一种电磁感应发热组件及其装置的制作方法
发布日期:2024-08-21 浏览次数: 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线:4006-054-001 微信:15998557370
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摘要: | 本发明涉及新型烟草领域,特别涉及一种电磁感应发热组件及其装置。、加热卷烟是新型烟草制品的一种类型,是消费者降低传统烟草带来危害的一种选择。传统烟支通常为乱序烟草排列的烟支。在新型烟草的研发过程中,为了将传统烟草的风味最大化地保留,一种研发方向为直接在传统烟支的基础上进行可加热化(heata... | ||
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本发明涉及新型烟草领域,特别涉及一种电磁感应发热组件及其装置。背景技术:::1、加热卷烟是新型烟草制品的一种类型,是消费者降低传统烟草带来危害的一种选择。传统烟支通常为乱序烟草排列的烟支。在新型烟草的研发过程中,为了将传统烟草的风味最大化地保留,一种研发方向为直接在传统烟支的基础上进行可加热化(heatable)的改进。然而,随之而来的技术问题为乱序烟草排列的烟支相较于现有内加热烟具来说插入困难,而外加热烟具会有加热不充分等问题。2、目前市面上的加热卷烟的器具主要利用电阻加热的原理,加热方式主要有内芯加热、外围加热和内外混合加热。内芯加热的烟具,由于要使烟支便于插入,通常使用针式的加热体,其加热体的截面面积需要较小,使得烟支在加热的过程中,靠近加热体的烟媒被过度加热,而远离加热体的烟媒难以被加热,使得烟支加热不均匀。3、增加加热体和烟媒的接触面积可以优化上述问题,但是直接改变加热体的形状使之增加接触面积会使烟支插入困难。同时,改变电阻式加热体形状,因其每个加热体都需要与电源系统连通,对加热体的任何变动都容易导致烟具内部接线过于复杂,不利于器具的小型化和稳定运行。4、电磁加热作为一种高效的加热原理十分适合应用到加热器具当中,同时可以方便地通过改变电磁感应加热感受器的形状优化加热均匀性。但是,如果在使用过程中发生误触、误操作或者是控制电路发生问题,气溶胶生成装置发生加热,可能会造成安全隐患和使用的不便。5、因此,为了能够从根本上上解决气溶胶生成装置由于误触、误操作或者故障导致的非工作状态下的加热,提升气溶胶生成装置的使用体验和安全系数,并且,为了在气溶胶生成装置这类小型器具中使得各部件装配更加紧密,节约空间,需要开发一种新型的电磁感应发热组件。技术实现思路1、本发明目的是杜绝气溶胶生成装置非工作状态下的加热,提高气溶胶生成装置的安全系数和使用体验感,同时发热基体制备便捷,结构简单。2、为解决上述技术问题,本发明采用下述技术方案:3、一种电磁感应发热组件,用于气溶胶生成装置的电磁感应加热,包括感受器和感应器,感受器能在感应器产生的磁场中产生热能用于加热置于气溶胶生成装置中的气溶胶生成制品,电磁感应发热组件还包含可操作的传动机构,传动机构配置成能通过操作来使感受器相对于感应器在第一位置和第二位置之间切换,在第一位置,感受器置于感应器产生的感应磁场中;在第二位置,感受器脱离感应器产生的感应磁场。4、进一步地,传动机构包括定位部和移动部。5、进一步地,感应器装配于定位部上。6、进一步地,移动部包括固定座。7、进一步地,感受器固定装配于固定座上。8、进一步地,定位部和移动部相互配合成移动部在相对定位部沿轴向相对定位部移动时带动感受器沿轴向相对感应器上下移动,从而实现感受器在第一位置和第二位置之间的切换。9、进一步地,传动机构还包括导向部。10、进一步地,导向部相对于定位部能转动而不能沿轴向方向移动。