CN219982157U - 气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 - Google Patents

Abstract

本申请提出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；加热器，用于加热气溶胶生成制品；加热器包括：绝热元件，围绕并界定腔室的至少一部分，用于提供绝热；红外发射涂层，形成或结合于绝热元件的内表面，并用于通过辐射红外线进而加热气溶胶生成制品；电极涂层，形成或结合于绝热元件的内表面、并与红外发射涂层导电连接，用于在红外发射涂层上引导电流。以上气雾生成装置，通过在绝热元件的内表面上形成用于加热的红外发射涂层构成用于加热的加热器，使加热器集成有加热和绝热，对于产品小型化是有利的。

Description

气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器

技术领域

本申请实施例涉及加热不燃烧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。已知的加热装置通过管状的加热器容纳和加热烟草或其他非烟草产品，并通过管状的隔热元件围绕加热器在外侧形成隔热；在产品装配中，隔热元件和加热器各自分别通过支撑或紧固部件，使它们独立地可拆卸装配于加热装置内，对于产品小型化是不利的。

发明内容

本申请的一个实施例提供一种气雾生成装置，被配置为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；

加热器，用于加热气溶胶生成制品；所述加热器包括：

绝热元件，围绕并界定所述腔室的至少一部分，用于提供绝热；

红外发射涂层，形成或结合于所述绝热元件的内表面，并用于通过辐射红外线进而加热气溶胶生成制品；

电极涂层，形成或结合于所述绝热元件的内表面、并与所述红外发射涂层导电连接，用于在所述红外发射涂层上引导电流。

在一些实施例中，所述红外发射涂层包括通过喷涂、沉积或印刷于所述绝热元件的内表面的涂层。

在一些实施例中，所述绝热元件包括：

沿径向方向相背离的内壁和外壁，以及位于所述内壁和外壁之间的中心区域；所述中心区域被排空为压力低于所述绝热元件外部的压力，从而至少部分在所述红外发射涂层外提供绝热。

在一些实施例中，所述红外发射涂层与所述绝热元件相对于彼此不可分离。

在一些实施例中，所述加热器包括沿径向方向相背离的外表面和内表面；

所述加热器的外表面与内表面之间的最大距离小于3mm。

在一些实施例中，还包括：

开口，在使用中气溶胶生成制品能通过所述开口接收于所述腔室内或者从所述腔室内移除；

所述加热器包括靠近所述开口的第一端、以及背离所述第一端的第二端；

支撑元件，至少部分从所述第二端伸入至所述加热器内，以在所述加热器内界定有抵靠台阶；当气溶胶生成制品接收于所述腔室内时，抵靠于所述支撑元件界定的抵靠台阶上形成止动。

