CN109805450B - 磁感应雾化装置及抽吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁感应雾化装置，包括外壳体，外壳体的一端设有底座，外壳体的另一端开口；所述外壳体上开设有与外壳体内部相通的缺口，外壳体的缺口段内设有沿外壳体长度方向分布的磁感应线圈，该磁感应线圈的整体形状与外壳体的缺口段匹配；所述磁感应线圈内设有固态发烟物；还包括与缺口匹配且可拆卸地安装于缺口处的磁感受导体支持件，所述磁感受导体支持件上设有多个伸入固态发烟物内的磁感受导体。本发明的抽吸装置，能最大限度地保障快速出烟雾及烟雾量，发烟物利用率提高。

Description

磁感应雾化装置及抽吸装置

技术领域

本发明属于卷烟替代品领域，具体涉及一种磁感应雾化装置及抽吸装置。

背景技术

据报道，目前全球烟民近10亿，中国烟民数量超过3.5亿。这些烟民吸食的主要是传统卷烟。传统卷烟燃烧时通过物质挥发、热解和高温重新合成，在烟气中有多达7300余种化合物，其中由近900℃高温燃烧、热解和高温重新合成产生的物质有2740种，这些物质部分与烟草特征香味有关，但也有极少量物质对人体有害（这些有害物质有如CO、苯并[α]芘、稠环芳烃等）。

近来，由于反吸烟运动的持续高涨以及烟民出于身体健康的需求，低焦油、低危害卷烟销量增长，没有燃烧过程的新型烟草制品也在蓬勃发展。据预测，未来新型烟草制品市场将更加庞大。

新型烟草制品主要包括电子烟（含超声雾化电子烟）、加热不燃烧卷烟（又称低温卷烟、低温烟）及无烟烟草制品。目前，国际烟草巨头（如菲利普莫里斯生产公司、日烟国际、英美烟草、雷诺烟草等）都在重点加强电子烟、低温烟等新型烟草制品的研发。电子烟、加热不燃烧卷烟各有优势与劣势，如电子烟出烟迅速、烟雾量大，但香吃味与传统卷烟差别大；低温烟香吃味与传统卷烟较接近，但起始出烟慢（起始抽吸时一般需等待约20秒）、烟雾量小。此外，电子烟与部分低温烟主要采用电阻式元件产热的方式加热成雾物质成雾供抽吸，由于电阻式元件加热有大量的热损失，这种加热方式的热效率不高。目前，国际烟草巨头（如菲利普莫里斯生产公司、日烟国际、英美烟草、雷诺烟草等）都在重点加强电子烟、低温烟等新型烟草制品的研发，特别是菲利普莫里斯生产公司上市的加热不燃烧卷烟iQos由于感官特性与传统卷烟最接近，安全性较传统卷烟好，在日本等国已占有一定比例的市场份额。但加热不燃烧卷烟目前主要采用电阻式元件产热的方式加热成雾物质成雾供抽吸，由于电阻式元件加热有大量的热损失，这种加热方式的热效率不高。

磁感应加热技术是一种公知加热技术，其原理是：感应线圈在交变电流条件下其磁场不断变化，使位于其中的感受器导体中的电子做无规则运动产生涡电流，从而引起导体产生热量，且所产生热量与涡电流密度及导体电阻率成比例。由于磁感应加热技术存在响应快、热效率高等优势，目前已有多家机构与个人对该技术在电子烟或低温烟等上的应用进行了大量研究，并申请了许多专利。这些研究机构或个人主要有，国外的菲利普莫里斯生产公司、BAT，国内还有云南、川渝、广西、湖南、河南等中烟工业有限责任公司以及深圳的合元、施美乐、昂耐、佳品等公司与李文杰等个人，他们申请专利的公开号如CN105407750A、CN106163309A、CN105307516A、CN105595432A。

