1.本实用新型涉及雾化技术领域,特别是涉及一种加热器及包含该加热器的加热雾化装置。
背景技术:2.加热雾化装置包括加热器,通过对加热器的温度进行合理控制,可以使得加热器通过加热不燃烧的方式对烟草等固态的气溶胶生成基质进行加热,从而雾化形成可供用户抽吸的气雾,如此可以大幅减少气雾中因气溶胶生成基质高温裂解所产生的有害成分,提高加热雾化装置使用的安全性。但是,对于传统的加热器,通常存在制造成本高和机械强度低的缺陷。
技术实现要素:3.本实用新型解决的一个技术问题是如何在降低制造成本的基础上保证机械强度。
4.一种加热器,包括加热体和间隔设置的两个电极体,所述加热体被夹设在两个所述电极体之间,所述电极体的电阻率小于所述加热体的电阻率,所述电极体的宽度沿所述加热体的长度方向非均匀设置。
5.在其中一个实施例中,所述加热体包括相互连接的尖端部和主体部,所述尖端部的横截面尺寸沿所述主体部指向所述尖端部的方向减少。
6.在其中一个实施例中,所述电极体包括相互连接且位于所述主体部上的第一电极部和第二电极部,所述第一电极部相对所述第二电极部更靠近所述尖端部,所述第一电极部的宽度大于所述第二电极部的宽度。
7.在其中一个实施例中,所述电极体还包括位于所述主体部上的第三电极部,所述第二电极部连接在所述第一电极部和所述第三电极部之间,所述第三电极部的宽度大于所述第二电极部的宽度。
8.在其中一个实施例中,还包括分别与不同所述电极体连接的两根引线,所述引线与所述电极体远离所述尖端部的一端连接,且所述引线从与所述电极体的连接处沿所述尖端部指向所述主体部的方向延伸设定长度。
9.在其中一个实施例中,当所述加热体为片状结构时,所述电极体还包括设置在所述尖端部上的第四电极部,所述第四电极部的横截面尺寸沿所述主体部指向所述尖端部的方向减少。
10.在其中一个实施例中,所述加热体为片状结构且电阻率为2
×
10
‑2ω.m至2
×
10
‑1ω.m;或者所述加热体的柱状结构且电阻率为5
×
10
‑3ω.m至2
×
10
‑2ω.m。
11.在其中一个实施例中,所述电极体嵌设在所述加热体中,且所述电极体和所述加热体的表面相互平齐;或者,所述加热体具有相互连接的第一平面和第一圆弧面,所述电极体具有第二平面和连接所述第二平面相对两端的第二圆弧面,当所述第二平面附着在所述第一平面上时,所述第一圆弧面和所述第二圆弧面两者连接处的切平面重合。
12.在其中一个实施例中,包括如下中的任意一项:
13.所述加热器还包括安装座,所述安装座套设在所述加热体之外;
14.所述加热器还包括釉层,所述釉层附着在所述电极体和所述加热体的表面;
15.所述加热体为采用ni金属与al2o3陶瓷、cr2c3陶瓷或nife2o4陶瓷复合而成的金属复合陶瓷体。
16.一种加热雾化装置,包括上述中任一项所述的加热器。
17.本实用新型的一个实施例的一个技术效果是:通过将加热体被夹设在两个电极体之间,可以简化加热器的制造工艺,提高加热器的生产效率并降低其制造成本。并避免在加热体上形成贯穿槽,从而提高加热器的机械结构强度。同时,电极体的宽度沿加热体的长度方向非均匀设置,如此可以使得夹设在两个宽度较大的电极体之间的加热体温度较大,而夹设在两个宽度较小的电极体之间的加热体温度小,最终确保整个加热器的热量场和温度场呈现出具有一定梯度的分布规律。
附图说明
18.图1为第一实施例提供的加热器的立体结构示意图;
19.图2为第二实施例提供的加热器的立体结构示意图;
20.图3为图2所示加热器的局部侧视结构示意图;
21.图4为图1所示加热器的局部剖视结构示意图;
22.图5为第三实施例提供的加热器的局部侧视结构示意图;
23.图6为第四实施例提供的加热器的局部侧视结构示意图;
24.图7为第五实施例提供的加热器的横截面分解结构示意图;
25.图8为第六实施例提供的加热器的横截面分解结构示意图。
具体实施方式
26.为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
27.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可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“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。
28.参阅图1、图2和图3,本实用新型一实施例提供的电子雾化装置包括加热器10和电源组件,加热器10插置在固态的气溶胶生成基质内,当电源组件对加热器10供电时,加热器10将电能转化为热能,气溶胶生成基质吸收加热器10的热量后将雾化形成气雾,该气雾实质为一种可供用户抽吸的气溶胶。加热器10包括加热体100、电极体200、引线300和安装座400,电极体200的数量为两个,加热体100被夹设在两个电极体200之间。
29.在一些实施例中,加热体100包括尖端部110和主体部120,尖端部110连接在主体部120的一端,主体部120的横截面尺寸可以保持恒定。以主体部120指向尖端部110的方向