11、进一步地,导向部与移动部相互配合成在转动方向上联动,从而导向部的转动带动移动部转动。12、进一步地,移动部在固定座的外部设置容置部。13、进一步地,定位部的至少一部分设置在容置部内。14、进一步地,导向部的至少一部分位于移动部和容置部的外部。15、进一步地,定位部的上部包括加热仓。16、进一步地,加热仓至少部分位于感应器的环绕内。17、进一步地,上部的底部端面含有底孔。18、进一步地,底孔为一通孔。19、进一步地,适于供感受器通过进出加热仓。20、进一步地,在第一位置,感受器穿过底孔进入加热仓内。21、进一步地,在第二位置,感受器穿过底孔离开加热仓。22、进一步地,定位部的下部设置有螺旋定位面。23、进一步地,移动部设置有旋转螺旋面。24、进一步地,旋转螺旋面与螺旋定位面相互配合而实现移动部在相对定位部转动时沿轴向相对定位部移动。25、进一步地,移动部在固定座的外部设置的容置部内设置有旋转螺旋面。26、进一步地,螺旋定位面设置于下部的外壁上。27、进一步地,移动部设置有沿轴向延伸的第一导向结构。28、进一步地,导向部设置有沿轴向延伸的第二导向结构。29、进一步地,第二导向结构与第一导向结构相配合限定移动部与导向部沿轴向的相对移动轨迹,从而沿轴向引导移动部相对于导向部和定位部的移动。30、进一步地,螺旋定位面最下方起始位置含有第一台阶结构。31、进一步地,旋转螺旋面螺面的上方终止位置含有第二台阶结构。32、进一步地,第一台阶结构与第二台阶结构相配合以限定移动部相对于定位部的转动端点位置。33、进一步地,电磁感应发热组件还包括弹性部。34、进一步地,弹性部设置于移动部与导向部之间,从而为移动部提供相对于定位部轴向移动的弹性回复力。35、进一步地,第一台阶结构具有轴向延伸面和横向延伸面。36、进一步地,第二台阶结构也相应地具有轴向延伸面和横向延伸面。37、进一步地,当感受器处于第二位置时,弹性部能施加向上的弹性回复力,在弹性部的向上的弹性回复力的作用下,第一台阶结构与第二台阶结构相互配合在一起。38、进一步地,第一台阶结构的横向延伸面与第二台阶结构的横向延伸面相互抵接而限制移动部和定位部沿轴向的相对运动。39、进一步地,第一台阶结构的轴向延伸面与第二台阶结构的轴向延伸面相互抵接而实现移动部相对于定位部的转动端点位置的限定。40、一种气溶胶生成装置,包括上述任意一项所述的电磁感应发热组件,还包括壳体、电源和控制电路,壳体用于容纳电源、控制电路和发热组件,电源与控制电路及发热组件电连接,在控制电路的控制下为发热组件供电。41、其中,气溶胶生成制品是吸烟制品,包括气溶胶形成基质,其通过加热生成通过用户的口直接可吸入用户的肺中的气溶胶。42、优选地,气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可同时包括固体和液体组分。43、优选地,气溶胶形成基质包括尼古丁。在一些优选实施方式中,气溶胶形成基质包括烟草。例如,气溶胶形成材料可以由均质烟草的片形成。44、替代地或附加地,气溶胶形成基质可以包括不含烟草的气溶胶形成材料。例如,气溶胶形成材料可为包括尼古丁盐和气溶胶形成剂的片。45、如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质,那么固体气溶胶形成基质可以包括粉末、颗粒、小丸、碎片、细条、条状物或片材中的一种或更多种,含有草本植物叶、烟叶、烟草肋料、平展烟草和均质烟草中的一种或更多种。46、优选地,气溶胶形成基质包括塞,所述塞包括由包装物包围的均质烟草材料或其它气溶胶形成材料的聚集片。47、在本专利中,气溶胶形成剂用于描述任何合适的已知化合物或化合物的混合物,所述化合物或化合物的混合物在使用中促进气溶胶的形成并且在气溶胶生成制品的工作温度下基本耐热降解。