气雾产生装置及其气雾产生基质的制作方法

本实用新型涉及气雾产生装置领域，尤其是涉及一种气雾产生装置及其气雾产生基质。

背景技术：

目前的气雾产生系统通常包括气雾产生基质和加热装置，气雾产生基质包括受热后能产生气雾的基质材料，气雾产生基质经加热装置加热后产生气雾。加热不燃烧是气雾产生系统的一种加热方式，通过加热但不燃烧的烘烤方式使气雾产生基质产生气雾。

参见图1-3，目前加热不燃烧气雾产生系统采用的加热装置的常见形式有，在气雾产生基质4中设置中心发热杆3a的形式(参见图1)，在气雾产生基质4中设置中心发热片3b的形式(参见图2)，以及用外周发热管3c包围气雾产生基质4的形式(参见图3)，图中箭头表示热量传递方向。

然而，上述三种电热式发热体，预热时间较长；停止加热后，气雾产生基质需要较长时间冷却。

加热不燃烧气雾产生系统常应用于加热不燃烧电子烟中。加热不燃烧电子烟又称低温烘烤烟或低温烟，低温烟是相对传统卷烟而言，传统卷烟是通过点燃烟草的方式进行吸烟，吸烟时，纸烟的点燃局部温度可达600-900℃，而低温烟是采用烘烤方式来加热烟草，替代了燃烧烟草，其烘烤温度一般低于400℃，常见为250℃左右，因此称为低温烘烤烟或低温烟。由于目前加热不燃烧气雾产生系统存在的上述问题，所以目前的低温烟也存在相应问题——较长预热时间(预热一般大于10s，而正常抽吸在1-5s之内)；由于烟草热传导率低，所以烟具停止烘烤后，烟草需要较长时间冷却。

所以需要一种能够让气雾产生基质快速加热快速冷却的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对相关技术中的上述缺陷，提供一种气雾产生装置及其气雾产生基质。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种气雾产生基质，包括受热后能产生气雾的主体，所述主体中分布有磁颗粒，以通过所述磁颗粒发生电磁感应而发热，进而加热所述主体，所述气雾产生基质还包括套在所述主体外的用于辅助所述主体散热的降温件。

优选地，所述降温件是热沉材料的。

优选地，所述降温件的导热系数不低于10w/(m·k)、密度小于6000kg/m³和/或比热容小于3000j/(kg·k)。

优选地，所述降温件的导热系数不低于20w/(m·k)、密度小于4000kg/m³和/或比热容小于1500j/(kg·k)。

优选地，所述降温件是非磁屏蔽性的。

优选地，所述降温件是顺磁性或抗磁性的。

优选地，所述降温件是陶瓷材料的。

优选地，所述降温件是氧化铝或氮化铝材料的。

优选地，所述降温件上设有容纳腔和第一开口，所述第一开口设在所述降温件的一侧并连通所述容纳腔，以供所述主体通过所述第一开口并被套在所述容纳腔中。

优选地，所述降温件的另一侧设有连通所述容纳腔的第二开口。

优选地，所述磁颗粒是fe和/或ni材料的。

优选地，所述磁颗粒的直径为20-200μm。

优选地，所述磁颗粒的直径为50-150μm。

优选地，所述磁颗粒在所述主体中的掺入比例为1％-50％。

优选地，所述磁颗粒在所述主体中的掺入比例为3％-30％。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案还包括：提供一种气雾产生装置，包括上述的气雾产生基质以及用于加热所述气雾产生基质的所述主体的加热不燃烧烘烤装置，所述加热不燃烧烘烤装置包括壳体，还包括设在所述壳体中的载体以及电磁感应加热组件，所述载体设有用于装载所述气雾产生基质的装载腔，以供所述电磁感应加热组件通过电磁感应使所述气雾产生基质中的磁颗粒发热，进而加热所述气雾产生基质的所述主体。

优选地，所述电磁感应加热组件的频率为150khz或以上。

优选地，所述降温件的一端开放以供烟支插入，另一端设有连通内外的气孔，所述壳体中的底部设有支撑所述载体设置所述气孔的一端的支撑部，所述气孔与所述壳体的内侧壁相距一段距离，以供壳体中的空气经所述气孔进入所述装载腔中。

优选地，所述壳体的顶部设有第一进气口和/或底部设有第二进气口，以供空气进入所述壳体中进而进入所述载体的所述装载腔中。

优选地，所述的气雾产生装置还包括设在所述壳体中的用于感应所述壳体中的气流的气压传感器。

实施本实用新型的技术方案，至少具有以下的有益效果：一方面，由于气雾产生基质的主体中分布有磁颗粒，热能无需长距离传递，因此气雾产生基质可以快速的被烘烤出挥气雾，加热时间大幅缩短。另一方面，由于气雾产生基质的主体外套有降温件，所以可实现一旦停止加热，气雾产生基质的主体在降温件的作用下快速冷却，实现了快速加热快速冷却的目的。

