CN115251469A - 气溶胶生成装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种气溶胶生成装置及系统，包括壳体，具有入口；所述入口用于供含有可抽吸材料的气溶胶生成制品至少部分可移除地插入所述气溶胶生成装置中；加热器，设置在所述壳体内，用于加热所述气溶胶生成制品内的可抽吸材料以生成气溶胶；传热元件，至少部分设置在所述入口与所述加热器之间；其中，所述传热元件用于在所述气溶胶生成制品插入所述气溶胶生成装置中时，与所述气溶胶生成制品的至少部分表面导热接触并转移所述气溶胶生成制品的部分热量。本申请通过传热元件转移气溶胶生成制品的部分热量，避免了抽吸者在抽吸时或者在抽吸第一口时容易产生灼痛感的问题，提升了用户的抽吸体验。

Description

气溶胶生成装置及系统

技术领域

本申请涉及烟具技术领域，尤其涉及一种气溶胶生成装置及系统。

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。

申请公布号为CN109068748A的文献，公开了一种用于加热可抽吸材料的设备；当消耗品插入设备时，在中空腔室和消耗品之间存在气隙、且冷空气可从设备的外部经由通风路径进入腔室；进而助于降低温度和降低在来自可抽吸材料的加热挥发成分中释放的水蒸汽成分的含量。

该烟具存在的问题是，采用设备外部的冷空气对烟支进行冷却，冷却效果不是很理想，抽吸者在抽吸时很容易产生灼痛感；尤其是在抽吸第一口时，由于烟支中的水分含量较高，在受热蒸发后含有热量较高的水蒸气使得抽吸者感觉更为明显。

发明内容

本申请提供一种气溶胶生成装置及系统，旨在解决现有烟具容易使得抽吸者在抽吸时产生灼痛感的问题。

本申请一方面提供一种气溶胶生成装置，包括：

壳体，具有入口；所述入口用于供含有可抽吸材料的气溶胶生成制品至少部分可移除地插入所述气溶胶生成装置中；

加热器，设置在所述壳体内，用于加热所述气溶胶生成制品内的可抽吸材料以生成气溶胶；

传热元件，至少部分设置在所述入口与所述加热器之间；

其中，所述传热元件用于在所述气溶胶生成制品插入所述气溶胶生成装置中时，与所述气溶胶生成制品的至少部分表面导热接触并转移所述气溶胶生成制品的部分热量。

本申请另一方面提供一种气溶胶生成系统，包括气溶胶生成制品以及气溶胶生成装置。

本申请提供的气溶胶生成装置及系统，通过传热元件带走气溶胶生成制品的部分热量，避免了抽吸者在抽吸时或者在抽吸第一口时容易产生灼痛感的问题，提升了用户的抽吸体验。

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是本申请实施方式提供的气溶胶生成装置示意图；

图2是本申请实施方式提供的气溶胶生成装置的剖面示意图；

图3是本申请实施方式提供的气溶胶生成系统的剖面示意图；

图4是本申请实施方式提供的气溶胶生成装置的分解示意图；

图5是图4的另一视角示意图；

图6是本申请实施方式提供的加热器示意图。

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。

请参考图1-图6所示，本申请实施方式提供一种气溶胶生成装置100，包括：

壳体13，可由多个部分组成，例如：上盖、本体以及下盖(附图未示出)构成。壳体13内部具有收容空间，可以收容加热器131、电芯132、电路133等等。

壳体13具有相对的第一端和第二端，第一端设置有入口13a，第二端设置有清洁口13b。至少部分气溶胶生成制品20通过入口13a可移除地插入气溶胶生成装置100中。第一端上依次设置有传热元件12和遮盖组件11，遮盖组件11具有可相对壳体13左右滑动的滑盖以及与入口13a对应的通孔，通过滑盖的活动可以打开或者遮盖入口13a。第二端上设置有清洁塞14，清洁塞14可拆卸地从清洁口13b插入气溶胶生成装置100中。在气溶胶生成制品20插入气溶胶生成装置100中时，清洁塞14能够提供了端部止动，以将气溶胶生成制品20的加热段23保持在加热区域。清洁塞14还设有进气通道，外部冷空气从该进气通道流入，经过加热器131之后，从入口13a流出。具体地，可参考图2所示的箭头。

