CN212117064U - 用于气雾生成装置的绝热机构及气雾生成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种适于电磁感应式气雾生成装置的绝热机构及气雾生成装置；其中，气雾生成装置包括：感应耦合的磁场发生器和感受器；绝热件，用于减少感受器的热量向往外围的传导；绝热件包括管壁、以及由该管壁限定的中心区域；其中，管壁包括金属或合金，中心区域的压力被构造为低于绝热件外部的压力；磁场屏蔽器，用于将绝热件与变化的磁场隔离，以阻止绝热件被变化的磁场穿透而发热。采用以上的气雾生成装置，可以尽可能的将真空绝热件与磁场相屏蔽，从而防止由不锈钢、镍钢、铬钢或钨钢等金属或合金材质的真空绝热材自身在磁场的诱导下发热，保持良好的绝热效果。

Description

用于气雾生成装置的绝热机构及气雾生成装置

技术领域

本实用新型实施例涉及加热不燃烧烟具绝热技术领域，尤其涉及一种用于气雾生成装置的绝热机构及气雾生成装置。

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，其通过加热而不是燃烧材料来释放化合物。例如，该材料可为烟草或其他非烟草产品，这些非烟草产品可包含或可不包含尼古丁。作为已知加热装置的一个示例，通常在装置中具有绝热部件，用于防止加热过程中的热量向装置的表面传导或扩散以产生热烫等安全性问题；对此，201280030681.5号发明专利提出了一种用于加热可抽吸材料的绝热设备，其采用具有真空中心区域的隔热管对加热装置进行绝热，并且为了使绝热设备能在较薄的厚度下具有承受真空的强度，通常绝热设备采用具有适当强度的金属材质制备。作为已知加热装置的又一个示例具有采用电磁感应式加热的加热组件，以上金属真空绝热设备用于电磁感应式的加热装置时，自身在磁场诱导下会产生热量，影响绝热效果。

实用新型内容

为了解决现有技术中的金属真空绝热设备的问题，本实用新型实施例提供一种适于电磁感应式气雾生成装置的绝热机构及气雾生成装置。

基于以上本实用新型一实施例提出的气雾生成装置，用于加热可抽吸材料例如烟支生成气溶胶，包括：

腔室，用于接收可抽吸材料；

磁场发生器，被配置为产生变化的磁场；

感受器，被配置为被变化的磁场穿透而发热，进而对接收于所述腔室内的可抽吸材料加热；

绝热件，用于减少所述感受器的热量从所述腔室的径向往外围的传导；所述绝热件包括管壁、以及由该管壁限定的中心区域；其中，所述管壁包括金属或合金，所述中心区域的压力被构造为低于所述绝热件外部的压力；

磁场屏蔽器，被配置为将所述绝热件与变化的磁场隔离，以阻止所述绝热件被变化的磁场穿透而发热。

在优选的实施中，所述磁场屏蔽器形成有与所述变化的磁场隔离的磁场隔离区域，所述绝热件被容纳并保持于该磁场隔离区域进而与所述变化的磁场隔离。

在更加优选的实施中，所述磁场屏蔽器是具有夹层或者内部中空的结构，从而在磁场屏蔽器的夹层或内部中空内形成的所述磁场隔离区域是大致被包围的闭合空间。

在一个优选的实施中，所述磁场屏蔽器是包括两层间隔有一定间距的电磁屏蔽膜的结构，从而在两层电磁屏蔽膜之间的空间形成所述闭合的磁场隔离区域。

或者在更加优选的实施中，所述绝热件呈沿所述腔室的长度方向延伸的管状形状，所述绝热件的管状中空形成用于容纳并保持所述磁场发生器和感受器的容纳空间；

所述磁场屏蔽器至少包括呈沿所述绝热件的轴向延伸并围绕形成所述容纳空间的电磁屏蔽膜。

在一个优选的实施中，所述绝热件包括沿径向由内向外依次设置的内管壁和外管壁、以及形成于所述内管壁和外管壁之间的所述中心区域；

所述电磁屏蔽膜结合于所述内管壁的内表面上。

根据产品的实施形态，在优选的实施中，所述电磁屏蔽膜是柔性的，具体可以是以银包铜粉、银包镍粉、铜粉、镍粉或铁氧体粉末的至少一种与柔性树脂材料混合后固化形成的柔性的薄膜。

