气溶胶产生装置及其加热组件的制作方法

1.本实用新型涉及雾化领域，更具体地说，涉及一种气溶胶产生装置及其加热组件。


背景技术：

2.加热不燃烧型雾化装置是一种通过低温加热不燃烧的方式加热雾化材料形成可抽吸气雾的气溶胶产生装置。现有的针状加热组件通常采用陶瓷外壳，并将发热线圈设置在陶瓷外壳内。由于陶瓷外壳绝缘，并不导电，因此，需要在其内部穿设两条引线，导致内部的支撑杆结构较为复杂。此外，上述加热组件如果需要测温，还需要另外两条引线用于测温，引线数量较多，引线之间的距离较小。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种改进的加热组件及具有该加热组件的气溶胶产生装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种加热组件，包括可导电的外管、设置于所述外管中且一极与所述外管导电连接的电阻线路、与所述外管导电连接的第一电极引线以及与所述电阻线路另一极导电连接的第二电极引线。
5.在一些实施方式中，所述电阻线路和/或所述外管采用金属ptc材料制成。
6.在一些实施方式中，所述电阻线路和/或所述外管的电阻温度系数在1500-3500ppm之间。
7.在一些实施方式中，所述加热组件还包括设置于所述外管中的测温线路；
8.所述测温线路采用金属ptc材料制成，或者，所述测温线路采用热偶结构。
9.在一些实施方式中，所述测温线路的一端与所述第一电极引线或所述第二电极引线导电连接；所述加热组件还包括与所述测温线路的另一端导电连接的第三电极引线。
10.在一些实施方式中，所述加热组件还包括分别与所述测温线路的两端导电连接的第三电极引线和第四电极引线。
11.在一些实施方式中，所述电阻线路和/或所述测温线路为电阻丝。
12.在一些实施方式中，所述第一电极引线焊接于所述外管的底部外侧。
13.在一些实施方式中，所述外管的外壁面设置有保护层。
14.在一些实施方式中，所述保护层包括陶瓷涂层、玻璃釉层中的至少一种。
15.在一些实施方式中，所述加热组件还包括设置于所述外管顶部的针头。
16.在一些实施方式中，所述电阻线路的上端压合于所述针头和所述外管之间，从而与所述外管接触导通。
17.在一些实施方式中，所述针头包括嵌置于所述外管中的嵌入部以及连接于所述嵌入部上方的锥状导入部。
18.在一些实施方式中，所述加热组件还包括设置于所述外管中的支撑杆，所述电阻线路设置于所述支撑杆上。
19.在一些实施方式中，所述电阻线路和/或所述所述测温线路螺旋缠绕于所述支撑杆上。
20.在一些实施方式中，所述外管的内表面和所述支撑杆的外表面之间填充有导热的填充剂。
21.在一些实施方式中，所述第二电极引线与所述电阻线路的下端连接并随所述支撑杆引出。
22.在一些实施方式中，所述加热组件还包括基座，所述外管的下端插设于所述基座上。
23.在一些实施例中，所述基座为陶瓷或peek材质。
24.本实用新型还提供一种气溶胶产生装置，包括上述任一项所述的加热组件。
25.实施本实用新型至少具有以下有益效果：加热组件的外管可导电，电阻线路、测温线路所需的电极引线可经由外管引出，该结构配置能够减少加热组件中所需电极引线的数量；同时增大各电极引线之间的距离。
附图说明
26.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
27.图1是本实用新型一些实施例中气溶胶产生装置在使用状态下的立体结构示意图；
28.图2是图1所示气溶胶产生装置与气溶胶产生基质分离状态下的立体结构示意图；
29.图3是图2中气溶胶产生装置的剖面结构示意图；
30.图4是图3中加热组件的立体结构示意图；
31.图5是图4所示加热组件的分解结构示意图；
32.图6是图4所示加热组件的剖面结构示意图；
33.图7是图4所示加热组件的第一替代方案的立体结构示意图；
34.图8是图7所示加热组件的分解结构示意图；
35.图9是图7所示加热组件的剖面结构示意图；
36.图10是图4所示加热组件的第二替代方案分解结构示意图；
37.图11是图4所示加热组件的第三替代方案的剖视实用新型结构示意图。
具体实施方式
