CN218073472U - 气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 - Google Patents

气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器 Download PDF

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CN218073472U CN202220782775.9U CN202220782775U CN218073472U CN 218073472 U CN218073472 U CN 218073472U CN 202220782775 U CN202220782775 U CN 202220782775U CN 218073472 U CN218073472 U CN 218073472U
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张淑媛
雷宝灵
徐中立
李永海
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Abstract

本申请提出一种气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器;其中,气雾生成装置包括:加热器,用于插入至气溶胶生成制品内进行加热;加热器包括:外壳,包括相背离的自由前端和末端、以及于自由前端和末端之间延伸的空腔;感应线圈,位于空腔内并沿所述外壳的长度方向延伸,以用于产生变化的磁场;感受性的磁芯,被变化的磁场穿透而发热;磁芯被布置成至少部分位于感应线圈内,以用于提升感应线圈在工作中的品质因数。以上气雾生成装置,通过在加热器的感应线圈内装配磁芯,以提升感应线圈在工作中的品质因素。

Description

气雾生成装置及用于气雾生成装置的加热器
技术领域
本申请实施例涉及加热不燃烧气雾生成技术领域,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,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。已知的加热装置,通过在销钉状的感受性外壳插入至烟草或其他非烟草产品,并于感受性外壳内装配感应线圈以诱导感受性外壳发热,进而加热烟草或其他非烟草产品;以上加热器中,感应线圈采用铜丝或铜线制备,感受性外壳采用坡莫合金或不锈钢材质制备,接入电路组成LC谐振电路的品质因素Q值相对较低,基本在1~3之间。
实用新型内容
本申请的一个实施例提供一种气雾生成装置,被配置为加热气溶胶生成制品生成气溶胶;包括:加热器,用于插入至气溶胶生成制品内进行加热;所述加热器包括:
外壳,包括沿长度方向相背离的自由前端和末端、以及于所述自由前端和末端之间延伸的空腔;
感应线圈,位于所述空腔内并沿所述外壳的长度方向延伸,被配置为由交变电流驱动以产生变化的磁场;
感受性的磁芯,被变化的磁场穿透而发热;所述磁芯被布置成至少部分位于所述感应线圈内,以用于提升所述感应线圈在工作中的品质因数。
优选的实施中,所述感应线圈在工作频率为200KHz~300KHz的品质因数大于5。
优选的实施中,所述感应线圈包括银或由银制备。
优选的实施中,所述感应线圈的外径介于1.6~1.9mm。
优选的实施中,所述感应线圈具有大约6~18个匝数;
和/或,所述感应线圈具有8~15mm的长度;
和/或,所述感应线圈的导线材料的横截面呈矩形。
优选的实施中,所述磁芯被构造成是与所述感应线圈同轴布置的管状。
优选的实施中,所述磁芯具有10~19mm的延伸长度;
和/或,所述磁芯具有0.3~0.8mm的内径;
和/或,所述磁芯具有1.0~1.6mm的外径;
和/或,所述磁芯的管壁厚度为0.05~0.20mm。
优选的实施中,所述磁芯是由包括感受性的金属或合金的片材卷绕形成的。
优选的实施中,所述磁芯是沿所述感应线圈的轴向方向延伸的片状或条带形状。
优选的实施中,所述磁芯具有10~19mm的延伸长度;
