一种烟用电磁加热装置的制作方法

【技术领域】

本发明属于烟草生产技术领域。更具体地，本发明涉及一种烟用电磁加热装置。

背景技术：

加热不燃烧卷烟是近年来烟草技术关键性的发展方向。与传统烟草制品点燃后释放烟气进行抽吸的不同，加热不燃烧卷烟采用电加热或化学加热方式使导热介质在相对较低温度下加热烟草原料释放烟气。加热不燃烧烟草的加热温度一般不超过400℃，远远低于传统烟草燃烧时的800℃温度，因此，加热不燃烧烟草又称为低温烟草。加热不燃烧烟草既保留了与传统卷烟相近的抽吸感受，同时又在烟气有害成分控制、侧流烟气释放、烟灰污染等方面比传统卷烟有显著提升，因此，加热不燃烧烟草产品取得了市场的成功。

目前，加热不燃烧烟草产品往往采用化学加热与电加热方式进行加热。其中化学加热产品以雷诺烟草公司推出的eclipse卷烟为代表，这种产品采用阴燃的碳棒提供热量，经过铝制热导管传递热量，使烟草加热释放烟气，例如cn88106259.6公开了一种具有改进包裹物的吸烟制品、cn92105261公开了用于吸烟制品燃料元件的含碳组合物、cn93117863公开了吸烟制品的组合燃料元件。虽然这些技术具有开发新型加热不燃烧产品的前景，但目前由于种种技术障碍和消费体验问题并未取得广泛的市场成功，

电加热式产品以菲利浦莫里斯生产公司的iqos产品为代表，其通过电阻式加热原件提供热量，经过铝制热导管传递热量，加热烟草物料释放烟气，例如菲利普莫里斯生产公司申请的cn201380037681公开了一种控制气溶胶产生装置中的气溶胶产生的方法，所述装置包括加热器，还包括被配置用以加热气溶胶形成基质的至少一个加热元件；以及用于向加热元件提供电力的电源。cn201280070054、cn201510908619、cn201380037693、cn201280055759、cn201280070578等都涉及采用这种加热方式的烟草生产装置与生产得到的烟草制品。目前以iqos为代表的电加热产品在多个市场取得了良好的业绩，展现出良好的发展前景。但是，目前电阻式加热器具存在加热预热时间长、加热效率低、加热效果稳定性差、加热原件难以清洁容易损坏的技术缺陷。

相对于目前广泛采用的电阻式加热方式，电磁加热技术则是一个全新的加热方式。电磁感应加热是通过电子线路组成部分产生交变磁场，当磁化材料处于变化磁场中时，在磁化材料表面切割交变磁力线，产生交变电流，从而使材料表面电荷高速无规律运动，碰撞摩擦产生热能，于是起到加热材料的效果。同时，电磁加热在能量转化效率、加热升温时间、加热原件布局方式、物料加热位置均匀性与准确性方面比电阻式加热方式更具有突出的技术优势，具备发展成为新一代加热不燃烧烟草产品的潜力。

为此，本发明针对烟用电磁加热装置的工作原理、具体设计进行了技术研究，并提出了一套实现烟用电磁加热装置的解决方案，完成了本发明。

技术实现要素：

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种烟用电磁加热装置。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种烟用电磁加热装置，它包括直流电池电源1，它还包括高频振荡电路2、控制电路3、电磁感应线圈4、加热腔5、加热腔保护壳6、装置外壳7与感应加热材料8；

该烟用电磁感应加热装置的工作频率是10～999khz；

在电磁加热装置外壳7内，由装置外壳7底部至上部依次设置直流电池电源1、高频振荡电路2、控制电路3与加热腔5，在加热腔5外壁设置电磁感应线圈4，在加热腔5和电磁感应线圈4外设置加热腔保护壳6，在加热腔5中安装有热电偶温度传感器10，加热腔5用于放置含有感应加热材料8的配用烟支9；

直流电池电源1、高频振荡电路2与电磁感应线圈4依次电连接实施工作电流传输；控制电路3分别与直流电池电源1、高频振荡电路2、热电偶温度传感器10进行信号电路连接，传递与反馈控制信号，实施设备运行控制；

高频振荡电路2包括电流直流/交流逆变的晶体管元件11；

控制电路3通过其可编程微控制器芯片12预制的功率输出/时间曲线进行控制，并根据热电偶温度传感器10的检测温度信号，对温度偏离预设温度控制范围和检测到消费者抽吸行为导致的温度降低进行输出功率的补偿，将系统工作温度维持在预设的范围内；

