加热装置的制作方法

烟草加工设备的制造及烟草加工技术1.本发明涉及一种用于诸如电子烟的气溶胶产生设备的加热装置。背景技术：2.汽化可汽化液体的电子烟作为消费设备越来越受欢迎。这些消费设备通常包括设备本体、加热装置和用于将电力递送到该加热装置的电源。加热装置通常包括：加热元件；壳体，该壳体支撑该加热元件；液体供应源；以及气流路径，该气流路径连接设置在加热装置的相反两端处的空气入口和空气出口。通常，加热装置可以是可更换烟弹的形式。在典型的操作过程中，使用者的吸入会通过空气入口且沿着壳体的长度抽吸空气。加热元件被配置成加热和汽化从液体供应源供应的液体，使得流过加热元件的空气会将汽化的液体输送出空气出口并且进入使用者的口中。3.然而，已知现有的电子烟和气溶胶产生设备容易泄漏。由加热元件产生的可汽化液体或冷凝蒸气在通过空气入口离开加热装置之前通常会沿着壳体的长度流动，即，通过烟弹的基部泄漏。此外，已知的设备为使用者提供的对所产生蒸气的特性的控制非常少。技术实现要素：4.本发明的目的是解决这些问题中的一些。5.根据本发明的一个方面，提供了一种用于气溶胶产生设备的加热装置，该加热装置包括：加热元件，该加热元件被支撑在壳体内并且沿壳体的长度延伸；以及气流路径，该气流路径被布置成在加热元件上输送空气，其中，该气流路径包括相对于壳体的长度位于壳体的侧向部分上的空气入口。6.以此方式，防止液体从加热装置泄漏，因为液体受重力影响将沿循向下路径。现有技术设备通常被配置成使得空气直接通过壳体，从而通过设置在远端的空气入口进入加热装置。然而，这种布置导致液体或冷凝液体直接沿着壳体的长度流动，并且从加热装置的端部泄漏。由于使用者通常拿着电子烟的取向，即，加热装置的远端竖直地布置，因此这种影响会加重。提供侧向设置的空气入口确保任何液体将聚集在壳体的底部并被阻止泄漏出加热装置。在一个示例中，可以将吸收材料设置在壳体的底部以便收集积聚的液体。7.优选地，加热元件包括加热材料片材。以此方式，特别是与利用加热线圈的现有技术设备相比，提供了大表面积的加热。大表面积提高了加热装置的效率并且允许降低操作温度，从而改善了热量分布并细化汽化，即，确保产生细小的液滴颗粒。8.优选地，加热元件沿壳体的长度在第一点和第二点之间延伸，并且空气入口位于第一点和第二点之间的位置，即，空气入口被定位在沿着壳体的长度与加热元件相邻的位置处。9.优选地，加热元件包括加热材料片材，该加热材料片材包括从片材的边缘向内延伸的槽缝。以此方式，沿着加热元件提供了曲折的电流路径，从而导致沿着路径的电流浓度不同。电流密度相对较高的区域变得比电流密度相对较低的区域更热，从而在加热元件上产生温度梯度。片材可以沿着片材的两个较长侧设置有开槽边缘。在替代性示例中，片材可以形成为使得其沿循蛇形路径。10.壳体可以包括第一壳体部分和第二壳体部分，该第一壳体部分和该第二壳体部分沿壳体的长度协作地接合以限定接口，并且其中，加热元件被支撑在第一壳体部分和第二壳体部分之间的接口中。以此方式，加热元件被牢固地支撑在壳体内，同时使得液体能够沿着壳体的整个长度供应到加热元件。11.优选地，空气入口位于接口处。以此方式，维持了壳体部分的结构完整性，并且提供了紧凑的设备。此外，通过在第一壳体部分和第二壳体部分之间的接口处提供空气入口，与设计延伸穿过壳体的否则实心部分的空气入口相比，提高了制造加热组件的容易性，因为不必将额外的材料从壳体移除来形成空气入口。有利地，通过在第一壳体部分和第二壳体部分之间而不是在第一壳体部分或第二壳体部分内形成空气入口，提高了每个壳体部分的强度并且壳体更不易于出现故障和/或开裂。12.优选地，加热装置包括液体供应源，该液体供应源被配置将液体供应到该加热元件。在一个示例中，液体供应源至少部分地围绕壳体并且被配置成沿壳体的长度与加热元件直接对接。以此方式，提供了紧凑的设备，该设备沿壳体的长度向加热元件递送可靠的液体供应。