WO2022252961A1 - 加热体及加热雾化装置 - Google Patents
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Definitions
- the protruding part is located in the lumen, and the protruding part is connected with the inner wall surface and protrudes relative to the inner wall surface.
- Fig. 5 is a schematic diagram of the simulation of the temperature distribution of the heating body shown in Fig. 2;
- the wall thickness A of the heating tube 100 is 0.1mm to 0.4mm, for example, the wall thickness A can be 0.15mm to 0.2mm, and the specific value of the wall thickness A can be 0.15mm, 0.17mm or 0.2mm etc.
- the protruding length H of the protruding portion 200 relative to the inner wall surface 110 in the axial direction of the vertical heating tube 100 is 0.1 mm to 0.7 mm, for example, the protruding length H may be 0.4 mm to 0.5 mm, and the specific value of the protruding length H may be 0.4mm, 0.45mm or 0.5mm etc.
- a solid raised portion 200 can be formed in the heating tube 100, the solid raised portion 200 and the heating tube 100 can be integrally formed, and then a cavity 230 is formed on the solid raised portion 200, so that the solid The protrusion 200 can be transformed into a hollow protrusion 200 with a cavity 230 .
- the raised portion 200 has an arc cylindrical surface 240, and the arc cylindrical surface 240 is located in the lumen 130 of the heating tube 100, for example, when the raised portion 200 is a hollow structure
- the central axis of the arc cylindrical surface 240 is parallel to the central axis of the heating tube 100 , in other words, the central axes of the two are arranged at intervals instead of overlapping.
- the opening formed by the arc cylinder 240 is set towards the outer wall 120 of the heating tube 100 , obviously, the outer wall 120 is set around the inner wall 110 of the heating tube 100 .
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Abstract