和/或,所述磁芯具有0.3~1.6mm的宽度;
和/或,所述磁芯具有0.05~0.2mm的厚度。
优选的实施中,所述磁芯是沿所述感应线圈的轴向方向延伸的棒状或杆状形状。
优选的实施中,所述磁芯的直径为0.4mm~0.8mm。
优选的实施中,所述磁芯被布置成是沿所述感应线圈的轴向方向延伸;以及,
绝缘管,至少部分位于所述感应线圈内并围绕所述磁芯,以用于在所述感应线圈和磁芯之间提供绝缘。
优选的实施中,所述感应线圈包括沿轴向方向靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端;和
用于对所述感应线圈供电的第一导电引线和第二导电引线;所述第一导电引线与所述第一端连接,所述第二导电引线与所述第二端连接;
所述第一导电引线贯穿所述磁芯。
优选的实施中,所述感应线圈包括沿轴向方向靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端;和
用于对所述感应线圈供电的第一导电引线和第二导电引线;所述第一导电引线和所述感应线圈的第一端通过均连接于所述磁芯,进而形成间接导通;所述第二导电引线与所述感应线圈直接连接导通。
优选的实施中,所述磁芯包括靠近所述自由前端的第一区段、靠近所述末端的第二区段、以及位于所述第一区段和第二区段之间的第三区段;所述第三区段的外径分别小于所述第一区段和第二区段的外径,进而在所述第一区段和第二区段之间形成有围绕所述第三区段的避让凹槽;
所述感应线圈包括沿轴向方向靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端;和
用于对所述感应线圈供电的第一导电引线和第二导电引线;所述第一导电引线与所述第一端连接,所述第二导电引线在所述避让凹槽处与所述第二端连接。
优选的实施中,所述磁芯包括靠近所述自由前端的第一区段、靠近所述末端的第二区段;和
所述感应线圈被构造成至少部分围绕所述第一区段,并抵靠于所述第二区段上形成止动。
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所述感应线圈的轴向方向延伸的长度大于沿径向方向延伸的长度。
本申请的又一个实施例还提出一种用于气雾生成装置的加热器,包括:
外壳,被构造成销钉或针状或棒状;所述包括沿长度方向相背离的自由前端和末端、以及于所述自由前端和末端之间延伸的空腔;
感应线圈,位于所述空腔内并沿所述外壳的长度方向延伸,被配置为由交变电流驱动以产生变化的磁场;
感受性的磁芯,被变化的磁场穿透而发热;所述磁芯被布置成至少部分位于所述感应线圈内,以用于提升所述感应线圈在工作中的品质因数。
以上气雾生成装置,通过在加热器的感应线圈内装配磁芯,以提升感应线圈在工作中的品质因素。
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示意图;
图2是图1中加热器一个视角的剖面示意图;
图3是图2中加热器一个视角的分解示意图;
图4是图3中感应线圈又一个视角的剖面示意图;
图5是图3中采用不同材质的磁芯的加热器的电感值的测试结果;
图6是图3中采用不同材质的磁芯的加热器的品质因数的测试结果;
图7是又一个实施例的加热器中感应线圈和磁芯的示意图;
图8是又一个实施例中磁芯的结构示意图;
图9是又一个实施例的磁芯的结构示意图;
图10是又一个实施例的加热器中感应线圈和磁芯的示意图;
图11是图10中采用不同材质磁芯的加热器的电感值的测试结果;
图12是图10中采用不同材质磁芯的加热器的品质因数的测试结果;
图13是图10中采用不同外径尺寸的感应线圈的加热器的品质因数的测试结果;
图14是又一个实施例的加热器的结构示意图。
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1至图4所示,包括:
接收腔,具有开口40,气溶胶生成制品1000例如烟支通过开口40可移除地接收在接收腔内;
