CN115486561A - 气溶胶产生设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气溶胶产生设备，包括壳体和气溶胶介质，其中：壳体的一端开口设置，壳体内设置有容纳腔和加热体；气溶胶介质包括气溶胶发生基质段和气溶胶提取段，气溶胶提取段内设置有中空腔，气溶胶提取段的外侧壁设置有均与中空腔相连通的气溶胶导流孔和空气导流孔；当气溶胶介质从开口处延伸进容纳腔后，气溶胶发生基质段位于加热体的加热区域内，气溶胶能够从气溶胶发生基质段的外侧壁和端面透出，气溶胶介质的外侧壁与壳体的内壁之间留有间隙，并与壳体在开口端面处密封配合，气溶胶导流孔位于开口端面内，空气导流孔位于开口端面外。本发明提供的气溶胶产生设备，降低了气溶胶的传递阻力，增加了气溶胶发生制品的烟雾量。

Description

气溶胶产生设备

技术领域

本发明涉及新型气溶胶制品技术领域，更具体地，涉及一种气溶胶产生设备。

背景技术

加热不燃烧式气溶胶生成装置(包括加热卷烟和低温本草制品等)通过采用加热而非点燃气溶胶发生基质的方式产生气溶胶，其能够大大降低有害物质的生成，且消费者可以自主地选择开始或终止气溶胶的生成。目前，常见的加热不燃烧气溶胶生成制品的工作原理是：气溶胶发生基质从热源吸收热量产生气溶胶，以空气为载体，将气溶胶发生基质受热后产生的气溶胶经滤嘴过滤后递送至消费者口腔内。

实现不燃烧的方式从原理上分三种：第一种是替换可燃物；第二种是降低温度至可燃物着火点以下；第三种是降低助燃剂氧气的含量。现有技术中，例如专利202010241328.8和202010241686.9分别公开了一种贫氧加热式卷烟组件和一种密闭式加热不燃烧卷烟及组件，上述专利通过将气溶胶发生基质密闭，并改变空气流经路径的方式，使气溶胶发生基质区域内氧气含量降低，实现了气溶胶发生基质在加热不燃烧状态下的气溶胶生成和提取。由于气溶胶的传递一般沿烟支的轴向进行，烟支轴向尺寸大于径向尺寸，上述专利存在的问题是：在没有新鲜空气流经气溶胶发生基质时，气溶胶传递阻力较大，气溶胶发生制品的烟雾量较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种气溶胶产生设备，以降低气溶胶的传递阻力，增加气溶胶发生制品的烟雾量。

基于上述目的，本发明提供一种气溶胶产生设备，包括壳体和气溶胶介质，其中：壳体的一端开口设置，且壳体内设置有容纳腔和设置在容纳腔内的加热体；气溶胶介质包括在端面处抵接的气溶胶发生基质段和气溶胶提取段，气溶胶提取段内设置有贯穿其长度的中空腔，气溶胶提取段的外侧壁设置有均与中空腔相连通的气溶胶导流孔和空气导流孔；当气溶胶介质从开口处延伸进容纳腔后，气溶胶发生基质段位于加热体的加热区域内，当加热体加热时，气溶胶能够从气溶胶发生基质段的外侧壁和端面透出，气溶胶介质的外侧壁与壳体的内壁之间留有间隙，并与壳体在开口端面处密封配合，气溶胶导流孔位于开口端面内，空气导流孔位于开口端面外。

