CN219125379U - 一种雾化加热结构以及气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

一种雾化加热结构以及气溶胶生成装置，雾化加热结构包括：导热管和发热芯。导热管的一端为首端，另一端为尾端。发热芯位于导热管的尾端，导热管的首端用于供气溶胶形成基质插入，导热管内的空间形成放置腔，放置腔内用于放置气溶胶形成基质。发热芯上开设若干个透气孔，透气孔用于供气流通过，发热芯上设置有第一发热部，第一发热部用于通过电磁加热的方式加热发热芯，第一发热部沿发热芯的轴向延伸，且在沿发热芯的径向方向，至少部分发热芯围设第一发热部的周侧。第一发热部设置在发热芯内，可以通过发热芯自身结构构成屏蔽作用，降低能量的扩散和消耗，进而提高雾化加热结构的加热效率。同时由于发热芯的屏蔽效应，能够有效减少磁污染。

Description

一种雾化加热结构以及气溶胶生成装置

技术领域

本申请涉及加热不燃烧装置技术领域，具体涉及一种雾化加热结构以及气溶胶生成装置。

背景技术

目前加热不燃烧装置中的气溶胶生成装置，通常包括电源组件和加热机构。电源组件和加热机构电连接，电源组件用于给加热机构提供电能，加热机构将电源组件提供的电能最终转为热能，进而对加热机构上的气溶胶形成基质进行加热，使得气溶胶形成基质通过加热不燃烧的方式雾化形成可供用户吸食的气溶胶。

其中，加热机构采用电磁感应的方式进行加热，但目前发热部所使用的高频线圈与发热体之间有一定的间距，起到非接触加热的效果。非接触的加热方式，一方面由于线圈自感以及电阻发热，导致能量消耗大，即加热机构的加热效率低。另一方面，电磁场会扩散导致磁场泄露。若想解决磁场泄露的问题，可在高频线圈的外侧加入磁场屏蔽，但加入磁场屏蔽也会导致能量的消耗，影响加热机构的加热效率。

实用新型内容

本申请提供一种雾化加热结构以及气溶胶生成装置，其主要目的在于降低能量消耗，提高雾化加热结构的加热效率。

根据本申请的第一方面，提供一种雾化加热结构，包括：导热管和发热芯；

所述导热管的一端为首端，另一端为尾端；

所述发热芯位于所述导热管的尾端，所述导热管的首端用于供气溶胶形成基质插入，所述导热管内的空间形成放置腔，所述放置腔内用于放置气溶胶形成基质；

所述发热芯上开设若干个透气孔，所述透气孔用于供气流通过，所述发热芯上设置有第一发热部，所述第一发热部用于通过电磁加热的方式加热所述发热芯，所述第一发热部沿所述发热芯的轴向延伸，且在沿所述发热芯的径向方向，至少部分所述发热芯围设所述第一发热部的周侧。

一种实施例中，所述第一发热部与所述发热芯一体成型；或所述发热芯上开设环形凹槽，所述第一发热部设置于所述环形凹槽内。

一种实施例中，所述环形凹槽的半径大于所述发热芯半径的一半，且小于所述发热芯的半径。

一种实施例中，所述第一发热部为电磁线圈，所述电磁线圈沿着所述发热芯的轴向螺旋缠绕延伸，和/或，相邻圈的所述电磁线圈之间的间隔不小于所述电磁线圈直径的十分之一，不大于所述电磁线圈直径的十分之二。

一种实施例中，还包括引流器，所述引流器固定在所述导热管内且位于所述发热芯靠近所述尾端的一侧，所述引流器靠近所述发热芯的一侧设置第一凸起部，所述第一凸起部和所述发热芯抵接，所述引流器远离所述发热芯的一侧设置第二凸起部，所述第二凸起部用于和所述导热管内的气溶胶形成基质抵接；所述引流器上开设引流孔，所述引流器用于通过所述引流孔将所述发热芯上加热后的气流引导至气溶胶形成基质内。