一种加热体(20)及加热雾化装置(10)，加热体(20)包括：加热管(100)，开设有用于收容雾化基质(30)的管腔(130)，加热管(100)具有用于界定管腔(130)边界的内壁面(110)；凸起部(200)，位于管腔(130)内，凸起部(200)与内壁面(110)连接并相对内壁面(110)凸出设置。由于感应涡流的集肤效应，使得凸起部(200)所处位置产生的热量相对较少，而热量将主要集中在加热管(100)未设置凸起部(200)的位置处，雾化基质(30)与加热管(100)上未设置凸起部(200)的高温区域未直接接触，两者之间形成一定宽度的间隔空间。如此使得雾化基质(30)的边缘层和中心层同时达到雾化温度并雾化形成气雾，避免边缘层因温度过高而形成干烧。
Description
本发明涉及雾化技术领域，特别是涉及一种加热体及包含该加热体的加热雾化装置。
加热雾化装置通常包括加热体，加热体具有用于收容雾化基质的容置腔，但是，鉴于雾化基质的导热效率较低，加热体产生的热量难以通过热传导的方式经雾化基质的边缘层快速传递至其中心层，使得热量聚集在雾化基质的边缘层，继而使得边缘层相对中心层温度较高而形成局部高温，最终导致雾化基质的边缘层因温度过高而形成干烧。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是如何避免雾化基质产生干烧。
一种加热片，用于在交变磁场作用下产生热量以加热雾化基质，所述加热体包括：
加热管，开设有用于收容所述雾化基质的管腔，所述加热管具有用于界定所述管腔边界的内壁面；及
凸起部，位于所述管腔内，所述凸起部与所述内壁面连接并相对所述内壁面凸出设置。
一种加热雾化装置，包括壳体、线圈和上述中任一项所述的加热体，所述线圈和所述加热管均设置在所述壳体上，所述线圈环绕所述加热管设置。
本发明的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本发明的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
为了更好地描述和说明这里公开的那些发明的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的发明、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些发明的最佳模式中的任何一者的范围的限制。
图1为一实施例提供的加热雾化装置的平面剖视结构示意图；
图2为图1所示加热雾化装置凸起部为空心结构时加热体的立体结构示意图；
图3为图2所示加热体的俯视结构示意图；
图4为图2所示加热体与雾化基质配合后的剖视结构示意图；
图5为图2所示加热体温度分布仿真示意图；
图6为图1所示加热雾化装置凸起部为实心结构时加热体的立体结构示意图。
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
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可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“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。
参阅图1、图2和图3，本实用新型一实施例提供的加热雾化装置10包括加热体20、壳体11、线圈12、电池13和控制电路板14；加热体20、线圈12、电池13和控制电路板14均设置在壳体11内。电池13用于对线圈12 供电，控制电路板14可以控制电池13对线圈12的通电和断电，也可以控制电池13对线圈12所提供的电流强度。加热体20可以采用铁磁材料制成，线圈12环绕加热体20设置，烟支等固态的雾化基质30收容在加热体20内。当电池13对线圈12供电时，线圈12将产生交变磁场，该线圈12的电流频率可以为100KHz至300KHz，其具体取值可以为100KHz、200KHz、250KHz或300KHz等。在交变磁场的作用下，加热体20内部形成感应涡流并产生热量，使得加热体20在线圈12作用下形成感应加热。雾化基质30吸收加热体20所产生的热量并雾化形成可供用户抽吸的气雾，该气雾实际为一种气溶胶。
参阅图2、图3和图4，在一些实施例中，加热体20包括加热管100和凸起部200，加热管100可以大致为圆柱形或棱柱形等，例如加热管100可以为三棱柱形或四棱柱形等。加热管100具有管腔130，雾化基质30可以大致为长条形柱形结构，雾化基质30插置在该管腔130中。加热管100具有内壁面110，该内壁面110界定管腔130的边界，可以简单理解为管腔130由该内壁面110围成。凸起部200位于该管腔130内，凸起部200与内壁面110连接并相对内壁面110凸出设置，即凸起部200相对内壁面110凸出一定的长度H。
