CN220458608U - 感受器及电子雾化装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种感受器及电子雾化装置，所述电子雾化装置包括：储液腔，用于存储可雾化的液体基质；磁场发生器，被配置为产生变化的磁场；感受器，用于对源自储液腔的液体基质进行加热并生成气溶胶；感受器包括由导磁且不导电材料制成的基体和结合在至少部分基体上的导电体，基体被配置为能够扭曲或聚集磁场中的至少部分磁力线以使得此部分磁力线穿过导电体，导电体被配置为能够被变化的磁场穿透而发热。以上提供的感受器及电子雾化装置，基体由导磁不导电材料制成，导电体结合在至少部分基体上；基体能够增加导电体的磁通量，进而增加导电体的涡电流损耗，即产生更多的热量；提高了感受器的加热效率，提升了用户的使用体验。

Description

感受器及电子雾化装置

技术领域

本申请涉及电子雾化技术领域，尤其涉及一种感受器及电子雾化装置。

背景技术

基于以感应加热气溶胶形成基质的电子雾化装置通常已从现有技术中知晓。这些装置可包括用于产生交变电磁场的感应源，所述交变电磁场在感受器中引发产热涡电流或磁滞损耗中的至少一种。如此受热的感受器与气溶胶形成基质热接近，所述气溶胶形成基质在加热时能够释放挥发性化合物以形成气溶胶。现有电子雾化装置存在的问题是，感受器的加热效率较低。

实用新型内容

本申请旨在提供一种感受器及电子雾化装置，以提升感受器的加热效率。

本申请一方面提供一种电子雾化装置，包括：

储液腔，用于存储可雾化的液体基质；

磁场发生器，被配置为产生变化的磁场；

感受器，用于对源自所述储液腔的液体基质进行加热并生成气溶胶；

其中，所述感受器包括由导磁且不导电材料制成的基体和结合在至少部分所述基体上的导电体，所述基体被配置为能够扭曲或聚集所述磁场中的至少部分磁力线以使得此部分磁力线穿过所述导电体，所述导电体被配置为能够被变化的磁场穿透而发热。

在一示例中，所述导电体结合在所述基体的部分表面上。

在一示例中，沿着所述基体的长度方向，所述导电体位于所述基体居中的位置。

在一示例中，所述导电体环绕所述基体外表面的一部分。

在一示例中，所述导电体是顺磁性的。

在一示例中，所述导电体通过蚀刻、涂覆、涂镀、沉积、包覆或者安装方式中的至少一种结合在所述基体上。

在一示例中，所述导电体包括结合在所述基体至少部分表面上的导电轨迹。

在一示例中，所述导电体的质量介于1mg～9mg。

在一示例中，所述基体的表面覆盖有保护层从而使所述基体与液体基质隔离。

在一示例中，所述基体包括铁磁性或亚铁磁性材料。

在一示例中，所述基体包括锰锌铁氧体、锰镁铁氧体、镍锌铁氧体或钴锌钡铁氧体中的至少一种。

在一示例中，所述基体的材料的居里温度范围介于150℃～400℃。

在一示例中，所述基体被构造成可吸取所述储液腔的液体基质，并将吸取的液体基质传递至所述导电体。

在一示例中，所述基体被构造成管状、棒状、片状或者板状结构。

在一示例中，还包括液体传递单元，被配置为将所述液体基质传递至所述感受器；

所述感受器设置在所述液体传递单元的表面或者至少部分地埋设于所述液体传递单元内。

在一示例中，所述磁场发生器包括感应线圈，提供给所述感应线圈的工作频率介于100KHz～3MHz。

本申请另一方面提供一种用于电子雾化装置的感受器，所述感受器包括基体和结合在至少部分所述基体上的导电体，所述基体由导磁不导电材料制成，所述基体被配置为能够扭曲或聚集磁场中的至少部分磁力线以使得此部分磁力线穿过所述导电体，所述导电体被配置为能够被磁力线穿透而发热。

本申请另一方面提供一种电子雾化装置，包括：

储液腔，用于存储可雾化的液体基质；

磁场发生器，被配置为产生变化的磁场；

感受器，用于对源自所述储液腔的液体基质进行加热并生成气溶胶；

其中，所述感受器包括基体和结合在至少部分所述基体上的导电体；所述导电体被配置为能够被变化的磁场穿透而发热，并且所述导电体的质量介于1mg～9mg。

以上提供的感受器及电子雾化装置，基体由导磁不导电材料制成，导电体结合在至少部分基体上；基体能够增加导电体的磁通量，进而增加导电体的涡电流损耗，即产生更多的热量；提高了感受器的加热效率，提升了用户的使用体验。

