气溶胶产生装置及其加热组件的制作方法

1.本实用新型涉及雾化领域，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气溶胶产生基质以生成气溶胶的气溶胶产生装置。目前，加热不燃烧型雾化装置通常采用管式外围加热或中心嵌入加热。其中，管式外围加热是指加热组件围绕于气溶胶产生基质外。现有的采用管式外围加热方式的气溶胶产生装置，其加热组件通常设计为中空圆管状，在插入气溶胶产生基质后，气溶胶产生基质的横截面轮廓线所在的圆与加热组件的内壁接触重合或相切，气溶胶产生基质被该加热组件加热而产生气溶胶。该结构至少具有以下不足：热量由加热组件传导至气溶胶产生基质的中心的热传导路径长、热效率低，导致气溶胶产生基质表心温度差大，此外，气溶胶产生基质内部的空气含量高，也会导致热传导效率低、预热时间长、起烟速度慢。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种改进的加热组件及具有该加热组件的气溶胶产生装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种加热组件，所述加热组件内形成有用于容纳气溶胶产生基质的加热腔，所述加热腔的横截面轮廓包括朝向所述加热腔的中轴线的至少一个凹形轮廓，所述至少一个凹形轮廓被配置为用于挤压所述气溶胶产生基质。
5.在一些实施例中，所述加热腔的横截面轮廓还包括与所述至少一个凹形轮廓连接的至少一个连接轮廓，所述至少一个连接轮廓与所述加热腔的中轴线之间的最远距离大于所述气溶胶产生基质的半径。
6.在一些实施例中，所述至少一个凹形轮廓、所述至少一个连接轮廓均为平滑曲线状，且所述至少一个凹形轮廓与所述至少一个连接轮廓平滑连接。
7.在一些实施例中，所述至少一个凹形轮廓包括多个凹形轮廓，所述多个凹形轮廓沿所述加热腔的周向均匀间隔分布；所述至少一个连接轮廓包括多个连接轮廓，所述多个连接轮廓沿所述加热腔的周向均匀间隔分布。
8.在一些实施例中，所述至少一个凹形轮廓包括两个凹形轮廓，所述两个凹形轮廓在所述加热腔的周向相对设置；所述至少一个连接轮廓包括两个连接轮廓，所述两个连接轮廓在所述加热腔的周向相对设置；所述两个凹形轮廓和所述两个连接轮廓均为弧形轮廓。
9.在一些实施例中，所述两个凹形轮廓的曲率半径大于所述两个连接轮廓的曲率半径。
10.在一些实施例中，在所述加热腔容纳有所述气溶胶产生基质的状态，所述至少一
个连接轮廓与所述气溶胶产生基质的外表面之间界定有至少一个气流通道。
11.在一些实施例中，所述加热组件包括加热管以及设置于所述加热管的发热层；所述加热管呈管状，所述加热管的内壁面界定出所述加热腔。
12.在一些实施例中，所述发热层包括与所述至少一个凹形轮廓对应设置的发热部以及与所述至少一个连接轮廓对应设置的导电部，所述发热部的电阻率大于所述导电部的电阻率。
13.在一些实施例中，所述发热层包括至少两个并联的加热轨迹，至少两个所述加热轨迹沿所述加热管的轴向和/或周向分布。
14.在一些实施例中，所述加热组件还包括设置于所述加热管的红外层。
15.在一些实施例中，所述加热组件还包括设置于所述加热管的均热层。
16.在一些实施例中，所述红外层设置于所述加热管的内侧，所述均热层设置于所述加热管的外侧，所述发热层设置于所述均热层的外侧；
17.所述加热组件还包括设置于所述均热层和所述发热层之间的介质层。
18.在一些实施例中，所述加热组件内还形成有导入腔，所述导入腔与所述加热腔相连通，用于导入所述气溶胶产生基质。
19.在一些实施例中，所述导入腔具有远离所述加热腔的第一端和靠近所述加热腔的第二端，所述导入腔的所述第一端的横截面轮廓与所述导入腔的中轴线之间的最近距离大于等于所述气溶胶产生基质的半径。
20.在一些实施例中，所述导入腔在所述第一端的横截面积大于在所述第二端的横截面积。
21.在一些实施例中，所述导入腔的横截面轮廓从所述第一端至所述第二端为渐变过渡。
22.在一些实施例中，所述加热组件还包括设置于所述加热腔的一端用于支撑所述气溶胶产生基质的支撑壁。