这些磁感应抽吸装置一般仅有位于发烟物（发烟物主要包括发烟介质）外周的外发热器或处于发烟物里面的内发热器中的一种，这样使发烟物要么仅外周被加热产生烟雾，要么仅里面与内发热器接触及邻近的部分被加热产生烟雾，因此往往抽吸完毕还有许多发烟物没有被充分加热产生烟雾，造成了较大资源浪费；同时这种仅有外发热器或内发热器的磁感应抽吸装置出烟的速度及每口出烟雾量也比不上同时具有外发热器与内发热器的抽吸装置。同时，这些磁感应烟草制品在用来加热发烟介质为固态的低温烟时，由于发烟介质与感受器导体位置彼此固定，因此感受器导体固定处及邻近的发烟介质一旦被抽吸至烟雾量较少时就只能终止抽吸并舍弃发烟物，这样会带来以下问题，一是由于被感受器导体固定及邻近的发烟介质一般容量有限，故符合用户烟雾量要求的可抽吸口数不多，一般仅有几口至十口左右，难以满足用户需求；二是还由于仅有被感受器导体固定及邻近的发烟介质部分可用来产生烟雾，这样在抽吸过程中烟雾量及香气会随着抽吸的进行呈现小→大→小的变化，故抽吸前后的烟雾量与香气很难保持一致，影响用户体验感；另外，与感受器导体距离稍远的发烟介质难以得到有效加热，发烟介质利用率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：现有磁感应雾化抽吸装置加热效果差，发烟物难以被充分加热利用的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：磁感应雾化装置，包括外壳体，外壳体的一端设有底座，外壳体的另一端开口；其特征在于，所述外壳体上开设有与外壳体内部相通的缺口，外壳体的缺口段内设有沿外壳体长度方向分布的磁感应线圈，该磁感应线圈的整体形状与外壳体的缺口段匹配；还包括与缺口匹配且可拆卸地安装于缺口处的磁感受导体支持件，所述磁感受导体支持件上设有至少一个磁感受导体。

使用时，固态发烟物置于磁感应线圈所围成的腔体内，磁感受导体伸入固态发烟物内。

这样一方面，磁感受导体被完全包裹于固态发烟物内，产生的热量可直接被用于加热发烟物产生烟雾，热量利用率高；另一方面，优选地，磁感受导体数量为多个，且均伸入固态发烟物，固态发烟物与加热体（即磁感应导体）的接触面积大，缺口段发烟物的各部位均能得到有效加热，产生烟雾，有利于提升单位时间内产生的烟雾量，保证发烟物被充分加热利用，提升加热效果；另外，抽吸一段时间后，可通过缺口更换固态发烟物，也可通过外壳体的开口端更换固态发烟物，方便易用。

优选地，所述固态发烟物为烟支，所述固态发烟物可相对于外壳体沿外壳体的长度方向移动。这样抽吸一段时间后，将磁感受导体支持件打开，然后将烟支递进推进一段，再将磁感受导体支持件合上，即可再次抽吸，获得与先前口味一致或接近的抽吸体验。

所述磁感受导体支持件铰接于外壳体上，可方便地实现磁感受导体支持件的启闭，也可防止磁感受导体支持件及磁感受导体的意外丢失。

所述缺口为矩形缺口、圆形缺口和椭圆形缺口中的一种。

作为本发明的一种实施方式，所述磁感应线圈由导线以平面螺旋形式绕制后，根据外壳体缺口段内部形状整体弯折而成。优选地，所述磁感应线圈由导线以平面方形螺旋形式绕制后，根据外壳体缺口段内部形状整体弯折而成。