加热器30,至少一部分在接收腔内延伸,在被变化磁场穿透下发热,进而对气溶胶生成制品1000例如烟支进行加热,使气溶胶生成制品1000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32,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32,以使感应线圈32产生变化的磁场。
在更加优选的实施中,电路20供应到感应线圈32的交变电流的频率介于80KHz~800KHz;更具体地,所述频率可以在大约200KHz到500KHz的范围。在一个最通常的实施中,电路20通常包括电容,并通过电容与感应线圈32组成LC谐振电路;以及,电路20通过按照以上预定的频率驱动LC谐振电路振荡从而形成流过感应线圈32的交变电流。
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,加热器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1000内是有利的。同时,加热器30可以具有大约12~19毫米的长度,2.0~2.6mm的外径。
进一步在可选的实施中,气溶胶生成制品1000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1000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至图4所示,装配后加热器30被构造成是至少部分于接收腔内延伸的销钉或针状或柱状或棒状;加热器30包括:
沿长度方向相背的自由前端310和末端320。其中在使用中,自由前端310是位于接收腔内的自由端部,以用于插入至气溶胶生成制品1000内;末端320是被气雾生成装置安装和固定的端部。
进一步,加热器30包括:
外壳31,被构造成销钉或针状或柱状或棒状的外形形状;并且外壳31沿长度方向相对的两端分别界定形成加热器30的自由前端311和末端312;以及,外壳31内具有在自由前端311和末端312之间延伸的空腔313。其中,空腔313在末端312处形成开口或敞口,便于在其内部装配各功能部件。
在一些实施中,外壳31具有大约2.0~2.6mm的外径、以及大约0.1~0.3mm的壁厚;则外壳31的空腔313的内径大约为1.5~2.3mm、以及空腔313的长度大约为12~16mm。在实施例中,外壳31采用导热材质制备的,并且是绝缘的;例如包括陶瓷、玻璃、表面绝缘金属如表面氧化的不锈钢等。以及,当外壳31包括金属或合金时,优选地外壳31的基本是非感受性的、或者是弱感受性的例如304等级的不锈钢,而非强感受性的等级430/420的不锈钢。外壳31自身基本是不发热的。
感应线圈32,是通常的螺线管线圈,用于产生变化的磁场;使用中,感应线圈32的两端分别连接有第一导电引线321和第二导电引线322,在使用中第一导电引线321和第二导电引线322连接至电路20,进而引导变化的电流供应至感应线圈32,以用于通过第一导电引线321和第二导电引线322对感应线圈32供电。以及,感应线圈32第一导电引线321和第二导电引线322的引线材料优选耐温高于400℃的高电导率金属材料,如镍、银等。第一导电引线321和第二导电引线322的引线材料的横截面形状可为圆形或矩形。以及,进一步参见图2和图3所示,第一导电引线321,与感应线圈32靠近自由前端311的上端连接;第二导电引线322,与感应线圈32靠近末端312的下端连接;在使用中,通过第一导电引线321和第二导电引线322用于对感应线圈32进行供电。
进一步在优选的实施中,第一导电引线321和第二导电引线322是细长的导线;在装配后,第一导电引线321和第二导电引线322均至少部分由外壳31的空腔313内延伸至末端312外,对于与电路20的电连接是便利的。以及,第一导电引线321的延伸长度大于第二导电引线322的延伸长度。以及,第一导电引线321沿外壳31的长度方向跨过感应线圈32。
