1.本实用新型涉及加热不燃烧雾化领域,更具体地说,涉及一种气溶胶产生装置及其发热结构。
背景技术:
2.相关技术中,气溶胶产生装置是一种用于通过加热但不使气溶胶形成基质(固态基质如烟草等植物叶类制品)燃烧的方式的电子设备。一般地,气溶胶产生装置一般采用发热体中心加热或周围圈加热,通常通过发热体通电并产生热量,然后热量通过热传导直接传递给气溶胶形成基质,气溶胶形成基质一般会在350℃以内雾化。这种加热方式的缺点是,发热体直接或通过固态材料间接将热量热传导气溶胶形成基质,这就要求发热体的工作温度不能过高,否则将引起介质过烧而影响电子烟的抽吸口感。
3.另外,发热体温度不高直接导致气溶胶产生装置抽吸前需要较长的预热时间,当下市场产品预热时间基本在15秒以上,极大影响了消费者的体验感。另外,发热体的形状对温度场的分布影响也较大,如何设计温度更均匀、雾化效果更好的发热体形状也是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素:
4.本实用新型针对所要解决的技术问题,提供一种改进的气溶胶产生装置及其发热结构。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:一种发热结构,包括在通电状态下可辐射红外光波的发热体以及与所述发热体配合设置且供红外光波透过的管体,所述发热体和所述管体的管壁之间至少部分间隔设置,所述发热体包括发热部以及导电部,所述发热部包括至少一个m形或n形结构,所述发热部与导电部电性连接。
6.在一些实施例中,所述发热部中空设置。
7.在一些实施例中,所述发热结构还包括第一骨架,所述第一骨架设置在所述管体上,所述发热部设置在所述第一骨架上。
8.在一些实施例中,所述发热结构还包括第二骨架,所述第一骨架和所述第二骨架分别间隔地设置在所述发热部的两端。
9.在一些实施例中,所述发热部呈纵长设置,其呈m形或n形绕设在所述第一骨架和所述第二骨架上。
10.在一些实施例中,所述第一骨架的径向尺寸等于所述第二骨架的径向尺寸。
11.在一些实施例中,所述第一骨架的径向尺寸小于或大于所述第二骨架的径向尺寸。
12.在一些实施例中,所述发热结构,所述第一骨架包括设置在所述第一骨架外周缘的多个第一线槽,所述第二骨架包括与所述多个第一线槽相对应的第二线槽,所述发热部呈m形或n形绕设在所述多个第一线槽和所述多个第二线槽上。
13.在一些实施例中,所述发热部包括多个m形段或n形段。
14.在一些实施例中,所述多个m形段或n形段由条状或线状的发热丝缠绕或弯折形成。
15.在一些实施例中,所述多个第一线槽与所述管体之间的间隔等于所述多个第二线槽与所述管体之间的间隔。
16.在一些实施例中,所述多个第一线槽与所述管体之间的间隔小于或大于所述多个第二线槽与所述管体之间的间隔。
17.在一些实施例中,所述发热结构还包括支撑杆,所述支撑杆设置在所述第一骨架和所述第二骨架之间,以将所述第一骨架和所述第二骨架固定连接。
18.在一些实施例中,所述第一骨架包括第一固定孔,所述第二骨架包括与所述第一固定孔相对应的第二固定孔,所述支撑杆设置在所述第一固定孔和第二固定孔之间。
19.在一些实施例中,所述发热部包括在通电状态下产生热量的发热基体,以及设置于所述发热基体外表面用于辐射所述红外光波的红外辐射层。
20.在一些实施例中,发热结构还包括基座,所述管体安装于所述基座上,所述发热体的导电部从所述基座穿出。
21.在一些实施例中,所述发热体设在所述管体的内侧,所述发热体与所述管体的内壁留设有间隙。
22.在一些实施例中,所述管体包括第一套管和第二套管,
23.所述第一套管与所述第二套管之间留设有间隔,所述间隔形成容置所述发热体的容置腔;
24.所述发热体设于所述第一套管的外周,所述第一套管内侧形成有加热气溶胶形成基质的加热腔。
25.在一些实施例中,所述第二套管的内壁上设有反射所述红外光波的反射层。
26.在一些实施例中,所述多个第一线槽与所述第一套管之间的间隔等于所述多个第二线槽与所述第一套管之间的间隔。
27.在一些实施例中,所述多个第一线槽与所述第一套管之间的间隔小于或大于所述多个第二线槽与所述第一套管之间的间隔。
28.本实用新型还提供一种气溶胶产生装置,包括上述任一项所述的发热结构。
