能够用于气雾产生装置的加热组件和气雾产生装置的制作方法

1.本发明电子烟技术领域，尤其涉及一种能够用于气雾产生装置的加热组件和气雾产生装置。


背景技术：

2.随着人们对健康的日益关注，人们都意识到传统卷烟对健康有一定的危害。从而，对健康危害程度较小的电子烟(作为气雾产生装置)日益受到人们的欢迎。电子烟是通过加热气溶胶基材(例如，烟支)而产生气雾的雾化器产品。具体地，电子烟包括加热体(例如，加热针)，在电子烟的使用过程中，将气溶胶基材插设到加热体上，加热组件在外部电源供电的情况下产生热量将气溶胶基材加热，从而产生供人们吸食的烟雾。
3.从电子烟的构造上来讲，加热体与用于设置加热体的基座相连。在加热气雾产生基质的过程中，加热体的一部分热量会传递到基座上，造成加热体沿长度方向上的温度分布不均匀，从而无法均匀地加热气雾产生基质。


技术实现要素：

4.本发明实施方式提供了一种用于气雾产生装置的加热组件和气雾产生装置，用于解决现有技术中的上述问题。
5.第一方面，本技术实施方式提供了一种能够用于气雾产生装置的加热组件，包括：基座；加热体，用于加热气雾产生基质，加热体的第一端与基座相连；加热体包括用于加热气雾产生基质的第一区域和第二区域，第一区域相较第二区域更为靠近第一端；其中，第一区域中设置有用于发热的第一电阻，第二区域中设置有用于发热的第二电阻，在电流流经加热体并使加热体从第一温度升至第二温度的过程中，第一电阻和第二电阻的电阻温度系数能够使第一电阻的单位长度的功率由小于所述第二电阻的单位长度的功率转变为大于所述第二电阻的单位长度的功率。
6.在一些实施方式中，第一电阻和第二电阻相互并联，第一电阻的电阻温度系数小于第二电阻的温度电阻系数，在加热体从第一温度升至第二温度的过程中，第一电阻的单位长度的阻值由大于第二电阻的单位长度的阻值变化为小于第二电阻的单位长度的阻值。
7.在一些实施方式中，第一电阻和第二电阻相互串联，第一电阻的电阻温度系数大于第二电阻的温度电阻系数，在加热体从第一温度升至第二温度的过程中，第一电阻的单位长度的阻值由小于第二电阻的单位长度的阻值变化为大于第二电阻的单位长度的阻值。
8.在一些实施方式中，第一温度为加热体加热气雾产生基质的初始温度，第二温度为加热体加热气雾产生基质的目标温度。
9.在一些实施方式中，当加热体升温至第二温度时，第一电阻的单位长度的阻值为第二电阻的单位长度的阻值的1.2～1.5倍。
10.在一些实施方式中，电阻温度系数还被设置为使得加热体由第一温度升温至小于第二温度的第三温度时，第一电阻的单位长度的阻值等于第二电阻的单位长度的阻值。
11.在一些实施方式中，第三温度与第二温度的差值为70℃～130℃。
12.在一些实施方式中，加热体上还设有第三区域，第三区域位于第一端与第一区域之间，其中，第三区域上设有与第一电阻相串联的第三电阻，第三电阻的单位长度的阻值小于第一电阻的单位长度的阻值。
13.在一些实施方式中，加热体的表面设有覆盖在第一电阻和第二电阻之上的加热基体，加热基体的材料为氧化锆或低温共烧陶瓷。
14.在一些实施方式中，加热体的形状为针状或片状。
15.第二方面，本技术实施方式提供了一种气雾产生装置，包括本技术第一方面任一实施方式提供的加热组件。
16.本技术实施方式中，通过在第一区域和第二区域设置具有不同电阻温度系数的电阻，不仅可以提高烟支释放烟雾的速度，还可以均匀地加热烟支。
附图说明
17.图1示出了本技术实施例提供的加热组件的结构示意图；
18.图2示出了本技术实施例的烟支安装方式示意图；
19.图3示出了本技术实施例提供的电阻的阻值随温度变化的示例性过程；
20.图4a和图4b示出了本技术实施例提供的电阻设置方式示意图。
具体实施方式
21.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
22.图1示出了本技术实施例提供的气雾产生装置的加热组件1的示例性结构图。参考图1，加热组件1包括基座11、与基座11连接的加热体12以及电源组件(未示出)。在电子烟的工作过程中，气雾产生基质(例如，烟支)插设在加热体12上(参考图2)，电源组件通过引线13向加热体12中的加热电阻121、122、123提供电能，加热电阻121、122、123在将该电能转换为热能后，可以加热气雾产生基质，从而产生供人们吸食的烟雾。下文中，将烟支作为气雾产生基质的示例，但本技术不限于此。在其他示例中，气雾产生基质可以为其他可以产生烟雾的基质，例如，烟草块等。
