CN215684868U - 气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 - Google Patents

Abstract

本申请的提出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；磁场发生器，配置为产生变化的磁场；加热器，被配置为加热气溶胶生成制品；加热器包括：感受主体，至少部分于腔室内延伸、并具有位于腔室的自由前端，被配置为被变化的磁场穿透而发热；感受主体包括沿长度方向依次布置的第一部分和第二部分；第一部分靠近所述自由前端；外壳，围绕第二部分并裸露第一部分。以上气雾生成装置，可同时由感受主体裸露于外壳外的第一部分直接加热气溶胶生成制品，以及由外壳接收感受主体的第二部分的热量再转而对气溶胶生成制品内加热。

Description

气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器

技术领域

本申请实施例涉及电磁感应式加热不燃烧烟具领域，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。在已知的装置中，加热部件被固定装配于装置内，不便于清洁和更换。

实用新型内容

本申请的一个实施例提供一种气雾生成装置，用于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；

磁场发生器，配置为产生变化的磁场；

加热器，具有位于所述腔室的自由前端，用于通过插入气溶胶生成制品内进行加热；所述加热器包括：

感受主体，至少部分于所述腔室内延伸，并被配置为被变化的磁场穿透而发热；所述感受主体包括沿长度方向依次布置的第一部分和第二部分；所述第一部分靠近所述自由前端；

外壳，围绕所述第二部分并裸露所述第一部分。

在更加优选的实施中，所述外壳是透明的，所述第二部分通过所述外壳是可视的。

在更加优选的实施中，所述感受主体还包括背离所述第一部分的第三部分；所述第三部分位于所述外壳外。

在更加优选的实施中，所述加热器还包括：

基座，可拆卸地连接于所述第三部分，以对所述感受主体提供支撑。

在更加优选的实施中，所述基座具有中孔，所述第三部分至少部分位于所述中孔内。

在更加优选的实施中，所述第三部分表面具有外螺纹；

所述基座的中孔内壁上设置有内螺纹，并通过该内螺纹与所述外螺纹配合形成与所述感受主体的可拆卸连接。

在更加优选的实施中，所述第一部分在靠近第二部分的端部处具有大于所述第二部分的外径，以形成用于与所述外壳抵靠的台阶。

在更加优选的实施中，所述第一部分在靠近第二部分的端部处的外径基本等于所述外壳的外径，进而使所述第一部分与外壳的表面基本是平整接合的。

在更加优选的实施中，所述第一部分被构造成沿背离所述第二部分方向的横截面积逐渐减小。

在更加优选的实施中，所述加热器还包括：

第一电偶丝和第二电偶丝，至少部分位于所述外壳内并连接于所述感受主体的第二部分；所述第一电偶丝和第二电偶丝具有不同的材质以形成用于感测所述加热器温度的热电偶。

在更加优选的实施中，所述外壳包括陶瓷或石英。

本申请的又一个实施例还提出一种气雾生成装置，用于加热气溶胶生成制品生成气溶胶；包括：

具有敞口的腔室，在使用中气溶胶生成制品通过所述敞口可移除地接收于所述腔室；

磁场发生器，配置为产生变化的磁场；

加热器，被配置为加热气溶胶生成制品；所述加热器包括：

外壳，具有沿轴向延伸的中空；

感受主体，被配置为被变化的磁场穿透而发热；所述感受主体包括沿长度方向靠近所述敞口的第二部分、以及背离所述敞口的第三部分；其中，所述第二部分位于所述外壳的中空内，所述第三部分位于所述外壳的中空外；

基座，可拆卸地连接于所述第三部分，以对所述感受主体和所述外壳提供支撑。

本申请的又一个实施例还提出一种用于气雾生成装置的加热器，包括：

感受主体，被配置为被变化的磁场穿透而发热，并具有沿长度方向相对的自由前端和末端；所述感受主体包括沿长度方向依次布置的第一部分和第二部分；所述第一部分靠近所述自由前端；

外壳，围绕所述第二部分并裸露所述第一部分。

以上气雾生成装置，可同时由感受主体裸露于外壳外的第一部分直接加热气溶胶生成制品，以及由外壳接收感受主体的第二部分的热量再转而对气溶胶生成制品内加热。

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是本申请一实施例提供的气雾生成装置的结构示意图；

图2是图1中加热器一个视角的结构示意图；

图3是图1中加热器一个视角的分解示意图；

图4是图1中加热器一个视角的剖面示意图；

图5是图3中感受体与外壳装配后的结构示意图。

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，其上端具有敞口，气溶胶生成制品A通过敞口可移除地接收在腔室内；