加热器131，用于加热气溶胶生成制品20内的可抽吸材料以生成可吸食的气溶胶。

图6是本申请实施方式提供的一种加热器131，加热器131包括：

基体1311，被构造成沿腔室11的轴向方向延伸并围绕腔室11的管状。具体地，基体1311包括第一端和第二端，延伸于第一端和第二端之间的表面。基体1311可以为圆柱体状、棱柱体状或者其他柱体状。基体1311优选为圆柱体状，贯穿基体1311中部的圆柱体状孔形成加热腔室，孔的内径略大于气溶胶生成制品20的外径，便于将气溶胶生成制品20置于加热腔室内对其进行加热。加热腔室与入口13a、清洁口13b大致呈直线连通。基体1311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。

红外电热涂层1312，形成在基体1311的表面上。红外电热涂层1312可以形成在基体1311的外表面上，也可以形成在基体1311的内表面上。红外电热涂层1312接受电功率产生热量，进而产生一定波长的红外线，例如：8μm～15μm的远红外线。当红外线的波长与可抽吸材料的吸收波长匹配时，红外线的能量易于被可抽吸材料吸收。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。

导电元件，包括间隔设置于基体1311上的第一电极1313和第二电极1314，用于将所述电功率馈送至红外电热涂层1312。第一电极1313和第二电极1314均至少部分地与红外电热涂层1312电性连接，以使得电流可以经由红外电热涂层1312从其中一个电极流向另一个电极。

第一电极1313和第二电极1314沿基体1311的中心轴对称设置。第一电极1313包括沿基体1311周向方向延伸的藕接电极1313b以及自藕接电极1313b朝向基体1311的第一端轴向方向延伸的条形电极1313a，藕接电极1313b不与红外电热涂层1312接触，条形电极1313a至少部分与红外电热涂层1312接触以形成电连接。第二电极1314包括沿基体1311周向方向延伸的藕接电极1314b以及自藕接电极1314b朝向基体1311的第一端轴向方向延伸的条形电极1314a，藕接电极1314b不与红外电热涂层1312接触，条形电极1314a至少部分与红外电热涂层1312接触以形成电连接。

在本示例中，第一电极1313和第二电极1314均为导电涂层，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。

进一步地，请参考图2所示，气溶胶生成装置100还包括套接在基体1311外的隔热管。隔热管具有径向方向设置的内管和外管，内管和外管之间形成密封空间，密封空间内可以抽真空、或者填充气体、或者填充隔热材料等等。气体包括但不限于惰性气体、空气、二氧化碳等，隔热材料包括但不限于气凝胶、云母片、云母管、氧化铝微孔陶瓷、堇青石、岩棉板或岩棉毡等低导热率的材料。

需要说明的是，由红外电热涂层1312、第一电极1313和第二电极1314构成的红外发射器，并不限于图3的示例。在其他示例中，红外发射器可由热激发的红外辐射层形成、或者由可卷绕在基体1311上的薄膜构造形成等等。

还需要说明的是，上述示例中，加热器131是以红外加热方式进行说明。在其他示例中，加热器131的加热方式还可以是电阻加热、电磁加热等等，并不限于此。加热器131的数量在此也不作限制，可以为一个或者多个。

在本示例中，传热元件12包括管壳和位于管壳内的毛细吸液芯，将管壳内抽成一定的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管壳内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后再对管壳加以密封。这样，当传热元件12一端受热时，管壳内的工作液体迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷端冷凝释放出热量，工作液体再沿毛细吸液芯靠毛细作用流回蒸发端，如此循环不止，直到传热元件12两端温度相等。