该烟用电磁感应加热装置通过调整谐振电流占空比进行输出功率调整。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的直流电池电源1是直流蓄电池、直流干电池或直流屏电池。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的高频电流发生电路元件2包括电流直流/交流逆变的晶体管元件11，晶体管元件11是mosfet金氧半场效晶体管、igbt绝缘栅双极型晶体管或igfet绝缘栅极场效晶体管；高频振荡电路2的晶体管元件11成对配置，其中一个提供正向震荡电流，另一个提供与其同样频率的反向震荡电流，通过控制电路3控制，将两个震荡电流合并成为一个电压变化幅度更大，电压峰值差异更大的震荡电流，以提高装置工作效率与输出功率。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的加热电路控制器3包含可编程微控制器芯片12，它是risc、cisc、dsp或arm类型微控制器芯片。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的电磁感应线圈4是缠距0.1～1.0mm、长度300～2000mm与直径4～12mm的电磁感应线圈；所述的电磁感应线圈4电路的工作电压是1～12v。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述加热腔5的形状是圆柱、立方柱、圆角立方柱、六边形柱、八边形柱或椭圆形柱；加热腔5的内径是3～10mm，长度是15～60mm，而壁厚是0.5～5.0mm；所述的加热腔5是用一种或多种选自陶瓷、碳酸钙、硅酸钙、二氧化硅、聚乙烯塑料、聚苯乙烯或聚四氟乙烯的材料制成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的加热腔保护壳6所述的加热腔5内放置一种或多种感应加热材料8，所述的感应加热材料8是一种或多种选自纯铁、铁合金、铁氧化物、镍合金、铬合金、铜合金、铝合金或石墨的材料；所述感应加热材料8的形状是直径或边长为0.2-5.0mm的球形、颗粒、薄片形、圆柱形、长方形或不规则形状；

感应加热材料8固定放置在加热腔5内或包埋在烟草基质中；感应加热材料8在加热时达到的温度是100～400℃。

根据本发明的另一种优选实施方式，加热腔保护壳6是用一种或多种选自陶瓷、聚乙烯塑料、聚苯乙烯或聚四氟乙烯的材料制成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述烟用电磁加热装置的输出功率是1～12w。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的装置外壳7是用聚乙烯、聚苯乙烯、亚克力或聚碳酸酯材料制成的。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种烟用电磁加热装置，它包括直流电池电源1，它还包括高频振荡电路2、控制电路3、电磁感应线圈4、加热腔5、加热腔保护壳6、装置外壳7与感应加热材料8；具体参见附图1；

该烟用电磁感应加热装置的工作频率是10～999khz；

在电磁加热装置外壳7内，由装置外壳7底部至上部依次设置直流电池电源1、高频振荡电路2、控制电路3与加热腔5，在加热腔5外壁设置电磁感应线圈4，在加热腔5和电磁感应线圈4外设置加热腔保护壳6，在加热腔5中安装有热电偶温度传感器10，加热腔5用于放置含有感应加热材料8的配用烟支9；

直流电池电源1、高频振荡电路2与电磁感应线圈4依次电连接实施工作电流传输；控制电路3分别与直流电池电源1、高频振荡电路2、热电偶温度传感器10进行信号电路连接，传递与反馈控制信号，实施设备运行控制；

在本发明中，直流电池电源1在该烟用电磁加热装置的基本作用是为该装置提供稳定的直流电源，保证整个烟用电磁加热装置稳定运行。

本发明使用直流电池电源1的电压通常是1～12v，优选范围是1～6v，电流是300～1500ma。在本发明中，直流电池电源1的电压与电流或者高些，或者低些，且没有影响本发明烟用电磁加热装置性能与使用者使用，这样的电压与电流都是可以接受的，也都在本发明的保护范围之内。

本发明使用的直流电池电源1例如是锂电池、锂离子电池、镉镍电池或镍氢电池，它们都是目前市场上销售的产品，例如由广州耐电池科技有限公司以商品名nicjoy380锂电池3000销售的产品。当然，本发明也可以使用目前市场上销售的其它直流电源，只是它们的电压、电流和结构与本发明烟用电磁加热装置相匹配，并且不影响本发明烟用电磁加热装置性能与使用者使用，这些直流电源都可以用于本发明，也都在本发明的保护范围之内。

高频振荡电路2在该烟用电磁加热装置的基本作用是将直流电池电源1输出的直流电转化成为高频震荡电流，这种高频震荡电流经过控制电路3使电磁感应线圈4产生一种交变磁场，在加热腔5内的感应加热材料8受这种交变磁场作用在其表面产生不规则的电荷运动，进而碰撞摩擦产生热能，加热或者干馏烟草与其他植物材料，同时释放出可以供消费者抽吸的烟气。

所述的高频振荡电路2包括电流直流/交流逆变的晶体管元件11，晶体管元件11是mosfet金氧半场效晶体管、igbt绝缘栅双极型晶体管或igfet绝缘栅极场效晶体管；它们都是目前市场上销售的产品，例如由广东海明晖电子科技有限公司以商品名小型igbt晶体管原件的产品或由深圳市泰德兰电子有限公司以商品名aos美国万代-p沟道mos管销售的产品。

高频振荡电路2的晶体管元件11成对配置，其中一个提供正向震荡电流，另一个提供与其同样频率的反向震荡电流，通过控制电路3控制，将两个震荡电流合并成为一个电压变化幅度更大，电压峰值差异更大的震荡电流，以提高装置工作效率与输出功率。高频振荡电路2能够将直流电池电源1输出的直流电转化成频率为10～999khz的高频震荡电流，高频震荡电流的占空比为10～70％，它的体积是10～500mm³。

在本发明中，如果高频震荡电流的频率低于10khz，则会使感应加热材料8匹配性降低，加热效率低，影响使用效果；如果高频震荡电流的频率高于999khz，则也会使感应加热材料8匹配性降低，加热效率低，影响使用效果。因此，高频震荡电流的频率控制在10～999khz是合理的；优选地是100～800khz，更优选地是200～600khz。

