一种高载流感应线圈和其制造方法与流程

本发明涉及新型加热不燃烧烟具领域，特别涉及一种感应线圈、其制造方法和气溶胶生成装置。背景技术：1、现有技术中，加热不燃烧烟具的感应线圈通常是使用圆细导线复合而成的多股漆包线，如图1所示。其感应线圈的通电截面的利用率并不理想，原因主要有两个，一是由于趋肤效应，电流可以认为是在导线表面流过，相当于要比较两个图形的周长，而圆是在同样的周长条件下张开的面积最大的几何图形，因此，圆截面的导线实际上通高频电的效率不高，因为内部的面积都没有利用上；二是圆导线即便紧密排列形成多股漆包线，圆和圆之间也一定存在空腔，这部分空腔占据了面积，但却并没有通电，这也是造成整个多股漆包线在同样通电截面的情况下，需要更大的总截面直径的主要原因。多股漆包铜线的单根细线的直径一般为0.05mm～0.1mm。需要根据工作环境的频率来确定。2、确定的方法是计算趋肤深度，根据电磁感应相关理论，在高频电路中，电流主要集中在导体的表面流过，越往导体内部，电流越小，用趋肤深度来描述这个现象。趋肤深度的计算公式为：3、4、其中f是工作频率5、对于铜导线，磁导率μ＝4π×10-7h/m；6、电导率σ＝57142857s/m；7、带入计算后简化为8、9、假设f＝100khz，δ≈0.2mm；假设f＝1mhz，δ≈0.02mm。10、一般来说，选择铜线需要铜线的直径小于2倍的趋肤深度(这样铜线的大部分截面积都能通过较大的电流)，一般电磁感应器具的工作频率在百k级别，选取0.1mm的铜线是可以的。11、但是，根据电工学经验，铜导线的安全载流大约为5a/mm2，如果超过这个载流量，线圈就会有较严重的发热。12、而电磁加热器具线圈上的载流通常在10a～20a，取中间值15a进行估算，需要3mm2的导线截面才能使线圈导线不至于发热。对于以直径0.1mm的圆细线组合成的多股漆包线来说，达到这个截面积需要约400股，查询市场产品，其复合成多股漆包线的总外径约2.8mm，相当于在支架外双边需要预留5.6mm的空间来放下线圈，这不利于电磁加热器具产品的小型化。13、一般实际折中选取100股左右的多股漆包线作为线圈绕线，其复合后的总外径为1.35mm，但其截面积仅0.784mm2，安全载流仅3.92a，这就是目前电磁加热器具上的线圈发热严重且能耗较高的原因。14、虽然在大型工程装备上已经提出了一些线圈解决方案，但这些线圈体积庞大、成本高昂，并不适用于可以手持的电子加热烟具。15、本专利申请主要是针对目前电磁器具中线圈的发热量较大，造成外壳温度的升高和能量的浪费，其原因在于目前使用的多股线通电截面积较小(原因是受器具的体积限制不能选很粗的多股线)。16、因此，为了优化线圈发热、提高能量效率，需要开发一种改良感应加热线圈。技术实现思路1、本发明目的是为了优化线圈发热、提高能量效率，提供一种改良感应加热线圈。2、为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：3、一种高载流感应线圈，所述感应线圈由导电线材绕制而成，当电流从所述导电线材通过时，所述感应线圈产生磁场，所述导电线材包括第一导电片材、第二导电片材和电连接区域，在垂直于所述电流行进方向的横截面上，所述第一导电片材和所述第二导电片材至少有一部分重叠面；所述重叠面包括绝缘区域，所述第一导电片材和所述第二导电片材在所述绝缘区域内相互绝缘，所述第一导电片材和所述第二导电片材在所述电连接区域内相互电连接。4、进一步地，在垂直于所述电流行进方向的横截面上，所述绝缘区域高度大于所述电连接区域高度。5、进一步地，所述导电线材由初始片材经折叠而形成的多层导电片材组成，所述导电线材包括所述第一导电片材和所述第二导电片材，所述初始片材为表面经绝缘处理的导电材料，所述初始片材经折叠后形成所述重叠面和折痕，所述绝缘区域由经绝缘处理的所述表面的至少一部分构成，所述电连接区域由所述折痕的至少一部分构成。6、进一步地，所述导电线材由所述初始片材经过多次折叠而形成。7、进一步地，所述导电线材还至少包括第三导电片材，所述第一导电片材、所述第二导电片材和所述第三导电片材依次叠加，所述折痕依次包括所述第一导电片材和所述第一导电片材间的第1折痕、所述第二导电片材和所述第三导电片材间的第2折痕和所述第三导电片材，所述第1折痕和所述第2折痕相互平行。8、进一步地，在垂直于所述电流行进方向的横截面上，所述第一导电片材、所述第二导电片材和所述第三导电片材完全重叠。9、进一步地，所述导电线材还至少包括第四导电片材，所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和所述第四导电片材依次错位叠加，所述第三导电片材和所述第四导电片材间形成第3折痕，使得所述第1折痕和所述第3折痕平行且呈阶梯状排布。10、进一步地，在垂直于所述电流行进方向的横截面上，所述第一导电片材的高度a1、所述第二导电片材的高度a2、所述第三导电片材的高度a3和所述第四导电片材的高度a4满足以下条件：a1＝a3>a2＝a4，其中所述第1折痕和所述第3折痕的高度差为c。