部1213相连接的过渡部1212。导电层125可设置于根部1211和过渡部1212上。导电层125的顶端面(即发热体122的底端面)高于根部1211的顶端面，以使安装座124的顶端面与发热体122的底端面之间具有间隙，利于隔热。发热体122的底端面可低于过渡部1212的顶端面，以使气溶胶产生基质2的下部与发热体122全接触，利于烘烤完全。在其他实施例中，发热体122的底端面也可与过渡部1212的顶端面齐平，如图5b所示。在另一些实施例中，发热体122的底端面也可略高于过渡部1212的底端面，如图5c所示。
发热体122可包括沿纵向平行间隔设置的两个纵长发热臂1221以及将该两个发热臂1221于顶端串联在一起的连接部1222。在本实施例中，每一发热臂1221均包括从下往上依序串联的第一发热部1221a、第二发热部1221b以及第三发热部1221c。该第一发热部1221a、第二发热部1221b以及第三发热部1221c的宽度依序递增，使得该第一发热部1221a、第二发热部1221b以及第三发热部1221c的电阻依序递增，以更平衡地加热烘烤气溶胶产生基质2。由于发热体122采用梯度的电阻布局，使发热组件12拥有更好的能量利用率，更好的温度场，抽吸时具有烟雾量大，抽吸口感更好等优点。可以理解地，发热臂1221并不局限于三段式电阻递减式构造，两段或三段以上的情形也可以。
图6所示为本实用新型第三实施例中的发热组件12，在本实施例中，发热体122的底端面与基体121的底端面之间具有一定的距离。该发热组件12还可包括分别埋设于基体121的通孔1210的两端(即发热体122的两端)的两个绝缘连接体126，该两个连接体126的底端面可分别沿纵向延伸至基体121的底端面。该两个连接体126与发热体122、基体121烧结成一体，两电极引线123分别埋设于该两个连接体126中。连接体126在一些实施例中可以为绝缘陶瓷。连接体126的组成材料与基体121的组成材料可以相同，也可以不同。
同第一实施例，基体121在本实施例中也包括用于固定的根部1211、用于插入气溶胶产生基质2中的插入部1213、以及将根部1211和插入部1213相连接的过渡部1212。连接体126的顶端面(即发热体122的底端面)高于根部1211的顶端面，以使安装座124与发热体122之间具有间隙，利于隔热。发热体122的底端面可低于过渡部1212的顶端面，以使气溶胶产生基质2的下部与发热体122全接触，利于烘烤完全。在其他实施例中，发热体122的底端面也可与过渡部1212的顶端面齐平，或者略高于过渡部1212的底端面。
可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，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，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
Claims (20)
1.一种发热组件，用于气溶胶产生装置，其特征在于，包括纵长的片状绝缘基体(11)以及与所述基体(11)一体烧结的发热体(12)。
2.根据权利要求1所述的发热组件，其特征在于，所述基体(11)为绝缘陶瓷，所述基体(11)包括沿厚度方向贯穿两相对表面的通孔(1210)；
所述发热体(12)嵌置于所述通孔(1210)中，所述发热体(12)包括至少一个导电陶瓷。
3.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(12)的中轴线与所述基体(11)的中轴线重合；
所述发热体(12)包括沿纵向平行间隔设置的两个发热臂(1221)以及将所述两个发热臂(1221)于顶端串联在一起的连接部(1222)。
4.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述基体(11)包括位于顶部的尖头(1214)；所述尖头(1214)呈V形，所述尖头(1214)的两个锋边的夹角为60-120度。
5.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(12)沿厚度方向的两相对表面分别与所述基体(11)沿厚度方向的两相对表面齐平。
6.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述绝缘陶瓷由导热的陶瓷粉末形成，所述绝缘陶瓷包括氧化铝、氧化锆、氮化铝、碳化硅、氮化硅中的至少一个；
所述至少一个导电陶瓷包括快离子导体材料。
7.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(12)包括至少两个并联或串联的导电陶瓷。
8.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述发热组件还包括覆盖于所述发热体(12)外的保护层，所述保护层为玻璃釉料烧制形成的釉层。
9.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述发热组件还包括设置于所述基体(11)底部的安装座(124)。
10.根据权利要求9所述的发热组件，其特征在于，所述基体(11)的底部沿厚度方向的两相对侧形成有安装部(1215)，所述基体(11)通过所述安装部(1215)与所述安装座(124)凸凹配合。
11.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述基体(11)的厚度为0.3-2.0mm，长度为18-31mm，宽度为2-8mm。
12.根据权利要求2-11任一项所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(12)沿纵向延伸至所述基体(11)的底端面；
所述发热组件还包括分别与所述发热体(12)电性连接的两电极引线(123)，所述两电极引线(123)埋设于所述发热体(12)内部。
13.根据权利要求2-11任一项所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(12)的底端面与所述基体(11)的底端面之间具有距离；
所述基体(11)包括用于与安装座(124)连接的根部(1211)、用于插入气溶胶产生基质(2)中的插入部(1213)以及将所述根部(1211)和所述插入部(1213)相连接的过渡部(1212)。
14.根据权利要求13所述的发热组件，其特征在于，所述发热组件还包括设置于所述发热体(12)底部的一侧表面的导电层(125)，所述导电层(125)通过丝印或镀膜的方式形成于所述基体(11)的表面上。
15.根据权利要求14所述的发热组件，其特征在于，所述发热组件还包括分别与所述导电层(125)电性连接的两电极引线(123)，所述两电极引线(123)的一端分别通过搭接的方式焊接于所述导电层(125)上。
16.根据权利要求13所述的发热组件，其特征在于，所述发热组件还包括埋设于所述基体(11)内并与所述基体(11)一体烧结的两个绝缘连接体(126)；
所述两个绝缘连接体(126)为绝缘陶瓷，所述两个绝缘连接体(126)分别设置于所述发热体(12)的两端。
17.根据权利要求16所述的发热组件，其特征在于，所述发热组件还包括分别与所述发热体(12)电性连接的两电极引线(123)，所述两电极引线(123)分别埋设于所述两个绝缘连接体(126)内部。
18.根据权利要求13所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(12)的底端面高于所述安装座(124)的顶端面，且低于所述过渡部(1212)的顶端面。
19.根据权利要求18所述的发热组件，其特征在于，所述根部(1211)的长度为5-10mm，所述插入部(1213)的长度为10-18mm。
20.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括权利要求1至19任一项所述的发热组件。
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| CN202020036413.6U CN211832833U (zh) | 2020-01-08 | 2020-01-08 | 气溶胶产生装置及其发热组件 |
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Cited By (2)
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