CN219479235U - 一种气溶胶产生装置及其发热体和换热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气溶胶产生装置及其发热体和换热结构，换热结构，包括内层、中间层和外层，中间层为加热层且由陶瓷金属材料制成，中间层设有轴向的第一加热孔，中间层用于加热经过加热孔的空气，内层和/或外层由陶瓷材料制成。由于换热结构的中间层设置为加热层，中间层具有第一加热孔，中间层产生的热量能够对经过第一加热孔的空气进行加热；中间层夹持在内层和外侧中间，内层和外侧能够起到慢热传递的作用，即能够起到隔热的作用；并且中间层由陶瓷金属材料制成，内层和/或外层由陶瓷材料制成，中间层与内层和外层的材质不同，能够极大减少中间层热量的流失，进而能够提高热量的利用率，有利于降低功耗。

Description

一种气溶胶产生装置及其发热体和换热结构

技术领域

本实用新型涉及气溶胶产生装置技术领域，具体涉及一种气溶胶产生装置及其发热体和换热结构。

背景技术

加热不燃烧卷烟是一种重要新型烟草制品，其可以不直接燃烧烟支而是通过外部热源来加热烟草材料，产生烟气而令吸烟者达到生理满足的吸食效果。与传统卷烟相比，加热不燃烧卷烟没有燃烧过程，不产生焦油、一氧化碳等有害物质，大大减少了吸烟对消费者及周围人群的危害。

加热不燃烧烟支气溶胶产生基质需要借助气溶胶产生装置进行加热吸食，发热不燃烧烟内设置有发热体，发热体内设有换热结构，换热结构用于对进入烟支的空气进行加热。

目前的换热结构发热面积较大，热量容易流失，导致功耗大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种气溶胶产生装置及其发热体和换热结构，主要用于解决换热结构热量容易流失，导致功耗大的问题。

根据第一方面，一种实施例中，提供一种气溶胶产生装置的换热结构，包括内层、中间层和外层，所述内层为柱状或环形结构，所述中间层和所述外层均为环形结构，所述中间层套设在所述内层的周向外侧，所述外层套设在所述中间层的周向外侧；

所述中间层为加热层且由陶瓷金属材料制成，所述中间层设有轴向的第一加热孔，所述中间层用于加热经过所述加热孔的空气；所述内层和/或所述外层由陶瓷材料制成。

一种实施例中，所述中间层由用于电磁感应加热的陶瓷金属材料制成。

一种实施例中，所述中间层的内径为2.5mm-3.5mm，外径为4mm-5mm。

一种实施例中，所述内层为导热层，所述内层设有轴向的第二加热孔；和/或，所述外层为导热层，所述外层设有轴向的第三加热孔。

一种实施例中，所述中间层的径向厚度小于所述内层和所述外层的径向厚度。

一种实施例中，所述第二加热孔和/或所述第三加热孔靠近所述中间层设置。

一种实施例中，所述中间层在至少一个圆周上分布有多个所述第一加热孔、所述内层在至少两个圆周上分布有多个所述第二加热孔、和/或所述外层在至少两个圆周上分布有多个所述第三加热孔。

根据第二方面，一种实施例中，一种气溶胶产生装置的发热体，包括发热管和上述的气溶胶产生装置的换热结构，所述发热管具有容置腔，所述容置腔用于容置气溶胶产生基质，所述发热管具有第一端和第二端，所述发热管的第一端设有开口，所述开口用于插装所述气溶胶产生基质，所述发热管的第二端设有通气孔；所述换热结构设置在所述发热管的第二端，所述第一加热孔通过所述通气孔与所述容置腔连通。

一种实施例中，还包括外管和电磁线圈，所述外管套设在所述发热管的周向外侧，所述发热结构位于所述外管内，所述电磁线圈设置在所述外管上，且所述电磁线圈与所述发热结构沿着径向对齐，所述电磁线圈用于对所述中间层进行电磁感应加热。

