CN217065389U - 感应发热体和气溶胶产生装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种感应发热体和气溶胶产生装置，腔室，用于可移除地接收可抽吸材料；电感线圈，用于产生可变化的磁场；电源组件，与电感线圈电连接，以为电感线圈供电；和感应发热体，包括沿不同径向方向延伸的至少两个感应部，感应部配置成能够在变化的磁场下发热，以加热位于腔室中的可抽吸材料；其中，每一感应部均沿着腔室的轴向于该腔室内延伸，并且在垂直于感应发热体中心轴线的截面上，感应部靠近中心轴线一侧的厚度大于该感应部远离中心轴线的一侧的厚度。感应发热体具有多个感应部或多边形截面，从而具有较大的换热面积，有助于提高与烟草的热交换速率，故较低的温度即可满足逐口烟雾量的稳定性及一致性要求，且不会损伤香气质感。

Description

感应发热体和气溶胶产生装置

技术领域

本申请实施例涉及气溶胶产生技术领域，特别涉及感应发热体和气溶胶产生装置。

背景技术

根据烟草的热分解特性，在所需温度范围内，且在温场均匀的情况下，相对较低的温度将获取较优的香气质感。根据热传输主要为热传导及热辐射，在温度相同情况下，发热体发热段面积越大，热交换速率越快，因此，为了达到逐口烟雾量的稳定性及一致性，发热段面积相对小的发热体，所需的温度相对要高，从而会一定程度的损伤香气质感。

现有的发热体通常为规则的圆形，其发热段的面积相对较小。

实用新型内容

本申请实施例提供的感应发热体和气溶胶产生装置，通过多个感应部来增加感应发热体的接触面积，以提高热交换速率，降低所需温度的要求。

本申请实施例提供的一种气溶胶产生装置，包括：

腔室，用于可移除地接收可抽吸材料；

电感线圈，用于产生可变化的磁场；

电源组件，与所述电感线圈电连接，以为所述电感线圈供电；和

感应发热体，包括沿不同径向方向延伸的至少两个感应部，所述感应部配置成能够在所述变化的磁场下发热，以加热位于所述腔室中的所述可抽吸材料；

其中，每一所述感应部均沿着所述腔室的轴向于该腔室内延伸，并且在垂直于所述感应发热体中心轴线的截面上，所述感应部靠近中心轴线一侧的厚度大于该感应部远离中心轴线的一侧的厚度。

本申请实施例提供的一种用于气溶胶产生装置中的感应发热体，沿一中心轴线延伸，包括沿不同径向方向延伸的至少两个感应部，所述感应部配置成能够在变化的磁场下发热，其中每一所述感应部均大致上平行于所述感应发热体的中心轴线延伸，并且在垂直于该中心轴线的截面上，所述感应部靠近中心轴线一侧的厚度大于该感应部远离中心轴线的一侧的厚度。

以上感应发热体和气溶胶产生装置：感应发热体具有多个感应部或多边形截面，从而具有较大的换热面积，有助于提高与烟草的热交换速率，故较低的温度即可满足逐口烟雾量的稳定性及一致性要求，且不会损伤香气质感。

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是本申请一实施例中气溶胶产生装置的示意图；

图2是本申请一实施例中感应发热体示意图；

图3是本申请一实施例中感应发热体的俯视图；

图4是本申请一实施例中感应发热体的截面示意图；

图5是本申请另一实施例中感应发热体的截面示意图；

图6是本申请另一实施例中感应发热体的截面示意图；

图7是本申请另一实施例中气溶胶产生装置的示意图。

1、感应发热体；11、感应部；12、外壳；121、导引部；122、主体部；13、空腔；a、自由端；b、连接端；

2、可抽吸材料；

3、感应线圈；

4、电源组件；5、法兰。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者次序。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系或者运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，或者其间可能同时存在一个或者多个居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本申请的一实施例提供了一种气雾生产装置，用于加热可抽吸材料，以产生可供吸食的可抽吸物，在如图1和7所示的实施例中，气雾生产装置包括感应发热体1，还可以包括如下一项或多项：

