CN215347059U - 气溶胶生成装置以及红外加热器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种气溶胶生成装置以及红外加热器，红外加热器包括：基体，具有封闭端和开口端，且内部形成有与开口端连通的腔室；封闭端配置为可插入到接收于腔室的气溶胶形成基质中；碳材料发热体，被收容在腔室内，且自第一端纵向延伸至第二端；第一端靠近封闭端设置；间隔设置在碳材料发热体上的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极均至少部分被收容在腔室内；第一电极和第二电极用于接受电力。本申请通过碳材料发热体辐射红外线加热气溶胶形成基质；由于红外辐射具有一定的穿透性，对烟支的加热效果好，烟支中的成分能够得到充分地释放，提升了用户的抽吸体验。

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。

现有的一种气溶胶生成装置利用陶瓷发热体对烟支进行加热。具体地，在陶瓷管内设置发热丝，发热丝通电后产生热量传导到陶瓷管上，陶瓷管进而对烟支进行加热。该气溶胶生成装置存在的问题是，陶瓷发热体加热效果差，烟支中的成分释放不充分，用户抽吸体验差。

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，旨在解决现有气溶胶生成装置中陶瓷发热体加热效果差的问题。

本申请一方面提供一种气溶胶生成装置，包括腔室、红外加热器以及用于提供电力的电芯；

所述红外加热器包括：

细长的基体，具有封闭端和开口端，且内部形成有与所述开口端连通的腔室；所述封闭端配置为可插入到接收于所述腔室的气溶胶形成基质中；

碳材料发热体，被收容在所述腔室内，且自第一端纵向延伸至第二端；所述第一端靠近所述封闭端设置；

间隔设置在所述碳材料发热体上的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均至少部分被收容在所述腔室内；

其中，所述第一电极和所述第二电极用于接受电力，以使得所述碳材料发热体产生红外线并透过所述基体辐射加热所述气溶胶形成基质。

本申请另一方面提供一种用于气溶胶生成装置的红外加热器，包括：

细长的基体，具有封闭端和开口端，且内部形成有与所述开口端连通的腔室；

碳材料发热体，被收容在所述腔室内，且自第一端纵向延伸至第二端；所述第一端靠近所述封闭端设置；

间隔设置在所述碳材料发热体上的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均至少部分被收容在所述腔室内；

其中，所述第一电极和所述第二电极用于接受电力，以使得所述碳材料发热体产生红外线并透过所述基体辐射。

本申请提供的气溶胶生成装置以及红外加热器，通过碳材料发热体辐射红外线加热气溶胶形成基质；由于红外辐射具有一定的穿透性，对烟支的加热效果好，烟支中的成分能够得到充分地释放，提升了用户的抽吸体验。

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红外加热器示意图；

图4是本申请实施方式提供的红外加热器的分解示意图；

图5是本申请实施方式提供的红外加热器的剖面示意图；

图6是本申请实施方式提供的红外加热器中的基体示意图；

图7是本申请实施方式提供的红外加热器中的碳材料发热体示意图；

图8是本申请实施方式提供的红外加热器中的第一电极的本体示意图。

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，例如烟支20。

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。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，被构造成可插入到接收于腔室11的气溶胶形成基质中，以红外辐射加热接气溶胶形成基质。

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5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包括细长的基体121、碳材料发热体122、第一电极123以及第二电极124。

请结合图6进行理解，基体121具有封闭端121a和开口端121b，且内部形成有与开口端121b连通的腔室121c；基体121自封闭端121a纵向延伸至开口端121b，大致呈柱状，优选为圆柱状。封闭端121a凸出呈锥形，便于可插入到气溶胶形成基质中。

基体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。

请结合图7进行理解，碳材料发热体122具有第一端122a和相对的第二端122b，碳材料发热体122自第一端122a纵向延伸至第二端122b，大致呈棒状或者柱状，优选为圆柱状。碳材料发热体122被收容在腔室121c内；具体地，可将第一端122a对准开口端121b并插入到腔室121c中。在其他示例中，基体121也可呈刀片状，碳材料发热体122与之对应的也呈刀片状。

碳材料发热体122由碳材料、粘结材料以及助剂经过压制成型和高温烧结之后形成。碳材料可以选用以碳为部分或全部组成元素的衍生物和化合物，包括但不限于石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、炭黑、活性炭中的至少一种。所述粘结材料可以选用黏土、环氧树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂中的至少一种。所述助剂可以选用分散剂、消泡剂、固化剂、增稠剂、pH调节剂中的至少一种。

以下以石墨和黏土材料为例，对碳材料发热体122的实现过程进行说明：

步骤11、将石墨和黏土按一定比例混合均匀；

步骤12、将石墨和黏土的混合物在液压机模具内压制成型，得到圆柱形的压制成型体；

步骤13、将圆柱形的压制成型体置于700～1000℃高温炉内高温烧结，得到碳材料发热体122。

得到的碳材料发热体122具有导电性，且在导电之后能够产生红外线并透过基体121向腔室11辐射，进而加热接收于腔室11的气溶胶形成基质。

第一电极123和第二电极124用于耦合电芯13，以将电芯13的电力提供给碳材料发热体122。第一电极123和第二电极124的材质可以是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。

请结合图8进行理解，在本示例中，第一电极123包括本体1231和电极引线1232，本体1231上设置有固定孔1231a和螺纹柱1231b；第二电极124包括本体1241和电极引线1242，本体1241上设置有固定孔、纵向延伸的通孔1241a和螺纹柱。

碳材料发热体122的第一端122a设置有第一电极孔122d，碳材料发热体122的第二端122b设置有第二电极孔，第一电极孔122d和第二电极孔均为内螺纹孔；自碳材料发热体122的部分侧面沿着径向方向凹陷的槽122c，槽122c自第一端122a纵向延伸至第二端122b。