在本发明中，高频震荡电流占空比应该理解为在一个通电与断电周期中其通电时间所占的比例。

在本发明中，如果高频震荡电流的占空比低于10％，则设备的输出能量低，装置的加热效率低；如果高频震荡电流的占空比高于70％，则导致设备电流震荡效果降低，输出能量高，容易导致电磁感应线圈4损坏；因此，高频震荡电流的占空比为10～70％是合适的；优选地是20～60％，更优选地是30～50％。

高频振荡电路2的体积是10～500mm³，该体积超过这个范围是不可取的，因为元件尺寸过大会严重影响设备的体积大小，造成消费者使用存放不方便，感官体验不好，不易被接纳。

根据本发明，控制电路3在本发明烟用电磁加热装置中的主要作用是控制加热装置中的温度。控制电路3的具体控制方式是asic芯片编程控制。控制电路3具有可以实现编程控制、准确控温，安全可靠等特点。

控制电路3通过其可编程微控制器芯片12预制的功率输出/时间曲线参见附图3进行控制，并根据热电偶温度传感器10的检测温度信号，对温度偏离预设温度控制范围和检测到消费者抽吸行为导致的温度降低进行输出功率的补偿，将系统工作温度维持在预设的范围内参见附图4；可编程微控制器芯片12是risc、cisc、dsp或arm类型微控制器芯片，它们都是目前市场上销售的产品，例如由深圳市增特科技有限公司公司以商品名32位m3105d主控芯片销售的risc芯片、深圳市科利智浦科技有限公司以r5f61653ftvrenesas32-bitciscmicrocomputer销售的cisc芯片、美国ti德州仪器公司以商品名tms320lf2407apgeatms320lf2407销售的16位dsp芯片、意法半导体(st)集团以商品名stm32f205vft6arm微控制器销售的arm嵌入式芯片。

该烟用电磁感应加热装置通过调整谐振电流占空比进行输出功率调整。

在本发明中，所述的电磁感应线圈4在本发明烟用电磁加热装置中的主要作用是让来自高频振荡电路2的高频震荡电流通过其中时产生一种交变磁场。

本发明使用的电磁感应线圈4是缠距0.1～1.0mm、长度300～2000mm与直径4～12mm的电磁感应线圈；所述的电磁感应线圈4电路的工作电压是1～12v。

在本发明中，电磁感应线圈4的长度与直径在所述范围内时，如果电磁感应线圈4的缠距小于0.1mm，则每个线圈的电磁波相互干扰，功能输出功率有所下降；如果电磁感应线圈4的缠距大于1.0mm，则会降低加热系统的加热效率，影响加热效果；因此，电磁感应线圈4的缠距为0.1～1.0mm是恰当的；优选地是0.2～0.8mm，更优选地是0.3～0.6mm。

电磁感应线圈4的缠距与直径在所述范围内时，如果电磁感应线圈4的长度小于300mm，则电感量太小，影响系统加热效果；如果电磁感应线圈4的长度长于2000mm，则电感量太大，影响系统加热效果；因此，电磁感应线圈4的长度为300～2000mm是合适的；优选地是500～1500mm，更优选地是600～1200mm。

电磁感应线圈4的缠距与长度在所述范围内时，如果电磁感应线圈4的直径小于4mm，则单位空间内承载的量超过它本身的能力，散发的热量过高，会损坏加热系统，影响加热效果；如果电磁感应线圈4的直径大于12mm，则单位空间内承载的量低于它本身的能力，散发的热量达不到系统加热的要求，降低加热效率，影响加热效果；因此，电磁感应线圈4的直径为4～12mm是合适的；优选地是5～10mm，更优选地是5.5～8mm。

在本发明中，所述的电磁感应线圈4电路的工作电压是1～12v。所述的电磁感应线圈4电路的工作电压是由高频振荡电路2进行控制的。

电磁感应线圈4电路的工作电压超过所述的范围是不可取的，因为工作电压太大，会造成输出功率过高，会导致设备功率过大，容易导致加热温度过高，降低产品的抽吸质量。

高频电流发生电路元件2、加热电路控制器3与电磁感应线圈4依次电连接关系参见附图2。

根据本发明，所述的加热腔5在本发明烟用电磁加热装置中的作用是固定感应加热材料8，避免热量释放损失，提高加热效率与工作的稳定性。在加热腔5外部设置电磁感应线圈4，而它的内部容纳含有感应加热材料8的配用烟支9。

在本发明中，所述的加热腔5是一种形状为圆柱、立方柱、圆角立方柱、六边形柱、八边形柱或椭圆形柱的空腔；当然，本发明也可以使用其它形状的腔，只是它们的形状与本发明烟用电磁加热装置相匹配，并且不影响本发明烟用电磁加热装置性能与使用者使用，这些其它形状腔都可以用于本发明，也都在本发明的保护范围之内。