在一些实施例中，沿所述加热器的纵向方向，所述红外发射涂层与所述支撑元件错开布置，以减少所述红外发射涂层的热量向所述支撑元件的传递。

在一些实施例中，所述支撑元件上布置有避让窗口；所述电极涂层包括部分延伸至所述避让窗口内的裸露部分；

所述气雾生成装置还包括：

电路板，电连接至所述裸露部分，进而对所述红外发射涂层供电。

在一些实施例中，所述支撑元件还被配置为在所述第二端对所述加热器提供支撑；

所述加热器的第二端上设置有至少一个第一连接结构；所述支撑元件上还布置有至少一个与所述第一连接结构适配的第二连接结构，进而防止所述加热器相对于所述支撑元件旋转。

在一些实施例中，还包括：

绝缘层，形成于所述红外发射涂层和绝热元件之间，以用于在它们之间提供电绝缘。

在一些实施例中，还包括：

保护层，至少部分覆盖或包覆所述红外发射涂层，以对所述红外发射涂层提供保护。

在一些实施例中，所述红外发射涂层的厚度介于5～50μm。

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：

绝热元件，被构造成是沿加热器的纵向延伸的管状，并用于提供绝热；

红外发射涂层，形成或结合于所述绝热元件的内表面，并被配置为辐射用于加热的红外线；

电极涂层，形成或结合于所述绝热元件的内表面、并与所述红外发射涂层导电连接，用于在所述红外发射涂层上引导电流。

以上气雾生成装置，通过在绝热元件的内表面上形成用于加热的红外发射涂层构成用于加热的加热器，使加热器集成有加热和绝热，对于产品小型化是有利的。

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中加热器和支撑元件装配后一个视角的剖面示意图；

图3是图2中加热器和支撑元件装配后一个视角的分解示意图；

图4是图3中加热器一个视角的分解示意图；

图5是图2中加热器和支撑元件装配后又一个视角的结构示意图；

图6是又一个实施例的加热器一个视角的分解示意图。

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。

本申请一个实施例提出一种加热而非燃烧气溶胶生成制品1000例如烟支，进而使气溶胶生成制品1000的至少一种成分挥发或释放形成供吸食的气溶胶的气雾生成装置100，例如图1所示。

在可选的实施例中，气溶胶生成制品1000包括在被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1000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。

以及根据图1所示，气溶胶生成制品1000接收于气雾生成装置100后，有部分是露出于气雾生成装置100外的例如过滤嘴，供用户抽吸是有利的。

本申请一个实施例的气雾生成装置的构造可以参见图1所示，装置的外形整体大致被构造为扁筒形状，气雾生成装置100的外部构件包括：

壳体10，其内部为中空的构造，进而形成可用于电子器件和加热器件等必要功能部件的装配空间；壳体10具有沿长度方向相对的近端110和远端120；其中，

近端110设置有开口111，气溶胶生成制品1000可通过该开口111接收于壳体10内被加热或从壳体10内移出；

远端120设置有进气孔121；进气孔121用于在抽吸的过程中供外部空气进入至壳体10内。

根据图1所示，气雾生成装置100还包括：

腔室，用于容纳或接收气溶胶生成制品1000；在使用中，气溶胶生成制品1000可通过开口111可移除地接收于腔室内。在一些实施例中，气溶胶生成制品1000被加热器30围绕和加热的长度大于30mm。

根据图1所示，气雾生成装置100还包括：

用于供电的电芯130；优选地该电芯130是可充电的直流电芯130，并能通过与外部电源连接后进行充电；

电路板140例如PCB板，布置有电路或MCU控制器；电路可以是集成电路。

根据图1所示，气雾生成装置100还包括：

加热器30，至少部分围绕并界定腔室，当气溶胶生成制品1000接收于壳体10内时，加热器30至少部分围绕或包围气溶胶生成制品1000，并从气溶胶生成制品1000的外周进行加热。以及，当气溶胶生成制品1000接收于壳体10内时至少部分是容纳和保持于加热器30内的。

根据图1所示，气雾生成装置100还包括：

支撑元件40，用于对加热器30提供支撑，从而使加热器30稳定地安装和固定在壳体10内。以及根据图1中所示，支撑元件40被定位于加热器30朝向远端120的一端。

根据图1所示，气雾生成装置100还包括：

支撑壁150，由远端120朝向近端110延伸布置；以及，在装配中支撑元件40被紧固或保持于支撑壁150上。

参见图2和图3所示，加热器30被构造成基本是纵长的管状形状，并包括沿纵向方向相背的第一端310和第二端320；在装配中第一端310朝向开口111和/或近端110布置，在使用中气溶胶生成制品1000能通过第一端310接收于加热器30内进行加热；以及，第二端320朝向远端120布置；支撑元件40在第二端320处对加热器30提供支撑。

参见图2至图4所示，加热器30包括：

管状的绝热元件31，绝热元件31包括沿径向方向由内向外布置的内壁311和外壁313、以及由内壁311和外壁313之间界定的中心区域312。

在一些实施例中，中心区域312被排空为压力低于该绝热元件31外部的压力，从而减少加热器30和/或被加热的气溶胶生成制品1000的热量损失，即提供绝热。例如在一些实施例中，中心区域312具有一定的真空度；或者，中心区域312包括高真空。以及在一些实中，中心区域312中的压力在约0.1毫巴和约0.001毫巴之间。以及，中心区域312中的压力为10^-7托的量级。

