CN113115996A - 气雾生成装置及红外发射器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种气雾生成装置及红外发射器；其中，气雾生成装置包括：腔室，用于接收可抽吸材料；红外发射薄膜，被配置成向腔室辐射红外线，进而加热可抽吸材料。以上气雾生成装置和红外发射器，采用可以辐射红外线的薄膜形成加热可抽吸材料，薄膜可以便捷获取后卷绕固定即可，相比印刷涂层的红外发射器在生产制备以及使用中的拆卸和更换上更加便利。

Description

气雾生成装置及红外发射器

技术领域

本发明实施例涉及加热不燃烧烟具技术领域，尤其涉及一种气雾生成装置及红外发射器。

背景技术

烟制品(例如，香烟、雪茄等)在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。人们试图通过制造在不燃烧的情况下释放化合物的产品来替代这些燃烧烟草的制品。

此类产品的示例为加热装置，其通过加热而不是燃烧材料来释放化合物。例如，该材料可为烟草或其他非烟草产品，这些非烟草产品可包含或可不包含尼古丁。作为另一示例，存在有通过红外辐射的方式对烟草产品进行加热使其释放化合物生成气溶胶的红外加热装置。具体存在有201821350103.0号专利提出了一种在石英管外表面依次形成纳米远红外涂层和导电涂层的加热装置结构，导电涂层与供电的电池连接之后，使纳米远红外涂层在电力供应自身发热，并在发热的同时形成电子跃迁产生远红外，辐射至石英管内的烟草产品上对烟草产品进行加热。以上已知装置在制备中，需要在石英管上进行多层涂层的印刷，不便于生产制备和使用中的更换。

发明内容

为了解决现有技术中的气雾生成装置生产制备和更换不便的问题，本发明实施例提供一种便于生产和制备的气雾生成装置及红外发射器。

本发明的一个实施例提出一种气雾生成装置，用于加热可抽吸材料生成供吸食的气溶胶；包括：

腔室，用于接收可抽吸材料；

红外发射薄膜，被配置成向所述腔室辐射红外线，进而加热可抽吸材料；

基体，用于对所述红外发热薄膜提供支撑。

在更加优选的实施中，所述红外发射薄膜被构造成沿所述腔室的轴向延伸并至少部分围绕所述腔室。

在更加优选的实施中，所述红外发射薄膜是电致的红外发射薄膜。

在更加优选的实施中，所述红外发射薄膜包括氧化锌薄膜、掺杂稀土元素的氧化铟或氧化锡薄膜、石墨烯薄膜中的至少一种。

在更加优选的实施中，所述红外发射薄膜的厚度介于30～500nm。

在更加优选的实施中，所述红外发射薄膜包括：

柔性衬底；

形成于柔性衬底上的红外发射层。

在更加优选的实施中，所述柔性衬底包括聚酰亚胺、柔性玻璃或陶瓷纸中的至少一种。

在更加优选的实施中，所述基体被构造成沿所述腔室的轴向延伸并围绕所述腔室的管状，所述红外发射薄膜卷绕于该基体的至少一部分外表面。

在更加优选的实施中，还包括：

保持元件，被构造成沿所述基体轴向延伸并至少部分围绕所述红外发射薄膜，并用于对红外发射薄膜提供支撑；所述红外发射薄膜在所述保持元件的支撑下卷绕于所述基体的外表面。

在更加优选的实施中，所述保持元件被构造成沿所述基体的径向方向位于所述红外发射薄膜外的管状。

在更加优选的实施中，所述红外发射薄膜与所述腔室相背的表面形成有红外反射层。

在更加优选的实施中，所述红外发射薄膜上形成有用于为该红外发射薄膜供电的导电涂层。

在更加优选的实施中，所述红外发射薄膜至少包括可独立控制的第一红外发射区域和第二红外发射区域，以便独立地向所述腔室辐射红外线以加热可抽吸材料的不同部分。

在更加优选的实施中，所述导电涂层至少包括依次间隔设置的第一导电涂层、第二导电涂层和第三导电涂层，并将所述红外发射薄膜分隔成位于所述第一导电涂层和第二导电涂层之间的第一红外发射区域、以及位于所述第二导电涂层和第三导电涂层之间的第二红外发射区域。

在可选的实施中，所述第一导电涂层、第二导电涂层和第三导电涂层是沿腔室的轴向延伸并沿腔室的周向依次间隔布置的，进而使所述红外发射薄膜分隔形成沿腔室的周向方向依次布置的所述第一红外发射区域和第二发射区域。

