CN217161102U - 加热器及气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加热器及气溶胶生成装置，加热器包括：内管，开设有用于收入雾化基质的收容腔；加热芯，与所述内管连接并开设有连通所述收容腔和外界的多个加热孔；及线圈，缠绕在所述加热芯上并能够产生交变磁场；所述加热芯在交变磁场下产生热量，流经所述加热孔中的气体吸收热量并进入至所述收容腔以加热雾化基质。鉴于流经加热孔中的气体吸收热量后形成高温气体，该高温气体进入至收容腔以加热雾化基质，高温气体能够均匀分布在雾化基质内部，确保加热芯通过高温气体对雾化基质进行均匀加热。同时使得线圈产生的磁力线几乎均能通过加热芯内部，从而提高磁场的利用率并提高能量转换率。

Description

加热器及气溶胶生成装置

技术领域

本实用新型涉及雾化技术领域，特别是涉及一种加热器及包含该加热器的气溶胶生成装置。

背景技术

气溶胶生成装置可以通过加热不燃烧的方式对雾化基质进行加热，从而使得雾化基质被雾化形成可供用户抽吸的气溶胶。鉴于加热不燃烧的方式可以减少气溶胶中焦油等有害物质的含量，从而使得气溶胶生成装置有着极为广阔的市场应用前景。对于传统的气溶胶生成装置，通常使得气溶胶生成装置的加热体直接与雾化基质接触，从而导致雾化基质因加热不均而产生干烧。

实用新型内容

本实用新型解决的一个技术问题是如何保证加热器对雾化基质进行均匀加热。

一种加热器，包括：

内管，开设有用于收入雾化基质的收容腔；

加热芯，与所述内管连接并开设有连通所述收容腔和外界的多个加热孔；及

线圈，缠绕在所述加热芯上并能够产生交变磁场；所述加热芯在交变磁场下产生热量，流经所述加热孔中的气体吸收热量并进入至所述收容腔以加热雾化基质。

在其中一个实施例中，所述加热芯位于所述收容腔之外。

在其中一个实施例中，所述内管包括套筒和基板，所述套筒沿所述内管的轴向延伸并环绕所述基板连接，所述套筒和所述基板围成所述收容腔，所述加热芯设置在所述基板上。

在其中一个实施例中，所述基板具有沿厚度方向间隔设置而朝向相反的第一表面和第二表面，所述第一表面界定所述收容腔的部分边界，所述加热芯设置在所述第二表面上。

在其中一个实施例中，所述基板上开设有同时贯穿所述第一表面和所述第二表面的导流孔，所述导流孔连通所述收容腔和所述加热孔，所述加热芯封闭所述导流孔的端部。

在其中一个实施例中，所述加热芯沿垂直于所述内管轴向的正投影落在所述线圈的覆盖范围之内。

在其中一个实施例中，所述线圈在所述内管轴向上所占据的长度大于或等于所述加热芯在所述内管轴向上所占据的长度。

在其中一个实施例中，还包括用于监测所述加热芯温度的电阻温度传感器，所述电阻温度传感器的一端插置在所述加热芯中。

在其中一个实施例中，还包括如下方案中的至少一项：

还包括外壳和隔热件，所述隔热件设置在所述外壳内，且所述隔热件环绕所述内管、所述加热芯和所述线圈设置；

所述内管采用陶瓷材料制成；

所述加热芯采用金属材料制成。

一种气溶胶生成装置，包括主机和上述中任一项所述的加热器，所述主机包括壳体、电源和电极，所述加热器与所述壳体连接，所述电极的一端与所述线圈电性连接，所述电极的另一端与所述电源电性连接。

本实用新型的一个实施例的一个技术效果是：鉴于流经加热孔中的气体吸收热量后形成高温气体，该高温气体进入至收容腔以加热雾化基质，高温气体能够均匀分布在雾化基质内部，使得雾化基质的各部分在相同时间内吸收热量而升高至相同温度，从而消除温度梯度的存在，确保加热芯通过高温气体对雾化基质进行均匀加热。同时，线圈直接缠绕在加热芯上以与其形成直接接触关系，从而消除线圈与加热芯之间间隙的存在。如此使得线圈产生的磁力线几乎均能通过加热芯内部，从而提高磁场的利用率并提高能量转换率，也减少加热芯升高至雾化温度的时间，提高雾化速度和加热器对抽吸响应的灵敏度。