腔室，可抽吸材料2可移除地接收在腔室内；

感应线圈3，用于在交变电流下产生变化的磁场；

电源组件4，与感应线圈3电连接，以使感应线圈3产生变化的磁场；

感应发热体1，其至少局部能够在变化的磁场中发热。感应发热体1至少局部配置在腔室中，在腔室中容置有可抽吸材料2时，感应发热体1的至少局部能够插入可抽吸材料2中，从而从可抽吸材料2的内部加热可抽吸材料2，进而使可抽吸材料2产生可抽吸的可抽吸物。可抽吸物中可含有尼古丁或比如烟草香料等风味化合物或中草药成分等。

请参照图2-6，在一实施例中，感应发热体1具有沿径向的不同方向延伸的至少两个感应部11，例如具有3个、4个等数量的感应部11。

感应部11由磁性体制成，或者包含磁性体，当向磁性体施加变化的磁场时，磁性体中会产生由涡流损耗(eddy current loss)和磁滞损失(hysteresis loss)导致的能量损耗，损耗的能量作为热能从磁性体释放。施加到磁性体的变化的磁场的强度或频率越大，能够从磁性体释放越多的热能。

磁性体可包括铁氧体(ferrite)、铁磁性合金(ferromagnetic alloy)、不锈钢(stainless steel)和铝(Al)中的至少一个。另外，磁性体还可包含如石墨(graphite)、钼(molybdenum)、碳化硅(silicon carbide)、铌(niobium)、镍合金(nickel alloy)、金属膜(metal film)、二氧化锆(zirconia)等陶瓷、镍(Ni)或钴(Co)等转移金属以及如硼(B)或磷(P)的准金属中的至少一种。

感应部11的至少局部位于感应线圈3产生的变化的磁场的穿透范围中，从而感应部11 的至少局部可以在变化的磁场中发热。

在如图2-6所示的实施例中，每一感应部11均沿着腔室的轴向于该腔室内延伸，感应部靠近中心轴线一侧为连接侧b，该感应部远离中心轴线的一侧为自由侧a，自由侧a和连接侧b基本与腔室的中心轴线平行，各感应部11通过彼此的连接侧b相互连接，从而构成类似星芒状的感应发热体11，相对于柱状，星芒状的感应发热体11具有较大的表面积与体积之比。研究表明，感应发热体11的表面积与体积之比越大，感应发热体11与抽吸材料2 之间的换热效率越高，不仅能够使抽吸材料2能够快速挥发出可抽吸物，满足用户快速出烟的要求，同时还能更加充分的烘烤抽吸材料2，使抽吸材料2单位时间内产生更多的可抽吸物，提高用户的抽吸口感，且能保证单口抽吸的一致性。

请参照图2-6，每一感应部11的自由侧a的厚度小于与之该感应部11的连接侧b的厚度。感应部11中沿感应部11的厚度方向具有相对设置的两表面，由于趋肤效应，当感应部11处于变化的磁场中时，发热区域主要集中在其自侧面起至一定深度的区域。对应与之适配的电感线圈3产生的变化的磁场，优选自由侧a的最小厚度至少大于2.25倍的趋肤深度，从而使具有不同厚度的自由侧a和连接侧b在处于相同的变化的磁场中时具有相同的发热效率。

在一些实施例中，如图4和图5所示，感应部11为实心体。基于趋肤效应，感应部11自表面起一定深度后的内部区域在变化的磁场中因无涡流而不能发热，该内部区域可通过热传递来吸收其表面的热量，从而阻碍其表面(具有涡流能够发热的区域)温度升高。由于连极侧b的厚度大于自由侧a的厚度，从而在单个的感应部11中，其自由侧a具有比与之对应的连接侧b更快的电磁感应升温速度，在感应发热体1中，由于各连接侧b相互连接，从而易使热量集中在感应发热体1的中心区域(各连接侧b所在区域)，导致中心区域温度快速升高，从而与处于边缘的自由侧a保持基本一致的温度，使整个感应发热体1温场平衡，使热量能够均匀地分布在感应发热体1表面。因而一方面可以增大与可抽吸材料2的热接触面积，另一方面与可抽吸材料2接触的各个表面温度均能保持比较均匀，并且感应发热体1 的这一构造可以使得可抽吸材料2插入和拔出感应发热体1时，阻力相应减小，从而便于可抽吸材料2的插入或移除的操作。