23.参考图1，加热体12沿第一方向(图1所示x方向)延伸，并且包括第一方向上的第一端124和第二端125。加热体12通过第一端124与基座11相连。加热体12还包括用于加热烟支的第一区域12a和第二区域12b。沿第一方向，第一区域12a相较第二区域12b更为靠近第一端124。示例性地，第一区域12a和第二区域12b可以具有基本相同的长度。本实施例中，加热体12具体为加热针(即加热体12的形状为针状)，但本技术不限于此。在其他实施例中，加热体12的形状可以为片状、套筒状等。
24.第一区域12a中设有用于发热的第一电阻121。沿第一方向，第一电阻121在单位长
度上的阻值为r1，第一电阻121在单位长度上的功率为p1。计算阻值r1的方法例如为：第一电阻121的总阻值除以第一区域12a的长度l1；计算功率p1的方法例如为：第一电阻121的总功率除以第一区域12a的长度l1，其中，第一区域12a的长度l1为沿第一方向测量的长度。
25.第二区域12b中设有用于发热的第二电阻122。沿第一方向，第二电阻122在单位长度上的阻值为r2，第二电阻122在单位长度上的功率为p2。阻值r2/功率p2的计算方法与阻值r1/功率p1的计算方法实质相同，即，阻值r2为第二电阻122的总阻值除以第二区域12b的长度l2；功率p2为第二电阻122的总功率除以第二区域12b的长度l2，其中，第二区域12b的长度l2也为沿第一方向测量的长度。
26.第一电阻121和第二电阻122具有不同的电阻温度系数。其中，第一电阻121和第二电阻122的电阻温度系数被设置为：在加热体12的温度从第一温度t1上升至第二温度t2的过程中，第一电阻121和第二电阻122的电阻温度系数能够使得第一电阻121单位长度的功率p1由小于第二电阻122的单位长度的功率p2变化为大于第二电阻122的单位长度的功率p2。
27.在上述功率设置的基础上，第一电阻121和第二电阻122可以设置为相互串联的方式，也可以设置为相互并联的方式。其中，当第一电阻121和第二电阻122相互串联时，第一电阻121的电阻温度系数大于第二电阻122的电阻温度系数，这样，加热体12在从第一温度t1升温至第二温度t2的过程中，第一电阻121的阻值r1由小于第二电阻122的阻值r2变化为大于第二电阻122的阻值r2，从而，第一电阻121单位长度的功率p1由小于第二电阻122的单位长度的功率p2变化为大于第二电阻122的单位长度的功率p2。
28.可以理解，当第一电阻121和第二电阻122相互并联时，为实现上述功率配置，第一电阻121和第二电阻122的电阻温度系数采用相反配置，即，第一电阻121的电阻温度系数小于第二电阻122的电阻温度系数。加热体12在从第一温度t1升温至第二温度t2的过程中，第一电阻121的阻值r1由大于第二电阻122的阻值r2变化为小于第二电阻122的阻值r2。
29.其中，电阻温度系数(temperature coefficient of resistance，tcr)为与电阻的材料特性相关的系数。具体地，电阻温度系数表示当温度改变1摄氏度时，电阻值的变化率。例如，铂的电阻温度系数为2.47
×
10
‑3/℃，可以理解为，一个1欧的铂电阻，当温度升高1℃时，该铂电阻的阻值增加2.47
×
10
‑3欧。
30.以下以第一电阻121和第二电阻122相互串联的方式进行介绍本实施例的技术效果。
31.图3示例性地示出了阻值r1和阻值r2随温度的变化过程。本实施例中，第一温度t1为加热体12加热烟支的初始温度，第二温度t2为加热体12加热烟支的目标温度。初始温度为加热体12启动加热烟支时的温度，示例性地，初始温度可理解为电子烟所处环境的环境温度，例如10℃，20℃，28℃等。目标温度为加热体12为加热烟支所需达到的温度，通常地，加热体12在升温至目标温度后，会在目标温度维持一段时间，以使烟支充分地产生烟雾。目标温度可以根据烟支的特性进行设置，例如，对于加热不燃烧烟支，可以将目标温度设置为300℃～380℃。在其他实施例中，第一温度t1也可以略高于初始温度，例如，第一温度t1＝初始温度
×
1.25；第二温度t2也可以略低于目标温度，例如，第二温度t2＝目标温度
×
0.8。
32.为便于理解，下文中，将20℃作为第一温度t1的示例，将350℃作为第二温度t2的示例。但本技术不限于此。