根据气雾生成装置的感应线圈的工作频率，对应采用的以上电磁屏蔽膜由20～300kHz的频率和相对磁导率为80～660的一种或多种材质形成是适合的。

基于柔性薄膜装配便利性和安装后的稳定性，所述磁场屏蔽器还包括刚性支撑体；所述电磁屏蔽膜在该刚性支撑体的支撑或保持下结合于所述内管壁的内表面上。

根据产品的实施形态，在优选的实施中，所述刚性支撑体是呈沿所述绝热件的轴向延伸的管状形状，柔性的电磁屏蔽膜是结合在刚性支撑体的外表面上从而能被稳定固定和保持，而后与所述绝热件的内管壁的内表面结合。

基于更加优选的实施，以上管状结构的刚性支撑体采用PI(聚酰亚胺)、PEEK(聚醚醚酮)、陶瓷等材质制备，厚度可以控制在0.1～0.3mm左右是适合的。

根据产品的一个具体实施形态，所述磁场屏蔽器包括呈沿所述腔室的径向由内向外依次设置的第一电磁屏蔽膜和第二电磁屏蔽膜；

所述第一电磁屏蔽膜和第二电磁屏蔽膜之间间隔有一定的间距，进而形成所述磁场隔离区域。

基于安装之后的尺寸厚度的效果的综合，所述电磁屏蔽膜具有从0.06～1.0mm的厚度是适合的。

本实用新型一实施例还提出一种用于气雾生成装置的绝热机构，所述气雾生成装置包括用于生成变化磁场的磁场发生器、以及被变化的磁场穿透而发热的感受器；所述绝热机构包括：

容纳空间，用于容纳并保持所述磁场发生器和感受器；

绝热件，用于减少所述感受器的热量从所述容纳空间的径向往外围的传导；所述绝热件包括管壁、以及由该管壁限定的中心区域；其中，所述管壁包括金属或合金，所述中心区域的压力被构造为低于所述绝热件外部的压力；

磁场屏蔽器，连接至所述绝热件，并被配置为将所述绝热件与变化的磁场隔离，以阻止所述绝热件被变化的磁场穿透而发热。

或者在优选的实施中，所述绝热件包括沿所述容纳空间的径向由内向外依次设置的内管壁和外管壁、以及形成于所述内管壁和外管壁之间的所述中心区域；

所述磁场屏蔽器至少包括结合于所述内管壁的内表面的第一电磁屏蔽膜；

或，所述磁场屏蔽器至少包括结合于所述内管壁的内表面的第一电磁屏蔽膜、以及结合于所述外表面的第二电磁屏蔽膜。

采用以上的气雾生成装置或绝热机构，可以尽可能的将真空绝热件与磁场相屏蔽，从而防止由不锈钢、镍钢、铬钢或钨钢等金属或合金材质的真空绝热材自身在磁场的诱导下发热，保持良好的绝热效果。

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是一实施例提供的气雾生成装置的结构示意图；

图2是图1所示气雾生成装置的分解示意图；

图3是图2中加热组件的剖面结构示意图；

图4是图3所述加热组件的分解示意图；

图5是一实施例提供的真空绝热机构的结构示意图；

图6是又一实施例提供的真空绝热机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。

本实用新型一实施例提出一种通过电磁感应式加热可抽吸材料例如烟支，使其至少一种挥发性成分挥发生成供吸食的气溶胶的气雾生成装置。

在一个实施例中，气雾生成装置基于功能所需，结构和功能组成上参见图1至图2所示，包括：

外壳体10，整体形状大致呈方形形状，即沿长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸、沿宽度方向的尺寸大于厚度方向的尺寸；其中，外壳体10具有沿长度方向相对的近端110和远端120；在使用中近端110用作为靠近用户进行可抽吸材料A的抽吸和操作的端部。