附图说明

图1为一实施例提供的加热器的立体结构示意图；

图2为图1所示加热器的平面剖视结构示意图；

图3为图1所示加热器去除部分外壳后的立体剖视结构示意图；

图4为图1所示加热器的局部立体剖视结构示意图；

图5为假如线圈与加热芯之间存在间隙时磁力线通过加热芯的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1、图2和图3，本实用一实施例提供的加热器10可以用于对固态或粘稠状的雾化基质20进行加热，从而使得雾化基质20被雾化形成可供用户抽吸的气溶胶。加热器10包括外壳110、内管200、加热芯120、线圈130、隔热件140和电阻温度传感器150；内管200、加热芯120、线圈130和隔热件140设置均收容在外壳110的腔体之内。

参阅图2、图3和图4，在一些实施例中，内管200包括套筒210和基板220，套筒210大致可以为圆柱形、椭圆形和棱柱形等，套筒210沿竖直方向延伸，也即套筒210沿内管200的轴向延伸，基板220可以为平板结构并沿水平方向延伸，基板220的横截面可以为圆形、椭圆形或多边形等。简而言之，套筒210竖直设置，基板220水平设置。套筒210与基板220的周边连接，使得套筒210环绕基板220设置，基板220设置在套筒210的一端(下端)，使得基板220对套筒210内腔的下端构成封闭作用，继而使得基板220和套筒210两者共同围成收容腔230，雾化基质20则放置在该收容腔230之内。整个内管200可以采用陶瓷材料制成，例如采用烧结的方式加工制造。

在一些实施例中，基板220具有第一表面221和第二表面222，第一表面221和第二表面222为基板220厚度方向上间隔设置而朝向相反的两个表面，第一表面221位于第二表面222的上方，即第一表面221为基板220的上表面，第二表面222为基板220的下表面，第一表面221界定收容腔230的部分边界。基板220上还开设有导流孔223，导流孔223的口径相对较大且数量为一个，导流孔223为贯穿孔，导流孔223同时贯穿第一表面221和第二表面222，导流孔223连通收容腔230。第一表面221上剩余未被导流孔223贯穿的部分形成与套筒210直接连接的台阶面221a，该台阶面221a为环状结构，显然，台阶面221a环绕导流孔223设置。当雾化基质20收容在该收容腔230之内时，雾化基质20的下端与该台阶面221a相抵接，即台阶面221a对雾化基质20形成很好的限位作用。

在一些实施例中，加热芯120采用金属材料制成，加热芯120能够在交变磁场的作用下产生热量，加热芯120可以棱柱状或圆柱状结构。加热芯120可以固定在第二表面222上，使得加热芯120封闭该导流孔223，当然，加热芯120位于导流孔223和收容腔230之外，防止收容腔230内的雾化基质20直接接触加热芯120，确保加热芯120与雾化基质20形成非接触关系。加热芯120内开设有加热孔121，加热孔121连通外界和导流孔223，当用户抽吸时，外界气体依次经加热孔121、导流孔223进入至收容腔230中。加热孔121的数量可以为多个，加热孔121的口径远远小于导流孔223的口径。

在一些实施例中，电阻温度传感器150穿设在外壳110中，使得电阻温度传感器150的上端与加热芯120连接，例如电阻温度传感器150的上端插置在加热芯120中，电阻温度传感器150的下端位于外壳110之外。通过设置电阻温度传感器150，可以对加热芯120的温度进行适时监控，使得加热芯120的温度保持在合理范围之内，防止加热芯120产生过高或过低的温度。电阻温度传感器150具有较大且稳定的电阻温度系数和电阻率，并通过电阻值随温度变化而变化的原理对加热芯120进行测温，进而达到对温度进行适时监控的目的。

