CN221128836U - 一种加热模组及气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种加热模组及气溶胶生成装置，本申请的加热模组包括感受体、第一管状体、第二管状体和电磁线圈，感受体内部具有容纳气溶胶生成制品的容纳腔，第一管状体环绕在感受体的外围，第一管状体和感受体之间具有密闭的第一气体介质层，第二管状体环绕在第一管状体的外围，且第二管状体和第一管状体之间具有密闭的第二气体介质层，电磁线圈环绕在第二管状体的外围，从而实现感受体体积小、能耗效果以及隔热效果三者的平衡。

Description

一种加热模组及气溶胶生成装置

技术领域

本申请实施例涉及气溶胶产生技术领域，特别涉及加热模组及气溶胶生成装置。

背景技术

气溶胶产生装置包括具有加热元件的加热模组。加热元件用于电加热诸如烟支、雪茄等气溶胶生成制品，使得气溶胶生成制品在不燃烧的情况下产生气溶胶。目前，电磁周向加热方式在电子烟领域有着广泛的应用，现有产品通常为了避免装置的体积过大，将电磁线圈与感受体之间设置得十分紧凑，导致电磁线圈因吸热而温度升高，甚至会超过90℃，进而导致外壳的表面温度过高和功耗过高。

发明内容

为了避免电磁线圈温度过高而影响功耗和隔热效果，本申请的一个实施例提供一种加热模组，包括：

感受体，感受体内部具有容纳气溶胶生成制品的容纳腔；

第一管状体，第一管状体环绕在感受体的外围，且第一管状体和感受体之间具有密闭的第一气体介质层；

第二管状体，第二管状体环绕在第一管状体的外围，且第二管状体和第一管状体之间具有密闭的第二气体介质层；和

电磁线圈，电磁线圈环绕在第二管状体的外围。

在一些实施例中，第一气体介质层的最大厚度介于1.0～1.5mm。

在一些实施例中，第二气体介质层的最大厚度介于0.3～1.0mm。

在一些实施例中，第二管状体的外围设有凹槽，电磁线圈设置于凹槽，或者第二管状体的外围设有凸筋，电磁线圈与所述凸筋间隔设置。

在一些实施例中，加热模组还包括外壳，外壳设置于电磁线圈的外围，外壳和第二气体介质层之间具有第三气体介质层。

本申请实施例所提供的加热模组及气溶胶产生装置，设置第一管状体环绕在感受体的外围，且第一管状体与感受体之间形成密闭的第一气体介质层，设置第二管状体环绕在第一管状体的外围，且第二管状体与第一管状体之间形成密闭的第二气体介质层，设置电磁线圈在第二管状体的外围提供磁场，使得感受体感应发热。通过在电磁线圈与感受体之间，形成两个密闭的气体介质层，使得感受体的热量在向外传导的过程中，需要依次通过第一气体介质层，第一管状体，第二气体介质层，以及第二管状体，才能到达电磁线圈，不仅热量能被大量的隔绝，而且感受体与电磁线圈之间的热传导速度得以控制，从而在整个加热过程中，避免电磁线圈受到感受体温度的影响而导致高温；另外整体方案体积较小，不会影响到电磁线圈与感受体之间的耦合效率。

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溶胶产生装置的示意图；

图2是一实施例提供的加热模组的示意图；

图3是一实施例提供的加热模组的示意图；

图4是一实施例提供的加热模组的示意图；

图5是图4加热模组的局部放大图。

图中：

1、气溶胶生成制品；

2、加热模组；21、感受体；22、容纳腔；23、第一管状体；231、第一隔板；24第二管状体；241、第二隔板；242、凹槽；25电磁线圈；26、上连接座；27、密封硅胶；28、下连接座；29、外壳；

3、气体介质层；31、第一气体介质层；32、第二气体介质层；33、第三气体介质层；

4、电源；

5、电路板；

10、气溶胶生成装置。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“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于重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者次序。本申请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。

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申请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。