感受性的磁芯33,采用居里温度不低于350℃的软磁合金材料制备;更加优选地,磁芯33优选居里温度高于450℃的软磁材料;软磁材料优选如SUS430不锈钢、坡莫合金、铁铝合金、硅钢等。磁芯33的构造在图3所示的实施例中,被构造成是中空的管状形状。或者在又一些变化的实施中,磁芯33可以是实心的棒状或杆状等。根据图2和图3所示的实施例,第一导电引线321至少部分是位于管状的磁芯33的中孔内的,并由管状的磁芯33的中孔内贯穿至加热器30的末端312外。
装配后,磁芯33位于感应线圈32内,与感应线圈32组成发热模组;感应线圈32产生变化的磁场,磁芯33被变化的磁场穿透而发热;外壳31通过接收或传递发热模组的热量,再互转而加热气溶胶生成制品1000。
以上加热器30装配后,感应线圈32围绕磁芯33,从而通过内部的磁芯33基本上尽可能地减小感应线圈32的内部气隙,提升接入电路20后的Q值。通常对于LC谐振电路而言,品质因数Q值代表一个周期内储存的能量与消耗能量的比值;在通常的实施中,较高的品质因数Q损耗就越小、效率就越高,对电路运行中提升振荡效率和频率选择范围是有利的。而具体地对应于处于谐振电路中的感应线圈32的品质因数Q,则可以表征为是感应线圈32在某一频率的交流电压下工作时,感应线圈32所呈现的感抗和线圈的高频阻抗的比值。感应线圈32的品质因数Q通常根据物理公式Q=ωL/R计算;计算公式中,ω是工作频率、L是感应线圈32的电感值、R是感应线圈32的高频阻抗。
则进一步根据以上计算公式,提升品质因数Q通常可采用通过增大电感L、以及减小阻抗R进行。
将磁芯33至于感应线圈32内,类似于使电感内部增加铁芯,对于提升感应线圈32的品质因数Q是有利的。
以及在更加优选的实施中,感应线圈32的导线材料包括银,对于降低阻抗R以及提升品质因数Q是有利的。以及在更加优选的实施中,感应线圈32具有大约6~18个匝数,以及大约8~15mm的长度。以及,感应线圈32的外径最大不超过1.9mm,优选1.6~1.9mm。
进一步根据图3和图4中所示,感应线圈32的导线材料的横截面是呈矩形的形状;具体地,感应线圈32的导线材料的横截面中,沿轴向方向的尺寸大于沿径向方向的尺寸;进而使感应线圈32的导线材料成扁的形状。
在实施中,感应线圈32的材料优选电阻率较低、耐温性高于500℃的良导体材料,如金、银、铜、铝、镍、铁、坡莫合金、铁铝合金等,以提高耦合至电路20后组成LC谐振电路的品质因数Q值。例如下表1示出了以纯镍材质制备的图4所示感应线圈32的两个样品即样品1和样品2,于日本日置(HIOKI)型号IM3536的自动LCR测试仪中所测得的电感L和Q因素的数据:
Figure BDA0003582492200000081
以及在优选的实施中,管状的磁芯33具有大约10~19mm的延伸长度;以及管状的磁芯33具有大约0.3~0.8mm的内径,以及1.0~1.6mm的外径。对应地,磁芯33的长度是可以大于感应线圈32的长度的;则当磁芯33的长度大于感应线圈32的长度时,磁芯33至少部分是裸露在延伸至感应线圈32下端外的。在一个可选的实施中,磁芯33是通过粉末冶金或机加工或模制等方式制备的管状形状;管状形状的磁芯33的壁厚大于趋肤深度的2.25倍。优选的实施中,当感应线圈30在200KHz~300KHz的频率之间产生变化的磁场时,磁芯33的管壁壁厚大约0.05~0.20mm是合适的。以及更加优选的实施中,管状的磁芯33的壁厚为0.05~0.1mm是有利的。
为测试以上图2中加热器30电感值L和品质因数Q的变化,图5中示出了一个实施例中采用以上纯银的感应线圈32(内径1.9mm、外径2.1mm,匝数18匝、长度10.5±0.5mm;导线材料沿轴向的尺寸为0.5mm、径向尺寸为0.1mm)内分别装配不同材质的管状磁芯33后,于日本日置(HIOKI)型号IM3536的自动LCR测试仪中所测得的电感值L随测试频率的变化示意图;在该实施例中所采用的管状磁芯33的外径为1.9mm、内径为1.7mm,壁厚为0.1mm。其中,图5中曲线S1a采用的磁芯33的材质为1J50坡莫合金长度为17mm,曲线S2a采用的磁芯33的材质为1J6铁铝合金、长度为17mm,曲线S3a采用的磁芯33的材质为1J6铁铝合金、长度为10mm,曲线S4a采用的磁芯33的材质为1J12铁铝合金、长度为11mm,曲线S5a采用的磁芯33的材质为SUS430不锈钢、长度为17mm。