CN107454700A - 非接触式电感加热体于制备雾和/或烟生成装置中的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一类非接触式电感加热体于制备雾和/或烟生成装置中的用途，所述加热体包括：能够在交变电场和/或磁场中被感应加热的无源发热体；以及，封装体，其具有用于封装所述无源发热体的容置腔，所述容置腔的形状与加热体的形状匹配；在所述加热体工作时，用于产生雾和/或烟的源物质与所述封装体直接接触而被加热，而无源发热体与源物质不直接接触，无源加热体与电路、电源等无导线连接，并且所述无源发热体的工作温度范围不超出封装材料的耐受温度。本发明还公开了一种雾和/或烟生成装置，其具有加热效率高、安全节能、可拆卸、易于清洁等特点。

Description

非接触式电感加热体于制备雾和/或烟生成装置中的用途
技术领域
本发明具体涉及一类非接触式电感加热体于制备雾和/或烟生成装置中的用途及雾和/或烟生成装置，属于电子烟或雾化器及其相关技术领域。
背景技术
在现有的电子烟或其相关领域中，大部分的烟膏、烟油雾化器都是采用电热丝加热雾化的方式，为提高加热效率，其中电热丝与用于产生烟雾、雾、烟的源物质直接紧密接触，因此无论在使用前后都存在一些不足之处，例如，加热效率低，电热丝易被源物质污染，且污染后难以清理，如此又会使源物质被电热丝污染，破会其物质成分，并可能产生有毒成分。近年来，多种基于电磁感应加热原理工作的雾化器也被发展出来，但大部分此类的雾化器在工作时，加热体仍是直接与源物质相接触，因而仍存在前述问题。也有本领域人员通过在盛装源物质的容器外壁上通过电镀等方式设置加热体，但其发热效率很低，而且成本高，实用性较差。另外，现有的雾化器还普遍存在加热体难以清洁、结构复杂等问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一类非接触式电感加热体于制备雾和/或烟生成装置中的用途及一种雾和/或烟生成装置。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一类非接触式电感加热体于制备雾和/或烟生成装置中的用途，所述加热体包括：
能够在交变电场和/或磁场中被感应加热的无源发热体，以及
封装体，其具有用于封装所述无源发热体的容置腔，所述容置腔的形状与加热体的形状匹配；在所述加热体工作时，用于产生雾和/或烟的源物质与所述封装体直接接触而被加热，同时所述源物质与所述无源发热体无直接接触，并且所述无源发热体的工作温度范围不超出形成所述封装体的封装材料的耐受温度。
在一些实施方案中，所述封装体为具有至少一开口的容器，所述无源发热体被封装于所述容器器壁中，在所述加热体工作时，所述源物质被置于所述容器内，且至少所述容器内壁是导热材料构成的。
在一些实施方案中，所述封装体被置于一容器中，在所述加热体工作时，所述封装体被置入盛装于所述容器内的源物质中。
在一些实施方案中，所述加热体的形状包括柱状、管状、环状、线状或片状等规则或不规则形状。
在一些实施方案中，所述源物质是固态的、流体状或膏状的。
本发明实施例还提供了一种雾和/或烟生成装置，其包括加热组件，所述加热组件包括：
加热体，其包括：
能够在交变电场和/或磁场中被感应加热的无源发热体，
封装体，其具有用于封装所述无源发热体的容置腔，所述容置腔的形状与加热体的形状匹配；感应线圈，用于提供所述交变电场和/或磁场；
在所述加热体工作时，用于产生雾和/或烟的源物质与所述封装体直接接触而被加热，同时所述源物质与所述无源发热体无直接接触，并且所述无源发热体的工作温度范围不超出形成所述封装体的封装材料的耐受温度。
在一些实施方案中，所述封装体为具有至少一开口的容器，所述无源发热体被封装于所述容器器壁中，在所述加热体工作时，所述源物质被置于所述容器内，且至少所述容器内壁是导热材料构成的。
