气溶胶产生装置及其加热组件的制作方法

1.本发明涉及雾化领域，更具体地说，涉及一种气溶胶产生装置及其加热组件。


背景技术：

2.加热不燃烧型雾化装置是一种通过低温加热不燃烧的方式加热雾化材料形成可抽吸气雾的气溶胶产生装置，其中如何对加热组件进行温度检测及控制是该类装置的重点问题。现有的加热不燃烧型雾化装置的加热组件在发热电阻丝上直接设置或在靠近发热电阻丝的位置另外设置一个测温热电偶的方式，通过热电偶来实现测温。由于热电偶与发热丝之间距离较近，加热组件容易发生短路现象，且加热组件制作工艺复杂，此外，发热电路与测温电路分开设计，电路复杂。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有加热及测温功能的加热组件及具有该加热组件的气溶胶产生装置。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种加热组件，包括基体、设置于所述基体的发热轨迹以及分别连接于所述发热轨迹两端的两个电极；所述发热轨迹包括由第一电阻材料制成的第一电阻线路以及由第二电阻材料制成并与所述第一电阻线路连接的第二电阻线路，所述第一电阻材料和所述第二电阻材料不同。
5.在一些实施方式中，所述基体包括管体，所述发热轨迹设置于所述管体内。
6.在一些实施方式中，所述加热组件还包括设置于所述管体内用于设置所述发热轨迹的支架。
7.在一些实施方式中，所述第一电阻线路沿轴向螺旋缠绕于所述支架外，所述第二电阻线路的上端与所述第一电阻线路的上端连接而成为一体。
8.在一些实施方式中，所述支架呈管状，所述第二电阻线路呈直线型或螺旋型并设置于所述支架内。
9.在一些实施方式中，所述第二电阻线路呈直线型并设置于所述支架外，或者，所述第二电阻线路呈螺旋状并缠绕于所述支架外。
10.在一些实施方式中，所述管体为金属材质，所述加热组件还包括设置于所述管体和所述发热轨迹之间的绝缘层。
11.在一些实施方式中，所述绝缘层包括陶瓷或导热胶。
12.在一些实施方式中，所述两个电极与所述第一电阻线路、所述第二电阻线路的连接点位于所述管体内并位于所述管体的底部。
13.在一些实施方式中，所述两个电极与所述第一电阻线路、所述第二电阻线路的连接点距所述基体底面的高度为所述基体的高度的至少1/10
‑
1/8。
14.在一些实施方式中，所述加热组件还包括基座，所述基体的下端插置于所述基座中。
15.在一些实施方式中，所述基座的顶面位于所述两个电极与所述第一电阻线路、所述第二电阻线路的连接点的下方或者与所述连接点的下端面齐平。
16.在一些实施方式中，所述基座为陶瓷材质，所述基体的外表面与所述基座烧结或焊接成一体。
17.在一些实施方式中，所述两个电极分别与所述第一电阻线路和所述第二电阻线路的下端连接。
18.在一些实施方式中，所述两个电极均为电极丝。
19.在一些实施方式中，所述电极的电阻小于所述第一电阻线路和所述第二电阻线路的电阻。
20.在一些实施方式中，所述第一电阻线路、所述第二电阻线路的电阻为0.5
‑
1 欧姆，所述电极的电阻为0.05
‑
0.3欧姆。
21.在一些实施方式中，所述第一电阻线路、所述第二电阻线路为两种材质的金属丝或两种不同材质的合金丝，或者，所述第一电阻线路和所述第二电阻线路中的一个为金属丝、另一个为合金丝。
22.在一些实施方式中，所述第一电阻线路和所述第二电阻线路中的一个为铂铑合金丝、另一个为铂丝，或者，所述第一电阻线路和所述第二电阻线路中的一个为镍铬合金丝、另一个为镍硅合金丝，或者，所述第一电阻线路和所述第二电阻线路中的一个为镍铬硅合金丝、另一个为镍硅合金丝。
23.在一些实施方式中，所述基体的外表面设置有保护层，所述保护层包括陶瓷层或玻璃釉层。
24.本发明还提供一种气溶胶产生装置，包括上述任一项所述的加热组件。
25.实施本发明至少具有以下有益效果：该加热组件在通电时，第一电阻线路和第二电阻线路作为发热元件进行发热；在停止供电时，第一电阻线路和第二电阻线路作为热电偶测温传感器，测量加热组件的温度，从而实现发热及测温功能。
附图说明
26.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
27.图1是本发明一些实施例中气溶胶产生装置的立体结构示意图；
28.图2是图1所示气溶胶产生装置的剖面结构示意图；
29.图3是图2中加热组件的立体结构示意图；
30.图4是图3所示加热组件的分解结构示意图；
31.图5是图3所示加热组件隐藏绝缘层后的剖面结构示意图；
32.图6是图3所示加热组件的第一替代方案的分解结构示意图；
33.图7是图3所示加热组件的第二替代方案的分解结构示意图；
34.图8是图3所示加热组件的第三替代方案的隐藏绝缘层后的剖面结构示意图。
具体实施方式