在一些实施例中，内壁311和/或外壁313包括不锈钢层；该不锈钢层材质的内壁311和/或外壁313具有约50～500微米的厚度。或者在又一些具体的实施例中，内壁311和/或外壁313具有约100～200微米。以及在一些实施例中，位于内壁311和外壁313之间的中心区域312的具有大约0.1～1mm。

在一些实施例中，绝热元件31具有大约5～10mm的内径。在一些实施例中，绝热元件31具有大约15～45mm的长度。

在又一些变化的实施例中，绝热元件31还可以被构造成是由极低导热率的材质制备的绝热管，例如导热率低于1W/m·K的PEEK绝热管。

参见图2至图4所示，加热器30包括：

红外发射涂层33，形成或结合于内壁311的内表面。

在一些实施例中，红外发射涂层33是沉积、喷涂或印刷等方式形成于内壁311的内表面上的涂层。特别地，红外发射涂层33可以通过转印的印刷方式形成于内壁311的内表面上；例如转印可以通过预先将红外发射涂层33结合于一管状衬底的外表面，并将绝热元件31套在管状衬底外，并通过热烘等方式使它们紧密结合后，去除管状衬底即可获得形成于绝热元件31的内表面的红外发射涂层33。

在一些实施例中，红外发射涂层33是电致的红外发射涂层；红外发射涂层33能通过辐射红外线从而加热气溶胶生成制品1000。相应地，是由Mg、Al、Ti、Zr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Zn等至少一种金属元素的氧化物组成，这些金属氧化物在被加热到适当的温度时即能辐射具有加热效用的远红外线。更加优选地，基于红外加热的红外发射涂层33包括氧化锡和氧化锌的红外涂层、或者包括碳纤维的红外涂层。

在一些实施例中，红外发射涂层33的厚度介于5～50μm。

参加图2至图4所示，通过喷涂或印刷等形成的红外发射涂层33在周向上是非闭合的；以及，红外发射涂层33具有沿纵向贯穿的空缺331。空缺331具有大约0.5～2mm的宽度。

参见图2至图4所示，红外发射涂层33还包括：

第一电极涂层351和第二电极涂层352，沿红外发射涂层33的周向间隔地布置；第一电极涂层351和第二电极涂层352分别位于空缺331的两侧，并与红外发射涂层33导电连接；在使用中，通过第一电极涂层351和第二电极涂层352在红外发射涂层33的周向上引导电流。第一电极涂层351和/或第二电极涂层352是沿加热器30的纵向延伸的。第一电极涂层351和/或第二电极涂层352采用低电阻率的金属或合金制备；在一些具体的实施例中，第一电极涂层351和/或第二电极涂层352包括金、银、铜或含有它们的合金。

以上加热器30通过喷涂或沉积或印刷等在绝热元件31的内壁311上集成或形成用于加热的红外发射涂层33，对于使加热器30集成有加热和绝热，并且对于小型化是有利的。以及在以上实施例中，红外发射涂层33与绝热元件31是不可拆卸或不能彼此分离的。

参见图2至图4所示，当绝热元件31的内壁311采用不锈钢为导体材料时，加热器30还包括：

绝缘层32，通过沉积或喷涂或印刷等形成于绝热元件31的内壁311的内表面上的，以用于在内壁311和红外发射涂层33之间提供电绝缘；而后，红外发射涂层33再通过喷涂或沉积或印刷等方式结合于绝缘层32上。在一些实施例中，绝缘层32包括陶瓷、玻璃或者釉中的一种。在一些实施例中，绝缘层32的厚度介于5～50μm。

参见图2至图4所示，加热器30还包括：

保护层34，在加热器30的内表面上并覆盖红外发射涂层33，以及覆盖第一电极涂层351和第二电极涂层352的一部分。保护层34用于对红外发射涂层33提供保护。保护层34是通过喷涂或沉积或印刷等形成的涂层等；以及，保护层34包括陶瓷或玻璃或釉等。以及在一些实施例中，保护层34是透明或半透明的；以及，保护层34的厚度约5～50μm。

根据图2所示，在制备后靠近加热器30的第一端310处，绝缘层32和保护层34是完全包夹红外发射涂层33的，对提供绝缘和保护是合适的。具体地，红外发射涂层33靠近加热器30的第一端310的端部，与绝缘层32靠近加热器30的第一端310的端部之间具有间距d1。在一些实施例中，间距d1大于0.2mm；优选地间距d1可以为0.5～5mm。