可选的，所述开口端面设置有密封件，当所述气溶胶介质延伸进所述容纳腔内时，所述密封件可拆卸地密封安装在所述气溶胶介质的外侧壁上。

可选的，所述密封件为弹性密封圈。

可选的，所述气溶胶发生基质段的外侧壁的材质为透气材料。

可选的，所述气溶胶发生基质段的外侧壁上开设有至少一个透气孔，所述气溶胶能够从所述透气孔中透出到所述间隙内。

可选的，所述气溶胶导流孔沿垂直于所述气溶胶提取段的长度方向贯穿所述气溶胶提取段；所述空气导流孔沿垂直于所述气溶胶提取段的长度方向贯穿所述气溶胶提取段。

可选的，所述空气导流孔的孔径等于或大于所述气溶胶导流孔的孔径。

可选的，所述气溶胶导流孔的数量大于或等于所述空气导流孔的数量。

可选的，所述气溶胶介质还包括与所述气溶胶提取段在端面处抵接的功能滤棒段。

可选的，所述加热体围绕并安装在所述壳体的内壁上和/或所述加热体安装在所述壳体的底面上。

本发明提供的气溶胶产生设备，包括壳体和气溶胶介质，将气溶胶介质从壳体的开口处延伸进容纳腔，并将气溶胶导流孔位于开口端面内，将空气导流孔位于开口端面外，当加热体加热气溶胶基质时，从气溶胶基质段的外侧壁透出的气溶胶沿着气溶胶介质的外侧壁与壳体的内壁之间的间隙扩散，并经气溶胶导流孔进入到中空腔内，从气溶胶基质段的端面透出的气溶胶也扩散到中空腔内，降低了气溶胶的传递阻力。当消费者抽吸时，外部空气经空气导流孔进入到中空腔内，在文丘里效应与伯努利原理的作用下，气溶胶在中空腔内沿着靠近抽吸者口腔的方向定向迁移，并与进入到中空腔内的外部空气混合形成烟雾量较大的主流烟气，增加了气溶胶发生制品的烟雾量，上述主流烟气经功能滤棒段进入到消费者口腔中。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:

图1为本发明一实施例的气溶胶产生设备的结构示意图；

图2为本发明一实施例中气溶胶介质的结构示意图；

图3为本发明另一实施例中气溶胶介质的结构示意图；

图4为本发明一实施例中气溶胶介质的剖面示意图；

图5为本发明一实施例的气溶胶产生设备中的气流走向示意图；

图6为本发明一实施例的气溶胶产生设备中加热体的安装示意图；

图7为本发明另一实施例的气溶胶产生设备中加热体的安装示意图；

图8为现有技术中的端部进气的气溶胶产生设备的结构示意图；

图9为现有技术中的侧壁通孔进气的气溶胶产生设备的结构示意图。

附图标记说明：

1：壳体；2：气溶胶介质；

11：容纳腔；12：加热体；13：开口端面；15：密封件；16：底面；17：间隙；

21：气溶胶发生基质段；22：气溶胶提取段；23：中空腔；24：气溶胶导流孔；25：空气导流孔；26：端面；27：透气孔；28：功能滤棒段。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1至图7所示，本发明提供的气溶胶产生设备，包括壳体1和气溶胶介质2，其中：壳体1的一端开口设置，且壳体1内设置有容纳腔11和设置在容纳腔11内的加热体12；气溶胶介质2包括在端面26处抵接的气溶胶发生基质段21和气溶胶提取段22，气溶胶提取段22内设置有贯穿其长度的中空腔23，气溶胶提取段22的外侧壁设置有均与中空腔23相连通的气溶胶导流孔24和空气导流孔25；当气溶胶介质2从开口处延伸进容纳腔11后，气溶胶发生基质段21位于加热体12的加热区域内，当加热体12加热时，气溶胶能够从气溶胶发生基质段21的外侧壁和端面26透出，气溶胶介质2的外侧壁与壳体1的内壁之间留有间隙，并与壳体1在开口端面13处密封配合，气溶胶导流孔24位于开口端面13内，空气导流孔25位于开口端面13外。

需要说明的是,气溶胶发生基质段21完全进入到容纳腔11中，气溶胶提取段22部分进入到容纳腔11中；上述气溶胶导流孔24位于开口端面13内指位于壳体1内部，空气导流孔25位于开口端面13外指位于壳体1外部；图中箭头的指示方向为气溶胶或空气的流动方向；上述加热体12包括电源以及控制模块，控制模块与电源相连通以控制加热体12的开启或停止加热；另外，气溶胶介质2与壳体1可拆卸连接，以便于气溶胶介质2的更换；气溶胶发生基质段21和气溶胶提取段22可以为同轴设置。

本发明提供的气溶胶产生设备，包括壳体1和气溶胶介质2，将气溶胶介质2从壳体1的开口处延伸进容纳腔11，并将气溶胶导流孔24位于开口端面13内，将空气导流孔25位于开口端面13外，当加热体12加热气溶胶基质时，从气溶胶基质段的外侧壁透出的气溶胶沿着气溶胶介质2的外侧壁与壳体1的内壁之间的间隙扩散，并经气溶胶导流孔24进入到中空腔23内，从气溶胶基质段的端面26透出的气溶胶也扩散到中空腔23内，降低了气溶胶的传递阻力。当消费者抽吸时，外部空气经空气导流孔25进入到中空腔23内，在文丘里效应与伯努利原理的作用下，气溶胶在中空腔23内沿着靠近抽吸者口腔的方向定向迁移(如图5箭头方向所示)，并与进入到中空腔23内的外部空气混合形成烟雾量较大的主流烟气，增加了气溶胶发生制品的烟雾量。