磁场发生器，例如电感线圈L，用于在交变电流下产生变化磁场；

加热器30，至少一部分在腔室内延伸，并被配置为与电感线圈L感应耦合，在被变化磁场穿透下发热，进而对气溶胶生成制品A例如烟支进行加热，使气溶胶生成制品A的至少一种成分挥发，形成供抽吸的气溶胶；

电芯10，为可充电的直流电芯，可以输出直流电流；

电路20，通过适当的电连接到可充电的电芯10，用于从将电芯10输出的直流电流，转变成具有适合频率的交变电流再供应到电感线圈L。

根据产品使用中的设置，电感线圈L可以包括绕成螺旋状的圆柱形电感器线圈，如图1中所示。绕成螺旋状的圆柱形电感线圈L可以具有范围在大约5mm到大约10mm内的半径r，并特别地半径r可以大约为7mm。绕成螺旋状的圆柱形电感线圈L的长度可以在大约8mm到大约14mm的范围内，电感线圈L的匝数大约8匝到15匝的范围内。相应地，内体积可能在大约0.15cm³至大约1.10cm³的范围内。

在更加优选的实施中，电路20供应到电感线圈L的交变电流的频率介于80KHz～400KHz；更具体地，所述频率可以在大约200KHz到300KHz的范围。

在一个优选的实施例中，电芯10提供的直流供电电压在约2.5V至约9.0V的范围内，电芯10可提供的直流电流的安培数在约2.5A至约20A的范围内。

在一个优选的实施例中，加热器30大体呈销钉或者刀片状的形状，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毫米的长度，大约4毫米的宽度和大约0.5毫米的厚度。作为替代性实施例，加热器30可以具有大约12毫米的长度，大约5毫米的宽度和大约0.5毫米的厚度。在其他的变化实施例中，加热器30还可以被构造成围绕腔室的圆筒状的形状；在使用时其内部空间用于接收气溶胶生成制品A，并通过对气溶胶生成制品A的外周加热的方式，生成供吸食的气溶胶。

在图1所示的实施例中，气雾生成装置还包括用于布置电感线圈L和/或加热器30的支架40，该支架40的材质可以包括耐高温非金属材料比如PEEK或者陶瓷等。在实施中，电感线圈L采用缠绕在支架40的外壁上进而固定。同时，根据图1所示，该支架40的中空的管状形状，其管状中空的部分空间形成上述用于接收气溶胶生成制品A的腔室。

在一个优选的实施方式中，加热器30的细节构造上参见图2至图4所示，大概是被构造成细长的销钉或针状或棒状或柱状；包括沿长度方向相对的前端310和末端320；根据图1所示，前端310是延伸至腔室内的自由端，并且构造成尖端的形状，便于插入至气溶胶生成制品A内。

进一步参见图2至图5所示，加热器30还包括：

外壳32，基本是具有中空321的管状的形状；该中空321在外壳32的上端和下端均构成敞口，以形成用于进入至中空321的端口。在优选的实施中，该外壳32采用非金属和非导磁材料准备，例如陶瓷、或石英、玻璃等材料。

感受主体31，形状大致为柱状，至少部分布置于外壳32的中空311内；该感受主体31采用感受性的材质制备，能被变化的磁场穿透而发热。感受性的材质包括有镍合金、铁合金、镍铁合金、铁钴合金、铁硅合金、铁铝合金、铁铌合金等；在优选的实施中感受性的材质例如等级430的不锈钢(SS430)，还可以包括等级420的不锈钢(SS420)的材质、以及包括含有铁镍的合金材料(比如坡莫合金)的材质。

进一步根据图3至图5所示，感受主体31是贯穿外壳32的中空321的；具体在实施中，感受主体31包括：

第一部分311，在装配后该第一部分311裸露于外壳32的上端，并由该第一部分311界定形成加热器30的前端310；

第二部分312，贯穿外壳32的中空321；在装配后该第二部分312基本是完全被容纳于外壳32的中空321内，并被外壳32遮盖的；

第三部分313，在装配后该第三部分313裸露于外壳32的下端。

进一步根据图3所示，感受主体31的第二部分312是横截面积基本恒定的细长的杆状形状，并且第二部分312的横截面积具有小于第一部分311的最大横截面积。进而在第二部分312与第一部分311之间界定有台阶316，在装配中外壳32的上端抵靠在该台阶316上。

同样地，外壳32的外径基本是与第一部分311的最大横截面积相等，则在装配后外壳32与第一部分311之间的外表面呈图2和图4中所示的平整接合。

进一步根据图3所示，加热器30还包括：

基座33，该基座33位于加热器30的末端320，大体呈具有中孔332的环形形状；该基座33在末端320处形成有沿径向向外延伸的延伸部331；进而在装配中气雾生成装置可通过夹持该延伸部331进而对加热器30提供保持。