35.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
36.图1
‑
2示出了本发明一些实施例中的气溶胶产生装置100，该气溶胶产生装置100可用于对插接于其中的气溶胶产生基体进行低温烘烤加热，以在不燃烧的状态下释放气溶胶产生基体中的气溶胶提取物。该气溶胶产生基体可以为圆柱状的植物叶类的固态基质，如图所示，该气溶胶产生装置100大致可呈方形柱状，气溶胶产生装置100的顶部设有形状和尺寸与气溶胶产生基体相适配的插口20。可以理解地，该气溶胶产生装置100并不局限于呈方形柱状，其也可以呈圆柱状、椭圆柱状等其他形状。
37.该气溶胶产生装置100可包括壳体2以及设置于壳体2内的加热组件1、提取管5、主板3、电池4。提取管5的内壁面界定出一用于收容气溶胶产生基体的收容空间50，气溶胶产生基体可经由插口20插入到收容空间50中。加热组件1的上端可伸入到收容空间50中并插入到气溶胶产生基体中，与气溶胶产生基体紧密接触。加热组件1在通电发热后，可以将热量传递给气溶胶产生基体，从而实现对气溶胶产生基体的烘烤加热。主板3分别与电池4、加热组件1电连接。主板3上布置有相关的控制电路，可借由设置于壳体2上的开关7控制电池4与加热组件1之间的通断。壳体2的顶部可设置有一个用于遮挡或显露插口20的防尘盖6。在不需要使用气溶胶产生装置100时，可推动防尘盖6将插口20遮挡住，防止灰尘进入到插口20。在需要使用时，推动防尘盖6将插口20露出，以便气溶胶产生基体从插口20插入。
38.图3
‑
5示出了本发明第一实施例中的加热组件1，该加热组件1可包括基体11、设置于基体11的发热轨迹12以及分别与发热轨迹12的两端电性连接的两个电极16。其中，发热轨迹12包括由第一电阻材料制成的第一电阻线路 121以及由第二电阻材料制成并与第一电阻线路121连接的第二电阻线路122。第一电阻材料、第二电阻材料为两种不同的电阻材料。第一电阻线路121、第二电阻线路122在靠近基体11的顶部处连接而成为一体。可以理解地，在其他实施例中，发热轨迹12也可由三个或三个以上由不同电阻材料制成的电阻线路连接而成。
39.基体11可采用耐高温合金或金属材料制成，例如不锈钢。金属材质的基体11导热性能好，整体热量损失少。基体11的外表面还可设置有具有绝缘和保护功能的保护层，例如陶瓷涂层或玻璃釉层。在本实施例中，可将基体11 浸入玻璃釉料后烧结固化，从而形成釉层保护层。一方面，保护层的保护功能可将基体11与外界的空气隔绝，还可使基体11的外表面光滑，从而防止气溶胶产生基体对基体11产生粘结或腐蚀，便于基体11的擦洗；另一方面，保护层的绝缘功能可使基体11的表面与发热轨迹12、电极16之间形成更好的绝缘保障。
40.基体11在一些实施例中可包括管体111以及设置于管体111上端的导入部112。导入部112上形成有利于插入到气溶胶产生基体中的导向结构，基体 11可经由其上端的导入部112插入到气溶胶产生基体中。管体111可呈圆管状，导入部112可呈圆锥状并可与管体111一体成型。在其他实施例中，导入部112 也可与管体111分别单独制造后再组装在一起。在其他实施例中，管体111的横截面外形也可呈椭圆形、方形、长方形等其他形状。可以理解地，在另一些实施例中，基体11也可以为片状结构、棒状结构或杯状结构。
41.发热轨迹12设置于管体111内，发热轨迹12的作用是通电后产生热量以加热气溶胶产生基体，其可采用电阻率较高、发热较多的导电材料制成。该加热组件1还可包括设置于管体111内用于设置发热轨迹12的支架14。在本实施例中，支架14呈空心圆管状，其可采用耐高温绝缘材料例如陶瓷制成。第一电阻线路121为螺旋状电阻丝，其可包括沿轴向螺旋缠绕于支架14外的第一螺旋段1212以及分别连接于第一螺旋段1212下端和上端的第一直
线段1211 和第二直线段1213。第二电阻线路122为直线型电阻丝，第二电阻线路122 设置于支架14内并可位于第一螺旋段1212的中轴线处，第二电阻线路122 的上端可与第二直线段1213通过焊接等方式连接在一起，从而使第二电阻线路122、第一电阻线路121结合成一体。支架14可采用导热性能高的陶瓷材料制成，利于使沿轴向的同一水平高度的第一电阻线路121和第二电阻线路 122产生的温度均匀。
42.第一电阻线路121、第二电阻线路122可采用两种不同材质的金属丝或两种不同材质的合金丝制成，或者，第一电阻线路121和第二电阻线路122中的一个采用金属丝、另一个采用合金丝制成。第一电阻线路121、第二电阻线路122的电阻范围可以为0.5
‑
1欧姆。在一些实施例中，第一电阻线路121、第二电阻线路122中的一个采用铂铑合金丝、另一个采用铂丝制成；或者，第一电阻线路121、第二电阻线路122中的一个采用镍铬合金丝、另一个采用镍硅合金丝制成；或者，第一电阻线路121、第二电阻线路122中的一个采用镍铬硅合金丝、另一个采用镍硅合金丝制成。
