发热体和气雾生成装置的制作方法

1.本实用新型实施例涉及气溶胶产生技术领域，特别涉及发热体和气雾生成装置。


背景技术：

2.现有的气雾生成装置通常包含加热装置，通过加热装置来加热气溶胶基质来产生气溶胶。
3.目前，气雾生成装置对气溶胶基质的加热方式主要包括接触式加热方式和非接触式加热方式，其中非接触式加热方式的一种典型方案是采用加热空气以形成高温空气，然后利用高温空气进入至气溶胶基质中，进而与气溶胶基质充分接触并烘烤气溶胶基质，从而产生气溶胶。
4.作为现有的用于加热空气流的加热体的一种示例，其包括蜂窝状的附有电热丝的陶瓷体，这种加热体存在的问题包括：1、加热体质量大，热传导效率低，导致升温慢、功耗大；2、在冷机状态下，出烟慢，不能满足用户抽第一口快速出烟的要求。


技术实现要素：

5.为解决以上技术问题，本技术实施例提供一种能够快速升温且功耗低的发热体和应用该发热体的气雾生成装置。
6.本技术实施例提供的一种发热体，用于加热流经的空气，包括磁感应管和至少一个可被空气穿过的多孔体，以及可供空气流经的气流通道，所述气流通道的至少一部分由所述磁感应管限定形成，所述多孔体与所述磁感应管连接，并且所述多孔体的至少一部分大致上沿所述磁感应管的径向延伸以定位在所述气流通道中，所述磁感应管适用于能够在变化的磁场中发热。
7.本技术实施例提供的一种气雾生成装置，包括所述的发热体，和用于产生变化的磁场的感应线圈，所述发热体用于在所述感应线圈产生的变化的磁场中发热以加热空气流，使得空气流的温度升高致使气溶胶基质的至少一种成分挥发生成气溶胶。
8.以上发热体和气雾生成装置，通过缩短发热体中多孔体的高度来减轻发热体的总质量，不仅可以降低发热体升至设定温度的能耗，而且还能缩短发热体升至设定温度的时长，从而可以快速使空气升至设定温度，并烘烤气溶胶基质，使气溶胶基质迅速产生气溶胶，满足用户快速出烟的要求，还有助于延长气雾生成装置的待机时长，从而可以提高用户体验。采用管状的磁感应管作为热源之一，因磁感应管空心且具有较薄的壁厚，从而具有较大的交流阻抗，从而具有较小的品质因子，进而可以提高磁感应系统的热转化效率，提高升温速度。且因磁感应管空心，从而磁感应管具有较小的质量，从而具有较低的能耗和较短升温时间。热体和磁感应管均可在变化的磁场中发热，且多孔体因具有大量气孔，从而增大了与经过的空气之间的接触面积，从而可以提高加热空气的速率，可以是空气快速且均匀地升温。
附图说明
9.一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。
10.图1是本技术一实施例中气雾生成装置的示意图；
11.图2是本技术一实施例中的发热体的示意图；
12.图3是本技术一实施例中的发热体的分解示意图；
13.图4是本技术一实施例中的另一发热体的剖视图；
14.图中：
15.1、发热体；11、磁感应管；111、空腔；d、壁厚；12、多孔体；121、气孔；122、热传递部；123、第一多孔体；124、第二多孔体；13、温度检测器；131、第一电偶线；132、第二电偶线；14、凹陷部；15、空气加热腔室；
16.2、气溶胶基质；
17.3、感应线圈；
18.4、电源组件。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”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或者次序。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系或者运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
21.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
22.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，或者其间可能同时存在一个或者多个居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
23.本技术的一实施例提供了一种气雾生成装置，用于加热气溶胶基质，以产生可供
产生的热量；再根据热量计算公式：q＝c