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。

请参照图1，本申请的一种实施例提供了一种气溶胶生成装置10，气溶胶生成装置10用于加热气溶胶生成制品1，使气溶胶生成制品1挥发出气溶胶，以供用户吸食。

气溶胶生成制品1是指包括气溶胶形成基质的制品，所述气溶胶形成基质意图进行加热而不是燃烧来释放可形成气溶胶的挥发性化合物。相比于通过燃烧或热解降解气溶胶形成基质产生的气溶胶，通过加热气溶胶形成基质形成的气溶胶可含有更少的已知具有危害性的成分。在一实施例中，气溶胶生成制品1可移除联接到气溶胶生成装置。气溶胶生成制品1可为一次性的或可再用的。

气溶胶生成装置10是与气溶胶生成制品1接合或交互以形成可吸入气溶胶的装置。气溶胶生成装置10中的电源4供应能量加热气溶胶形成基质的一个或多个部件。

请参照图1，气溶胶生成装置10包括加热模组2；加热模组2包括感受体21，感受体21用于加热气溶胶生成制品1的气溶胶形成基质以生成气溶胶。感受体21内部具有容纳腔22，容纳腔22可容纳气溶胶生成制品1的至少局部，感受体21在电磁线圈25产生的电磁场下感应加热，电磁能量从电磁线圈25传递到感受体21，感受体21能够从周向加热位于容纳腔22中的气溶胶生成制品1，以使气溶胶生成制品1产生气溶胶。其中，根据气溶胶生成制品1尺寸的不同，感受体21的直径d通常在5.9-7.6mm之间。

气溶胶生成装置10还包括用于给电磁线圈25供电的电源4以及电路板5，电路板5上设置有处理器等电子元件，处理器可控制电源4对电磁线圈25的电能输出，例如控制电芯4输出电流、输出电压等。还可以控制气溶胶生成装置的整体操作，例如，不仅控制电源和加热模组的操作，而且还控制气溶胶生成装置中其它元件的操作；例如控制器可以通过检查气溶胶生成装置的元件的状态来确定气溶胶生成装置是否可以进行操作。处理器可以包括逻辑门阵列，或可以包括通用微处理器和存储微处理器中可执行的程序的存储器的组合。

请参照图1-5，通过在感受体21和电磁线圈25之间预留一定的距离，感受体21和电磁线圈25之间设置隔热组件，隔热组件的可以有效降低感受体21向外传递的能量，相对应的可以降低电磁线圈25的温度。在一些实施例中，电磁线圈25的温度在整个加热过程中，可以保持在60℃以下，从而降低外壳29的表面温度以及功耗。

请参照图1-5，隔热组件包括第一管状体23，第一管状体23位于感受体21的外围，且第一管状体23与感受体21之间至少局部非接触设置，两者之间设置有密闭的第一气体介质层。即第一管状体23的内表面可以界定第一气体介质层外侧的至少局部边界，感受体21的外表面可以界定第一气体介质层31内侧的至少边界。如图1-5所示，第一管状体23可以与感受体21直接作为第一气体介质层31的外侧和内侧，而形成了第一气体介质层31。

其中，隔热组件还包括第二管状体24，第二管状体24位于第一管状体23的外围，且第二管状体24与第一管状体23之间至少局部非接触设置，两者之间设置有密闭的第二气体介质层。具体的，第二管状体24的内表面可以界定第二气体介质层25外侧的至少局部边界，第一管状体23的外表面可以界定第二气体介质层32内侧的至少局部边界。例如，第一管状体24可以与第二管状体26直接作为第二气体介质层32的内侧和外侧，而形成了第二气体介质层32。

第二管状体24除了作为隔热组件，还作为电磁线圈25的固定载体，具体的，电磁线圈25环绕设置在第二管状体的外围。

在一些实施例中，第二管状体24的外表面设有凹槽242，凹槽242沿着第二管状体24的外表面的轴向方向螺旋状延伸，电磁线圈25沿着凹槽242缠绕在第二管状体24的外围。在一些实施例中，第二管状体24的外表面设有凸筋(图未示)，凸筋沿着第二管状体24的外表面的轴向方向螺旋状延伸，电磁线圈25与凸筋间隔设置。通过第二管状体24的外表面设置凹槽242或者凸筋，使得电磁线圈25在第二管状体24的表面缠绕的更加紧密，使得气溶胶生成装置10的结构更加稳定。在一些实施例中，第二管状体24的外表面设有纵向凸筋(图未示)，纵向凸筋上设置有多个缺口，电磁线圈25与缺口间隔设置，使得电磁线圈25在多个缺口之间缠绕固定，在部分情况下，可以灵活地改变线圈匝的间距。