33.参考图3，在温度t1(20℃)，阻值r2大于阻值r1。假设通过第一电阻121和第二电阻122的电流为i，则第二电阻122的功率p2＝i2×
r2大于第一电阻121产生的功率p1＝i2×
r1(即电源电能产生的热量主要集中在第二区域12b)，并且，第二区域12b相对第一区域12a远离基座11(可理解为散热部件)，因此，第二区域12b可以得到快速升温。第二区域12b在得到快速升温后，对烟支的局部(烟支与第二区域12b相接触的部分，图2虚框框出的部分a)进行集中加热，使得烟支的该部分可以尽快地释放烟雾，这样，用户可以尽快地抽吸到第一口烟雾。
34.随着加热过程的持续，第一区域12a和第二区域12b的温度逐渐升高。由于温差的存在，第二区域12b的热量逐步向第一区域12a扩散，热量的扩散作用使得第一区域12a和第二区域12b的温差逐渐减小。同时，由于第一电阻121的电阻温度系数大于第二电阻122的电阻温度系数，因此，第一电阻121的阻值r1的增幅大于第二电阻122的阻值r2的增幅，第一电阻121的阻值r1会逐步接近第二电阻122的阻值r2。当第一区域12a的温度达到t3时，第一电阻121的阻值r1与第二电阻122的阻值r2持平。
35.加热过程继续。在第一区域12a的温度达到t2时，第一电阻121的阻值r1超过第二电阻122的阻值r2，因此，第一电阻121的功率p1＝i2×
r1大于第二电阻122产生的功率p2＝i2×
r2。但是，由于第一区域12a靠近基座11，因此，第一区域12a的一部分热量会传递到基座11，这样，考虑第一区域12a向基座11的散热后，第一区域12a的温度可以与第二区域12b的温度基本接近(即均为温度t2)，从而可以均匀地加热烟支。示例性地，在温度t2，第一电阻121的阻值r1为第二电阻122的阻值r2的1.2～1.5倍。
36.综上，本技术实施例中，通过在第一区域12a和第二区域12b设置具有不同电阻温度系数的电阻，不仅可以提高烟支释放烟雾的速度，还可以均匀地加热烟支。
37.示例性地，温度t3(即第一电阻121的阻值r1和第二电阻122的阻值r2达到平衡的温度)与温度t2的差值可以为70℃～130℃。例如，当第二温度t2为350℃时，第三温度为250℃。当第一电阻121和第二电阻122采用该设置时，电子烟释放烟雾的速度和加热烟支的均匀性都具有较为优良的表现。
38.本技术实施例对第一电阻121和第二电阻122的材料不作限定。示例性地，第一电阻121的材料可以为铂、钨、钨锰合金或银钯合金，第二电阻122的材料可以为钯、镍铬合金或银钯合金等。第一电阻121和第二电阻122的材料也可以为上述材料之外的其他材料。
39.本技术实施例对第一电阻121和第二电阻122的具体构造不作限定。第一电阻121和第二电阻122可以设置为图1所示的直线状，也可以设置为图4a和图4b所示的折线状。
40.参考图1，加热体12上还设有第三区域12c，第三区域12c位于第一端124与第一区域12a之间，其中，第三区域12c上设有与第一电阻121相串联的第三电阻123，第三电阻123的单位长度的阻值r3小于第一电阻121的阻值r1(即，在任意温度下，阻值r3均小于r1)。这样，当第三区域12c的温度小于第一区域12a的温度。由于第三区域12c更接近基座11，从而可以减小加热体12与基座11之间的温差，降低加热体12上的热量向基座11扩散的速度，保证加热体12上的热量被传递至烟支，提高烟支被加热的效率。示例性地，当第二区域12b的温度升温至第二温度时，第三电阻123的阻值r3为第一电阻121的阻值r1的0.1～0.3倍。
41.进一步地，加热体12的表面设有覆盖在第一电阻121和第二电阻122之上的加热基体，加热基体有利于将第一电阻121和第二电阻122的热量均匀地传递至烟支。本实施例中，
加热基体的材料为氧化锆或低温共烧陶瓷(low temperature co
‑
fired ceramic，ltcc)。氧化锆和ltcc具有较低的热导率，可以降低加热体12上的热量向基座11扩散的速度，保证加热体12上的热量被传递至烟支，进一步提高烟支被加热的效率。但本技术不限于此，在其他实施例中，加热基体可以为其他材料，例如，氧化铝。
42.综上所述，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。