一种电磁加热装置及气雾产生装置的制作方法

[0001]
本发明涉及电磁加热技术领域，特别涉及一种电磁加热装置及气雾产生装置。


背景技术：

[0002]
在新型烟草领域的气雾产生装置中，电磁加热的应用越来越广泛。尤其是在加热不燃烧领域中，目前所出现的使用电磁加热装置实现加热不燃烧的烟具制品中，普遍采用的是将导电线圈沿感应发热体轴向分布缠绕，即类似柱体弹簧的方式将导电线圈沿发热体周向缠绕，并沿发热体的长度方向延伸。


技术实现要素：

[0003]
申请人发现，现有的电磁加热装置应用过程中存在加热效率低的问题。申请人进一步研究发现，这是由于现有技术中电磁加热装置导电线圈的轴向与感应发热体的长度方向一致，这就导致了在电磁加热过程中，导电线圈产生的磁力线切割的是感应发热体的径向横截面。而不论对于内芯加热的发热针，还是外围加热的发热管，在气雾产生装置的容纳腔内，其横截面积都会受到腔体空间的局限无法做到很大，由于电磁加热的效率与磁力线所能切割的面积呈正向比例关系，因而导致电磁加热的加热效率低。
[0004]
本发明的目的在于解决现有技术中电磁加热装置应用时加热效率低的问题。
[0005]
为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种电磁加热装置，用于气雾产生装置，包括：导电线圈；感应发热体，感应发热体设置有容纳腔，容纳腔用于容纳气雾产生基质，感应发热体沿第一方向延伸，第一方向与导电线圈的轴向垂直。
[0006]
采用上述技术方案，电磁加热装置应用时加热效率高。
[0007]
可选地，导电线圈设置于感应发热体的外壁。
[0008]
可选地，导电线圈与感应发热体之间设置有隔热套管。
[0009]
可选地，外壁包括至少一个平面，导电线圈设置于外壁的平面上。
[0010]
可选地，导电线圈扁平形绕制于外壁的平面上。
[0011]
可选地，外壁至少包括位于感应发热体轴线两侧平行的一对平面，在该一对平面上分别设置有导电线圈。
[0012]
可选地，平面与容纳腔之间设有间隙，用于减小吸热体积。
[0013]
可选地，感应发热体包括第一感应部和第二感应部，第一感应部和第二感应部间隔设置，第一感应部和第二感应部的外壁均设置有导电线圈。
[0014]
可选地，第一感应部和第二感应部沿第一方向间隔设置。
[0015]
本发明的实施方式还公开了一种气雾产生装置，包括前述任一的电磁加热装置，还包括：控制电路，与导电线圈电连接；电源，与控制电路电连接，用于为导电线圈供电。
附图说明
[0016]
图1示出本发明一实施方式中电磁加热装置的立体图；
[0017]
图2示出本发明另一实施方式中电磁加热装置的立体图；
[0018]
图3示出本发明一实施方式中电磁加热装置的俯视图；
[0019]
图4示出本发明又一实施方式中电磁加热装置的结构示意图；
[0020]
图5示出本发明另一实施方式中电磁加热装置的俯视图；
[0021]
图6示出本发明又一实施方式中电磁加热装置的结构示意图；
[0022]
图7示出本发明一实施方式中磁通量计算的示意图。
具体实施方式
[0023]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0025]
在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0026]
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]
在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
[0028]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0029]
参照图1-3所示，本发明一实施方式提供了一种电磁加热装置1，用于气雾产生装置(图未示出)，包括：导电线圈2；感应发热体3，感应发热体3设置有容纳腔31，容纳腔31用于容纳气雾产生基质(图未示出)，感应发热体3沿第一方向(图1-图2示x方向)延伸，第一方向与导电线圈2的轴向(图1-图2示y方向)垂直。
[0030]