一种实施例中，所述导热管内设置有限位环，所述导热管的尾端套接在所述发热芯的外壁上，所述限位环的一侧和所述发热芯相接触，所述限位环的另一侧和所述引流器相接触。

一种实施例中，所述发热芯上开设有装配槽，所述导热管的尾端套接在所述装配槽内。

一种实施例中，还包括第二发热部，所述第二发热部设置在靠近所述导热管首端一侧的所述导热管上，所述第二发热部用于加热所述导热管内的气溶胶形成基质。

一种实施例中，还包括第一端盖、第二端盖以及套筒，所述导热管、发热芯、第一发热部以及第二发热部均位于所述套筒内；所述第一端盖和所述第二端盖分别固定在所述套筒的两端，所述第一端盖和所述导热管的首端相抵接，所述第二端盖和所述发热芯相抵接。

根据本申请的第二方面，提供一种气溶胶生成装置，包括上述雾化加热结构。

依据上述实施例中的雾化加热结构，在发热芯上设置第一发热部，第一发热部沿发热芯的轴向延伸，且在沿发热芯的径向方向，至少部分发热芯围设第一发热部的周侧，也即第一发热部设置在发热芯内部。这样，当给第一发热部通以交变电流产生交变磁场来加热发热芯时，由于第一发热部内部磁场较强且和发热芯距离较近，因此第一发热部的加热效率也就更高一些。发热芯越靠近第一发热部的位置，对应的能够产生的热量就越多。将第一发热部设置在发热芯内部，可以通过发热芯自身的结构来构成屏蔽作用，降低能量的扩散和消耗，进而提高雾化加热结构的加热效率，同时由于发热芯的屏蔽效应，第一发热部产生的能量也较难泄露，能够有效减少磁污染。

附图说明

图1为本申请一种实施例中雾化加热结构的爆炸结构示意图；

图2为本申请一种实施例中发热芯和第一发热部的爆炸结构示意图；

图3为图2中发热芯和第一发热部另一视角的结构示意图；

图4为本申请一种实施例中雾化加热结构的剖面结构示意图；

图5为本申请一种实施例中导热管和发热芯的剖面结构示意图。

附图标记说明：10.导热管、20.发热芯、30.第一发热部、40.引流器、50.第二发热部、60.第一端盖、70.第二端盖、80.套筒、11.限位环、12.定位环、21.透气孔、22.环形凹槽、23.装配槽、24.第二螺纹孔、41.第一凸起部、42.第二凸起部、43.引流孔、44.第一螺纹孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

常见的雾化加热结构，通常在发热芯的外侧设置高频线圈，通过高频线圈通电发热来加热发热芯，进而加热雾化气溶胶形成基质。若不对高频线圈进行电磁屏蔽，会存在磁场泄露的问题，磁场泄露后，会导致能量的消耗或无效使用。若设置磁场屏蔽结构，由于磁场屏蔽的材料具有一定的磁导率，也会吸收一定的能量，仍存在能量消耗的问题，并且设置磁场屏蔽结构后，也会增加雾化加热结构的元件数量，增大雾化加热结构的成本。为解决现有雾化加热结构存在能量消耗、加热效率低的问题，本申请改进发热芯的结构，调整发热部的位置，具体技术方案如下：

请参阅图1-5，一种实施例中，一种雾化加热结构，包括：导热管10和发热芯20。导热管10的一端为首端，另一端为尾端。发热芯20位于导热管10的尾端，导热管10的首端用于供气溶胶形成基质插入，导热管10内的空间形成放置腔，放置腔内用于放置气溶胶形成基质。发热芯20上开设若干个透气孔21，透气孔21用于供气流通过，发热芯20上设置有第一发热部30，第一发热部30用于通过电磁加热的方式加热发热芯20，第一发热部30沿发热芯20的轴向延伸，且在沿发热芯20的径向方向，至少部分发热芯20围设第一发热部30的周侧。其中，发热芯20为软磁材料，具有一定的磁导率，例如铁、石墨、不锈钢等，导热管10为铝管。

