一种涡流发热体和气溶胶发生装置的制作方法

本发明涉及气溶胶发生装置技术领域，尤其涉及一种涡流发热体和气溶胶发生装置。

背景技术：

气溶胶发生装置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气溶胶基材释放气溶胶。气溶胶发生装置主要是用于戒烟和替代香烟。

加热不燃烧方案是近年来气溶胶基材技术关键性的发展方向。气溶胶发生装置的发热体是加热气溶胶基材的关键部件，用于加热气溶胶基材，使气溶胶基材不燃烧而产生气溶胶。现在的一种发热体为电阻式发热体，通电时发热以提供热量加热气溶胶基材，并且直接通过电阻式发热体测温，以得到加热温度；另一种发热体用于加热气溶胶基材，另外专门设置感温电路用于测量加热温度。第一种发热体温度监控不准确，第二种发热体加热效果不好，发烟速度慢，能耗高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种涡流发热体和气溶胶发生装置，温度监控准确，加热效果不好，发烟速度快，能耗低。

本发明公开了一种涡流发热体，所述涡流发热体包括本体、绝缘层和感温电路。所述本体用于与磁感应单元感应产生涡流而发热。所述绝缘层设置在所述本体上。所述感温电路设置在所述绝缘层上，与所述本体绝缘。其中，所述感温电路用于检测所述本体温度和加热。

可选的，所述感温电路包括焊接段、过渡段和主体段；所述焊接段与所述过渡段连接，所述过渡段和所述主体段连接，所述焊接段用于与外接电路焊接；所述焊接段和所述主体段的宽度大于所述过渡段宽度。

可选的，所述本体包括柱体部和椎体部；所述柱体部呈圆柱形，所述椎体部呈圆锥形，为柱形，所述柱体部与所述椎体部的底面连接；所述感温电路设置在柱体部的侧面。

可选的，所述感温电路呈u形，所述绝缘层形状与所述温感电路相适应呈u形。

可选的，所述本体的材质为铁镍合金、不锈钢或铁氧体。

可选的，所述本体为板状；所述感温电路设置在所述本体面积较大的、相对的两侧表面；或，所述感温电路设置在所述本体面积较大的、相对的两侧表面的其中一侧表面。

本发明还公开了一种气溶胶发生装置，包括壳体、磁感应单元和如上所述的涡流发热体；所述磁感应单元和所述涡流发热体设置在所述壳体内；所述磁感应单元用于产生变化或者不均匀的磁场，所述涡流发热体位于所述磁感应单元产生的磁场中。

可选的，所述气溶胶发生装置包括传感器和控制板；所述传感器与所述感温电路连接，所述传感器用于检测所述感温电路的电阻；所述控制板与所述传感器连接，用于接收传感器的感应信号并控制加热。

可选的，所述气溶胶发生装置加热的全过程包括预热阶段，所述感温电路仅用于在所述气溶胶发生装置的预热阶段加热。

可选的，所述感温电路用于在所述气溶胶发生装置加热的全过程皆加热。

本发明的涡流发热体包括了本体和感温电路，感温电路通过绝缘层隔开，本体为主要的加热部件，通过涡流加热使本体发热，感温电路接入适当大小的功率，用于感温的同时也用于加热，实现涡流加热和电阻加热两种加热方式，可以保证感温准确，也可以避免感温电路和绝缘层的隔热作用，使得加热效果好，发烟速度快，能耗低。感温电路可以通过材料的选取和控制接入功率大小以达到同时检测所述本体温度和加热时，感温准确和加热效果又好的目的。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例涡流发热体的示意图；

图2是本发明实施例涡流发热体的侧视图；

图3是本发明实施例涡流发热体的另一示意图；

图4是本发明实施例涡流发热体的另一示意图；

图5是本发明实施例绝缘层的示意图；

图6是本发明实施例气溶胶发生装置的示意图；

图7是本发明实施例气溶胶发生装置的爆炸示意图；

图8是本发明实施例气溶胶发生装置的框图；

图9是本发明实施例气溶胶发生装置加热的温度曲线图。

其中，1、气溶胶发生装置；100、涡流发热体；110、本体；111、柱体部；112、椎体部；120、绝缘层；130、感温电路；131、焊接段；132、过渡段；133、主体段；200、壳体；300、磁感应单元；400、传感器；500、控制板；600、电池。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