在本实施方式中，导电线圈2由内部或外部的电源供电，通电时产生磁力线21切割感应发热体3。感应发热体3设置有容纳腔31，容纳腔31用于容纳气雾产生基质，气雾产生基质根据需要，可以是烟草、烟油、烟膏等。被磁力线21切割的感应发热体3产生感应电动势e，形成涡电流22，感应发热体3的温度升高,从而加热容纳腔31内的气雾产生基质。感应发热体3沿第一方向延伸(图1-图2示x方向)，第一方向也即感应发热体3的长度方向，第一方向
与导电线圈2的轴向(图1-图2示y方向)垂直，即图1中的角a＝90
°
。导电线圈2根据需要可以有多种不同的形状。在一实施例中，参照图1所示，导电线圈2类似于柱体弹簧的圆柱形。在另一实施例中，参照图2所示，导电线圈2可以是扁平形，垂直于该导电线圈2所在平面的方向即该导电线圈2的轴向(图2示y方向)。在其他实施例中，导电线圈2也可以是其他形状，所谓第一方向与导电线圈的轴向垂直是指只要导电线圈2在通电后产生的磁力线21切割感应发热体3的侧面即可。在本实施方式中，由于感应发热体3的长度方向与导电线圈2的轴向垂直，因此导电线圈2通电后产生的磁力线21切割的是感应发热体3的侧面而非横截面。对于电磁加热装置1而言，其为了更好地容纳气雾产生基质，形成容纳腔31的物体侧面的面积远大于横截面的面积。参照图7所示，根据φ＝bscosθ，在磁场强度b一定的情况下，垂直于磁场的面积scosθ越大，对应的磁通量φ也就越大，进而在变频功率输出时所能实现的磁通变化量δφ也将越大，感应电动势e产生的涡电流22越大，感应发热体3的升温越快，加热效率也越高。优选地，感应发热体3为镍、铁、合金钢、锰等高导磁率的材料，进一步提升加热效率。
[0031]
采用上述技术方案，本实施方式所公开的电磁加热装置1应用时的加热效率高。尤其是对于加热不燃烧的气雾产生装置而言，使用本实施方式公开的电磁加热装置1，预热时间也将大大缩短。导电线圈2可以设置在感应发热体3的内部，即容纳腔31内，也可以设置外感应发热体3的外部，即感应发热体3的外壁32上，本实施方式对此不作限制。在一实施例中，感应发热体3是中空的圆柱体。在另一实施例中，感应发热体3是中空的长方体。在其他实施例中，感应发热体3也可以是其他形状，本实施方式对此不作限制。
[0032]
参照图1所示，本发明另一实施方式提供了一种电磁加热装置1，导电线圈2设置于感应发热体3的外壁32。在本实施方式中，将导电线圈2设置于感应发热体3的外壁32，能够避免气雾产生基质与导电线圈2直接接触，避免气雾产生基质退出容纳腔31时残留烟叶或污染烟油等问题，便于清洁。同时，能够使得容纳腔31容纳尽可能多的气雾产生基质。
[0033]
参照图4所示，本发明又一实施方式提供了一种电磁加热装置1，导电线圈2与感应发热体3之间设置有隔热套管4。在本实施方式中，通过设置隔热套管4，能够避免感应发热体3与导电线圈2直接接触，避免因为感应发热体3在感应加热过程中升温损坏导电线圈2，提高了装置的可靠性。优选地，隔热套管4为隔热棉。进一步优选地，隔热套管4为气凝胶毡，气凝胶毡隔热效果好，且导磁率低。
[0034]
参照图1-2所示，本发明另一实施方式提供了一种电磁加热装置1，外壁32包括至少一个平面，导电线圈2设置于外壁32的平面上。本实施方式公开的电磁加热装置1，外壁32既可以包括多个平面，也可以包括曲面加平面。将导电线圈2设置在平面上，相对于曲面，更便于绕制和可靠固定，进而提升生产效率和装置的可靠性。导电线圈2可以设置在感应发热体3外壁32的一个或多个平面上，本实施方式对此不作限制。优选地，容纳腔31为圆柱形，使容纳腔31与常规烟支的形状一致，能够便于烟支插入和固定，尤其适用于加热不燃烧的气雾产生装置。
[0035]
参照图2所示，本发明又一实施方式提供了一种电磁加热装置1，导电线圈2扁平形绕制于外壁32的平面上。本实施方式所公开的导电线圈2为扁平形。优选地，将一个导电线圈2的所有导线均设置于一个外壁32的平面内。相较于柱体弹簧式的绕制，扁平形能够减小导电线圈2沿感应发热体3的径向所需要的空间，减小导电线圈2的厚度，进而能够使得装置
更加的小型化，有利于产品造型设计。且更容易将导电线圈2固定在感应发热体3的外壁32上，提高了装置的可靠性。优选地，导电线圈2占用的面积与所在平面的面积相同，即导电线圈2布满其所在的外壁32的平面，从而充分利用了感应发热体3的侧面面积，进一步提升加热效率。
[0036]