这确保产生一致的蒸气并将其递送给使用者。此外，加热元件与液体供应源的直接对接消除了对额外芯吸部件的需要，从而降低了加热装置的成本和复杂性。13.液体供应源可以是液体存储器，即，被布置成容纳气溶胶产生液体的容器，该液体存储器被布置成使得加热元件在使用时与液体接触。以此方式，当液体被汽化时，来自液体存储器的液体直接被抽吸穿过加热元件。14.优选地，加热元件包括加热材料片材，该加热材料片材包括用于通过毛细作用从液体供应源输送液体的芯吸结构。加热材料片材可以包括导电纤维网。以此方式，加热元件还充当芯吸件，从而消除了对额外离散芯吸元件的需要，并减少了部件的总数。这降低了制造成本并且还使得加热操作的效率提高。在一个示例中，导电纤维网可以包括烧结的随机纤维阵列。在另一个示例中，纤维网可以包括规则的纤维编织图案。15.液体供应源可以被布置成通过接口的第一部分将液体供应到加热元件，并且气流入口被布置成通过接口的第二部分将空气输送到加热元件。优选地，接口的第一部分和第二部分位于壳体的相反两侧上。以此方式，提供了部件的紧凑布置。16.优选地，可以调整来自空气入口的气流，以改变流向加热元件的气流。优选地，可以调整空气入口的尺寸，以改变流向加热元件的气流。加热装置可以包括滑动构件，该滑动构件被配置成调节空气入口的尺寸。以此方式，使用者能够通过与滑动构件相互作用来改变蒸气的特性。特别地，调整滑动构件以产生大尺寸的空气入口提供了更大的空气流入量，从而增加所产生的并因此被使用者吸入的蒸气量。替代性地，小尺寸的空气入口减少了空气的流入量，从而减少递送给使用者的蒸气量。在一个示例中，滑动构件可以是可以由使用者手动调整的机械滑块。在替代性示例中，滑动构件可以由使用者电子地控制。17.空气入口可以包括第一系列孔口，并且加热装置可以包括具有第二系列孔口的滑动构件，其中，滑动构件被布置成可相对于壳体移动，使得可以通过调整第一系列孔口和第二系列孔口之间的对准程度来调整流向加热元件的气流。以此方式，流向加热元件的空气流入量沿着壳体的长度均匀分布，同时还提供了对进入加热装置的整体气流水平的精确控制。此外，滑动构件可以加强防止泄漏的功能，因为空气入口可以在每次使用之间关闭。这对于包括设置在远端的空气入口的现有技术设备来说是不可能的，因为空气入口通常位于电池和汽化烟弹之间并且因此不可接近。在替代性布置中，空气入口可以包括沿壳体的长度的单个长形间隙。18.优选地，气流路径被布置成沿着加热元件的长度的一部分引导空气，使得空气在通过加热元件的其余部分进行输送之前被预热。以此方式，减少的热能量会损失到环境空气中，或者用于其他设备部件的无意加热。因此，减少了加热和汽化液体所需的能量的量，并且提高了加热装置的效率。此外，可以以更有利的温度将蒸气提供给使用者，因此改善使用者体验。这个益处通过提供侧面空气入口来实现，该侧面空气入口允许空气在接触加热元件之前沿着壳体的长度确定路线。19.加热装置可以包括位于壳体的与加热元件相邻的端部部分处的吸收材料。以此方式，可以收集积聚在壳体的底部的冷凝液体。20.在一种布置中，加热元件可以包括电阻加热元件。在另一种布置中，加热元件可以包括感应加热器。21.根据本发明的另一个方面，提供了一种气溶胶产生设备，该气溶胶产生设备包括如上所述的加热装置。22.根据本发明的另一个方面，提供了一种用于气溶胶产生设备的消耗品，该消耗品包括如上所述的加热装置。附图说明23.现在将参照附图通过举例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：24.图1a是本发明的实施例中的包括侧面空气入口的加热装置的示意图；25.图1b是图1a所描绘的加热装置的替代性视图，展示了滑动构件；26.图2是本发明的实施例中的加热元件的示意性俯视图；27.图3a是本发明的实施例中的包括多个侧面空气入口的加热装置的示意图；28.