相近地，在制备后靠近加热器30的第二端320处，红外发射涂层33在靠近加热器30的第二端320的端部，与绝缘层32靠近加热器30的第二端320的端部之间具有间距d1。

根据图2至图4所示，第一电极涂层351和第二电极涂层352的长度大于红外发射涂层33的长度；例如在一些具体的实施例中，第一电极涂层351和第二电极涂层352的长度，比红外发射涂层33的长度大10mm。在图2至图4中，第一电极涂层351和第二电极涂层352在靠近第一端310处，是与红外发射涂层33平齐的；以及，第一电极涂层351和第二电极涂层352在靠近第二端320处，是延伸至红外发射涂层33外或更加凸出的。

根据图2至图4所示，支撑元件40被构造成是环形的形状；以及，支撑元件40包括：

沿纵向方向依次布置的第一区段43、第二区段42；以及，第二区段42的外周设置有沿径向向外延伸出的凸缘41；以及凸缘41是远离第一区段43的；

在装配中，第一区段43和第二区段42从加热器30的第二端320伸入至加热器30内；并且，通过加热器30的第二端320抵靠于凸缘41上形成支撑。以及根据图3中所示，第二区段42的外表面上还布置有定位卡凸44，加热器30的第二端320布置有定位缺口314，在装配中通过定位卡凸44和定位缺口314配合提供支撑元件40和加热器30装配中的定位，并且装配后阻止它们相对旋转。

在一些实施例中，装配后加热器30抵靠于支撑元件40上时，沿纵向方向红外发射涂层33与支撑元件40是彼此错开的。例如根据图2所示，红外发射涂层33与支撑元件40的第一区段43保持有间距d3；以及间距d3大于1mm，例如2～5mm，进而对于阻止红外发射涂层33的热量大量地传递至支撑元件40上是有利的。

根据图2至图5所示，第一区段43的外径小于第二区段42的外径；以及，第二区段42的外侧表面上布置有多个沿周向间隔布置的凸棱422；在装配后，凸棱422抵靠于加热器30的内表面上，进而使它们在径向上基本是稳固地结合的。以及，由第一区段43界定腔室内的抵靠台阶，接收于加热器30内的气溶胶生成制品1000抵靠于第一区段43上形成止动。

根据图2至图5所示，支撑元件40的第一区段43和加热器30之间还布置有：

柔性的密封元件50，由硅胶等柔性材质制备例如O形圈，以用于在它们之间提供密封；密封元件50以阻止气溶胶生成制品1000内的气溶胶冷凝液渗入至它们之间，或者在它们之间提供气密密封。

根据图2至图5所示，支撑元件40的第二区段42上布置有避让窗口421；在装配后，第一电极涂层351和第二电极涂层352部分是伸入至避让窗口421内的；以及，第一电极涂层351具有延伸并裸露于避让窗口421的裸露部分3511，以及第二电极涂层352具有延伸并裸露于避让窗口421的裸露部分3521。进而在装配后，通过将导电引线或导电触片等伸入至支撑元件40内并焊接或抵靠于裸露部分3511和裸露部分3521上形成导电连接，从而使电路板140通过导电引线或导电触片等对加热器30供电。

根据图2至图5所示，保护层34是避开裸露部分3511和裸露部分3521的。以及，裸露部分3511和/或裸露部分3521的长度d2大约为2～5mm。

在一些实施例中，以上的加热器30沿径向方向的内表面和外表面的最大距离小于3mm，从而使加热器30具有非常小的尺寸，非常利于产品小型化。

或者图6示出了又一个变化实施例的加热器30a的示意图，在该实施例中加热器30a包括：

绝热元件31a，用于提供绝热；绝热元件31a包括金属例如不锈钢，以及绝热元件31a是导体；

形成或结合于绝热元件31a内表面的第一红外发射涂层3310a和第二红外发射涂层3320a，第一红外发射涂层3310a和第二红外发射涂层3320a是通过喷涂或沉积或印刷等形成的；以及，第一红外发射涂层3310a和第二红外发射涂层3320a是加热器30a的径向相背布置的；以及，第一红外发射涂层3310a和第二红外发射涂层3320a是半圆弧形的形状；

