发热体和气雾生产装置的制作方法

1.本实用新型实施例涉及气溶胶产生技术领域，特别涉及发热体和气雾生产装置。


背景技术：

2.现有的气雾生产装置通常包含加热装置，通过加热装置来加热气溶胶基质来产生气溶胶。
3.目前，气雾生产装置对气溶胶基质的加热方式主要包括接触式加热方式和非接触式加热方式，其中非接触式加热方式的代表为空气加热方式，即通过加热空气以形成高温空气，然后利用高温空气进入至气溶胶基质中，进而与气溶胶基质充分接触并烘烤气溶胶基质，从而产生气溶胶。
4.现有的空气加热方式的加热体主要为蜂窝状的附有电热丝的陶瓷体，空气通过被电热丝加热的陶瓷体中的蜂窝孔后，可以被加热，然而这种加热体存在的问题包括：1、外表面温度较高，中心区域温度较低，具有较大的温度梯度，致使内部温场不均匀，使出烟品质差；2、在冷机状态下，出烟慢，不能满足用户抽第一口快速出烟的要求。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供的发热体和气雾生产装置，能够快速升温，且温场均匀。
6.本技术实施例提供的一种发热体，用于加热流经的空气，包括导电陶瓷、第一电极和第二电极，所述导电陶瓷包括第一表面、第二表面和多个自所述第一表面延伸至所述第二表面的气道，所述第一电极和第二电极相互间隔地设置在所述导电陶瓷上，且与所述导电陶瓷电连接，所述导电陶瓷被配置成在通电时能够发热以加热流经所述气道中的空气。
7.本技术实施例提供的一种气雾生产装置，包括所述的发热体。
8.以上发热体和气雾生产装置中，导电陶瓷的电阻是与之相同结构的金属的电阻的几倍甚至几十倍，从而利用具有气道的导电陶瓷来发热加热流经的空气，可以提高加热空气的速率，且能使空气迅速升温，从而能够满足用户抽吸时对快速出烟的要求；由导电陶瓷制成的供空气通过的发热体，其内外各处均能发热，相比在现有的在普通陶瓷表面设置电阻膜或者缠绕电阻丝等结构，本技术提供的发热体温场更加均匀，发热体内外的温差为0，从而能够使流经的空气都能被充分地加热、均匀地加热，使得烘烤出的可抽吸物具有更好的口感。
附图说明
9.一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。
10.图1是本技术一实施例中气雾生产装置的示意图；
11.图2是本技术一实施例中的发热体的示意图；
12.图3是本技术一实施例中的发热体的分解示意图；
13.图4是本技术一实施例中的导电陶瓷的示意图；
14.图5是本技术一实施例中的导电陶瓷的剖视图；
15.图中：
16.1、发热体；11、导电陶瓷；111、第一表面；112、第二表面；113、气道；114、第三表面；
17.12、第一电极；121、第一气孔；13、第二电极；131、第二气孔；
18.2、可抽吸材料；
19.3、电源组件；
20.4、温度检测器；41、第一电偶线；42、第二电偶线；43、片材导体。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
22.本技术中的术语“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。本技术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。
23.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技术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。
24.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。
25.本技术的一实施例提供了一种气雾生产装置，用于加热可抽吸材料，以产生可供吸食的可抽物，在如图1所示的实施例中，气雾生产装置包括发热体1，还可以包括如下一项或多项：
26.容纳腔，可抽吸材料2可移除地接收在容纳腔内；
27.电源组件3，与发热体1电连接，以使发热体1发热；
28.在一实施例中，发热体1用于加热流经的空气，从而使流经的空气形成热空气。沿气流流动的方向，容纳腔位于发热体1的下游，从而热空气可进入容纳腔中，进而加热进入
容纳腔中的可抽吸材料2中，以气流的方式从内部与可抽吸材料2充分接触，以对可抽吸材料2进行烘烤，使可抽吸材料2产生出可供吸食的可抽吸物，可抽吸材料2可以是烟草、茶叶、中草药等，可抽吸物可以是包含尼古丁、口味香料或药学成份等的气雾。
29.在如图2所示的实施例中，发热体1包括导电陶瓷11、第一电极12和第二电极13。导电陶瓷11为电阻率较大的导体，在通电时具有较大的热功率，第一电极12和第二电极13连接导电陶瓷11和电源组件3，以从电源组件3上取电，为导电陶瓷11发热供电。
