CN213604399U - 气溶胶生成装置以及红外加热器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及烟具领域，提供了一种气溶胶生成装置以及红外加热器，所述气溶胶生成装置包括腔室，用于接收气溶胶形成基质；至少一个红外加热器，包括多个碳材料加热管；所述多个碳材料加热管被构造成以红外辐射方式加热接收于所述腔室的气溶胶形成基质。本申请通过多个碳材料加热管以红外辐射方式加热接收于腔室的气溶胶形成基质，由于红外线穿透性强，可使得烟支内外的温度分布较均匀，加热速度更快，香气释放更充分，提升用户的抽吸体验。

Description

气溶胶生成装置以及红外加热器
技术领域
本申请涉及烟具技术领域，尤其涉及一种气溶胶生成装置以及红外加热器。
背景技术
诸如香烟和雪茄的吸烟物品在使用期间燃烧烟草以产生烟雾。已经尝试通过产生在不燃烧的情况下释放化合物的产品来为这些燃烧烟草的物品提供替代物。此类产品的示例是所谓的加热不燃烧产品，其通过加热烟草而不是燃烧烟草来释放化合物。
现有的加热不燃烧的烟具，主要是采用电阻式发热体，电阻式发热体产生的热量通过传导方式对烟支进行加热。该烟具存在的问题是，与电阻式发热体直接接触的烟丝温度高，容易烤糊；而远离电阻式发热体的烟丝温度较低，烘烤不充分；导致烟支的香气释放不充分，吸食口感较差。
实用新型内容
本申请提供一种气溶胶生成装置以及红外加热器，旨在解决现有烟具存在的在加热烟支时烟支内外具有较大的温度梯度，导致烟支的香气释放不充分，吸食口感较差的问题。
本申请一方面提供了一种气溶胶生成装置，用于加热气溶胶形成基质以生成供吸食的气溶胶；包括：
腔室，用于接收气溶胶形成基质；
至少一个红外加热器，包括多个碳材料加热管；所述多个碳材料加热管被构造成以红外辐射方式加热接收于所述腔室的气溶胶形成基质。
本申请另一方面提供了一种用于气溶胶生成装置的红外加热器，所述红外加热器包括多个碳材料加热管；所述多个碳材料加热管被构造成至少以红外辐射方式加热气溶胶形成基质。
本申请提供的气溶胶生成装置以及红外加热器，通过多个碳材料加热管以红外辐射方式加热接收于腔室的气溶胶形成基质，由于红外线穿透性强，可使得烟支内外的温度分布较均匀，加热速度更快，香气释放更充分，提升用户的抽吸体验。
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定。
图1是本申请实施方式提供的气溶胶生成装置示意图；
图2是本申请实施方式提供的插入烟支后的气溶胶生成装置示意图；
图3是本申请实施方式提供的一种红外加热器示意图；
图4是本申请实施方式提供的一种红外加热器的分解示意图；
图5是本申请实施方式提供的一种红外加热器中的碳材料加热丝和中空管的示意图；
图6是本申请实施方式提供的一种红外加热器中的中空管的示意图；
图7是本申请实施方式提供的一种红外加热器中的电极连接件示意图；
图8是本申请实施方式提供的一种红外加热器中的另一电极连接件示意图；
图9是本申请实施方式提供的另一红外加热器示意图；
图10是本申请实施方式提供的另一红外加热器的分解示意图；
图11是本申请实施方式提供的半圆形状的中空管示意图；
图12是本申请实施方式提供的C形状的中空管示意图；
图13是本申请实施方式提供的U形状的中空管示意图。
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。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”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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。本说明书中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方式的目的，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。
图1-图2是本申请实施方式提供的一种气溶胶生成装置10，包括：
腔室11，用于接收气溶胶形成基质20，例如烟支。
气溶胶形成基质是一种能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。这种挥发性化合物可通过加热该气溶胶形成基质而被释放出来。气溶胶形成基质可以是固体或液体或包括固体和液体组分。气溶胶形成基质可吸附、涂覆、浸渍或以其它方式装载到载体或支承件上。气溶胶形成基质可便利地是气溶胶生成制品的一部分。
气溶胶形成基质可以包括尼古丁。气溶胶形成基质可以包括烟草，例如可以包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，当加热时所述挥发性烟草香味化合物从气溶胶形成基质释放。优选的气溶胶形成基质可以包括均质烟草材料。气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂，气溶胶形成剂可为任何合适的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物或化合物的混合物有利于致密和稳定气溶胶的形成，并且对在气溶胶生成系统的操作温度下的热降解基本具有抗性。合适的气溶胶形成剂是本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。优选的气溶胶形成剂是多羟基醇或其混合物，例如三甘醇、1,3-丁二醇和最优选的丙三醇。