所述磁感受导体为柱状、薄片状、螺旋状和针状中的至少一种。优选为针状，既有利于快速方便插入发烟物，又有利于快速发热。

进一步地，所述针状磁感受导体除针尖外的外径为0.1mm～3mm，优选为0.4mm～1.0mm。

优选地，所述磁感受导体由铁、镍、钴、铁氧体及其合金中的至少一种材料制成，进一步优选为不锈钢材料。

进一步地，所述磁感受导体的表面覆盖有惰性材料层，进一步地，所述惰性材料层由石英玻璃、工业搪瓷、釉、氟塑料、耐高温无毒的漆或树脂中的至少一种制成。

磁感受导体表面涂覆的惰性材料层，有利于保护磁感受导体不被高温环境下的发烟物腐蚀及由此带来的磁感受导体可能组成成分的金属或重金属溶解并被抽吸至烟雾中，保证安全性。

进一步地，所述磁感受导体支持件上布置有与其匹配由非/弱磁材料组成的多孔清洁压板，该多孔清洁压板可让磁感受导体自由通过。

多孔清洁压板的设置有利于及时清洁磁感受导体上粘附的发烟物残渣，并便于将磁感受导体从发烟物中拔出。

还包括可伸缩套管，所述可伸缩套管穿过磁感应线圈伸入外壳体内；所述可伸缩套管靠近缺口的一侧设有供磁感受导体通过的开口。

进一步地，所述伸缩套管包括多级彼此匹配的子套管。优选地，每级子套管靠近底座的一端设有止挡件，以防止右侧的子套管向底座移动距离过大。

进一步地，位于最邻近发烟物的一级子套管内可增配清洁锁紧导管。优选地，所述最邻近发烟物的一级子套管由强磁性导体制成。

所述固态发烟物外增配有与可伸缩套管匹配的清洁套管，可便于将插入进来的发烟物锁紧，也便于将抽吸完后的发烟物拔出。

可伸缩套管的设置，抽吸完前面一节，可以将感受导体支持件打开，使得磁感受导体与固态发烟物脱离，将可伸缩套管递进式推进一节，再闭合感受导体支持件后再抽吸，从而可保证抽吸口数，同时也最大程度地保障了抽吸前后一致性；无需再增加空管以延长烟支、方便抽吸；另外，抽吸端距离感应线圈较远，可减少或避免了磁对人的辐射影响。

所述磁感应线圈所围成的腔体内设有与外壳体匹配的内壳体，内壳体的左端与底座之间留有间隙，内壳体的右端与外壳体的右端密封；所述外壳体上开设有进气孔；空气依次经过进气孔、内壳体与外壳体之间的间隙、底座与内壳体之间的间隙进入磁感应线圈所围成的腔体内。这样空气经过磁感应线圈所在位置时，可吸收磁感应线圈产生的电阻热，可对空气起到预热作用，提升雾化效果，并提升热量利用率。

优选地，所述可伸缩套管与内壳体匹配。进一步地，可伸缩套管可拆卸地内置于内壳体内，以便于清洁。

优选地，所述内壳体由强磁性导体制成，内壳体产生的热量可直接被紧邻的发烟物吸收。优选地，内壳体外侧设置隔热件，如隔热层等。进一步地，内壳体与磁感应线圈对应位置外的其他部位可增设磁屏蔽件，如涂覆磁屏蔽层，仅使内壳体与磁感应线圈对应的部分发热，进一步保障抽吸前后的一致性。

进一步地，所述外壳体底座、外壳体由陶瓷、玻璃、橡胶、弱磁感应金属材料、耐高温硅胶或聚四氟乙烯或其它耐高温高分子材料中的一种或多种材料制成。

这样磁感受导体支持件上的磁感受导体作为“内加热器”，内壳体和/或最邻近发烟物的一级子套管作为“外加热器”，可同时对固态发烟物进行加热，有利于快速将发烟物加热至所需温度，达到快速出烟雾和提供香气供抽吸以及提高发烟物利用率的目的。

一种磁感应发热抽吸装置，包括电源控制部，还包括如上所述的磁感应雾化装置，所述磁感应雾化装置的底座所在一端固定于电源控制部上；所述电源控制部与磁感应线圈电连接。

还包括与电源控制部电连接的温度传感器，所述温度传感器设置于磁感受导体内。

进一步地，所述温度传感器每秒采集传输的温度数据不少于1次，优选不少于2次。

当抽吸时温度感受器瞬时监测温度达到365℃，优选地达到280℃、更优选地达到220℃时，整个雾化装置被电源控制部自动停止供电，以实现温度的智能控制，并控制有害物的产生。

进一步地，所述磁感应雾化装置的四周（含能开闭的磁感受导体支持件表面）可以设置用于阻隔电磁辐射的电磁隔离的软磁片或导电橡胶等材料。

所述固态发烟物呈疏松状。

进一步地，所述疏松状固态发烟物为片状、颗粒状、丝状、疏松多孔块状中的至少一种。

疏松状固态发烟物的使用使内加热器容易插进去，并使热的传导效率与穿透能力提高，从而提高成雾能力。

进一步地，所述固态发烟物含有成雾成分。

进一步地，所述固态发烟物含有的成雾成分为甘油、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、甘油酯中的至少一种，优选为甘油。

