CN117652726A - 气溶胶产生装置及其气溶胶产生制品、发热组件和感受器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气溶胶产生装置及其气溶胶产生制品、发热组件和感受器，所述感受器包括单层的感应材料，所述感应材料用于在变化的磁场作用下产生热量，并且所述感应材料用于基于所述感受器的温度改变磁导率。该发热组件，包括上述感受器及围绕于所述感受器外用于产生磁场的线圈。该气溶胶产生装置，包括上述的发热组件。本发明的感受器采用单层的感应材料，其结构简单，该感应材料的磁导率随着温度而改变，有利于实现感受器的精准控温，提高感受器的发热效率。

Description

气溶胶产生装置及其气溶胶产生制品、发热组件和感受器

技术领域

本发明涉及雾化领域，尤其涉及一种气溶胶产生装置及其气溶胶产生制品、发热组件和感受器。

背景技术

目前市场上加热不燃烧烟具的加热方式主要是电阻式加热和电磁式加热，其中电磁加热器具发热体布置方式较电阻式更加灵活，不管是针式、片式、周圈，都需要携带测温线来进行温度的反馈，以便于精准控制发热体的温度变化范围，但这样就会降低了电磁发热体应用灵活性。

对于电磁加热，采用针式或片式及周圈式发热体的方式，常规都是采取在外表面印测温膜，再通过引线连接到PCB，从而通过测温膜的反馈来反映发热体的温度，这种方式本质上是借用其他物质的特性来间接反映发热体的温度参数，其中就夹杂着多种不可确定性，比如测温膜与发热体之间的热传导延迟热量交换，本身测温膜存在热容，传递过程中自然会消耗一部分能量，同时测温膜本身的工艺成型方式和保护方式都会局限发热体的制造形状，针对这些因素增加在发热体上，对发热体的固定就会变得更加复杂，增加了结构成本的同时固定结构也吸收发热体较多的能量，降低了发热体的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单，发热效率高的气溶胶产生装置及其气溶胶产生制品、发热组件和感受器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种感受器，用于气溶胶产生装置，所述感受器包括单层的感应材料，所述感应材料用于在变化的磁场作用下产生热量，并且所述感应材料用于基于所述感受器的温度改变磁导率。

优选地，在预设温度范围内，所述感应材料的磁导率随着温度的变化而变化。

优选地，所述预设温度范围为大于或等于第一温度值且小于或等于第二温度值，且所述第二温度值低于所述感应材料的居里点温度。

优选地，在所述预设温度范围内，所述感应材料的磁导率随着温度的逐渐升高而逐渐增大。

优选地，在所述预设温度范围内，所述感应材料的磁导率随着温度的逐渐升高而逐渐减小。

优选地，所述感应材料包括软磁性材料。

优选地，所述软磁性材料的居里点温度低于800℃。

优选地，所述感受器的形状为片状，所述感受器包括片状的第一主体部以及连接于所述第一主体部顶端的第一尖头部。

优选地，所述感受器的形状为管状。

优选地，所述感受器的形状为柱状，所述感受器包括圆柱状的第二主体部以及连接于所述第二主体部顶端的第二尖头部。

优选地，所述感受器的材料包括1j85材料。

优选地，所述感受器的材料包括1j77材料。

本发明还构造了一种发热组件，包括上述感受器及围绕于所述感受器外用于产生磁场的线圈。

本发明还构造了一种气溶胶产生制品，包括气溶胶产生基质，及上述的感受器，所述感受器用于加热所述气溶胶产生基质。

本发明还构造了一种气溶胶产生装置，包括电源组件；及上述的发热组件或上述的气溶胶产生制品；所述电源组件用于驱动所述感受器产生热量。

实施本发明具有以下有益效果：本发明的感受器采用单层的感应材料，其结构简单，该感应材料的磁导率随着温度而改变，有利于实现感受器的精准控温，提高感受器的发热效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的感受器第一实施例的结构示意图；

图2是本发明的感受器第二实施例的结构示意图；

图3是本发明的感受器第三实施例的结构示意图；

图4是本发明的感受器的材料的磁导率与温度的变化示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

需要说明的是，本发明针对电磁加热存在的问题症结，主要还是在感受器本身。

电磁加热的基本原理是：变化的电流通过电磁线圈形成变化的磁场，变化的磁场作用在感受器，感受器本体产生涡电流，涡电流转化为热量。实际电磁线圈本体是具备一定的属性参数的，比如电感量，交流电阻，直线电阻，品质因数等参数，在感受器置于电磁线圈影响范围内，这些参数除了直线电阻外，都会随着感受器置于的位置、感受器的尺寸、材料、处于影响区的体积、影响区的温度而变化。