本发明使用加热腔5的内径是3～10mm，长度是15～60mm，而壁厚是0.5～5.0mm。

在本发明中，加热腔5的长度与壁厚在所述的范围内时，如果加热腔5的内径小于3mm，则配套烟弹的太小，不易规模化生产，而且造成发烟材料添加偏少，对消费体验造成影响，例如抽吸口数，发烟效率、发烟量大小等；如果加热腔5的内径大于10mm，则设备的体积太大，造成消费者携带使用不方便，感官体验不好，不易被接纳，而且发烟效率不好，造成原料浪费；因此，加热腔5的内径为3～10mm是可取的，优选地是5.5～8mm；

加热腔5的内径与壁厚在所述的范围内时，如果加热腔5的长度小于15mm，则造成发烟材料添加偏少，对消费体验造成影响，比如：抽吸口数，发烟效率、发烟量的大小；如果加热腔5的长度大于60mm，则发烟材料添加偏多，发烟效率不好，造成原料浪费；因此，加热腔5的长度为15～60mm是可行的，优选地是25～40mm；

加热腔5的长度与内径在所述的范围内时，如果加热腔5的壁厚小于0.5mm，则加热腔结构强度差，容易损坏，且腔内热量散失太快，影响加热效果；如果加热腔5的壁厚大于5.0mm，则外壁吸收消耗的电磁能量偏大，导致加热效率低，同时设备体积变大，影响消费者体验；因此，加热腔5的壁厚为0.5～5.0mm是合理的，优选地是1.5～3.5mm；

本发明的加热腔5是用一种或多种选自陶瓷、碳酸钙、硅酸钙、二氧化硅、聚乙烯塑料、聚苯乙烯或聚四氟乙烯的材料制成的，加热腔5的电磁波穿透波损耗值是0-20db。

所述的陶瓷材料例如是精细陶瓷、结构陶瓷或电子陶瓷，在本发明中，加热腔5例如是使用由宜兴市皖工陶瓷科技有限公司以商品名工业机械电子陶瓷销售的电子陶瓷材料采用高温烧结方法制成的；所述的加热腔5是使用碳酸钙原料采用打磨成型方法制成，所述的加热腔5是使用二氧化硅原料采用铸造成型方法制成，所述的加热腔5是使用聚乙烯、聚苯或聚四氟乙烯塑料原料采用挤压成型的方法制成。

根据直流漏磁检测标准，采用手持式电磁场强测试仪在环境条件温度10-40℃与相对湿度5％-95％的条件下检测本发明加热腔5的电磁波穿透波损耗值为0-20db。电磁波穿透波损耗值控制在0-20db的主要目的在于降低电磁波穿透耗损，提升设备的能量转化效率。在本发明中，如果电磁波穿透波损耗值超过20db，则设备的能量转化效率低，加热效果不好，影响烟弹的发烟效率；因此，电磁波穿透波损耗值为0-20db是合适的；优选地是0-15db，更优选地是0-12db。电磁波穿透波损耗值是根据平面型电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法(gb/t30142-2013)标准采用屏蔽室小窗口测量法检测得到的。

根据本发明，在加热腔5中放置含有感应加热材料8的配用烟支9，它可以固定放置在加热腔内，或者包埋在烟草基质中。所述的感应加热材料8是一种或多种选自纯铁、铁合金、铁氧化物、镍合金、铬合金、铜合金、铝合金或石墨的材料。所述感应加热材料8的形状是直径或边长为0.2-5.0mm的球形、颗粒、薄片形、圆柱形、长方形或不规则形状；这种感应加热材料8在加热时达到的温度是100～400℃。

在本发明中，所述的纯铁是由上海双加工贸有限公司以商品名电磁纯铁销售的纯铁。所述的铁合金是组成为硅锰、硅钙、硅锆或硅锰铝的铁合金，例如由安阳市鑫予泽冶金耐材有限公司以商品名硅锰合金销售的铁合金产品。所述的铁氧化物是组成为氧化亚铁(feo)、氧化铁(fe2o3)或四氧化三铁(fe3o4)的铁氧化物，例如由济南汇丰达化工有限公司以商品名氧化铁(fe2o3)销售的铁氧化物产品。所述的镍合金是组成为镍铁合金、镍铜合金、或镍锡合金的镍合金，例如由东莞市万申金属材料有限公司以商品名镍铁合金bal6-1.5销售的镍合金产品。所述的铬合金是组成为铬钴合金、铬镍合金、铬镍铁合金或高铬合金的铬合金，例如由上海鑫崆金属科技有限公司以商品名耐磨耐高温铬镍铁合金销售的铬合金产品。所述的铜合金是组成为锡黄铜、高锰铜合金、耐铝青铜或白铜的铜合金，例如由上海裕勒金属制品有限公司以商品名锡黄铜c46400销售的铜合金产品。所述的铝合金是组成为铝铜合金、铝镁合金、高锰铝合金或铝硅合金的铝合金，例如由上海皓尹金属材料有限公司以商品名3a21高锰铝合金销售的铝合金产品。所述的石墨是致密结晶状石墨、或鳞片石墨，例如由青岛日升石墨有限公司以商品名鳞片石墨销售的产品。当然，本发明也可以使用在目前市场上销售的其它纯铁、铁合金、铁氧化物、镍合金、铬合金、铜合金、铝合金、石墨产品，只是它们的性能与本发明烟用电磁加热装置相匹配，并且不影响本发明烟用电磁加热装置性能与使用者使用，这些其它产品都可以用于本发明，也都在本发明的保护范围之内。