如图5、图6及图7所示，开口端面13设置有密封件15，当气溶胶介质2延伸进容纳腔11内时，密封件15可拆卸地密封安装在气溶胶介质2的外侧壁上。需要说明的是，密封件15可以通过啮合、凹凸配合等方式可拆卸地密封安装在开口端面13上；密封件15与气溶胶介质2的外侧壁可通过过盈配合的方式实现密封。本实施例中，气溶胶介质2的外侧壁通过密封件15实现与壳体1在开口端面13处密封，当密封件15需要更换时，将密封件15从开口端面13上拆卸下来，并将新的密封件15安装到开口端面13上，提高了气溶胶产生设备的维修操作的方便性。具体地，密封件15为弹性密封圈，密封圈价格便宜且方便采购，降低了气溶胶产生设备的生产成本。

如图3所示，气溶胶发生基质段21的外侧壁的材质为透气材料。需要说明的是，上述透气材料可以为高透纸或无纺布等。气溶胶发生基质被高透纸或无纺布包裹后形成气溶胶发生基质段21，气溶胶能够经高透纸或无纺布透出到气溶胶介质2的外侧壁与壳体1的内壁之间的间隙中。本实施例中，透气材料容易采购，且采用透气材料包裹气溶胶发生基质以制成气溶胶发生基质段21的加工方式操作简单，提高了气溶胶发生基质段21的加工生产的方便性，进而提高了气溶胶产生设备的生产方便性。

如图2所示，气溶胶发生基质段21的外侧壁上开设有至少一个透气孔27，气溶胶能够从透气孔27中透出到间隙内。需要说明的是，多个透气孔27可以在气溶胶发生基质段21的外侧壁的周向有序排列，也可以任意排列。本实施例中，透气孔27增大了气溶胶的流经通道大小，气溶胶能够从气溶胶发生基质段21的外侧壁中较容易的透出，增大了气溶胶发生制品的烟雾量。

如图4、图5、图6及图7所示，气溶胶导流孔24沿垂直于气溶胶提取段22的长度方向贯穿气溶胶提取段22；空气导流孔25沿垂直于气溶胶提取段22的长度方向贯穿气溶胶提取段22。需要说明的是，气溶胶导流孔24可以为多个，多个气溶胶导流孔24沿气溶胶提取段22的外侧壁周向排列；空气导流孔25也为多个，多个空气导流孔25沿气溶胶提取段22的外侧壁周向排列。本实施例中，气溶胶导流孔24和空气导流孔25均为通孔，通孔易于加工，提高了在气溶胶提取段22上加工孔的方便性；另外，通孔增大了气流的流通畅通性，提高了气流流动效率，进而使气溶胶产生设备较快地产生较大的烟雾量。

如图4、图5、图6及图7所示，本实施例中，空气导流孔25的孔径等于或大于气溶胶导流孔24的孔径，当消费者抽吸时，气溶胶能够较顺畅地经过中空腔23进入到消费者口腔中，提高了气溶胶提取的方便性。

本发明一实施例中，气溶胶导流孔24的数量大于或等于空气导流孔25的数量，降低了气溶胶的传递阻力，进而提高了气溶胶发生制品的烟雾量。

如图4所示，气溶胶介质2还包括与气溶胶提取段22在端面处抵接的功能滤棒段28。需要说明的是，气溶胶介质2可以为圆柱状结构，气溶胶发生基质段21、气溶胶提取段22以及功能滤棒段28均为同轴设置。本实施例中，功能滤棒段28中可设置有过滤结构或香味物质负载释放结构等结构,或者设置有上述几种结构的组合，降低了有害物质进入到消费者的口腔，提高了消费者的体验舒适度。

本发明一实施例中，加热体12围绕并安装在壳体1的内壁上和/或加热体12安装在壳体1的底面16上。需要说明的是，上述壳体1的内壁包括壳体1的底部内壁。如图6所示，当加热体12为周向加热时，加热体12围绕并安装在壳体1的内壁上，具体地，加热体12的外侧壁贴合安装在壳体1的内壁上，加热体12的内侧壁与气溶胶介质2的外侧壁之间留有间隙，加热体12围绕气溶胶发生基质段21的外侧壁以及端面对气溶胶发生基质段21进行加热；如图7所示，当加热体12为中心加热时，加热体12安装在壳体1的底面16，且插入气溶胶发生基质内，需要说明的是，壳体1的底面16与壳体1的开口端面13背向设置。本实施例中加热体12的不同安装方式，提高了气溶胶产生设备的适用性。