下面参考附图和可选的实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，作为本发明的一实施例，公开了一种涡流发热体100，所述涡流发热体100包括本体110、绝缘层120和感温电路130。所述本体110用于与磁感应单元300感应产生涡流而发热。所述绝缘层120设置在所述本体110上。所述感温电路130设置在所述绝缘层120上，与所述本体110绝缘。其中，所述感温电路130用于检测所述本体温度和加热。

在发热体感温中，发热体因为温度的变化输出的电信号对应有所变化，对电信号处理为对应的温度，以此达到通过发热体感知温度的目的。申请人研究发现，电阻式发热体需要提供大电流以发热，同时要检测反馈电流，以通过电信号在不同温度下变化反应对应的温度，达到测温的目的，这样的测温方法电阻式发热体加载的功率过大，测温误差大。申请人还研究发现，专门设置感温电路130用于测量加热温度的这种发热体，因为感温电路130只通上弱电流用于感温，不用于加热，感温电路130贴附在发热体上，发热体和感温电路130上铺设绝缘层120以绝缘。感温电路130和绝缘层120反而起到了隔热的作用，使得加热效果不好，发烟速度慢，能耗高。

本发明的涡流发热体100包括了本体110和感温电路130，感温电路130通过绝缘层120隔开，本体110为主要的加热部件，通过涡流加热使本体110发热，感温电路130接入适当大小的功率，用于感温的同时也用于加热，实现涡流加热和电阻加热两种加热方式，可以保证感温准确，也可以避免感温电路130和绝缘层120的隔热作用，使得加热效果好，并且相对于单独的涡流加热方式或者电阻式加热方式，温度爬升更快，尤其是在加热的预热阶段，发烟速度快，能耗低。感温电路130可以通过材料的选取和控制接入功率大小以达到同时检测所述本体温度和加热时，感温准确和加热效果又好的目的。

需要说明的是，涡流加热其原理为涡流效应。涡流效应指的是法拉第电磁感应定律，当块状导体置于交变磁场或在固定磁场中运动时，导体内产生感应电流，此电流在导体内闭合。具体的，可以在一根导体外面绕上线圈并让线圈通入交变电流，那么线圈就产生交变磁场。由于线圈中间的导体在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量在不断发生改变，所以在导体的圆周方向会产生感应电动势和感应，电流的方向沿导体的圆周方向转圈，像一圈圈的璇涡，所以这种在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象。其中，导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大。导体内部的涡流也会产生热量，如果导体的电阻率小，则产生的涡流强，产生的热量就大。

具体的，所述本体110可以是片形、柱形、针形或三棱锥形等形状的。例如所述本体110为柱形的时候，感温电路130可以设置在本体110的底面，感温电路130和绝缘层120可以最大程度避开本体110的加热面，加热效果更好。例如所述本体110为三棱锥形的时候，感温电路130可以设置在本体110的底面，本体110的顶点插入到气溶胶基材中，感温电路130和绝缘层120可以最大程度避开本体110的加热面，加热效果更好。在另一个实施例中，如图1和图2所示，所述本体110为板状；具体的，所述感温电路130设置在所述本体110面积较大的、相对的两侧表面；当然，所述感温电路130也可以只设置在所述本体110面积较大的、相对的两侧表面的其中一侧表面。所述本体110的长度为19±1mm，宽度为5±1mm。在另一个实施例中，如图3和图4所示，所述本体110包括柱体部111和椎体部112；所述柱体部111呈圆柱形，所述椎体部112呈圆锥形，所述柱体部111与所述椎体部112的底面连接；所述感温电路130设置在柱体部111的侧面，接触面积大，感温快速准确，同时呈圆锥形的所述椎体部112也可以方便地插入到气溶胶基材中。具体的，所述本体110的整体高度为20.3±1mm，所述椎体部112的高度为2±0.5mm。所述柱体部111的直径为2.2±0.5mm。

进一步地，所述感温电路130电连接外接电源，以使所述感温电路130用于加热。感温电路130电连接外接电源，使感温电路130加载电流发热，达到加热的目的，具体的发热大小可以通过调节加载功率和设置感温电路130材质调整。更具体地，所述感温电路130与传感器电连接，所述传感器用于接收所述感温电路130的电信号变化，以供处理成对应的温度。其中，电信号可以是电阻、电感等，例如采用tcr感温方案，利用输入的电压以及检测到的功率，计算出感温线路的电阻，然后利用tcr参数，换算得到对应的温度。