38.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
39.图1-3示出了本实用新型一些实施例中的气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置可用于对插接于其中的气溶胶产生基质7进行低温烘烤加热，以在不燃烧的状态下释放气溶胶产生基质7中的气溶胶提取物。如图所示，该气溶胶产生装置大致可呈方形柱状，该气溶胶产生基质7可以为圆柱状的烟支。该气溶胶产生装置的顶部设有形状和尺寸与气溶胶产生基质7相适配的插口20。气溶胶产生装置的顶部还可设有一个用于遮挡或显露插口20的防尘盖6。在不需要使用气溶胶产生装置时，可推动防尘盖6将插口20遮挡住，防止灰尘进入到插口20。在需要使用时，推动防尘盖6将插口20露出，以便气溶胶产生基质7从插口20插
入。可以理解地，该气溶胶产生装置并不局限于呈方形柱状，其也可以呈圆柱状、椭圆柱状等其他形状。
40.该气溶胶产生装置可包括壳体2以及设置于壳体2内的加热组件1、提取管5、主板3、电池4。提取管5的内壁面界定出一用于收容气溶胶产生基质7的收容空间50，气溶胶产生基质7可经由插口20插入到收容空间50中。加热组件1的上端可伸入到收容空间50中并插入到气溶胶产生基质7中，与气溶胶产生基质7紧密接触。加热组件1在通电发热后，可以将热量传递给气溶胶产生基质7，从而实现对气溶胶产生基质7的烘烤加热。电池4与加热组件1电性连接，并借由开关控制两者的通断。主板3则用于布置相关的控制电路。
41.如图4-6所示，加热组件1可包括用于固定在壳体2内的基座13、沿纵向穿设于基座13中的可导电的外管11、嵌置于外管11顶部的针头12、沿纵向设置于外管11中的支撑杆14、设置于外管11中且一极与外管11导电连接的电阻线路15、与外管11导电连接的第一电极引线16以及与电阻线路15的另一极导电连接的第二电极引线17。
42.基座13可采用陶瓷或peek(聚醚醚酮)等材料制成。基座13在一些实施例中可呈方形柱状，基座13的中部设有供外管11插设固定的通孔130。在其他实施例中，基座13的横截面外形也可呈圆形、椭圆形、长方形等其他形状。
43.支撑杆14在一些实施例中可采用耐高温绝缘材料制成，例如耐高温绝缘陶瓷材料制成。支撑杆14可呈实心圆棒状或空心圆管状，其外侧面可形成有供电阻线路15绕设的螺旋状凹槽。在其他实施例中，支撑杆14的横截面外形也可呈椭圆形、方形、长方形等其他形状。
44.电阻线路15可沿轴向以一定的螺旋间距螺旋缠绕于支撑杆14外，电阻线路15的外表面可通过浸渍或喷涂形成有绝缘层。电阻线路15具有发热功能和测温功能，其可采用金属ptc(positive temperature coefficient，正温度系数)材料制成。该ptc材料随温度升高电阻呈上升趋势，从而可实现发热与温度探测的同步，达到其“既是发热元件，又是测温元件”的效果。根据用户需求，电阻线路15的电阻温度系数可在1500-3500ppm之间选择。此外，电阻线路15除了采用卷绕电阻丝的方式实现外，还可采用丝印线路或表面镀膜等方式实现。该结构实现了两引线温控一体的方案，简化了加热组件的整体结构，降低了成本。在其他实施例中，电阻线路15也可仅用于发热，此时，电阻线路15也可采用电阻率较高、发热较多的金属材料制成。
45.在一些实施方式中，还可以根据温度场需求，将电阻线路15的螺旋间距设置不一致的结构。例如，电阻线路15的上端螺旋间距较小以适用于上端温度较高的需求，下端螺旋间距较大以适用于下端温度较低的需求。再例如，电阻线路15的螺旋间距自上端向下端逐渐增大。
46.外管11可采用耐高温合金或金属导电材料制成，例如不锈钢等低电阻、高导电材料制成。外管11可呈圆管状并套设于支撑杆14和电阻线路15外，外管11的下端嵌置于基座13中并可与基座13焊接。由于电阻线路15的外表面绝缘，因此，电阻线路15可与外管11的内表面接触或者也可具有间隙。为了提高绝缘效果，外管11的内表面也可以作绝缘处理，例如涂覆绝缘涂层。外管11的外表面可涂覆有保护层，例如陶瓷涂层或玻璃釉层。该保护层可将外管11与外界的空气隔绝，还可使加热组件的外表面光滑，有利于减少烟垢的粘附，便于擦洗。外管11的内壁面和支撑杆14的外壁面之间可填充有高导热的耐高温胶或玻璃粘接剂等
