CN114246366A - 一种感应加热式气溶胶形成装置及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明属于加热器具领域，具体涉及一种感应加热式气溶胶形成装置及其用途。所述气溶胶形成装置包括：外壳、发热体、烟杯；所述发热体中包含陶瓷材料和软磁材料。本发明的发热体为软磁材料和陶瓷材料的混合材质，两者混合之后，屏蔽效应降低，使发热体中心也能产生涡流效应，增强涡流效应的效率。在发热体工作时，发热体下段由于不含软磁材料，发热体下段不会因电磁感应而发热。而陶瓷有很好的隔热性能，即使存在发热体上段对下段的热量传导，也可以避免发热体下段本身的温度过高，这可以避免发热体的热量从发热体下段传导到气溶胶形成装置其他零部件中，引起气溶胶形成装置零部件的损坏，也避免气溶胶形成装置外壳手感温度过高。
Description
技术领域
本发明属于加热器具领域，具体涉及一种感应加热式气溶胶形成装置及其用途。
背景技术
通过电子设备加热气溶胶生成材料而非燃烧它来产生气溶胶，近年来逐步成为一种替代传统点燃型香烟的主流的气溶胶产生方式。气溶胶生成材料有很多种，烟草是其中最典型的代表，但并不局限于烟草，因此，本文虽然以烟草为例进行介绍，但实际上气溶胶生成材料还包括很多其他草本植物，因为这些草本植物在加热条件下也能产生具有独特香味的气溶胶供用户抽吸享用。
加热不燃烧卷烟使用加热烟具进行电加热产生烟雾。电磁感应加热和电阻加热是电加热的两种重要形式。在实现本发明的过程中，发明人发现存在以下问题：
1、电磁感应加热方式中，电磁感应发热体一般为金属片，在金属片上容易形成趋肤效应，造成整体金属片的发热效率不高，金属片发热不均匀；此外，金属片比热容较小，升温较快，容易直接烧焦烟支；
2、电阻加热方式中，一般使用印刷有导电线路的陶瓷发热体作为电阻发热体。发热体制作时，需要在陶瓷基底上印刷发热轨迹，因此制作工艺环节多，工艺的难度系数高，不良率高，成本高；此外，使用时导电线路易损坏，容易造成整个产品不良，使得产品的使用寿命大大缩短。
为了解决上述问题中的至少一个，提出本发明。
发明内容
本发明第一方面提供一种感应加热式气溶胶形成装置，所述气溶胶形成装置包括：外壳、发热体5、烟杯2；
其中，所述发热体5中包含陶瓷材料和软磁材料；
所述发热体5包含发热体上段5-1和发热体下段5-2，所述发热体上段5-1包括第一陶瓷材料和软磁材料，所述发热体下段5-2包含第二陶瓷材料。
优选地，所述发热体5上端部为尖端，以方便插入到烟支1中。发热体5整体为具有尖端的长条状。所述发热体5内部可以是实心或空心的。
更优选的，发热体上段5-1的上端部为尖端。
优选地，所述发热体上段5-1由第一陶瓷材料和软磁材料混合烧结而成。
优选地，所述发热体上段5-1中，软磁材料和第一陶瓷材料的质量比为1:9～9:1。
优选地，所述发热体上段5-1通过以下制备方法得到，所述制备方法包括以下步骤：
步骤a、将软磁材料粉末、第一陶瓷材料粉末和和制浆添加剂混合得到第一混合浆料；
步骤b、将第一混合浆料注入到模具中，注塑成形，得到发热体上段湿模；
步骤c、将发热体上段湿模烧结，得到发热体上段5-1。
优选地，所述发热体5的发热体上段5-1和发热体下段5-2通过共同烧结得到。
更优选地，所述发热体5通过以下制备方法得到，
步骤a、将软磁材料粉末、第一陶瓷材料粉末和制浆添加剂混合得到第一混合浆料，将第二陶瓷材料粉末和制浆添加剂混合得到第二混合浆料；
步骤b、将第一混合浆料和第二混合浆料依次注入到模具中，注塑成形，得到发热体湿模；
步骤c、将发热体湿模烧结，得到发热体5。
所述制浆添加剂包含：水、稀释剂等常用的制浆添加物。
稀释剂选自：水玻璃、碳酸钠、磷酸钠、六偏磷酸钠等。