以及,进一步图6示出了以上实施例中纯银的感应线圈32内分别装配不同材质的管状磁芯33后,于日本日置(HIOKI)型号IM3536的自动LCR测试仪中所测得的品质因数Q的变化示意图。其中,图6中曲线S1b采用的磁芯33的材质为1J50坡莫合金长度为17mm,曲线S2b采用的磁芯33的材质为1J6铁铝合金、长度为17mm,曲线S3b采用的磁芯33的材质为1J6铁铝合金、长度为10mm,曲线S4b采用的磁芯33的材质为1J12铁铝合金、长度为11mm,曲线S5b采用的磁芯33的材质为SUS430不锈钢、长度为17mm。
根据图6的测试结果,采用SUS430不锈钢和1J6/1J12铁铝合金材质的管状磁芯33时,感应线圈32具备更优的Q值,Q值能达5以上。
进一步图7示出了又一个实施例的加热器30中感应线圈32a和磁芯33a的示意图。在该实施中,磁芯33a的形状是管状形状,但外径是非恒定的,具体包括:
沿长度方向依次布置的区段331a、区段332a和区段333a;其中:
区段331a的外径大于区段332a的外径,并且区段333a的外径大于区段332a的外径;进而在区段332a处形成或界定有位于区段331a和区段333a之间的避让凹槽334a。
以及在优选的实施中,区段331a具有大约6~10mm的长度;以及,区段332a具有大约1~3mm的长度;以及区段333a具有大约2~4mm的长度。
以及在优选的实施中,区段333a的外径尺寸大约为1.6~2.0mm;以及区段332a具有大约1.0~1.1mm的外径;以及区段331a具有大约1.2~1.8mm的外径。
进一步在装配后,感应线圈32a是围绕磁芯33a的区段331a和区段332a的;以及在装配后,感应线圈32a的下端是抵靠于区段333a上进而提供止动,例如图7中所示。以及当感应线圈32a的下端抵靠于区段333a上时,与避让凹槽334a是处于相同高度的,进而在制备中于感应线圈32a的下端焊接第二导电引线322a时,避让凹槽334a用于防止在焊接操作中的空间干涉是有利的。在装配和焊接操作中,感应线圈32a与区段332a之间由避让凹槽334a形成间隔,进而它们之间是不接触的。
以及图7的基础上,区段333a的表面还可以设置沿轴向延伸的导线槽或沿轴向贯穿的导线孔,第二导电引线322a至少部分被容纳和保持于导线槽/导线孔,并延伸至末端312外。导线槽/导线孔对于第二导电引线322a的固定和保持是有利的。
或者在图8所示的又一个实施例中,磁芯33b直接是由感受性的金属箔材卷绕形成的具有一个或多个感受性的绕层330b的筒状形状。通过由金属或合金的箔材卷绕的磁芯33b,而后于磁芯33b外缠绕感应线圈32/32a是便利的。
以及,或者进一步图9示出了又一个实施例的磁芯33c的示意图;在该实施例中磁芯33c是通过将感受性的金属箔材于一根棒状的基体331c外卷绕形成的具有一个或多个感受性的绕层330c。以及在优选的实施中,基体331c是电绝缘的,且作为支撑体供感受性的金属箔在卷绕的过程中提供支撑。在优选的实施中,基体331c可以是陶瓷、玻璃等材质制备的陶瓷棒或玻璃棒等。
在更加优选的实施中,以上由感受性的金属箔材卷绕的一个或多个感受性的绕层330b/330c具有大约0.5~200μm的厚度;更加优选地具有大约10~30μm的厚度。
进一步图10示出了又一个变化实施例的加热器30中感应线圈32d和磁芯33d装配前的示意图;在该实施例中,磁芯33d是纵长的薄片或条状的形状。将磁芯33d插入至感应线圈32d内进行组装后,以提升加热器30的电感值L和品质因数Q。
以及根据图10所示的实施例中,用于对感应线圈32d供电的第一导电引线321d通过焊接等方式连接于磁芯33d的下端;以及第二导电引线321d焊接等连接于感应线圈32d的下端部;以及当磁芯33d伸入或置入感应线圈32d内,感应线圈32d的上端部通过压接或焊接等方与磁芯33d连接,进而通过磁芯33d间接与第一导电引线321d形成导通,在装配后能由第一导电引线321d和第二导电引线322d将感应线圈32d接入电路20。
以及在一些实施中,片状的磁芯33d的表面通过喷涂绝缘层等方式,从而使磁芯33d在置入感应线圈32d后它们之间是绝缘的。