为参考方向,尖端部110在该参考方向上的横截面尺寸逐渐减少。通过设置尖端部110,可以减少整个加热器10插入气溶胶生成基质内部的阻力,避免在阻力过大的情况下使得加热器10产生弯曲甚至折断,如此可以提高加热器10的使用寿命。加热体100可以为柱状结构,例如主体部120可以大致为圆柱形,尖端部110可以大致为圆锥形,圆柱形主体部120的直径可以为1mm至4mm。加热体100还可为片状结构,该片状结构加热体100的长度可以为19mm左右,宽度可以为4.5mm左右,厚度可以为0.4mm左右。
30.加热体100的电阻率范围可以为5
×
10
‑3ω.m至2
×
10
‑1ω.m。例如,当加热体100为柱状结构时,加热体100的电阻率范围可以为5
×
10
‑3ω.m至2
×
10
‑2ω.m。当加热体100为片状结构时,加热体100的电阻率范围可以为2
×
10
‑2ω.m至2
×
10
‑1ω.m。为满足上述电阻率要求,加热体100采用电阻率较高的材料和电阻率较低的材料混合而成,例如加热体100采用ni金属与al2o3陶瓷、cr2c3陶瓷或nife2o4陶瓷复合而成的金属复合陶瓷体,在满足电阻率要求的基础上还可以使得加热体100具有合理的电阻率温度系数。如此便于在参考电阻率温度系数的基础上通过检测发热体的电阻而准确获得发热体自身的实时温度,确保加热体100的温度始终处于合理的区间。
31.加热体100还可以采用一种或多种金属与导电陶瓷复合而成,例如zro2/ni
‑
cr等。加热体100也可以采用弱导电陶瓷与强导电陶瓷材料复合而成,例如si3n4/sic,si3n4/tin等。加热体100也可以采用金属氧化物制成,例如ni
‑
mn
‑
o等。当然,加热体100还可以通过在含si半导体材料中掺杂p金属材料制成。在加热体100的制作过程中,第一步,将制作加热体100的粉末材料按照所需比例进行混合和球磨处理以形成混合料。第二步,向混合料中加入适量的粘接剂并混合均匀,然后进行造粒处理。第三步,将上述掺和有粘接剂的混合料采用注塑或干压等成型方式制作形成第一毛坯。第四步,将第一毛坯放置于适当温度的气氛炉中进行排胶和烧结处理以形成第二毛坯。第五步,将第二毛坯进行适当机加工处理以形成产品状态的加热体100。
32.在一些实施例中,电极体200的电阻率小于加热体100的电阻率,使得电极体200具有比加热体100更优异的导电性能。电极体200可以采用ag、cu、au或ni等金属材料制成。电极体200可以通过丝印、烧结或气相沉积等加工工艺与加热体100一体连接,如此可以省去电极体200和加热体100之间的粘接层,降低加热器10的制造成本并提高电极体200与加热体100之间的连接强度。由于加热体100夹设在电极体200之间,当电压加载在两个电极体200之间时,电流可以从其中一个电极体200沿垂直于加热体100的长度方向流入至另外一个电极体200,图4中虚线箭头所指方向即为电流方向。在电流流经夹设在两个电极体200之间的加热体100的过程中,加热体100因具有电阻而产生热量,以便气溶胶生成基质吸收该热量以雾化形成气雾。
33.电极体200的长度可以小于加热体100的长度,使得部分加热体100无法被电极体200覆盖,显然,加热体100能够被电极体200覆盖的部分因存在电流而产生热量,加热体100未被电极体200覆盖的部分因不存在电流而无法产生热量。故沿加热器10的长度方向,加热器10上覆盖有电极体200的一段将形成能够自身产生热量的加热段,加热器10上未覆盖有电极体200的一段则为非加热段,该非加热段自身无法产生热量而只能吸收加热段的热量。因此,可以将加热器10的加热段完全插置在气溶胶生成基质中,以便加热段产生的热量大部分能直接被气溶胶生成基质利用,从而提高加热器10能量的利用率,而加热器10的非加
热段则位于气溶胶生成基质之外。
34.假如加热器10采用电阻线路加热陶瓷基体的模式,会存在如下缺陷,一是电阻线路与陶瓷基体的连接工艺较为复杂,加热器10生产效率和良率较低。二是陶瓷基体不具导电性,即陶瓷基体自身无法产生热量,陶瓷基体只能吸收电阻线路产生的热量而对气溶胶生成基质进行加热。如此一方面导致电阻线路在热传递过程中产生热量损失,影响加热器10的能量利用率;另一方面陶瓷基体升温速度较慢,导致加热器10从开始工作到对气溶胶生成基质进行雾化之间需要消耗较长的等待时间,即气溶胶生成基质的雾化存在较长的延时,从而影响加热器10对用户抽吸响应的灵敏度。
35.假如加热器10的加热体100自身能够导电而产生热量,通常地,为防止加热体100产生短路现象,将在加热体100上开设贯穿槽,该贯穿槽的一方面会增加开槽的制造工序,使得加热器10的制造工艺复杂化而增加制造成本,另一方贯穿槽会降低加热器10的结构强度,在插置于气溶胶生成基质的过程中,加热器10在插置阻力的作用在会产生弯曲或折断,从而降低加热器10的使用寿命。