根据第三方面，一种气溶胶产生装置，包括上述的气溶胶产生装置的发热体。

依据上述实施例的气溶胶产生装置及其发热体和换热结构，由于换热结构的中间层设置为加热层，中间层具有第一加热孔，中间层产生的热量能够对经过第一加热孔的空气进行加热；中间层夹持在内层和外侧中间，内层和外侧能够起到慢热传递的作用，即能够起到隔热的作用；并且中间层由陶瓷金属材料制成，内层和/或外层由陶瓷材料制成，中间层与内层和外层的材质不同，能够极大减少中间层热量的流失，进而能够提高热量的利用率，有利于降低功耗。

附图说明

图1为一种实施例中换热结构的仰视图；

图2为一种实施例中换热结构的轴向剖视图；

图3为一种实施例中发热体的轴向剖视图；

图4为一种实施例中气溶胶产生装置的轴向剖视图；

其中附图标记如下：

1-换热结构，11-内层，111-第二加热孔，112-安装孔，12-中间层，121-第一加热孔，13-外层，131-第三加热孔；

2-发热管，21-容置腔，22-进气孔，23-电磁加热结构；

3-外管，31-电磁线圈；

4-下支撑座，41-连接杆；

5-气溶胶产生基质；

6-壳体。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。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)。本文中的上端指靠近吸食的一端，下端指远离吸食的一端。

实施例一：

本实施例中，提供了一种换热结构，本换热结构用于设置在气溶胶产生装置中使用，换热结构为气溶胶产生装置的加热体的一部分，换热结构用于对进入气溶胶产生基质的空气进行加热，以实现对气溶胶产生基质的烘烤。

本换热结构采用三层式结构，中间层为发热层，中间层用于对经过的空气进行加热，三层式结构能够形成温度梯度，中间层两侧的结构能够起到热阻隔的作用，避免中间层产生热量的流失。同时，中间层两侧的结构也具有一定的导热作用，能够利用中间层扩散的热量对空气加热，最大化的利用中间层产生的热量。因此，本换热结构设置的三层式结构能够有效提高热能的利用率，进而能够减低加热功耗，节能环保。

本换热结构的中间层可以采用金属陶瓷复合材料，例如可以采用20％氧化锆+80％430不锈钢的复合材料，金属陶瓷复合材料属于现有材料，金属陶瓷材料就要可塑性强，电磁感应加热效率高的优点，便于中间层的制备，以及有利于提高电磁感应加热的效率。

请参考图1和图2，本实施例中，换热结构1包括内层11、中间层12和外层13，换热结构1整体为柱状结构，内层11为柱状结构，内层11也可以中空的环状结构。中间层12和外层13为环状结构，或者筒状结构。内层11、中间层12和外层13具有相同的轴向长度，三者的径向半径依次递增；中间层12套设在内层11的周向外侧，中间层12的内表面与内层11的外表面贴合；外层13套设在中间层12的周向外侧，外层13的内表面与中间层12的外表面贴合。

内层11、中间层12和外层13相互之间可以采用过盈配合、烧结、粘接等方式固定。

本实施例中，中间层12可以为陶瓷金属层，中间层12采用陶瓷金属复合材料制成，其中的金属成分可以用于形成电磁感应加热，陶瓷成分有利于中间层12的塑形，尤其是外形的塑形，便于中间层12的制造，同时中间层12含有陶瓷成分，使得中间层12的表面稳定性好，不易氧化产生杂味。中间层12为发热层通过电磁感应的方式能够进行加热。电磁感应加热属于隔空加热，电磁线圈可以不设置在换热结构上，简化了换热结构的复杂度，有利于换热结构的批量生产。当然，在其他实施例中，中间层12内也可以设置电阻电路，采用电阻发热的方式进行加热。