或者在又一个可选的实施中，所述第一导电涂层、第二导电涂层和第三导电涂层是沿腔室的周向延伸并沿轴向依次间隔布置的，进而使所述红外发射薄膜分隔形成沿腔室的轴向方向依次布置的所述第一红外发射区域和第二发射区域。

本发明一实施例进一步还提出一种用于气雾生成装置的红外发射器，包括：

基体；

红外发射薄膜，结合于所述基体的至少一部分表面。

以上气雾生成装置和红外发射器，采用可以辐射红外线的薄膜形成加热可抽吸材料，薄膜可以便捷获取后卷绕固定即可，相比印刷涂层的红外发射器在生产制备以及使用中的拆卸和更换上更加便利。

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制。

图1是一实施例提供的气雾生成装置的示意图；

图2是图1所示气雾生成装置的剖面示意图；

图3是图2中红外发射器一个实施例的示意图；

图4图3中红外发射薄膜展开之后的展开示意图；

图5是又一个实施例的红外发射器的示意图；

图6是又一个实施例的红外发射薄膜的示意图；

图7是又一个实施例的红外发射薄膜的示意图；

图8是又一个实施例的红外发射薄膜的示意图；

图9是图8的红外发射薄膜卷绕形成红外发射器的示意图；

图10是又一个实施例的红外发射薄膜的示意图；

图11是又一个实施例的红外发射器的示意图。

图12是又一个实施例的红外发射薄膜的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。

本发明一个实施例提出一种加热而非燃烧可抽吸材料例如烟支，进而使可抽吸材料的至少一种成分挥发或释放形成供吸食的气溶胶的气雾生成装置。

基于优选的实施中，气雾生成装置对可抽吸材料的加热的是通过辐射具有加热效果的远红外线的方式进行的；例如3μm～15μm的远红外线，使用中当红外线的波长与可抽吸材料的挥发性成分吸收波长匹配时，红外线的能量易于被可抽吸材料吸收，进而可抽吸材料被加热从而使至少一种挥发性成分挥发，生成供吸食的气溶胶。

本发明一实施例的气雾生成装置的构造可以参见图1至图2所示，装置的外形整体大致被构造为扁筒形状，气雾生成装置的外部构件包括：

壳体10，其内部为中空的构造，进而形成可用于红外辐射等必要功能部件的装配空间；

位于壳体10沿长度方向上端部的上盖11；该上盖11一方面可以对壳体10的上端进行遮盖使气雾生成装置的外形完整美观；另一方面可以从壳体10的上端部拆卸，从而便于各功能部件在壳体10内的安装和拆卸更换。

进一步从图1和图2可以看出，上盖11具有开口12，可抽吸材料A可通过该开口12沿壳体10的长度方向至少部分地接收于壳体10内被加热，或者可以通过该开口12从壳体10内移除。

壳体10上还设有沿宽度方向一侧的开关按钮13，用户可通过手动致动该开关按钮13，从而控制气雾生成装置的工作启动或停止。

进一步图2，壳体10内设有：

供电的电芯14；

集成有电路的控制电路板15，用于控制气雾生成装置的工作；

为电芯14充电的充电接口16例如USB type-C接口、Pin针式接口等，通过与外部电源或适配器连接之后，可以对电芯14进行充电。

进一步参见图2所示，为了实现对可抽吸材料A的加热，壳体10 内设置有红外发射器20；该红外发射器20是电致的红外发射器，用于在电芯14提供电力时，向接收于壳体10内的可抽吸材料A辐射红外线，进而对可抽吸材料A进行加热。

在图2所示的优选实施中，气雾生成装置还包括沿径向方向设置于红外发射器20外的隔热件30。在更加优选的实施中，隔热件30是包括具有内部真空区域的真空隔热管等。

进一步在图2中，气雾生成装置还包括均是呈中空的环形形状的上支撑件40和下支撑件50；分别对红外发射器20和隔热件30的两端提供支撑，使红外发射器20和隔热件30在壳体10内稳定保持。

更进一步参见图3所示的优选实施中，红外发射器20的构造可以包括：

管状基体21，该管状基体21作为刚性载体以及容纳可抽吸材料A 的物件，在实施中可以采用由石英玻璃、陶瓷或云母等耐高温且透红外的材料制成；优选是透明的材质，比如采用红外线透过率在95％以上的耐高温材料；在使用中该管状基体21的管状中空的至少一部分形成接收可抽吸材料A的腔室22；以及，