在一些实施例中，凸起部200为空心结构。具体而言，凸起部200沿平行加热管100轴向的方向延伸，即凸起部200沿直线方向延伸，凸起部200的延伸长度可以小于或等于加热管100的长度。凸起部200具有第一表面210和第二表面220，第一表面210和第二表面220为沿加热管100轴向间隔排列并朝向相反的两个表面，可以将第一表面210和第二表面220理解为凸起部200延伸方向上的两个端面。凸起部200内设置有空腔230，该空腔230同时贯穿第一表面210和第二表面220，即空腔230的两端同时在第一表面210和第二表面220上均存在开口。鉴于凸起部200内设置有空腔230，如此将使得凸起部200为空心结构。显然，当凸起部200的延伸长度等于加热管100的长度时，该第一表面210和第二表面220两者分别与加热管100的两端平齐；当凸起部200的延伸长度小于加热管100的长度时，第一表面210 和第二表面220两者中的至少一个与加热管100的端部保持设定间距。在凸起部200为空心结构的条件下，加热管100的壁厚A为0.1mm至0.4mm，例如壁厚A可以为0.15mm至0.2mm，壁厚A的具体取值可以为0.15mm、0.17mm或0.2mm等。凸起部200沿垂直加热管100轴向相对内壁面110的凸出长度H为0.1mm至0.7mm，例如该凸出长度H可以为0.4mm至0.5mm，凸出长度H的具体取值可以为0.4mm、0.45mm或0.5mm等。显然，当加热管100为圆柱状时，垂直于加热管100轴向的方向为加热管100的径向，即凸起部200沿加热管100的径向凸出一定的长度H。
加热管100和凸起部200两者可以采用相同的材料制成，例如不锈钢、镍及镍基合金、铁及铁基合金中的至少一种制成。只需确保整个加热体20在交变磁场作用下形成感应涡流而产生热量即可。加热管100和凸起部200两者可以通过注射成型、压铸成型或CNC加工成型等加工工艺制成，如此可以使得整个加热体20一体成型。凸起部200的数量可以为多个，多个凸起部200沿加热管100的周向均匀间隔排列。凸起部200的数量可以为两个至六个，凸起部200的具体数量可以为三个、四个或六个等。
对于具有空心凸起部200的加热体20的制造，可以形成如下制造步骤：第一步，提供带有管腔130的管坯体。第二步，使管坯体的一部分沿其径向朝靠近管坯体中心轴线的方向凹陷设定深度，简而言之，使管坯体的一部分向内凹陷设定深度，向内凹陷的该部分管坯体将形成凸起部200，凸起部200将围设形成一个凹槽。第三步，提供贴片，使贴片与管坯体连接并封闭凹槽的开口，继而使得该凹槽形成凸起部200的空腔230。此时，贴片和管坯体的未凹陷部分两者共同形成加热管100。该制造方法的加工工序相对较为简单，可以提高加热体20的加工效率并降低其制造成本。在其他实施例中，可以在加热管100内形成实心凸起部200，该实心凸起部200与加热管100可以一体成型，然后在实心凸起部200上加工形成一个空腔230，使得实心凸起部200转化形成带有空腔230的空心凸起部200即可。
参阅图6，在一些实施例中，凸起部200为实心结构，即凸起部200内 并不存在空腔230。具体而言，凸起部200沿平行加热管100轴向的方向延伸，即凸起部200沿直线方向延伸，凸起部200的延伸长度可以长度小于或等于加热管100的长度。凸起部200具有第一表面210和第二表面220，第一表面210和第二表面220为沿加热管100轴向间隔实现并朝向相反的两个表面，可以将第一表面210和第二表面220理解为凸起部200延伸方向上的两个端面。当凸起部200的延伸长度等于加热管100的长度时，该第一表面210和第二表面220两者分别与加热管100的两端平齐；当凸起部200的延伸长度小于加热管100的长度时，第一表面210和第二表面220两者中的至少一个与加热管100的端部保持设定间距。在凸起部200为实心结构的条件下，加热管100的壁厚为0.1mm至0.4mm，例如壁厚可以为0.15mm至0.2mm，壁厚的具体取值可以为0.15mm、0.17mm或0.2mm等。凸起部200沿垂直加热管100轴向相对内壁面110的凸出长度为0.2mm至0.6mm，例如该凸出长度可以为0.4mm至0.5mm，凸出长度的具体取值可以为0.4mm、0.45mm或0.5mm等。显然，当加热管100为圆柱状时，垂直于加热管100轴向的方向为加热管100的径向，即凸起部200沿加热管100的径向凸出一定的长度。