附图说明

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：

图1-3分别是背景技术中三种不同的气雾产生基质加热方式的烟支断面示意图。

图4是本实用新型的一种实施方式的气雾产生装置的结构示意图。

图5是图1中的气雾产生装置的气流流向示意图。

图6是本实用新型中的一种实施例的降温件的结构示意图。

图7是本实用新型中的另一种实施例的降温件的结构示意图。

图中的标号表示：加热不燃烧烘烤装置1，壳体11，第一腔体111a，第二腔体111b，支撑部112，通气道1121，进入口110，第一进气口113，第二进气口114，孔洞115，载体12，装载腔121，气孔122，感应线圈13，气压传感器14，电源15，电路控制单元16，气雾产生基质2，主体21，降温件22，第一开口221，第二开口222，容纳腔223，中心发热杆3a，中心发热片3b，外周发热管3c，背景技术中的气雾产生基质4。

具体实施方式

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。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，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，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

参见图4-5，本实用新型第一种实施方式中的气雾产生基质2，包括受热后能产生气雾的主体21，主体21中分布有磁颗粒，以通过磁颗粒发生电磁感应而发热，进而加热主体21，气雾产生基质2还包括套在主体21外的用于辅助主体21降温的降温件22。

本实施方式中的气雾产生装置，包括上述气雾产生基质2以及加热不燃烧烘烤装置1。加热不燃烧烘烤装置1用于加热该气雾产生基质2的主体21，包括壳体11，还包括设在壳体11中的载体12以及电磁感应加热组件13，载体12设有用于装载气雾产生基质2的装载腔121，以供电磁感应加热组件13通过电磁感应使气雾产生基质2中的磁颗粒发热，进而加热气雾产生基质2的主体21。气雾产生基质2可装载到加热不燃烧烘烤装置1中进行非接触式感应加热。

一方面，由于气雾产生基质2的主体21中分布有磁颗粒，热能无需长距离传递，因此气雾产生基质2可以快速的被烘烤出气雾，加热时间大幅缩短。另一方面，由于气雾产生基质2的主体21外套有降温件22，所以可实现一旦停止加热，气雾产生基质2的主体21在降温件22的作用下快速冷却，实现了快速加热快速冷却的目的。

其中气雾产生基质2的主体21通常包括能够释放挥发性化合物的基质材料，所述挥发性化合物可形成气雾，挥发性化合物通过加热主体21得到释放。基质材料可包含烟碱，含烟碱的基质材料可为烟碱盐基质。基质材料也可包括基于植物的材料，例如烟草，此时气雾产生基质2可作为烟支使用。

这种通过电磁感应加热组件13与磁颗粒感应加热的方式基于电磁感应定律，在一个电路围绕的区域内存在交变磁场时，电路两端就会产生感应电动势，当电路闭合时则产生电流。感应加热通过电磁感应加热组件13把电能转化为磁能，磁能再在金属工件内部转化为热能，电磁感应加热组件13与金属工件并非直接接触，感应加热技术是依靠两种能量的转换过程以达到加热目的。关于磁颗粒材质的选择，优选高导电率、较高磁导率和饱和磁化强度的材质，例如fe和/或ni粉。

在一些实施例的气雾产生基质2中，磁颗粒尽量均匀地分布在气雾产生基质2的主体21中，以均匀烘烤气雾产生基质2，提升了气雾产生基质2的均热能力，从而解决了烘烤不均匀的问题。通过控制磁场以及气雾产生基质2中的磁颗粒的均匀分布，热能无需长距离的传递，基本能实现热能的均匀分布，对气雾产生基质2进行整体烘烤。

关于磁颗粒粒径范围选择，磁性粉体的粒径需平衡磁感应加热与掺杂进入气雾产生基质2的便携性，粒径过小不易感应加热，过大不容易掺入气雾产生基质2的主体21中，所以磁颗粒直径优选在20-200μm之间，优选为50-150μm之间。

关于磁颗粒在气雾产生基质2的主体21中的掺入比例，磁颗粒掺杂比例需平衡气雾产生基质2发热、均热，当气雾产生基质2为烟支时，还需要考虑对口感的影响，所以磁颗粒在气雾产生基质2的主体21中的掺入比例可以为1％-50％，优选为3％-30％，例如6％、13％和22％。