采用上述实施例中的雾化加热结构，在发热芯20上设置第一发热部30，第一发热部30沿发热芯20的轴向延伸，且在沿发热芯20的径向方向，至少部分发热芯20围设第一发热部30的周侧，也即第一发热部30设置在发热芯20内部。这样，当给第一发热部30通以交变电流产生交变磁场来加热发热芯20时，由于第一发热部30内部磁场较强且和发热芯20距离较近，因此第一发热部30的加热效率也就更高一些。发热芯20越靠近第一发热部30的位置，对应的能够产生的热量就越多。将第一发热部30设置在发热芯20内部，可以通过发热芯20自身的结构来构成屏蔽作用，降低能量的扩散和消耗，进而提高雾化加热结构的加热效率，同时由于发热芯20的屏蔽效应，第一发热部30产生的能量也较难泄露，能够有效减少磁污染。

请参阅图2，在发热芯20上开设环形凹槽22，第一发热部30设置于环形凹槽30内。环形凹槽22以外的部分构成发热芯20的外围，环形凹槽22以内的部分构成发热芯20的内围，由于发热芯20的屏蔽作用，使得第一发热部30向外扩散的能量，会大部分分布在发热芯20外围的内壁上，分布在发热芯20外围内壁上的能量依然可以加热发热芯20，进而加热经过透气孔21的气流。即将第一发热部30设置在发热芯20内部，可以通过发热芯20自身的结构(外围)来构成屏蔽作用，降低能量的扩散和消耗，进而提高雾化加热结构的加热效率。更佳的，导热管10的尾端和发热芯20接触，这样导热管10便于将发热芯20上产生的部分热量传递到自身的管壁上，进而对放置腔内气溶胶形成基质进行径向加热。第一发热部30通过电磁加热的方式加热发热芯20，发热芯20被加热后再加热经过透气孔21的气流，加热后的气流沿着轴向流进气溶胶形成基质内，即被加热过后的气流能够对气溶胶形成基质进行轴向加热。导热管10和发热芯20相配合，能够多方面、快速的加热雾化气溶胶形成基质。或者，在其他实施例中，第一发热部30与发热芯20一体成型。

请参阅图1-图2，在本申请实施例中，以圆柱状的发热芯20，圆柱状的导热管10为例。发热芯20上的若干个透气孔21呈现蜂窝状均匀分布，发热芯20的内围和外围上均开设多个透气孔21。在第一发热部30的作用下，发热芯20上的热量主要分为两部分使用，一部分用于加热经过透气孔21的气流，使得加热后的气流沿着轴向流入气溶胶形成基质内，另一部分用于将热量传递到导热管10上，使得获取热量后的导热管10能够沿着径向加热气溶胶形成基质。这样，发热芯20的外围就需要比较多的能量，需要较大的能量密度。为了使得发热芯20的外围既能够有足够的能量传递给导热管10，又能够有足够的能量加热发热芯20上外围透气孔21内的气流，发热芯20上开设环形凹槽22的半径大于发热芯20半径的一半，且小于发热芯20的半径。更佳的，环形凹槽22设置在发热芯20的3/4R～5/6R(R指发热芯20的半径)之间，例如设置在发热芯20的4/5R处。

具体的，环形凹槽22的槽口朝向导热管10一侧设置，这样即使第一发热部30的能量通过槽口进行扩散，扩散的方向也是朝向导热管10一侧，导热管10可以利用扩散的该能量，进而提高能量利用率，降低能耗。发热芯20上开设的环形凹槽22为圆柱状或棱柱状，一方面，便于加工，另一方面，开设的环形凹槽22能够降低对于发热芯20上透气孔21的破坏。环形凹槽22除了为圆柱状或棱柱状，还可以为锥形结构，锥形结构从靠近导热管10一侧向远离导热管10的一侧径向尺寸不断减少，这样和导热管10接触的发热芯20的外围相对更薄一些，更有助于能量的传递。在其他实施例中，发热芯20和导热管10也可以为其他形状的结构，例如椭圆状、棱柱状等，具体不做限制。

