CN115886338A - 气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种气雾生成装置及用于气雾生成装置的感受器；其中，气雾生成装置包括：腔室，用于接收气溶胶生成制品；感受器，至少部分于腔室内延伸，并被配置为被变化的磁场穿透而发热，进而加热气溶胶生成制品；感应线圈，被布置于感受器内并产生变化的磁场。以上气雾生成装置，感应线圈被容纳和封装于感受器内，对于装置的小型化是有利的。

Description

气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器

技术领域

本申请实施例涉及气溶胶生成技术领域，尤其涉及一种气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器。

背景技术

烟制品(例如，香烟、雪茄等)在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。人们试图通过制造在不燃烧的情况下释放化合物的产品来替代这些燃烧烟草的制品。

此类产品的示例为加热装置，如图1所示，通过感应线圈1产生磁场，并通过一布置于线圈内的感受器2感应发热，进而加热烟草的制品。此类加热装置中感应线圈占据较大的空间，对于加热装置的小型化是不利的。

发明内容

本申请的一个实施例提供一种气雾生成装置，用于加热气溶胶生成制品生成气溶胶；包括：

腔室，用于接收气溶胶生成制品；

感受器，至少部分于所述腔室内延伸，并被配置为被变化的磁场穿透而发热，进而加热接收于所述腔室内的气溶胶生成制品；

感应线圈，被布置于所述感受器内，并被配置为产生变化的磁场。

在优选的实施中，所述感应线圈与所述感受器是彼此导热的；所述感应线圈的材料具有正向或负向的电阻温度系数，以在使用中可通过检测所述感应线圈的电阻确定所述感受器的温度。

在优选的实施中，所述感受器被构造成销钉或针状，并具有沿轴向延伸的中空；

所述感应线圈位于所述中空内。

在优选的实施中，所述感应线圈被构造成沿所述中空的轴向延伸的螺旋形状。

在优选的实施中，所述感应线圈的导线材料的截面被构造成沿轴向方向延伸的尺寸大于沿径向方向延伸的尺寸。

在优选的实施中，所述感应线圈包括沿轴向方向布置的第一部分和第二部分；其中，

沿所述感应线圈的轴向方向，所述第一部分中每单位长度的绕组或匝数小于所述第二部分中每单位长度的绕组或匝数。

在优选的实施中，所述感应线圈包括沿轴向方向靠近第一端的第一部分、靠近第二端的第二部分、以及位于所述第一部分与第二部分之间的第三部分；其中，

沿所述感应线圈的轴向方向，所述第三部分中每单位长度的绕组或匝数小于所述第一部分和第二部分中的一者或两者中每单位长度的绕组或匝数。

在优选的实施中，所述感受器被构造成片状，并包括沿厚度方向相背的第一表面和第二表面；所述感应线圈构造成位于所述第一表面和第二表面之间的平面螺旋线圈。

在优选的实施中，所述感受器包括沿厚度方向相对的第一片状部分和第二片状部分；

所述感应线圈位于所述第一片状部分和第二片状部之间。

在优选的实施中，所述感应线圈结合于所述第一片状部分或第二片状部的至少一个上。

在优选的实施中，所述第一片状部分和第二片状部分是通过一片状前体绕一轴线对折形成的。

本申请的又一个实施例还提出一种用于气雾生成装置的感受器，其特征在于，所述感受器内容纳有用于产生变化磁场的感应线圈，并使所述感应线圈产生的磁场基本被限制在所述感受器内。

以上气雾生成装置，感应线圈被容纳和封装于感受器内，对于装置的小型化是有利的。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是现有加热装置的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的气雾生成装置的结构示意图；