优选地，所述发热体5为长条状中心发热元件或为周向发热管或者为具有气流通道的气流加热件。当然，发热体5还可以为任何合适的加热部件形式。
更优选地，所述发热体5为长条状中心发热元件，其横截面为圆形、“一”字形、“十”字形或“Y”字形。
发热体5的横截面为圆形，即发热体5整体为具有尖端的棒状，类似针状。
发热体5的横截面为“一”字形，即发热体5整体为具有尖端的片状，类似宝剑状。
当然，所述发热体5的横截面也可为其他规则或不规则形状。
上述软磁材料选自：软磁金属或软磁合金，例如铁、磁钢、钴合金、镍合金、铁合金等。
上述第一陶瓷材料和第二陶瓷材料独立的选自：氧化锆、氧化铝、氮化硅等。
所述第一陶瓷材料和第二陶瓷材料可以相同或不同。
优选地，至少发热体上段5-1和一部分发热体下段5-2位于所述烟杯2中。发热体下段5-2的底部固定在发热体底座中。
优选地，所述发热体上段5-1长度与整个发热体5长度之比为A，A等于或大于0.3，A小于1。
本发明第二方面提供第一方面任一项所述的电磁感应加热气溶胶形成装置的用途，所述气溶胶形成装置中的发热体5用于提高电磁加热效率。
上述技术方案在不矛盾的前提下，可以自由组合。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、现有的电磁感应加热方式中，发热体材料只使用软磁材料(如铁块)时，只能在发热体表面产生涡流效应，内部都被屏蔽，导致涡流效应效率低。
而本发明的发热体为软磁材料和陶瓷材料的混合材质，两者混合之后，屏蔽效应降低，使发热体中心也能产生涡流效应，增强涡流效应的效率。
特别的，本发明的发热体包含发热体上段和发热体下段，其中，发热体下段为陶瓷。
这样，在发热体工作时即发热体上段发热时，发热体下段由于不含软磁材料，发热体下段不会因电磁感应而发热。而陶瓷有很好的隔热性能，即使存在发热体上段对下段的热量传导，也可以避免发热体下段本身的温度过高，这可以避免发热体的热量从发热体下段传导到气溶胶形成装置其他零部件中，引起气溶胶形成装置零部件的损坏，也避免气溶胶形成装置外壳手感温度过高。
此外，由于发热体下段的隔热作用，可以使发热体热能损失降低，这样能提高加热效率。
2、本发明的发热体制备方法简单，便于工业应用。
3、相比金属，陶瓷材料比热容较大，加热时升温较慢，不容易直接烧焦烟支。
附图说明
图1为实施例1的气溶胶形成装置插入有烟支时，纵向截面图。
图2为实施例1的发热体5针状结构的正视图。
图3为发热体5的横截面为“一”字形时，发热体正视图。
图4为发热体5的横截面为“十”字形时，发热体正视图4a和俯视图4b。
图5为发热体5的横截面为“Y”字形时，发热体正视图5a和俯视图5b。
附图标记列表：
1、烟支，2、烟杯，3、磁感线圈，4、PCB板，5、发热体，5-1、发热体上段，5-2、发热体下段，6、按键，7、电芯。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1
如图1，一种电磁感应加热气溶胶形成装置，所述气溶胶形成装置包括：外壳。所述外壳内部设置有发热体5、烟杯2、磁感线圈3、按键6、电芯7、PCB板4等。气溶胶形成装置上半部分如图1所示，其他未示意出。
其中，烟杯2内用于容纳烟支1。烟杯2杯底具有杯孔，用于插入发热体5。
如图2，发热体5为针状结构，用于对烟支1进行中心加热。发热体5由发热体上段5-1和发热体下段5-2构成。至少发热体上段5-1和一部分发热体下段5-2位于所述烟杯2中。发热体下段5-2的底部固定在发热体底座中。所述发热体上段5-1包括第一陶瓷材料和软磁材料，所述发热体下段5-2包含第二陶瓷材料。发热体下段5-2固定在发热体底座中。所述发热体上段5-1中，软磁材料和第一陶瓷材料的质量比为2:9。