在本申请实施例中，请参阅图1-3，第一发热部30为电磁线圈，电磁线圈沿着发热芯20上环形凹槽22的轴向螺旋缠绕延伸。和/或，相邻圈的电磁线圈之间的间隔不小于电磁线圈直径的十分之一，不大于电磁线圈直径的十分之二，例如相邻圈的电磁线圈之间的间隔为电磁线圈直径的十分之一。第一发热部30为电磁线圈，电磁线圈的结构便于调整控制，可以根据需要将电磁线圈布置为需要的形式，例如将电磁线圈沿着环形凹槽22的轴向螺旋缠绕延伸。当电磁线圈沿着环形凹槽22的轴向螺旋缠绕延伸时，能够使得电磁线圈通电产生的磁场较为均匀分布，便于均匀的加热发热芯20，进而便于均匀加热气溶胶形成基质。

更佳的，请参阅图1和图4，还包括第二发热部50，第二发热部50设置在靠近导热管10首端一侧的导热管10上，第二发热部50用于加热导热管10内的气溶胶形成基质。第二发热部50为丝状、片状以及网状中的任意一种。例如第二发热部50以发热丝的形式沿着导热管10的管壁螺旋缠绕分布，或者第二发热部50以印刷线路的形式固定在导热管10的管壁内。气溶胶形成基质在实际使用时，部分结构位于导热管10内，另外一部分结构位于雾化加热结构的外侧。位于外侧的气溶胶形成基质用于和用户的嘴部接触，用户通过抽吸动作即可吸食气溶胶形成基质被加热雾化后的物质。将导热管10内的气溶胶形成基质分为上下两段，上半段靠近导热管10的首端一侧设置，下半段靠近导热管10的尾端一侧设置。这样，当第二发热部50靠近导热管10的首端一侧时，能够及时对导热管10内上半段的气溶胶形成基质进行加热作用。

当需要加热雾化导热管10内的气溶胶形成基质时，一方面，通过给第一发热部30通交变电流，第一发热部30通过交变电流产生交变磁场，具有一定磁导率的发热芯20产生感应交变电流，产生感应交变电流的发热芯20能够加热通过透气孔21的气流，被加热后的气流在用户的抽吸动作下沿着轴向流入气溶胶形成基质内，即沿着轴向加热气溶胶形成基质。另一方面，通过给第二发热部50通电，第二发热部50通过导热管10来加热导热管10内的上半段气溶胶形成基质，即沿着径向对导热管10内上半段的气溶胶形成基质进行加热。再一方面，位于第一发热部30和第二发热部50之间的导热管10，能够将发热芯20和第二发热部50产生的部分能量传导到自身上，进而沿着径向对导热管10内下半段的气溶胶形成基质进行加热。这样，雾化加热结构能够分为三部分对导热管10内的气溶胶形成基质进行多角度、全面、高效加热。

更佳的，请参阅图1、图4和图5，沿着导热管10的轴向，在导热管10外侧管壁靠近首端的一侧上，设置两个间隔的定位环12，两个间隔的定位环12之间形成安装区域，安装区域用于设置第二发热部50。一般加热气溶胶形成基质的不同位置，会产生不同的效果。基于此，根据加热需求，可以通过设置的定位环12，来明确第二发热部50在导热管10上的位置。这样，在将第二发热部50固定在导热管10的管壁上时，直接将第二发热部50固定在两个间隔定位环12形成的安装区域上即可，不用再测量对应的安装位置，便于批量化生产雾化加热结构。