30.请参照图2-4，导电陶瓷11具有第一表面111和第二表面112，还具有连通第一表面112和第二表面112的气道113，具体的，气道113的一端为进气端，位于第一表面111，气道113的另一端为出气端，位于第二表面112。空气可从第一表面111通过进气端进入到气道113中，然后再通过第二表面112的出气端离开气道113。空气在气道113中时，可被导电陶瓷11加热。
31.与相同结构的金属相比，导电陶瓷11具有更大的电阻，因此具有更大的发热效率，能够在相同的电流/电压下，快速升温，且导电陶瓷11具有比金属更大的热容，使得导电陶瓷11内部的温场可以更加稳定，能够使被加热物更加均匀的受热。在一实施例中，沿第一电极12与第二电极13之间的电流方向，导电陶瓷11的电阻可以为0.5～3ω，而同样结构体积的金属，其电阻不可能达到0.5ω。在导电陶瓷11总体体积和总气道113数不变的情况下，且在第一电极12设置在第一表面111，所述第二电极13设置在第二表面112的前提下，气道113的壁越薄，导电陶瓷113的电阻就越大，导电陶瓷11的升温速度就越快。
32.在如图2-5所示的实施例中，导电陶瓷11上的气道113具有多个，在导电陶瓷11的总体体积不变的情况下，气道113越多，流经的空气与导电陶瓷11之间的接触面积就越大，从而空气能够被更充分地加热，并更快速地升至预设温度，如300℃及以上，从而快速产生的高温空气能够迅速烘烤出可抽吸材料2中的可抽吸物，满足用户在抽吸时对快速出烟的要求。
33.在如图4和5所示的实施例中，导电陶瓷11上的多个气道113均匀地分布在导电陶瓷11中，使得空气能够均匀地从导电陶瓷11中通过，增加导电陶瓷11的有效利用率，气道113在导电陶瓷11中直行设置，每一气道113各处可以具有相同的孔径，孔径大小可以为0.1～1mm，该尺寸的孔径既可以满足让更多的空气通过气道，避免吸阻过大或者过小，又能够充分且快速地加热流经的空气。在导电陶瓷11的总体体积不变的情况下，气道113的孔径越小，气道113的分布密度就越大，进而流经的空气与导电陶瓷11之间的接触面积越大。在其他实施例中，导电陶瓷11上的多个气道113可以不均匀地分布。在其他实施例中，每一气道113中，至少有两处的孔径不同，即每一气道113中具有孔径较大的宽部和孔径较小的窄部，通过窄部来增加空气在气道113中的停留时间，从而使空气能够被长时间的加热，确保空气受热充分，且窄部增大了与空气的接触面积，进而能够进一步提高与流经的空气之间的换热效率。在其他实施例中，气道113在导电陶瓷11中蜿蜒回折设置，或螺旋设置，或弯折设置，或倾斜设置等，以增加空气在导电陶瓷11中的行进路径，进而延长空气在导电陶瓷11中的受热时间。
34.在如图2至4所示的实施例中，导电陶瓷11被设置成柱状(圆柱、方柱或三棱柱等)，第一表面111与第二表面112在导电陶瓷11上相对设置，分别为导电陶瓷11的底面和顶面，属于导电陶瓷11中距离相隔最远的两个面，以此增加气道113在导电陶瓷11中的长度，延长
空气在导电陶瓷11中的路径和受热时间。第一表面111与第二表面112相互平行，之间的距离可以为4～12mm，或者导电陶瓷11于第一电极12和第二电极13之间延伸的距离为4～12mm，但不以此为限，优选第一表面111和第二表面112垂直于发热体1的轴向，或者垂直于气流的行进方向，以简化发热体1的结构，使发热体1的形状更加标准和便于安装。
35.在如图2至5所示的实施例中，导电陶瓷11还有第三表面114，第三表面114连接第一表面111和第二表面112，即第一表面111和第二表面112通过第三表面114间隔。由于陶瓷上通常具有细微气孔，为了确保空气进入导电陶瓷11后能够被导电陶瓷11充分加热，故在第三表面114上设置有密封层，该密封层可以为釉层等，通过密封层来防止空气从第三表面114进入导电陶瓷11中，同时防止导电陶瓷11中的空气从第三表面114溢出，使得空气只能从第一表面111进入导电陶瓷11，然后从第二表面112离开导电陶瓷11，确保空气在导电陶瓷11中的加热时间充足。
36.在一些实施例中，导电陶瓷11上的气道113是通过机加工、细孔放电等工艺加工出来的，气道113的横截面形状可以是圆形、方形、六边形、三角形等形状。在另一些实施例中，在烧制导电陶瓷11时，通过烧制工艺，使导电陶瓷11形成孔隙更多、更大的泡沫结构，从而供空气通过的每一气道114由泡沫结构中一个或多个孔隙构成，泡沫结构可以进一步增加空气与导电陶瓷11的接触面积，使空气能够更快、更充分地升温。
37.在如图2和3所示的实施例中，第一电极12和第二电极13主要起电连接导电陶瓷11与电源组件3的作用，为了减少损耗，可选用内阻小于0.05ω的材料制作第一电极12和/或第二电极13，如第一电极12和/或第二电极13可以为银电极。
38.为了进一步减小损耗，第一电极12和/或第二电极13的厚度可以为在2～30um，所以第一电极12和/或第二电极13可以通过丝网印刷烧结、表面喷涂、气相沉积等方式制备在第一表面111和/或第二表面112上。