图3b是图3a所描绘的加热装置的替代性视图，展示了滑动构件；29.图4是本发明的实施例中的包括侧面空气入口的加热装置的示意图；以及30.图5是本发明的实施例中的包括多个侧面空气入口的加热装置的示意图。具体实施方式31.图1示出了本发明的实施例中的加热装置2，该加热装置包括加热元件4、液体存储器6和壳体8。加热装置2被配置成设置在包括电池和吸嘴的气溶胶产生设备中。在一些示例中，加热装置2可以是或可以被包括在可更换烟弹或消耗品中。32.在使用时，加热元件4被布置成从电池接收电能，以便通过加热气溶胶产生液体来产生气溶胶。气溶胶产生液体经由毛细作用从液体存储器6被抽吸到加热元件4上。在该示例中，液体存储器6设置在加热装置2的壳体8和外壳16之间，并且被配置成容纳气溶胶产生液体。一个或多个气流通道10设置在壳体8中，并且被配置成在使用者吸入时将来自加热装置2外部的空气引导通过气流通道10并朝向气溶胶产生设备的吸嘴。这意味着通过在加热元件4上加热气溶胶产生液体而产生的气溶胶将沿着气流通道10携载以离开设备。33.加热元件4包括导电纤维片材。术语“片材”是指长度或宽度是其厚度的许多倍的形状。片材是具有广泛表面区域的材料片，在一些示例中可以是平坦的或平面的，但在其他示例中可以是折叠的或弯曲的。片材不需要是连续的或实心的材料片，但可以包括纤维网。本领域技术人员将理解，不类似于片材的导电纤维的替代性布置也可以用作加热元件。例如，可以使用长形或棒状加热元件。纤维形成多孔网络，从而为加热元件4提供芯吸特性。因此，加热装置2内不需要提供额外的芯吸元件以从液体存储器6输送可汽化液体。34.加热元件4的纤维可以由金属制成，诸如不锈钢、非不锈钢、铁、铜、钨、铝、黄铜、镍铬合金、铬铝钴铁合金(kanthal)、白铜和其他合金，或任何其他金属(元素、化合物或合金)。替代性地，纤维可以由非金属材料制成，诸如二硅化钼、碳化硅和其他陶瓷或半导体，或任何其他非金属。35.在一个示例中，加热元件4可以包括具有随机纤维布置的烧结网。在另一个示例中，加热元件4可以包括规则的纤维编织图案。36.加热装置2和壳体8基本上是圆柱形的。因此，如本文将使用的，加热装置2或壳体8的“长度”是指平行于圆柱体的轴线的方向，即，加热装置2或壳体8在其中伸长的维度。类似地，加热元件4的“长度”是指其沿壳体8的圆柱轴线指向的长形轴线。术语“侧向”是指与“长度”垂直的方向。本领域技术人员将理解，加热装置2和壳体8不限于圆柱形，并且可以形成为许多其他形状，其中“长度”由伸长的最长尺寸限定。37.加热元件4安装在壳体8中。壳体8包括放置在加热元件4的顶部主侧上方的第一壳体部分12和放置在加热元件4的下部主侧下方的第二壳体部分14，使得加热元件4被保持在两个壳体部分12、14之间。壳体8充当汽化腔室，该汽化腔室被配置成在两个壳体部分12、14的内部空间内收集所产生的气溶胶。38.加热元件4暴露于围绕壳体8的液体存储器6。第一壳体部分12和第二壳体部分14的边缘部分在构造时形成间隙或接口，加热元件4被保持在该间隙或接口中，从而使加热元件4的边缘沿壳体8的长度暴露于液体存储器6。这种构型允许来自液体存储器6的气溶胶产生液体沿加热元件4的长度均匀且可靠地供应到加热元件，并且经由毛细作用被进一步抽吸经过加热元件4。39.在一个示例中，加热元件4的边缘可以延伸超出壳体8的外部界限。在替代性示例中，加热元件4的边缘可以是水平的或从壳体8的外部界限回缩，并且来自液体存储器6的气溶胶产生液体被配置成渗透到第一壳体部分12和第二壳体部分14之间的间隙内。在任一情况下，加热元件4的片材的边缘与液体存储器6直接流体连通，使得不需要额外的芯吸元件来将可汽化液体从液体存储器6输送到加热元件4。