CN216983587U - 用于气雾生成装置的电阻加热器及气雾生成装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于气雾生成装置的电阻加热器及气雾生成装置；其中，电阻加热器包括：基体，沿电阻加热器的长度方向延伸；所述基体具有沿长度方向相对的自由前端和末端，并具有沿自由前端向末端依次布置的第一区段、第二区段和第三区段；第二区段的最大外径小于第一区段和第三区段的最大外径，进而在基体表面界定位于第一区段和第三区段之间的第一凹槽；电阻加热元件，容纳或保持于第一凹槽内，并被构造成围绕第二区段。以上电阻加热器，电阻加热元件通过容纳于第二区段界定的第一凹槽内，并围绕第二区段进而实现固定。

Description

用于气雾生成装置的电阻加热器及气雾生成装置

技术领域

本申请实施例涉及加热不燃烧烟具领域，尤其涉及一种用于气雾生成装置的电阻加热器及气雾生成装置。

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。在已知的技术中，202010054217.6号专利提出以外套管内封装螺旋发热丝的加热器对烟草产品进行加热生成气溶胶。

实用新型内容

本申请的一个实施例提供一种用于气雾生成装置的电阻加热器，包括：

基体，沿所述电阻加热器的长度方向延伸；所述基体具有沿长度方向相对的自由前端和末端，并具有沿所述自由前端向末端依次布置的第一区段、第二区段和第三区段；所述第二区段的最大外径小于所述第一区段和第三区段的最大外径，进而在所述基体表面界定位于所述第一区段和第三区段之间的第一凹槽；

电阻加热元件，容纳或保持于所述第一凹槽内，并被构造成围绕所述第二区段。

优选的实施中，所述第一凹槽被构造成是围绕所述第二区段的环形。

优选的实施中，所述基体内还设置有沿长度方向延伸的中空；

所述电阻加热元件包括用于为该电阻加热元件供电的导电引脚；所述导电引脚至少部分由所述中空内延伸至所述末端外。

优选的实施中，所述第二区段设有靠近第一区段的孔，所述导电引脚通过该孔贯穿至所述中空内。

优选的实施中，所述第三区段上设置有沿长度方向延伸的第二凹槽；所述电阻加热元件包括用于为该电阻加热元件供电的导电引脚；所述导电引脚至少部分容纳于所述第二凹槽内。

优选的实施中，还包括：

基座或法兰，结合于所述第三区段；所述气雾生成装置通过保持所述基座或法兰进而对所述电阻加热器提供支撑。

优选的实施中，所述第二区段的延伸长度大于所述第一区段和/或第三区段的延伸长度。

优选的实施中，所述电阻加热元件包括围绕所述第二区段的电阻加热线圈；

或，所述电阻加热元件被构造成围绕所述第二区段的筒状；所述电阻加热元件上设置有若干不连续的缺口或镂空，以使所述电阻加热元件形成网格图案。

优选的实施中，所述电阻加热器还包括形成于所述基体和电阻加热元件外表面的涂层。

本申请的又一个实施例还提出一种气雾生成装置，被配置为加热气溶胶生成制品以生成气溶胶；包括：

腔室，用于接收气溶胶生成制品；

电阻加热器，至少部分于所述腔室内延伸，并被配置为加热气溶胶生成制品；所述电阻加热器包括：

基体，沿所述加热器的长度方向延伸；所述基体具有沿长度方向相对的自由前端和末端，并具有沿所述自由前端向末端依次布置的第一区段、第二区段和第三区段；所述第二区段的最大外径小于所述第一区段和第三区段的最大外径，进而在所述基体表面界定位于所述第一区段和第三区段之间的第一凹槽；

电阻加热元件，容纳或保持于所述第一凹槽内，并被构造成围绕所述第二区段。

以上电阻加热器，电阻加热元件通过容纳于第二区段界定的第一凹槽内，并围绕第二区段进而实现固定。

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示意图；

图2是一个实施例提供的电阻加热器的示意图；

图3是图2中电阻加热器各部分的分解示意图；

图4是又一个实施例提供的电阻加热器的示意图；

图5是又一个实施例提供的电阻加热器的示意图。

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，具有敞口40；在使用中，气溶胶生成制品A能通过腔室的敞口40可移除地接收于腔室内；

至少部分在腔室内延伸的电阻加热器30，当气溶胶生成制品A接收在腔室内时插入至气溶胶生成制品A内进行加热，从而使气溶胶生成制品A释放多种挥发性化合物，且这些挥发性化合物仅通过加热处理来形成；

电芯10，用于供电；

电路20，用于在电芯10和电阻加热器30之间引导电流。

在一个优选的实施例中，电阻加热器30大体呈销钉或者针状或棒状或杆状或柱状的形状，进而对于插入至气溶胶生成制品A内是有利的；同时，电阻加热器30可以具有大约12～20毫米的长度，大约2～4毫米的外径尺寸。