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定。

图1是本申请实施方式提供的电子雾化装置示意图；

图2是本申请实施方式提供的感受器示意图；

图3是本申请实施方式提供的另一感受器示意图；

图4是本申请实施方式提供的又一感受器示意图；

图5是本申请实施方式提供的再一感受器示意图。

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。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1是本申请实施方式提供的电子雾化装置示意图。

如图1所示，电子雾化装置100包括雾化器10和电源组件20。

在一示例中，雾化器10可移除地连接至电源组件20，雾化器10与电源组件20可以是卡扣连接、磁性连接等等。

在一示例中，雾化器10和电源组件20不可拆卸，即一体形成。

雾化器10包括感受器11以及储液腔A。

储液腔A用于存储可雾化的液体基质；液体基质优选地包含含烟草的材料，所述含烟草的材料包含在加热时从液体基质释放的挥发性烟草香味化合物。替代地或另外，液体基质可以包含非烟草材料。液体基质可以包括水、乙醇或其它溶剂、植物提取物、尼古丁溶液和天然或人造的调味剂。优选的是，液体基质进一步包含气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是甘油和丙二醇。

感受器11被配置为能够被变化的磁场穿透而发热，以对源自储液腔A的液体基质进行加热并生成可吸食的气溶胶。

感受器11包括基体和结合在至少部分所述基体上的导电体，所述基体由导磁不导电材料制成。基体能够扭曲或汇集磁场中的至少部分磁力线从而增加穿过导电体的磁通量，进而增加导电体的涡电流损耗，即产生更多的热量；提高了感受器的加热效率，提升了用户的使用体验。由于基体由导磁不导电材料制成，因此其在磁场穿透作用下由于涡流效应产生的发热量极小。

由导磁不导电材料制成的基体、以及结合在至少部分所述基体上的导电体，两者构成的感受器，该感受器的加热效率要大于仅包括单纯由导电体构建形成的感受器的加热效率。为了更好地理解本申请，以下从不同角度进行验证和说明：

在采用本方案之前，如下表格所示，将感受器(其热量生成可以是由涡电流和/或磁滞损耗引起的)置于螺旋形感应线圈中。表格中的质量一列，Air表示螺旋形感应线圈处于空载状态，未有感受器与感应线圈中进行耦合，线圈的匝数约为9匝，长度约为10mm；具体数据表示将该质量的感受器置于螺旋形感应线圈中进行耦合，例如：“4mg”表示4mg的感受器置于螺旋形感应线圈中进行耦合。转换效率通过以下公式进行计算：η＝1-Rs(Air)/Rs(mg)，其中Rs(Air)表示谐振电路在空载状态下的谐振电阻，Rs(mg)表示谐振电路在负载状态即感受器与感应线圈耦合状态下的谐振电阻。例如，感受器的质量为4mg时，其转换效率η＝1-25.8/41.8＝38.3％。

从该表格可以看出，感受器的质量越大，其转换效率η越大；但随之带来的问题是，在提供给感受器的能量相同的情形下，感受器的质量越大，该感受器的温度上升速率或者下降速率都较慢，如达到感受器的目标温度则需提供至感受器的功耗也较大，从而导致电芯的续航能力下降；在连续抽吸时，累计温度偏高易影响抽吸口感。与之相反的，感受器的质量越小，感受器在磁场中占据的空间较小，从而穿过感受器的磁力线比较少，导致其转换效率η也越小，可能存在感受器加热液体基质所产生的气溶胶量(TPM)偏少或者是在抽吸前期雾化不出烟的现象，但是感受器的质量越小则代表该感受器在相同能量供给条件下的温度上升或者下降速度更快，发热源更加集中，在连续抽吸时不会因累计温度偏高影响抽吸口感。本申请的立意旨在平衡以上两方面的技术问题从而提出新的解决方案，既能够提升感受器的转换效率η从而降低感受器的功耗，又能够提升感受器的温升速率从而使得输出的气溶胶量(TPM)稳定在期望目标。