为了不对气雾产生基质2中的磁颗粒造成干扰，降温件22的材质优选具有非磁屏蔽性的，如具有顺磁性或抗磁性。进一步地，降温件22的材质可以为导热系数不低于10w/(m·k)、密度小于6000kg/m³和/或比热容小于3000j/(kg·k)的热沉材料，优选为导热系数不低于20w/m·k、密度小于4000kg/m³和/或比热容小于1500j/(kg·k)的热沉材料，例如导热系数为22w/(m·k)、密度为3800kg/m³和比热容为1400j/(kg·k)的热沉材料，又例如导热系数为25w/(m·k)、密度为3500kg/m³和比热容为1200j/(kg·k)的热沉材料，上述材料具有较好的导热性能，在进行气雾产生基质2的抽吸时不会随气雾产生基质2的烘烤高温而显著升温，有利于在停止抽吸后辅助气雾产生基质2快速冷却至较低温度，进一步实现快速加热快速冷却的效果，确保在中断后再次抽吸时依然具有较优的口感。具体地，降温件22的材质可以为氧化铝、氮化铝等导热系数不低于20w/(m·k)的陶瓷材料。

参见图4-5，在一些实施例中，降温件22上设有容纳腔223和第一开口221，第一开口221设在降温件22的一侧并连通容纳腔223，以供主体21通过第一开口221并被套在容纳腔223中。降温件22的另一侧设有连通容纳腔223的第二开口222。降温件22优选呈筒状，具体而言，降温件22可以是仅一侧设有开口——第一开口221(参见图7)，也可以两侧分别设有第一开口221和第二开口222(参见图6)。

参见图4-5，在一些实施例的气雾产生装置中，电磁感应加热组件13可以为感应线圈并围绕在降温件22外围，感应线圈优选以直螺线管的方式围绕。此外，因为掺杂磁颗粒尺寸较小，为了发热功率能达到加热效果范围，电磁感应加热组件13优选采用高频或者超高频，频率为150khz或以上，优选200khz或以上，例如250khz、280khz和300khz。

参见图4-5，在一些实施例中，载体12的装载腔121的形状与气雾产生基质2的形状相适应，装载腔121的径向尺寸与气雾产生基质2的径向尺寸相当，稍大于气雾产生基质2的径向尺寸。具体地，载体12可以呈筒状，载体12的一端开放以供气雾产生基质2插入，另一端设有连通内外的气孔122。

参见图4-5，在一些实施例中，壳体11顶部设有的进入口110，壳体11中的底部设有支撑载体12的设有气孔122的一端的支撑部112，载体12的供气雾产生基质2插入的一端与进入口110对应，以供气雾产生基质2通过进入口110进入载体12的装载腔121。优选地，支撑部112支撑载体12的边缘，气孔122与壳体11的内侧壁相隔一段距离，以供壳体11中的空气经气孔122进入装载腔121中。

参见图4-5，在一些实施例中，壳体11的顶部设有第一进气口113，以供空气进入壳体11中进而进入载体12的装载腔121中。优选地，在横向上，第一进气口113位于载体12的外侧并位于载体12和电磁感应加热组件13之间。壳体11的底部设有第二进气口114，以供空气进入壳体11中进而进入载体12的装载腔121中。优选地，第二进气口114的位置与载体12的设置气孔122的一端对应。具体而言，支撑部112可以设置成环形，其上设有横向的通气道1121，经第一进气口113进入壳体11的气流，流经载体12和电磁感应加热组件13之间，再依次经支撑部112的通气道1121和载体12的气孔122进入载体12的装载腔121中；而经第二进气口114进入壳体11的气流，再经气孔122进入载体12的装载腔121中。气流流向如图5所示。

参见图4-5，该加热不燃烧烘烤装置1还可以包括设在壳体11的第二腔体111bb中的气压传感器14、电路控制单元16以及提供电能的电源15，第二腔体111bb设在第一腔体111aa一侧，壳体11中设有连通第一壳体11a与第二壳体11b的孔洞115，以供两者中的线路通过。气压传感器14用于感应流向载体12的装载腔121的气流，电路控制单元16与气压传感器14以及电磁感应加热组件13点连接，控制电磁感应加热组件13的启停。气压传感器14可以设在支撑部112的通气道1121的风口位置，通过气压传感器14的感应决定电磁感应加热组件13的启停，当感应到气流流动时，则电磁感应加热组件13启动加热，当没有感应到气流时，则电磁感应加热组件13停止加热，气雾产生基质2在降温件22作用下快速冷却，从而实现低温烟的即抽即停。

在本实用新型的第二种实施方式中，将第一种实施方式的气雾产生基质2和加热不燃烧烘烤装置1应用于低温烘烤烟中，此时气雾产生基质2的主体21的基质材料包括烟丝，气雾产生基质2作为烟支使用。烟支可装载到加热不燃烧烘烤装置1中进行非接触式感应加热，以在非燃烧状态下释放烟草中的烟草提取物。