对于具有实心凸起部200的加热体20的制造，可以形成如下制造步骤：第一步，提供带有管腔130的管坯体。第二步，通过CNC的加工方式使得切除管坯体的部分材料，从而使得管坯体内壁面110的某些部分朝远离管坯体中心轴线方向凹陷形成凹槽，简而言之，使得管坯体内壁面110的某些部分向外凹陷形成凹槽。此时，相邻两个凹槽之间的凸出部分将形成凸起部200，管坯体跟凹槽和凸起部200对应的部分将形成加热管100。该制造方法的加工工序简单，可以提高加热体20的加工效率并降低其制造成本。
参阅图2和图6，在一些实施例中，凸起部200具有圆弧柱面240，该圆弧柱面240位于加热管100的管腔130内，例如，当凸起部200为空心结构时，该圆弧柱面240的中心轴线与加热管100的中心轴线平行，换言之，两者的中心轴线间隔设置而非重合。此时，该圆弧柱面240因弯曲所形成的开口朝向加热管100的外壁面120设置，显然，该外壁面120环绕加热管100 的内壁面110设置。又如，当凸起部200为实心结构时，该圆弧柱面240的中心轴线与加热管100的中心轴线重合，此时，该圆弧柱面240因弯曲所形成的开口背向加热管100的外壁面120设置。为描述方便起见，将因弯曲所形成的开口朝向加热管100外壁面120的圆弧柱面240记为第一圆弧柱面，而因弯曲所形成的开口背向加热管100外壁面120的圆弧柱面240记为第二圆弧柱面，当雾化基质30插置在加热管100的管腔130中时，雾化基质30跟第二圆弧柱面的接触面积将大于跟第一圆弧柱面的接触面积。因此，通过改变凸起部200的数量以及圆弧柱面240的形状，可以改变雾化基质30与整个加热体20之间的总接触面积。在总接触面积较小的情况下，可以适当减少雾化基质30插入管腔130内所产生的摩擦阻力，提高雾化基质30与管腔130配合时的顺畅度。
假如在加热管100的管腔130内不设置凸起部200，当雾化基质30收容在该管腔130内时，雾化基质30将与整个管腔130的内壁面110直接接触。在交变磁场作用下，加热管100将迅速升温并将热量通过内壁面110传导至雾化基质30，由于雾化基质30的导热效率较低，热量难以通过热传导的方式经雾化基质30的边缘层快速传递至其中心层，使得热量聚集在雾化基质30的边缘层，继而使得边缘层相对中心层温度较高而形成局部高温，最终导致雾化基质30的边缘层因温度过高而形成干烧，并产生刺激性气味影响口感，最终影响用户的抽吸体验。
而对于上述实施例中的加热体20，通过在管腔130内设置凸起部200，将使得整个加热体20的结构产生变化。由于感应涡流的集肤效应，感应涡流将集中在加热体20距离外壁面120深度为0.015mm至0.03mm位置，换言之，线圈12感应产生的电流流经加热管100的外层，鉴于凸起部200设置在管腔130内，如此使得凸起部200所处位置产生的热量相对较少，即凸起部200对应低温区域，而热量将主要集中在加热管100未设置凸起部200的位置处，即加热管100未设置凸起部200的位置将形成高温区域150(参阅图5)。如此将可以至少形成如下五个有益效果：
一则雾化基质30收容在管腔130中时，雾化基质30将与产生热量相对较少的凸起部200直接接触，同时，雾化基质30与加热管100上未设置凸起部200的高温区域150未直接接触，两者之间形成一定宽度的间隔空间140。鉴于低温的凸起部200与雾化基质30的边缘层接触，可以防止边缘层因温度过高而产生干烧。同时，在加热管100高温区域150的热量通过凸起部200传递至边缘层的时间段中(图3中箭头所指的路径即为热量的传导路径)，边缘层上的热量将充分利用该时间段传递至中心层，如此使得雾化基质30的边缘层和中心层同时达到雾化温度并雾化形成气雾，避免边缘层因温度过高而形成干烧，防止干烧所引发的刺激性气味影响用户抽吸口感。
二则雾化基质30与凸起部200直接接触，使得加热体20的热量通过凸起部200传导至雾化基质30。故通过改变凸起部200的数量，可以调节加热体20对雾化基质30热量的传输总量和传输速度，从而控制加热体20的雾化温度和雾化速度。
三则在用户抽吸的过程中，气流经流经雾化基质30与加热管100之间存在的间隔空间140，当间隔空间140较大时，抽吸阻力相对较小；当间隔空间140较小时，抽吸阻力相对较大。因此，通过改变凸起部200相对内壁面110的凸出长度，可以调节加热体20的抽吸阻力，以适用不同用户的不同抽吸习好。
四则在用户抽吸的过程中，雾化基质30与加热管100之间存间隔空间140，当外界气流流经该间隔空间140时，气流可以吸收该加热管100高温区域150的热量而升温，即对气流起到预热作用，从而减少气流从雾化基质30上所吸收的热量，保证雾化基质30快速升温至雾化温度以雾化形成气雾，从而在一定程度上提高雾化基质30的雾化速度。