通过卷绕的方式结合在管状基体21外表面的红外发射薄膜23；该红外发射薄膜23是电致的红外发射的薄膜；其材质可以采用具有红外发射功能的氧化锌薄膜、掺杂有调节红外发射效率和波长的稀土元素例如钇(Y)、钪(Sc)、钕(Nd)、铈(Ce)的氧化铟或氧化锡的薄膜、石墨烯薄膜等等，厚度通常约30～500nm；

进一步参见图3和图4所示，为了便于为红外发射薄膜23进行供电，在红外发射薄膜23的两侧的部位形成有作为电极使用的导电涂层 24，材质可以是采用低电阻率的金属或合金，比如银、金、钯、铂、铜、镍、钼、钨、铌或上述金属合金材料。在一个具体的实施中，在红外发射薄膜23表面形成以上导电涂层24的方法可以将以上金属合金材料的粉末与有机溶剂或助剂混合制备成浆料，再通过印刷或涂布等方式在红外发射薄膜23表面进行印刷或涂层，而后固化即可得到以上导电涂层 24。

同时，为了便于后续导电涂层24作为用于对红外发射薄膜23供电的电极使用，进一步导电涂层24上还通过焊接等方式形成有细长的导电引脚25，并通过该导电引脚25连接至电芯14的正负极即可。

在又一个优选的实施中，可以参见图5所示，为了便于柔性的红外发射薄膜23能够在使用中与管状基体21外表面紧密贴附结合，在优选的实施中还可以通过一刚性的管状保持元件27沿径向方向套设在红外发射薄膜23外，并将红外发射薄膜23紧密压在管状基体21外表面。

在以上管状基体21的卷绕方式外，在其他的变体实施中，红外发射薄膜23还可以是通过被夹持或者保持在片状的基体或者具有一定的弧形弯曲的基体上。

在其他的变化实施中，图6所示的红外发射薄膜23a的构造，包括：

柔性衬底基材231a，作为后续负载红外发射材质的衬底，并能利于后续于管状基体21外表面进行卷绕的柔性材料制备；所选的材料可以是柔性玻璃、PI膜、柔性的陶瓷纸等等；

通过印刷或沉积等工艺形成在柔性衬底基材231a表面的红外发射层232a；该红外发射层232a在实施中可以采用喷涂、或者刮刀刮涂、旋涂、辊涂、物理或化学的气相沉积等方式，将可发射红外线的材料在柔性衬底基材231a表面沉积固化即可获得；在实施中，红外发射层232a 的材质可以包括Mg、Al、Ti、Zr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Zn等至少一种金属元素的氧化物组成，这些金属氧化物在被加热到适当的温度时即能辐射具有加热效用的远红外线，厚度优选可以控制30μm～ 50μm；

进一步再于红外发射层232a表面两侧的位置继续形成导电涂层24a，并焊接上导电引脚25a，用于后续与电芯14的正负极导电连接，进而为红外发射层232a供电使其辐射红外线。

在使用中基于提升红外利用效率，在图7所示的红外发射薄膜23a 优选的实施中还可以采用在图6中红外发射层232a的外表面上进一步形成一层红外反射层26a；在卷绕于管状基体21外表面之后，可以将红外发射薄膜23a沿径向外辐射的红外线反射回管状基体21内的腔室22内来加热可抽吸材料。在优选的实施中，红外发射层232a可为金、银、镍、铝、金合金、银合金、镍合金、铝合金、金的氧化物、银的氧化物、镍的氧化物和铝的氧化物、氧化钛、氧化锌、二氧化铈中一种或多种制作而成，厚度在0.3μm～200μm之间。

在又一个优选的实施中，还可以提出一种沿管状基体21的周向方向具有可独立地辐射红外区域的红外发射薄膜23b；具体参见图8所示，包括：

柔性衬底基材231b、以及形成于柔性衬底基材231b上的红外发射层232b；

沿宽度方向形成于红外发射层232b两侧端和中央位置的第一导电涂层241b、第二导电涂层242b、第三导电涂层243b；并进一步焊接等方式形成有第一导电引脚251b、第二导电引脚252b、第三导电引脚253b；进而将红外发射层232b分隔成位于第一导电引脚251b和第二导电引脚 252b之间的第一区域S1、以及位于第二导电引脚252b和第三导电引脚 253b之间的第二区域S2。

并进一步将红外发射薄膜23b卷绕于管状基体21b外形成的红外发射器20b的构造如图9所示；在使用中可以独立地分别将第一导电引脚 251b和第二导电引脚252b与电芯14的正负极导电连接，或者将第二导电引脚252b和第三导电引脚253b与电芯14的正负极导电连接，则可以独立地对第一区域S1或第二区域S2进行供电；在使用中可以独立地或者同时辐射红外线，进而对可抽吸材料A的部分区域或者整体进行加热。

