加热器以及包括该加热器的烟具的制作方法

本申请涉及烟具领域，尤其涉及一种加热器以及包括该加热器的烟具。

背景技术：

诸如香烟和雪茄的吸烟物品在使用期间燃烧烟草以产生烟雾。已经尝试通过产生在不燃烧的情况下释放化合物的产品来为这些燃烧烟草的物品提供替代物。此类产品的示例是所谓的加热不燃烧产品，其通过加热烟草而不是燃烧烟草来释放化合物。

现有的一种低温加热不燃烧的烟具，主要是在基体的外表面涂覆远红外涂层和导电涂层，通电后的远红外涂层发出远红外线穿透基体并对基体内的气溶胶形成基质进行加热；由于远红外线具有较强的穿透性，可以穿透气溶胶形成基质的外围进入内部，使得对气溶胶形成基质的加热较为均匀。

采用上述结构的烟具存在的问题是，烟气出口的温度较高，导致用户抽吸时会觉得烫嘴，降低了用户体验。

技术实现要素：

本申请提供一种加热器以及包括该加热器的烟具，旨在解决现有烟具中存在的烟气出口的温度较高的问题。

本申请第一方面提供了一种加热器，所述加热器包括：

发热体，呈中空管状、且内部形成有接收至少部分吸烟制品的腔室；所述发热体用于接受电源的电功率产生热量，并将所述热量传递给接收于所述腔室内的所述吸烟制品，以使所述吸烟制品中的至少一种成分挥发形成可供吸食的气溶胶；

第一固定座，具有一进气孔；所述第一固定座固定在所述发热体的一端，所述进气孔与所述腔室连通；以及

气流支架，与所述第一固定座连接；所述气流支架包括中心气流通道；所述中心气流通道被配置为可插入到所述吸烟制品的进气端内部，以使将所述进气孔流出的至少部分气流通过所述中心气流通道被导入到所述吸烟制品的进气端内部。

本申请第二方面提供了一种烟具，其特征在于，所述烟具包括壳体组件、以及第一方面所述的加热器；所述加热器设于所述壳体组件内。

本申请提供的加热器以及包括该加热器的烟具，通过中心气流通道以及多个外围气流通道，将进气孔流出的气流至少可通过中心气流通道被导入到烟支内部，减少了气流和烟支内部的热交换，降低了烟气出口的温度，提升了用户体验。

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定。

图1是本申请实施方式一提供的加热器示意图；

图2是图1的分解示意图；

图3是本申请实施方式一提供的插入吸烟制品的加热器的剖面示意图；

图4是本申请实施方式一提供的加热器中基体示意图；

图5是本申请实施方式一提供的加热器中第一固定座示意图；

图6是本申请实施方式一提供的加热器中第一固定座和气流支架装配后的示意图；

图7是本申请实施方式一提供的气流支架中进气孔支架示意图；

图8是本申请实施方式一提供的加热器中第一固定座和气流支架装配后的仰视示意图；

图9是本申请实施方式一提供的气流支架中延伸管示意图；

图10是本申请实施方式一提供的气流支架中另一延伸管示意图；

图11是本申请实施方式一提供的气流支架中又一延伸管示意图；

图12是本申请实施方式一提供的另一加热器中第一固定座和另一气流支架装配后的示意图；

图13是本申请实施方式一提供的另一加热器中第一固定座和另一气流支架装配后的仰视示意图；

图14是本申请实施方式一提供的插入吸烟制品的另一加热器的剖面示意图；

图15是本申请实施方式一提供的又一加热器中基体示意图；

图16是本申请实施方式二提供的烟具示意图；

图17是本申请实施方式二提供的烟具的分解示意图。

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。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施方式一

如图1-图3所示，本申请一实施例提供一种加热器，加热器1包括发热体11、电极部(12、13)、第一固定座14以及气流支架(15、16)；

请结合图4进行理解，在本示例中，发热体11包括基体111和红外电热涂层112。

基体111内部形成有接收至少部分吸烟制品2的腔室。具体地，基体111具有相对的第一端和第二端，基体111沿第一端和第二端之间的纵向延伸并且内部中空形成有适于接收至少部分吸烟制品2的腔室。基体111可以为圆柱体状、棱柱体状或者其他柱体状。基体111优选为圆柱体状，腔室即为贯穿基体111中部的圆柱体状孔，孔的内径略大于吸烟制品2的外径，发热体11接受电源的电功率产生热量，并将热量传递给接收于腔室内的吸烟制品2，以使吸烟制品2中气溶胶形成基质的至少一种成分挥发形成可供吸食的气溶胶。

