CN216983590U - 气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 - Google Patents

气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 Download PDF

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Abstract

本申请公开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，用于接收气溶胶生成制品；磁场发生器，用于产生变化的磁场；加热器，用于加热气溶胶生成制品；加热器包括：感受体，至少部分于腔室内延伸，被变化的磁场穿透而发热；感受体具有沿轴向延伸的中空；温度传感器，用于感测感受体的温度；温度传感器至少部分位于中空内；孔，由感受体的外表面贯穿至中空，该孔被配置为提供对温度传感器进行操作的路径，进而将温度传感器连接于感受体上。以上气雾生成装置，加热器通过孔进行温度传感器与感受体的连接操作是更加便利的。

Description

气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器
技术领域
本申请实施例涉及气溶胶生成技术领域，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。作为另一示例，现有技术提出了一种电磁感应加热式的加热装置，通过能被变化的磁场穿透而发热的感受器加热烟草或非烟草产品，从而产生可吸入的气溶胶。已知的加热装置，通过在感受器内部打孔后封装温度传感器以实时感测感受器的温度；在感受体内进行打孔并封装温度传感器是难以生产和加工的。
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，用于产生变化的磁场；
加热器，用于加热气溶胶生成制品；所述加热器包括：
感受体，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；所述感受体具有沿轴向延伸的中空；
温度传感器，用于感测所述感受体的温度；所述温度传感器至少部分位于所述中空内；
孔，由所述感受体的外表面贯穿至所述中空，该孔被配置为提供对所述温度传感器进行操作的路径，进而将所述温度传感器连接于所述感受体上。
在优选的实施中，所述温度传感器的至少部分通过所述孔是可见的。
在优选的实施中，所述孔基本是沿所述感受体的径向延伸的。
在优选的实施中，所述孔沿所述感受体的长度方向的尺寸大于沿所述感受体的周向的尺寸。
在优选的实施中，所述孔沿所述感受体的长度方向的尺寸为1.2～2mm；和/或，所述沿所述感受体的周向方向的尺寸为0.5～1.0mm。
在优选的实施中，所述孔的截面面积小于2mm2。
在优选的实施中，所述中空包括终止于所述感受体内的终止端，所述孔邻近所述终止端。
在优选的实施中，所述加热器还包括：
保护层，结合于所述感受体外表面并覆盖所述孔。
在优选的实施中，所述温度传感器包括与所述感受体连接的第一电偶丝和第二电偶丝；所述第一电偶丝和第二电偶丝具有不同的材质。
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：
感受体，被配置为被变化的磁场穿透而发热，并被构造成沿一轴线延伸的细长形状，所述感受体具有沿该轴线延伸的中空；
温度传感器，用于感测所述感受体的温度，所述温度传感器至少部分位于所述中空内；
孔，由所述感受体的外表面贯穿至所述中空；该孔被配置为提供对所述温度传感器进行操作的路径，进而将所述温度传感器与所述感受体固定连接。
以上加热器，通过孔进行温度传感器与感受体的连接操作是更加便利的。
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是图1中加热器一个实施例的示意图；
图3是图2中加热器一个视角的分解示意图；
图4是图3中感受体一个视角的剖面示意图；
图5是图2中加热器一个视角的剖面示意图。
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，气溶胶生成制品A可移除地接收在腔室内；
磁场发生器例如感应线圈50，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，并被配置为与感应线圈50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感应线圈50。
根据产品使用中的设置，感应线圈50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感应线圈50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感应线圈50的长度可以在大约8mm到大约14mm的范围内，感应线圈50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供应到感应线圈50的交变电流的频率介于80KHz～500KHz；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大体呈销钉或针状或棒状或者刀片状的形状，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，并且可以由等级430的不锈钢(SS430)制成。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，并且可以由等级430的不锈钢(SS430)制成。在其他的变化实施例中，加热器30还可以被构造成圆筒状或管状的形状；在使用时其内部空间形成用于接收气溶胶生成制品A的腔室，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。这些加热器30还可以由等级420的不锈钢(SS420)、以及含有铁/镍的合金材料(比如坡莫合金)制成。
在图1所示的实施例中，气雾生成装置还包括用于布置感应线圈50和加热器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，感应线圈50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。
在可选的实施中，加热器30是由以上感受性的材质制备的；或者加热器30是由非感受性的陶瓷等耐热的基体材质外表面上电镀、沉积等形成感受材料涂层获得的。