进一步在可选的实施中，气溶胶生成制品A优选采用加热时从基质中释放的挥发化合物的含烟草的材料；或者也可以是能够加热之后适合于电加热发烟的非烟草材料。气溶胶生成制品A优选采用固体基质，可以包括香草叶、烟叶、均质烟草、膨胀烟草中的一种或多种的粉末、颗粒、碎片细条、条带或薄片中的一种或多种；或者，固体基质可以包含附加的烟草或非烟草的挥发性香味化合物，以在基质受热时被释放。

在实施中，电阻加热器30通常可以包括电阻加热元件、以及辅助电阻加热元件固定制备等的辅助基材。例如在一些实施中，电阻加热元件是螺旋线圈的形状或形式。或者在又一些实施中，电阻加热元件是结合于衬底上的导电轨迹的形式。或者在又一些实施中，电阻加热元件是薄片的基材的形状。

进一步图2和图3示出了一个实施例的电阻加热器30的示意图；该实施的电阻加热器30包括：

基体31，被构造成销钉或针状或柱状或棒状的形状，并具有大约12～20mm的长度；基体31具有沿长度方向相对的自由前端310和末端320；该基体31的外形构造上包括有沿长度方向依次布置的：

第一区段3110，靠近自由前端3110，具有大约2.0～2.5mm的长度；在该优选的实施中第一区段3110的外径被构造成是沿靠近自由前端3110的方向逐渐减小，进而使第一区段3110呈锥形形状，并界定呈尖端的自由前端3110，对插入至气溶胶生成制品A内是有利的；

第三区段3130，靠近末端320，具有大约具有3～5mm的长度，以及大约2～4mm的外径；

第二区段3120，位于第一区段3110和第三区段3130之间；该第二区段3120的外径小于第三区段3130的外径，以及小于第一区段3110的最大外径；具体地，第二区段3120具有大约1.5～2.5mm的外径；进而由第二区段3120界定有形成于基体31表面的第一凹槽3122；当然，该第一凹槽3122是围绕第二区段3120的环形，并且是位于第一区段3110和第三区段3130之间的。

进一步根据图2和图3，电阻加热器30还包括有：

电阻加热元件32，包括：

电阻加热线圈323，被容纳和保持于第一凹槽3122并围绕第二区段3120的螺线管线圈；大约具有6～20个匝数，以及大约8～12mm的延伸长度；

第一导电引脚321和第二导电引脚322，分别连接于电阻加热线圈323的第一端和第二端，以用于对电阻加热线圈323供电。

在一些可选的实施中，电阻加热线圈323的长度与第一凹槽3122基本是相同适配的；则在装配后，电阻加热线圈323的第一端是抵靠第一区段3110、以及第二端是抵靠第三区段3130的。以及，电阻加热元件32基本是与第一凹槽3122的长度和深度是匹配的；装配后电阻加热元件32基本是与第一区段3110和第三区段3130的表面是平齐的，至少在装配后电阻加热元件32不相对于第一区段3110和第三区段3130的表面显著地凸出或呈凹陷形态。

在一些常规的实施中，电阻加热线圈323的导线材料是横截面为圆形的导线材料。或者在又一些实施中，电阻加热线圈323的导线材料的截面形状是不同于常规圆形的宽或者扁的形状。例如，电阻加热线圈323的导线材料的截面具有沿轴向延伸的尺寸大于沿径向延伸的尺寸，从而使电阻加热线圈323呈扁的矩形形状。

简单地说，以上构造的电阻加热线圈323与由圆形截面导线形成的常规螺旋状加热线圈相比，导线材料的形式完全地或至少是展平的。因此，导线材料沿着径向方向延伸呈较小的程度。通过这种措施，可以减少电阻加热线圈323中的能量损失。特别地，可以促进热量的传递。

以上的优选地，电阻加热线圈323的截面具有矩形形状，形成电阻加热线圈323的整个截面。在这些实施例中，电阻加热线圈323由具有矩形截面的导线材料螺旋地形成，由此形成螺旋状平线圈易于制造。减小的能量损失之后，使其具有使外径最小化的另外的优点，这允许制备的电阻加热元件32的外径尺寸范围是有利的。

在一个可选的实施中，基体31是刚性的。在进一步优选的实施中，基体31采用具有适当导热和蓄热能力的材质。例如在一些可选的实施中，基体31是由非金属无机材料，例如金属氧化物(如MgO、Al₂O₃、B₂O₃等)、金属氮化物(Si₃N₄、B₃N₄、Al₃N₄等)等绝缘材料，或其他高导热的复合陶瓷材料。