在一些实施例中，线圈130直接缠绕在加热芯120上，使得加热芯120的外表面和线圈130形成直接接触关系，从而有效消除线圈130与加热芯120外表面之间存在的间隙122。内管200的轴向实质为竖直方向，线圈130在竖直方向上所占据的长度大于或等于加热芯120在竖直方向上所占据的长度。如此可以使得加热芯120沿垂直于内管200轴向的正投影落在线圈130的覆盖范围之内，换言之，加热芯120沿水平方向的正投影位于线圈130的覆盖范围之内。当用户抽吸时，线圈130处于通电状态而产生高频电流，线圈130将产生交变磁场，而加热芯120位于该交变磁场中，加热芯120内部将产生交变电流，该交变电流即涡流，涡流使得加热芯120内部的载流子高速无规则运动，在高速无规则的运动过程中，载流子之间相互碰撞并摩擦而产生热能，从而使得加热芯120产生热量。鉴于加热芯120内部分子直接在交变磁场作用下产生热量，使得加热芯120能在短时间内升高至设定温度，即加热芯120预热时间短，也可以理解为加热芯120的热启动较快。

在一些实施例中，隔热件140可以采用导热系数较低的材料制成，隔热件140可以套设在外壳110之内，且隔热件140环绕设置在内管200、加热体和线圈130的外周。隔热件140可以与外壳110保持接触关系，而跟内管200、加热体和线圈130三者之间可以保持非接触关系。通过设置隔热件140，可以有效防止加热芯120产生的热量传递至外壳110上，避免外壳110因温度过高而产生烫热的不适感，从而提高用户体验。同时，隔热体的设置也减少了热量损失，可以提高加热器10对能量的利用率。

当加热器10工作时，线圈130被通电而产生交变磁场，使得加热芯120感应该交变磁场而产生热量。当用户抽吸时，外界气体流入至加热孔121内，鉴于外界气体为常温气体，当常温气体流经该加热孔121时，常温气体将吸收加热芯120产生的热量并迅速升温，从而使得常温气体在加热孔121中被转化为高温气体。当常温气体进入收容腔230时，雾化基质20将吸收常温气体的热量并达到雾化温度，最终在雾化温度的作用下被雾化形成气溶胶。因此，在雾化基质20的雾化过程中，加热芯120并未直接接触雾化基质20，加热芯120间接通过高温气体对雾化基质20进行间接加热雾化，而非加热芯120直接接触雾化基质20而对其进行直接加热雾化。

假如采用加热芯120与雾化基质20直接接触的加热雾化模式，如此会产生如下缺陷：

一是将雾化基质20距离加热芯120相对较近的部分记为近端部分，而将雾化基质20距离加热芯120相对较远的部分记为远端部分。当加热芯120产生热量时，热量从近端部分传导至远端部分，使得近端部分和远端部分之间热量分布不均匀，从而产生一定的温度梯度，导致近端部分相对远端部分在相同时间内吸收更多的热量，如此使得近端部分因吸热过多而产生干烧，进而产生有焦味的异味气体和其它有害气体，影响气溶胶的抽吸口感和健康安全性。而远端部分可能因吸收热量过少而无法达到雾化温度，使得远端部分无法有效雾化。即便在远端部分可以雾化的情况下，鉴于近端部分和远端部分两者之间的温度不同，使得近端部分和远端部分雾化后所产生的气溶胶内的颗粒粒径不同，如此同样会影响气溶胶的抽吸口感。鉴于远端部分需要较长的时间升高至雾化温度，如此将降低远端部分的雾化速度，也影响加热器10对抽吸响应的灵敏度。

二是雾化基质20雾化后所产生的污垢将会直接粘附在加热芯120上，从而对加热芯120构成污染并影响加热芯120的清洁性。当加热芯120产生热量时，污垢也会吸收加热芯120的热量。如此一方面导致加热芯120产生的热量存在损失，从而降低加热器10能量利用率；另一方面污垢在吸收热量后也会产生异味气体和其它有害物质，同样影响气溶胶的抽吸口感和健康安全性。

而对于上述实施例的加热器10，加热芯120并未与雾化基质20直接接触，而是通过吸收高温气体的热量而雾化，如此会产生如下有益效果：

一是高温气体均匀分布在雾化基质20内部，从而消除近端部分和远端部分的存在，使得高温气体均匀分布在雾化基质20内，确保雾化基质20的各部分在相同时间内吸收热量而升高至相同温度，从而消除温度梯度的存在，确保加热芯120通过高温气体对雾化基质20进行均匀加热。如此一方面可以防止雾化基质20因温度过高而差生干烧，从而消除有焦味的异味气体和其它有害气体的存在，提高气溶胶的抽吸口感和健康安全性。另一方面雾化基质20雾化后所形成气溶胶内颗粒的粒径均匀，同样可以提高气溶胶的抽吸口感，再一方面雾化基质20的各部分在短时间内同时升高至雾化温度而同时雾化，从而提高雾化基质20的雾化速度，提高加热器10对抽吸响应的灵敏度。

