CN113367410A - 电磁感应发热的气溶胶生成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电磁感应发热的气溶胶生成装置，包括：隔热绝缘管，由隔热及绝缘的材料制成，内部设有管状中空的容腔，容腔用于收纳气溶胶生成材料；电磁线圈，沿隔热绝缘管外壁轴向环绕设置，通电时可产生穿透隔热绝缘管的交变磁场；感应发热体，由感应交变磁场并发热的导磁材料制成，包括发热底座和沿发热底座边沿均匀设立并垂直于发热底座的至少两个长条形的发热片，发热底座设于容腔的底部，发热片沿轴向设于隔热绝缘管的内侧壁；温度传感器，设于发热底座或发热片上用于检测其发热温度。外管，套设于电磁线圈的外部；电路控制板，由PCB板和设于PCB板上的若干电子元器件构成，用于输出功率给电磁线圈并控制其工作过程。

Description

电磁感应发热的气溶胶生成装置
技术领域
本发明涉及气溶胶生成装置技术领域，更具体的说，本发明涉及一种电磁感应发热的气溶胶生成装置。
背景技术
现有的香烟烟支是在明火燃烧时冒出烟雾供吸烟者吸食，因香烟明火燃烧时会分解产生烟焦油、一氧化碳、苯酚、氮氧化物、烯烃类物质、多环芳烃类物质等多种有害物质，故吸烟有害健康。为避免香烟产生大量有害物质又能享受香烟的独有口味，现有的气溶胶生成装置，其作用是生成气溶胶、或用户吸烟时将香烟制品或其它草本植物制品放在其中进行加热烘烤而不燃烧，即在低于可燃烧的温度下对其进行烘烤直至产生气溶胶或香烟烟雾。由于烟草制品是通过低温加热冒烟而不是高温明火燃烧，避免了用户吸入烟草制品因明火燃烧而产生的大量有害物质，故使用气溶胶生成装置进行吸烟逐渐得到广泛使用。气溶胶生成装置中的发热元件，也可以通过电磁感应进行发热。
现有的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其加热方式一般是通过电磁感应香烟烟支外部的加热管进行加热，或通过电磁感应插入香烟烟支内部的加热棒或加热片进行加热。在通过发热管对香烟烟体进行加热时，发热管的面积大，需要很大的电磁功率才可将香烟外壁的温度升高到设定的温度，但传导到香烟内部的热量却不足，因此其功耗大，加热效率低；另外，发热管将产生很高的温度，隔热效果差则高温容易传导及辐射到气溶胶生成装置的壳体上，用户使用时容易感觉到烫手，给用户带来不好的吸烟体验；在通过插入香烟烟支内部的加热棒或加热片方式进行加热时，加热棒或加热片首先将其周边的烟草成分直接加热，需要工作一段时间才将热量传导至较远区域的烟草成分，故工作时间较长时，加热棒或加热片周边的烟草成分被过度加热导致烤焦而产生焦味，导致用户吸烟体验不良。
发明内容
本发明的目的是为克服上述技术的不足而提供一种电磁感应发热的气溶胶生成装置。
本发明的技术方案是这样实现的，该电磁感应发热的气溶胶生成装置，包括：
隔热绝缘管，由隔热及绝缘的材料制成，内部设有管状中空的容腔，所述容腔用于收纳气溶胶生成材料；
电磁线圈，沿所述隔热绝缘管外壁轴向环绕设置，通电时可产生穿透所述隔热绝缘管的交变磁场；
感应发热体，由感应所述交变磁场并发热的导磁材料制成，包括发热底座和沿发热底座边沿均匀设立并垂直于发热底座的至少两个长条形的发热片，所述发热底座设于所述容腔的底部，所述发热片沿轴向设于所述隔热绝缘管的内侧壁；
温度传感器，设于所述发热底座或所述发热片上用于检测其发热温度；
电路控制板，由PCB板和设于PCB板上的若干电子元器件构成，用于输出功率给所述电磁线圈并控制其工作过程。
优选地，所述气溶胶生成材料为烟支，所述烟支插入所述容腔内且位于所述发热片之间。
优选地，所述发热片靠近发热底座的位置设有阶梯级的径向加厚的壁部，该壁部足以向上承托所述烟支，所述烟支与隔热绝缘管内壁之间的间隙、烟支与发热底座之间的间隙形成气流加热通道。
优选地，所述隔热绝缘管的上端设有供烟支插入并定位的定位盖。
优选地，所述隔热绝缘管的底部位于所述发热底座的下面还设有密封座。
优选地，所述发热片为圆弧结构，其外侧壁圆弧所对应的半径与所述隔热绝缘管的内侧壁所对应的半径一致，以便所述发热片可贴合设于所述隔热绝缘管的内侧壁。
优选地，所述温度传感器包括设于所述发热底座或发热片上的热敏电阻。
优选地，所述电磁线圈包括分成上下两段设置的第二电磁线圈和第一电磁线圈。
优选地，所述隔热绝缘管的内壁位于所述发热片的位置设有轴向凹槽，所述发热片设于所述轴向凹槽内。
优选地，还包括外管，所述外管套设于所述电磁线圈的外侧。
优选地，所述电路控制板上的电子元器件组合构成若干功能单元，所述若干功能单元包括微控制器、稳压单元、升压单元、功率调节单元和温度检测单元。
优选地，所述功率调节单元包括第一功率调节单元和第二功率调节单元。
本发明的有益效果是：设有发热底座和发热片，通过发热片对香烟烟支进行加热时，发热片的面积相比发热管小很多，故不需要很大的电磁功率就可将香烟烟支外壁的温度升高到设定的温度，发热片同时加热流经侧部气流加热通道的空气，并将热空气传导到烟支内部，因此其功耗小，加热效率高；另外，发热片产生高的温度，经空气将热量带走，高温不易传导及辐射到气溶胶生成装置的壳体上，用户使用时不会易感觉到烫手，给用户带来良好的吸烟体验；可通过底部发热底座方式同时进行加热，发热效率更高，且发热底座首先将其流经底部气流加热通道的空气加热，热空气容易将热量传导至较远区域的烟草成分，故工作时间较长时，烟草成分也不会被过度加热导致烤焦而产生焦味，使用户吸烟的体验良好。