进一步根据图3和图4所示，感受主体31的第三部分313上设置有外螺纹314；基座33的中孔332内壁上具有内螺纹333；在使用中通过内螺纹333和外螺纹314配合进而使基座33与感受主体31实现可拆卸连接。

在图2和图4所示的实施中，在装配后基座33的上端与外壳32的下端是抵靠，并且平整接合的。进而在装配后，外壳32通过上端与感受主体31的台阶316抵靠、下端与基座33抵靠进而被稳定保持在感受主体31与基座33之间。

则根据以上，加热器30在使用中，感受主体31的一部分热量是由裸露的第一部分311传递至相接触部分的气溶胶生成制品A以进行加热；另一部分的热量由感受主体31的第二部分312传递至外壳32，外壳32再转而加热相接触部分的气溶胶生成制品A。

进一步根据图2至图4所示，加热器30还包括有：

第一电偶丝341和第二电偶丝342，通过焊接例如激光焊、电阻焊或氩弧焊等等方式连接于感受主体31上；更加具体地是连接于感受主体31的第二部分312上。第一电偶丝341和第二电偶丝342它们通过采用不同的电偶材质制备，进而在第一电偶丝341和第二电偶丝342之间形成可用于测量感受主体31的温度的热电偶。

在可选的实施中，第一电偶丝341和第二电偶丝342分别作为热电偶的正极和负极，则材质上正极可以采用镍铬合金丝负极采用镍硅合金丝形成K型热电偶。

进一步根据图3和图4中所示，第一电偶丝341和第二电偶丝342从外壳32内穿过基座33的中孔332，直至延伸至加热器30的末端320外；进而便于与电路20连接。

在图3和图4所示的优选实施中，感受主体31上还设置有由第二部分312上延伸至末端320的凹槽317；该凹槽317用于容纳和保持连接于感受主体31上的第一电偶丝341和第二电偶丝342。

同时从图3中可以看出，该凹槽317的数量有两个，分别对应用于容纳第一电偶丝341和第二电偶丝342。该凹槽317至少部分也是位于感受主体31的第三部分313上的。在装配后，第一电偶丝341和第二电偶丝342由凹槽317内延伸至末端320外。

进一步参加图4所示，在一些优选的实施中：

外壳32沿加热器30的轴向延伸长度d1为12～18mm，图中优选为14mm，外壳32具有的外径尺寸为2.0～2.8mm，图中优选为2.3mm；外壳32的中空321的内径为1.0～2.0mm，图中优选为1.6mm；则外壳32的壁厚约为0.3～0.6mm，图中优选为0.3mm；

感受主体31的呈锥形的第一部分311沿加热器30的轴向延伸长度d2为2.6mm；锥形的第一部分311靠近第二部分32处的最大外径与外壳32的外径相同为2.0～2.8mm，图中优选为2.3mm；

相应地，感受主体31的呈杆状的第二部分312沿加热器30的轴向延伸长度与外壳32的长度d1相同为12～18mm，图中优选为14mm；

第一电偶丝341和第二电偶丝342与感受主体31连接位置，即凹槽317靠近前端310的端部位置，沿加热器30的轴向与前端310的距离d3为6.5～9.5mm，图中优选为6.8mm；

基座33沿加热器30的轴向长度d4为4.0～6.0mm，图中优选为4.2mm；

感受主体31沿加热器30的轴向长度d5为15～20mm，图中优选为18.6mm。

同时，在优选的实施中，第一电偶丝341和第二电偶丝342具有大约0.1～0.3mm的外径尺寸，图中优选为0.2mm；则感受主体31上的凹槽317则相应地具有大约0.3～0.6mm的宽度、以及大约0.3～0.6mm的深度，图中优选凹槽317的宽度和深度均为0.3mm。

则根据以上，第一电偶丝341和第二电偶丝342与感受主体31连接位置与前端310的距离介于感受主体31长度尺寸的1/3～1/2之间，这一区段的位置是感受主体31发热中温场较为集中的区域，对于在该区域连接第一电偶丝341和第二电偶丝342进行测温是较为有利的。

进一步在优选的实施中，基座33延伸出的延伸部331是非中心对称的形状，进而对于基座33在装配中的防呆是有利的；在图3所示的优选实施例中，延伸部331通过其上切削等方式具有平直部分进而呈中心对称的形状。

在优选的实施中，外壳32的材质具有大于等于或基本非常接近感受主体31的热膨胀系数，至少不能显著小于感受主体31的热膨胀系数。例如，感受主体31采用镍铁合金的膨胀系数为8.9×10^-6/k，外壳32采用氧化锆陶瓷的膨胀系数为10.5×10^-6/k；当加热器30由冷态(常温)升温至热态(300度左右的加热状态)的过程中，外壳32具有合适的抗热冲击性能，避免受感受主体31的挤压产生破裂。

