CN110267378A - 一种磁粒均热加热线圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁粒均热加热线圈，这种加热线圈以螺旋方式排列在电磁感应加热腔上，并且所述加热线圈的线圈间距沿着该加热线圈纵轴方向是可变的。使用这种加热线圈制造的加热烟具，可以通过线圈的缠绕，实现对不同位置的不同加热效果，在线圈密集的地区提高加热温度，提高烟气释放。在线圈稀疏的地区降低加热温度，减少烟气释放。克服了以前加热不燃烧烟具的缺陷，实现了对发烟产香基质的分段加热，从而对加热温度以及烟气释放量达到有效的人为控制。

Description

一种磁粒均热加热线圈

【技术领域】

本发明属于加热不燃烧烟支技术领域。更具体地，本发明涉及一种磁粒均热加热线圈。

【背景技术】

目前常用的加热不燃烧方式主要为四周加热和中心加热，随着人们健康意识的提高，以及公共场所禁烟的需要，加热不燃烧烟具深受广大吸烟者的喜爱，当前加热不燃烧烟草大多使用电阻式加热元件进行烟草物料的加热，典型产品如英美烟草公司开发的采用外周加热的GLO产品和菲莫国际公司开发的采用中央插片加热的IQOS产品。但这两种加热方式均存在加热不均匀，加热时间长以及热量损失的缺陷。四周加热是在发烟产香基质的外边缘进行加热的，通过发烟产香基质的外边缘向内传递，传递的过程中，热量逐渐减少，故发烟产香基质的内外部受热不均匀，产生的烟气也有着较大的差异。中心加热是将加热片插入到发烟产香基质中，在发烟产香基质的内部加热，热量再慢慢向外传递，这种加热方式也存在着加热不均匀，加热时间长以及热量损失的缺陷，并且这两种加热方式均不能有效的控制温度以及烟雾量的多少。这些问题均需要我们在技术上不断改进。

根据这些技术需求，新开发磁粒均热技术是利用电磁感应加热原理，通过混合在烟草物料中的磁感应材料接受配套装置发出的交变磁场能量感应产生热量。这一加热方式可以实现对烟草物料的均匀加热，提高烟气的稳定性与抽吸质量。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种磁粒均热加热线圈。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种磁粒均热加热线圈。

所述的磁粒均热加热线圈所述的加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，并且所述的加热线圈沿着该加热线圈纵轴方向的线圈间距是可调的。

根据本发明的一种优选实施方式，所述加热线圈的线圈间距可调范围是1～12mm。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述加热线圈的线圈间距可调范围是3～9mm。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述加热线圈的直径是0.8～1.5mm。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述加热线圈的工作电压是1～12V。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的加热线圈是用一种或多种选自铜线、碳钢线、铁线、不锈铁线或镀锌线制成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述加热线圈的电阻率是1.6×10^-6～1.6×10^-10Ω·m。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的电磁感应加热腔是由一种或多种选自陶瓷、碳酸钙、硅酸钙、二氧化硅、聚乙烯塑料、聚苯乙烯或聚四氟乙烯的材料制成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是0～20dB。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述加热线圈的线材截面是圆形、矩形、三角形或多边形。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种磁粒均热加热线圈。

本发明的磁粒均热加热线圈是电磁感应加热不燃烧装置中的一个重要部件。使用该磁粒均热加热线圈制造的加热烟具，可以通过线圈的缠绕，实现对不同位置的不同加热效果，在线圈密集部分提高加热温度，提高烟气释放。在线圈稀疏部分降低加热温度，减少烟气释放，从而可以达到对温度以及烟雾量的控制效果。

在本发明中，所述的磁粒均热定义为在被加热物料中添加有具有导磁性的颗粒物料并混配均匀，但被加热物料放入被电磁感应线圈包裹的加热腔体后，具有导磁性的颗粒物料接受振荡电路发出的电磁感应能量产生热量，并实现被加热物料的均匀加热。