基体111可以由石英玻璃、陶瓷或云母等耐高温且透明的材料制成，也可以由其它具有较高的红外线透过率的材料制成，例如：红外线透过率在95％以上的耐高温材料，具体地在此不作限定。

气溶胶形成基质是一种能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。这种挥发性化合物可通过加热该气溶胶形成基质而被释放出来。气溶胶形成基质可以是固体或液体或包括固体和液体组分。气溶胶形成基质可吸附、涂覆、浸渍或以其它方式装载到载体或支承件上。

气溶胶形成基质可以包括尼古丁。气溶胶形成基质可以包括烟草，例如可以包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，当加热时所述挥发性烟草香味化合物从气溶胶形成基质释放。优选的气溶胶形成基质可以包括均质烟草材料，例如落叶烟草。气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂，气溶胶形成剂可为任何合适的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物或化合物的混合物有利于致密和稳定气溶胶的形成，并且对在气溶胶生成系统的操作温度下的热降解基本具有抗性。合适的气溶胶形成剂是本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。优选的气溶胶形成剂是多羟基醇或其混合物，例如三甘醇、1,3-丁二醇和最优选的丙三醇。

红外电热涂层112涂覆在基体111的表面上。红外电热涂层112可以涂覆在基体111的外表面上，也可以涂覆在基体111的内表面上。优选的将红外电热涂层112涂覆在基体111的外表面上。

红外电热涂层112在通电情况下能够产生热能，进而生成一定波长的红外线，例如：8μm～15μm的远红外线。当红外线的波长与气溶胶形成基质的吸收波长匹配时，红外线的能量易于被气溶胶形成基质吸收。在本申请实施方式中，对红外线的波长不作限定，可以为0.75μm～1000μm的红外线，优选的为1.5μm～400μm的远红外线。

红外电热涂层112优选的由远红外电热油墨、陶瓷粉末和无机粘合剂充分搅拌均匀后涂印在基体111的外表面上，然后烘干固化一定的时间，红外电热涂层112的厚度为30μm-50μm；当然，红外电热涂层112还可以由四氯化锡、氧化锡、三氯化锑、四氯化钛以及无水硫酸铜按一定比例混合搅拌后涂覆到基体111的外表面上；或者为碳化硅陶瓷层、碳纤维复合层、锆钛系氧化物陶瓷层、锆钛系氮化物陶瓷层、锆钛系硼化物陶瓷层、锆钛系碳化物陶瓷层、铁系氧化物陶瓷层、铁系氮化物陶瓷层、铁系硼化物陶瓷层、铁系碳化物陶瓷层、稀土系氧化物陶瓷层、稀土系氮化物陶瓷层、稀土系硼化物陶瓷层、稀土系碳化物陶瓷层、镍钴系氧化物陶瓷层、镍钴系氮化物陶瓷层、镍钴系硼化物陶瓷层、镍钴系碳化物陶瓷层或高硅分子筛陶瓷层中的一种；红外电热涂层112还可以是现有的其他材料涂层。

在本示例中，电极部(12、13)，至少包括间隔设置于发热体11上的第一电极12和第二电极13，第一电极和第二电极均与红外电热涂层112电连接，用于将电功率馈送至红外电热涂层112。

具体地，第一电极12和第二电极13均至少部分地与红外电热涂层112电性连接，以使得电流可以经由红外电热涂层112从其中一个电极流向另一个电极。第一电极12和第二电极13的极性相反，例如：第一电极12为正极、第二电极13为负极；或者第一电极12为负极、第二电极13为正极。优选的将红外电热涂层112涂覆在基体111的外表面，第一电极12设于基体111靠近第一端的外表面，第二电极13设于基体111靠近第二端的外表面。

在本示例中，第一电极12和第二电极13均呈圆环状(环形电极)，第一电极12和第二电极13可以为涂覆在基体111靠近第一端和第二端位置的外表面的圆环形导电涂层，导电涂层可以为金属涂层或导电胶带等，金属涂层可以包括银、金、钯、铂、铜、镍、钼、钨、铌或上述金属合金材料。在其他示例中，也可以是套接在基体111靠近第一端和第二端位置的外表面的圆环形导电片，导电片为金属导电片，例如铜片、钢片等等。