上述气溶胶形成装置工作原理如下：
电芯7给PCB板4供电，磁感线圈3连接PCB板4。烟支1从烟杯2插入到发热体5，按压按键6启动气溶胶形成装置。PCB板4给磁感线圈3一个高频交流电，高频交流电使线圈产生变化的磁场，变化的磁场使发热体5产生涡流效应而温度上升，然后发热体5热传递给烟支1达到烘烤的效果。
上述发热体5通过以下制备方法得到，
步骤a、将软磁材料粉末和第一陶瓷材料粉末按照质量比2:9混合，然后加入适量水和稀释剂混合得到第一混合浆料；将第二陶瓷粉末、适量水和稀释剂混合得到第二混合浆料；
步骤b、将第一混合浆料先注入到模具中，注塑成形，得到发热体上段湿模；然后再将第二混合浆料注入到发热体上段湿模的上方，得到整体的发热体湿模；
步骤c、将发热体湿模烧结，得到发热体5。
关于水和稀释剂的加入比例，烧结温度和时间等操作都可以参考本领域的常规方法。
当然，本实施例的发热体5还可以为其他形状，例如所述发热体5的横截面还可以为“一”字形(图3)、“十”字形(图4)或“Y”字形(图5)。
Claims (9)
1.一种感应加热式气溶胶形成装置，其特征在于，所述气溶胶形成装置包括：外壳、发热体(5)、烟杯(2)；
其中，所述发热体(5)中包含陶瓷材料和软磁材料；
所述发热体(5)包含发热体上段(5-1)和发热体下段(5-2)，所述发热体上段(5-1)包括第一陶瓷材料和软磁材料，所述发热体下段(5-2)包含第二陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的感应加热式气溶胶形成装置，其特征在于，所述发热体上段(5-1)由第一陶瓷材料和软磁材料混合烧结而成。
3.根据权利要求1所述的感应加热式气溶胶形成装置，其特征在于，所述发热体上段(5-1)中，软磁材料和第一陶瓷材料的质量比为1:9～9:1。
4.根据权利要求1所述的感应加热式气溶胶形成装置，其特征在于，所述发热体上段(5-1)通过以下制备方法得到，所述制备方法包括以下步骤：
步骤a、将软磁材料粉末、第一陶瓷材料粉末和制浆添加剂混合得到第一混合浆料；
步骤b、将第一混合浆料注入到模具中，注塑成形，得到发热体上段湿模；
步骤c、将发热体上段湿模烧结，得到发热体上段(5-1)。
5.根据权利要求1所述的感应加热式气溶胶形成装置，其特征在于，所述发热体(5)通过以下制备方法得到，
步骤a、将软磁材料粉末、第一陶瓷材料粉末和制浆添加剂混合得到第一混合浆料，将第二陶瓷材料粉末和制浆添加剂混合得到第二混合浆料；
步骤b、将第一混合浆料和第二混合浆料依次注入到模具中，注塑成形，得到发热体湿模；
步骤c、将发热体湿模烧结，得到发热体(5)。
6.根据权利要求1所述的感应加热式气溶胶形成装置，其特征在于，所述发热体(5)为长条状中心发热元件或为周向发热管或具有气流通道的气流加热件。
7.根据权利要求1所述的感应加热式气溶胶形成装置，其特征在于，所述发热体(5)为长条状中心发热元件，其横截面为圆形、长方形、“十”字形或“Y”字形。
8.根据权利要求7所述的感应加热式气溶胶形成装置，其特征在于，所述发热体(5)上端部为尖端。
9.根据权利要求1-6任一项所述的电磁感应加热气溶胶形成装置的用途，其特征在于，所述气溶胶形成装置中的发热体(5)用于提高电磁加热效率。
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2021
- 2021-12-20 CN CN202111559136.2A patent/CN114246366A/zh active Pending
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