或者在又一个变化的实施中,磁芯33d外可以通过套设一绝缘管例如陶瓷管、或包裹一层绝缘布等,而后整体再置入感应线圈32d内以保持绝缘。
或者在又一个变化的实施中,磁芯33d与感应线圈32d之间填充或形成有无机胶例如环氧树脂胶或水玻璃胶、玻璃釉等绝缘填充物质,以在它们之间提供绝缘。例如在制备中,先于磁芯33d外套设一绝缘管例如陶瓷管,而后再整体置入感应线圈32d内,而后于磁芯33d与绝缘管之间进行打胶例如环氧树脂胶或水玻璃胶,待胶固化后再将它们整体由末端312装入壳体31内,即制备获得加热器30。一方面,通过打胶能提供绝缘;另一方面打胶填充磁芯33d与感应线圈32d/外壳31之间的间隙或孔隙,促进磁芯33d的热量朝向外壳31的传递。
为了测试以上图10中加热器30电感值L和品质因数Q的变化,例如图11示出了一个实施例中纯银的感应线圈32d(内径1.9mm、外径2.1mm,匝数18匝、长度10.5±0.5mm;导线材料沿轴向的尺寸为0.5mm、径向尺寸为0.1mm)内分别装配不同材质的片状磁芯33d后电感值L随测试频率的变化示意图(测试设备为日本日置(HIOKI)型号IM3536的自动LCR测试仪);其中实施例所采用的片状磁芯33d的长度为10mm,宽度为1.45mm,厚度为0.1mm。其中,图11中曲线S1c采用的磁芯33d的材质为1J6铁铝合金,曲线S2c采用的磁芯33d的材质为1J12铁铝合金,曲线S3c采用的磁芯33d的材质为1J85坡莫合金,曲线S4c采用的磁芯33d的材质为1J50坡莫合金,曲线S5c采用的磁芯33d的材质为SUS430不锈钢。以及,进一步图12示出了以上实施例的加热器30以纯银的感应线圈32d中分别装配不同材质的片状磁芯33b后的品质因数Q值随测试频率的变化示意图(测试设备为日本日置(HIOKI)型号IM3536的自动LCR测试仪);相同地,图12中的各片状磁芯33d的长度为10mm,宽度为1.45mm,厚度为0.1mm。其中,图12中曲线S1d采用的磁芯33d的材质为1J6铁铝合金,曲线S2d采用的磁芯33b的材质为1J12铁铝合金,曲线S3d采用的磁芯33b的材质为1J85坡莫合金,曲线S4d采用的磁芯33b的材质为1J50坡莫合金,曲线S5d采用的磁芯33b的材质为SUS430不锈钢。
基于以上图11和图12的测试结果,图10的加热器30在优选的实施中可以采用磁芯33b具有大约10~19mm的延伸长度、以及大约0.3~1.6mm的宽度。以及在优选实施中,纵长的薄片或条状的磁芯33b的厚度优选大于趋肤深度3倍以上;优选的实施中,纵长的薄片或条状的磁芯33b的厚度0.05~0.2mm即可,更加优选为0.05mm~0.1mm。
进一步图13示出了图9中纯银材质的感应线圈32d分别采用两种不同内径和外径尺寸,并分别装配相同尺寸的磁芯33d后,所测试得到的品质因数Q值随测试频率的变化示意图(测试设备为日本日置(HIOKI)型号IM3536的自动LCR测试仪);其中,该测试中采用的感应线圈32d的匝数为18匝、长度为10.5±0.5mm,导线材料沿轴向的尺寸为0.5mm、径向尺寸为0.1mm;以及内部片状磁芯33d的长度为12mm,宽度为1.30mm,厚度为0.1mm,材质为1J6铁铝合金。其中,图13中曲线S1e采用的感应线圈32d的内径尺寸为1.45mm、外径尺寸为1.65mm,曲线S2e采用的感应线圈32d的内径尺寸为1.7mm、外径尺寸为1.9mm。
根据图13的测试结果,感应线圈32d的内径/外径越大反而Q值降低,综合以上考虑,优选的实施中采用感应线圈32d的外径最大不超过1.9mm,更加优选为1.6~1.9mm是更加合适的。
进一步图14示出了又一个变化实施例的加热器30的示意图;在该实施例中,加热器30包括:
外壳31e,具有自由前端311e和末端312e;末端312e是敞口的;
感应线圈32e,位于外壳31e内,并沿纵向延伸;
磁芯33e,位于感应线圈32e内并与感应线圈32e同轴布置;磁芯33e被构造成是纵长延伸的棒状或杆状;