36.而对于上述实施例中的加热器10,通过将加热体100被夹设在两个电极体200之间,一是可以简化加热器10的制造工艺,提高加热器10的生产效率并降低其制造成本。二是可以有效避免在加热体100上形成贯穿槽,从而提高加热器10的结构强度,防止加热器10插置在气溶胶生成基质的过程中产生损坏,提高加热器10的使用寿命。三是加热体100自身能导电以产生热量,无需通过传导的方式吸收热量,一方面可以避免热量在传导过程中所产生的热损失,提高加热器10的能量利用率;另一方面加热器10自身产生热量而升温快,大幅缩短加热器10从开始工作到对气溶胶生成基质进行雾化之间所消耗的等待时间,提高加热器10对用户抽吸响应的灵敏度。
37.参阅图5和图6,在一些实施例中,电极体200在展平状态时的宽度沿加热体100的长度方向非均匀设置,所谓“展平状态”,即电极体200展开为平面状态。例如,每个电极体200包括相互连接的第一电极部210和第二电极部220,第一电极部210和第二电极部220均位于主体部120上,第一电极部210相对第二电极部220更靠近尖端部110,在展平状态下,第一电极部210的宽度大于第二电极部220的宽度。鉴于第一电极部210的宽度大于第二电极部220的宽度,使得加热体100夹设在两个第一电极部210之间的部分产生较大的电流而温度较高,而加热体100夹设在两个第二电极部220之间的部分产生较小的电流而温度较低,从而使得整个加热器10的热量场和温度场呈现出具有一定梯度的分布规律。例如可以确保加热器10温度较高的部分能全部插置在气溶胶生成基质之内,从而提高加热器10能量的利用率。在其他实施例中,当加热体100为柱状结构时,电极体200在加热体100周向上所占据的尺寸沿加热体100的长度方向非均匀设置;当加热体100为片状结构时,电极体200在加热体100宽度方向上所占据的尺寸沿加热体100的长度方向非均匀设置。
38.在一些实施例中,电极体200还包括第三电极部230,第三电极部230位于主体部120上,第二电极部220连接在第一电极部210和第三电极部230之间,使得第三电极部230相对第二电极部220更加远离尖端部110。在展平状态下,第三电极部230的宽度大于第二电极部220的宽度。引线300的数量为两个,每个引线300可以均与不同的第三电极部230连接,鉴于第三电极部230的宽度大于第二电极部220的宽度,可以提高引线300与第三电极部230之间的连接强度。
39.在一些实施例中,参阅图2,当加热体100为片状结构时,电极体200还可以包括第四电极部231,该第四电极部231设置在尖端部110处并与第一电极部210的端部连接,以主体部120指向尖端部110的方向为参考方向,该第四电极部231的横截面尺寸逐渐减少。如此可以使得第四电极部231能够很好地适用尖端部110的形状,以便第四电极部231顺利安装。
40.以尖端部110指向主体部120的方向为参考方向,引线300的另一端从与电极体200的连接处沿该参考方向延伸设定长度。通俗而言,引线300位于加热体100的同一端(即下端),且均朝远离尖端部110的方向延伸。在其他实施例中,引线300可以位于加热体100的相对两端。
41.在一些实施例中,参阅图7,例如,电极体200嵌设在加热体100中,且电极体200和加热体100的表面相互平齐,如此可以使得整个加热器10的表面呈平顺过渡状态,减少加热器10在插置过程中的阻力。参阅图8,又如,当加热体100为柱状时,加热体100具有相互连接的第一平面140和第一圆弧面150,电极体200具有第二平面240和第二圆弧面250,第二圆弧面250与第二平面240的相对两端连接,使得第二平面240和第二圆弧面250连接形成一个闭环结构。当第二平面240附着在第一平面140上时,第一圆弧面150和第二圆弧面250两者连接处的切平面重合,如此也可以保证第一圆弧面150和第二圆弧面250平顺过渡,同样可以减少加热器10的插置阻力。
42.参阅图1,在一些实施例中,安装座400套设在加热体100之外,显然,安装座400的横截面尺寸大于加热体100的横截面尺寸。通过设置安装座400,可以使得整个加热器10通过该安装座400固定在电源组件上。加热器10还可以包括釉层,釉层附着在电极体200和加热体100的表面。通过设置釉层,一方面可以防止气溶胶生成基质在加热雾化过程中产生的粘稠状物质对加热体100和电极体200构成侵蚀,另一方面釉层的表面更加光滑,也可以有效防止粘稠状物质粘附在釉层上,从而提高加热器10的清洁度。
43.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
44.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,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,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,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。