本实施例中，内层11和外层13可以为陶瓷层，内层11和外层13采用陶瓷材料制成，例如氧化锆等，内层11和外层13属于导热层，内层11和外层13能够吸收中间层12扩散的热量，以充分利用中间层12扩散热量对空气进行加热。换热结构1形成三层式结构，中间层12温度高，内层11和外层13温度相对较低，形成温度梯度或热量梯度，减少中间层12的热量继续扩散流失。内层11和外层13采用陶瓷材料制成，有利于内层11和外层13的塑形制造，并且有利于与中间层12合并烧结固定，并且内层11和外层13含有陶瓷成分，使得内层11和外层13的表面稳定性好，不易氧化产生杂味。

在其他实施例中，内层11和外层13也可以设置为其他导热材料层，也能够利用中间层12扩散的热量以及对中间层12起到热阻隔的作用。

本实施例中，中间层12设有轴向的第一加热孔121，中间层12可以在一个圆周上设置多个第一加热孔121，多个第一加热孔121还可以均匀等间距分布，有利于提高加热的均匀性。第一加热孔121用于对经过的空气进行加热，加热后的空气用于进入到气溶胶产生基质5内，对气溶胶产生基质5进行加热。

内层11可以设有轴向的第二加热孔111，内层11可以在两个不同大小的圆周上设置多个第二加热孔111，同一圆周上多个第二加热孔111还可以均匀等距分布，不同圆周上的第二加热孔111还可以相互错开设置，有利于提高加热的均匀性。第二加热孔111加热的空气也用于进入到气溶胶产生基质5内，对气溶胶产生基质5进行加热。

外层13可以设有轴向的第三加热孔131，外层13可以在两个不同大小的圆周上设置多个第三加热孔131，同一圆周上多个第三加热孔131还可以均匀等距分布，不同圆周上的第三加热孔131还可以相互错开设置，有利于提高加热的均匀性。第三加热孔131加热的空气也用于进入到气溶胶产生基质5内，对气溶胶产生基质5进行加热。

其中，内层11上的第二加热孔111可以靠近中间层12设置，如第二加热孔111贴靠中间层12的内表面，以使得中间层12产生的热量能够直接扩散到第二加热孔111中对空气进行加热，能够有效利用中间层12朝内扩散的热量。

外层13上的第三加热孔131也可以靠近中间层12设置，如第三加热孔111贴靠中间层12的外表面，以使得中间层12产生的热量能够直接扩散到第三加热孔131中对空气进行加热，能够有效利用中间层12朝外扩散的热量。

第二加热孔111和第三加热孔131从内外两个方向同时靠近中间层12设置，能够充分利用中间层12朝内和朝外扩散的热量，提高热量的利用率。

在其他实施例中，也可以仅设置第二加热孔111和第三加热孔131中的一者靠近中间层12，也能够有效利用中间层12扩展的热量。

本实施例中，多个第二加热孔111和多个第三加热孔131中的部分设置为靠近中间层12，多个第二加热孔111和多个第三加热孔131中的其他部分可以设置为相对远离中间层12；如多个第二加热孔111和多个第三加热孔131分别设置在大小不同的两个圆周上，内层11大圆周上的多个第二加热孔111靠近中间层12，内层11小圆周上的多个第二加热孔111相对远离中间层12；外层13小圆周上的多第三加热孔131靠近中间层12，外层13大圆周上的多个第三加热孔131相对远离中间层12。其中，靠近中间层12的多个第二加热孔111和多个第三加热孔131能够快速利用中间层12扩散的热量进行加热，以减少热能扩展；相当于远离中间层12的多个第二加热孔111和多个第三加热孔131能够利用已经扩散出来的热量对空气进行加热，进一步利用中间层12扩散的热量，同时起到进一步热阻隔的作用。

在其他实施例中，中间层12上的第一加热孔121也可以设置在多个圆周上，内层11和外层13上的多个第二加热孔111和多个第三加热孔131也可以设置在一个圆周或其他多个圆周上，第一加热孔121、第二加热孔111和第三加热孔131的数量以及分布可以根据需要调整。