请结合图5进行理解，第一固定座14具有进气孔141，第一固定座14固定在发热体11的一端，进气孔141与基体111的腔室连通。

请结合图6-图8进行理解，气流支架(15、16)包括进气孔支架15和延伸管16。

进气孔支架15设置于进气孔141内；进气孔支架15可与进气孔141一体成型，也可以为可分离的部件。进气孔支架15还可部分设置于进气孔141内，或者套接在进气孔141上。进气孔支架15包括中心进气管151和多个翅片152，多个翅片152间隔分布在中心进气管151的外表面、且自中心进气管151的外表面沿着进气孔141的径向方向延伸到进气孔141的内表面。

延伸管16的一端固定在中心进气管151上，延伸管16的另一端可插入到接收于基体111的腔室内的吸烟制品2的进气端内部；

中心进气管151和延伸管16的内表面界定中心气流通道a；相邻的两个翅片152、中心进气管151的部分外表面以及进气孔141的部分内表面之间界定外围气流通道b。其中，中心气流通道a的横截面面积小于或等于外围气流通道b的横截面面积。

在本示例中，延伸管16的另一端的端部为出气口，这样从进气孔141流出的部分气流通过中心进气管151，从延伸管16的另一端的端部附近(即中心气流通道a的端部附近)被导入到吸烟制品2的进气端内部，外围气流通道b延伸到接收于基体111的腔室内的吸烟制品2的进气端端部，以使从进气孔141流出的部分气流通过外围气流通道b被导入到吸烟制品2的进气端端部。

在本示例中，中心进气管151的横截面为圆形，多个翅片152沿着中心进气管151的周向方向等间距分布。需要说明的是，中心进气管151的横截面并不限于为圆形，也可以为正多边形、五角星形等等。

在本示例中，翅片152的数量为8个，8个翅片152沿着中心进气管151的周向方向等间距分布形成8个外围气流通道b。在其他示例中，翅片152的数量可以为2的整数倍，例如：4个、16个、32个等等。

请结合图6、图9-图11进行理解，延伸管16的一端可套接在中心进气管151上，延伸管16的另一端的形状为平整形。为了便于延伸管16的另一端插入到接收于基体111的腔室内的吸烟制品2的内部，在另一示例中，延伸管16的另一端的形状可以为波浪形c、锯齿形d或者尖形e。优选的为尖形e，吸烟制品2中的气溶胶形成基质不会掉落到延伸管16内，从而便于清洁。尖形e的端部可设置出气口，或者尖形e的其他部位设置出气口也是可行的。需要说明的是，图中所示的延伸管16的另一端的形状还可以为封闭的，出气口设置在延伸管16的侧壁上，可以在侧壁的不同位置处设置多个出气口。这样，从进气孔141流出的部分气流分别通过中心进气管151、延伸管16(即中心气流通道a)被导入到吸烟制品2的进气端内部的不同位置。延伸管16的纵向方向的长度与基体111的腔室的纵向方向的长度之比n为0<n<＝0.8，优选的为0<n<＝0.6，进一步地优选的为0<n<＝0.5。

请结合图12-图14进行理解，在另一示例中，气流支架(142、143)与进气孔141一体成型，气流支架包括自进气孔141的内表面纵向延伸的八个悬臂142，相邻的两个悬臂142之间设置有连接板143。在该示例中，八个悬臂142之间设置有四个连接板143。四个连接板143朝向进气孔141的中心点o的一面界定中心气流通道a；相邻的两个悬臂142、连接板143背向进气孔141的中心点o的一面以及进气孔141的部分内表面之间界定部分外围气流通道b。

在该示例中，从进气孔141流出的部分气流通过中心气流通道a被导入到吸烟制品2的进气端内部，外围气流通道b也延伸到接收于基体111的腔室内的吸烟制品2的进气端内部，以使从进气孔141流出的部分气流通过外围气流通道b被导入到吸烟制品2的进气端内部。