所述的磁粒均热加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，并且所述加热线圈的线圈间距沿着该加热线圈纵轴方向是可调的，例如相对于加热腔而言，所述加热线圈的间距由其底端至开口端可以由小逐渐增大，具体参见附图1；所述加热线圈的间距由其底端至开口端可以由大逐渐减小，具体参见附图2；所述加热线圈的间距可以大小相间，图3是所述加热线圈间距大小相间(先大后小)示意图；图4是所述加热线圈间距大小相间(先小后大)示意图。通过改变线圈间距来调整感应磁力大小，进而达到对加热温度以及烟雾量的控制。当然，可以根据实际情况的需要对线圈间距大小进行相应的调整，这些方案也都在本发明的保护范围之内。

根据本发明，所述磁粒均热加热线圈的线圈间距为1～12mm。如果磁粒均热加热线圈的线圈间距小于1mm，则会导致线圈的磁通量过大，线圈的产热量增加，影响设备的安全性；如果磁粒均热加热线圈的线圈间距大于12mm，则会有效的磁通量不足，降低了设备工作效率；因此，磁粒均热加热线圈的线圈间距为1～12mm是合适的；优选地是3～9mm。

根据本发明，所述磁粒均热加热线圈的直径为0.8～1.5mm。如果磁粒均热加热线圈的直径小于0.8mm，则会导致加热腔的空间受到挤压，没有足够的体积容纳；如果磁粒均热加热线圈的直径大于1.5mm，则会导致设备的体积过大，不利于设备的携带与使用；因此，磁粒均热加热线圈的直径为0.8～1.5mm是恰当的；优选地是1.0～1.4mm。

根据本发明，所述磁粒均热加热线圈的工作电压是1～12V。提供这个工作电压的电源是目前市场上销售的产品，例如由深圳市华宇新能源科技有限公司以商品名18650型号锂电池销售的产品。

根据本发明，所述加热线圈是用一种或多种选自铜线、碳钢线、铁线、不锈铁线或镀锌线制成的，根据欧姆表测定电阻的标准方法使用欧姆表仪器检测，它的电阻率是1.6×10^-6～1.6×10^-10Ω·m。

在本发明中，如果所述加热线圈的电阻率高于1.6×10^-6Ω·m，则会导致流过线圈的电流偏低，降低设备输出功率；如果所述加热线圈的电阻率低于1.6×10^-10Ω·m，则导致流过线圈的电流偏高，容易导致设备过热损坏；因此，所述加热线圈的电阻率为1.6×10^-6～1.6×10^-10Ω·m是合适的。

根据本发明，所述加热线圈的线材截面是圆形、矩形、三角形或多边形。当然，本发明也可以使用其它截面的线材，只是它们不会对本发明加热线圈的性能产生不利的影响，这些截面的线材也在本发明的保护范围之内。

本发明使用的铜线、碳钢线、铁线、不锈铁线或镀锌线都是目前市场上销售的产品，例如由余姚市泰联金属制品公司以商品名409不锈铁线材销售的不锈铁线、由东莞市朗特金属材料有限公司以商品名镀锌碳钢线材销售的镀锌线。

在本发明中，电磁感应加热不燃烧装置中的电磁感应加热腔是放置感应加热材料或电磁感应线圈的腔。

所述的电磁感应加热腔是由一种或多种选自陶瓷、碳酸钙、硅酸钙、二氧化硅、聚乙烯塑料、聚苯乙烯或聚四氟乙烯的材料制成的。本发明使用的这些材料都是目前市场上销售的产品，例如由广州亿峰化工科技有限公司公司以商品名业硅酸钙销售的硅酸钙、例如由东莞市迪涛塑胶化工有限公司以商品名台化5250高透明聚苯乙烯销售的聚苯乙烯。

根据在屏蔽室条件下的电磁辐射检测标准方法，使用AgilentN9030A信号分析仪器检测，所述电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是0～20dB。

[有益效果]