图3是图2中感受器的结构示意图；

图4是图3中感应线圈的结构示意图；

图5是又一个实施例的感受器的结构示意图；

图6是图5中感应线圈一视角下的剖面示意图；

图7是又一个实施例的感应线圈的结构示意图；

图8是又一个实施例的感受器的结构示意图；

图9是一个实施例的感受器制备过程中在片状基材上通过蚀刻形成感受器前体的示意图；

图10是在图9的感受器前体上形成感应线圈的结构示意图；

图11是图10的感受器前体对折形成感受器的示意图；

图12是又一个实施例提供的气雾生成装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。

本申请的一实施例提出一种气雾生成装置，其构造可以参见图2和图3所示，包括：

腔室，具有开口50，气溶胶生成制品A通过开口50可移除地接收在腔室内；

感受器30，至少一部分在腔室内延伸，在被变化磁场穿透下发热，进而对气溶胶生成制品A例如烟支进行加热，使气溶胶生成制品A的至少一种成分挥发，形成供抽吸的气溶胶；

磁场发生器，例如感应线圈40，用于在交变电流下产生变化磁场；

电芯10，为可充电的直流电芯，可以输出直流电流；

电路20，通过适当的电连接到可充电的电芯10，用于从将电芯10输出的直流电流，转变成具有适合频率的交变电流再供应到感应线圈40。

在更加优选的实施中，电路20供应到感应线圈40的交变电流的频率介于80KHz～400KHz；更具体地，所述频率可以在大约200KHz到300KHz的范围。

在一个优选的实施例中，电芯10提供的直流供电电压在约2.5V至约9.0V的范围内，电芯10可提供的直流电流的安培数在约2.5A至约20A的范围内。

在一个优选的实施例中，感受器30大体呈销钉或者针状的形状，进而对于插入至气溶胶生成制品A内是有利的。同时，感受器30可以具有大约12～19毫米的长度，2.0～2.6mm的直径；这些感受器30可以由等级430的不锈钢(SS430)制成，还可以由等级420的不锈钢(SS420)、以及含有铁镍的合金材料(比如坡莫合金)制成。

进一步在可选的实施中，气溶胶生成制品A优选采用加热时从基质中释放的挥发化合物的含烟草的材料；或者也可以是能够加热之后适合于电加热发烟的非烟草材料。气溶胶生成制品A优选采用固体基质，可以包括香草叶、烟叶、均质烟草、膨胀烟草中的一种或多种的粉末、颗粒、碎片细条、条带或薄片中的一种或多种；或者，固体基质可以包含附加的烟草或非烟草的挥发性香味化合物，以在基质受热时被释放。

进一步参见图2和图3所示，感受器30是内部具有中空31的销钉或针状的形状；并且感受器30靠近开口50的前端为自由端、并通常被构造呈锥形尖端的形状便于插入至气溶胶生成制品A内，末端由中空31形成的敞口构造，便于在其内部装配感应线圈40；

感应线圈40，用于在交变电流下产生磁场；具体在结构上是沿感受器30的轴向延伸的螺旋形状。

在图3所示的实施中，感应线圈40是被完全装配和保持在感受器30的中空31内的，并且在装配后感应线圈40与感受器30彼此导热的。当然，感应线圈40与感受器30之间是彼此绝缘的；在可选实施中感应线圈40通过表面喷涂的绝缘层、或者包漆等方式形成绝缘的；或者感应线圈40与感受器30之间通过打胶、表面氧化、喷绝缘层等方式使它们接触的表面之间形成绝缘。

在实施中，采用感受性的金属或合金材质制备的感受器30，形成了对感应线圈40的磁场屏蔽器；感受器30基本能完全将感应线圈40产生的磁场吸收和屏蔽在内部，对于阻止气雾生成装置向外产生漏磁是有利的。作为另一实施，感受器30包括具有中空的细长状的基体和结合于基体上的感受发热部分，例如基体包括陶瓷材料，感受发热部分是结合在陶瓷基体的外表面或者内壁表面上的金属或合金材料层，或者是嵌入到陶瓷基体内的金属或合金材料，感应线圈收容在陶瓷基体的中空内部。作为可选实施，陶瓷基体可提供感应线圈与感受发热部分之间的绝缘。

进一步感受器30在靠近末端敞口位置还可以设置一些陶瓷、PEEK材质的法兰或基座(图中未示出)，进而气雾生成装置可以通过支撑、夹持或保持等方式对法兰或基座进行固定，进而对感受器30实现稳定安装和保持。

进一步参见图4所示，感应线圈40的导线材料的横截面为圆形。感应线圈40的具有6～20个绕组或匝数。以及，感应线圈40具有大约8～12mm的延伸长度。感应线圈40构造成的螺旋线管具有大约2mm左右的外径。

进一步参见图4所示，感应线圈40两端分别连接有第一导电引脚41和第二导电引脚42，在使用中通过第一导电引脚41和第二导电引脚42连接至电路20，进而使电路20对感应线圈40提供交变电流。其中，第一导电引脚41与感应线圈40上端焊接之后再贯穿感应线圈40的内部中空至下方，进而便于与电路20连接装配等。第二导电引脚42直接连接在感应线圈40的下端。

在其他的变化实施中，第一导电引脚41还可以是位于感应线圈40外部，并沿感应线圈40的轴向从上端延伸至下端；进而便于与电路20连接。

作为一种可选择的实施，感应线圈40与感受器30可以是彼此导热的，并且感应线圈40的材质优选采用具有适当正向或负向电阻温度系数的材料制备，例如镍铝合金、镍硅合金、含钯合金、含铂合金等。在使用中，可以通过检测感应线圈40的电阻进而确定感受器30的温度。