本实施例中，中间层12的径向厚度可以小于内层11和外层13的厚度，内层11和外层13设置更大的厚度，有利于起到更好的热阻隔效果。如，中间层12的内径可以为2.5mm-3.5mm，外径可以为4mm-5mm；内层11的外径可以为2.5mm-3.5mm；外层12的内径可以为4mm-5mm，外径可以为6mm-7mm。

本实施例中，内层11可以设置安装孔112，安装孔112可以为贯穿内层11的孔，安装孔112也可以为从空气流动的方向延伸至内层11的内部形成盲孔。安装孔112用于将换热结构安装到发热体上。

在其他实施例中，换热结构1也可以设置其他安装结构进行固定安装，如设置螺纹、凸起等连接部件。

本实施例中的换热结构，由于换热结构1的中间层12设置为加热层，中间层12具有第一加热孔121，中间层12产生的热量能够对经过第一加热孔121的空气进行加热；中间层12夹持在内层11和外层13中间，内层11和外层13能够起到慢热传递的作用，即能够起到隔热的作用；并且中间层12由陶瓷金属材料制成，内层11和外层13由陶瓷材料制成，中间层12与内层11和外层13的材质不同，能够极大减少中间层12热量的流失，进而能够提高热量的利用率，有利于降低功耗。

实施例二：

本实施例提供了一种气溶胶产生装置的发热体，发热体用于插装气溶胶产生基质5，以及用于对气溶胶产生基质5进行的空气进行加热，还可以对气溶胶产生基质5的周向进行加热。

请参考图1至图3，本实施例的发热体包括发热管2和上述任一实施例中的换热结构1，发热管2具有容置腔21，发热管2具有轴向的第一端和第二端，发热管2的第一端设有开口，开口与容置腔21连通，开口用于插入气溶胶产生基质5，发热管2的第二端设有进气孔22，进气孔22与容置腔21连通。换热结构1设置在发热管2的第二端，换热结构1上的第一加热孔121、第二加热孔111和第三加热孔131均通过进气孔22与容置腔21连通，经过第一加热孔121、第二加热孔111和第三加热孔131加热后的空气能够通过进气孔22进入到容置腔21中的气溶胶产生基质5内，对气溶胶产生基质5的内部进行加热。

发热体还可以包括外管3和下支撑座4，外管3的内径大于发热管2的外径，外管3套设在发热管2的周向外侧，发热管2和换热结构1位于外管3内。外管3可以设置有电磁线圈31，电磁线圈31与换热结构1沿着径向对齐，电磁线圈31通电后将与换热结构1中的中间层12形成电磁感应，并对中间层12进行加热。电磁线圈31可以位于外管3的外圆周，电磁线圈31与换热结构1间隔安装，可以减少组装的难度。

换热结构1位于发热管2和下支撑座4之间，发热管2的第二端设有安装槽，换热结构1具有第一端和第二端，换热结构1的第一端卡接在发热管2的安装槽内，换热结构1的第二端具有安装孔112，安装孔112内连接有连杆41，连杆41的远离安装孔112的一端延伸至与下支撑座4连接，发热管2和下支撑座4将换热结构1夹持住。下支撑座4安装在外管3上，换热结构1可以设有通气孔，以使得外界的空气能够进入到换热结构1内。

在其他实施例中，发热管2的第一端可以设置电磁加热结构23或电阻加热结构，电磁加热结构23可以包括加热管和电磁线圈，加热管可以设置在发热管2上，电磁线圈可以设置在外管3。通过电磁加热结构23或电阻加热结构对气溶胶产生基质5远离换热结构1的一端的轴向进行加热，电磁加热结构23或电阻加热结构和换热结构1能够分别对气溶胶产生基质5的内外进行烘烤加热，起到更好的加热效果。

本实施例中的发热体，由于发热体中的换热结构1的中间层12设置为加热层，中间层12具有第一加热孔121，中间层12产生的热量能够对经过第一加热孔121的空气进行加热；中间层12夹持在内层11和外层13中间，内层11和外层13能够起到慢热传递的作用，即能够起到隔热的作用；并且中间层12由陶瓷金属材料制成，内层11和外层13由陶瓷材料制成，中间层12与内层11和外层13的材质不同，能够极大减少中间层12热量的流失，进而能够提高热量的利用率，有利于降低功耗。