填充剂，这样既可以固定电阻线路15，又可以填充两者之间的间隙，有利于热量的传导。在其他实施例中，外管11的横截面外形也可呈椭圆形、方形、长方形等其他形状。
47.在其他实施方式中，外管11也可以采用金属ptc材料制成，即外管11和电阻线路15共同实现“既是发热元件，又是测温元件”的效果。可以理解地，在另一些实施方式中，仅外管11单独采用金属ptc也能实现加热组件“既是发热元件，又是测温元件”的效果。
48.针头12可采用耐高温绝缘或导电材料制成，例如不锈钢、陶瓷等。针头12在一些实施例中可包括位于上部的导入部121以及位于下部的嵌入部122。导入部121呈圆锥状，利于插入到气溶胶产生基质7中。导入部121的头部可呈圆弧状。导入部121的大端直径与外管11的外径一致，并大于嵌入部122的外径。嵌入部122呈圆柱状并紧密地嵌置于外管11中，导入部121与嵌入部122之间形成的台阶面抵靠于外管11的上端面上。电阻线路15的上端压合于嵌入部122和外管11之间，通过过盈配合的方式与外管11接触导通，进而与第一电极引线16导通。嵌入部122的外壁面还可设有用于供电阻线路15的上端容置于其中的线槽1220。第一电极引线16可由外管11的底部外侧面引出。第二电极引线17与电阻线路15的下端连接，并可随支撑杆14引出。
49.该加热组件1在制造时，先将电阻线路15绕制于支撑杆14，通过浸渍或喷涂形成绝缘层。然后，通过针头12和外管11将电阻线路15的上端压合固定，使电阻线路15的上端与外管11接触导通。将第一电极引线16焊接于外管11的底部外侧面，将第二电极引线17焊接于电阻线路15的下端并随支撑杆14引出。
50.第一电极引线16和第二电极引线17二者同时也与气溶胶产生装置的控制电路导电连接，控制电路通过第一电极引线16和第二电极引线17实现对电阻线路15的加热控制和温度检测。控制电路可以直接或间接获取加热组件1中电阻线路15工作状态下的工作电阻r，根据金属ptc材料的特性，对应得出此工作电阻r下电阻线路15的温度t。可以理解地，在温度t的获取过程中，电阻线路15可以同时进行加热，也可以不进行加热。在测温和加热不同时进行的方案中，加热周期为t1，测温周期为t2，一个完整的加热测温周期为t1+t2。可以理解地，为了保证加热的效率和连续性，测温周期t2通常远小于加热周期t1。在测温和加热同时进行的方案中，控制电路可以获取电阻线路15工作状态下的工作电压u、工作电流i，经过计算间接得到工作电阻r，进而得到此时的电阻线路15的温度t；这一过程中，不需要停止电阻线路15的加热过程。可以理解地，在外管11采用金属ptc材料的实施方式中同样也适用上述的过程，区别在于工作电阻r与温度t的对应关系需要适应性的调整。事实上，对于加热组件整体而言，其外管11和/或电阻线路15至少其一为pct金属材料即可实现“既是发热元件，又是测温元件”的效果，在具体的实施方式中仅需调整工作电阻r与温度t的对应关系即可。
51.图7-9示出了本实用新型第一替代方案中的加热组件1，其包括可导电的外管11、嵌置于外管11顶部的针头12、沿纵向设置于外管11中的支撑杆14、设置于外管11中且一极与外管11导电连接的电阻线路15和测温线路、与外管11导电连接的第一电极引线16、与电阻线路15的另一极导电连接的第二电极引线17、与测温线路的另一极导电连接的第三电极引线18以及设置于外管11底部的基座13。电阻线路15和测温线路的一极均与外管11导通，进而与第一电极引线16导通，电阻线路15和测温线路共用一极，从而减少了发热体中电极引线的数量。此外，第一电极引线16由外管11引出，可增大各电极引线之间的距离。可以理
解地，在其他实施例中，也可以是电阻线路15和测温线路的下端共用一个电极引线，例如共用第二电极引线17，而在外管11上焊接两根电极引线分别与电阻线路15和测温线路的上端导电连接。