或者在其他的可选实施中，还可以通过在感受器30的中空腔体内部填装用于感测感受器30温度的传感器，例如在在感受器30的中空31的内壁上焊接至少两个不同材质的电偶丝，进而在它们之间形成可用于检测感受器30温度的热电偶，可以理解上述传感器不限于热电偶。

进一步参见图5和图6所示，封装于感受器30a的中空31a内的感应线圈40a的导线材料的截面形状是不同于常规圆形的宽或者扁的形状。在图6所示的截面形状中，感应线圈40a的导线材料的截面具有沿轴向延伸的尺寸大于沿径向延伸的尺寸，从而使感应线圈40a呈扁的矩形形状。简单地说，以上构造的感应线圈40a与由圆形截面导线形成的常规螺旋状加热线圈相比，导线材料的形式完全地或至少是展平的。因此，导线材料沿着径向方向延伸呈较小的程度。通过这种措施，可以提升电流增强磁场强度是有利的。

在图6所示的实施中，感应线圈40a的导线材料的截面沿螺旋线管的轴向方向的延伸长度大约介于1～4mm之间；感应线圈40a的导线材料沿螺旋线管的径向方向的延伸长度大约介于0.1～1mm。

进一步参见图7所示的又一个实施例的感应线圈40b的示意图；感应线圈40b包括最靠近第一端的第一部分410b、最靠近第二端设置的第二部分420b、以及设置在第一部分410b、与第二部分420b之间的第三部分430b；并且其中在线圈的第三部分430b中每单位长度的绕组或匝数小于在第一部分410b和第二部分420b中的一者或两者中每单位长度的绕组或匝数。

在实施中，相比匝数或绕组密度相同的线圈，图7的感应线圈40b能将磁场在轴向方向上各个部分基本是均匀或接近的。

或者在其他的可选实施中，感应线圈40b可以是其他的具有至少两个不同匝数密度的区段组成的，或者匝数疏密度逐渐变化的形态，从而可以进一步调整或改变感应线圈40b工作中磁场的分布。

图8示出了又一个实施例的内部具有感应线圈40c的感受器30c未装配前的分解示意图；具体：

感受器30c制备后呈片状的形状，大约具有12～19mm的长度、4.9mm的宽度、以及0.5mm的厚度；

感受器30c在装配前包括通过蚀刻或切割等制备的第一片状部分310c和第二片状部分320c，它们的形状基本是相同的；则它们通过层叠之后将边缘部分通过激光焊接等连接成一体后即可形成感受器30c；

平面的感应线圈40c，通过印刷、沉积、贴装等方式形成于第一片状部分310c或第二片状部分320c的一个上。同时，还可以焊接第一导电引脚41c和第二导电引脚42c于平面的感应线圈40c的两端，进而便于向感应线圈40c提供交变电流。

同时根据图8所示，感受器30c的第一片状部分310c的末端具有沿宽度方向延伸出的第一基座部分311c；和/或，第二片状部分320c的末端具有沿宽度方向延伸出的第二基座部分321c。则气雾生成装置可以通过支撑、夹持或保持第一基座部分311c和/或第二基座部分321c等方式对感受器30c实现稳定安装和保持。

或者在其他的变化实施中，平面的感应线圈40c是由一薄片状的片状基材，通过蚀刻、切削等方式制备具有较薄厚度的平面的感应线圈40c；而后由第一片状部分310c或第二片状部分320c分别从两侧夹持或包裹后形成感受器30c。

图8所示的平面的感应线圈40c基本是矩形或方形的螺旋；而在其他的变化实施中，平面的感应线圈40c的形状可以常规的圆形的螺旋。或者在其他的更多变化实施中，平面的感应线圈40c的数量可以有多个，可以是彼此重叠的，也可以是彼此错开，也可以是分别独立地分布于第一片状部分310c的表面上的不同区域内。或者多个平面的感应线圈40c可以是串联的，或者均是独立地连接至电路20。或者多个平面的感应线圈40c至少一个产生的磁场强度或频率或电感是大于另一个的。

本申请的又一个实施例还提出一种内部具有平面感应线圈40d的感受器30d及其大量制备的方法，参见图9至图11所示，包括：

S10，获取用于制备感受器30d的片状感受基材100d，并将片状感受基材100加工形成若干具有两个相连的第一片状部分310d和第二片状部分320d的感受器前体300d，如图9所示；