二是雾化基质20产生的污垢将无法粘附在加热芯120上，防止污垢对加热芯120进行污染，提高加热芯120的清洁性。一方面防止污垢吸收加热芯120的热量而产生热损失，使得加热芯120的热量尽可能多的传递至低温气体以转化为高温气体，从而提高加热器10的能量利用率。另一方面消除污垢吸收热量后产生异味气体和其它有害物质，进一步提高气溶胶的抽吸口感和健康安全性。

参阅图5，又假如采用线圈130与加热芯120之间存在间隙122的加热模式，一方面使得线圈130的一部分磁力线位于该间隙122中，而该间隙122中的磁力线将无法通过加热芯120内部而无法转化为热量，从而降低交变磁场的利用率并降低能量转换率，也延长加热芯120升高至雾化温度的时间，导致影响雾化速度并降低加热器10对抽吸响应的灵敏度。另一方面线圈130上产生的热量无法被加热芯120有效吸收，使得该热量存在浪费，从而降低加热器10的能量利用率。

而对于上述实施例中的加热器10，线圈130直接缠绕在加热芯120上以与其形成直接接触关系，从而消除线圈130与加热芯120之间间隙122的存在。如此一方面使得线圈130产生的磁力线几乎均能通过加热芯120内部，从而提高磁场的利用率并提高能量转换率，也减少加热芯120升高至雾化温度的时间，提高雾化速度和加热器10对抽吸响应的灵敏度。另一方面线圈130上产生的热量能快速传导至加热芯120上，使得线圈130产生的热量也能被加热孔121中的低温气体吸收，从而提高加热器10的能量利用率。

本实用新型还提供一种气溶胶生成装置，该气溶胶生成装置包括主机和加热器10，主机还包括壳体、电源和电极，加热器10与壳体连接，壳体用于收容电源和电极，电极的一端与线圈电性连接，电极的另一端与电源电性连接，电源通过电极对加热器10中的线圈130供电。通过设置该加热器10，可以提高整个气溶胶生成装置加热的均匀性和能量的转化率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种加热器，其特征在于，包括：

内管，开设有用于收入雾化基质的收容腔；

加热芯，与所述内管连接并开设有连通所述收容腔和外界的多个加热孔；及

线圈，缠绕在所述加热芯上并能够产生交变磁场；所述加热芯在交变磁场下产生热量，流经所述加热孔中的气体吸收热量并进入至所述收容腔以加热雾化基质。

2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述加热芯位于所述收容腔之外。

3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述内管包括套筒和基板，所述套筒沿所述内管的轴向延伸并环绕所述基板连接，所述套筒和所述基板围成所述收容腔，所述加热芯设置在所述基板上。

4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于，所述基板具有沿厚度方向间隔设置而朝向相反的第一表面和第二表面，所述第一表面界定所述收容腔的部分边界，所述加热芯设置在所述第二表面上。

5.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于，所述基板上开设有同时贯穿所述第一表面和所述第二表面的导流孔，所述导流孔连通所述收容腔和所述加热孔，所述加热芯封闭所述导流孔的端部。

6.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述加热芯沿垂直于所述内管轴向的正投影落在所述线圈的覆盖范围之内。

7.根据权利要求6所述的加热器，其特征在于，所述线圈在所述内管轴向上所占据的长度大于或等于所述加热芯在所述内管轴向上所占据的长度。

8.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，还包括用于监测所述加热芯温度的电阻温度传感器，所述电阻温度传感器的一端插置在所述加热芯中。

9.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，还包括如下方案中的至少一项：

还包括外壳和隔热件，所述隔热件设置在所述外壳内，且所述隔热件环绕所述内管、所述加热芯和所述线圈设置；

所述内管采用陶瓷材料制成；

所述加热芯采用金属材料制成。

10.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括主机和权利要求1至9中任一项所述的加热器，所述主机包括壳体、电源和电极，所述加热器与所述壳体连接，所述电极的一端与所述线圈电性连接，所述电极的另一端与所述电源电性连接。

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