需要说明的是，以上图8和图9所示的优选实施例中，第二导电引脚252b和第二导电涂层242b作为第一区域S1和第二区域S2独立供电时的共用电极；或者在其他的变体实施中，可以采用多个图10所示的两端均有导电涂层24c和导电引脚25c的红外发射薄膜23c依次沿周向方向贴附于管状基体21的外表面上，而在独立的供电中分别通过红外发射薄膜23c各自的导电引脚25c与电芯14的正负极连接，即可独立供电而无需有共用的引脚。

或者在其他的变体实施中，参见图11所示，红外发射器20d可以由贴附或者结合在管状基体21d，管状基体21d的外表面贴附有沿周向方向布置的多个红外发射薄膜231d/232d/233d，并且在长度方向的两端均设置有多个为红外发射薄膜231d/232d/233d对应导电连接的导电涂层 241d/242d/243d/244d/245d/246d；在使用中分别将两端的导电涂层241d/242d/243d/244d/245d/246d上焊接导电引脚后再与电芯14的正负极导电连接，即可独立地为红外发射薄膜231d/232d/233d进行供电使其独立地辐射用于加热的红外线。

在又一个可选的变化实施中可以参见图12所示，红外发射薄膜231e 是复合的多层膜层，具体包括有热致的红外发射层2311e、以及结合于红外发射层2311e上的发热层2312e；发热层2312e可以在通过电极涂层24e和导电引脚25e的供电下发热并向红外发射层2311e传递热量以加热红外发射层2311e，而红外发射层2311e在被加热时辐射红外线以加热可抽吸材料A。

需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，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发明所附权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种气雾生成装置，用于加热可抽吸材料生成供吸食的气溶胶；其特征在于，包括：

腔室，用于接收可抽吸材料；

红外发射薄膜，被配置成向所述腔室辐射红外线，进而加热可抽吸材料；

基体，被配置为对所述红外发射薄膜进行支撑。

2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射薄膜被构造成沿所述腔室的轴向延伸并至少部分围绕所述腔室。

3.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射薄膜是电致的红外发射薄膜。

4.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射薄膜包括氧化锌薄膜、掺杂稀土元素的氧化铟或氧化锡薄膜、石墨烯薄膜中的至少一种。

5.如权利要求4所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射薄膜的厚度介于30～500nm。

6.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射薄膜包括：

柔性衬底；

形成于柔性衬底上的红外发射层。

7.如权利要求6所述的气雾生成装置，其特征在于，所述柔性衬底包括聚酰亚胺、柔性玻璃或陶瓷纸中的至少一种。

8.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述基体被构造成沿所述腔室的轴向延伸并围绕所述腔室的管状，所述红外发射薄膜卷绕于该基体的至少一部分外表面。

9.如权利要求8所述的气雾生成装置，其特征在于，还包括：

保持元件，被构造成沿所述基体轴向延伸并至少部分围绕所述红外发射薄膜，并用于对红外发射薄膜提供支撑；所述红外发射薄膜在所述保持元件的支撑下卷绕于所述基体的外表面。

10.如权利要求9所述的气雾生成装置，其特征在于，所述保持元件被构造成沿所述基体的径向方向位于所述红外发射薄膜外的管状。

11.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，红外发射薄膜包括：

发热层；

形成于所述发热层上的红外发射层，被构造成接收所述发热层传递的热量，并在被所述发热层加热时向所述腔室辐射红外线加热可抽吸材料。

12.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射薄膜与所述腔室相背的表面形成有红外反射层。

13.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射薄膜上形成有用于为该红外发射薄膜供电的导电涂层。

14.如权利要求13所述的气雾生成装置，其特征在于，所述红外发射薄膜至少包括可独立控制的第一红外发射区域和第二红外发射区域，以便独立地向所述腔室辐射红外线以加热可抽吸材料的不同部分。

15.如权利要求13所述的气雾生成装置，其特征在于，所述导电涂层至少包括依次间隔设置的第一导电涂层、第二导电涂层和第三导电涂层，并将所述红外发射薄膜分隔成位于所述第一导电涂层和第二导电涂层之间的第一红外发射区域、以及位于所述第二导电涂层和第三导电涂层之间的第二红外发射区域。

16.一种用于气雾生成装置的红外发射器，其特征在于，包括：

基体；

红外发射薄膜，结合于所述基体的至少一部分表面。

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