管壳可选用高热导率材料，例如：铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢等等；工作液体选用较高比热容材料，例如：水、液氨、液氢、乙酸等等；优选地，选用水。

可参考图2、图4-图5所示，在本示例中，传热元件12包括插入部121和延伸部122。

插入部121设置在入口13a与加热器131之间，具有相对的近端121a和远端121b。近端121a靠近入口13a设置或者与入口13a平齐设置，远端121b通过入口13a伸入至气溶胶生成装置100中，即朝向加热器131延伸。

在本示例中，插入部121被构造成围绕部分气溶胶生成制品20的管状，气溶胶生成制品20能够穿过插入部121的管腔进而至少部分插入到加热器131内。作为可选的实施，上述插入部121的内表面具有一个或多个周向间隔设置的凸块(附图未示出)；这样，在气溶胶生成制品20插入气溶胶生成装置100中时，所述凸块与气溶胶生成制品20保持接触。

在其他示例中，插入部121被构造成部分围绕气溶胶生成制品20的形状也是可行的，例如：半管状(横截面为弧形)；插入部121还可以被构造成与气溶胶生成制品20的至少部分表面导热接触的片状、条形状、其他规则或者不规则形状等等。作为可选的实施，插入部121的数量可以为一个或者多个。

延伸部122自近端121a沿着插入部121的径向延伸，其形状与壳体13上端的形状大致匹配。延伸部122保持在壳体13上，可以通过胶粘材料固定在壳体13上，或者通过固定连接件固定在壳体13上，在此不作限制。

请结合图3进行理解，气溶胶生成制品20与气溶胶生成装置100组成气溶胶生成系统，气溶胶生成制品20包括滤嘴段21、含有可抽吸材料的加热段23、设置在滤嘴段21与加热段23之间的连接段22。

可抽吸材料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可抽吸材料而被释放出来。可抽吸材料可以是固体或液体或包括固体和液体组分。可抽吸材料可吸附、涂覆、浸渍或以其它方式装载到载体或支承件上。

在气溶胶生成制品20插入气溶胶生成装置100中时，加热段23位于基体1311的加热腔室中，传热元件12与连接段22导热接触。这样在抽吸时，连接段22的部分热量可通过传热元件12内的工作液体的相变被吸收转移，从而降低连接段22或者滤嘴段21处的温度，避免了抽吸者在抽吸时或者在抽吸第一口时容易产生灼痛感的问题，提升了用户的抽吸体验。

需要说明的是，传热元件12可以与滤嘴段21和连接段22导热接触(直接接触或者间接接触)，也是可行的。气溶胶生成制品20中的连接段22，可以为一个或者多个。在其他示例中，气溶胶生成制品20也可以没有连接段22，即气溶胶生成制品20只包括滤嘴段21、含有可抽吸材料的加热段23；此时，在气溶胶生成制品20插入气溶胶生成装置100中时，加热段23位于基体1311的加热腔室中，传热元件12可以与滤嘴段21的一部分导热接触。作为可选的实施，在气溶胶生成制品20插入加热腔室中时，传热元件12环绕在滤嘴段21外表面的一部分，该部分可以是远离滤嘴段21末端的部分表面区域，同样可实现转移气溶胶生成制品20下游的部分热量，从而降低滤嘴段21特别是与嘴唇接触的滤嘴段21末端温度的目的。

请再查看图2所示，为了避免传热元件12将加热器131的热量转移，一方面传热元件12与加热器131保持为非接触，另一方面插入部121的远端121b与加热器131的间隔距离h1大于远端121b与入口13a之间的距离h2；优选的，h1≥2*h2。

需要说明的是，在其他示例中，传热元件12没有毛细吸液芯，也是可行的；此种情形下，工作液体可依靠重力或者其他作用力流回蒸发端。

还需要说明的是，在其他示例中，传热元件12没有高比热容材料，也是可行的，其具体的结构可参考图4-图5以及前述内容；此种情形下，传热元件12无需在其内部填充工作液体，可以采用实心结构。或者，在另一示例中，传热元件12部分采用高热导率材料(没有高比热容材料)，另一部分采用高热导率材料和高比热容材料，也是可行的。