附图说明
图1为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的立体视图；
图2为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的结构分解图；
图3为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的正视图；
图4为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的俯视图；
图5为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的A-A方向的剖视图；
图6为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的B-B方向的剖视图；
图7为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的感应发热体的正视图；
图8为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的感应发热体的侧视图；
图9为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的感应发热体的立体视图；
图10为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的隔热绝缘管的立体视图一；
图11为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的隔热绝缘管的立体视图二；
图12为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的定位盖的立体视图；
图13为本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置的密封座的立体视图；
图14为本发明的电路控制板的功能结构示意图。
其中，主要组件符号说明：
1-外管，2-电磁线圈，21-第一电磁线圈，22-第二电磁线圈，3-隔热绝缘管，30-容腔，31-轴向凹槽，4-感应发热体,41-发热底座，42-发热片，43-温度传感器，431-热敏电阻，432-引脚，5-烟支，6-定位盖，7-密封座，81-稳压单元，82-升压单元，83-温度检测单元，84-第一功率调节单元，85-第二功率调节单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例
本发明电磁感应发热的气溶胶生成装置所使用的香烟的烟支，在200-320℃下可经烘烤发出香烟烟雾，该烟支为特制，包括烟体以及过滤嘴。
如图1-图6、图10所示，本发明实施例的电磁感应发热的气溶胶生成装置，由自外而内由外管1、电磁线圈2、隔热绝缘管3、感应发热体4、温度传感器43和另外设置的电路控制板(图中未示)组成。其中，外管1套设于电磁线圈2的外部，可由隔热材料或由屏蔽电磁辐射的材料如锡箔材料制成，也可保护电磁线圈2。电磁线圈2沿隔热绝缘管3的外壁轴向环绕设置，通电时可产生穿透隔热绝缘管3的交变磁场。本实施例中，电磁线圈2包括分成上下两段设置的第二电磁线圈22和第一电磁线圈21。隔热绝缘管3由隔热的绝缘材料如PEEK塑胶材料制成，内部设有管状中空的容腔30，容腔30可用于收纳气溶胶生成材料。本实施例中，气溶胶生成材料为烟支5，烟支5插入容腔30。隔热绝缘管3的内部套设有感应发热体4，感应发热体4通常由铁质的导磁材料制成以便感应交变磁场后产生电能，电能在感应发热体4内激烈流动而发热。
如图5-图9所示，感应发热体4包括发热底座41和沿发热底座41的边沿均匀设立并垂直于发热底座41的三个长条形的发热片42，发热底座41设于容腔30的底部，发热片42沿轴向贴合设于隔热绝缘管3的内壁。烟支5插入容腔30并被发热片42夹住。
本实施例中，发热片42靠近发热底座41的位置设有阶梯级的径向加厚的厚壁部421，该厚壁部421足以向上承托烟支5并使烟支5与发热底座41之间保持一个间隙，烟支5与隔热绝缘管3内壁之间的间隙、烟支5与发热底座41之间的间隙共同构成气流加热通道45。用户抽吸烟支时，气流经过气流加热通道45被感应发热体4加热，加热的气流在烟支内部流动而对烟草成分进行加热烘烤、发出香烟的烟雾。发热底座41和发热片42发热时，同时还将热量传导或辐射到烟支的内部进行加热烘烤。
上述发热底座41和发热片42的结构，通过发热片41对香烟烟支进行加热时，发热片41的面积相比发热管小很多，故不需要很大的电磁功率就可将香烟烟支5外壁的温度快速升高到设定的温度，发热片41同时加热流经侧部气流加热通道45的空气，并将热空气传导到香烟烟支5的内部，因此其功耗小，加热效率高。发热片41产生高的温度，经空气将热量带走，高温不易传导及辐射到气溶胶生成装置的壳体上，用户使用时不会易感觉到烫手，给用户带来良好的吸烟体验。另外，发热底座41和发热片42同时进行加热，这样发热效率更高，且发热底座41进一步将其流经底部气流加热通道45的空气加热，热空气容易将高热量传导至较远区域的烟草成分，故工作时间较长时，烟支5的内部加热均匀，烟草成分不会被过度加热导致烤焦而产生焦味，用户吸烟体验良好。