进一步图2至图5示出了一个实施例的加热器30的示意图，该实施例的加热器30具有沿长度方向相对的自由前端310和末端320；在装配后自由前端310裸露于腔室内的，末端是连接至气雾生成装置的壳体或固定部件而隐藏的。进一步加热器30包括：
感受体31，呈销钉或针状或棒状；感受体31包括以上感受性的材质，并能被变化的磁场穿透而发热；并由感受体31沿长度方向的两端分别界定加热器30的自由前端310和末端320；
感受体31具有靠近自由前端310的锥形部分311，进而在自由前端310处形成锥形尖端，对于插入至气溶胶生成制品A内是有利的；感受体31具有在末端320处沿径向向外延伸出的基座312；该基座312相对于感受体31的其他部分是凸出的，则在装配中气雾生成装置能通过夹持或保持该基座312进而对加热器30提供支撑，使加热器30稳定装配。
在一些可选的实施中，感受体31采用以上感受性的金属或合金制备；例如，磁性不锈钢、镍铁合金、铁铝合金等。在一些可选的实施中，感受体31是通过机加工、粉末冶金、模内注射成型等工艺制备获得的。
在一些可选的实施中，以上感受体31具有大约2.0～3.0mm的外径，以及延伸长度d1大约为12～20mm。
进一步地，感受体31还设有：
中空314，于感受体31的轴向在感受体31内延伸。
中空314沿感受体31的轴向的延伸长度d2大约为8～12mm、以及大约1.0～2.5mm的内径；中空314具有沿长度方向靠近自由前端310的第一端3140，第一端3140位于感受体31内并终止于第一端3140，中空314的第二端在末端320处呈开口。
进一步地，感受体31还设有：
由中空314在末端320处的开口伸入至中空314内的温度传感器。在图2至图5所示的实施中，温度传感器包括连接于感受体31的第一电偶丝341和第二电偶丝342；并且第一电偶丝341和第二电偶丝342分别采用不同的电偶材质制备，进而在它们之间可以形成用于检测加热器30温度的热电偶。例如，第一电偶丝341和第二电偶丝342分别采用镍、镍铬合金、镍硅合金、镍铬-考铜、康青铜、铁铬合金等电偶材料中的两种不同材质制备的。第一电偶丝341和第二电偶丝342大约具有0.2～0.8mm的外径尺寸。
进一步在实施中，感受体31还设有由外表面延伸至中空314的第一端3140处的孔313。孔313邻近中空314的第一端3140设置。该孔313是用于供用户将第一电偶丝341和第二电偶丝342在中空314的第一端3140处与感受体31连接的操作孔。
具体地，第一电偶丝341和第二电偶丝342伸入至中空314内，并基本是抵靠至中空314的第一端3140的；进而第一电偶丝341和第二电偶丝342的至少部分通过孔313是可见的。进一步通过孔313打激光或者注入焊料等，进而将第一电偶丝341和第二电偶丝342在中空314的第一端3140处与感受体31焊接等形成连接，而后即可稳定测量感受体31的温度。
进一步地，第一电偶丝341和第二电偶丝342的表面是具有绝缘涂层的，使它们与感受体31是保持绝缘的。在一些实施中，可以通过喷涂、浸涂、真空镀膜、高温氧化等工艺，在第一电偶丝341和第二电偶丝342上制备绝缘涂层。
或者在又一个变化的实施中，温度传感器还可以是制备完成的成品热电偶式传感器，例如K型或J型的铠装热电偶；通过将铠装热电偶的探头部分伸入至中空314的第一端3140处后，通过孔313打激光或者注入焊料等将铠装热电偶的探头连接于感受体31上。或者在又一些变化的实施中，温度传感器还可以是热敏电阻式的温度传感器，例如PT1000等。
进一步参见图3所示的优选实施，孔313被构造成是长条形的腰型孔，是非常规的圆形形状。具体地，孔313被构造成是沿感受体31的轴向延伸的尺寸d32大于沿感受体31的周向延伸的尺寸d31；在一些具体的实施中，尺寸d31大约为0.5～1.0mm、以及尺寸d32大约为1.2～2mm。进而在打激光等方式进行焊接等操作中，在长度方向上具有更大的打光角度，在对于生产制备和操作中是更加有利的。
进一步在实施中，孔313优选是直孔；至少是不能往复迂回的迂回孔道，对于不干扰激光的直线传播是有利的。进一步在更加优选的实施中，孔313是沿感受体31的径向布置的。
进一步根据图2至图5所示，加热器30还包括有：
形成或包覆于感受体31外表面上的保护层32。并且该保护层32是遮盖和包覆孔313的，进而使孔313在加热器30的表面是被隐藏或堵塞的。从而对于阻止源自于气溶胶生成制品A的烟渣、碎屑、气溶胶冷凝液等通过孔313进入中空314内。
在一些实施中，保护层32可以包括无机非金属材料，例如氧化物(如MgO、SiO2、Al2O3、B2O3等)、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。在实施中，可以通过喷涂、浸涂或沉积等方式在感受体31表面形成保护层32。在一个具体的实施中，保护层32是陶瓷膜或玻璃釉层。
在一些实施中，通过喷涂、浸涂或沉积等方式形成的保护层32可以具有大约0.1～0.5mm的厚度。
进而通过喷涂或沉积等方式形成保护层32，加热器30的表面是圆滑平整的。保护层32是不透明的，使孔313在加热器30的表面是不可见的。
进一步在以上实施中，孔313的截面面积被限制在2mm2以下；在该截面面积尺寸下，在通过喷涂、浸涂或沉积等形成保护层32时，能顺畅地对孔313形成覆盖并形成平整表面。
进一步根据图2至图5中所示，第一电偶丝341和第二电偶丝342具有大约25～60mm的延伸长度；进而在制备或装配后，第一电偶丝341和第二电偶丝342至少部分是裸露在末端320外的，进而对与电路20连接便于电路20采样或获取感测的结果是有利的。
进一步本申请的又一个实施例还提出一种制备加热器30的方法，包括如下步骤：
S10，获取具有呈销钉或针状或柱状或棒状等的感受体31；该感受体31具有以上中空314和孔313；
S20，将第一电偶丝341和第二电偶丝342由从远端320的开口伸入至中空314内，并抵靠至中空314的第一端3140；
S30，通过孔313向中空314的第一端3140处打激光，使第一电偶丝341和第二电偶丝342与感受体31焊接；
S40，通过喷涂或浸涂等在感受体31的表面形成保护层32例如釉层，并覆盖或保护孔313，即获得加热器30。
以上加热器30，通过孔313进行温度传感器与感受体31的连接操作，是更加便利的。
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 (10)