参照图1所示，本发明另一实施方式提供了一种电磁加热装置1，外壁32至少包括位于感应发热体3轴线36两侧平行的一对平面，在该一对平面上分别设置有导电线圈2。在本实施方式中，导电线圈2沿感应发热体3的轴线36平行设置在外壁32的平面上，能够保证容纳腔31内的气雾产生基质在被加热时，同一径向截面内的基质被均匀加热，且加热更加充分。在一实施例中，感应发热体3的外壁32可以包括更多个平面，如六个平面，此时感应发热体3沿径向的截面外边缘为六边形。在其他实施例中，外壁32也可以包括其他个数的多个平面，或者平面加曲面，本实施方式对此不作限制。
[0037]
参照图1及图5所示，本发明另一实施方式提供了一种电磁加热装置1，平面与容纳腔31之间设有间隙35，用于减小吸热体积。在本实施方式中，导电线圈2通电时产生磁力线21切割其所在的平面。同时，平面与容纳腔31之间设有间隙35，间隙35可以从外壁32向内部分挖空形成，但内壁仍形成容纳腔31与气雾产生基质充分接触；间隙35也可在外壁32与容纳腔31之间设置中空通道形成；也不排除其他能够减小吸热体积的间隙设置方式。优选的，平面的径向宽度不小于容纳腔31的内径。间隙35的设置能够在保证较好热传导的情况下，减小感应发热体3的体积，降低热量损失，从而使得在加热时，感应发热体3的升温更快，加热效率更高。
[0038]
参照图5-图6所示，本发明又一实施方式提供了一种电磁加热装置1，感应发热体3包括第一感应部33和第二感应部34，第一感应部33和第二感应部34间隔设置，第一感应部33和第二感应部34的外壁32均设置有导电线圈2。在本实施方式中，参照图5所示，第一感应部33和第二感应部34既可以是感应发热体3的左右两部。也可以参照图6所示，是感应发热体3的上下两部。通过将感应发热体3分为独立的两部分，便于在加热时，第一感应部33和第二感应部34彼此之间相互独立地进行加热，从而实现控制加热效率。优选地，第一感应部33和第二感应部34互为镜像，便于制造。可选地，第一感应部33和第二感应部34之间的间隙填充有peek、硅胶等，进一步保证确保两者独立工作。
[0039]
可选地，感应发热体3可以包括三个及以上感应部，以便更好地实现分段加热和均匀加热。
[0040]
参照图6所示，本发明另一实施方式提供了一种电磁加热装置1，第一感应部33和第二感应部34沿第一方向(图6示x方向)间隔设置。在本实施方式中，第一感应部33和第二感应部34将感应发热体3分为上下两部分，且第一感应部33和第二感应部34均设置有至少一组对称的导电线圈2，从而实现气雾产生基质的充分均匀的分段加热。优选地，第一感应部33包括互为镜像且间隔设置的两个第一感应子部，第二感应部34包括互为镜像且间隔设置的两个第二感应子部，从而将感应发热体3分成四部分，便于分别控制加热且提升容错性能。
[0041]
参照图4所示，可选地，感应发热体3上设置有温度感应器5，温度感应器5与感应发热体3接触。通过设置温度感应器5能够及时测量反馈感应发热体3的实时温度，例如，将温度传输至控制电路，以便于调整控制电路的输出功率，从而实现温度的闭环控制。优选地，
温度感应器5为热电偶，测量精准。
[0042]
本发明的实施方式还公开了一种气雾产生装置，包括前述任一的电磁加热装置1，还包括：控制电路，与导电线圈2电连接；电源，与控制电路电连接，用于为导电线圈供电。
[0043]
本实施方式所公开的气雾产生装置，电源通过控制电路同时或分别为一个或多个导电线圈2供电，从而使得导电线圈2通电之后，磁力线21切割感应发热体3的侧面。在本实施方式中，由于感应发热体3的长度方向与导电线圈2的轴向垂直，因此导电线圈2通电后产生的磁力线21切割的是感应发热体3的侧面而非横截面。对于电磁加热装置1而言，其为了更好地容纳气雾产生基质，形成容纳腔31的物体侧面的面积远大于横截面的面积。参照图7所示，根据φ＝bscosθ，在磁场强度b一定的情况下，垂直于磁场的面积scosθ越大，对应的磁通量φ也就越大，进而在变频功率输出时所能实现的磁通变化量δφ也将越大，感应发热体3的升温越快，加热效率也越高。
[0044]
采用上述技术方案，本实施方式所公开的气雾产生装置的加热效率高。尤其是对于加热不燃烧的气雾产生装置而言，预热时间也将大大缩短。
[0045]
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的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。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。