电磁加热感受器材料的磁性能直接影响到感受器的发热温升速率及效率，而对于磁性能较好的金属，本发明中的感受器材料属于软磁材料，对于描述软磁材料重要特性参数就是磁导率，对于电磁线圈的特性参数变化与感受器磁导率有直接关系。

对于一般感受器，制约其灵活运用及配置的重要因素就是需要借助外部测温来辅助，而对于有些软磁材料的磁导率随着本体的温度变化而变化，这样就可以建立起来温度的变化转化为磁导率的变化，再通过磁导率的变化转化为线圈本身电参数的变化，进一步从而建立起来温度变化转化为线圈本身电参数的变化。只需要对线圈电参数变化的测量，通过测量值就可以推算出发热的温度值，从而形成一个完整的温度反馈链路，通过这个链路就可以对感受器进行控温。基于此，本发明以软磁性材料为基础的温度反馈机制，以此为目标，设计了单材料软磁功能性材料的感受器，以实现简化感受器的测温、制造、固定的整个工艺过程。

图1至图3示出本发明一些实施例的感受器1，用于气溶胶产生装置，该感受器1包括单层的感应材料，该感应材料用于在变化的磁场作用下产生热量，并且该感应材料用于基于所述感受器的温度改变磁导率。在一些实施例中，在预设温度范围内，该感应材料的磁导率随着温度变化而变化，通过建立同一种材料温度变化特性与磁导率变化的关系，两者之间的关系可以是线性的，也可以是非线性的。其中，预设温度范围可以为大于或等于第一温度值且小于或等于第二温度值，且第二温度值低于感应材料的居里点温度。在该预设温度范围内，感温层的磁导率随温度的变化而变化，每个磁导率可以有与其对应的一个温度值，因此可根据磁导率的变化得出温度的变化。

在一些实施例中，在预设温度范围内，感应材料的磁导率可以随着温度的逐渐升高而逐渐减小；在另一些实施例中，在预设温度范围内，感应材料的磁导率可以随着温度的逐渐升高而逐渐增大。

在一些实施例中，该感应材料可以采用软磁性材料，对于软磁材料都有一个居里温度点，而对于气溶胶生成基质的使用范围在500℃以内，通过不同的软磁材料研究发现，一些材料在居里温度点以下，磁导率随着温度变化并不明显，只有在接近居里点，随着温度变化才明显；但有一些材料在居里温度点以下，其磁导率随着温度的上升逐步下降，而这种参数特性变化正好是本发明实际应用需要的。一般情况下，该感受器1的软磁性材料的居里点温度低于800℃，优选地，最好所采用的感应材料的居里点温度在400℃左右。

如图4所示，具体地，感受器1的软磁材料具备第一温变点101和第二温变点102，第一温变点101的温度和第二温变点102的温度均低于居里点100温度，可选取第一温变点101的所对应的温度作为第一温度值，可选取第二温变点102的所对应的温度作为第二温度值。在该感受器1的软磁材料温度未达到第一温变点101之前，感受器1的软磁材料磁导率基本不变，当感受器1的软磁材料温度达到第一温变点101且温度在不断上上升的过程中，该软磁材料的磁导率开始随着温度升高逐步有规律的减小，直到温度升高到第二温变点102，该软磁材料的磁导率开始减小了变化率，直到温度达到材料的居里点100，磁导率减小到零或不再变化，此时该感受器1的材料彻底失去磁性。

在一些实施例中，该感受器1的形状可以为片状、管状、柱状等，在此不作限制。

本发明还构造了一种发热组件，包括上述感受器1及围绕于感受器1外用于产生磁场的线圈。进一步地，发热组件还包括设置于感受器1下部的固定基座5，固定基座5用于固定感受器1。本发明还构造了一种气溶胶产生制品，包括气溶胶产生基质及上述的感受器，感受器用于加热气溶胶产生基质。

本发明还构造了一种气溶胶产生装置，包括电源组件及上述的发热组件或上述的气溶胶产生制品，电源组件用于驱动感受器产生热量，电源组件可包括电池。该气溶胶产生装置可包括壳体、设置于壳体内的发热组件以及设置于壳体内并与发热组件两电极引线电性连接的电池，气溶胶产生基质可从壳体的顶部插入到壳体中。发热组件的上端插入到气溶胶产生基质中，在通电升温后对气溶胶产生基质进行烘烤加热，形成可供用户抽吸的气雾。

图1示出本发明第一实施例的感受器1，在该实施例中，感受器1的形状可以为片状，感受器1包括片状的第一主体部11以及连接于第一主体部11顶端的第一尖头部12，其中，第一主体部11呈长方形片状结构，第一尖头部12呈三角形片状结构，该第一尖头部12的底边长度与第一主体部11的窄边长度一样，且第一主体部11和第一尖头部12可以为一体成型。