在一些实施例中，自由侧与连接侧之间具有阶梯结构，即连接侧的厚度与自由侧的厚度变化是跳跃式的。

在另一些实施例中，如图2-6所示，感应部11为实心体，沿径向方向(径向方向与垂直于感应发热体中心轴线的截面平行)背离中心轴线，感应部11的厚度逐渐减小，即连接侧b的厚度与自由侧a的厚度变化是渐进式的。由于感应发热体1具有较小的尺寸，其外接圆的直径不超过5mm，如2.8mm等，使感应部11的厚度沿径向方向向外逐渐减小可以确保感应部11结构的稳定性，减小或者防止应力集中，使之在与可抽吸材料2插拔的过程中，不容易发生弯曲甚至断裂。

对于普通的加工设备，刀具在切削磁性体时，磁性体掉落的碎屑会吸附在刀具上，从而导致容易断刀，因此，各感应部11的连接端b可以通过焊接相互连接，形成上述感应发热体1。对于专业的加工设备，可以使用刀具等加工磁性体，以形成上述感应发热体1。

而在如图6所示的实施例中，感应发热体1具有外壳，外壳12内部具有空腔13，从而外壳12可朝向空腔13形变，感应部11是通过沿径向方向向内挤压外壳12而形成的。即，首先将磁性体制成横截面为圆形、方形或三角形等形状的外壳12，使外壳12内部空心，从而方便沿径向挤压外壳12使之发生体积缩小的变形；然后，利用治具夹持和沿径向向内挤压外壳12，使外壳12的局部内陷，使空腔13的体积变小，从而使外壳12的横截面形成类似星芒形的形状，使感应部11形成在外壳12上。通过挤压形成感应部11的方式来制作感应发热体1，所需加工设备简单，成本较低，而且工艺简单，便于控制和操作。

请参照图6，感应发热体1可以是空心的，每一感应部11沿厚度方向的两侧壁之间可以具有间隙。从成型工艺上考虑，外壳12的厚度不小于0.2mm，考虑到插入可抽吸材料2的强度及刚度需求，外壳12的厚度不小于0.5mm。

请参照图2，外壳12包括导引部121和主体部122，导引部121位于外壳12的自由端，并与主体部122的顶端连接，主体部122的下端用于固定在法兰5上，即感应发热体1固定在法兰5上，并通过法兰5固定在气溶胶产生装置中腔室，法兰5位于腔室的下方，在一些实施例中，法兰5上具有气孔，气道中的空气或外界的空气通过气孔进入腔室中，进而进入可抽吸材料2内与可抽吸材料2受热产生的挥发物混合形成气溶胶；在一些实施例中，法兰 5上无气孔，气道绕过法兰5设置或者气道设置在腔室中。导引部121为沿轴向方向向上尺寸逐渐减小的锥形或尖头形状，导引部121用于率先插入可抽吸材料2中。在一些实施例中，导引部121在形变前，是圆锥体结构，被沿径向向内挤压后，导引部121的表面具有多个沟槽和多个凸起，所述凸起为感应部11。主体部122为管状，其在轴向上的长度大于导引部 121在轴向上的长度，在一些实施例中，主体部122在形变前，可以是圆柱、方柱或三棱柱等形状，被沿径向向内挤压后，主体部122的表面亦具有多个沟槽和多个凸起，该凸起亦为感应部11。导引部121与主体部122可同时在挤压下形变，导引部121上的感应部11由主体部122上相应的感应部11沿轴向延伸，且无缝连接，从而外壳12的表面具有完整性，因此可以确保外壳12表面各处温度均匀。

在一些实施例中，如图1所示，感应线圈3位于感应发热体1之外，根据产品使用中的设置，感应线圈3可以包括绕成螺旋状的圆柱形电感器线圈，如图1中所示。绕成螺旋状的圆柱形感应线圈3可以具有范围在大约5mm到大约12mm内的半径，并特别地半径可以大约为7mm。绕成螺旋状的圆柱形感应线圈4的长度可以在大约8mm到大约14mm的范围内，感应线圈3的匝数大约5匝到20匝的范围内。相应地，内体积可能在大约0.15cm³至大约 1.50cm³的范围内。