在一个可选的实施中，电阻加热线圈323的材质采用具有适当阻抗的金属材料、金属合金、石墨、碳、导电陶瓷或其它陶瓷材料和金属材料的复合材料。其中，适当的金属或合金材料包括镍、钴、锆、钛、镍合金、钴合金、锆合金、钛合金、镍铬合金、镍铁合金、铁铬合金、铁铬铝合金、钛合金、铁锰铝基合金或不锈钢等中的至少一种。

进一步根据图2和图3所示，基体31内还设置有轴向延伸的中空313，该中空313在末端320处具有敞开的开口；以及，基体31的第二区段3120在靠近第一区段3110处设置有由表面贯穿至中空313内的孔3121。在装配后，电阻加热元件32的第一导电引脚321由孔3121贯穿至中空313内，并穿过中空313至末端320外。

以及，基体31的第三区段3130的表面上还设置有沿轴向延伸的第二凹槽3131；在装配后，电阻加热元件32的第二导电引脚321部分容纳于该第二凹槽3131内，并穿过该第二凹槽3131至末端320外。则在装配后，第一导电引脚321和第二导电引脚321延伸至基体31的末端320外，对于与电路20形成电连接是有利的。

进一步根据图2和图3所示，电阻加热器30还包括有：

基座或法兰34，该基座或法兰34是围绕、安装或定位于第三区段3130上的，则气雾生成装置可以通过夹持或保持该基座或法兰34，进而使电阻加热器30能稳定保持在气雾生成装置内。在图中该基座或法兰34是PEEK、陶瓷例如ZrO₂和Al₂O₃陶瓷等耐热材料。在制备上，将基座或法兰34通过高温粘胶粘接、模制例如模内注塑、或者是焊接等方式固定在第三区段3130上的。进一步根据图中所示，基座或法兰34的内径大于第三区段3130的外径。

在优选的实施中，在装配后基座或法兰34与电阻加热元件32的电阻加热线圈323是不接触的。

进一步参见图2所示，电阻加热器30还具有形成于外表面的涂层33；具体是在电阻加热元件32装配至第一凹槽3122内后，通过喷涂或沉积等方式在基体31和电阻加热元件32表面形成涂层33。在一些实施中，涂层33采用绝缘的保护性材料如玻璃釉、陶瓷等材质；则一方面使电阻加热器30的表基本是光滑或平整的，对于阻止气溶胶生成制品A的残渣的粘附和沉积是有利的；另一方面，涂层33对电阻加热元件32进行包覆后形成保护，阻止气溶胶冷凝液或有机物等对它们产生腐蚀是有利的。

在一些通常的实施中，涂层33具有大约50～200μm的厚度。或者在又一些变化的实施中，涂层33是用于均热的高导热材料，例如高导热涂层材质的热导率一般大于50W/mK；材料可以采用碳化物如碳化硅/碳化铝、氮化物如氮化钙/氮化铝、碳素体、金属膜等；优选热导率大于100W/mK材料涂层。通过高导热材料的涂层33，能将电阻加热元件32产生的热量沿轴向方向均匀传递，使工作中加热器30中表面的温度基本是均匀的。

进一步图4示出了又一个变化实施例的电阻加热器30a的示意图；该实施例的电阻加热器30a包括：

基体31a，具有轴向延伸的中空313a；基体31a具有相对的自由前端310a和末端320a；

电阻加热元件32a，围绕在基体31a上；电阻加热元件32a的第一导电引脚321a在电阻加热线圈323a的第一端处由基体31a表面贯穿至中空313a内，并由中空313a内延伸至末端320a外；电阻加热元件32a的第二导电引脚322a在电阻加热线圈323a的第二端处由基体31a表面贯穿至中空313a内，并由中空313a内延伸至末端320a外。

以及，电阻加热器30a还包括有围绕和固定在基体31a的基座或法兰34a。根据图4中所示，基座或法兰34a是靠近末端320a布置的，并且与末端320a具有大约1～3mm的距离。

在可选的实施中，第一导电引脚321/321a和第二导电引脚322/322a采用低电阻温度系数的材料制备。同时，电阻加热线圈323/323a采用相对大的正向或负向电阻温度系数材料制备，进而在使用中电路20可以通过检测电阻加热线圈323/323a的电阻进而获取电阻加热线圈323/323a的温度。

在又一个优选的实施中，第一导电引脚321/321a和第二导电引脚322/322a分别采用镍、镍铬合金、镍硅合金、镍铬-考铜、康青铜、铁铬合金等电偶类材料中的两种不同材质制备的。进而在在第一导电引脚321/321a和第二导电引脚322/322a之间形成可用于检测电阻加热线圈323/323a温度的热电偶，进而获取电阻加热线圈323/323a的温度。