在一个优选的实施中，外壳32采用陶瓷材料制备，例如氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷等；这些无机陶瓷材料相比由感受性材质具有更优的耐腐蚀性，在加热器30使用温度下与气溶胶生成制品A中的烟丝和气溶胶接触，不会被腐蚀，不存在金属离子释放被吸入的风险。同时，无机陶瓷材料在加热器30的发热温度(约300度)下的红外辐射率通常能达到90％以上；因而具有无机陶瓷的外壳32的加热器，除了传导加热气溶胶生成制品A外，还能通过红外热辐射加热。相比传统的由单一的软磁合金的感受性材料制成的加热器，在更低的加热温度下，就能达到较好的抽吸效果，气溶胶生成制品A在加热中产生的香味更纯正。

在又一个可选的实施中，外壳32采用石英材料制备；一方面石英材质制备的外壳32界定加热器30绝大部分的裸露表面，进而在使用中通过石英材质的低表面自由能，对于减少气溶胶生成制品A上的有机物的沉积和粘附是有利的；另一方面，石英的外壳32自身吸收中长波段红外升温后能以较高的热辐射效率向气溶胶生成制品A辐射能量、并能透过短波红外，进而在传递之外能通过红外辐射的方式加热气溶胶生成制品A。

在优选的实施中，感受主体31的第二部分312通过该石英材质的外壳32是可视的。进而对于在焊接电偶丝以及生产装配中，可以通过透明的外壳32查看内部感受主体31的制备和装配情况，进而对于排除生产装配等制备的产品缺陷是有利的。

进一步在更加优选的实施中，基座33是由金属材质制备的；则相比采用无机陶瓷等材质，金属材质的基座33在中孔332内壁上制备形成内螺纹333方便加工的。

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 (13)

1.一种气雾生成装置，用于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；

磁场发生器，配置为产生变化的磁场；

加热器，具有位于所述腔室的自由前端，用于通过插入气溶胶生成制品内进行加热；所述加热器包括：

感受主体，至少部分于所述腔室内延伸，并被配置为被变化的磁场穿透而发热；所述感受主体包括沿长度方向依次布置的第一部分和第二部分；所述第一部分靠近所述自由前端；

外壳，围绕所述第二部分并裸露所述第一部分。

2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述外壳是透明的，所述第二部分通过所述外壳是可视的。

3.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感受主体还包括背离所述第一部分的第三部分；所述第三部分位于所述外壳外。

4.如权利要求3所述的气雾生成装置，其特征在于，所述加热器还包括：

基座，可拆卸地连接于所述第三部分，以对所述感受主体提供支撑。

5.如权利要求4所述的气雾生成装置，其特征在于，所述基座具有中孔，所述第三部分至少部分位于所述中孔内。

6.如权利要求5所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第三部分表面具有外螺纹；

所述基座的中孔内壁上设置有内螺纹，并通过该内螺纹与所述外螺纹配合形成与所述感受主体的可拆卸连接。

7.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一部分在靠近第二部分的端部处具有大于所述第二部分的外径，以形成用于与所述外壳抵靠的台阶。

8.如权利要求7所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一部分在靠近第二部分的端部处的外径基本等于所述外壳的外径，进而使所述第一部分与外壳的表面基本是平整接合的。

9.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一部分被构造成沿背离所述第二部分方向的横截面积逐渐减小。

10.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述加热器还包括：

第一电偶丝和第二电偶丝，至少部分位于所述外壳内并连接于所述感受主体的第二部分；所述第一电偶丝和第二电偶丝具有不同的材质以形成用于感测所述加热器温度的热电偶。

11.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述外壳包括陶瓷或石英。

12.一种气雾生成装置，用于加热气溶胶生成制品生成气溶胶；其特征在于，包括：

具有敞口的腔室，在使用中气溶胶生成制品通过所述敞口可移除地接收于所述腔室；

磁场发生器，配置为产生变化的磁场；

加热器，被配置为加热气溶胶生成制品；所述加热器包括：

外壳，具有沿轴向延伸的中空；

感受主体，被配置为被变化的磁场穿透而发热；所述感受主体包括沿长度方向靠近所述敞口的第二部分、以及背离所述敞口的第三部分；其中，所述第二部分位于所述外壳的中空内，所述第三部分位于所述外壳的中空外；

基座，可拆卸地连接于所述第三部分，以对所述感受主体和所述外壳提供支撑。

13.一种用于气雾生成装置的加热器，其特征在于，包括：

感受主体，被配置为被变化的磁场穿透而发热，并具有沿长度方向相对的自由前端和末端；所述感受主体包括沿长度方向依次布置的第一部分和第二部分；所述第一部分靠近所述自由前端；

外壳，围绕所述第二部分并裸露所述第一部分。

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