×m×△
t(q表示热量，c表示比热容，m表示质量，
△
t表示变化的温度)可知，磁感应管11质量m越大，升至设定温度时，其需吸收的热量 q越多，故需消耗的能量越多，同时升至设定的温度的时间越长，因此，为了降低功耗，加快升温效率，可以将磁感应管11设置成直型，同时可并将其壁厚d设置为0.05～1mm，作为一种更优的选择，可以进一步地将磁感应管11的壁厚d设置为0.08～0.3mm，从而在满足相应磁场变化率下的趋肤深度的前提下，使磁感应管11具有较小的质量m。
34.同时，降低磁感应管11的壁厚d，可以使磁感应管11具有更大的交流阻抗，从而使磁感应加热系统(包括磁感应管11、产生变化的磁场的感应线圈3和感应线圈3的供电电路) 可以具有更小的品质因子，例如，采用型号为430不锈钢制作磁感应管11时，经实验测得，在磁感应管11的壁厚为0.5mm时，其品质因子为20，与之对应的磁感应加热系统的热转化效率(磁感应加热系统的效率指的是消耗在发热体上的功率和消耗的总功率之比)为 50.01％，在磁感应管11的壁厚为0.2mm时，其品质因子为10，与之对应的磁感应加热系统的热转化效率为77.68％。
35.在一些实施例中，还可以将磁感应管11的高度h1设置为0.5～6mm，还可以将磁感应管 11的高度h1进一步的设置为1.5～3mm，以对经过的空气进行充分加热。
36.请参照图2-4，发热体1还包括多孔体12，多孔体12上具有供空气通过的多个气孔121，多孔体12设置于气流通道中，气孔121允许气流通道中的气流从中通过。请参照图2-4，每一气孔121的孔径均小于磁感应管11中空腔111的腔径，多孔体12的作用包括利用多个气孔121分散空气从而增大与流经的空气流的接触面积，如此，既能减缓空气在发热体1 中的流动速度，从而延长空气的受热时间，还能增加空气与多孔体12的接触面积，从而提高空气的被加热效率，使流经发热体1的空气能够被充分且快速地加热至设定的温度。
37.在一些实施例中，如图2-4所示，多孔体12为片状或板状，开设在其上的气孔121可以是正方形、长方形、三角形等多边形，还可以是圆形、椭圆形等带有弧形边缘的几何形。为了增加多孔体12上气孔121的总面积占比，以降低多孔体12的质量m，进而降低多孔体12 升至设定温度所需吸收的热量q和所需消耗的能量，可以将多孔体构形成具有多个可供空气穿过的网孔的网状部件，或者可以将气孔121的孔径设置成大于多孔体12的高度h2，例如，多孔体121的高度为0.25mm，其方形气孔的边长为0.5mm。当然不以此为限，在其他实施例中，多孔体12的高度可以为0.05～3mm，例如可以为0.25～1.5mm。
38.在一实施例中，多孔体12的高度小于磁感应管11的高度，通过缩短发热体1中多孔体 12的高度来减轻发热体1的总质量，不仅可以降低发热体1升至设定温度的能耗，而且还能缩短发热体1升至设定温度的时长，从而可以快速使空气升至设定温度，并烘烤气溶胶基质2，使气溶胶基质2迅速产生气溶胶，满足用户快速出烟的要求，还有助于延长气雾生成装置的待机时长，从而可以提高用户体验。
39.多孔体12可以由陶瓷或金属制成，因高度h2较小(高度可小于磁感应管11的高度)，从而具有较小的质量m，故在升温的时候，所需消耗的能量较小、所需花费的时间较少，能够快速升至设定的温度，同时多孔体12上因开设有多个气孔121，从而增大了其本身的换热面积，在多孔体12位于磁感应管11内部(如嵌在磁感应管11的内侧壁上，从而横亘在磁感应管11的空腔中，以供空腔111中的空气从其气孔121中通过)或为位于两磁感应管 11之间或者覆盖磁感应管11的首端/尾端开口时，可以被磁感应管11内部的热量迅速地加热，从而
可以快速地升至设定的温度，以对流经的空气进行加热。
40.在一些实施例中，如图2-4所示，沿气流通道的延伸方向，磁感应管11具有多个且相互叠加，空气可依次穿过每一磁感应管11，从而延长发热体1的长度，使发热体1的整体长度可达4～16mm，使得空气在发热体1中具有更长的路径和更长的加热时间，在某一具体的实施例中，发热体1的长度为6～10mm，以与相应的气雾生成装置相适应。
41.请参照图2-4，沿气流通道的延伸方向，多孔体12具有多个且相互叠加，空气可依次穿过每一多孔体12，从而与每一多孔体12充分接触，进而被每一多孔体12充分加热。