23.在一些实施例中，所述支撑壁包括端壁以及由所述端壁朝向所述加热腔凸起的至少一个凸台。
24.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加热组件。
25.实施本实用新型至少具有以下有益效果：气溶胶产生基质插入到加热组件内时会被凹形轮廓所在的腔壁面挤压，气溶胶产生基质内部的空气被挤压排出，导热效率提高，同时，气溶胶产生基质的外表面至其中心的热传导距离减小，从而改善了气溶胶产生基质表心温差大、热传导效率低、预热时间长的问题。
附图说明
26.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：
27.图1是本实用新型一些实施例中气溶胶产生装置插入有气溶胶产生基质时的立体结构示意图；
28.图2是图1所示气溶胶产生装置插入有气溶胶产生基质时的纵向剖面示意图；
29.图3是图2中发热组件的立体结构示意图；
30.图4是图3所示加热组件的俯视图；
31.图5是图3所示加热组件的a-a纵向剖面示意图；
32.图6是图3所示加热组件插入有气溶胶产生基质时的b-b横向剖面示意图；
33.图7是本实用新型第一替代方案中加热组件的纵向剖面示意图；
34.图8是本实用新型第二替代方案中加热组件的侧视图。
具体实施方式
35.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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
37.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”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
38.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，可以是两个元件内部的连通或两个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。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“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。
41.图1-2示出了本实用新型一些实施例中的气溶胶产生装置100，该气溶胶产生装置100可在通电后对收容于其中的气溶胶产生基质70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质70中的有效物质，形成气溶胶。该气溶胶产生装置100大致可呈方形
柱状。可以理解地，在其他实施例中，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。
42.该气溶胶产生基质70可呈圆柱状，其包括雾化基质段71。该雾化基质段71可包括丝状、片状、颗粒状、粉末状、膏状等固态发烟基材中的一种或多种，该固态发烟基材能够在被加热后释放其中的气溶胶提取物。该气溶胶产生基质70的直径可以为5mm～9mm，例如7mm。进一步地，该气溶胶产生基质70还可包括过滤段72、降温段73、吸嘴段74以及外包层75。雾化基质段71、过滤段72、降温段73、吸嘴段74沿气溶胶产生基质70的轴向依次设置，外包层75包裹于雾化基质段71、过滤段72、降温段73和吸嘴段74外。过滤段72用于对气溶胶进行过滤，达到提升气溶胶纯净度的增益效果。降温段73用于将雾化基质段71产生的气溶胶进行降温，并进一步输出到吸嘴段74，保证吸嘴段74输出的气溶胶达到合适的温度。可以理解地，在其他实施例中，该气溶胶产生基质70的结构不受限制，例如，该气溶胶产生基质70也可以呈椭圆形柱状等其他形状；再例如，该气溶胶产生基质70中也可不设置有过滤段72和/或降温段73和/或吸嘴段74。