实施例三：

请参考图1至图4，本实施例提供了一种气溶胶产生装置，气溶胶产生装置为加热不燃烧装置，气溶胶产生装置包括壳体6和上述任一实施例中的发热体，发热体安装在壳体6内，壳体6上具有插孔，插孔与发热体的容置腔对齐，以使得气溶胶产生基质5能够穿过壳体6的插孔插接到发热体内。壳体6内还有电源和电线，电源通过电线与发热体连接，电源给发热体供电，发热体将电能转为热能，热能能够对气溶胶产生基质5进行加热。

本实施例中的气溶胶产生装置，由于气溶胶产生装置中的换热结构1的中间层12设置为加热层，中间层12具有第一加热孔121，中间层12产生的热量能够对经过第一加热孔121的空气进行加热；中间层12夹持在内层11和外层13中间，内层11和外层13能够起到慢热传递的作用，即能够起到隔热的作用；并且中间层12由陶瓷金属材料制成，内层11和外层13由陶瓷材料制成，中间层12与内层11和外层13的材质不同，能够极大减少中间层12热量的流失，进而能够提高热量的利用率，有利于降低功耗。

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

Claims (10)

1.一种气溶胶产生装置的换热结构，其特征在于，包括内层、中间层和外层，所述内层为柱状或环形结构，所述中间层和所述外层均为环形结构，所述中间层套设在所述内层的周向外侧，所述外层套设在所述中间层的周向外侧；

所述中间层为加热层且由陶瓷金属材料制成，所述中间层设有轴向的第一加热孔，所述中间层用于加热经过所述加热孔的空气；所述内层和/或所述外层由陶瓷材料制成。

2.如权利要求1所述的气溶胶产生装置的换热结构，其特征在于，所述中间层由用于电磁感应加热的陶瓷金属材料制成。

3.如权利要求2所述的气溶胶产生装置的换热结构，其特征在于，所述中间层的内径为2.5mm-3.5mm，外径为4mm-5mm。

4.如权利要求1所述的气溶胶产生装置的换热结构，其特征在于，所述内层为导热层，所述内层设有轴向的第二加热孔；和/或，所述外层为导热层，所述外层设有轴向的第三加热孔。

5.如权利要求4所述的气溶胶产生装置的换热结构，其特征在于，所述中间层的径向厚度小于所述内层和所述外层的径向厚度。

6.如权利要求4所述的气溶胶产生装置的换热结构，其特征在于，所述第二加热孔和/或所述第三加热孔靠近所述中间层设置。

7.如权利要求4所述的气溶胶产生装置的换热结构，其特征在于，所述中间层在至少一个圆周上分布有多个所述第一加热孔、所述内层在至少两个圆周上分布有多个所述第二加热孔、和/或所述外层在至少两个圆周上分布有多个所述第三加热孔。

8.一种气溶胶产生装置的发热体，其特征在于，包括发热管和权利要求1至7任一项所述的气溶胶产生装置的换热结构，所述发热管具有容置腔，所述容置腔用于容置气溶胶产生基质，所述发热管具有第一端和第二端，所述发热管的第一端设有开口，所述开口用于插装所述气溶胶产生基质，所述发热管的第二端设有通气孔；所述换热结构设置在所述发热管的第二端，所述第一加热孔通过所述通气孔与所述容置腔连通。

9.如权利要求8所述的气溶胶产生装置的发热体，其特征在于，还包括外管和电磁线圈，所述外管套设在所述发热管的周向外侧，所述换热结构位于所述外管内，所述电磁线圈设置在所述外管上，且所述电磁线圈与所述换热结构沿着径向对齐，所述电磁线圈用于对所述中间层进行电磁感应加热。

10.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括权利要求8或9所述的气溶胶产生装置的发热体。