在本发明中，在加热腔5和电磁感应线圈4外部设置了加热腔保护壳6，加热腔保护壳6的功能是保护腔体5与电磁感应线圈4以及减少电磁能量的泄露。加热腔保护壳6是用一种或多种选自陶瓷、聚乙烯塑料、聚苯乙烯或聚四氟乙烯的材料制成。加热腔保护壳6应该具有足够的机械强度和电磁屏蔽性能，以有效保护加热腔5和电磁感应线圈4以及减少装置的电磁泄露。保护消费者身体健康的作用。

根据本发明，电磁加热装置外壳7在本发明烟用电磁加热装置中的主要作用是承载直流电池电源1，电路元件2、加热电路控制器3、电磁感应线圈4、加热腔5、加热腔保护壳6与电磁感应加热受体8，并且还具有降低电磁波泄露，保护消费者身体健康的作用。

所述的电磁加热装置外壳7是用聚乙烯、聚苯乙烯、二氧化硅、亚克力有机玻璃或聚碳酸酯材料制成的。本发明使用的聚乙烯、聚苯乙烯、二氧化硅、亚克力或聚碳酸酯材料都是目前市场上销售的产品，例如由广州市港利龙化工科技有限公司以商品名纳米二氧化硅销售的二氧化硅、由佛山市穗明展柜有限公司以商品名亚克力销售的亚克力或由上海金孛工程塑料有限公司以商品名注塑pc塑料聚碳酸酯树脂销售的聚碳酸酯材料。

根据本发明，所述烟用电磁加热装置的加热功率是1～10w，它在加热时达到的温度是100～400℃。在本发明中，如果该烟用电磁加热装置的加热功率小于1w，则加热温度太低，影响加热效率，加热效果不好；如果该烟用电磁加热装置的加热功率高于10w，则使加热系统的温度过高，容易损坏设备，并使发烟效率太快，降低了烟弹的抽吸口数，影响消费者体验；因此，该烟用电磁加热装置的加热功率为1～10w是恰当的；优选地是2～6w。

同样地，如果该烟用电磁加热装置加热时达到的温度低于100℃，则加热温度太低，加热效果不好，无法释放烟雾；如果该烟用电磁加热装置加热时达到的温度高于400℃，则使加热系统的温度过高，损坏设备及使发烟效率太快，降低了烟弹的抽吸口数，影响消费者体验；因此，该烟用电磁加热装置加热时达到的温度为100～400℃是合适的；优选地是180～320℃。

本发明烟用电磁加热装置制造方法的步骤如下：

第一步：先准备好电磁加热装置所需的各个部件；

第二步：组装连接内部结构；

第三步：加装外壳并进行调试。

其中直流电池电源1、高频振荡电路2、控制电路3、电磁感应线圈4、加热腔5、加热腔保护壳6、装置外壳7与感应加热材料8的情况已经在前面描述过，因此在此不再赘述。

本发明烟用电磁加热装置的使用方法如下：

第一步：在装置中放入烟弹，启动开关，设备开始加热工作；

第二步：加热15秒后开始抽吸；

第三步：烟弹无烟气发出后或者烟草浓度降低后，点按开关，关机；

根据yct138-1998卷烟感官评吸标准规定由7名评吸专家组成评吸小组，使用本发明烟用电磁加热装置与专用配套烟支进行抽吸，并根据yct138-1998卷烟感官评吸标准进行评价，其评价结果表明，专用烟支香气较饱满、烟气协调性一般、杂气较弱、刺激微小、有较为明显的余味，综合得分85.5分，这些结果表明使用本发明电磁加热装置与配套专用烟支构成的加热新型烟草系统，在抽吸质量上接近了传统烟草产品，具有较好的消费感受，具备替换传统卷烟产品技术条件。

本发明烟用电磁加热装置具有下述特点：

1、本发明采用高频电流发生电路元件将直流电转化成高频震荡电流，再通过电磁感应线圈产生交变磁场，进而在电磁感应加热受体表面产生热能。

2、本发明烟用电磁加热装置结构完整实用、稳定可靠、经久耐用。

3、本发明烟用电磁加热装置结构简单、易于制造，能够实现大规模工业化生产。

4、本发明烟用电磁加热装置的烟雾释放效果良好，能够满足广大吸烟者对抽吸烟草制品的需求。

[有益效果]

本发明的有益效果是：本发明烟用电磁加热装置加热腔和设备外壳由电磁穿透材料构成，减少了对电磁波吸收，降低了电能损耗，提高了设备加热效率。

本发明烟用电磁加热装置结构完整实用、稳定可靠、经久耐用、易于制造，能够实现大规模工业化生产。

本发明烟用电磁加热装置的烟雾释放效果良好，能够满足广大吸烟者对抽吸烟草制品的需求。

【附图说明】

图1是本发明烟用电磁加热装置结构图；

图2是高频电流发生电路元件2、加热电路控制器3与电磁感应线圈3电连接图；

图3是可编程微控制器芯片12预制的功率输出/时间曲线图；

图4是消费者抽吸时检测温度降低与输出功率补偿示意图；

图中：

1-直流电池电源；2-高频振荡电路；3-加热温度控制电路；4-电磁感应线圈；5-加热腔；6-加热腔保护壳；7-装置外壳；8-感应加热材料；9-配用烟支；10-热电偶温度传感器；