43.该气溶胶产生装置100可包括加热组件10、外壳20、电池30以及电路板40。加热组件10、电池30、电路板40均收容于外壳20中。加热组件10呈管状，用于收容并在通电后加热气溶胶产生基质70。外壳20的顶部设置有一插口21，气溶胶产生基质70可经由该插口21插入到加热组件10中，加热组件10在通电后加热气溶胶产生基质70。电池30分别与加热组件10和电路板40电连接，用于为加热组件10和电路板40供电。电路板40则用于布置相关的控制电路。
44.在一些实施例中，该气溶胶产生装置100还可包括用于遮挡或显露插口21的防尘盖50。在不需要使用气溶胶产生装置100时，可推动防尘盖50将插口21遮挡住，防止灰尘进入到气溶胶产生装置100内。在需要使用时，推动防尘盖50将插口21露出，以便气溶胶产生基质70从插口21插入。
45.如图3-6所示，加热组件10包括加热管12，加热管12呈内部中空的管状，加热管12的内壁面界定出一加热腔120，该加热腔120用于容纳并加热气溶胶产生基质70。加热腔120的横截面为非圆形的局部内凹形状，加热腔120的横截面轮廓具有朝向加热腔120的中轴线凹陷的至少一个凹形轮廓121，该至少一个凹形轮廓121能够极限挤压气溶胶产生基质70，更有利于热传导。凹形轮廓121与加热腔120的中轴线之间的最近距离r满足：r＜d/2，其中，d为气溶胶产生基质70的直径。在一些实施例中，d-2r＝0.2mm～3.5mm，进一步地，d-2r＝0.2mm～2mm，可保证气溶胶产生基质70具有合适的压缩量。
46.加热腔120的横截面轮廓还包括与至少一个凹形轮廓121连接的至少一个连接轮廓122。该至少一个连接轮廓122和至少一个凹形轮廓121围合形成封闭或非封闭的加热腔120的横截面轮廓。连接轮廓122与加热腔120的中轴线之间的最近距离大于等于气溶胶产生基质70的半径，连接轮廓122与加热腔120的中轴线之间的最远距离l大于气溶胶产生基质70的半径d/2，例如，2l-d＝0.2mm～3mm。在气溶胶产生基质70收容在加热腔120内时，气溶胶产生基质70的外表面与加热腔120的腔壁面之间还可形成有供气流流通的至少一个气流通道1220，可保证抽吸时气流流通顺畅。该至少一个气流通道1220与至少一个连接轮廓122在加热腔120的周向方向上对应设置，该至少一个气流通道1220可沿加热腔120的轴向方向延伸。
47.在一些实施例中，加热腔120的横截面轮廓为轴对称形状并具有多个凹形轮廓121和多个连接轮廓122，每两个相邻的凹形轮廓121之间连接一个连接轮廓122，每两个相邻的连接轮廓122之间连接一个凹形轮廓121。该多个凹形轮廓121可沿加热腔120的周向均匀间隔排布，便于在周向方向上均匀挤压气溶胶产生基质70。
48.具体地，在本实施例中，加热腔120的横截面轮廓大致呈蝴蝶形，其包括两个凹形轮廓121和两个连接轮廓122。两个凹形轮廓121相对设置，两个连接轮廓122相对设置，一个连接轮廓122的两端分别与两个凹形轮廓121的一端连接。两个连接轮廓122与气溶胶产生基质70的外表面之间形成有两个气流通道1220。进一步地，凹形轮廓121为朝向加热腔120凹陷的圆弧形，连接轮廓122为向加热腔120外凸起的圆弧形，且凹形轮廓121的曲率半径大于连接轮廓122的曲率半径，可使得加热管12与气溶胶产生基质70之间的接触面积和热传导面积较大。进一步地，凹形轮廓121和连接轮廓122之间可通过倒圆角等方式平滑连接。凹形轮廓121与加热腔120的中轴线之间的最近距离r可大于2.5mm。可以理解地，在其他实施例中，加热腔120的横截面轮廓不局限于呈蝴蝶形状，例如，凹形轮廓121、连接轮廓122的数量也可以为三个或三个以上。
49.气溶胶产生基质70插入到加热腔120内时，能够被加热腔120的腔壁面挤压为与加热腔120的横截面形状相似的蝴蝶形状。图6所示为呈圆柱状的气溶胶产生基质70收容在加热腔120内时的横剖视图，其中，虚线表示气溶胶产生基质70被挤压前的横截面外轮廓线。凹形轮廓121能够极限挤压气溶胶产生基质70，将雾化基质段71内部的空气挤压排出，提高雾化基质段71的热传导效率，此外，热量由气溶胶产生基质70的外表面传导至其中心的热传导距离减小，从而改善气溶胶产生基质70表心温差大、热传导效率低、预热时间长等问题。本实施例的加热组件10，前两口的抽吸烟雾量和整体烟雾量均有显著的增大，气溶胶释放有效物质更完全，用户体验好。