29.本实用新型的有益效果在于:本实用新型的发热结构的发热体的发热部在通电状态下能够辐射红外光波,红外光波可透过管体至气溶胶形成基质并对其进行加热,在发热体最高工作温度达到1000℃以上的情况下(传统hnb的发热体工作温度一般不会超400℃),不会导致气溶胶形成基质过烧,甚至可以极大提升抽吸口感;同时,预热时间大幅度降低,极大提升了消费者的体验感。
30.发热部呈m形或n形结构,可以合理设计m形或n形结构的位置、方向、疏密等,得到稳定的温度场,发热结构整体发热可靠,同时发热结构的热利用率增大。
附图说明
31.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
32.图1是本实用新型一些实施例中气溶胶产生装置的立体结构示意图;
33.图2是图1所示气溶胶产生装置的发热结构的剖面示意图;
34.图3是图2所示发热结构的分解结构示意图;
35.图4是图2所示发热结构的另一视角的剖面示意图;
36.图5是图1所示发热体呈m形或n形绕设在不同径向尺寸的第一骨架和第二骨架上的立体结构示意图;
37.图6是本实用新型另一实施例的发热结构的剖面示意图;
38.图7是图6所示的发热结构的分解结构示意图。
具体实施方式
39.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
40.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“轴向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两段,例如两段、三个等,除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两段元件内部的连通或两段元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.图1示出了本实用新型一些实施例中的气溶胶产生装置1以及可拆卸地插设于该气溶胶产生装置1一端的气溶胶形成基质2。该气溶胶产生装置1在一些实施例中可呈方柱状,以方便使用者手握,其用于对插接于其中的气溶胶形成基质2进行低温烘烤加热,以在不燃烧的状态下释放气溶胶形成基质2中的气溶胶提取物,且雾化稳定性好、雾化口感佳。该气溶胶形成基质2在一些实施例中可呈圆柱状,其可以为植物的叶和/或茎制成的丝条状或片状的固态材料,并且可在该固态材料中进一步添加香气成分。可以理解地,该气溶胶产生装置1并不局限呈方形柱状,在其他一些实施例中,其也可以呈圆柱状、椭圆柱状等其他形状。
44.该气溶胶产生装置1在一些实施例中可包括发热结构10以及用于承载该发热结构10的壳体20。该发热结构10在一些实施例中可呈筒状,并可供气溶胶形成基质2可拆卸地插设于其中,以从外周对气溶胶形成基质2进行加热烘烤。或者气溶胶形成基质2套设在所述发热结构10外,以从内部气对溶胶产生基质2进行加热烘烤。该气溶胶产生装置1在一些实施例中还可包括设置于壳体20内的供电组件(未图示)。该发热结构10可部分插入气溶胶形成基质中,具体地,其部分可插入气溶胶形成基质的介质段,并在通电状态下产生热辐射对
气溶胶形成基质2的介质段进行加热,使其雾化产生气溶胶。在本实施例中,该热辐射可以为热红外辐射。该发热结构10具有装配简便、结构简单,雾化效率高,稳定性强,且使用寿命高的优点。该供电组件与该发热结构10电性连接,以为该发热结构10供电。
45.一同参阅图2至图4,发热结构10在一些实施例中可包括管体11、发热体12、第一骨架13、第二骨架14、支撑杆15以及基座16。该发热体12呈m形或n形设置在第一骨架13和第二骨架14上,该发热体12随第一骨架13和第二骨架14一并设置在管体11内。管体11罩设于至少部分发热体12上,且可供光波透至气溶胶形成基质2,具体地,在本实施例中,该管体11可供红外光波透过,进而可便于发热体12热量辐射出对气溶胶形成基质2进行加热。具体地,且发热体12与管体11之间具有间隙,在通电状态下,发热体12可在1-3s快速升温到1000-1300℃,而管体11的表面温度可控制在350℃以下,整体气溶胶形成基质2的雾化温度控制在300-350℃,实现气溶胶形成基质2主要在2-5um波段精准雾化。具体地,发热体12包括在通电状态下辐射红外光波的发热部121以及两个导电部122,发热部121包括第一端101以及与第一端101相对设置的第二端102,该两个导电部122连接第二端102。第一骨架13和第二骨架14分别间隔地设置在第一端101以及第二端102上。支撑杆15设置在第一骨架13和第二骨架14之间,其用于连接固定发热体12。且可以通过控制支撑杆15的长度进而控制发热体12的发热部121的长度方向的分布。该基座16设置在管体11的下开口端,该两个导电部122穿过基座16,以和电源连接。本发热体12的最高工作温度在500℃-1300℃,远远高于现有技术的400℃,解决了高温工作环境下易烧焦、口感不一致等问题,且大大缩短了预热等待时间。