42.然而，将多孔体12置于磁感应管11内部具有较大的难度，难度之一为：由于多孔体12和磁感应管11的尺寸均较小，故即使将多孔体12送入磁感应管11中，也难以使多孔体12稳定地固定在磁感应管11中；难度之二为：多孔体12为片状或板状，其高度h2为0.05～3mm，磁感应管11的壁厚d较薄，为0.05～1mm，所以在将多孔体12送入磁感应管11中的过程中，多孔体12和/或磁感应管11非常容易发生变形，从而影响发热体1的品质。所以，在如图4 所示的实施例中，沿空气流动的方向，多孔体12与磁感应管11相互叠加，即多孔体12设置在磁感应管11的首端或末端，或者多孔体12是夹设在相邻两个磁感应管11之间，空气须穿过多孔体12后方能进入磁感应管11的空腔中，以及磁感应管11的空腔111中的热空气须穿过多孔体12后方能离开发热体1。在一些示例中，多孔体12可通过焊接的方式稳定地固定在磁感应管11的首尾两端。在如图4所示的实施例中，多孔体12垂直于空气流动的方向设置，以降低焊接固定的难度。
43.在一些实施例中，多孔体1包括在气流通道中相间隔布置的第一多孔体123和第二多孔体124，在气流通道中，第一多孔体123和第二多孔体124之间的区间为空气加热腔室15，空气在空气加热腔室15内部可以被加热升温。第一多孔体123和第二多孔体124可以具有多个，从而使得空气加热腔室15可以具有多个，至少部分空气加热腔室15位于磁感应管 11中，或其中一空气加热腔室15的至少局部位于磁感应管11中，若第一多孔体123和第二多孔体124亦可以发热，则空气加热腔室15中的空气可以被第一多孔体123、第二多孔体124和磁感应管11协同加热，使得具有更高地加热效率。
44.可选的，第一多孔体123和第二多孔体124上均具有供空气通过的气孔121，第一多孔体123上的气孔121分布密度与第二多孔体124上的气孔121分布密度不同，当气孔121 分布密度较大的多孔体12位于下游时，可以进一步增加空气滞留在空气加热腔室15中的时间，即延长空气流被加热的时间，同时增加空气流与多孔体12的接触面积，提高换热效率。
45.可选的，第一多孔体123上的气孔121的孔径与第二多孔体124上的气孔121的孔径不同，或者气孔121在第一多孔体123上的分布区域，与气孔121在第二多孔体124上的分布区域不同，如第一多孔体123的左半边区域分布有气孔，右半边区域无气孔分布，但是第二多孔体124的右半边区域分布有气孔121，左半边区域无气孔分布等，以此来调节空气在空气加热腔室15中的受热时间和换热面积。
46.可选的，第一多孔体123或第二多孔体124上仅局部区域具有气孔121。
47.在一些实施例中，多孔体12包括具有连续孔隙的泡沫结构的多孔性材料，多孔性材料内部的连续孔隙提供气流通过的路径，如多孔体为由包含磁性体的粉末成型后通过烧结法制备的蜂窝结构或者泡沫管结构；又如，多孔体为金属丝集束；再如，多孔体为金属网片或陶瓷网片，或者每一多孔体由若干金属网片或陶瓷网片堆叠而成，相互堆叠的网片的
网孔可以相同，也可以不同，相互堆叠的网片的网孔可以正位对齐，也可以错位连通，相互堆叠的网片中，下游网片的网孔可以同时连通上游网片中至少两个网孔。
48.在一些实施例中，请参照图2-4，多孔体12和磁感应管11均具有多个，相邻两磁感应管11之间具有至少一多孔体12，进一步的，多孔体12覆盖磁感应管11的两开口端。这样的设计可以加长发热体1的长度，同时增加发热体1与空气的接触面积，以增加空气受热充分性和空气升温的效率，使得快速产生高温空气，进而能够快速地烘烤出气溶胶基质2中的气溶胶，满足用户快速出烟的要求。并且，多孔体12间隔地设置在相邻的磁感应管11之间，从而多孔体12可以均衡磁感应管11内部的温场，降低感应管11内部的温度梯度，使感应管11内部的空气受热均匀。
49.在一些实施例中，多孔体12由能够在变化的磁场中发热的材料制成，即多孔体12亦是由磁性体制成，制成多孔体12的磁性体与制成磁感应管11的磁性体根据具体需要，可以是相同的，也可以是不相同的，即其在相同的变化的磁场中的多孔体12和磁感应管11的发热效率可以是相同的，也可以是不相同的。同理，不同的多孔体12和/或磁感应管11可以由相同的磁性体制成，也可以由不同的磁性体制成。