可抽吸材料A通过设置在近端110的孔或开口沿长度方向至少部分地接收至外壳体10内如图1所示，或者将可抽吸材料A从外壳体10内移除。

进一步为了使气雾生成装置的功能完整实施，气雾生成装置详细的内容构造参见图2所示；

外壳体10具有可以沿厚度方向相互拆卸的下壳体10a和上壳体10b，下壳体10a和上壳体10b相互配合形成位于外壳体10内并用于安装各必要功能部件的容纳空间；

根据图2所示，外壳体10内设置有用于供电的直流电芯20和电路板30，以及沿长度方向设置的加热组件40；其中，

加热组件40被构造称为在使用中能接收可抽吸材料A的至少一部分并用于对其进行加热。

具体在图3和图4所示的优选实施中示出了加热组件40剖面示意图，包括沿径向方向由内向外依次设置的电磁感应加热机构50、绝热机构60；其中，

电磁感应加热机构50包括由内向外依次设置的管状感受器51、管状支架52、电感线圈53。

管状感受器51其内部的空间形成用于接收可抽吸材料A的至少一部分的腔室511；管状感受器51采用具有适当磁导率的金属或者合金材质制备，比如由等级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；在使用中是与电感线圈53感应耦合的，从而在电感线圈53的诱导下，能被变化的磁场穿透后感应发热，进而对腔室511内的可抽吸材料A的至少一部分进行加热，生成供吸食的气溶胶。

电感线圈53，用于在交变电流的供应下产生能穿透管状感受器51的交变磁场，从而诱导管状感受器51感应发热；进一步为了便于电感线圈53与管状感受器51的稳定耦合，在实施中电感线圈53通过绕设在管状支架52外表面上形成固定。根据图3和图4所示的优选实施例，管状支架52的外表面上设置有与电感线圈53形状适配的线槽521，电感线圈53通过该线槽521被稳定保持在管状支架52上。

绝热机构60包括由内向外依次设置的支撑管61、电磁屏蔽膜62、真空绝热管63；其中，

根据图3所示，真空绝热管63具有内管壁631和外管壁633、以及位于内管壁631和外管壁633之间的中心区域632，该中心区域632的压力被构造成低于该真空绝热管63外部的压力，即具有一定的真空度，从而用于减少电磁感应加热机构50主要是管状感受器51的热量由径向向外的辐射和扩散。

在实施中，内管壁631和外管壁633可以采用不锈钢、强度较高的金属比如钨钢等、或PEEK(聚醚醚酮)、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺等材质制备。基于通常的产品实施，为了保障在较薄的厚度比如0.1～0.3mm下真空绝热管63抽真空后管壁能具有合适的强度，实施中内管壁631和外管壁633采用金属或合金，比如不锈钢、镍钢、铬钢或钨钢等。

进一步在优选的实施中，电磁屏蔽膜62位于真空绝热管63与电感线圈53之间，用于对电感线圈53产生的磁场进行扭曲或屏蔽，以减少穿透真空绝热管63的磁通量或尽可能将真空绝热管63与电感线圈53生成的磁场屏蔽；从而防止在使用中采用金属或合金材质的真空绝热管63自身被磁场诱导发热。

通常电磁屏蔽膜62可以是以银包铜粉、银包镍粉、铜粉、镍粉或铁氧体粉末的至少一种与柔性树脂材料混合后固化形成的薄膜。比如市售购买获得的GF1000/2000等；可适用于电磁波的有效工作频率在20～300kHz的范围内，自身具有的相对磁导率为80～660，厚度可以做到0.06～1.0mm。

在更加优选的实施中，电磁屏蔽膜62采用吸波材料制备，优选是由柔性软磁胶、树脂及稀有金属聚合物按照一定的比例混合形成富有柔性的软磁性材料。由于其在电磁感应加热的频段可以容易地进行阻抗匹配，能够实现高度的磁性收敛效果，具有卓越的吸波性能，进而可以起到隔离和吸收磁力线的作用。

在优选的实施中，电磁屏蔽膜62根据感应线圈53的工作频率对应采用具有适当的有效工作频率和磁导率的材质类型，使其能够吸收和屏蔽由感应线圈53产生的能穿透真空绝热管63的95％以上的磁力线。