红外加热器12，包括多个碳材料加热管；所述多个碳材料加热管被构造成至少以红外辐射方式加热接收于腔室11的气溶胶形成基质。
电芯13提供用于操作气溶胶生成装置10的电力。例如，电芯13 可以提供电力以对红外加热器12进行加热。此外，电芯13可以提供操作气溶胶生成装置10中所提供的其他元件所需的电力。
电芯13可以是可反复充电电池或一次性电池。电芯13可以是但不限于磷酸铁锂(LiFePO4)电池。例如，电芯13可以是钴酸锂(LiCoO2) 电池或钛酸锂电池。
电路14可以控制气溶胶生成装置10的整体操作。电路14不仅控制电芯13和红外加热器12的操作，而且还控制气溶胶生成装置10中其它元件的操作。例如：电路14获取温度传感器123感测到的红外加热器12的温度信息，根据该信息控制电芯13提供给红外加热器12的电力。
图3-图8是本申请实施方式提供的一种红外加热器12。红外加热器 12包括多个中空管121、电极连接件122、电极连接件123以及多根碳材料加热丝124。
如图6所示，中空管121具有相对的第一端A和第二端B，中空管 121沿第一端A和第二端B之间的纵向延伸并且内部中空形成有收容碳材料加热丝124的通孔。中空管121可以由石英、玻璃、陶瓷或云母等耐高温且透明的材料制成，也可以由其它具有较高的红外线透过率的材料制成，例如：红外线透过率在95％以上的耐高温材料，具体地在此不作限定。中空管121的外径介于0.3mm～3mm，优选的为0.5mm～2mm。
如图3-图4所示，在本示例中，中空管121为一字型；多个中空管 121沿腔室11的周向方向布置。如图5所示，每一个中空管121均通过通孔收容至少一根碳材料加热丝124以形成一个碳材料加热管。这样，由多个中空管121以及多根碳材料加热丝124形成的多个碳材料加热管在沿腔室11的周向方向布置之后，可向腔室11辐射红外线以加热接收于腔室11的气溶胶形成基质。
碳材料可选用以碳为部分或全部组成元素的衍生物和化合物，包括但不限于碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或几种。在本示例中，碳材料加热丝124可由单束或者若干束碳纤维丝加捻形成。
在本示例中，由多个中空管121以及多根碳材料加热丝124形成的多个碳材料加热管被构造成非独立地启动。具体地，多根碳材料加热丝 124的一端通过电极连接件122藕接电源(例如正极)，另一端通过电极连接件123藕接电源(例如负极)。电极连接件122和电极连接件123 均可采用低电阻率的金属或合金，比如银、金、钯、铂、铜、镍、钼、钨、铌或上述金属合金材料制备。
如图7所示，电极连接件122包括通孔1221、固定部1222以及延伸部1223。通孔1221与腔室11保持连通。固定部1222自电极连接件 122的端面朝向另一端面凹陷形成，多个中空管121的一端可固定在固定部1222中，碳材料加热丝124的一端自中空管121的一端延伸出来并与固定部1222接触以形成电性连接。延伸部1223自电极连接件122 的另一端面朝向远离电极连接件122的方向延伸，延伸部1223用于藕接电芯13。如图8所示，与电极连接件122不同的是，电极连接件123 仅包括固定部1231以及延伸部1232，多个中空管121的另一端可固定在固定部1231中，碳材料加热丝124的另一端自中空管121的另一端延伸出来并与固定部1222接触以形成电性连接。延伸部1232可参考延伸部1223的描述，在此不作赘述。
与上述示例不同的是，在其他示例中，每一个中空管121在通过通孔收容至少一根碳材料加热丝124之后，碳材料加热丝124的两端可分别通过一个电连接件保持电性连接，即N个中空管121配置2N个电连接件。这样形成的多个碳材料加热管在与电芯13藕接时，既可被构造成非独立地启动，也可被构造成独立地启动。进一步地，每一个中空管 121的两端可分别通过一密封件进行密封，电连接件通过该密封件与碳材料加热丝124电性连接，每一个中空管121内填充惰性气体和/或抽真空，以避免碳材料加热丝124氧化。
请再参考图1所示，红外加热器12还包括一保持件15，保持件15 用于保持多个碳材料加热管。保持件15可以是但不限于中空管状结构件，该中空管状结构件设置在多个碳材料加热管的外围。进一步地，中空管状结构件的内表面(面向多个碳材料加热管的表面)还可以形成一层红外反射层，红外反射层可将多个碳材料加热管辐射出的红外线反射到腔室，以提升红外加热效率。红外发射层可为金、银、镍、铝、金合金、银合金、镍合金、铝合金、金的氧化物、银的氧化物、镍的氧化物和铝的氧化物、氧化钛、氧化锌、二氧化铈中一种或多种制作而成。
图9-图10是本申请实施方式提供的另一种红外加热器12。与图3- 图8不同的是：红外加热器12包括多个中空管121、一根碳材料加热丝 124、电极连接件122、电极连接件123、固定座125以及固定座126；
每一个中空管121内均收容部分碳材料加热丝124，以形成多个碳材料加热管中的一个碳材料加热管；