50.在本实施例中，加热管12的横截面外轮廓的形状与加热腔120的横截面轮廓的形状相对应，加热管12在其轴向和周向方向上均具有均匀的壁厚。在其他实施例中，加热管12的横截面外轮廓的形状也可与加热腔120的横截面轮廓的形状不同，加热管12在其轴向和/或周向方向上也可具有非均匀的壁厚。
51.进一步地，该加热组件10还包括导向管11和支撑壁13，导向管11、支撑壁13分别设置于加热管12的轴向两相对端。支撑壁13封盖于加热管12的下端，其能够支撑气溶胶产生基质70，实现气溶胶产生基质70在加热腔120内的支撑和限位。支撑壁13可与加热管12一体成型，或者也可与加热管12分别成型后再组装在一起。
52.在一些实施例中，支撑壁13包括平板状的端壁131以及由端壁131朝向加热腔120内凸起的至少一个凸台132。在气溶胶产生基质70收容在加热腔120内时，气溶胶产生基质70的底面可抵靠于该至少一个凸台132上，气溶胶产生基质70的底面与端壁131之间则形成供气流流通的气流间隙。在本实施例中，凸台132有一个，且该一个凸台132位于端壁131的中心。在其他实施例中，凸台132也可以有多个。
53.导向管11设置于加热管12的上端，其可与加热管12一体成型，或者也可与加热管12分别成型后再组装在一起。导向管11呈管状，其内壁面界定出用于导入气溶胶产生基质70的导入腔110。该导入腔110具有远离加热腔120的第一端111和靠近加热腔120的第二端112。该导入腔110在第一端111的横截面积大于或等于气溶胶产生基质70被挤压前的横截
面积，或者，导入腔110在第一端111的横截面轮廓与导入腔110的中轴线之间的最近距离大于或等于气溶胶产生基质70的半径，利于导入气溶胶产生基质70。
54.该导入腔110在第一端111的横截面形状可具有与气溶胶产生基质70的横截面形状以及加热腔120的横截面形状均不同的形状。在本实施例中，该导入腔110在第一端111的横截面形状大致为跑道形，且其长轴方向和短轴方向分别与加热腔120的长轴方向和短轴方向重合。在其他实施例中，该导入腔110在第一端111的横截面形状也可与气溶胶产生基质70的横截面形状或者加热腔120的横截面形状相对应，例如，该导入腔110在第一端111的横截面形状可以为圆形或蝴蝶形。
55.该导入腔110在第二端112的横截面面积小于在第一端111的横截面积，且导入腔110在第二端112的横截面形状与加热腔120的横截面形状相同。在本实施例中，导入腔110的第二端112与加热腔120的上端直接连接，导入腔110在第二端112的横截面尺寸与加热腔120的横截面尺寸相同。导入腔110从第一端111至第二端112可采用平滑渐变过渡，使得气溶胶产生基质70能够顺滑地插入到加热管12内。具体地，在本实施例中，导入腔110的横截面形状从第一端111的跑道形渐变为第二端112的蝴蝶形，在第二端112与加热管12衔接。
56.在本实施例中，导向管11的横截面外轮廓的形状与导入腔110的横截面轮廓的形状相对应，导向管11在其轴向和周向方向上均具有均匀的壁厚。在其他实施例中，导向管11的横截面外轮廓的形状也可与导入腔110的横截面轮廓的形状不同，导向管11在其轴向和/或周向方向上也可具有非均匀的壁厚。
57.进一步地，导向管11远离加热管12的上端外壁面还可向外延伸形成有凸缘113，该凸缘113可用于加热组件10在外壳20中的安装定位。
58.在一些实施例中，加热组件10上还可开设有与加热腔120和/或导入腔110相连通的若干个通孔。该若干个通孔可根据需要开设于加热组件10的任意位置，例如，其可开设于导向管11和/或加热管12和/或支撑壁13上。该通孔的形状、尺寸和数量均不做限制。