参见上表，以频率f为1.1Mhz为例，质量为7.5mg的感受器耦合在磁场中的转换效率η为75.04％，感受器大约需要10W左右的功率消耗才能在0.5S内将液体基质的温度提升至雾化所需的温度，例如250℃。发热组件(感受器+螺旋形感应线圈)需要的功率约为10W/0.7504＝13.33W，螺旋形感应线圈的电流为谐振电压约为150V左右，则需要的输入功率约为23.5W，感受器的工作功率对比输入功率的转换效率仅为10W/23.5W≈43％。

采用本申请以下实施例方案之后，通过基体来聚集或扭曲磁场从而增加穿过导电体的磁通量，螺旋形感应线圈产生的磁力线能够更多地耦合到导电体上，进而大幅地提升感受器的转换效率η，从而提供至谐振电路的功率也较小，提升了电芯的续航能力；与此同时，在本实施例方案中，可以采用质量较小的导电体，在相同的能量供给条件下感受器的温度上升或者下降更快，发热源更加集中，雾化速度更快，并且在连续抽吸时不会因累计温度偏高影响抽吸口感。

以以下表格数据为例，将质量为4mg的导电体与10mm左右的基体组合形成感受器，感受器的转换效率η能够提升至91.8％，在装机实测中，在0.5S内将液体基质的温度提升至雾化所需的温度250℃，输入功率仅为9.237W(恒功率输出)，TPM值稳定在6-7之间。在一些示例中，导电体可以通过蚀刻、涂覆、沉积结合在基体上；导电体也可以通过安装的方式组合在基体上或者将基体直接或间接地安装在导电体上，作为可选的示例，导电体位于基体沿长度方向(磁力线方向)的中间区域，并且与导电体的两端间隔一定距离；作为合适的示例，基体布置成被导电体环绕或者基体环绕在导电体局部表面的外围。在另一些示例中，基体可以是与导电体接触或非接触的，例如基体可以是与导电体非接触的，这样对于减少导电体对基体的热量传递，从而提高导电体的温升速度是有利的。

在一示例中，所述导电体的质量介于1mg～15mg；优选的，介于1mg～12mg；优选的，介于1mg～10mg；优选的，介于1mg～9mg；优选的，介于1mg～8mg；具体示例中，可以是2mg、4mg、6mg、8mg、8.5mg等等。

在一示例中，所述导电体结合在部分所述基体上；优选的，所述导电体结合在所述基体的部分表面上。

由于加热效率的提升，所述导电体的体积可以相对的做的更小，质量做的更轻些。这样，一方面便于热量更集中些，另一方面可以减少电子雾化装置100的功率损耗，提升续航能力。

进一步地，由于热量集中在所述基体的导电体安装区域，所述基体的其它区域相对导电体安装区域的热量要小些。因此，所述基体不同区域之间的温度差异，利于对液体基质中不同成分的雾化，提升用户的抽吸体验。

进一步地，所述导电体的表面可涂覆第一保护层，保护层可由玻璃、陶瓷或惰性金属形成。通过第一保持层，至少可避免导电体被腐蚀。

在一示例中，所述导电体是顺磁性的。在此情况下，所述导电体中的热量生成仅由涡电流引起。当然的，所述导电体也可以具有磁性，热量也可通过磁滞损耗在所述导电体中生成。

在一示例中，所述导电体包括不锈钢、铝、青铜中的至少一种。优选的采用不锈钢材料制成，不锈钢的电阻率较小，流过的电流较大，利于提升感受器的加热效率。

在一示例中，所述导电体通过蚀刻、涂覆、涂镀、沉积包覆或者直接安装的方式中的至少一种结合在至少部分所述基体上。

在一示例中，所述导电体包括结合在至少部分所述基体上的导电轨迹。导电轨迹可以是在所述基体上蜿蜒延伸的导电线路。也可以是呈网状的导电网格。可以理解的是，所述导电体为结合在至少部分所述基体上的连续体，也是可行的；连续体意味着没有类似网孔的结构。

进一步地，所述基体的至少部分表面可涂覆第二保护层，第二保护层可由玻璃、陶瓷或惰性金属形成。通过第二保护层，可防止基体接触到液体基质从而避免所述基体的有害物质释放到液体基质中，提高液体基质的安全性。