在一个示例中，加热元件4的厚度可以略小于第一壳体部分12和第二壳体部分14之间的间隙，以便提供额外的毛细通道以用于将液体从液体存储器6供应到加热元件4(或者用于供应空气并充当空气入口18，如下文进一步描述)。40.空气入口18设置在加热装置4的侧向部分上，即，空气通过沿着加热装置4的长度设置在某一位置处的侧面入口进入加热装置4。这种布置防止冷凝液体通过空气入口18泄漏出加热装置4，代替的是使得冷凝液体聚集在壳体4的远端处。在一个示例中，吸收材料可以设置在壳体4的端部以收集冷凝液体。41.空气入口18包括外壳16中的外孔口19a和壳体8中的内孔口19b。以此方式，形成了从外壳16穿过液体存储器8延伸到壳体8的通道，使得空气与壳体8的长度垂直地进入加热装置4。提供延伸穿过液体存储器8的通道意味着仅需要稍微减小液体存储器6的存储容量，以便确定空气通过加热装置4的侧面且进入壳体8的路线。42.在该示例中，空气入口18的外孔口19a和内孔口19b是基本上圆形孔口。然而，本领域技术人员将容易理解，空气入口18可以包括任何其他形状的孔口，并且外孔口19a和内孔口19b的尺寸和/或形状可以不同。此外，在一些实施例中，液体存储器6和外壳8可以被布置成使得空气入口仅延伸穿过壳体8而不穿过外壳8，使得不存在外孔口19a。43.空气入口18的尺寸可以调整，以改变进入加热装置4的气流水平。较大尺寸的空气入口18使进入设备的气流增加，而较小尺寸的空气入口18使气流减少。如图1b所展示的，空气入口18的尺寸可以使用滑动构件20进行调整。滑动构件20包括滑动孔口22，该滑动孔口优选地与空气入口18尺寸相同。在使用时，使用者可以滑动滑动构件20以使滑动孔口22与外孔口19a基本上对准，从而使空气入口18的尺寸最大化并且因此使进入设备的气流最大化。如果使用者想要减少进入设备的气流，则可以调整滑动构件20以减小滑动孔口22和外孔口19a之间的对准程度。以此方式，可以使滑动构件22的较大部分覆盖外孔口19a，从而减小空气入口18的尺寸。44.在替代性实施例中，滑动构件20可以被布置成调整内孔口19b的开口的尺寸。此外，本领域技术人员将理解，用于调整空气入口18的尺寸的机构不限于滑动构件20。可以使用适合于改变空气入口18的尺寸的任何其他类型的可调整通风口、阀或机构。45.在该示例中，空气入口18被布置成与加热元件4的片材的主平面垂直。然而，本领域技术人员将理解，空气入口18可以沿着加热装置2的长度以任何取向设置在壳体8的侧向部分中。例如，空气入口18可以被设置成使得空气被供应到第一壳体部分12和第二壳体部分14之间的间隙的至少一部分。46.通过加热装置2的气流路径可以被配置成使得在通过空气入口18进入之后，空气优选地沿着加热元件的长度被确定路线到加热元件4附近，而不与加热元件4直接接触。以此方式，环境温度空气可以在通过并直接接触加热元件4之前被预热。47.图2示出了本发明的实施例中的加热元件4的示意性俯视图。加热元件4具有可以连接到电源(未示出)的两个接触端5。在使用时，电流在接触端5之间穿过加热元件4，从而使加热元件4产生热量。加热元件4还包括多个槽缝7，这些槽缝被布置成当电流在两个接触端5之间流动时使电流沿循蛇形路径。这导致沿路径的电流浓度不同，并且在加热元件上产生温度梯度。在替代性布置中，加热元件4可以包括简单的形状，诸如矩形，并且可以通过替代方式在加热元件4上产生不同的电流浓度。48.图3a和图3b示出了根据本发明的加热装置2的另一个实施例，其中加热装置包括一系列空气入口24。优选地，空气入口24沿加热装置2的长度定位，即，空气入口24中的每一者设置在壳体8的侧向部分中、优选地还延伸穿过外壳16的侧向部分，并且被布置成沿加热装置2延伸的线。以此方式，可以沿着加热元件4的长度供应空气，从而产生更一致且可靠的汽化操作。替代性地，多个空气入口24可以根据操作要求以其他布置设置在加热装置2上。49.与先前实施例类似，在外壳16上设置滑动构件26。