48、合适的气溶胶形成剂在本领域中是已知的,并且其包括但不限于:多元醇,例如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和甘油;多元醇的酯,例如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯;以及一元、二元或多元羧酸的脂族酯,例如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物,例如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇,并且最优选的甘油。49、气溶胶形成基质可包括单一气溶胶形成剂。可替代地,气溶胶形成基质可包括两种或更多种气溶胶形成剂的组合。50、优选地,气溶胶形成基质具有按干重计大于5%的气溶胶形成剂含量。更优选地,气溶胶形成基质可具有按干重计大约5%与大约30%之间的气溶胶形成剂含量。在一个实施方式中,气溶胶形成基质具有按干重计大约20%的气溶胶形成剂含量。51、可以通过辊压法、稠浆法和造纸法等本领域已有制造工艺制造包括用于在气溶胶生成制品中均质烟草片材的气溶胶形成基质。52、气溶胶形成制品可以具有传统卷烟的外形,烟卷那样的香烟物品及它们的规格通常根据烟卷的长度来命名,如下所述。所谓“标准”,通常表示68mm~75mm的范围例如约68mm~约72mm的长度的烟卷,所谓“短”或“迷你”,表示68mm以下的长度的烟卷,所谓“超标”,通常表示75mm~91mm的范围例如约79mm~约88mm的长度的烟卷,所谓“长”或“加长”,通常表示91mm~105mm的范围例如约94mm~约101mm的长度的烟卷,以及所谓“超长”,通常表示约110mm~约121mm的范围的长度的烟卷。另外,香烟物品根据烟卷外周来命名,如下所述。所谓“标准”,表示约23mm~25mm的外周的烟卷,所谓“粗”,表示25mm以上的外周的烟卷,所谓“细”,表示约22mm~23mm的外周的烟卷,所谓“细长”,表示约19mm~22mm的外周的烟卷,所谓“超细”,表示约16mm~19mm的外周的烟卷,以及所谓“微细”,表示约16mm以下的外周的烟卷。因此,超标且超细型的烟卷具有例如约83mm的长度及约17mm的外周。标准、超标型的烟卷,即具有75mm~91mm的长度及23mm~25mm外周的烟卷受许多顾客青睐。各规格的香烟物品也可以制造成具备不同长度的过滤嘴。通常,短过滤嘴用于长度及外周都短的规格的香烟物品。通常,过滤嘴长从与“短”及“标准”的规格的香烟物品一同使用的15mm存在到与“超长”及“超细”的规格的香烟物品一同使用的30mm。带过滤嘴香烟物品的长度方向上的水松纸的长度比过滤嘴长例如3mm~10mm。53、优选地,气溶胶形成制品包括气溶胶形成基质、支撑元件、气溶胶冷却元件和烟嘴。优选地,气溶胶形成基质、支撑元件、气溶胶冷却元件和烟嘴大体上为圆柱形且具有大体相当的外径。例如,具有至少5mm的外径。优选地,具有大约5mm到大约12mm之间、例如大约5mm到大约10mm之间或大约6mm到大约8mm之间的外径。在优选的实施方式中,具有7.2mm+/-10%的外径。54、优选地,气溶胶形成基质气溶胶形成基质可以具有大约5mm到大约15mm之间、例如大约8mm到大约12mm之间的长度。在优选的实施方式中,气溶胶形成基质具有大约12mm的长度。55、支撑元件可以紧接地位于气溶胶形成基质的下游,并且可以紧靠气溶胶形成基质。56、支撑元件可以由任何适当的材料或材料组合形成。例如,支撑元件可以由选自由以下材料组成的组中的一种或更多种材料形成:醋酸纤维素;纸板;卷曲纸,比如卷曲耐热纸或卷曲羊皮纸;以及聚合材料,比如低密度聚乙烯(ldpe)。