请参阅图1和图4，在本申请实施例中，雾化加热结构还包括引流器40，引流器40固定在导热管10内且位于发热芯20靠近导热管10尾端的一侧，引流器40靠近发热芯20的一侧设置第一凸起部41，第一凸起部41和发热芯20抵接，引流器40远离发热芯20的一侧设置第二凸起部42，第二凸起部42用于和导热管10内的气溶胶形成基质抵接。引流器40上开设一个或多个引流孔43，引流器40用于通过引流孔43将发热芯20上加热后的气流引导至气溶胶形成基质内。

假设引流器40靠近发热芯20一侧的面为底面，远离发热芯20一侧的面为顶面。在引流器40的底面一侧设置第一凸起部41，能够将发热芯20和引流器40的底面之间间隔开，营造出第一间隔空间。在引流器40的顶面一侧设置第二凸起部42，能够将气溶胶形成基质和引流器40的顶面之间间隔开，营造出第二间隔空间。引流器40上还开设有多个引流孔43，例如在引流器40上开设3个、4个、5个均匀分布的引流孔43，在引流孔43的作用下，便于气流在第一间隔空间和第二间隔空间内流动，进而最终流向气溶胶形成基质内。在第一间隔空间和第二间隔空间的作用下，经过发热芯20上透气孔21的气流不会直接沿着轴向流进气溶胶形成基质内，而会再进一步的流动，进而使得各个透气孔21内出来的气流能够获得更均匀的热量。并且，在第一间隔空间内的气流还可以和发热芯20靠近引流器40一侧的端面相接触，再一次获得热量，获得更充分的加热，进而便于高效加热气溶胶形成基质。

请参阅图4-图5，导热管10内设置有限位环11，导热管10的尾端套接在发热芯20的外壁上，限位环11的一侧和发热芯20相接触，限位环11的另一侧和引流器40相接触。将导热管10的尾端套接在发热芯20的外壁上，发热芯20和导热管10内的限位环11相接触，便于将发热芯20的热量传递到导热管10上，进而便于沿着径向加热导热管10内的气溶胶形成基质。具体的，在引流器40底面的中心上设置第一凸起部41，第一凸起部41为柱状结构，第一凸起部41上开设第一螺纹孔44，在发热芯20的中心上开设第二螺纹孔24，通过螺钉穿过第一螺纹孔44和第二螺纹孔24将发热芯20和引流器40固定连接。在引流器40顶面的中心上设置第二凸起部42，第二凸起部42也为柱状结构，更佳的，在引流器40顶面的外周上还设置有支撑环，通过支撑环和第二凸起部42分别与气溶胶形成基质接触，以给气溶胶形成基质更好的支撑作用。

请参阅图5，在其他实施例中，在环形凹槽22外侧的发热芯20上开设有装配槽23，导热管10的尾端套接在装配槽23内。当导热管10的尾端套接在装配槽23内时，能够和发热芯20之间具有更多的接触面积，进而便于将发热芯20上的热量传递到导热管10上，进而便于导热管10沿着径向加热气溶胶形成基质，以提高雾化加热结构的加热效率。

请参阅图1和图4，在本申请实施例中，雾化加热结构还包括第一端盖60、第二端盖70以及套筒80，导热管10、发热芯20、第一发热部30以及第二发热部50均位于套筒80内。第一端盖60和第二端盖70分别固定在套筒80的两端，第一端盖60和导热管10的首端相抵接，第二端盖70和发热芯20相抵接。通过套筒80，既能对其内的元件进行保护，又能起到隔绝热量的作用，避免内部热量向外扩散，便于保障雾化加热结构的加热效率，降低能量损耗。采用该种结构设计，雾化加热结构还具有设计简单、便于装配的优势。

一种实施例中，气溶胶生成装置包括：电源、控制电路板、外壳以及上述雾化加热结构等。电源、控制电路板以及雾化加热结构均位于外壳内，电源分别与雾化加热结构中的第一发热部30和第二发热部50电连接，控制电路板用于控制雾化加热结构的加热功率，以保障对气溶胶形成基质的雾化加热效果。其中电源、控制电路板、外壳等不是本申请的重点，故未图示，也不做过多阐述。