11、进一步地，所述导电线材包括n导电片材，其中n为大于等于3的整数；所述折痕包括第n-1导电片材和第n导电片材间的第n-1折痕，其中n为小于或等于n的整数；第一导电片材至第n导电片材依次错位叠加，使得所述导电线材的两侧折痕中的至少一侧折痕依次呈鱼鳞状排布。12、进一步地，所述导电线材由所述初始片材经过多次折叠后、再经剪裁和翻折而形成。13、进一步地，所述剪裁为之字形剪裁。14、进一步地，所述导电线材由初始片材裁剪后向同一方向错开设置，形成阶梯状结构的导电片材组成，所述导电片材包括所述第一导电片材和所述第二导电片材，所述初始片材至少为部分表面经绝缘处理的导电材料，所述第一导电片材和所述第二导电片表面包括非绝缘区，所述第一导电片材和所述第二导电片材之间的所述非绝缘区重合，所述非绝缘区形成所述电连接区域。15、进一步地，所述非绝缘区域至多为所述第一导电片材和所述第二导电片材之间的重叠面积的20％。16、进一步地，所述导电线材还至少包括第三导电片材和第四导电片材，所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和所述第四导电片材依次叠加，所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和第四导电片材相互平行。17、进一步地，所述第一导电片材的厚度等于或不等于所述第二导电片材的厚度。18、进一步地，在垂直于所述电流行进方向的横截面上，所述第一导电片材的高度等于所述第二导电片材的高度。19、进一步地，在垂直于所述电流行进方向的横截面上，所述第一导电片材和所述第二导电片材完全或不完全重叠。20、进一步地，在垂直于所述电流行进方向的横截面上，所述感应线圈包括弯折部分，所述弯折部分由一层或多层弯折导电片材组成。21、进一步地，所述弯折导电片材包括第一部分和第二部分，所述第一部分平行于线圈绕制轴线，所述第二部分与所述线圈绕制轴线成一定角度倾斜排布。22、进一步地，在垂直于所述电流行进方向的横截面上，所述感应线圈还包括倾斜部分，所述倾斜部分由一层或多层倾斜导电片材组成，所述倾斜导电片材与线圈绕制轴线成一定角度倾斜排布，所述弯折部分的第二部分与所述线圈绕制轴线成所述一定角度倾斜排布。23、一种感应加热气溶胶生成装置，其能够通过感应加热的方式加热气溶胶生成制品，以产生供用户抽吸的气溶胶，包括：壳体，其界定用于接纳所述气溶胶生成制品的至少一部分的加热腔室；电感器，其包括上述中任意一所述感应线圈；所述感应线圈固定在线圈支架上；电源，其为主控电路供电；所述主控电路连接到所述感应线圈且被配置成将高频电流提供到所述感应线圈，在使用中所述感应线圈产生波动电磁场以使与所述气溶胶生成制品热接触的感受发热体发热且进而加热所述气溶胶生成制品的气溶胶生成基质。24、进一步地，当所述主控电路的工作频率小于或等于100k，所述第一导电片材和所述第二导电片材的厚度小于或等于0.1mm且大于0.01mm。25、进一步地，当所述主控电路的工作频率大于100k，所述第一导电片材和所述第二导电片材的厚度小于或等于0.01mm。26、一种感应线圈的制造方法，包括：步骤1、将一片初始片材两面做绝缘处理，所述初始片材为柔性导电材料；步骤2、将所述初始片材来回对折n-1次，n为大于1的整数；步骤3、将所述初始片材重叠处做固定处理；步骤4、将所述初始片材进行整体绝缘处理，形成导电线材；步骤5、将所述导电线材沿着电流方向绕制为感应线圈。27、一种感应线圈的制造方法，包括：步骤1、将一片初始片材两面做绝缘处理，所述初始片材为柔性导电材料；步骤2、将所述初始片材来回对折n-1次，每次折叠向同一方向错开设置，形成阶梯状结构，n为大于1的整数；步骤3、将所述导电线材与线圈轴向方向形成一定夹角绕制为感应线圈；步骤4、将所述初始片材重叠处做固定处理；步骤5、将所述初始片材进行整体压紧固定并作绝缘处理。28、一种感应线圈的制造方法，包括：步骤1、准备一片初始片材，所述初始片材为表面未经绝缘处理的柔性导电材料；步骤2、将所述初始片材裁剪为n条的导电片材，n为大于等于1的整数；步骤3、将所述导电片材向同一个方向错开设置，形成阶梯状结构；步骤4、将所述初始片材重叠处做部分绝缘处理，保留至多20％重叠面积的非绝缘区域；步骤5、将所述初始片材重叠处做固定处理；步骤6、将所述初始片材进行整体压紧固定并作绝缘处理；步骤7、将所述导电线材垂直于线圈轴向方向绕制为感应线圈。29、一种感应线圈的制造方法，包括：步骤1、将一片初始片材两面做绝缘处理，所述初始片材为表面经绝缘处理的柔性导电材料；步骤2、将所述初始片材来回对折n-1次，n为大于1的整数；步骤3、将所述初始片材重叠处做固定处理；步骤4、将所述初始片材进行整体压紧固定并作绝缘处理；步骤5、对所述初始片材上下两侧交替进行之字形剪裁，所述初始片材包括多个裁剪部分，所述裁剪部分在端部交替连接；步骤6、第一个所述裁剪部分保持不动，在前一个所述裁剪部分的基础上将每个所述裁剪部分翻折90°，形成导电线材；步骤7、将所述导电线材绕制成感应线圈。30、本专利中所公开的感应线圈能够有效利用通电截面积，同时受趋肤效应的影响更小，可以有效增大线圈导线的安全载流，有效改善电磁感应器具工作时的线圈发热，本专利中所公开的感应线圈的相对体积更小，厚度更薄，更容易生产和绕制，相对于其它现有解决方案成本更为低廉。