进一步由于电磁屏蔽膜62的柔性性质，不便于与真空绝热管63或管状支架52的组装固定，因而绝热机构60还通过支撑管61作为刚性衬底为电磁屏蔽膜62提供支撑。在实施中，支撑管61作为电磁屏蔽膜62固定的衬底，可以将电磁屏蔽膜62贴附于支撑管61外后，再将支撑管61嵌套于真空绝热管63内形成完整的绝热机构60；或者是先将贴附有电磁屏蔽膜62的支撑管61套于管状支架52外后，进一步再套装真空绝热管63。

在更加优选的实施中，支撑管61采用PI(聚酰亚胺)、PEEK(聚醚醚酮)、陶瓷等材质制备，厚度可以控制在0.1～0.3mm左右。

在其他的变形实施中，电磁屏蔽膜62的数量可以增加至2层、3层或更多；比如在如图6所示的实施例中，电磁屏蔽膜62a的数量为2层，沿径向向外依次设置并留有一定的间距，从而在2层电磁屏蔽膜62之间形成一个磁场屏蔽的区域或空间，进一步再将真空绝热管63a置于该磁场屏蔽的区域或空间内。当然根据实施的效果，通过2层电磁屏蔽膜62a形成的磁场屏蔽区域或空间是闭合的空间区域，而非开放的空间区域。

在图6的便捷实施中可以将2层电磁屏蔽膜62a分别于真空绝热管63a的内外表面贴附进而使真空绝热管63a位于由两层电磁屏蔽膜62a形成的电磁屏蔽空间内形成隔离。

基于真空绝热管63的内管壁631和外管壁633采用金属或合金材料制备，并通过焊接的方式在沿长度方向的两端部处焊接，形成焊接部位634从而内管壁631和外管壁633结合成一体，在使用中焊接部位634比较容易形成积热。在一个更加优选的实施中，真空绝热管63的外表面上可以贴附一层各向异性材料层(图中无示出)。其中，各向异性材料在不同的维度方向具有不同的物理特性，实施中使各向异性材料层配置为沿真空绝热管63径向方向的导热率低于轴向方向的导热率，则可将焊接部位634的积热沿轴向方向传导至外管壁633的其他部位，起到降低焊接部位634局部高温的作用，

以上热传导各向异性层采用石墨片或石墨粉、石墨烯涂层、碳纤维、二氧化钛多晶膜、多晶硅等中的一种或多种。基于对于热量传导的差异性设定，采用各向异性材料层在沿轴向方向的导热系数大于周向方向导热系数的30倍。基于通常材料的选择以及实施的效果，进一步优选采用轴向方向的导热系数为周向方向导热系数的30～100倍进行。

本实用新型的一个实施例还提出一种可用于电磁加热式气雾生成装置的真空绝热件，其构造参见图5所示，呈纵长形的管状结构，包括：

沿径向方向由内向外依次设置的PI支撑管61、电磁屏蔽膜62、真空绝热管63，以及由管状中空部分形成的容纳腔64；其中，

真空绝热管63的管壁采用不锈钢、镍钢、铬钢或钨钢等具有适当强度的金属或合金制备；

容纳腔64被配置为用于容纳电磁感应式加热机构，比如包括上述感应线圈53和感受器51的加热机构；真空绝热管63用于减少或者阻止容纳腔64内电磁感应式加热机构的热量向外的扩散和传导；电磁屏蔽膜62用于减少电磁感应式加热机构产生的磁场穿透不锈钢真空绝热管63的磁通量或尽可能将不锈钢真空绝热管63与磁场进行屏蔽。

PI支撑管61作为刚性支撑载体，用于提供电磁屏蔽膜62安装的便利性和稳定性。

采用本实用新型的绝热机构，可以尽可能的将真空绝热管与磁场相屏蔽，从而防止由不锈钢、镍钢、铬钢或钨钢等金属或合金材质制备的真空绝热管自身在磁场的诱导下发热，保持良好的绝热效果。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，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实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种气雾生成装置，用于加热可抽吸材料生成气溶胶，其特征在于，包括：