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，用于产生变化的磁场；
加热器，用于加热气溶胶生成制品；所述加热器包括：
感受体，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；所述感受体具有沿轴向延伸的中空；
温度传感器，用于感测所述感受体的温度，所述温度传感器至少部分位于所述中空内；
孔，由所述感受体的外表面贯穿至所述中空，该孔被配置为提供对所述温度传感器进行操作的路径，进而将所述温度传感器连接于所述感受体上。
2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述温度传感器的至少部分通过所述孔是可见的。
3.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述孔基本是沿所述感受体的径向延伸的。
4.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述孔沿所述感受体的长度方向的尺寸大于沿所述感受体的周向的尺寸。
5.如权利要求4所述的气雾生成装置，其特征在于，所述孔沿所述感受体的长度方向的尺寸为1.2～2mm；和/或，所述沿所述感受体的周向方向的尺寸为0.5～1.0mm。
6.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述孔的截面面积小于2mm2。
7.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述中空包括终止于所述感受体内的终止端，所述孔邻近所述终止端。
8.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：保护层，结合于所述感受体的外表面并覆盖所述孔。
9.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述温度传感器包括与所述感受体连接的第一电偶丝和第二电偶丝；所述第一电偶丝和第二电偶丝具有不同的材质。
10.一种用于气雾生成装置的加热器，其特征在于，包括：
感受体，被配置为被变化的磁场穿透而发热，并被构造成沿一轴线延伸的细长形状，所述感受体具有沿该轴线延伸的中空；
温度传感器，用于感测所述感受体的温度，所述温度传感器至少部分位于所述中空内；
孔，由所述感受体的外表面贯穿至所述中空；该孔被配置为提供对所述温度传感器进行操作的路径，进而将所述温度传感器与所述感受体固定连接。
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