本发明的有益效果是：

电磁感应加热不燃烧装置本来就具有加热均匀、加热速度快、加热充分的特性，且不会造成热量损失的优点，本发明旨在对内部磁粒均热加热线圈进行了改进。使用该非等缠绕距离的磁粒均热加热线圈制造的加热烟具，可以通过线圈的缠绕，实现对不同位置的不同加热效果，在线圈密集的地区提高加热温度，提高烟气释放。在线圈稀疏的地区降低加热温度，减少烟气释放。克服了以前加热不燃烧烟具的缺陷，实现了对发烟产香基质的分段加热，从而对加热温度以及烟气释放量达到有效的人为控制。

磁粒均热加热线圈在加热腔上由下到上排列逐渐稀疏，即由密到疏情况下，线圈密集的地方即发烟产香基质下部加热温度高，烟雾量大，由下往上烟雾量逐渐减小；当线圈由疏到密排列时，抽吸过程中可感觉到烟雾量逐渐增加；当线圈疏密相间排列时，密的一端烟雾量大，疏的一端烟雾量小。通过线圈排列的疏密来控制加热温度，从而控制烟气的释放量，使一个发烟产香基质实现不同的加热效果。

【附图说明】

图1是本发明磁粒均热加热线圈间距由小逐渐到大的示意图；

图2是本发明磁粒均热加热线圈间距由大逐渐到小的示意图；

图3是本发明磁粒均热加热线圈间距大小相间(先大后小)示意图；

图4是本发明磁粒均热加热线圈间距大小相间(先小后大)示意图。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：本发明磁粒均热加热线圈

该实施例的实施方式如下：

所述的加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，其中：

所述加热线圈的直径是0.8mm，所述的加热线圈是用由东莞市晨铭线缆有限公司以商品名QA(UEW)/155型聚氨酯漆包铜线销售的线材截面为圆形铜线制成的；并且所述加热线圈的线圈间距沿着该加热线圈纵轴方向由1mm逐渐增加到12mm。

根据本说明书描述的方法检测，该实施例加热线圈的电阻率是1.6×10^-8Ω·m。

所述的电磁感应加热腔是由上海泰邦塑胶有限公司以商品名2911FS型聚乙烯销售的聚乙烯塑料材料制成的。根据本说明书描述的方法检测，该实施例电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是16dB。

实施例2：本发明磁粒均热加热线圈

该实施例的实施方式如下：

所述的加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，其中：

所述加热线圈的直径是1.2mm，所述的加热线圈是由东莞市朗特金属材料有限公司以商品名q235碳钢线材销售的线材截面为圆形的碳钢线制成的；并且所述加热线圈的线圈间距沿着该加热线圈纵轴方向由10mm逐渐减少到2mm。

根据本说明书描述的方法检测，该实施例加热线圈的电阻率是1.5×10^-9Ω·m。

所述的电磁感应加热腔是由河南中捷化工产品有限公司公司以商品名HZR-02型氧化锆陶瓷销售的陶瓷材料制成的。根据本说明书描述的方法检测，该实施例电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是0dB。

实施例3：本发明磁粒均热加热线圈

该实施例的实施方式如下：

所述的加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，其中：

所述加热线圈的直径是1.0mm，所述的加热线圈是用由丹阳市丰华橡塑五金有限公司以商品名包胶方型铁丝销售的线材截面为矩形的铁线制成的；并且所述加热线圈的线圈间距沿着该加热线圈纵轴方向由10mm逐渐减少到2mm，然后再增加到8mm。

根据本说明书描述的方法检测，该实施例加热线圈的电阻率是2.6×10^-8Ω·m。

所述的电磁感应加热腔是由广州拓亿新材料有限公司以商品名TBY-218型硅酸钙销售的硅酸钙材料制成的。根据本说明书描述的方法检测，该实施例电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是12dB；