在优选的实施方式中,支撑元件由醋酸纤维素形成。57、支撑元件可以包括中空管状元件。在优选的实施方式中,支撑元件包括中醋酸纤维素管。58、气溶胶冷却元件可以位于气溶胶形成基质的下游,例如气溶胶冷却元件可以紧接地位于支撑元件的下游,并且可以紧靠支撑元件。气溶胶冷却元件也可以位于支撑元件和烟嘴之间,所述烟嘴位于气溶胶生成制品的最下游端。59、气溶胶冷却元件可以具有在每毫米长度大约300平方毫米与每毫米长度大约1000平方毫米之间的总表面面积。在优选的实施方式中,气溶胶冷却元件具有每毫米长度大约500平方毫米的总表面面积。60、优选地,气溶胶冷却元件具有低抽吸阻力。即,优选地,气溶胶冷却元件提供对于空气穿过气溶胶生成制品的低的阻力。优选地,气溶胶冷却元件基本不影响气溶胶生成制品的抽吸阻力。61、气溶胶冷却元件可以包括多个纵向延伸的通道。多个纵向延伸的通道可以由片材材料限定,所述片材材料已经历卷曲、打褶、聚集和折叠中的一种或更多种,以形成通道。多个纵向延伸的通道可以由单个片材限定,所述单个片材已经历卷曲、打褶、聚集和折叠中的一种或更多种,以形成多个通道。可替代地,多个纵向延伸的通道可以由多个片材限定,所述多个片材已经历卷曲、打褶、聚集和折叠中的一种或更多种,以形成多个通道。62、在一些实施方式中,气溶胶冷却元件可以包括选自由以下组成的组中的材料聚集片:金属箔、聚合物材料以及基本上无孔的纸或纸板。在一些实施方式中,气溶胶冷却元件可以包括选自由以下组成的组中的材料的聚集片:聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乳酸(pla)、乙酸纤维素(ca)和铝箔。在优选实施方式中,气溶胶冷却元件包括生物可降解材料的聚集片。例如,无孔纸的聚集片或可生物降解的聚合物材料(如聚乳酸)的聚集片。63、气溶胶冷却元件可以由具有大约10平方毫米每毫克到大约100平方毫米每毫克重量之间的比表面面积的材料的聚集片形成。在一些实施方式中,气溶胶冷却元件可由具有大约35mm2/mg的比表面积的材料的聚集片层形成。64、气溶胶生成制品可以包括位于气溶胶生成制品的口端处的烟嘴。烟嘴可以紧接地位于气溶胶冷却元件的下游,并且紧靠气溶胶冷却元件。烟嘴可以包括过滤嘴。过滤嘴可以由一种或更多种合适的过滤材料形成。许多这样的过滤材料在本领域是已知的。在一个实施方式中,烟嘴可以包括由醋酸纤维素丝束形成的过滤嘴。65、气溶胶生成制品的元件(例如,气溶胶形成基质和气溶胶生成制品的任何其它元件,如支撑元件、气溶胶冷却元件和烟嘴)由外部包装物包围。外部包装物由任何合适的材料或材料的组合形成。优选的是,外包装纸是香烟纸。66、烟具,即气溶胶生成装置,用于说明与气溶胶生成制品的气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。优选地,气溶胶生成装置是吸烟装置,其与气溶胶生成制品的气溶胶生成基质相互作用以生成通过用户的口直接可吸入用户的肺中的气溶胶。气溶胶生成装置可以是用于吸烟制品的固定器。67、烟具的加热方式可以利用电阻加热的原理,也可以利用红外加热和电磁感应加热的原理。电阻加热主要有内芯加热、外围加热和内外混合加热。红外加热主要有外围加热,是发明的一种较佳使用场景。磁感应加热包括感应线圈和电磁感应加热基体,电磁感应加热基体一般又叫感受器,感应线圈一般就叫感应器。作为加热器一部分的电磁感应加热基体可以设置在气溶胶生成装置上,也可以设置在气溶胶生成制品中。加热器优选为针形、条形、叶形或管形。68、在本专利中,气溶胶生成装置采用的是电磁感应加热方式。69、电磁感应加热体是由可以将电磁能量转换成热的材料制成。当位于波动电磁场中时,在电磁感应加热基体中引起的涡电流导致电磁感应加热基体的加热。