在一实施例中，电磁线圈25在第二管状体24的轴向方向上等间距地螺旋延伸。在另一些实施例中，电磁线圈25在第二管状体24的轴向方向上非等间距地螺旋延伸，例如：电磁线圈25在靠近气溶胶生成制品插入口的部分间距较小，而其他部分间距较大。

在一些实施例中，第二管状体24可以与第一管状体23具有相同的壁厚。在一些实施例中，第二管状体24可以与第一管状体23具有不同的壁厚。例如，第一管状体23具有相对较厚的壁厚，该壁厚可以小于10mm，例如可以介于5mm-10mm，或者可以介于3mm-5mm，或者可以介于1mm-3mm；当然采用较薄的厚度也可以可行，例如介于0.1mm-1mm，或者可以约为0.3mm。例如，基于装置小体积的考虑，第二管状体24的厚度可以介于0.1mm-0.8mm，例如，0.5mm。

在一些实施例中，第一管状体23和第二管状体24包括隔热材料，有利于阻碍第一气体介质层31向外传输热量。隔热材料是指材料的导热性在23℃和50％的相对湿度下小于100W/m.K，优选的是小于40W/m.K或小于10W/m.K。例如，隔热材料可以包含PAEK类材料、PI材料或者PBI材料中的至少一种制成，其中，PAEK类材料包括PEEK、PEKK、PEKEKK或PEK材料；隔热材料也可以包括气凝胶。在一些实施例中，第一管状体23包括储热材料。储热材料是指具有高热容量的材料。高热容量的材料可以是在25℃和恒定压力下比热容是至少0.5J/g.K，例如至少0.7J/g.K，例如至少0.8J/g.K的材料。例如，储热材料可以包含但不限于玻璃纤维、玻璃毡、陶瓷、二氧化硅、氧化铝、碳和矿石，或其任何组合。在一些实施例中，第二管状体24与第一管状体23采用相同的材料制成。在一些实施例中，第二管状体24与第一管状体23采用不同的材料制成。在一些实施例中，第一管状体23和第二管状体24包括隔热材料与储热材料的结合，或者第一管状体23和第二管状体24包括多种隔热材料的结合，或者包括多种储热材料的结合。

在一些实施例中，如图1-5所示，在沿感受体21的轴向方向上，第一气体介质层31的厚度为均匀的。在一实施例中，在沿感受体21的轴向方向上，第一气体介质层31的厚度为非均匀的，其中第一气体介质层31的最大厚度所在区域设置为与感受体21的温度集中区域在径向投影方向上重合。感受体21的温度集中区域可以理解为感受体21中温度或者热量密度最高的区域，通常在感受体21轴向方向的中上区域，也可以是中间区域。在一些实施例中，第二气体介质层32的厚度的设置也可以是均匀的，或者与第一气体介质层31同样设置为非均匀的。

其中，定义第一气体介质层31相对靠近感受体21的一侧为内侧，第一气体介质层23沿其内侧向外延伸，形成远离感受体21的一侧定义为外侧。沿感受体21的径向方向，第一气体介质层31的内侧与外侧之间具有一定厚度；在一些实施例中，沿感受体21的轴向方向，第一气体介质层31内部的厚度并不一定是均匀的，因此本文中通过设置“最大厚度”来定义第一气体介质层31的内侧与外侧之间的厚度的最大值；在沿感受体21的轴向方向上，第一气体介质层31的厚度为均匀的时候，最大厚度可以理解为沿感受体21的径向方向，第一气体介质层31中的任一厚度；在沿感受体21的轴向方向上，第一气体介质层31的厚度为非均匀的时候，最大厚度可以理解为沿感受体21的径向方向，第一气体介质层31中的厚度最大值。