43.两个电极16的上端分别可与第一电阻线路121、第二电阻线路122的下端通过焊接或铆接等方式连接，两个电极16的下端与气溶胶产生装置的控制电路导电连接。电极16的电阻远小于第一电阻线路121和第二电阻线路122 的电阻。电极16可采用电阻率较低、发热较少的电极丝制成。在一些实施例中，电极16可以为铝丝或银丝。电极16的电阻可以为0.05
‑
0.3欧姆。
44.两个电极16与第一电阻线路121、第二电阻线路122的连接点126的位置可位于管体111内并位于管体111的底部，从而可保证第一电阻线路121、第二电阻线路122均完全位于管体111内，避免第一电阻线路121、第二电阻线路122在管体111外而产生热量损失。进一步地，两个电极16与第一电阻线路121、第二电阻线路122的连接点126距基体11底面的高度h1为基体 11的高度h0的至少1/10
‑
1/8，以保证基体11位于连接点126的上方用于加热气溶胶产生基体的部分的温度场较高。
45.基体11内还可填充有绝缘层15，绝缘层15包覆于支架14和发热轨迹12 外，以使发热轨迹12与基体11绝缘隔离。此外，绝缘层15还可以固定发热轨迹12，又可以填充发热轨迹12和基体11之间的间隙，有利于热量的传导。在一些实施例中，该绝缘层15可以为导热性能好的陶瓷，如硅酸铝陶瓷，或耐高温导热胶。此外，在其他实施例中，也可将发热轨迹12的外表面通过浸渍或喷涂形成绝缘层，实现发热轨迹12与基体11之间的绝缘。
46.该加热组件1还可包括用于将基体11固定在壳体2内的基座13。基体11 的下端插置于基座13上，基座13进一步和壳体2内的安装座连接，从而将加热组件1固定在壳体2内。基座13的顶面位于两个电极16与第一电阻线路 121、第二电阻线路122的连接点126的下方或与连接点126的下端面平齐，可使基座13尽量远离电阻高且发热温度高的第一电阻线路121、第二电阻线路122，防止高温损坏安装座。基座13可以由陶瓷制成，基体11的外表面可与基座13烧结或焊接成一体。在另一些实施例中，基座13也可采用peek(聚醚醚酮)等耐高温材料制成。
47.使用时，该加热组件1在通电时，第一电阻线路121和第二电阻线路122 作为发热元件进行发热；在停止供电时，第一电阻线路121和第二电阻线路 122作为热电偶测温传感器，测量加热组件1的温度，从而实现发热及测温功能。与现有的加热组件相比减少了测温传感器，简化了加热组件的制作工艺，提高了加热组件的性能，提升了对气溶胶产生基体的
烘烤效果，降低生产成本，给消费者带来更好的使用体验。
48.图6示出了本发明第一替代方案中的加热组件1，其与第一实施例的主要区别在于，本实施例中的第二电阻线路122为直线型电阻丝并设置于支架14 外，此时，支架14可采用导热性能高的陶瓷材料制成，也可采用导热性能较差的陶瓷材料制成。此外，在本实施例中，支架14可呈实心圆棒状或空心圆管状，支架14的外侧面还可凹陷形成有用于容置第二电阻线路122的凹槽 140。
49.图7示出了本发明第二替代方案中的加热组件1，其与第一实施例的主要区别在于，本实施例中的第二电阻线路122为螺旋状电阻丝并绕设于支架14 外。该第二电阻线路122可包括位于下端用于与电极16连接的第三直线段 1221以及与第三直线段1221的上端连接并螺旋缠绕于支架14上的第二螺旋段1222，第二电阻线路122的第二螺旋段1222与第一电阻线路121的第一螺旋段1212相互间隔设置。在本实施例中，支架14可呈实心圆棒状或空心圆管状，支架14可采用导热性能高的陶瓷材料制成，也可采用导热性能较差的陶瓷材料制成。
50.图8示出了本发明第三替代方案中的加热组件1，其与第一实施例的主要区别在于，本实施例中的第二电阻线路122为螺旋状电阻丝并绕设于支架14 内。在本实施例中，支架14可采用导热性能高的陶瓷材料制成，利于使沿轴向同一水平高度的第一电阻线路121和第二电阻线路122产生的温度均匀。
51.此外，在一些实施方式中，还可以根据温度场需求，将第一电阻线路121 和/或第二电阻线路122的螺旋间距设置不一致的结构。例如，第一电阻线路 121和/或第二电阻线路122的上端螺旋间距较小以适用于上端温度较高的需求，下端螺旋间距较大以适用于下端温度较低的需求。再例如，第一电阻线路 121和/或第二电阻线路122的螺旋间距自上端向下端逐渐增大。
52.可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
53.以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。