本实施例中，发热片42为圆弧结构，其外侧壁圆弧所对应的半径与隔热绝缘管3的内壁所对应的半径一致，以便发热片42可贴合设于隔热绝缘管3的内壁，这样使发热片42的发热面积可以全部覆盖在烟支5的外表面，提高热量的传导效率。
发热底座41或发热片42上还设有用于检测发热温度的温度传感器43，温度传感器43包括设于发热片42上的热敏电阻431及其引脚432。热敏电阻431可以由涂覆于发热底座41或发热片42表面的导电陶瓷材料烧结制成。
如图2、图5、图6、图12所示，隔热绝缘管3的上端设有供烟支5插入并定位的定位盖6，定位盖6的中间设有供烟支5恰好穿过的盖孔60，通过定位盖6，可以避免烟支5定位不准而插到发热片42的顶端而受到其阻挡不能继续插入到底部。
如图2、图5、图6、图13所示，隔热绝缘管3的底部位于发热底座41的下面还设有密封座7，密封座7可以避免烟支受热烘烤后产生的杂质或烟油掉入到气溶胶生成装置的内部。
如图11所示，另一实施例中，隔热绝缘管3的内壁位于发热片41的位置设有轴向凹槽31，发热片41设于轴向凹槽31内。轴向凹槽31更容易积聚发热片41的热量，并在轴向凹槽31内形成气流通道，将热量带至烟支底部后流入烟支内部进行加热。
如图14所示，电路控制板，由PCB板和设于PCB板上的若干电子元器件构成，用于输出功率给电磁线圈2并控制其工作过程。电路控制板上的电子元器件组合构成若干功能单元，包括微控制器MCU、稳压单元81、升压单元82、功率调节单元和温度检测单元83，功率调节单元包括第一功率调节单元84、第二功率调节单元85。温度检测单元83通过检测热敏电阻431的阻值来检测加热温度，热敏电阻431的阻值变化代表了加热温度的变化。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

Claims (12)

1.一种电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于，包括：
隔热绝缘管，由隔热及绝缘的材料制成，内部设有管状中空的容腔，所述容腔用于收纳气溶胶生成材料；
电磁线圈，沿所述隔热绝缘管外壁轴向环绕设置，通电时可产生穿透所述隔热绝缘管的交变磁场；
感应发热体，由感应所述交变磁场并发热的导磁材料制成，包括发热底座和沿发热底座边沿均匀设立并垂直于发热底座的至少两个长条形的发热片，所述发热底座设于所述容腔的底部，所述发热片沿轴向设于所述隔热绝缘管的内侧壁；
温度传感器，设于所述发热底座或所述发热片上用于检测其发热温度；
电路控制板，由PCB板和设于PCB板上的若干电子元器件构成，用于输出功率给所述电磁线圈并控制其工作过程。
2.根据权利要求1所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述气溶胶生成材料为烟支，所述烟支插入所述容腔内且位于所述发热片之间。
3.根据权利要求2所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述发热片靠近发热底座的位置设有阶梯级的径向加厚的壁部，该壁部足以向上承托所述烟支，所述烟支与隔热绝缘管内壁之间的间隙、烟支与发热底座之间的间隙形成气流加热通道。
4.根据权利要求2所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述隔热绝缘管的上端设有供烟支插入并定位的定位盖。
5.根据权利要求1所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述隔热绝缘管的底部位于所述发热底座的下面还设有密封座。
6.根据权利要求1所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述发热片为圆弧结构，其外侧壁圆弧所对应的半径与所述隔热绝缘管的内侧壁所对应的半径一致，以便所述发热片可贴合设于所述隔热绝缘管的内侧壁。
7.根据权利要求1所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述温度传感器包括设于所述发热底座或发热片上的热敏电阻。
8.根据权利要求1所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述电磁线圈包括分成上下两段设置的第二电磁线圈和第一电磁线圈。
9.根据权利要求1所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述隔热绝缘管的内壁位于所述发热片的位置设有轴向凹槽，所述发热片设于所述轴向凹槽内。
10.根据权利要求1所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：还包括外管，所述外管套设于所述电磁线圈的外侧。
11.根据权利要求1所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述电路控制板上的电子元器件组合构成若干功能单元，所述若干功能单元包括微控制器、稳压单元、升压单元、功率调节单元和温度检测单元。
12.根据权利要求11所述的电磁感应发热的气溶胶生成装置，其特征在于：所述功率调节单元包括第一功率调节单元和第二功率调节单元。
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