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：本发明烟用电磁加热装置

该实施例的实施方式如下：

该烟用电磁加热装置包括直流电池电源1、高频振荡电路2、控制电路3、电磁感应线圈4、加热腔5、加热腔保护壳6、装置外壳7与感应加热材料8；

在装置外壳7内，由装置外壳7底部至上部依次设置直流电池电源1、高频振荡电路2、控制电路3与加热腔5，加热腔5外壁设置电磁感应线圈4，在加热腔5和电磁感应线圈4外设置加热腔保护壳6，在加热腔5中安装有热电偶温度传感器10，加热腔5用于放置含有感应加热材料8的配用烟支9；

直流电池电源1、高频振荡电路2与电磁感应线圈4依次电连接实施工作电流传输；控制电路3分别与直流电池电源1、高频振荡电路2、热电偶温度传感器10进行信号电路连接，传递与反馈控制信号，实施设备运行控制；

高频振荡电路2包括电流直流/交流逆变的晶体管元件11；

控制电路3通过其可编程微控制器芯片12预制的功率输出/时间曲线进行控制，并根据热电偶温度传感器10的检测温度信号，对温度偏离预设温度控制范围和检测到消费者抽吸行为导致的温度降低进行输出功率的补偿，将系统工作温度维持在预设的范围内；

其中：

所述直流电池电源1是由汕头市金隆杰电子有限公司以商品名18350充电锂电池销售的电压3.7v与电流2000ma的锂电池；

所述高频振荡电路2是能将直流电转化成频率200khz的高频震荡电流、高频震荡电流占空比30％、体积为120mm³的、由广东海明晖电子科技有限公司以商品名igbt晶体管元件销售的电路元件；

所述的控制电路3是由深圳希普仕科技有限公司以商品名cp2201型asic控制芯片销售的产品；

所述的磁感应线圈4是缠距0.4mm、长度1800mm、直径12mm、工作电压2v的电磁感应线圈；

所述的加热腔5是内径6mm、长度32mm、壁厚2.0mm的圆柱形状腔；采用本说明书描述的检测方法检测，所述的加热腔5的电磁波穿透波损耗值是0.1db；

所述的电磁加热腔保护壳6是使用二氧化硅制成的。

所述的装置外壳7是用聚乙烯材料制成的；

所述的感应加热材料8是由上海双加工贸有限公司以商品名电磁纯铁销售的纯铁材料制成的；

该实施例的烟用电磁加热装置的加热功率是6w，它在加热时达到的温度是280℃。

根据本说明书描述的方法，本实施例的烟用电磁加热装置进行了评吸评价，其结果表明可以实现烟支的加温与烟气释放，25s可以开始抽吸烟气温度较低，烟气浓度略低，抽吸质量良好。

实施例2：本发明烟用电磁加热装置

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是：

所述直流电池电源1是由深圳市稳定不间断电源有限公司以商品名a512系列802030聚合物锂电池销售的电压3.7v与电流1200ma的聚合物锂电池；公司以商品名销售的聚合物锂电池；

所述高频振荡电路2是能将直流电转化成频率270khz的高频震荡电流、高频震荡电流占空比10％、体积为180mm³的、由深圳市泰德兰电子有限公司以商品名aos美国万代-p沟道mos管销售的电路元件；

所述的控制电路3是由深圳希普仕科技有限公司以商品名cp2201型asic控制芯片销售的产品；

所述的磁感应线圈4是线圈缠距0.6mm、长度2000mm、直径10mm、工作电压4v的电磁感应线圈；

所述的加热腔5是内径8mm、长度40mm、壁厚3.0mm的立方柱形状腔；采用本说明书描述的检测方法检测，所述的加热腔5的电磁波穿透波损耗值是12db；所述的加热腔5是使用由浙江群丰钙业有限公司以商品名活性钙粉销售的重质碳酸钙，采用采用烧结成型打磨加工方法制成的；

所述的电磁加热腔保护壳6是用聚苯乙烯塑料的；

所述的装置外壳7是用聚苯乙烯材料制成的；

所述的感应加热材料8是安阳市鑫予泽冶金耐材有限公司以商品名硅锰铁合金销售的铁合金产品、组成为硅锰铁的铁合金；

该实施例的烟用电磁加热装置的加热功率是8w，它在加热时达到的温度是340℃。

根据本说明书描述的方法，本实施例的烟用电磁加热装置进行了评吸评价，其结果表明实现烟支的加温与烟气释放，15s可以开始抽吸烟气温度较高，烟气浓度高，刺激略大抽吸质量良好。

实施例3：本发明烟用电磁加热装置

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是：

所述直流电池电源1是由广州华其电子有限公司以商品名骐源充电电池5号aa3000mah高容量镍氢电池销售的电压1.5v与电流3000ma的镍氢电池；

所述高频振荡电路2是能将直流电转化成频率330khz的高频震荡电流、高频震荡电流占空比20％、体积为10mm³的、由广东海明晖电子科技有限公司以商品名igbt晶体管元件销售的电路元件；