由于烟支中分布有磁颗粒，热能无需长距离传递(烟草导热系数低，传热慢)，因此烟支中烟草可以快速的被烘烤出烟，避免了抽吸前的长时间等待，加热时间大幅缩短。烟支中磁颗粒的加入，同时在烟支外侧设计辅助降温的降温件22，可实现一旦停止加热，烟支快速冷却，实现了快速加热快速冷却的目的。

关于磁颗粒的掺入方式，由于常见的再造烟叶工序有分离萃取-浓缩-制浆-成型-涂布-分切等，所以可以考虑在制浆步骤掺入，主要是能对烟叶制备工序影响最小情况下掺杂均匀。

此外，目前的低温烘烤烟还存在一些问题。

一是，目前现有的低温烘烤烟所采用的如背景技术所述的加热方式，烟支烘烤不均匀，预热时间长。发热元件发热后通过烟草传递热量对烟草进行加热，由于烟草疏松堆积，热传导率低(热导率λ只有.0.025-0.05w/(m·k))，无论哪种发热元件形式(片式，杆式或外周管式)烟草都存在烘烤不均匀的问题，如示意图1-3所示，中心加热(包括加热片3b与加热杆3a)热量从中间向外周传递，外周发热管3c热量是从外周往内传递，烘烤距离的变化，会导致接近发热元件处的烟草容易烧焦，产生糊味，而远发热元件除烟支烘烤不充分，口感随抽吸口感发生连续变化。

二是，烟草利用率低。为避免发热元件附近的烟草出现严重焦味等问题(由于烟草热导率低，在烟支截面温度梯度比较陡)，在离发热元件较远区域的烟草烘烤不充分，因此烟草利用效率较低。

三是，发热元件的清洁。多次使用后，烟支烘烤出来油脂与发热元件表面焦化粉尘沾附在发热元件表面，形成烟垢，难以清洁，长时间会影响口感。

针对上述问题，在本实用新型的一些实施例的中，磁颗粒尽量均匀地分布在作为烟支使用的气雾产生基质2的主体21中，以均匀烘烤其中的烟草，提升了主体21的均热能力，从而解决了烘烤不均匀的问题。通过控制磁场以及气雾产生基质2中的磁颗粒的均匀分布，热能无需长距离的传递，基本能实现热能的均匀分布，对气雾产生基质2进行整体烘烤，提升烟草的利用率。同时，避免了烘烤温度高而造成焦味问题，一定程度上可以提升抽吸口感。再者，磁感应非接触式加热，其实质发热元件为气雾产生基质2中的铁磁性颗粒，抽吸完后更换，无发热元件清洁问题。

综上所述，本实用新型的气雾产生装置包括加热不燃烧烘烤装置1和气雾产生基质2，由于气雾产生基质2的主体21中分布有磁颗粒，热能无需长距离传递，加热时间大幅缩短，可以快速产生气雾，并且提升了主体21的均热能力。同时在气雾产生基质2外侧设计辅助降温的降温件22，可实现一旦停止加热，气雾产生基质2快速冷却，实现了快速加热快速冷却的目的。并且，通过控制磁场以及气雾产生基质2中的磁颗粒的均匀分布，基本能实现热能的均匀分布，对气雾产生基质2的主体21进行整体烘烤。进一步，加热不燃烧烘烤装置1可设有气压传感器14，用于感应流向载体12的装载腔121的气流，据此控制电磁感应加热组件13的启停，从而实现低温烟的即抽即停。

本实用新型的加热不燃烧烘烤装置1以及气雾产生基质2的技术方案尤其适合应用于低温烘烤烟，此时气雾产生基质2的主体21包括烟丝，气雾产生基质2作为烟支使用。由于烟支中分布有磁颗粒，热能无需长距离传递，因此烟支中烟草可以快速的被烘烤出烟，避免了抽吸前的长时间等待，加热时间大幅缩短。烟支中磁颗粒的加入，提升了烟支的均热能力，同时在烟支外侧设计辅助降温的降温件22，可实现一旦停止加热，烟支快速冷却，实现了快速加热快速冷却的目的。并且，通过控制磁场以及烟支中的磁颗粒的均匀分布，基本能实现热能的均匀分布，对烟支进行整体烘烤，提升烟草的利用率。同时，避免了烘烤温度高而造成焦味问题，一定程度上可以提升抽吸口感。再者，磁感应非接触式加热，其实质发热元件为烟支中的磁颗粒，抽吸完后更换，无发热元件清洁问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。