第一电极涂层351a和第二电极涂层352a，沿径向方向相背布置；以及，第一红外发射涂层3310a和第二红外发射涂层3320a均电连接于第一电极涂层351a和第二电极涂层352a之间；第一红外发射涂层3310a和第二红外发射涂层3320a是并联地连接于第一电极涂层351a和第二电极涂层352a之间的，从而通过第一电极涂层351a和第二电极涂层352a在它们的周向上引导电流；

绝缘层32a，位于绝热元件31a内表面与第一红外发射涂层3310a和/或第二红外发射涂层3320a之间，从而在它们之间提供电绝缘；

保护层34a，覆盖第一红外发射涂层3310a和/或第二红外发射涂层3320a，从而对它们提供表面保护。

或者在又一些变化的实施例中，加热器30a可以包括更多的红外发射涂层。或者加热器30a还可以仅包括一个周向上是闭合环形的红外发射涂层。

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 (12)

1.一种气雾生成装置，被配置为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；

加热器，用于加热气溶胶生成制品；所述加热器包括：

绝热元件，围绕并界定所述腔室的至少一部分，用于提供绝热；

红外发射涂层，形成或结合于所述绝热元件的内表面，并用于通过辐射红外线进而加热气溶胶生成制品；

电极涂层，形成或结合于所述绝热元件的内表面、并与所述红外发射涂层导电连接，用于在所述红外发射涂层上引导电流。

2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述绝热元件包括：

沿径向方向相背离的内壁和外壁，以及位于所述内壁和外壁之间的中心区域；所述中心区域被排空为压力低于所述绝热元件外部的压力，从而至少部分在所述红外发射涂层外提供绝热。

3.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射涂层与所述绝热元件相对于彼此不可分离。

4.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述加热器包括沿径向方向相背离的外表面和内表面；

所述加热器的外表面与内表面之间的最大距离小于3mm。

5.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，还包括：

开口，在使用中气溶胶生成制品能通过所述开口接收于所述腔室内或者从所述腔室内移除；

所述加热器包括靠近所述开口的第一端、以及背离所述第一端的第二端；

支撑元件，至少部分从所述第二端伸入至所述加热器内，以在所述加热器内界定有抵靠台阶；气溶胶生成制品接收于所述腔室内时，抵靠于所述支撑元件界定的抵靠台阶上形成止动。

6.如权利要求5所述的气雾生成装置，其特征在于，沿所述加热器的纵向方向，所述红外发射涂层与所述支撑元件错开布置，以减少所述红外发射涂层的热量向所述支撑元件的传递。

7.如权利要求5所述的气雾生成装置，其特征在于，所述支撑元件上布置有避让窗口；所述电极涂层包括部分延伸至所述避让窗口内的裸露部分；

所述气雾生成装置还包括：

电路板，电连接至所述裸露部分，进而对所述红外发射涂层供电。

8.如权利要求5所述的气雾生成装置，其特征在于，所述支撑元件还被配置为在所述第二端对所述加热器提供支撑；

所述加热器的第二端上设置有至少一个第一连接结构；所述支撑元件上还布置有至少一个与所述第一连接结构适配的第二连接结构，进而防止所述加热器相对于所述支撑元件旋转。

9.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，还包括：

绝缘层，形成于所述红外发射涂层和绝热元件之间，以用于在它们之间提供电绝缘。

10.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，还包括：

保护层，至少部分覆盖或包覆所述红外发射涂层，以对所述红外发射涂层提供保护。

11.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射涂层的厚度介于5～50μm。

12.一种用于气雾生成装置的加热器，其特征在于，包括：

绝热元件，被构造成是沿加热器的纵向延伸的管状，并用于提供绝热；

红外发射涂层，形成或结合于所述绝热元件的内表面，并被配置为辐射用于加热的红外线；

电极涂层，形成或结合于所述绝热元件的内表面、并与所述红外发射涂层导电连接，用于在所述红外发射涂层上引导电流。