腔室，用于接收可抽吸材料；

磁场发生器，被配置为产生变化的磁场；

感受器，被配置为被变化的磁场穿透而发热，进而对接收于所述腔室内的可抽吸材料加热；

绝热件，用于减少所述感受器的热量从所述腔室的径向往外围的传导；所述绝热件包括管壁、以及由该管壁限定的中心区域；其中，所述管壁包括金属或合金，所述中心区域的压力被构造为低于所述绝热件外部的压力；

磁场屏蔽器，被配置为将所述绝热件与变化的磁场隔离，以阻止所述绝热件被变化的磁场穿透而发热。

2.如权利要求1所述的气雾生成装置，其特征在于，所述磁场屏蔽器形成有与所述变化的磁场隔离的磁场隔离区域，所述绝热件被设置于该磁场隔离区域内进而与所述变化的磁场隔离。

3.如权利要求2所述的气雾生成装置，其特征在于，所述磁场隔离区域是由所述磁场屏蔽器包围并形成的大致闭合空间。

4.如权利要求1至3任一项所述的气雾生成装置，其特征在于，所述绝热件呈沿所述腔室的长度方向延伸的管状形状，所述绝热件的管状中空形成用于容纳并保持所述磁场发生器和感受器的容纳空间；

所述磁场屏蔽器至少包括呈沿所述绝热件的轴向延伸并围绕形成所述容纳空间的电磁屏蔽膜。

5.如权利要求4所述的气雾生成装置，其特征在于，所述绝热件包括沿径向由内向外依次设置的内管壁和外管壁、以及形成于所述内管壁和外管壁之间的所述中心区域；

所述电磁屏蔽膜结合于所述内管壁的内表面上。

6.如权利要求5所述的气雾生成装置，其特征在于，所述电磁屏蔽膜是柔性的。

7.如权利要求6所述的气雾生成装置，其特征在于，所述磁场屏蔽器还包括刚性支撑体；所述电磁屏蔽膜在该刚性支撑体的支撑或保持下结合于所述内管壁的内表面上。

8.如权利要求7所述的气雾生成装置，其特征在于，所述刚性支撑体呈沿所述绝热件的轴向延伸的管状形状。

9.如权利要求3所述的气雾生成装置，其特征在于，所述磁场屏蔽器包括呈沿所述腔室的径向由内向外依次设置的第一电磁屏蔽膜和第二电磁屏蔽膜；

所述第一电磁屏蔽膜和第二电磁屏蔽膜之间间隔有间距，进而形成所述磁场隔离区域。

10.如权利要求4所述的气雾生成装置，其特征在于，所述电磁屏蔽膜具有从0.06～1.0mm的厚度。

11.如权利要求10所述的气雾生成装置，其特征在于，所述电磁屏蔽膜由20～300kHz的频率和相对磁导率为80～660的一种或多种材质形成。

12.一种用于气雾生成装置的绝热机构，所述气雾生成装置包括用于生成变化磁场的磁场发生器、以及被变化的磁场穿透而发热的感受器；其特征在于，所述绝热机构包括：

容纳空间，用于容纳所述磁场发生器和感受器；

绝热件，用于减少所述感受器的热量从所述容纳空间的径向往外围的传导；所述绝热件包括管壁、以及由该管壁限定的中心区域；其中，所述管壁包括金属或合金，所述中心区域的压力被构造为低于所述绝热件外部的压力；

磁场屏蔽器，连接至所述绝热件，并被配置为将所述绝热件与变化的磁场隔离，以阻止所述绝热件被变化的磁场穿透而发热。

13.如权利要求12所述的用于气雾生成装置的绝热机构，其特征在于，所述绝热件包括沿所述容纳空间的径向由内向外依次设置的内管壁和外管壁、以及形成于所述内管壁和外管壁之间的所述中心区域；

所述磁场屏蔽器至少包括结合于所述内管壁的内表面的第一电磁屏蔽膜；

或，所述磁场屏蔽器至少包括结合于所述内管壁的内表面的第一电磁屏蔽膜、以及结合于所述外管壁的外表面的第二电磁屏蔽膜。

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