还需要说明的是，上述示例中均是以工作液体进行说明，即通过工作液体的液相到气相的转变，转移气溶胶生成制品20的部分热量。可以很容易想象得到的是，在其他示例中，可以采用其他相变材料也是可行的；例如：采用石蜡材料，通过石蜡的固相到液相的转变，转移气溶胶生成制品20的部分热量。

电芯132提供用于操作气溶胶生成装置100的电力。例如，电芯132可以提供电力以对加热器131进行加热。此外，电芯132可以提供操作气溶胶生成装置100中所提供的其他元件所需的电力。

电芯132可以是可反复充电电池或一次性电池。电芯132可以是但不限于磷酸铁锂(LiFePO4)电池。例如，电芯132可以是钴酸锂(LiCoO2)电池或钛酸锂电池。

电路133可以控制气溶胶生成装置100的整体操作。电路133不仅控制电芯132和加热器131的操作，而且还控制气溶胶生成装置100中其它元件的操作。例如：电路133获取温度传感器感测到的加热器131的温度信息，根据该信息控制电芯132提供给加热器131的电力。

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。

Claims (17)

1.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括：

壳体，具有入口；所述入口用于供含有可抽吸材料的气溶胶生成制品至少部分可移除地插入所述气溶胶生成装置中；

加热器，设置在所述壳体内，用于加热所述气溶胶生成制品内的可抽吸材料以生成气溶胶；

传热元件，至少部分设置在所述入口与所述加热器之间；

其中，所述传热元件用于在所述气溶胶生成制品插入所述气溶胶生成装置中时，与所述气溶胶生成制品的至少部分表面导热接触并转移所述气溶胶生成制品的部分热量。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述传热元件包括插入部，所述插入部具有相对的近端和远端；

所述近端靠近所述入口设置，所述远端朝向所述加热器延伸。

3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述插入部被构造成围绕部分所述气溶胶生成制品的管状。

4.根据权利要求3所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述插入部的内表面具有凸块；

所述凸块用于在所述气溶胶生成制品插入所述气溶胶生成装置中时与所述气溶胶生成制品保持接触。

5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述凸块的数量为多个，多个凸块沿着所述插入部的内表面周向间隔地设置。

6.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述插入部的远端与所述加热器保持为非接触。

7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述远端与所述加热器的间隔距离大于所述远端与所述入口之间的距离。

8.根据权利要求7所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述远端与所述加热器的间隔距离为所述远端与所述入口之间的距离的2倍以上。

9.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述传热元件还包括保持在所述壳体上的延伸部。

10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述延伸部自所述插入部的近端径向延伸。

11.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述传热元件的材料选自铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢中的至少一种。

12.根据权利要求1-11任一所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述传热元件还包括相变材料，以通过所述相变材料的相变转移所述气溶胶生成制品的部分热量。

13.根据权利要求12所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述传热元件还包括管壳，所述相变材料密封在所述管壳内。

14.根据权利要求12所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述相变材料包括水、液氨、液氢、乙酸、石蜡中的至少一种。

15.一种气溶胶生成系统，其特征在于，包括气溶胶生成制品以及权利要求1-14任一所述的气溶胶生成装置。

16.根据权利要求15所述的气溶胶生成系统，其特征在于，所述气溶胶生成制品包括滤嘴段、含有可抽吸材料的加热段；

所述传热元件与所述滤嘴段导热接触。

17.根据权利要求15所述的气溶胶生成系统，其特征在于，所述气溶胶生成制品包括滤嘴段、含有可抽吸材料的加热段、设置在所述滤嘴段与所述加热段之间的连接段；

所述传热元件与所述连接段导热接触、或者所述传热元件与所述滤嘴段和所述连接段导热接触。

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