然而，在该实施例中，滑动构件26包括一系列滑动孔口28，即，在滑动构件26中的孔，这些滑动孔口具有与加热装置2中的空气入口24基本上相同的尺寸和布置。以此方式，滑动构件26可以定位成使得一系列滑动孔口28与一系列空气入口24对准，从而确保空气入口24中的每一者完全暴露，即，对外部空气开放，从而使进入设备的气流最大化。可以调整滑动构件26以减小空气入口24和滑动孔口28之间的对准程度。空气入口24和滑动孔口28之间的不对准使得空气入口24中的每一者的开口面积更小，并且因此减少了进入加热装置2的气流。50.在替代性实施例中，滑动构件26可以仅包括单个孔口。例如，滑动构件26可以包括沿着加热装置2的长度在空气入口24的线上延伸的单个矩形孔口。在与空气入口24的线垂直的方向上致动滑动构件26将同时调整每个空气入口24暴露于外部空气的面积。应当理解，空气入口24的尺寸可以使用替代性机构来调整，诸如适合于改变多个空气入口24的尺寸的任何其他类型的可调整通风口、阀或机构。51.在替代性实施例中，滑动构件26可以设置在壳体8上。52.图4示出了根据本发明的加热装置30的另一个实施例。类似于先前描述的实施例，加热装置30包括被支撑在壳体36的第一壳体部分40和第二壳体部分42之间的加热元件32的片材。53.然而，在该实施例中，液体存储器34仅部分地围绕壳体36，使得液体存储器34沿壳体36的长度仅与加热元件32的一个边缘对接。分隔器35防止来自液体存储器34的液体接触加热元件32的相反边缘。以此方式，第一壳体部分40和第二壳体部分42之间的在壳体36的不与液体存储器34流体连通的一侧上的间隙可以用作侧向空气入口46。54.在该示例中，分隔器35将外壳44和壳体36之间的体积分开以形成基本上相同尺寸的液体存储器34和腔室48，即，分隔器35位于沿加热装置30的长度的中心平面内。然而，技术人员将理解，分隔器35或其他形式的液体存储器34容器边界可以位于壳体装置30内的任何位置，只要在外壳44与在第一壳体部分40和第二壳体部分42之间的间隙中的一者之间形成至少一个侧向无液体通道即可。55.第一壳体部分40和第二壳体部分42之间的接口包括间隙，加热元件32被支撑在该间隙中。在一个示例中，加热元件32的厚度可以略小于第一壳体部分40和第二壳体部分42之间的间隙，从而提供可以充当穿过壳体36的侧向空气入口46的通道，即，空气入口46的至少一个内孔口48b(未图示)位于加热元件32与第一壳体部分40和第二壳体部分42中的一者之间。在替代性示例中，加热元件32可以包括沿其边缘具有槽缝的加热材料片材。以此方式，第一壳体部分40和第二壳体部分42之间的接口将包括与加热元件32的边缘中的槽缝重合的通道。因此，空气入口46可以被布置成沿着接口通过至少一个通道来供应空气，即，空气入口46的至少一个内孔口48b(未图示)与被支撑在第一壳体部分40和第二壳体部分42之间的加热元件32中的至少一个槽缝重合。56.空气入口46包括沿外壳44的长度延伸的外孔口48a，该外孔口与第一壳体部分40和第二壳体部分42之间的间隙中的至少一个重合。以此方式，空气可以沿加热元件32的长度供应到该加热元件。在该示例中，外孔扣48a包括长形槽缝或通风口。然而，取决于加热装置30的操作要求，可以使用其他类型的外孔口48a。例如，在图5所描绘的实施例中，一系列圆形孔口50沿加热装置30的长度设置，这些圆形孔口在外壳44上以与加热元件32的片材位于同一平面中的线延伸。57.技术人员将理解，与先前描述的实施例类似，滑动构件或其他机构可以用于改变空气入口46的尺寸(即，调整外孔口48a和/或内孔口48b的开口的尺寸)以便控制进入加热装置30的气流水平。









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