50.进一步的，为了使多孔体12能够在变化的磁场中发热，请参照图2-4，多孔体12的至少局部暴露在发热体1的外侧表面，即多孔体12的侧表面a暴露在磁感应管11的外周表面，避免了多孔体12完全收容在磁感应管11内部从而被磁感应管11屏蔽磁场。多孔体12包括发热部和热传递部122，发热部为多孔体12上靠近磁感应管11的周圈区域，多个气孔121 开设于热传递部122，热传递部122位于多孔体12远离磁感应管11的中心区域，其可通过吸收与之连接的发热部上的热量升温，进而对通过的空气进行加热，并且均衡磁感应管11 内部的温场。
51.在一些实施例中，如图2-4所示，发热体1还具有至少一温度检测器13，温度检测器 13与磁感应管11和/或多孔体13连接，以检测发热体1上的温度，然后将检测的温度反馈至电源组件4中的控制器上，再通过控制器控制电源组件4中电能的输出，以对发热体1 进行精确控温。温度检测器13可以包含铂热电阻或热敏电阻等，可通过结构件、陶瓷胶等方式固定在发热体1的表面。温度检测器13可以设置多对，均匀的布置在发热体1上，以更加综合且全面的检测发热体13的温度。
52.在一些实施例中，如图2-4所示，发热体1还包括第一电偶线131和第二电偶线132，第一电偶线131和第二电偶线132连接在磁感应管11上，从而在第一电偶线131和第二电偶线132之间形成感测发热体1温度的热电偶。若多孔体12由导体如金属制成，则第一电偶线131和/或第二电偶线132还可以与多孔体12连接，即第一电偶线131和第二电偶线 132可与多孔体12和/或磁感应管11的任何位置连接，从而形成热电偶。
53.在图2-4所示的实施例中，第一电偶线131和第二电偶线132采用不同的电偶材质制备，进而在第一电偶线131和第二电偶线132之间形成可用于检测发热体1温度的热电偶。
54.具体的，在实施中第一电偶线131和第二电偶线132被构造成细长的丝状或引脚的形式，并可通过焊接等的方式固定连接在多孔体12和/或磁感应管11上；则当多孔体12和/或磁感应管11在变化的磁场穿透下发热时，通过第一电偶线131和第二电偶线132的自由端耦合接入控制器，则可以检测由多孔体12和/或磁感应管11的温度变化引起的电动势的变化进而确定多孔体12和/或磁感应管11的温度。
55.在一个可选的实施中，第一电偶线131可以采用镍、镍铬合金、镍硅合金、镍铬-考铜、康青铜、铁铬合金中的一种；第二电偶线132则可以采用以上材料中与第一电偶线不同的另一种进行。
56.在一实施例中，第一电偶线131和第二电偶线132连接在发热体1的内部，从而第一电偶线131和第二电偶线132被多孔体12和磁感应管11屏蔽磁场，使得在使用过程中，第一电偶线131和第二电偶线132不会在变化的磁场中感应发热，进而能够防止第一电偶线131 和第二电偶线132自身在变化的磁场中发热升温，有助于提高第一电偶线131和第二电偶线 132测温的灵敏度和准确度。
57.在另一实施例中，可以参照图2-4，第一电偶线131和第二电偶线133连接在发热体1 的外部，电源组件4的中的控制器可以控制电源组件4交替地为感应线圈3和温度检测器 13供电，即在感应线圈3通电、多孔体12和/或磁感应管11通过磁感应发热时，第一电偶线131和第二电偶线132处于断电或关停状态，此时，多孔体12和/或磁感应管11发热以加热流经的空气，且第一电偶线131和第二电偶线132的热电偶暂停检测多孔体12和/或磁感应管11上的温度；在感应线圈3断电、多孔体12和/或磁感应管11停止发热的间歇期间，第一电偶线131和第二电偶线132处于导通状态，此时，包含第一电偶线131和第二电偶线 132的热电偶可检测多孔体12和/或磁感应管11上的温度。
58.进一步的，可以参照图2-4，发热体1的表面设置有凹陷部14，第一电偶线131和第二电偶线132收容于凹陷部14中，第一电偶线131和第二电偶线132未超出凹陷部14的内部空间，从而凹陷部14的壁可以保护第一电偶线131和第二电偶线132不被磨损。
59.需要说明的是，本技术的说明书及其附图中给出了本技术的较佳的实施例，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技术所附权利要求的保护范围。