绝缘管35e,沿径向方向位于感应线圈32e与磁芯33e之间,以在它们之间提供绝缘;绝缘管35e围绕磁芯33e布置;感应线圈32e缠绕于绝缘管35e上至少部分由绝缘管35e支撑。
在一些优选的实施中,绝缘管35e由绝缘材料制备的,例如陶瓷、玻璃、有机聚合物如PEEK等。
或者在又一些变化的实施中,绝缘管35e可以被替换为是喷涂、沉积或形成于磁芯33e外的绝缘材料层。例如,喷涂于磁芯33e外的釉层,陶瓷膜层等。
以及在图14所示的优选实施中,感应线圈32e靠近自由前端311e的上端在连接位置B1处与磁芯33e通过焊接等形成电连接;第一导电引线321e通过与磁芯33e靠近末端312e的下端部在连接位置B2处焊接,进而间接与感应线圈32e的上端导通;感应线圈32e靠近末端312e的下端部在连接位置B3处与第二导电引线322e焊接等形成导通;进而通过第一导电引线321e和第二导电引线322e为感应线圈32e供电。
进一步地,以图14所示的加热器30以纯银材质的感应线圈32e中内置直径0.6mm的SUS430不锈钢的棒状磁芯33e后于日本日置(HIOKI)型号IM3536的自动LCR测试仪所测得的电感值L和品质因数Q值的结果如下表2。其中,纯银材质的感应线圈32e的导线材料沿轴向的尺寸为0.5mm、径向尺寸为0.1mm,内径尺寸为1.45mm、外径尺寸为1.65mm、匝数15匝、长度为10.5±0.5mm;棒状的磁芯33e的长度为12mm。
频率(kHz) 电感值L(μH) 品质因数Q
100 0.332 1.96
200 0.27 2.16
300 0.248 2.35
400 0.231 2.48
500 0.219 2.59
600 0.193 2.54
700 0.191 2.61
800 0.1858 2.69
900 0.18 2.75
1000 0.176 2.82
2000 0.155 3.44
3000 0.1468 4.1
4000 0.14 4.88
5000 0.139 6.04
6000 0.1376 7.09
7000 0.137 8.25
8000 0.1374 10
以及在更多直径尺寸的棒状磁芯33e的测试结果中,当磁芯33e的外径尺寸增大到1.35mm及以上时,品质因数Q值下降至2以下,当磁芯33e的外径尺寸减小至0.8mm及以下时,品质因数Q值均可提升至2以上。则根据测试结果,在优选的实施中,棒状的磁芯33e的直径为0.4mm~0.8mm是比较适合的。
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 (18)

1.一种气雾生成装置,被配置为加热气溶胶生成制品生成气溶胶;其特征在于,包括:加热器,用于插入至气溶胶生成制品内进行加热;所述加热器包括:
外壳,包括沿长度方向相背离的自由前端和末端、以及于所述自由前端和末端之间延伸的空腔;
感应线圈,位于所述空腔内并沿所述外壳的长度方向延伸,被配置为由交变电流驱动以产生变化的磁场;
感受性的磁芯,被变化的磁场穿透而发热;所述磁芯被布置成至少部分位于所述感应线圈内,以用于提升所述感应线圈在工作中的品质因数。
2.如权利要求1所述的气雾生成装置,其特征在于,所述感应线圈在工作频率为200KHz~300KHz的品质因数大于5。
3.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述感应线圈的外径介于1.6~1.9mm。
4.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述感应线圈具有大约6~18个匝数;
和/或,所述感应线圈具有8~15mm的长度;
和/或,所述感应线圈的导线材料的横截面呈矩形。
5.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯被构造成是与所述感应线圈同轴布置的管状。
6.如权利要求5所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯具有10~19mm的延伸长度;
和/或,所述磁芯具有0.3~0.8mm的内径;