以下为在相同的实验条件(抽吸模式、加热温度、捕集方式等)下，采用相同的气溶胶发生基质(实验采用相同量的有序填充的烟草薄片)，捕集不同气流方式下的粒相物并称重，且取平均值。

需要说明的是，如图8所示，端部进气是指从气溶胶生成基质的端部进入空气，进入的空气与生成的气溶胶一起朝向消费者口腔移动；如图9所示的侧壁通孔进气是指从气溶胶提取段的通孔中进入空气，进入的空气与生成的气溶胶一起朝向消费者口腔移动。上述粒相物称重采用的方式为：首先，将吸烟机按照一定的模式抽烟；然后，用滤片把抽出的烟气中的粒相物全部收集起来；最后，将收集到的粒相物进行称重。实验结果如下：现有技术中，采用端部进气获取的总粒相物为45.3克/mg，采用侧壁通孔进气获取的总粒相物为44.9克/mg，采用端部进气与采用侧壁通孔进气方式生成的总粒相物的重量相当；本发明一实施例中采用的进气方式生成的总粒相物的重量为68.6克/mg，与现有技术相比，粒相物的重量提高近50％，即采用本发明的气溶胶产生设备增大了气溶胶发生制品的烟雾量。

本发明提供的气溶胶产生设备，包括壳体1和气溶胶介质2，将气溶胶介质2从壳体1的开口处延伸进容纳腔11，并将气溶胶导流孔24位于开口端面13内，将空气导流孔25位于开口端面13外，当加热体12加热气溶胶基质时，从气溶胶基质段的外侧壁透出的气溶胶沿着气溶胶介质2的外侧壁与壳体1的内壁之间的间隙扩散，并经气溶胶导流孔24进入到中空腔23内，从气溶胶基质段的端面26透出的气溶胶也扩散到中空腔23内，降低了气溶胶的传递阻力。当消费者抽吸时，外部空气经空气导流孔25进入到中空腔23内，在文丘里效应与伯努利原理的作用下，气溶胶在中空腔23内沿着靠近抽吸者口腔的方向定向迁移(如图5箭头方向所示)，并与进入到中空腔23内的外部空气混合形成烟雾量较大的主流烟气，增加了气溶胶发生制品的烟雾量，上述主流烟气经功能滤棒段28进入到消费者口腔中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气溶胶产生设备，其特征在于，包括壳体和气溶胶介质，其中：

所述壳体的一端开口设置，且所述壳体内设置有容纳腔和设置在所述容纳腔内的加热体；

所述气溶胶介质包括在端面处抵接的气溶胶发生基质段和气溶胶提取段，所述气溶胶提取段内设置有贯穿其长度的中空腔，所述气溶胶提取段的外侧壁设置有均与所述中空腔相连通的气溶胶导流孔和空气导流孔；

当所述气溶胶介质从所述开口处延伸进所述容纳腔后，所述气溶胶发生基质段位于所述加热体的加热区域内，当所述加热体加热时，气溶胶能够从所述气溶胶发生基质段的外侧壁和端面透出，所述气溶胶介质的外侧壁与所述壳体的内壁之间留有间隙，并与所述壳体在开口端面处密封配合，所述气溶胶导流孔位于所述开口端面内，所述空气导流孔位于所述开口端面外。

2.根据权利要求1所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述开口端面设置有密封件，当所述气溶胶介质延伸进所述容纳腔内时，所述密封件可拆卸地密封安装在所述气溶胶介质的外侧壁上。

3.根据权利要求2所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述密封件为弹性密封圈。

4.根据权利要求3所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述气溶胶发生基质段的外侧壁的材质为透气材料。

5.根据权利要求3所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述气溶胶发生基质段的外侧壁上开设有至少一个透气孔，所述气溶胶能够从所述透气孔中透出到所述间隙内。

6.根据权利要求5所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述气溶胶导流孔沿垂直于所述气溶胶提取段的长度方向贯穿所述气溶胶提取段；所述空气导流孔沿垂直于所述气溶胶提取段的长度方向贯穿所述气溶胶提取段。

7.根据权利要求6所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述空气导流孔的孔径等于或大于所述气溶胶导流孔的孔径。

8.根据权利要求7所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述气溶胶导流孔的数量大于或等于所述空气导流孔的数量。

9.根据权利要求8所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述气溶胶介质还包括与所述气溶胶提取段在端面处抵接的功能滤棒段。

10.根据权利要求1-9任一项所述的气溶胶产生设备，其特征在于，所述加热体围绕并安装在所述壳体的内壁上和/或所述加热体安装在所述壳体的底面上。

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