进一步地，所述固态发烟物中含有烟草、烟草提取物、香精中的至少一种。

进一步地，所述固态发烟物为烟弹或烟支形式，优选为烟支形式，更优选为带有过滤元件的烟支形式。

发烟物中含有成雾成分，便于发烟物被快速加热产生烟雾；发烟物中含有烟草、烟草提取物、香精中的至少一种，便于增加烟雾的香气，改善抽吸口感。发烟物优选为烟支形式，更优选为带有过滤元件的烟支形式，便于拿放与抽吸，并过滤颗粒物与部分有害物。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明的抽吸装置，能最大限度地保障快速出烟雾及烟雾量，发烟物利用率提高。本发明所述装置同时设置有内、外加热器，且一种内加热器是可活动的。内、外加热器的同时使用，可以快速提高发烟物的温度，使发烟物的雾化成分及其中含有的香味成分快速挥发成雾供抽吸，基本能达到即抽即成雾效果，从而最大限度地保障了出烟雾速度及烟雾量，克服了一般低温烟需等待十几秒甚至更长时间的缺点。同时，也由于内、外发热器的使用，使得发烟物的周围及中间能同时被加热产生烟雾，故既保证了烟雾量，又使发烟物得到了充分利用，减少了浪费。同时，本发明所述装置可将传统的电子烟的快速出烟雾、烟雾量大以及低温烟的烟雾香气好等各自优势组合到一起，基本实现得到了一种复合态的暂且称做“两态烟”或称“液固烟”或称“高仿烟”的新的新型烟草制品。

（2）采用本发明所述的抽吸装置，能最大限度地保障抽吸口数与抽吸前后一致性。本发明将发烟介质盛装在多级可伸缩套管内，由于磁感受器导体定位在磁感应线圈对应位置，一旦该感受器导体材料接触的发烟介质烟雾量呈减少趋势时，可以将感受导体支持件打开，将可伸缩套管的最内侧子套管递进式推进一节，然后闭合磁感受导体支持件再抽吸，从而可解决现有技术中可供加热抽吸的发烟介质仅为一段及由此带来的抽吸口数少、抽吸前后不均匀、不一致等现象的出现，故本发明可解决这类相关技术难题。

（3）本发明的抽吸装置设计简单科学，实用性与安全性好。本发明主要模仿传统卷烟逐段燃烧的特性以保证抽吸均匀性，通过移动伸缩管与设置内、外加热器，创造性地将磁感应抽吸装置的发烟物人为分成多段进行逐段递进加热抽吸，以保障抽吸口数，更重要的是保障了抽吸前后的均匀性，较常规技术常将发烟介质中的香味物质通过胶囊缓释、化学方法形成配位化合物以提高抽吸前后均匀性的方法更简单有效；而且该抽吸装置（特别是可伸缩套管）制作简单、操作方便，可应用性强。同时，本发明所述的抽吸装置设置了温度采集与控制装置以避免发烟介质被加热的温度过高带来的有害物含量也高的问题。本发明的磁感受导体优选为针状，可方便快速插入；针状物的直径小，减轻了感应加热时内感受器导体过厚带来的趋肤效应，升温快而均匀；且磁感受导体被发烟介质完全包裹，线圈产生的热量也用来加热发烟介质，故热利用率高；且磁感受导体虽可活动于固态发烟物里，但固定在其磁感应导体支持件上，避免了磁感受导体常被丢弃带来的安全风险与资源浪费。所述磁感应雾化装置及的四周及可伸缩套管最内侧管除线圈对应位置外的其它管壁外侧可增设用于阻隔电磁辐射的电磁隔离软磁片或导电橡胶。另外，本发明所述的抽吸装置还可设置锁紧导管便于锁紧发烟物，磁感受导体支持件、可伸缩套管及清洁压板、锁紧套管可以方便地从雾化部内拆出或打开，用户可自行便捷拆卸清洗，增强用户的体验感；发烟物为传统卷烟形式，可最大限度利用传统卷烟机进行加工，减少设备投资。这些技术措施的使用有力保障了本发明的科学性、安全性、环保性、可用性与用户体验感。

附图说明

图1是本发明的一种磁感应发热抽吸装置的俯视图。

图2是本发明的一种磁感受导体支持件及磁感受导体的结构示意图。

图3是本发明的一种外壳体的正视图。

图4是本发明以平面方形螺旋形式绕置的线圈。

图5是图4中线圈整体弯折后形成的磁感应线圈。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1和图3所示，磁感应雾化装置，包括外壳体21，外壳体21的一端设有底座26，外壳体21的另一端开口；所述外壳体21上开设有与外壳体21内部相通的缺口211，外壳体21的缺口段内设有沿外壳体长度方向分布的磁感应线圈22，该磁感应线圈22的整体形状与外壳体的缺口段匹配；所述磁感应线圈22内设有固态发烟物25；还包括与缺口211匹配且可拆卸地安装于缺口211处的磁感受导体支持件29，所述磁感受导体支持件29上设有5个伸入固态发烟物25内的磁感受导体28（见图2）。