和/或,所述磁芯具有1.0~1.6mm的外径;
和/或,所述磁芯的管壁厚度为0.05~0.20mm。
7.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯是由包括感受性的金属或合金的片材卷绕形成的。
8.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯是沿所述感应线圈的轴向方向延伸的片状或条带形状。
9.如权利要求8所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯具有10~19mm的延伸长度;
和/或,所述磁芯具有0.3~1.6mm的宽度;
和/或,所述磁芯具有0.05~0.2mm的厚度。
10.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯是沿所述感应线圈的轴向方向延伸的棒状或杆状形状。
11.如权利要求10所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯的直径为0.4mm~0.8mm。
12.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯被布置成是沿所述感应线圈的轴向方向延伸;以及,
绝缘管,至少部分位于所述感应线圈内并围绕所述磁芯,以用于在所述感应线圈和磁芯之间提供绝缘。
13.如权利要求5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所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端;和
用于对所述感应线圈供电的第一导电引线和第二导电引线;所述第一导电引线与所述第一端连接,所述第二导电引线与所述第二端连接;
所述第一导电引线贯穿所述磁芯。
14.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述感应线圈包括沿轴向方向靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端;和
用于对所述感应线圈供电的第一导电引线和第二导电引线;所述第一导电引线和所述感应线圈的第一端通过均连接于所述磁芯,进而形成间接导通;所述第二导电引线与所述感应线圈直接连接导通。
15.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯包括靠近所述自由前端的第一区段、靠近所述末端的第二区段、以及位于所述第一区段和第二区段之间的第三区段;所述第三区段的外径分别小于所述第一区段和第二区段的外径,进而在所述第一区段和第二区段之间形成有围绕所述第三区段的避让凹槽;
所述感应线圈包括沿轴向方向靠近所述自由前端的第一端、以及靠近所述末端的第二端;和
用于对所述感应线圈供电的第一导电引线和第二导电引线;所述第一导电引线与所述第一端连接,所述第二导电引线在所述避让凹槽处与所述第二端连接。
16.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述磁芯包括靠近所述自由前端的第一区段、靠近所述末端的第二区段;和
所述感应线圈被构造成至少部分围绕所述第一区段,并抵靠于所述第二区段上形成止动。
17.如权利要求1或2所述的气雾生成装置,其特征在于,所述感应线圈的导线材料的截面被构造成沿所述感应线圈的轴向方向延伸的长度大于沿径向方向延伸的长度。
18.一种用于气雾生成装置的加热器,其特征在于,包括:
外壳,被构造成销钉或针状或棒状;包括沿长度方向相背离的自由前端和末端、以及于所述自由前端和末端之间延伸的空腔;
感应线圈,位于所述空腔内并沿所述外壳的长度方向延伸,被配置为由交变电流驱动以产生变化的磁场;
感受性的磁芯,被变化的磁场穿透而发热;所述磁芯被布置成至少部分位于所述感应线圈内,以用于提升所述感应线圈在工作中的品质因数。
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