气溶胶生成装置若采用现有的雾化加热结构，不进行电磁屏蔽，发热部通电后产生的磁场会向周围扩散，例如扩散到加热结构旁边的控制电路板上，会导致电路板上的电阻元件被加热，造成能量的消耗。采用现有的加热结构，若进行电磁屏蔽，屏蔽结构也会吸收一部分能量，造成能量的消耗。但本申请所设计的气溶胶生成装置，因为采用上述实施例中的雾化加热结构，通过发热芯20的外围来充当屏蔽结构，既能避免磁场向外扩散，造成能量损失，叉能通过自身结构吸收第一发热部30产生的能量，并用于加热气溶胶形成基质，有效降低能量损耗，提高雾化加热效率。对应的本申请设计的雾化加热结构是一种高效的电磁感应加热装置，采用该雾化加热结构的气溶胶生成装置是一种能够高效加热雾化气溶胶形成基质的产品。

以上应用了具体个例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种雾化加热结构，其特征在于，包括：导热管和发热芯；

所述导热管的一端为首端，另一端为尾端；

所述发热芯位于所述导热管的尾端，所述导热管的首端用于供气溶胶形成基质插入，所述导热管内的空间形成放置腔，所述放置腔内用于放置气溶胶形成基质；

所述发热芯上开设若干个透气孔，所述透气孔用于供气流通过，所述发热芯上设置有第一发热部，所述第一发热部用于通过电磁加热的方式加热所述发热芯，所述第一发热部沿所述发热芯的轴向延伸，且在沿所述发热芯的径向方向，至少部分所述发热芯围设所述第一发热部的周侧。

2.如权利要求1所述的雾化加热结构，其特征在于，所述第一发热部与所述发热芯一体成型；或所述发热芯上开设环形凹槽，所述第一发热部设置于所述环形凹槽内。

3.如权利要求2所述的雾化加热结构，其特征在于，所述环形凹槽的半径大于所述发热芯半径的一半，且小于所述发热芯的半径。

4.如权利要求1-3中任一项所述的雾化加热结构，其特征在于，所述第一发热部为电磁线圈，所述电磁线圈沿着所述发热芯的轴向螺旋缠绕延伸，和/或，相邻圈的所述电磁线圈之间的间隔不小于所述电磁线圈直径的十分之一，不大于所述电磁线圈直径的十分之二。

5.如权利要求1所述的雾化加热结构，其特征在于，还包括引流器，所述引流器固定在所述导热管内且位于所述发热芯靠近所述尾端的一侧，所述引流器靠近所述发热芯的一侧设置第一凸起部，所述第一凸起部和所述发热芯抵接，所述引流器远离所述发热芯的一侧设置第二凸起部，所述第二凸起部用于和所述导热管内的气溶胶形成基质抵接；所述引流器上开设引流孔，所述引流器用于通过所述引流孔将所述发热芯上加热后的气流引导至气溶胶形成基质内。

6.如权利要求5所述的雾化加热结构，其特征在于，所述导热管内设置有限位环，所述导热管的尾端套接在所述发热芯的外壁上，所述限位环的一侧和所述发热芯相接触，所述限位环的另一侧和所述引流器相接触。

7.如权利要求1所述的雾化加热结构，其特征在于，所述发热芯上开设有装配槽，所述导热管的尾端套接在所述装配槽内。

8.如权利要求1所述的雾化加热结构，其特征在于，还包括第二发热部，所述第二发热部设置在靠近所述导热管首端一侧的所述导热管上，所述第二发热部用于加热所述导热管内的气溶胶形成基质。

9.如权利要求8所述的雾化加热结构，其特征在于，还包括第一端盖、第二端盖以及套筒，所述导热管、发热芯、第一发热部以及第二发热部均位于所述套筒内；所述第一端盖和所述第二端盖分别固定在所述套筒的两端，所述第一端盖和所述导热管的首端相抵接，所述第二端盖和所述发热芯相抵接。

10.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的雾化加热结构。

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