在一些实施例中，为了起到良好的隔热效果，以减少感受体21往电磁线圈25所传导的热量和减缓热传递速度，因此设置第一气体介质层31的最大厚度大于1.0mm。在一些实施例中，进一步避免因感受体21与电磁线圈25之间的距离太大而削弱感受体21与电磁线圈25之间的耦合能力，且让出适当的空间来设置第二管状体24以及第二气体介质层32等其他隔热元件，因此设置第一气体介质层31的最大厚度在1.0mm-1.5mm之间，例如，1.0mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或者1.5mm。

在一些实施例中，第二气体介质层32的最大厚度可以介于0.3mm～1mm，如果将第二气体介质层32的最大厚度设置为超过1.0mm，虽然可以延长第二气体介质层32达到动态热平衡的时间，导致能耗的增加，也会导致因感受体21与电磁线圈25之间的距离太大而削弱感受体21与电磁线圈25之间的耦合能力。如果将第二气体介质层32的最大厚度设置为小于0.3mm，则会起不到隔热效果。因此，将密闭的第二气体介质层25的最大厚度设置在大于或等于0.3mm且小于或等于1.0mm的区间，例如0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。

在一些实施例中，第一气体介质层23内外两侧的温差大于第二气体介质层25内外两侧的温差，这样既能够满足隔热效果的要求，又通过由内而外热交换速率逐级降低的两层气体介质层实现感受体21的功耗减少的效果。

在一些实施例中，如图3所示，第一管状体23和感受体21之间还设置有第一隔板231，第一隔板231将第一气体介质层31分成至少两个相互独立的腔体，这样可以减少第一气体介质层31内部的气流流动，避免热量快速流失，而使得第一气体介质层过多地从感受体21中吸收更多热量，从而可以降低能耗。

在一些实施例中，第一隔板231和第一管状体23一体成型，结构更为简单，使得腔体的密封效果更好。

在一些实施例中，第一隔板231包括耐高温的隔热材料，有利于阻碍第一气体介质层31散热，例如气凝胶等。

在一些实施例中，第一隔板231和第一管状体23组装而成，第一隔板231和第一管状体23的材料不同或者相同，如第一隔板231为膨胀性能较好的硅胶或者泡棉，第一隔板231经组装进入第一管状体23和感受体21之间，使得第一气体介质层31内部分隔成相互独立的腔体。

在一些实施例中，第一隔板231的数量为一个或者多个，一个或者多个第一隔板231将第一气体介质层31分隔成两个或者多个相互独立的腔体，两个或者多个气体密闭腔沿感受体21的轴向分布。

在一些实施例中，第二气体介质层32中也可以设置第二隔板241来减少第二气体介质层32内部的气流流动，提升第二气体介质层32的隔热性能。其中，第二隔板241的材质、设置以及组装可以参见第一隔板231。

电磁线圈25的外围还设有外壳29，外壳29设置在电磁线圈25的外围构成气溶胶生成装置10的外观部分。

在一实施例中，外壳29与电磁线圈25之间还具有第三气体介质层。第三气体介质层可以是密封的或者非密封的。在一实施例中，外壳29可以包括导热材料，例如外壳29可以由金属或者合金制成，包括但不限于：不锈钢、铜、铝等。由金属或合金制成的外壳29可以使外壳29具有较小的厚度，这对于降低气溶胶产生装置的整体尺寸有利，也可以避免局部高温。外壳29可以包括隔热材料，有利于阻碍第三气体介质层散热，从而使外壳29保持适宜的温度。外壳29可以包括储热材料，有利于阻碍第三气体介质层散热，从而使外壳29保持适宜的温度。

在一实施例中，可以参照图2，第一管状体23、第二管状体24和外壳29是相互独立、单独成型的。

加热模组2包括与第一管状体23和第二管状体24嵌套连接的上连接座26；其中，上连接座26上具有插入口，用于供气溶胶生成制品1插入感受体21中。在一些实施例中，上连接座26的内壁上可以具有凸起，该凸起用于夹持位于插入口中的气溶胶生成制品1。在一些实施例中，上连接座26同时封闭第一气体介质层31和第二气体介质层32的顶部。在一些实施例中，第一管状体23与上连接座26的连接处，以及第二管状体24与上连接座26的连接处具有密封硅胶27，通过密封硅胶27使得第一管状体23和第二管状体24与上连接座26之间的连接为气密性连接，从而保证第一气体介质层31和第二气