在更加优选的实施中，电源组件4供应到感应线圈3的交变电流的频率介于80KHz～ 600KHz；更具体地，所述频率可以在大约200KHz到400KHz的范围。

在一些实施例中，如图7所示，感应线圈3位于外壳12的空腔13中，即位于感应发热体1的内部。从而，感应线圈3的直径小于外壳12的直径，感应线圈3的轴向长度小于外壳12的轴向长度，感应线圈3仍然可以被制备成螺旋状的电感器线圈。

在一些实施例中，如图6所示，电感线圈3的横截面形状与外壳12的横截面形状一致，如均是星芒形，再如均是十字形，又如均是弯月形，当然，其横截面的形状不限于此，可以是任何多边形，该多边形的棱边可以均是直线，或者均是弧线，或者既有直线又有弧线。主体部122上每一感应部11的内部均具有感应线圈3的局部，通过使电感线圈3更靠近感应部11的侧壁(外壳12)，来使感应部11的侧壁更靠近磁通密度最大的区域，以使感应部11 释放更多的热量，进一步的，电感线圈3与外壳12的单边距离小于0.2mm。

进一步的，电感线圈3可随外壳12形变而形变，在外壳12受到挤压向内部空腔13形变一定程度时，电感线圈3受到外壳12的挤压，从而跟随外壳12一起形变，并且在形变的过程中可贴合或者更贴合外壳12的内壁，从而在形变完成后，每一感应部11的内部均具有与该感应部11的形状相适宜的电感线圈3的局部，从而确保感应部11的各处与电感线圈3 之间的距离均大致相同，进而保证感应部11各处具有大致相同的磁通量和磁感应强度，使得感应部11各处(包括自由端a和连接端b)具有相同的发热功率和外壳12各处温度均匀，且升温迅速。

上述的感应发热体和气溶胶产生装置，感应发热体具有至少两个感应部或具有多边形截面，从而具有较大的换热面积，有助于提高与可抽吸材料的热交换速率，故较低的温度即可满足逐口烟雾量的稳定性及一致性要求，且不会损伤香气质感。

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 (10)

1.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括：

腔室，用于可移除地接收可抽吸材料；

电感线圈，用于产生可变化的磁场；

电源组件，与所述电感线圈电连接，以为所述电感线圈供电；和

感应发热体，包括沿不同径向方向延伸的至少两个感应部，所述感应部配置成能够在所述变化的磁场下发热，以加热位于所述腔室中的所述可抽吸材料；

其中，每一所述感应部均沿着所述腔室的轴向于该腔室内延伸，并且在垂直于所述感应发热体中心轴线的截面上，所述感应部靠近中心轴线一侧的厚度大于该感应部远离中心轴线的一侧的厚度。

2.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其特征在于，沿径向方向背离所述中心轴线，所述感应部的厚度逐渐减小。

3.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其特征在于，各所述感应部靠近所述中心轴线的一侧通过焊接相互连接。

4.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其特征在于，所述感应发热体通过一体加工成型成至少两个感应部的形状。

5.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其特征在于，所述感应发热体包括外壳，所述外壳内部具有空腔，所述感应部是构造成所述外壳的局部通过沿径向方向向内受挤压形变而形成的。

6.如权利要求5所述的气溶胶产生装置，其特征在于，所述外壳包括位于所述感应发热体自由端的导引部和与之连接的主体部，所述导引部为锥形或尖头形状，各个所述感应部的一部分均延伸到所述导引部。

7.如权利要求5所述的气溶胶产生装置，其特征在于，所述电感线圈位于所述空腔中。

8.如权利要求7所述的气溶胶产生装置，其特征在于，所述电感线圈的横截面形状与所述外壳的横截面形状一致。

9.如权利要求1所述的气溶胶产生装置，其特征在于，所述感应发热体构造成是中空的。

10.一种用于气溶胶产生装置中的感应发热体，沿一中心轴线延伸，其特征在于，包括沿不同径向方向延伸的至少两个感应部，所述感应部配置成能够在变化的磁场下发热，其中每一所述感应部均大致上平行于所述感应发热体的中心轴线延伸，并且在垂直于该中心轴线的截面上，所述感应部靠近中心轴线一侧的厚度大于该感应部远离中心轴线的一侧的厚度。

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