五则可以有效避免雾化基质30与整个加热管100的内壁面110接触，可以适当减少雾化基质30插入管腔130内所产生的摩擦阻力，提高雾化基质30与管腔130配合时的顺畅度。同时，通过改变凸起部200的数量以及凸起部200上圆弧柱面240的形状，可以改变雾化基质30与加热体20之间接触 面积，从而对雾化基质30与整个加热体20之间的摩擦阻力进行合理调节。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (20)
- 一种加热体，用于在交变磁场作用下产生热量以加热雾化基质，其特征在于，所述加热体包括：加热管，开设有用于收容所述雾化基质的管腔，所述加热管具有用于界定所述管腔边界的内壁面；及凸起部，位于所述管腔内，所述凸起部与所述内壁面连接并相对所述内壁面凸出设置。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述凸起部具有沿所述加热管轴向间隔设置而朝向相反的第一表面和第二表面，所述凸起部为带有同时贯穿所述第一表面和所述第二表面的空腔的空心结构。
- 根据权利要求2所述的加热体，其特征在于，所述加热管的壁厚为0.1mm至0.4mm。
- 根据权利要求2所述的加热体，其特征在于，所述凸起部沿垂直所述加热管轴向相对所述内壁面的凸出长度为0.1mm至0.7mm。
- 根据权利要求2所述的加热体，其特征在于，提供贴片和带有所述管腔的管坯体，使所述管坯体的一部分朝靠近所述管坯体中心轴线的方向凹陷形成凸起部，所述凸起部围成凹槽，使所述贴片与所述管坯体连接并将所述凹槽封闭形成所述空腔，所述贴片和所述管坯体的未凹陷部分共同形成所述加热体。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述凸起部为实心结构。
- 根据权利要求6所述的加热体，其特征在于，所述加热管的壁厚为0.1mm至0.4mm。
- 根据权利要求6所述的加热体，其特征在于，所述凸起部沿垂直所述加热管轴向相对所述内壁面的凸出长度为0.2mm至0.6mm。
- 根据权利要求6所述的加热体，其特征在于，提供带有所述管腔的管坯体，切除所述管坯体的部分材料，使得所述管坯体的内壁面朝远离所述管坯体中心轴线方向凹陷形成凹槽，相邻两个凹槽之间的凸出部分形成所述凸 起部，所述管坯体跟所述凹槽和所述凸起部对应的部分形成加热管。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述凸起部沿平行所述加热管轴向的方向延伸。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述凸起部在所述加热管轴向上的投影长度小于或等于所述加热管的长度。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述凸起部的数量为多个，多个所述凸起部沿所述加热管的周向间隔排列。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述加热管为圆柱形或棱柱形。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述加热管与所述凸起部一体成型。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述加热管采用不锈钢、镍及镍基合金、铁及铁基合金中的至少一种制成。
- 根据权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述凸起部具有位于所述管腔内并用于与所述雾化基质接触的圆弧柱面，所述圆弧柱面弯曲所形成的开口背向或朝向所述加热管的外壁面设置。
- 根据权利要求16所述的加热体，其特征在于，当所述圆弧柱面弯曲所形成的开口朝向所述加热管的外壁面设置时，所述圆弧柱面的中心轴线与所述加热管的中心轴线重合。
- 一种加热雾化装置，其特征在于，包括壳体、线圈和权利要求1至17中任一项所述的加热体，所述线圈和所述加热管均设置在所述壳体上，所述线圈环绕所述加热管设置。
- 根据权利要求18所述的加热雾化装置，其特征在于，所述加热管被配置为：通过所述线圈感应产生的电流流经所述加热管的外层。
- 根据权利要求19所述的加热雾化装置，其特征在于，所述线圈被配置为：通过所述线圈的电流频率为100KHz-300KHz。
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