如图1或图5所示，所述感温电路130包括焊接段131、过渡段132和主体段133；所述焊接段131与所述过渡段132连接，所述过渡段132和所述主体段133连接，所述焊接段131用于与外接电路焊接；所述焊接段131和所述主体段133的宽度大于所述过渡段132宽度。主体段133用于发热以实现发热体的加热，过渡段132作为过渡连接部分。在本方案中，焊接段131需要与外接电路焊接，焊接段131宽度大于所述过渡段132宽度，方便焊接；主体段133用于发热，主体段133宽度大于所述过渡段132宽度，增大主体段133和主体之间的接触面积，提高加热的效果。

进一步地，所述焊接段131、过渡段132和主体段133一体成型，一体性好，不存在段与段之间的连接，所述感温电路130发热耗能小。所述焊接段131的材质为银，电阻率低，电阻率变化极其微小，耗能小。所述主体段133的材质为铁镍合金或镍合金，对温度变化敏感，感温更准确。所述本体110的材质为铁镍合金、不锈钢或铁氧体，磁感量高，涡流效应明显，发热更好。当然，本体110的材质也可以是其他金属或合金材料。

另一方面，如图5所示，所述感温电路130呈u形，所述绝缘层120形状与所述温感电路相适应呈u形。感温电路130分别外接电路，u形感温电路130区域跨度大，感温及时准确。所述感温电路130也可以为折线形分布在所述主体的表面，在保证覆盖面积不是很大的情况下，所述感温电路130经过的区域更多，感温及时准确。而所述绝缘层120相适应呈u形可以减少绝缘层120对所述本体100的覆盖，所述本体的导热效果更好。更具体的，当所述本体110为柱形时，所述感温电路130可以呈螺旋状缠绕在所述本体110的侧面，可以实现对所述主体360度的感温，感温及时准确。

如图6所示，作为本发明的另一实施例，公开了一种气溶胶发生装置1，包括壳体200、磁感应单元300和如上所述的涡流发热体100；所述磁感应单元300和所述涡流发热体100设置在所述壳体200内；所述磁感应单元300用于产生变化或者不均匀的磁场，所述涡流发热体100位于所述磁感应单元300产生的磁场中。所述磁感应单元300可以是磁感线圈，也可以是其他产生磁场的单元。

本发明的涡流发热体100包括了本体110和感温电路130，感温电路130通过绝缘层120隔开，本体110为主要的加热部件，通过涡流加热使本体110发热，感温电路130接入适当大小的功率，用于感温的同时也用于加热，实现涡流加热和电阻加热两种加热方式，可以保证感温准确，也可以避免感温电路130和绝缘层120的隔热作用，使得加热效果好，发烟速度快，能耗低。感温电路130可以通过材料的选取和控制接入功率大小以达到同时检测所述本体温度和加热时，感温准确和加热效果又好的目的。

具体的，所述气溶胶发生装置包括传感器400和控制板500；所述传感器400与所述感温电路连接，所述传感器400用于检测所述感温电路的电阻；所述控制板500与所述传感器400连接，用于接收传感器400的感应信号并控制加热。气溶胶发生装置还包括提供电源的电池600。在加热时，电池600通过控制板500提供给感温电路电压，该电压既可以是恒定电压，也可以是变化电压。当电压是恒定电压时，电源输出恒定的电压，并通过pwm调压调节占空比，实现变化的电压输出，以得到不同的功率输出。

如图9所示，所述气溶胶发生装置加热的全过程包括预热阶段和气溶胶生成阶段。预热阶段为刚开始加热阶段，温度处于逐渐爬升的阶段，即图9中横坐标0到t1区间的温度曲线部分。预热阶段之后进入气溶胶生成阶段，气溶胶生成阶段的温度曲线呈波浪或者震荡曲线，即图9中横坐标t1到t2区间的温度曲线部分，气溶胶生成阶段内温度曲线存在上下起伏。

气溶胶生成阶段可以细分为保温阶段和气溶胶激发阶段。保温阶段时温度接近产生气溶胶的临界温度但不产生气溶胶；在气溶胶激发阶段时，增加气溶胶发生装置的输出功率，使得温度上升至临界温度，产生气溶胶。当然，在气溶胶激发阶段也可以让发热体一直保持在气溶胶激发所对应的功率，但是因为用户吸烟的动作而导致发热体温度有所下降。

具体的，在所述感温电路的使用上，所述感温电路仅用于在所述气溶胶发生装置的预热阶段加热。感温电路在预热阶段起到加热作用，可以让温度更快爬升，进入气溶胶生成阶段，气溶胶生成的速度更快。

当然，在另一实施例中，所述感温电路用于在所述气溶胶发生装置加热的全过程皆加热，气溶胶生成的速度更快，气溶胶发生装置的加热全过程的加热效果更好。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。