本体1231设置在第一端122a，具体地，螺纹柱1231b与第一电极孔122d通过螺纹连接实现固定。本体1241设置在第二端122b，其固定实现方式与本体1231类似。电极引线1232的一端固定在固定孔1231a中，另一端依次穿过槽122c、通孔1241a后，从开口端121b延伸至基体121外。电极引线1242的一端固定在本体1241的固定孔中，另一端从开口端121b延伸至基体121外。

进一步地，红外加热器12还包括套接在电极引线1232外围的绝缘件(附图未示出)，以与碳材料发热体122、第二电极124之间形成绝缘。

进一步地，红外加热器12还包括温度传感器，该温度传感器设置在槽122c与基体121内壁之间的间隙中。电路14可根据温度传感器感测到的红外加热器12的温度信息，控制电芯13提供给红外加热器12的电力。可以很容易想象得到的，与温度传感器的引线也可依次穿过槽122c、通孔1241a后，从开口端121b延伸至基体121外。

这样，碳材料发热体122发热并辐射出红外线，进而透过基体121加热接收于腔室11的气溶胶形成基质。

需要说明的是，本体1231、电极引线1232以及螺纹柱1231b一体形成，或者本体1241、电极引线1242以及螺纹柱一体形成，也是可行的。本体1231与碳材料发热体122、或者本体1241与碳材料发热体122的固定方式并不限于螺纹连接，

请参考图5进行理解，在另一示例中，本体1231和本体1241均设置在第一端122a，电极引线1232和电极引线1242从开口端121b延伸至基体121外(具体地的连接方式可参考图5以及前述内容)。这样，在导电之后，碳材料发热体122的第一端122a先进行发热并辐射出红外线，然后沿着纵向方向从第一端122a向第二端122b进行热传递并辐射出红外线。碳材料发热体122的这种热传递方式，接近真实烟草燃烧状态，能够使得烟支中的成分得到充分地释放，进一步地提升了用户的抽吸体验，另一方面可提升加热效率。

进一步地，红外加热器12还包括用于对开口端121b进行密封的密封件。通过对开口端121b进行密封，一方面可防止热量流失，另一方面可防止碳材料发热体122氧化。密封件可以为密封部件或者密封材料，例如：氧化镁、氧化硅、氧化铝等材料。

进一步地，红外加热器12还包括用于保持基体121的基座，可以理解的，电极引线1232和电极引线1242均从基座延伸出来。基座可以选取低热导率耐高温的材料，例如：氧化锆陶瓷，能耐300℃以上温度。作为可选择的实施方案，基座可以是与基体121为一体成型结构，例如基座包括自基体121的开口端径向延伸形成的法兰结构，该法兰结构为红外加热器12安装在加热设备中提供了安装条件。

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 (13)

1.一种气溶胶生成装置，包括腔室、红外加热器以及用于提供电力的电芯；

其特征在于，所述红外加热器包括：

细长的基体，具有封闭端和开口端，且内部形成有与所述开口端连通的腔室；所述封闭端配置为可插入到接收于所述腔室的气溶胶形成基质中；

碳材料发热体，被收容在所述腔室内，且自第一端纵向延伸至第二端；所述第一端靠近所述封闭端设置；

间隔设置在所述碳材料发热体上的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均至少部分被收容在所述腔室内；

其中，所述第一电极和所述第二电极用于接受电力，以使得所述碳材料发热体产生红外线并透过所述基体辐射加热所述气溶胶形成基质。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均包括本体和电极引线；

所述本体设置在所述碳材料发热体上且被收容在所述腔室内；

所述电极引线的一端与所述本体连接，另一端从所述开口端延伸至所述基体外。

3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述第一电极的本体设置在所述第一端，所述第二电极的本体设置在所述第二端。

4.根据权利要求3所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述碳材料发热体具有自所述碳材料发热体的部分侧面沿着径向方向凹陷的槽，所述槽自所述第一端纵向延伸至所述第二端；

所述第一电极的电极引线收容在所述槽内并且部分从所述开口端延伸至所述基体外。

5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述第二电极的本体具有纵向延伸的通孔，所述第一电极的电极引线穿过所述通孔后从所述开口端延伸至所述基体外。

6.根据权利要求4或5所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述红外加热器还包括绝缘件，所述绝缘件套接在所述第一电极的电极引线外围。

7.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述红外加热器还包括温度传感器，所述温度传感器至少部分设置在所述槽中。

8.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述第一电极的本体和所述第二电极的本体均设置在所述第一端，所述碳材料发热体在接收电力之后自所述第一端向所述第二端进行热传递。

9.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述碳材料发热体上具有间隔设置的第一电极孔和第二电极孔，所述第一电极的本体固定在所述第一电极孔上，所述第二电极的本体固定在所述第二电极孔上。

10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述第一电极的本体与所述第一电极孔为螺纹连接，所述第二电极的本体与所述第二电极孔为螺纹连接。

11.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述红外加热器还包括用于对所述开口端进行密封的密封件。

12.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述碳材料包括石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、炭黑和活性炭中的至少一种。

13.一种用于气溶胶生成装置的红外加热器，其特征在于，包括：

细长的基体，具有封闭端和开口端，且内部形成有与所述开口端连通的腔室；

碳材料发热体，被收容在所述腔室内，且自第一端纵向延伸至第二端；所述第一端靠近所述封闭端设置；

间隔设置在所述碳材料发热体上的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均至少部分被收容在所述腔室内；

其中，所述第一电极和所述第二电极用于接受电力，以使得所述碳材料发热体产生红外线并透过所述基体辐射。

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