其中，磁感受导体支持件29铰接于外壳体21上。磁感受导体支持件29上布置有与其匹配由非/弱磁材料组成的多孔清洁压板291，该多孔清洁压板可让磁感受导体自由通过。磁感受导体支持件29的内侧面边缘设有与缺口匹配的密封圈292，以保证良好的气密性。

所述磁感应线圈22由导线以平面方形螺旋形式绕制后，根据外壳体缺口段内部形状整体弯折而成（见图4和图5）。

所述磁感受导体28为针状。

还包括长度可调的可伸缩套管24，所述可伸缩套管24穿过磁感应线圈22伸入外壳体内，固态发烟物25设置于可伸缩套管24内；所述可伸缩套管24靠近缺口211的一侧设有供磁感受导体28通过的开口；固态发烟物25为烟支形式，可随可伸缩套管24左右移动；进一步地，可伸缩套管24的最右端设有锁紧环，用于将烟支形式的固态发烟物25锁紧于可伸缩套管24上，防止两者的相对位移。另外，可伸缩套管24的每一级子套管的左端设有止挡件27，以防止推进时，位移过大。优选地，所述可伸缩套管24由强磁性导体制成。

所述磁感应线圈22与固态发烟物25之间设有与外壳体匹配的内壳体23，内壳体23的左端与底座26之间留有间隙，内壳体23的右端与外壳体21的右端密封；所述外壳体21上开设有进气孔212；空气依次经过进气孔212、内壳体与外壳体之间的间隙、底座与内壳体之间的间隙进入固态发烟物25所在位置。所述内壳体23由强磁性导体制成。

一种磁感应发热抽吸装置，包括电源控制部1，还包括如上所述的磁感应雾化装置2，所述磁感应雾化装置2的底座26所在一端固定于电源控制部1上；所述电源控制部1与磁感应线圈22电连接。

还包括与电源控制部1电连接的温度传感器，所述温度传感器设置于磁感受导体28内。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.磁感应雾化装置，包括外壳体（21），外壳体（21）的一端设有底座（26），外壳体（21）的另一端开口；其特征在于，所述外壳体（21）上开设有与外壳体（21）内部相通的缺口（211），外壳体（21）的缺口段内设有沿外壳体长度方向分布的磁感应线圈（22），该磁感应线圈（22）的整体形状与外壳体的缺口段匹配；还包括与缺口（211）匹配且可拆卸地安装于缺口（211）处的磁感受导体支持件（29），所述磁感受导体支持件（29）上设有至少一个磁感受导体（28）；还包括可伸缩套管（24），所述可伸缩套管（24）穿过磁感应线圈（22）伸入外壳体内；所述可伸缩套管（24）靠近缺口（211）的一侧设有供磁感受导体（28）通过的开口。

2.根据权利要求1所述的磁感应雾化装置，其特征在于，所述磁感受导体支持件（29）铰接于外壳体（21）上。

3.根据权利要求1所述的磁感应雾化装置，其特征在于，所述磁感应线圈（22）由导线以平面螺旋形式绕制后，根据外壳体缺口段内部形状整体弯折而成。

4.根据权利要求1所述的磁感应雾化装置，其特征在于，所述磁感受导体（28）为柱状、薄片状、螺旋状和针状中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的磁感应雾化装置，其特征在于，所述可伸缩套管（24）由强磁性导体制成。

6.根据权利要求1所述的磁感应雾化装置，其特征在于，所述磁感应线圈（22）所围成的腔体内设有与外壳体匹配的内壳体（23），内壳体（23）的左端与底座（26）之间留有间隙，内壳体（23）的右端与外壳体（21）的右端密封；所述外壳体（21）上开设有进气孔（212）；空气依次经过进气孔（212）、内壳体与外壳体之间的间隙、底座与内壳体之间的间隙进入磁感应线圈（22）所围成的腔体内。

7.根据权利要求6所述的磁感应雾化装置，其特征在于，所述内壳体（23）由强磁性导体制成。

8.一种磁感应发热抽吸装置，包括电源控制部（1），其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的磁感应雾化装置（2），所述磁感应雾化装置（2）的底座（26）所在一端固定于电源控制部（1）上；所述电源控制部（1）与磁感应线圈（22）电连接。

9.根据权利要求8所述的磁感应发热抽吸装置，其特征在于，还包括与电源控制部（1）电连接的温度传感器，所述温度传感器设置于磁感受导体（28）内。