固定座125与图3-图8中的电极连接件122结构类似，不同的是固定座125采用耐高温绝缘材料制成。固定座126与图3-图8中的电极连接件123结构类似，不同的是固定座126也是采用耐高温绝缘材料制成，且没有延伸部1232，设有电极连接件122和电极连接件123的过孔。
电极连接件122与碳材料加热丝124的一端电性连接，电极连接件 123与碳材料加热丝124的另一端电性连接。具体地，电极连接件122 与碳材料加热丝124的一端可以紧密缠绕在一起然后扎紧，例如：用钼丝扎紧；电极连接件123与碳材料加热丝124的另一端与此类似。
图11-图13分别是本申请实施方式提供的半圆形状的中空管121、 C形状的中空管121、U形状的中空管121示意图。采用该结构的中空管121，多个中空管121以及碳材料加热丝124形成的多个碳材料加热管可沿腔室11的轴向方向布置，以向腔室11辐射红外线进而加热接收于腔室11的气溶胶形成基质。
需要说明的是，上述实施例仅以一个红外加热器12为例进行说明。在其他示例中，气溶胶生成装置10可包括第一红外加热器和第二红外加热器，所述第一红外加热器和第二红外加热器被构造成独立地启动以实现分段加热。
其中，所述第一红外加热器和第二红外加热器的结构可参考前述内容，在此不作赘述。所述第一红外加热器和第二红外加热器可以沿腔室11的轴向方向布置，以对气溶胶形成基质的轴向方向的不同部分进行加热，进而实现分段加热；也可以沿腔室11的周向方向布置，以对气溶胶形成基质的周向方向的不同部分进行加热，进而实现分段加热。
还需要说明的是，在其他示例中，所述多个碳材料加热管被构造成可插入到接收于所述腔室的气溶胶形成基质中，也是可行的。
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，但是，本申请可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本申请内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本申请说明书记载的范围；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 (10)

1.一种气溶胶生成装置，用于加热气溶胶形成基质以生成供吸食的气溶胶；其特征在于，包括：
腔室，用于接收气溶胶形成基质；
至少一个红外加热器，包括多个碳材料加热管；所述多个碳材料加热管被构造成以红外辐射方式加热接收于所述腔室的气溶胶形成基质。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述多个碳材料加热管被构造成独立地启动。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述多个碳材料加热管被构造成非独立地启动。
4.根据权利要求3所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述红外加热器包括多个中空管、一根碳材料加热丝、第一电极连接件和第二电极连接件；
每一个中空管内均收容部分所述一根碳材料加热丝，以形成所述多个碳材料加热管中的一个碳材料加热管；
所述第一电极连接件与所述一根碳材料加热丝的一端电性连接，所述第二电极连接件与所述一根碳材料加热丝的另一端电性连接。
5.根据权利要求3所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述红外加热器包括多个中空管、多根碳材料加热丝、第三电极连接件和第四电极连接件；
每一个中空管内均收容至少一根碳材料加热丝，以形成所述多个碳材料加热管中的一个碳材料加热管；
所述第三电极连接件与所述多根碳材料加热丝的一端电性连接，所述第四电极连接件与所述多根碳材料加热丝的另一端电性连接。
6.根据权利要求2或3所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述多个碳材料加热管中的任意一个碳材料加热管均包括中空管、至少一根碳材料加热丝、第五电极连接件和第六电极连接件；
所述至少一根碳材料加热丝收容在所述中空管内，所述第五电极连接件与所述至少一根碳材料加热丝的一端电性连接，所述第六电极连接件与所述至少一根碳材料加热丝的另一端电性连接。
7.根据权利要求1-3任一所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述碳材料加热管为一字型；所述多个碳材料加热管沿所述腔室的周向方向布置，以向所述腔室辐射红外线加热所述气溶胶形成基质。
8.根据权利要求1-3任一所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述碳材料加热管为半圆型、U形、C形中的至少一种；所述多个碳材料加热管沿所述腔室的轴向方向布置，以向所述腔室辐射红外线加热所述气溶胶形成基质。
9.根据权利要求1-3任一所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述红外加热器包括保持件，所述保持件用于保持所述多个碳材料加热管。
10.一种用于气溶胶生成装置的红外加热器，其特征在于，所述红外加热器包括多个碳材料加热管；所述多个碳材料加热管被构造成至少以红外辐射方式加热气溶胶形成基质。
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