46.管体11在一些实施例中可为中空的管状。具体地,管体11包括横截面呈圆形的管状体111、以及设置于该管状体111一端的尖顶结构112。当然,可以理解地,在其他一些实施例中,管状体111的横截面不限于呈圆形。该管状体111为一端设有开口的中空结构。该管体11可安装于该固定座14上,具体地,该管体11可部分插设于该固定座14上,其开口可位于该固定座14中。该尖顶结构112设置于该管状体111远离该开口的一端,通过设置该尖顶结构112便于至少部分该发热结构10插拔于气溶胶形成基质中。在本实施例中,该管体11内侧形成有第一容置腔113,该第一容置腔113为柱状腔体,且可非密封设置,当该发热体12安装于其中时,该第一容置腔113可无需抽真空或者填充惰性气体,当然,为了延长发热体的使用寿命以及进一步提升口感,也可密封设置。可以理解地,在其他一些实施例中,该发热体12也可间隔设置该管体11的外周,该管体11的内侧可形成容置气溶胶形成基质2的第二容置腔。在本实施例中,该管体11的内壁与发热体12之间留设有间隙,该间隙可以供空气填充或保持真空。通过留设有间隙,进而可使得该管体11与发热体12之间无直接接触。
47.第一骨架13在一些实施例中可包括骨架主体131,骨架主体131呈柱状,其可包括设置在骨架主体131上的第一固定孔1311以及设置在骨架131外周缘上的多个第一线槽1312。第二骨架14在一些实施例中可包括骨架本体141,骨架本体141呈柱状,其可包括设置在骨架本体141上与第一固定孔1311相对应的第二固定孔1411以及设置在骨架本体141外周壁上且与多个第一线槽1312相对应的第二线槽1412。该第一固定孔1311以及第二固定孔1411用于供支撑杆15插设以固定安装在第一骨架13和第二骨架14上的发热体12。该第一线槽1312以及第二线槽1412用于供发热体12的发热部121绕设,以使发热体12呈m形或n形设在第一骨架13和第二骨架14上,且发热体12的发热部121呈中空设置,发热体12无中心导通
风险,不会造成发热体12发生局部不加热现象,且无中心发热部被外圈发热部遮挡的风险,该发热体12的热量利用率增大。可以理解地,发热体12也可呈其他形状在第一骨架13和第二骨架14上,以使发热体12无中心导通风险。可以理解地,在其他一些实施例中,也可不设置支撑杆15,第一骨架13和第二骨架14还可通过直接黏贴、卡接、热熔等方式固定于管体11内表面。
48.在一些实施例中,多个第一线槽1312以及多个第二线槽1412与管体11的间隔包括多种,可通过调节多个第一线槽1312以及多个第二线槽1412与管体11的间隔,以调整管体11与发热体12之间的间隙,进而避免发热体12与管体11接触,造成发热体12局部温度过高,且可通过此间隙间隔调整管体11表面与发热体12表面的温度差,避免气溶胶产生装置1烧糊。在一些实施例中,多个第一线槽1312与管体11之间的间隔等于所多个第二线槽1412与管体11之间的间隔。多个第一线槽1312与所述管体11之间的间隔小于或大于多个第二线槽1412与管体11之间的间隔。
49.再如图5所示,在一些实施例中,第一骨架13和第二骨架14的径向尺寸包括多种,可以通过设置第一骨架13和第二骨架14的径向尺寸,从而使发热体12上下端与管体11之间的间隙不同,进而适配合适的温度场,以匹配不同的气溶胶产生装置1。在一些实施例中,第一骨架13的径向尺寸可等于第二骨架14的径向尺寸。第一骨架13的径向尺寸也可小于或大于第二骨架14的径向尺寸。
50.发热体12在一些实施例中可包括在通电状态下产生热辐射的发热部121以及两个导电部122。发热部121呈m形或n形设置在第一线槽1312和第二线槽1412上。在一些实施例中,发热部121包括多个m形段或n形段。多个m形段或n形段由条状或线状的发热丝缠绕或弯折形成。可以理解地,在其他一些实施例中,发热部121也可以呈其他形状设置在第一线槽1312和第二线槽1412上。