在一些实施方案中，所述封装体被置于一容器中，在所述加热体工作时，所述封装体被置入盛装于所述容器内的源物质中。
在一些实施方案中，所述加热体的形状包括柱状、管状、环状、线状或片状等，且不限于此。在一些实施方案中，所述源物质是固态的、流体状、膏状的或其混合形态的。
本发明前述实施方案提供的非接触式电感加热体、雾和/或烟生成装置是利用电磁感应加热方式工作，发热效率高，可控性好，在工作时加热体不直接与源物质接触，结构简单，加热体便于清洁和更换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明第一实施例中一类加热体的应用状态示意图。
图2所示为本发明第二实施例中一类加热体的应用状态示意图。
图3a所示为本发明第三实施例中一类加热体的应用状态示意图之一。
图3b所示为本发明第三实施例中一类加热体的应用状态示意图之二。
图4所示为本发明第四实施例中一类加热体的应用状态示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的一个方面提供了一类加热体于制备雾和/或烟生成装置中的用途，所述加热体包括：
能够在交变电场和/或磁场中被感应加热的无源发热体，以及
封装体，其具有用于封装所述无源发热体的容置腔，所述容置腔的形状与加热体的形状匹配。优选的，所述容置腔的容积等于或稍大于所述无源发热体在其工作温度范围内的最大体积，如此可以避免加热体因无源发热体的热胀冷缩效应而导致的损毁。当然，所述容置腔的容积也不宜过大，以免对其导热效率造成过多影响。
优选的，所述容置腔内还填充有导热填料，其形状和/或体积等可以在外力作用下发生变化，以利于热在无源发热体与封装体之间的传导。典型的导热填料可以如石墨烯、碳纳米管、石墨粉或碳颗粒等粉体材料或其它柔性导热填料。
在所述加热体工作时，用于产生雾和/或烟的源物质与所述封装体直接接触而被加热，所述源物质与所述无源发热体无直接接触，从而杜绝因无源发热体与源物质接触而导致的一系列问题，另外利用无源发热体产生的热量在封装体内传输过程中的扩散效应，还可使源物质能被更均匀的加热。
前述的源物质是指作为用于生成烟雾、烟、雾的原料的物质，例如烟膏、烟油等，其可以是固态的、流体状、膏状或其混合形态的。
前述的无源发热体是指发热体未通过导线等与电源电性连接，也未直接与电源电性连接。
更进一步的，在所述容置腔内也无其它电路或电路元件与无源发热体连接。
所述无源发热体的工作温度范围不超出形成所述封装体的封装材料的耐受温度。
在一些较为优选的实施方案中，所述封装体为具有至少一开口的容器，所述无源发热体被封装于所述容器器壁中，在所述加热体工作时，所述源物质被置于所述容器内，且至少所述容器内壁是导热材料构成的。在这些实施方案中，所述加热体一方面作为盛装源物质的容器，另一方面还用以实现对源物质进行加热的功能，因此可以使雾和/或烟生成装置的结构更为简单，而且还使得同规格的多个加热体是可以被任意替换的。
优选的，所述无源发热体为一个或多个，并被封装于所述容器侧壁中。所述无源发热体优选为环形体，或者也可以为桶形等。所述环形体可以是与所述容器同轴设置的。或者，所述无源发热体也可以为封装于所述容器底壁，并可以为片状、盘形、条形、环形等，且不限于此。
所述容器可以为多种形态的，例如盘状、碗状等敞口容器形态的，或者瓶状、管状等形态的，或者也可以为其它规则或不规则立体形态的。
显然的，所述无源发热体的材质、规格等可以依据实际需要而相应的调整。
进一步的，所述封装体可以是局部或整体透明的，以利于用户及时观察到加热体中源物质的量，同时也更为美观和更利于清洁。
进一步的，所述封装体可以是局部或整体导热的，例如，呈现为容器形态的封装体的外壁可以是隔热材质的，而其内壁是导热材质的，如此可以避免无源发热体产生的热量向外流失而造成能量的浪费以及防止雾和/或烟生成装置中的其它组件因长期受热而受损。