在一示例中，所述基体包括铁磁性或亚铁磁性材料。铁磁性或亚铁磁性材料可使得所述基体的磁导率较高，利于增加导电体的磁通量。

在一示例中，所述基体包括锰锌铁氧体、锰镁铁氧体、镍锌铁氧体或钴锌钡铁氧体中的至少一种。

在一示例中，由于所述基体不导电，所述基体的热量生成(不包括所述导电体传递至所述基体的热量)仅由磁滞损耗引起的。当达到所述基体的居里温度时，所述基体中的热量生成完全停止。

通过将所述基体的居里温度与电子雾化装置100的预设操作温度对应起来，可实现对所述感受器的控温。一般的，所述基体的材料的居里温度范围介于150℃～400℃，或者介于150℃～380℃，或者介于150℃～360℃，或者介于150℃～300℃，或者介于150℃～280℃，或者介于200℃～280℃。

在一示例中，所述基体被构造成可吸取所述储液腔A的液体基质，并将吸取的液体基质传递至所述导电体，例如所述基体被构造成多孔结构，液体基质通过所述基体的毛细孔吸取液体基质并将吸取的液体基质传递至所述导电体。在此情形中，所述基体集多个功能于一体，感受器11可以直接接触液体基质，从而通过释放热量来蒸发液体基质。

在一示例中，电子雾化装置100还包括液体传递单元，被配置为将所述液体基质传递至所述感受器；

所述感受器设置在所述液体传递单元的表面或者至少部分地埋设于所述液体传递单元内。

液体传递单元可以为如棉纤维、金属纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、多孔陶瓷等，通过毛细作用，可将储液腔A存储的液态基质传递至感受器11。

在一示例中，所述基体被构造成管状、棒状、片状或者板状结构。

电源组件20包括磁场发生器21、电路22以及电芯23。

磁场发生器21被配置为在交变电流下产生变化的磁场。磁场发生器21包括单个感应线圈或多个感应线圈。所述感应线圈或多个感应器线圈可具有匹配感受器的形状。同样地，所述感应线圈或多个感应器线圈符合气溶胶生成装置的壳体形状。举例来说，所述感应线圈或多个感应线圈可以是螺旋形线圈或扁平螺旋线圈。

电路22可以控制电子雾化装置100的整体操作。电路22不仅控制电芯23和磁场发生器21的操作，而且还控制电子雾化装置100中其它元件的操作。

在一示例中，电路22供应到磁场发生器21的交变电流的频率介于500KHz～3MHz；优选的，所述频率可以介于500KHz～2.5MHz；进一步优选的，所述频率可以介于500KHz～2MHz；进一步优选的，所述频率可以介于500KHz～1.5MHz；进一步优选的，所述频率可以介于500KHz～1MHz。例如电路22供应到磁场发生器21的交变电流的频率为500KHZ，或者为600KHZ，或者为800KHZ，或者为1.2MHZ。

电芯23提供用于操作电子雾化装置100的电力。电芯23可以是可反复充电电芯或一次性电芯。

图2是本申请实施方式提供的感受器示意图。

如图2所示，感受器11包括基体11a和导电体11b。基体11a被构造成圆管状结构。导电体11b结合在基体11a的外侧壁上。导电体11b的轴向长度小于基体11a的轴向长度。

基体11a不导电。基体11a采用锰锌铁氧体制成，锰锌铁氧体的初始磁导率约为3000H/m，最大磁导率约为6000H/m。导电体11b采用不锈钢材料制成，优选的采用SUS430不锈钢制成。导电体11b的电阻率要远远小于基体11a的电阻率(锰锌铁氧体的电阻率约为5E+07μΩ·cm，而SUS430不锈钢的电阻率约为0.6μΩ·cm)。

图3是本申请实施方式提供的另一感受器示意图。与图2示例不同的是，在图3的示例中，导电体11b为非连续体，导电体11b具有网孔。

图4是本申请实施方式提供的又一感受器示意图。与图2示例不同的是，在图4的示例中，基体11a被构造成片状或板状结构。

图5是本申请实施方式提供的又一感受器示意图。与图4示例不同的是，在图5的示例中，基体11a被构造成沿着基体11a上端至基体11a下端的延伸方向，基体11a的侧边大致呈弧形状。基体11a上下两个表面均是连续面，所述连续面为不间断或者不开设槽或孔的完整表面。导电体11b结合在基体11a的上表面和/或下表面、且布置在基体11a中间部分。