51.发热体12在一些实施例中可包括在通电状态下产生热量的发热基体、以及红外辐射层。该发热基体可在通电状态下产生热量。该红外辐射层设置于发热基体外表面,用于辐射发热基体产生的热量。在本实施例中,发热基体以及红外辐射层在发热部的横截面上呈同心圆分布。
52.在本实施例中,该发热基体可整体呈圆柱状,具体地,该发热基体可以为发热丝。当然,可以理解地,在其他一些实施例中,该发热基体可不限于呈圆柱状,其可以呈片状,也即该发热基体可以为发热片。该发热基体包括具有高温抗氧化性能的金属基体,该金属基体可以为金属丝。具体地,该发热基体可以为镍铬合金基体(比如镍铬合金丝)、铁铬铝合金基体(比如铁铬铝合金丝)等高温抗氧化性能好、稳定性高、不易变形等性能的金属类材料。在本实施例中,该发热基体的径向尺寸可以为0.15mm-0.8mm。
53.在本实施例中,发热体12还包括抗氧化层,该抗氧化层形成于该发热基体与红外辐射层之间。具体地,该抗氧化层可以为氧化膜,发热基体经过高温热处理并于其自身的表面生成一层致密的氧化膜,该氧化膜即形成抗氧化层。当然,可以理解地,在其他一些实施例中,该抗氧化层不限于包括自身形成的氧化膜,在其他一些实施例中,其可以为涂覆于该发热基体外表面的抗氧化涂层。通过形成该抗氧化层,可保障发热基体在空气环境中加热不被或者很少被氧化,提高了发热基体的稳定性,进而可无需对第一容置腔113进行抽真空、填充惰性气体或者还原性气体,也无需封堵开口,简化整个发热结构10的组装工艺,节
约了制造成本。在本实施例中,该抗氧化层的厚度可以选择为1um-150um。当抗氧化层的厚度小于1um,该发热基体容易被氧化。当抗氧化层的厚度大于150um,会影响发热基体与红外辐射层之间的热量传导。
54.在本实施例中,该红外辐射层可以为红外层。该红外层可以为红外层形成基体在高温热处理下形成于抗氧化层远离该发热基体的一侧。在本实施例中,该红外层形成基体可以为碳化硅、尖晶石或其复合类基体。当然,可以理解地,在其他一些实施例中,该红外辐射层不限于为红外层。在其他一些实施例中,该红外辐射层可以为复合红外层。在本实施例中,该红外层可经过浸涂、喷涂、刷涂等方式进形成于抗氧化层远离该发热基体的一侧。该红外辐射层的厚度可以为10um-300um,当该红外辐射层的厚度在10um-300um,其热辐射效果较佳,则气溶胶形成基质的雾化效率以及雾化口感较佳。当然,可以理解地,在其他一些实施例中,该红外辐射层的厚度不限于为10um-300um。
55.在一些实施例中,该发热体12还包括设置于该抗氧化层和红外辐射层之间的结合层,该结合层可用于防止发热基体局部击穿,进一步提高抗氧化层和红外辐射层的结合力。在一些实施例中,该结合层中的结合体可以为玻璃粉,也即该结合层可以为玻璃粉层。
56.该支撑杆15为绝缘杆,该支撑杆15可通过第一固定孔1311以及第二固定孔1411部分穿入发热部121中,位于该发热部121的中心,并可与发热部121绝缘设置,其可起到支撑发热部121的作用。通过设置该支撑杆15,可支撑发热部121,确保发热体12受热不完全变形,进而确保发热体12与管体11之间的间隙均匀,从而保证温度场的一致。基座16在一些实施中可采用陶瓷绝缘以及peek耐高温绝缘等材料制成。其可包括设置在基座16上的两个固定通孔161,该两个固定通孔161用于供两个导电部122插设,以固定第一骨架13和第二骨架14上发热体12。
57.图6及图7示出了本实用新型第二实施例中的发热结构10a,其与该第一实施例的主要区别在于,发热结构10a在一些实施例中可包括管体11a、发热体12a、第一骨架13a以及第二骨架14a。具体地,该发热体11a呈m形或n形设在第一骨架13a以及第二骨架14a上,且发热体12a包括在通电状态下产生热辐射的发热部121a以及两个导电部122a,发热部121a包括第一端101a以及与第一端101a相对设置的第二端102a,该两个导电部122a连接第二端102。第一骨架13a和第二骨架14a分别间隔地设置在第一端101a以及第二端102a上。该发热体12a随第一骨架13a和第二骨架14a一并设置在管体11a上。在一些实施例中,可以通过直接黏贴、卡接以及热熔等方式将第一骨架13a和第二骨架14a固定在管体11a上,并与管体11a间隔设置。