优选的，所述封装体的材质可以选自玻璃、石英或陶瓷等耐高温且安全无毒的材料。
在另一些较为优选的实施方案中，所述封装体被置于一容器中，在所述加热体工作时，所述封装体被置入盛装于所述容器内的源物质中，以实现热量的充分利用。
优选的，所述封装体整体是由导热材料组成的。
在其中的一些更为具体的实施方案中的，所述封装体一端与所述容器的底壁配合，另一端沿与所述容器轴线平行的方向延伸。
优选的，所述封装体呈柱状。
进一步优选的，所述封装体一端设置于所述容器底壁的中心处。所述封装体一端与所述容器底壁可以是紧贴但不固定连接的。
所述封装体也可以与所述容器一体设置。
其中，所述无源发热体的形状包括粒状、柱状、管状、环状、线状、桶状或片状等规则或不规则形状，且不限于此。
同样的，所述无源发热体的材质(例如可以选自金属、非金属材料，如石墨烯、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、石墨等)、规格等也可以依据实际需要而相应的调整。所述封装材料也可以优选自玻璃、石英或陶瓷等耐高温且安全无毒的材料。
相应的，本发明实施例的另一个方面还提供了包含前述加热体的雾和/或烟生成装置。
显然的，所述雾和/或烟生成装置还包括感应线圈，其用于提供所述交变电场和/或磁场。所述的无源发热体可以是铁、不锈钢等金属材质或石墨烯、石墨、碳纳米管、碳纤维等非金属材质的。当然，所述雾和/或烟生成装置还可包括与所述感应线圈匹配的电源、控制电路等，并还可进一步包括用于将这些组件封装的壳体等，但这些均是本领域人员依据其已有的知识可以知悉的，故而此处不再赘述。
但显然，本发明的雾和/或烟生成装置在结构、能耗、使用的安全性、便利性等方面，较之现有的各类雾和/或烟生成装置均是有显著提升的，关于相应的理由，可以参阅上文的论述。
以下结合若干具体实施案例及附图对本发明的技术方案作进一步的解释说明。
请参阅图1所示，在本发明的第一实施例中，一种雾和/或烟生成装置可以包括加热体11和感应线圈12等。其中，该加热体11可以包括封装体111和无源发热体112，该封装体是一个杯形容器，该杯形容器可以由玻璃等材料制成，并具有全透明或局部透明的结构。该无源发热体是环形的，并被封装于该容器侧壁的一容置腔中，其不与电源电性连接，该容置腔的形状与加热体的形状匹配，并且该容置腔的容积等于或稍大于该无源发热体在其工作温度范围内的最大体积，且该封装体和无源发热体可以是同轴设置的。优选的，所述容置腔内还可以填充有导热填料。
在该雾和/或烟生成装置中，可同时配备多个加热体，这些加热体可以是同一种规格或不同规格的，并且可以依据实际应用的需求而相互替换。
在该雾和/或烟生成装置工作时，可以将源物质13置入前述杯形容器，继而可以通过与感应线圈连接的控制电路及电源等调整感应线圈的功率和工作频率，使无源发热体迅速产生足够的热量对源物质进行加热而产生雾、烟。在此过程中，用户可以直接观察到源物质的消耗情况。且因无源发热体及封装体与源物质具有较大的接触面积，还可实现对源物质的均匀加热。
在该雾和/或烟生成装置被使用完毕后，用户可以将加热体从雾和/或烟生成装置中整体取出进行清洁，例如可以通过擦拭、水洗等方式清洗，不仅高效，而且无清洁死角。
在一些实施方案中，无源发热体可以是较大规格的(例如可以是较厚的)，因此在该雾和/或烟生成装置被使用完毕后，用户还可以通过迅速加大感应线圈的功率和工作频率等方式，使无源发热体的温度提升至足以使残留在前述杯形容器内壁上的源物质或其烧结物等分解的温度，从而实现加热体的自清洁。
请参阅图2所示，在本发明的第二实施例中，一种雾和/或烟生成装置可以包括加热体21和感应线圈22等。其中，该加热体21可以包括封装体211和无源发热体212，该封装体可以是一个杯形容器，该杯形容器的底壁中心处一体设置有一个沿轴向延伸的柱状突起213，该无源发热体是柱状或线状的，并被封装于该柱状突起213内的一容置腔中，该容置腔的形状与加热体的形状匹配，并且该容置腔的容积等于或稍大于该无源发热体在其工作温度范围内的最大体积。该封装体可以由玻璃、石英、陶瓷等材料制成。