在实施中，片状感受基材100d材质即以上所描述的具有感受性的金属材料，例如0.5mm厚的NiFe合金软磁片材。加工形成感受器前体300d的方式可以包括化学蚀刻、或激光切削的方式将多余的部分去除，即形成感受器前体300d。当然在图9所示的优选实施中，基于批量制备的便利性，加工获得的若干感受器前体300d是矩阵布置的。

进一步根据图9所示，感受器前体30d包括在同一平面内的第一片状部分310d和第二片状部分320d。同时，第一片状部分310d和第二片状部分320d是相连的而非分离的。并且，第一片状部分310d和第二片状部分320d优选是具有对称性的，具体在图9中是沿中心轴线L左右对称。

S20，参见图10所示，于感受器前体30d的第一片状部分310d上印刷、沉积、贴装等方式形成平面的感应线圈40d；进一步还可以在感应线圈40d两端焊接导电引脚；

S30，第一片状部分310d和第二片状部分320d沿中心轴线L对折，而后对它们的边缘部分进行焊接等使它们连接成一体，即获得内部具有感应线圈40d的感受器30d。

根据图10所示，为了便于对折操作，感受器前体30d上还具有沿中心轴线L设置的若干沿绕中心轴线L布置的凹痕或者凹槽35；对第一片状部分310d和第二片状部分320d的翻折或者对折的操作是有利的。

图12示出了又一个实施例的气雾生成装置的结构示意图；包括：

感受器30e，被构造成围绕并界定形成用于接收气溶胶生成制品A的管状或筒状的形状；

磁场发生器例如感应线圈40e，是位于沿腔室的轴向延伸的销钉或针状的外壳43e的中空内的；感应线圈40e用于产生变化的磁场，进而使管状或筒状的感受器30e发热，以从外周加热气溶胶生成制品A。

感受器30e，包围感应线圈40e，并基本是将感应线圈40e产生的磁场屏蔽或限制在感受器30e内部的。在以上实施中，销钉或针状的外壳43e采用玻璃、陶瓷等不导磁的材质制备。

需要说明的是，本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例，但并不限于本说明书所描述的实施例，进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种气雾生成装置，用于加热气溶胶生成制品生成气溶胶；其特征在于，包括：

腔室，用于接收气溶胶生成制品；

感受器，至少部分于所述腔室内延伸，并被配置为被变化的磁场穿透而发热，进而加热接收于所述腔室内的气溶胶生成制品；

感应线圈，被布置于所述感受器内，并被配置为产生变化的磁场。

2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感应线圈与所述感受器是彼此导热的；所述感应线圈的材料具有正向或负向的电阻温度系数，以在使用中可通过检测所述感应线圈的电阻确定所述感受器的温度。

3.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感受器被构造成销钉或针状，并具有沿轴向延伸的中空；

所述感应线圈位于所述中空内。

4.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感应线圈被构造成沿所述中空的轴向延伸的螺旋形状。

5.如权利要求4所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感应线圈的导线材料的截面被构造成沿轴向方向延伸的尺寸大于沿径向方向延伸的尺寸。

6.如权利要求4所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感应线圈包括沿轴向方向布置的第一部分和第二部分；其中，

沿所述感应线圈的轴向方向，所述第一部分中每单位长度的绕组或匝数小于所述第二部分中每单位长度的绕组或匝数。

7.如权利要求4所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感应线圈包括沿轴向方向靠近第一端的第一部分、靠近第二端的第二部分、以及位于所述第一部分与第二部分之间的第三部分；其中，

沿所述感应线圈的轴向方向，所述第三部分中每单位长度的绕组或匝数小于所述第一部分和第二部分中的一者或两者中每单位长度的绕组或匝数。

8.如权利要求1或2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感受器被构造成片状，并包括沿厚度方向相背的第一表面和第二表面；

所述感应线圈构造成位于所述第一表面和第二表面之间的平面螺旋线圈。

9.如权利要求8所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感受器包括沿厚度方向相对的第一片状部分和第二片状部分；

所述感应线圈位于所述第一片状部分和第二片状部之间。

10.如权利要求8所述的气雾生成装置，其特征在于，所述感应线圈结合于所述第一片状部分或第二片状部的至少一个上。

11.如权利要求8所述的气雾生成装置，其特征在于，所述第一片状部分和第二片状部分是通过一片状前体绕一轴线对折形成的。

12.一种用于气雾生成装置的加热器，其特征在于，所述加热器包括具有中空的感受器和用于产生变化磁场的感应线圈，所述感受器的中空用于容纳所述感应线圈，并使所述感应线圈产生的磁场基本被限制在所述感受器内。

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