所述的控制电路3是由深圳希普仕科技有限公司以商品名cp2201型asic控制芯片销售的产品；

所述的磁感应线圈4是缠距0.8mm、长度300mm、直径4mm、工作电压6v的电磁感应线圈；

所述的加热腔5是内径3mm、长度15mm、壁厚0.5mm的圆角立方柱形状腔；采用本说明书描述的检测方法检测，所述的加热腔5的电磁波穿透波损耗值是12db；所述的电磁加热腔5是用二氧化硅材料制成的，采用本说明书描述的检测方法检测，它的电磁波穿透波损耗值为16db；

所述的加热腔保护壳6是使用由大城县杜权村云瑞保温材料公司以商品名硅酸钙板销售的硅酸钙采用氧化钙和二氧化硅在高温下煅烧熔融而成的方法制成的；

所述的装置外壳7是使用聚碳酸酯采用开模铸造工艺制成。

所述的感应加热材料8是济南汇丰达化工有限公司以商品名氧化铁(fe2o3)销售的铁氧化物产品、组成为氧化铁(fe2o3)的铁氧化物材料制成的。

该实施例的烟用电磁加热装置的加热功率是4w，它在加热时达到的温度是220℃。

根据本说明书描述的方法，本实施例的烟用电磁加热装置进行了评吸评价，其结果表明实现烟支的加温与烟气释放，40s可以开始抽吸烟气温度低，烟气浓度较低，刺激小，抽吸质量尚可。

实施例4：本发明烟用电磁加热装置

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是：

所述直流电池电源1是由广州市牛氏电子科技有限公司以商品名可充电镍铬电池销售的电压7.2v与电流700ma的直流镍铬电池；

所述高频振荡电路2是能将直流电转化成频率50khz的高频震荡电流、高频震荡电流占空比70％、体积为60mm³的、由广东海明晖电子科技有限公司以商品名igbt晶体管元件销售的高频振荡电路；

所述的控制电路3是由深圳希普仕科技有限公司以商品名cp2201型asic控制芯片销售的产品；

所述的磁感应线圈4是缠距1.0mm、长度600mm、直径6mm、工作电压8v的电磁感应线圈；

所述的加热腔5是内径4mm、长度24mm、壁厚1.0mm的六边形柱形状腔；采用本说明书描述的检测方法检测，所述的加热腔5的电磁波穿透波损耗值是4db；所述的加热腔5是使用由东海县煜创石英新材料有限公司以商品名石英片销售的二氧化硅采用高温熔融铸造的方法制成的；

所述的加热腔保护壳6是使用陶瓷材料烧结成型制成；

所述的装置外壳7是用亚克力材料制成；

所述的感应加热材料8是由东莞市万申金属材料有限公司以商品名铜镍合金bal6－1.5销售的、组成为铜镍的镍合金材料制成的，采用本说明书描述的检测方法检测，它的电磁波穿透波损耗值是16db；该实施例的烟用电磁加热装置的加热功率是2w，它在加热时达到的温度是160℃。

根据本说明书描述的方法，本实施例的烟用电磁加热装置进行了评吸评价，其结果表明实现烟支的加温与烟气释放，50s可以开始抽吸烟气温度低，烟气浓度较低，抽吸质量尚可。

实施例5：本发明烟用电磁加热装置

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是：

所述直流电池电源1是由深圳市优贝特科技有限公司以商品名可充电锂电池组销售的电压12v与电流1500ma的直流蓄电池；

所述高频振荡电路2是能将直流电转化成频率120khz的高频震荡电流、高频震荡电流占空比40％、体积为240mm³的、由深圳市泰德兰电子有限公司以商品名aos美国万代-p沟道mos管销售的电路元件；

所述的控制电路3是由深圳希普仕科技有限公司以商品名cp2201型asic控制芯片销售的产品；

所述的磁感应线圈4是缠距1.0mm、长度1000mm、直径8mm、工作电压10v的电磁感应线圈；

所述的加热腔5是内径10mm、长度50mm、壁厚4.0mm的八边形柱形状腔；采用本说明书描述的检测方法检测，所述的加热腔5的电磁波穿透波损耗值是20db；所述的加热腔5是使用由广州万德材料有限公司以商品名硅酸钙粉末销售的聚乙烯塑料采用挤压成型方法制成的；

所述的加热腔保护壳6是使用陶瓷材料烧结成型制成；

所述的装置外壳7是用聚碳酸酯材料制成的；

所述的感应加热材料8是由上海鑫崆金属科技有限公司以商品名耐磨耐高温铬镍铁合金销售的、组成为铬镍铁的铬合金材料制成的；

该实施例的烟用电磁加热装置的加热功率是1w，它在加热时达到的温度是100℃。

根据本说明书描述的方法，本实施例的烟用电磁加热装置进行了评吸评价，其结果表明实现烟支的加温，但烟气量较少，抽吸不够顺畅。

实施例6：本发明烟用电磁加热装置

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是：

所述直流电池电源1是由深圳市天瑞博新能源科技有限公司以商品名12v1.3ah锂电池销售的电压12v与电流1300ma的锂蓄电池；

所述高频振荡电路2是能将直流电转化成频率400khz的高频震荡电流、高频震荡电流占空比50％、体积为300mm³的、由深圳市泰德兰电子有限公司以商品名aos美国万代-p沟道mos管销售的电路元件；