体介质层32的气密性。

在一实施例中，第一管状体23和第二管状体24的顶部固定与密封分别通过不同的上连接座26来进行单独密封。

加热模组2包括与第一管状体23和第二管状体24嵌套连接的下连接座28。在一实施例中，请参照图2，下连接座28同时封闭第一气体介质层31和第二气体介质层32的底部。在一些实施例中，第一管状体23与下连接座28的连接处，以及第二管状体24与下连接座28的连接处具有密封硅胶27，通过密封硅胶27使得第一管状体23和第二管状体24与上连接座28之间的连接为气密性连接，从而保证第一气体介质层31和第二气体介质层32的气密性。

在一实施例中，第一管状体23和第二管状体24的底部固定与密封分别通过不同的下连接座28来进行单独密封。

在一些实施例中，第一管状体23与上连接座26/下连接座28的连接处，以及第二管状体24与上连接座26/下连接座28的连接处设置有隔热材料，进一步防止热量从底部或者顶部溢出。

在一些实施例中，第一气体介质层31、第二气体介质层32或者第三气体介质层33中的气体介质可以是二氧化碳、氮气、氩气、氦气或者这些气体中的至少两种气体的混合体，或者空气。

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申请所附权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种加热模组，其特征在于，包括：

感受体，所述感受体内部具有容纳气溶胶生成制品的容纳腔；

第一管状体，所述第一管状体环绕在所述感受体的外围，且所述第一管状体和所述感受体之间具有密闭的第一气体介质层；

第二管状体，所述第二管状体环绕在所述第一管状体的外围，且所述第二管状体和所述第一管状体之间具有密闭的第二气体介质层；和

电磁线圈，所述电磁线圈环绕在所述第二管状体的外围。

2.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述第一气体介质层的最大厚度介于1.0～1.5mm。

3.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述第二气体介质层的最大厚度介于0.3～1.0mm。

4.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述第二管状体的外围设有凹槽，所述电磁线圈设置于所述凹槽；或者所述第二管状体的外围设有凸筋，所述电磁线圈设置于所述凸筋之间；或者，所述第二管状体的外围设有纵向凸筋，所述纵向凸筋上具有多个缺口，所述电磁线圈与所述缺口间隔设置。

5.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述加热模组还包括外壳，所述外壳设置于所述电磁线圈的外围，所述外壳和所述第二气体介质层之间具有第三气体介质层。

6.如权利要求1-5任一项所述的加热模组，其特征在于，在所述第一气体介质层或者所述第二气体介质层中的至少一个，其最大厚度所在区域与所述感受体的温度集中区域在径向投影方向上重合。

7.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述第一气体介质层的温差大于所述第二气体介质层的温差。

8.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述第一管状体和所述感受体之间设置有第一隔板，所述第一隔板将所述第一气体介质层分隔成至少两个相互独立的腔体。

9.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述第一管状体和所述第二管状体是一体成型的。

10.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述第一气体介质层、所述第二气体介质层中的至少一个的气体介质包括二氧化碳、氮气、氦气、氩气或者空气。

11.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述第二管状体和所述第一管状体之间还设置有第二隔板，所述第二隔板将所述第二气体介质层分隔成至少两个相互独立的腔体。

12.如权利要求1所述的加热模组，其特征在于，所述加热模组还包括上连接座、下连接座以及密封硅胶，所述上连接座和所述下连接座与所述第一管状体和所述第二管状体嵌套连接，所述密封硅胶设置于所述第一管状体、所述第二管状体与所述上连接座和所述下连接座的连接处。

13.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的加热模组，还包括电源和电路板；

所述电源用于为所述加热模组提供电能，所述电路板配置为控制所述加热模组工作，以用于加热所述气溶胶生成制品而产生气溶胶。