在该示例中，进气孔141的横截面为圆形，连接板143背向进气孔141的中心点o的一面的周向方向的长度为0～2πr/n，

连接板143背向进气孔141的中心点o的一面与进气孔141的部分内表面之间的距离小于或等于r；其中，r为进气孔141的半径，n为连接板143的数量，即n＝4。

需要说明的是，连接板143的数量并不限于图中所示的情形。

请再参考图15所示，在另一示例中，发热体11包括基体111、红外辐射层113以及电热部114。

基体111可参考前述基体描述内容，在此不作赘述。

红外辐射层113形成在基体111的外表面上。红外辐射层113可以形成在基体111的外表面上，也可以形成在基体111的内表面上。优选的将红外辐射层113形成在基体111的外表面上。

红外辐射层113在吸收热量之后可升温并生成一定波长的红外线，例如：8μm～15μm的远红外线。当红外线的波长与气溶胶形成基质的吸收波长匹配时，红外线的能量易于被气溶胶形成基质吸收。本示例中，对红外线的波长不作限定，可以为5μm～15μm的红外线，优选的为8μm～15μm的远红外线。

红外辐射层113可以选用氧化物、碳材料、碳化物、氮化物等具有较高红外辐射率的材料制成。具体地如下所示：

金属氧化物及多组分合金氧化物，包括：三氧化二铁、三氧化二铝、三氧化二铬、三氧化二铟、三氧化二镧、三氧化二钴、三氧化二镍、三氧化二锑、五氧化二锑、二氧化钛、二氧化锆、二氧化锰、二氧化铈、氧化铜、氧化锌、氧化镁、氧化钙、三氧化钼等；也可以是以上两种或两种以上金属氧化物的组合；还可以是具有尖晶石、钙钛矿、橄榄石等晶胞结构的陶瓷材料。

碳材料的发射率接近于黑体特性，具有较高的红外辐射率。碳材料，包括：石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、类金刚石薄膜等。

碳化物，包括：碳化硅，碳化硅在较大的红外线波长范围内(2.3微米-25微米)具有高发射率，是较好的近全波段红外辐射材料；此外，还有碳化钨、碳化铁、碳化钒、碳化钛、碳化锆、碳化锰、碳化铬、碳化铌等，都具有较高的红外发射率(mec相不具备严格的化学计算成分和化学式)。

氮化物，包括：金属氮化物和非金属氮化物，其中金属氮化物包括：氮化钛、碳氮化钛、氮化铝、氮化镁、氮化钽、氮化钒等；非金属氮化物包括：氮化硼、五氮化三磷、氮化硅(si3n4)等。

其他无机非金属材料，包括：二氧化硅、硅酸盐(包括磷硅酸盐、硼硅酸盐等)、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼化物、硫系化合物等。

电热部114，配置在基体111的外表面；电热部114用于接受电功率产生热量并将产生的热量传递给红外辐射层113；红外辐射层113用于接受电热部114传递的热量进而产生红外线，并至少以辐射的方式将红外线的能量传递给接收于基体111的腔室内的吸烟制品2。

在该示例中，电热部114包括形成在红外辐射层113上的电阻发热层(附图未示出)、与电阻发热层电连接的电极部(附图未示出)；电极部用于将电源的电功率馈送至电阻发热层以产生热量。

电阻发热层的形状在此不作限定，可以为螺旋状围绕基体111表面，也可以包覆基体111表面。

电阻发热层可以选用金属材料、碳材料、半导体材料等。具体地：

导电金属材料，包括：铝、铜、钛、铬、银、铁、镍等；也可以是以上金属的合金成分，例如：不锈钢、铁铬铝合金、镍铬合金、镍铁合金等；

碳材料，包括：石墨、导电性的类金刚石、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等；

半导体材料，包括：氧化铟锡、氧化镍、碳化硅、氮化铝、氮化镓、掺杂的氧化锡、氧化锌、掺杂的氧化锌，例如：azo、gzo、izo、掺b、掺n、p、as、sb、mo、掺la系元素、掺ia(li、na、k)、ib族(au、ag、cu)元素等。

根据加热温度及功率要求，选择合适的电阻发热层材料，形成适当厚度的电阻膜，获得合适的阻值范围。其中，电阻发热层的电阻值可以为0.1欧姆-10欧姆，优选为0.3欧姆-8欧姆，更优选为0.5欧姆-5欧姆，进一步优选为0.6欧姆-3.5欧姆。