39.为了确保电流能够均匀地分布在导电陶瓷11上，使导电陶瓷11各处具有大致相同的发热效率，可以使第一电极12铺设满整个第一表面111，第二电极13铺设面整个第二表面112，且第一电极12上具有与气道连通的第一气孔121，第二电极13上具有与气道113连通的第二气孔131，从而，第一电极12和第二电极13不影响气体通过第一表面111进入气道，亦不影响空气通过第二表面112离开气道113。在一些实施例中，如图3所示，第一气孔121的数量与气道113在第一表面111上的进气端的数量相同，第一气孔121的孔型亦与进气端的横截面形状相同，同时第一气孔121的孔径与进气端的孔径相同，从而第一气孔121能够与进气端一一对应地设置；同理，第二气孔131的数量与气道113在第二表面112上的出气端的数量相同，第二气孔131的孔型亦与出气端的横截面形状相同，同时第二气孔131的孔径与出气端的孔径相同，从而第二气孔131能够与出气端一一对应地设置。在另一些实施例中，第二气孔131的孔径小于出气端的孔径，以增加空气在导电陶瓷11中的停留受热时间。
40.在如图2和3所示的实施例中，一导线a通过焊接浆料烧结固定在第一电极12上，另一导线b通过焊接浆料烧结固定在第二电极13上，从而第一电极12和第二电极13分别通过上述的两导线a、b与电源组件3电连接，以从电源组件3上取电。在其他实施例中，导线a、b还可以通过其他方式与第一电极12和第二电极13电直接或间接地电连接，如先将导线电性固定在金属件上，再通过金属件与第一电极或第二电极电接触等。
41.在一些实施例中，如图2和3所示，发热体1还具有至少一温度检测器4，温度检测器
4与导电陶瓷11除了第一表面和第二表面的其它表面连接，以检测导电陶瓷11上的温度，然后将检测的温度反馈至电源组件3中的控制器上，再通过控制器控制电源组件3中电能的输出，以对导电陶瓷11进行精确控温。温度检测器4可以包含铂热电阻或热敏电阻等，可通过结构件、陶瓷胶等方式固定在发热体1的表面。温度检测器4可以设置多对，均匀的布置在导电陶瓷11除了第一表面和第二表面的其它表面上，以更加综合且全面的检测导电陶瓷的温度。
42.在一些实施例中，如图2和3所示，温度检测器4为热电偶，包括第一电偶线41、第二电偶线42和片材导体43，第一电偶线41和第二电偶线42连接在片材导体43上，片材导体43固定在导电陶瓷11上，以探测导电陶瓷11的温度。
43.在一些实施例中，发热体还包括第一电偶线和第二电偶线，由于导电陶瓷11可以导电，第一电偶线和第二电偶线可直接连接在导电陶瓷11上，第一电偶线和第二电偶线采用不同的电偶材质制备，从而在第一电偶线、第二电偶线和导电陶瓷形成感测导电陶瓷11温度的热电偶。第一电偶线和第二电偶线可与导电陶瓷的任何位置连接。在其他实施例中，导电陶瓷11设置有片材导体43，片材导体43适配导电陶瓷11表面的形状并能够贴合于该表面上，第一电偶线和第二电偶线连接在片材导体43，从而与第一电偶线和第二电偶线一起形成感测发热体温度的热电偶。
44.在一实施中，如图2和3所示，第一电偶线41和第二电偶线42被构造成细长的丝状或引脚的形式，并可通过焊接等的方式固定连接在导电陶瓷11或片材导体43上；则当导电陶瓷11发热时，通过将第一电偶线41和第二电偶线42的自由端耦合接入控制器，则可以检测由导电陶瓷11或片材导体43的温度变化引起的电动势的变化进而确定导电陶瓷11的温度。
45.在一个可选的实施中，第一电偶线41可以采用镍、镍铬合金、镍硅合金、镍铬-考铜、康青铜、铁铬合金中的一种；第二电偶线42则可以采用以上材料中与第一电偶线41不同的另一种进行。
46.在一实施例中，第一电偶线41和第二电偶线42或热电偶连接在导电陶瓷11的外表面，以便于安装，还可以在导电陶瓷11表面设置沟槽，用来容置热电偶的探测端，或者用于容置第一电偶线41、第二电偶线42的焊接端。在其他实施例中，第一电偶线41和第二电偶线42或热电偶连接在导电陶瓷11的气道中。
47.上述的发热体和气雾生产装置中，导电陶瓷的电阻是与之相同结构的金属的电阻的几倍甚至几十倍，从而利用具有气道的导电陶瓷来发热加热流经的空气，可以提高加热空气的速率，且能使空气迅速升温，从而能够满足用户抽吸时对快速出烟的要求；由导电陶瓷制成的供空气通过的发热体，其内外各处均能发热，相比在现有的在普通陶瓷表面设置电阻膜或者缠绕电阻丝等结构，本技术提供的发热体温场更加均匀，发热体内外的温差为0，从而能够使流经的空气都能被充分地加热、均匀地加热，使得烘烤出的可抽吸物具有更好的口感。
48.需要说明的是，本技术的说明书及其附图中给出了本技术的较佳的实施例，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技术所附权利要求的保护范围。