在该雾和/或烟生成装置工作时，可以将源物质23置入前述杯形容器，继而可以通过与感应线圈连接的控制电路及电源等调整感应线圈的功率和工作频率，使无源发热体迅速产生足够的热量对源物质进行加热而产生雾、烟。在此过程中因无源发热体周围均被源物质包围，故而其产生的热量能得到更为有效的利用。
同样的，在该雾和/或烟生成装置被使用完毕后，用户可以将加热体从雾和/或烟生成装置中整体取出进行清洁，例如可以通过擦拭、水洗等方式清洗。
请参阅图3a所示，在本发明的第三实施例中，一种雾和/或烟生成装置可以包括加热体31和平面感应线圈32(可以是平板加热器的主要组成部分)等。其中，该加热体31可以包括封装体311和无源发热体312，该封装体是一个杯形容器，该杯形容器可以由玻璃等材料制成，并具有全透明或局部透明的结构。该无源发热体可以是片形、碟形的，并被封装于该容器的底壁的一容置腔中，其不与电源电性连接，该容置腔的形状与加热体的形状匹配，并且该容置腔的容积等于或稍大于该无源发热体在其工作温度范围内的最大体积，且该封装体和无源发热体可以是同轴设置的。
在该雾和/或烟生成装置中，可同时配备多个加热体，这些加热体可以是同一种规格或不同规格的，并且可以依据实际应用的需求而相互替换。
在该雾和/或烟生成装置工作时，可以将源物质33置入前述杯形容器，继而可以通过与平面感应线圈32连接的控制电路及电源等调整感应线圈的功率和工作频率，使无源发热体迅速产生足够的热量对源物质进行加热而产生雾、烟。在此过程中，用户可以直接观察到源物质的消耗情况。当然，参阅图3b所示，前述的平面感应线圈32亦可替换为与图1、图2类似形式的感应线圈32’，但加热效率可能会有所下降。
在该雾和/或烟生成装置被使用完毕后，用户可以将加热体从雾和/或烟生成装置中整体取出进行清洁，例如可以通过擦拭、水洗等方式清洗，不仅高效，而且无清洁死角。
同样的，在一些实施方案中，无源发热体可以是较大规格的(例如可以是较厚的)，因此在该雾和/或烟生成装置被使用完毕后，用户还可以通过迅速加大感应线圈的功率和工作频率等方式，使无源发热体的温度提升至足以使残留在前述杯形容器内壁上的源物质或其烧结物等分解的温度，从而实现加热体的自清洁。
请参阅图4所示是本发明的第四实施例中，该雾和/或烟生成装置与第一实施例基本相似，例如可以包括加热体41和感应线圈42等。其中，该加热体41可以包括封装体411和无源发热体412，该封装体是一个杯形容器。区别之处在于，该无源发热体是桶形的，并被封装于该容器侧壁及底壁的一容置腔中，其不与电源电性连接，该容置腔的形状与加热体的形状匹配，并且该容置腔的容积等于或稍大于该无源发热体在其工作温度范围内的最大体积。
该雾和/或烟生成装置的工作原理与前述的第一实施例基本相同，即，在其工作时，可以将源物质43置入前述杯形容器，继而可以通过与感应线圈连接的控制电路及电源等调整感应线圈的功率和工作频率，使无源发热体迅速产生足够的热量对源物质进行加热而产生雾、烟，因该无源发热体的桶形结构，其可以实现更为均匀、快捷的加热。
应当理解，以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一类非接触式电感加热体于制备雾和/或烟生成装置中的用途，所述加热体包括：
能够在交变电场和/或磁场中被感应加热的无源发热体，以及