基体11a上下两端的宽度尺寸大于基体11a中间部分的宽度尺寸。具体地，基体11a上端的宽度尺寸为d1，基体11a中间部分的宽度尺寸为d2，基体11a下端的宽度尺寸为d3，d1和d3都是大于d2的。优选的实施中，d1与d3的大小相同。d2的大小介于d1(或者d3)的三分之一至三分之二之间，优选的d2的大小为d1(或者d3)的二分之一。d2的大小介于0.1mm～5mm；优选的介于0.1mm～4mm；优选的介于0.1mm～2mm；优选的介于0.5mm～2mm；具体示例中，可以是0.7mm。基体11a的长度尺寸介于1mm～15mm；优选的介于1mm～12mm；优选的介于1mm～10mm；优选的介于2mm～10mm；具体示例中，可以是6mm。基体11a的厚度介于0.02mm～0.15mm；优选的介于0.02mm～0.12mm；优选的介于0.02mm～0.1mm；优选的介于0.04mm～0.1mm；优选的介于0.06mm～0.1mm。

如此形状的基体11a，一方面有利于增加感受器的中间部分中的磁力线的聚集，从而提升位于该部分的导电体11b上的电流密度，感受器在工作时中间部分的电流密度大于两端的电流密度，从而使得感受器中间部分的温升速度大于两端的温升速度，这样感受器产生的热量更加集中，有利于降低感受器温度升高到期望的雾化温度所消耗的能量；另一方面这种异形的基体11a形状可以减小导电体11b的体积和质量，从而使感受器达到雾化温度所需要的能量更小，提高雾化效率。

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，但是，本申请可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本申请内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本申请说明书记载的范围；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)

1.一种电子雾化装置，其特征在于，包括：

储液腔，用于存储可雾化的液体基质；

磁场发生器，被配置为产生变化的磁场；

感受器，用于对源自所述储液腔的液体基质进行加热并生成气溶胶；

其中，所述感受器包括由导磁且不导电材料制成的基体和结合在至少部分所述基体上的导电体，所述基体被配置为能够扭曲或聚集所述磁场中的至少部分磁力线以使得此部分磁力线穿过所述导电体，所述导电体被配置为能够被变化的磁场穿透而发热。

2.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述导电体结合在所述基体的部分表面上。

3.如权利要求2所述的电子雾化装置，其特征在于，沿着所述基体的长度方向，所述导电体位于所述基体居中的位置。

4.如权利要求1或2或3所述的电子雾化装置，其特征在于，所述导电体环绕所述基体外表面的一部分。

5.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述导电体是顺磁性的。

6.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述导电体通过蚀刻、涂覆、涂镀、沉积、包覆或者安装方式中的一种结合在所述基体上。

7.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述导电体包括结合在所述基体至少部分表面上的导电轨迹。

8.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述导电体的质量介于1mg～9mg。

9.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述基体的表面覆盖有保护层从而使所述基体与液体基质隔离。

10.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述基体包括铁磁性或亚铁磁性材料。

11.如权利要求10所述的电子雾化装置，其特征在于，所述基体包括锰锌铁氧体、锰镁铁氧体、镍锌铁氧体或钴锌钡铁氧体中的一种。

12.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述基体的材料的居里温度范围介于150℃～400℃。

13.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述基体被构造成可吸取所述储液腔的液体基质，并将吸取的液体基质传递至所述导电体。

14.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述基体被构造成管状、棒状、片状或者板状结构。

15.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，还包括液体传递单元，被配置为将所述液体基质传递至所述感受器；

所述感受器设置在所述液体传递单元的表面或者至少部分地埋设于所述液体传递单元内。

16.如权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述磁场发生器包括感应线圈，提供给所述感应线圈的工作频率介于100KHz～3MHz。

17.一种用于电子雾化装置的感受器，其特征在于，所述感受器包括基体和结合在至少部分所述基体上的导电体，所述基体由导磁不导电材料制成，所述基体被配置为能够扭曲或聚集磁场中的至少部分磁力线以使得此部分磁力线穿过所述导电体，所述导电体被配置为能够被磁力线穿透而发热。

18.一种电子雾化装置，其特征在于，包括：

储液腔，用于存储可雾化的液体基质；

磁场发生器，被配置为产生变化的磁场；

感受器，用于对源自所述储液腔的液体基质进行加热并生成气溶胶；

其中，所述感受器包括基体和结合在至少部分所述基体上的导电体；所述导电体被配置为能够被变化的磁场穿透而发热，并且所述导电体的质量介于1mg～9mg。