或者在又一个变化的实施中，电阻加热器30/30a还可以通过在中空313/313a内封装温度传感器例如PT1000或热电偶等，检测电阻加热器30/30a的温度。

或者进一步参见图5所示的又一个实施例的电阻加热器30b的示意图；该实施例的电阻加热器30b包括：

电阻加热元件32b，具有沿轴向方向相背的第一端和第二端；第一端处具有第一电连接部分3210b、第二端处具有第二电连接部分3220b；以及在第一电连接部分3210b和第二电连接部分3220b之间延伸的发热部分3230b。在实施中，第一电连接部分3210b和第二电连接部分3220b是环形的形状。在实施中，发热部分3230b通过电阻加热来生成热量。

其中，发热部分3230b包括具有若干沿周向延伸的缺口或镂孔3231b，形成重复图案。相近地，缺口或镂孔3231b呈矩形、圆形、方形或多边形状，进而使发热部分3230b呈网格图案。

以及在图5所示的实施中，发热部分3230b上的的缺口或镂孔3231b是彼此离散的、以及不连续的。

管状的电阻加热元件32b上还设置有第一导电引脚321b和第二导电引脚322b，以用于供电。相近地，第一导电引脚321b和第二导电引脚322b位于管状的电阻加热元件32b的中空313b内。其中：

第一导电引脚321b，与第一电连接部分3210b连接，并由电阻加热元件32b的第一段贯穿至第二端；

第二导电引脚322b，与第二电连接部分3220b连接。

同样地，电阻加热元件32b是围绕和套设在基体31b的第二区段3120b上。以及第一导电引脚321b是由第二区段3120b上的孔3121b贯穿至中空313b内，并由中空313b内延伸至末端320b外；第二导电引脚321b通过第三区段3130b上的第二凹槽3131b延伸至末端320b外。

以及，基座或法兰340b，结合于第三区段3130b上，并与电阻加热元件32b的发热部分3230b是不接触的。

同样地，在装配后通过喷涂、沉积等方式在基体31b和电阻加热元件32b表面形成涂层，以包覆基体31b和电阻加热元件32b的表面，进而对它们形成保护。

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 (11)

1.一种用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，包括：

基体，沿所述电阻加热器的长度方向延伸；所述基体具有沿长度方向相对的自由前端和末端，并具有沿所述自由前端向末端依次布置的第一区段、第二区段和第三区段；所述第二区段的最大外径小于所述第一区段和第三区段的最大外径，进而在所述基体的表面界定位于所述第一区段和第三区段之间的第一凹槽；

电阻加热元件，容纳或保持于所述第一凹槽内，并被构造成围绕所述第二区段。

2.如权利要求1所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，所述第一凹槽被构造成是围绕所述第二区段的环形。

3.如权利要求1或2所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，所述基体内还设置有沿长度方向延伸的中空；

所述电阻加热元件包括用于为该电阻加热元件供电的导电引脚；所述导电引脚至少部分由所述中空内延伸至所述末端外。

4.如权利要求3所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，所述第二区段设有靠近第一区段的孔，所述导电引脚通过该孔贯穿至所述中空内。

5.如权利要求1或2所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，所述第三区段上设置有沿长度方向延伸的第二凹槽；所述电阻加热元件包括用于为该电阻加热元件供电的导电引脚；所述导电引脚至少部分容纳于所述第二凹槽内。

6.如权利要求1或2所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，还包括：

基座或法兰，结合于所述第三区段；所述气雾生成装置通过保持所述基座或法兰进而对所述电阻加热器提供支撑。

7.如权利要求1或2所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，所述第二区段的延伸长度大于所述第一区段和/或第三区段的延伸长度。

8.如权利要求1或2所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，所述电阻加热元件包括围绕所述第二区段的电阻加热线圈；

或，所述电阻加热元件被构造成围绕所述第二区段的筒状；所述电阻加热元件上设置有若干不连续的缺口或镂空，以使所述电阻加热元件形成网格图案。

9.如权利要求1或2所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，所述电阻加热器还包括形成于所述基体和电阻加热元件外表面的涂层。

10.如权利要求1或2所述的用于气雾生成装置的电阻加热器，其特征在于，所述第一区段的至少部分的外径被构造成沿靠近所述自由前端的方向逐渐减小，并形成尖端。

11.一种气雾生成装置，被配置为加热气溶胶生成制品以生成气溶胶；其特征在于，包括：

腔室，用于接收气溶胶生成制品；

电阻加热器，至少部分于所述腔室内延伸，并被配置为加热气溶胶生成制品；所述电阻加热器包括：

基体，沿所述加热器的长度方向延伸；所述基体具有沿长度方向相对的自由前端和末端，并具有沿所述自由前端向末端依次布置的第一区段、第二区段和第三区段；所述第二区段的最大外径小于所述第一区段和第三区段的最大外径，进而在所述基体的表面界定位于所述第一区段和第三区段之间的第一凹槽；

电阻加热元件，容纳或保持于所述第一凹槽内，并被构造成围绕所述第二区段。

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