封装体，其具有用于封装所述无源发热体的容置腔，所述容置腔的形状与加热体的形状匹配；在所述加热体工作时，用于产生雾和/或烟的源物质与所述封装体直接接触而被加热，同时所述源物质与所述无源发热体无直接接触，并且所述无源发热体的工作温度范围不超出形成所述封装体的封装材料的耐受温度。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述容置腔的容积等于或稍大于所述无源发热体在其工作温度范围内的最大体积；优选的，所述容置腔内还填充有导热填料，所述导热填料的形状和/或体积能在外力作用下发生变化。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述封装体为具有至少一开口的容器，所述无源发热体被封装于所述容器器壁中，在所述加热体工作时，所述源物质被置于所述容器内，且至少所述容器内壁是导热材料构成的；优选的，所述无源发热体被封装于所述容器侧壁和/或底壁内。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述封装体被置于一容器中，在所述加热体工作时，所述封装体被置入盛装于所述容器内的源物质中；优选的，所述封装体整体是由导热材料组成的；优选的，所述封装体一端与所述容器的底壁配合，另一端沿与所述容器轴线平行的方向延伸；优选的，所述封装体呈柱状；优选的，所述封装体一端置于所述容器底壁的中心处；优选的，所述封装体与所述容器一体设置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用途，其特征在于：所述封装材料选自耐高温、导热且不影响源物质的产雾和/或烟性能的材料；优选的，所述封装体的材质包括玻璃、石英或陶瓷；优选的，所述加热体的形状包括柱状、管状、环状、线状或片状；和/或，所述无源发热体的材质包括金属或非金属材料；优选的，所述非金属材料包括碳纤维、石墨、碳纳米管或石墨烯和/或，所述源物质是固态的、流体状或膏状的。
6.一种雾和/或烟生成装置，包括加热组件，其特征在于，所述加热组件包括：
加热体，其包括：
能够在交变电场和/或磁场中被感应加热的无源发热体，
封装体，其具有用于封装所述无源发热体的容置腔，所述容置腔的形状与加热体的形状匹配；
感应线圈，用于提供所述交变电场和/或磁场；
在所述加热体工作时，用于产生雾和/或烟的源物质与所述封装体直接接触而被加热，同时所述源物质与所述无源发热体无直接接触，并且所述无源发热体的工作温度范围不超出形成所述封装体的封装材料的耐受温度。
7.根据权利要求6所述的雾和/或烟生成装置，其特征在于：所述容置腔的容积等于或稍大于所述无源发热体在其工作温度范围内的最大体积；优选的，所述容置腔内还填充有导热填料，所述导热填料的形状和/或体积能在外力作用下发生变化。
8.根据权利要求6所述的雾和/或烟生成装置，其特征在于：所述封装体为具有至少一开口的容器，所述无源发热体被封装于所述容器器壁中，在所述加热体工作时，所述源物质被置于所述容器内，且至少所述容器内壁是导热材料构成的；优选的，所述无源发热体被封装于所述容器侧壁和/或底壁内。
9.根据权利要求6所述的雾和/或烟生成装置，其特征在于：所述封装体被置于一容器中，在所述加热体工作时，所述封装体被置入盛装于所述容器内的源物质中；优选的，所述封装体整体是由导热材料组成的；优选的，所述封装体一端与所述容器的底壁配合，另一端沿与所述容器轴线平行的方向延伸；优选的，所述封装体呈柱状；优选的，所述封装体一端置于所述容器底壁的中心处；优选的，所述封装体与所述容器一体设置。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的雾和/或烟生成装置，其特征在于：所述封装材料选自耐高温、导热且不影响源物质的产雾和/或烟性能的材料；优选的，所述封装体的材质包括玻璃、石英或陶瓷；优选的，所述加热体的形状包括柱状、管状、环状、线状或片状；和/或，所述无源发热体的材质包括金属或非金属材料；优选的，所述非金属材料包括碳纤维、石墨、碳纳米管或石墨烯；和/或，所述源物质是固态的、流体状或膏状的。
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