59.加热组件10的加热形式不受限制，例如，其可以为电阻传导加热、红外辐射加热、电磁感应加热或者复合加热等各种加热形式。加热组件10还包括设置于加热管12的内表面和/或外表面的发热层14。该发热层14可包括发热膜、发热丝、发热片或发热网，其能够在通电后发热。
60.在本实施例中，发热层14为发热膜且设置于加热管12的外表面。发热层14在通电后产生热量，并将产生的热量从加热管12的外表面传递给收容于加热管12中的气溶胶产生基质70，对气溶胶产生基质70进行加热。加热管12可采用具有较高导热系数的金属或非金属材料制成，有利于热量的快速传递，且在快速升温下加热管12的温度场均匀性较好。其中，该较高导热系数的金属材料可包括不锈钢、铝或铝合金。该较高导热系数的非金属材料可包括陶瓷，例如氧化铝、碳化硅、氮化铝、氮化硅等陶瓷。进一步地，加热管12的内表面和/或外表面还可设置有均热层，该均热层具有比加热管12更高的导热系数，从而能够进一步提高对气溶胶产生基质70加热的均匀性。
61.在一些实施例中，发热层14可包括发热部141和导电部142，发热部141、导电部142分别与凹形轮廓121、连接轮廓122对应设置。导电部142的电阻率小于发热部141的电阻率，使得在通电时，导电部142的发热量小于发热部141的发热量，例如，导电部142的发热量小于等于发热部141的发热量的1/2。发热部141主要用于发热，而导电部142主要用于实现发
热部141的电性导通。由于凹形轮廓121与气溶胶产生基质70紧密接触，而连接轮廓122大部分未与气溶胶产生基质70接触，通过将发热部141的发热量设计为大于导电部142的发热量，可大大提高能量利用率。
62.图7示出了本实用新型第一替代方案中的加热组件10，其与上述实施例的主要区别在于，本实施例中的加热组件10采用红外加热方式，相应地，该加热组件10还包括设置于加热管12表面的红外层15。本实施例利于红外的穿透性加热气溶胶产生基质70，形成立体加热场，能更好地激发气溶胶产生基质70的香味，且热利用率更好，能降低能耗。
63.具体地，在本实施例中，红外层15设置于加热管12的内表面，用于产生红外热辐射。加热管12可采用低导热系数的金属或非金属材料制成，以减少热量向外传导，减少热量损失。可以理解地，在其他实施例中，红外层15也可设置于加热管12的外表面，此时，加热管12可采用高红外透过率的石英等材料制成。
64.进一步地，该加热组件10还可包括设置于加热管12的内表面的保护层16。保护层16设置于红外层15的内侧，其可包括玻璃釉层或陶瓷涂层。加热管12、红外层15通过保护层16与气溶胶产生基质70接触，保护层16具有较高的表面光滑度，有利于气溶胶产生基质70的插拔，且加热后气溶胶产生基质70不易黏连在保护层16上。
65.进一步地，在本实施例中，该加热组件10还包括设置于加热管12的外表面的均热层17以及设置于均热层17和发热层14之间的介质层18。均热层17、介质层18、发热层14从内向外依次设置于加热管12的外表面。均热层17采用均热材料，用于均匀温度场。在一些实施例中，均热层17可采用铜或银等高导热材料制成。介质层18用于承载发热层14，用于增加发热层14的结构稳定性，防止发热层14脱离。
66.图8示出了本实用新型第二替代方案中的加热组件10，其与上述实施例的主要区别在于，本实施例中的发热层14包括至少两个加热轨迹140。该至少两个加热轨迹140并联设置，其分别连接至电路板40，并能够在电路板40的控制下单独或同时工作。该至少两个加热轨迹140可沿加热管12的轴向和/或周向分布，从而实现在加热管12的轴向和/或周向上的分段加热。
67.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。
68.以上实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，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。