当细长的电磁感应加热体定位成与气溶胶形成基质热接触时,气溶胶形成基质由电磁感应加热基体加热。70、气溶胶生成制品设计成与包括感应加热源的电操作气溶胶生成装置接合。感应加热源或感应器生成波动电磁场,以便加热位于波动电磁场内的感受器。在使用中,气溶胶生成制品与气溶胶生成装置接合使得感受器位于由感应器生成的波动电磁场内。71、感受器的长度尺寸大于其宽度尺寸或其厚度尺寸,例如大于其宽度尺寸或其厚度尺寸的两倍。因此感受器可以被描述为细长的感受器。感受器可以大致纵向地布置在气溶胶生成基质内。这意味着细长的感受器的长度尺寸布置成近似平行于气溶胶生成基质的纵向方向,例如在平行于气溶胶生成基质的纵向方向的加减10度以内。在优选的实施方式中,细长的感受器可以位于气溶胶生成基质内的径向中心部,并且沿着气溶胶生成基质的纵轴线延伸。72、感受器可以采用能够通过感应方式加热至足以使气溶胶形成基质生成气溶胶的温度的任何材料制成。优选的感受器包括金属或碳。优选的感受器可能包括铁磁性材料,例如铁素体、铁磁性钢或不锈钢。合适的感受器可能是铝或可能包括铝。优选的感受器可由400系列不锈钢制成,例如410级、420级或430级不锈钢。当放置于具有类似频率和场强值的电磁场中时,不同材料将消耗不同数量的能量。因此,可以在已知电磁场内改变所述感受器的参数,例如材料类型、长度、宽度和厚度,以提供所需的能量消耗。73、可能加热优选的感知器至超过250摄氏度的温度。合适的感受器可以包括非金属芯体,其具有布置在非金属芯体上的金属层,例如形成于陶瓷芯体的表面上的金属轨迹。74、感受器可以具有外保护层,例如包封细长的感受器的陶瓷保护层或玻璃保护层,从而形成完整的加热体。感受器可以包括由玻璃、陶瓷或惰性金属形成的保护涂层,所述保护涂层形成于感受器材料的芯体上。75、感受器布置成与气溶胶形成基质热接触。因此,当感受器加热时,气溶胶形成基质被加热并且形成气溶胶。在一个实施方式中,包括感受器的加热体插入气溶胶形成基质内,气溶胶生成装置可以包含单个或多个细长的加热体。在另一个实施方式中,气溶胶生成基质可以包含感受器,可替代地,气溶胶生成基质可以包括多个的感受器。76、气溶胶生成装置通过感应发射器的感应线圈能够生成大约1mhz到30mhz之间、例如2mhz到10mhz之间、或例如5mhz到7mhz之间的波动电磁场。感应线圈材料应选用导电效果良好的材料如金属等;此外,在本专利中,感应线圈材料还应具有良好的弹性变形能力,可以用弹簧钢、金、银等金属。77、气溶胶生成装置是用户可在单只手的手指之间舒适地持有的便携式或手持式气溶胶生成装置。气溶胶生成装置的形状基本上可以是圆柱形。气溶胶生成装置可以具有在大约70毫米与大约120毫米之间的长度。78、气溶胶生成装置的电源可以是任何适当的电源,例如直流电压源,比如电池。在一个实施方式中,电源是锂离子电池。可替代地,电源可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池或锂基电池,例如锂钴、磷酸锂铁、钛酸锂或锂聚合物电池。电源的重量应当使得烟具重量整体上可在用户的单只手的手指之间舒适地持有。79、本发明的技术效果如下:80、在不增加加热烟具的复杂度和体积的前提下,通过对电磁感应发热组件结构进行设计,使得感受器可以与感应器发生位置变化,从根本上杜绝误操作导致的误加热,即使感应器通电,由于感受器未置于感应器通电产生的磁场中,也不会发生加热,提高气溶胶生成装置的安全系数和可靠程度;同时本结构设计巧妙、简单,使用者通过旋转即实现感应器与磁场的脱离,操作简单,同时,该结构不会显著增加生产成本。81、综上所述,本发明提供了一种安全系数高、使用可靠、方便操作、低成本、结构简单和小体积的气溶胶生成装置。当前第1页12当前第1页12