实施例4：本发明磁粒均热加热线圈

该实施例的实施方式如下：

所述的加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，其中：

所述加热线圈的直径是1.2mm，所述的加热线圈是用由东莞市澜腾金属材料有限公司以商品名410型不锈铁线材销售的线材截面为三角形的不锈铁线制成的；并且所述加热线圈的线圈间距沿着该加热线圈纵轴方向由1mm逐渐增加到12mm，然后再减少到4mm。

根据本说明书描述的方法检测，该实施例加热线圈的电阻率是1.6×10^-6Ω·m。

所述的电磁感应加热腔是由广州拓亿新材料有限公司以商品名HL-150型气相二氧化硅销售的二氧化硅材料制成的。根据本说明书描述的方法检测，该实施例电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是20dB；

实施例5：本发明磁粒均热加热线圈

该实施例的实施方式如下：

所述的加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，其中：

所述加热线圈的直径是1.4mm，所述的加热线圈是用由任丘市博军电缆辅助材料有限司以商品名热镀锌低碳钢丝销售的线材截面为多边形的镀锌线制成的；并且所述加热线圈的线圈间距沿着该加热线圈纵轴方向是由5mm逐渐增加到10mm，然后再逐渐减少到2mm，接着逐渐增加到6mm。

根据本说明书描述的方法检测，该实施例加热线圈的电阻率是1.8×10^-7Ω·m。

所述的电磁感应加热腔是由东莞市黄江佳天美塑胶公司以商品名PG33型聚苯乙烯销售的聚苯乙烯材料制成的。根据本说明书描述的方法检测，该实施例电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是8dB；

实施例6：本发明磁粒均热加热线圈

该实施例的实施方式如下：

所述的加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，其中：

所述加热线圈的直径是1.5mm，所述的加热线圈是用由东莞市鑫亨通金属材料有限公司公司以商品名聚氨酯漆包铜线销售的截面为圆形的铜线制成的；并且所述加热线圈的线圈间距沿着该加热线圈纵轴方向是由10mm逐渐减少到5mm，然后再逐渐增加到8mm，接着逐渐减少到6mm。

根据本说明书描述的方法检测，该实施例加热线圈的电阻率是1.6×10^-10Ω·m。

所述的电磁感应加热腔是用由东莞市共聚通用塑胶原料有限公司以商品名M112型PTFE粉材销售的聚四氟乙烯的材料制成的。根据本说明书描述的方法检测，该实施例电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是4dB。

Claims (10)

1.一种磁粒均热加热线圈，其特征在于所述的加热线圈以螺旋方式缠绕在电磁感应加热腔上，并且所述的加热线圈沿着该加热线圈纵轴方向的线圈间距是可调的。

2.根据权利要求1所述的磁粒均热加热线圈，其特征在于所述加热线圈的线圈间距可调范围是1～12mm。

3.根据权利要求2所述的磁粒均热加热线圈，其特征在于所述加热线圈的线圈间距可调范围是3～9mm。

4.根据权利要求1所述的磁粒均热加热线圈，其特征在于所述加热线圈的直径是0.8～1.5mm。

5.根据权利要求1所述的磁粒均热加热线圈，其特征在于所述加热线圈的工作电压是1～12V。

6.根据权利要求1所述的磁粒均热加热线圈，其特征在于所述的加热线圈是用一种或多种选自铜线、碳钢线、铁线、不锈铁线或镀锌线制成的。

7.根据权利要求1所述的磁粒均热加热线圈，其特征在于所述加热线圈的电阻率是1.6×10^-6～1.6×10^-10Ω·m。

8.根据权利要求1所述磁粒均热加热线圈，其特征在于所述的电磁感应加热腔是由一种或多种选自陶瓷、碳酸钙、硅酸钙、二氧化硅、聚乙烯塑料、聚苯乙烯、碳酸钙或聚四氟乙烯的材料制成的。

9.根据权利要求1所述的均热加热线圈，其特征在于所述的电磁感应加热腔的电磁波穿透波损耗值是0～20dB。

10.根据权利要求1所述的均热加热线圈，其特征在于所述加热线圈的线材截面是圆形、矩形、三角形或多边形。