在该示例中，电阻发热层通过物理气相沉积方法沉积在红外辐射层113上，红外辐射层113通过物理气相沉积方法沉积在基体111的表面。

需要说明的是，在其他实施方式中，电热部114可以为与红外辐射层113可分离的发热件，例如：套接在红外辐射层113外的陶瓷发热件、套接在红外辐射层113外的金属发热件、缠绕在红外辐射层113上的发热丝、包覆在红外辐射层113外的fpc发热膜等等。

实施方式二

图16-图17是本申请实施方式二提供的一种烟具100，包括壳体组件6和上述的加热器1，加热器1设于壳体组件6内。本实施例的烟具100，在基体111的外表面设置红外电热涂层112以及与红外电热涂层112导电连接的第一电极12和第二电极13，红外电热涂层112可发出红外线对基体111的腔室内的气溶胶形成基质进行辐射加热。

壳体组件6包括外壳61、固定壳62、固定座(14、17)以及底盖64，固定壳62、固定座(14、17)均固定于外壳61内，其中固定座(14、17)用于固定基体111，固定座(14、17)设置于固定壳62内，底盖64设于外壳61一端且盖设外壳61。具体的，固定座(14、17)包括第一固定座14和第二固定座17，第一固定座14和第二固定座17均设于固定壳62内，基体111的第一端和第二端分别固定在第一固定座14和第二固定座17上，底盖64上凸设有进气管641，第二固定座17背离第一固定座14的一端与进气管641连接，第一固定座14、基体111、第二固定座17以及进气管641同轴设置，且基体111与第一固定座14、第二固定座17之间密封，第二固定座17与进气管641也密封，进气管641与外界空气连通以便于用户抽吸时可以顺畅进气。加热器1还包括气流支架(15、16)，气流支架(15、16)包括中心气流通道a、以及围绕在中心气流通道a周边的多个外围气流通道b；中心气流通道a可插入到接收于基体111的腔室内的至少部分吸烟制品2的内部，以使从第一固定座14的进气孔流出的气流通过中心气流通道a被导入到吸烟制品2的内部。外围气流通道b延伸到接收于基体111的腔室内的吸烟制品2的底部，以使从第一固定座14的进气孔流出的气流通过外围气流通道b被导入到吸烟制品2的底部。

烟具100还包括控制电路3和电池7。固定壳62包括前壳621与后壳622，前壳621与后壳622固定连接，控制电路3和电池7均设置在固定壳62内，电池7与控制电路3电连接，按键4凸设在外壳61上，通过按压按键4，可以实现对基体111表面上的红外电热涂层112的通电或断电。控制电路3还连接有一充电接口31，充电接口31裸露于底盖64上，用户可以通过充电接口31对烟具100进行充电或升级，以保证烟具100的持续使用。

烟具100还包括隔热管8，隔热管8设置在固定壳62内，隔热管8设置在基体111的外围，隔热管8可以避免大量的热量传递到外壳61上而导致用户觉得烫手。隔热管包括隔热材料，隔热材料可以为隔热胶、气凝胶、气凝胶毡、石棉、硅酸铝、硅酸钙、硅藻土、氧化锆等。所述隔热管也可以包括真空隔热管。隔热管8内还可涂覆有红外线反射涂层，以将基体111上的红外电热涂层112发出的红外线反射回红外电热涂层112，提高加热效率。

烟具100还包括温度传感器，例如ntc温度传感器5，用于检测基体111的实时温度，并将检测的实时温度传输到控制电路3，控制电路3根据该实时温度调节流经红外电热涂层112上的电流的大小。具体的，当ntc温度传感器5检测到基体111内的实时温度较低时，譬如检测到基体111内侧的温度不到150℃时，控制电路3控制电池7输出较高的电压给电极，进而提高红外电热涂层112中馈入的电流，提高气溶胶形成基质的加热功率，减少用户抽吸第一口所要等待的时间。当ntc温度传感器5检测到基体111的温度为150℃-200℃时，控制电路3控制电池7输出正常的电压给电极。当ntc温度传感器5检测到基体111的温度在200℃-250℃时，控制电路3控制电池7输出较低的电压给电极；当ntc温度传感器5检测到基体111内侧的温度在250℃及以上时，控制电路3控制电池7停止输出电压给电极。

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，但是，本申请可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本申请内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本申请说明书记载的范围；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。