所述的控制电路3是由深圳希普仕科技有限公司以商品名cp2201型asic控制芯片销售的产品；

所述的磁感应线圈4是缠距0.2mm、长度1400mm、直径10mm、工作电压12v的电磁感应线圈；

所述的加热腔5是内径6mm、长度60mm、壁厚5.0mm的椭圆形柱形状腔；采用本说明书描述的检测方法检测，所述的加热腔5的电磁波穿透波损耗值是12db；所述的加热腔5是使用由南通天娇包装材料有限公司以商品名聚苯乙烯塑料颗粒销售的聚苯乙烯采用挤压成型方法制成的；

所述的加热腔保护壳6是使用聚四氟乙烯材料铸造成型制成；

所述的装置外壳7是用聚碳酸酯材料制成的；

所述的感应加热材料8是由上海裕勒金属制品有限公司以商品名锡黄铜c46400销售的、组成为锡铜的铜合金材料制成的；

该实施例的烟用电磁加热装置的加热功率是10w，它在加热时达到的温度是400℃。

根据本说明书描述的方法，本实施例的烟用电磁加热装置进行了评吸评价，其结果表明实现烟支的加温与烟气释放，10s可以开始抽吸烟气温度较高，略显灼热感，烟气浓度较高，刺激较大，抽吸质量尚可。

实施例7：本发明烟用电磁加热装置

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是：

所述直流电池电源1是由深圳市万造科技有限公司以商品名1034503.7v1800ma可充电聚合物锂电池销售的电压3.7v与电流1800ma的可充电聚合物锂电池；

所述高频振荡电路2是能将直流电转化成频率330khz的高频震荡电流、高频震荡电流占空比70％、体积为240mm³的、由广东海明晖电子科技有限公司以商品名igbt原件销售的电路元件；

所述的控制电路3是由深圳希普仕科技有限公司以商品名cp2201型asic控制芯片销售的产品；

所述的磁感应线圈4是缠距0.2mm、长度1800mm、直径10mm、工作电压6v的电磁感应线圈；

所述的加热腔5是内径4mm、长度50mm、壁厚5.0mm的椭圆形柱形状腔；采用本说明书描述的检测方法检测，所述的加热腔保护壳6的电磁波穿透波损耗值是8db；所述的加热腔5是使用由广州市新稀冶金化工有限公司公司以商品名高强度陶瓷销售的陶瓷材料采用加热烧结的方法制成的；

所述的加热腔保护壳6是使用陶瓷材料烧结成型制成；

所述的装置外壳7是用聚苯乙烯材料制成的；

所述的感应加热材料8是由海皓尹金属材料有限公司以商品名3a21高锰铝合金销售的、组成为高锰铝的铝合金材料制成的，采用本说明书描述的检测方法检测，它的电磁波穿透波损耗值是12db；

该实施例的烟用电磁加热装置的加热功率是8w，它在加热时达到的温度是220℃。

根据本说明书描述的方法，本实施例的烟用电磁加热装置进行了评吸评价，其结果表明实现烟支的加温与烟气释放，30s可以开始抽吸烟气温度较低，烟气浓度略低，抽吸质量良好。

实施例8：本发明烟用电磁加热装置

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是：

所述直流电池电源1是由北京锐思特电源科技有限公司以商品名503759-1200mah3.7v聚合物锂电池销售的电压3.7v与电流1200ma的锂电池；

所述高频振荡电路2是能将直流电转化成频率50khz的高频震荡电流、高频震荡电流占空比40％、体积为300mm³的、由深圳市泰德兰电子有限公司以商品名aos美国万代-p沟道mos管销售的电路元件；

所述的控制电路3是由深圳希普仕科技有限公司以商品名cp2201型asic控制芯片销售的产品；

所述的磁感应线圈4是缠距0.4mm、长度2000mm、直径4mm、工作电压8v的电磁感应线圈；

所述的加热腔5是内径10mm、长度60mm、壁厚2.0mm的圆柱形状腔；采用本说明书描述的检测方法检测，所述的加热腔5的电磁波穿透波损耗值是16db；所述的加热腔5是使用由上海振大氟塑有限公司公司以商品名聚四氟乙烯颗粒销售的聚四氟乙烯采用铸造方法制成的；

所述的加热腔保护壳6是使用陶瓷材料烧结成型制成；

所述的装置外壳7是用聚碳酸酯材料制成的，采用本说明书描述的检测方法检测，它的电磁波穿透波损耗值为12db；

所述的感应加热材料8是由青岛日升石墨有限公司以商品名鳞片石墨销售的石墨材料制成的，采用本说明书描述的检测方法检测，它的电磁波穿透波损耗值是8db；该实施例的烟用电磁加热装置的加热功率是3w，它在加热时达到的温度是230℃。

根据本说明书描述的方法，本实施例的烟用电磁加热装置进行了评吸评价，其结果表明实现烟支的加温与烟气释放，30s可以开始抽吸烟气温度较低，烟气浓度略低，抽吸质量良好。