58.管体11a在一些实施例中可包括第一套管111a以及套设于第一套管111a外周的第二套管112a;该第一套管111a为两端贯通的中空结构。该第一套管111a可以呈圆柱状,其内径可略大于气溶胶形成基质的外径。第一套管111a与第二套管112a之间留设有间隔,间隔形成容置发热体12a的容置腔;第一套管111a的轴向长度可大于第二套管112a的轴向长度。该第二套管112a可套设于第一套管111a的外周,该第二套管112a可呈圆柱状,该第二管体112a的径向尺寸可大于该第一套管111a的径向尺寸。在一些实施例中,发热体12a绕设于第一套管111a的外周并与第二套管112a的外壁之间间隔设置,进而可使得容置腔内壁与发热体12a形成一定的温度差,起到隔热作用。第一套管111a内侧形成有用于加热气溶胶形成基质的加热腔。
59.在一些实施例中第二套管112a内侧具有一个反射层,该反射层用于反射发热体12a的热量以及辐射至气溶胶形成基质,增强加热能效。可以理解地,第一套管111a和第二套管112a不局限于呈圆筒状,其也可呈方筒状、椭圆筒状等其他形状。
60.第二套管112a在一些实施例中还可包括固定结构,该固定结构用于固定发热体12a。
61.第一骨架13a在一些实施例中可呈中空的圆环状,其可包括等间隔设置在第一骨架13a外围上的多个第一线槽131a。第二骨架14a在一些实施例中,可呈中空的圆环状,其可包括等间隔设置在第二骨架14a外围上与该多个第一线槽131a相对应的多个第二线槽141a。该多个第一线槽131a以及多个第二线槽141a用于供发热体12a绕设,以使发热体12a呈m形或n形设在第一骨架13a和第二骨架14a上。且发热体12a的发热部121a呈中空设置,发热体12a无中心导通风险,不会造成发热体12a发生局部不加热现象,且无中心发热部被外圈发热部遮挡的风险,该发热体12a的热量利用率增大。可以理解地,发热体12a也可呈其他形状在第一骨架13a和第二骨架14a上。可以理解地,第一骨架13a和第二骨架14a不局限于呈圆环状,其也可呈方环状、椭圆环状等其他一些形状。
62.在一些实施例中,多个第一线槽131a以及多个第二线槽141a与第一套管111a的间隔包括多种,可通过调节多个第一线槽131a以及多个第二线槽141a与第一套管111a的间隔,以调整管体11a与发热体12a之间的空气间隙,进而避免发热体12a与管体11a接触,造成发热体12a局部温度过高,且可通过此空隙间隙的间隔变化调整管体11a表面与发热体12a表面的温度差,避免气溶胶产生装置1烧糊。在一些实施例中,多个第一线槽131a与第一套管111a之间的间隔等于所多个第二线槽131a与第一套管111a之间的间隔。多个第一线槽131a与所述第一套管111a之间的间隔小于或大于多个第二线槽141a与第一套管111a之间的间隔。
63.在一些实施例中,第一骨架13a和第二骨架14a的径向尺寸包括多种,可以通过设置第一骨架13a和第二骨架14a的径向尺寸,从而使发热体12a上下端与管体11a的之间的空气间隙不同,进而进行温度场控制,以匹配不同的气溶胶产生装置。在一些实施例中,第一骨架13a的径向尺寸可等于第二骨架14a的径向尺寸。第一骨架13a的径向尺寸也可小于或等于第二骨架14a的径向尺寸。
64.发热体12a在一些实施例中可包括在通电状态下产生热辐射的发热部121a以及两个导电部122a。发热部121a呈m形或n形设置在第一线槽131a和第二线槽141a上。在一些实施例中,发热部121a包括多个m形段或n形段。多个m形段或n形段由条状或线状的发热丝缠绕或弯折形成。在一些实施例中,发热部121a也呈其他形状设置在第一线槽131a和第二线槽141a上。
65.可以理解的,以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本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,可以对上述技术特点进行自由组合,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,凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。