52.支撑杆14可采用耐高温绝缘材料制成，例如耐高温绝缘陶瓷材料制成，其大致可呈长圆柱状并可包括从上往下依次连接的第一段141、第二段142、第三段143。第二段142的直径大于第一段141和第三段143的直径，并小于外管11的内径。第一段141可紧密地嵌置于针头12中固定，第一段141和第二段142之间形成的台阶面可抵靠于针头12的底面上，第三段143可紧密地嵌置于基座13中固定。
53.电阻线路15和测温线路可沿轴向螺旋缠绕于第二段142外。电阻线路15的作用是通电发热后加热气溶胶产生基质，其可采用金属ptc材料制成，也可采用电阻率较高、发热较多的金属材料制成。测温线路可采用金属ptc材料制成，或者其也可以采用热偶结构。根据用户需求，电阻线路15、测温线路的电阻温度系数可在1500-3500ppm之间选择。
54.电阻线路15和测温线路可采用层间结构，具体地，测温线路位于内层，电阻线路15位于外层。制造时，先将测温线路绕制固定于支撑杆14，通过浸渍或喷涂形成绝缘层；烧结固化后，再绕制电阻线路15；最后，通过顶部针头12和底部基座13进行固定。与电阻线路15的下端焊接导通的第二电极引线17以及与测温线路的下端焊接导通的第三电极引线18随支撑杆14引出。此外，电阻线路15、测温线路除了采用卷绕电阻丝的方式实现外，还可采用丝印线路或表面镀膜等方式实现。在其他实施例中，电阻线路15和测温线路也可位于支撑杆14的同一层，例如，也可将电阻线路15和测温线路并列缠绕在支撑杆14上。
55.针头12可采用耐高温合金或金属材料制成，例如不锈钢等。针头12在一些实施例中可包括位于上部的导入部121以及位于下部的嵌入部122。导入部121呈尖头圆锥状，利于插入到气溶胶产生基质中。导入部121的大端直径与外管11的外径一致，并大于嵌入部122的外径。嵌入部122呈圆柱状并紧密地嵌置于外管11中，导入部121与嵌入部122之间形成的台阶面抵紧于外管11的上端面上。嵌入部122的底面上凹形成有插槽1222，支撑杆14上端的第一段141可紧密地嵌置于该插槽1222中。嵌入部122的下端外壁面还可形成有利于导入到外管11中的导向面1221，该导向面1221可以为斜面或弧面，使得嵌入部122的下端大致呈圆台状。电阻线路15和测温线路的上端通过针头12的导入部121与外管11压合从而与外管11导通，进而与第一电极引线16导通。第一电极引线16焊接于外管11的底部外侧面，从而与外管11导通。
56.外管11呈圆管状，其可采用耐高温合金或金属材料制成，例如不锈钢等。外管11的内部填充有耐高温绝缘介质，外部涂覆有陶瓷涂层。基座13可以为陶瓷结构件，其可通过陶瓷涂料焊接于外管11。基座13的顶面下凹形成有安装槽132，外管11嵌置于安装槽132中，外管11的底面可抵靠于安装槽132的槽底面上。基座13的底面上凹形成有与安装槽132相连通的电极孔131，电极孔131至少有三个，分别供第一电极引线16、第二电极引线17、第三电极引线18穿过。
57.图10示出了本实用新型第二替代方案中的加热组件1，其与第一替代方案的主要区别在于，在本实施例中，该加热组件1还包括第四电极引线19，第三电极引线18、第四电极引线19分别作为测温线路10的两极与测温线路10的两端导电连接。本实施例中的加热组件1采用四线方案，电阻线路15和测温线路10相互独立。
58.具体地，支撑杆14的外壁面可设有供第四电极引线19走线的线槽140，第四电极引线19与测温线路10的上端焊接后可随线槽140引出，第三电极引线18与测温线路10的下端焊接后随支撑杆14引出。电阻线路15的上端经由外管11与第一电极引线16导电连接，电阻线路15的下端与第二电极引线17导电连接。测温线路的上端经由外管11与第四电极引线19导电连接，测温线路的下端与第三电极引线18导电连接。
59.图11示出了本实用新型第三替代方案中的加热组件1，其与第二替代方案的主要区别在于，在本实施例中，支撑杆14呈空心圆筒状，测温线路10螺旋设置于支撑杆14的内壁面，电阻线路15螺旋设置于支撑杆14的外壁面。
60.可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
61.以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。