进一步地，本实施例中的感受器1的材料采用1j85材料。根据电磁环境对感受器趋肤效应的要求，感受器1采用压制好的薄片式软磁1j85材料制作成片式部件，其一端固定在气溶胶产生装置固定基座5，另一端对称倒角，便于气溶胶生成基质插入导向。这种材料的居里点在400℃左右，该感受器1置于电磁线圈感应中心，插入气溶胶生成基质之后，给线圈接通高频电流，当达到第一温变点101的温度，第一温变点101的温度为150摄氏度，感受器1的磁导率开始逐步有规律减小，从而引起线圈的电参数随着变化；通过电路对电参数的捕捉以及进行数据处理匹配，就可以推测出当前感受器1的温度值。利用交变电流具备一定的特性，可以依据这一特性实时探测感受器1的温度值，通常在加热气溶胶基质时，感受器1的目标温度在300℃左右，由于这个目标温度小于该材料的第二温变点102的温度，例如第二温变点102的温度为380℃，因此可以确保感受器1从第一温变点101加热到目标温度300℃的过程中，感受器1的温度与磁导率之间的关系有规律地变化，且温度与磁导率一一对应。因此感应材料的磁导率是随温度有规律的变化的，就能够实现在这个温度范围内每个磁导率对应的温度值，且控温精度实现1℃以内。

图2示出本发明第二实施例的感受器1，感受器1的形状为中空的管状。进一步地，本实施例中的感受器1的材料采用1j85材料。根据电磁环境对感受器趋肤效应的要求，感受器1采用压制好的薄片式软磁1j85材料卷制成直径为大约7mm，长为大约12mm的管式部件，其一端固定在导向件，便于气溶胶生成基质插入导向。这种材料的居里点在400℃左右，该感受器1置于电磁线圈感应中心，插入气溶胶生成基质之后，给线圈接通高频电流；当达到第一温变点101的温度，第一温变点101的温度为150摄氏度，感受器1的磁导率开始逐步有规律减小，从而引起线圈的电参数随着变化，通过电路对电参数的捕捉以及进行数据处理匹配，就可以推测出当前感受器1的温度值。利用交变电流具备一定的特性，可以依据这一特性实时探测感受器1的温度值，通常在加热气溶胶基质时，感受器1的目标温度在300℃左右，由于这个目标温度小于该材料的第二温变点102的温度，例如第二温变点102的温度为380℃，因此可以确保感受器1从第一温变点101加热到目标温度300℃的过程中，感受器1的温度与磁导率之间的关系有规律地变化，且温度与磁导率一一对应。因此感应材料的磁导率是随温度有规律的变化的，就能够实现在这个温度范围内每个磁导率对应的温度值，且控温精度实现1℃以内。

图3示出本发明第三实施例的感受器，感受器1的形状可以是内部空心的柱状，大致呈针式感受器，感受器1包括圆柱状的第二主体部13以及连接于第二主体部13顶端的第二尖头部14。其中，第一主体部11呈圆柱状结构，第一尖头部12呈圆锥状结构，该第一尖头部12的底面面积与第一主体部11的顶部面积一样，且第一主体部11和第一尖头部12可以为一体成型。可理解地，感受器1的形状也可以为长方体状、杆状等其他形状，在此不作限制。

进一步地，本实施例中的感受器1的材料采用1j77材料。根据针式感受器1设计要求，感受器1采用加热效率更高的棒材软磁1j77材料CNC成直径为2mm长为12mm的针式部件，其一端固定在气溶胶产生装置的固定基座5，另一端倒斜角，便于气溶胶生成基质插入导向。这种材料的居里点在400℃左右，该感受器1置于电磁线圈感应中心，插入气溶胶生成基质之后，给线圈接通高频电流；当达到第一温变点101的温度，第一温变点101的温度为160摄氏度，感受器1的磁导率开始逐步有规律减小，从而引起线圈的电参数随着变化，通过电路对电参数的捕捉以及进行数据处理匹配，就可以推测出当前感受器1的温度值。利用交变电流具备一定的特性，可以依据这一特性实时探测感受器1的温度值，通常在加热气溶胶基质时，感受器1的目标温度在300℃左右，由于这个目标温度小于该材料的第二温变点102的温度，例如第二温变点102的温度为360℃，因此可以确保感受器1从第一温变点101加热到目标温度300℃的过程中，感受器1的温度与磁导率之间的关系有规律地变化，且温度与磁导率一一对应。因此感应材料的磁导率是随温度有规律的变化的，就能够实现在这个温度范围内每个磁导率对应的温度值，且控温精度实现1℃以内。

本发明的感受器采用单层的感应材料，其结构简单，该感应材料的磁导率随着温度而改变，有利于实现感受器的精准控温，提高感受器的发热效率。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (15)

1.一种感受器，用于气溶胶产生装置，其特征在于，所述感受器包括单层的感应材料，所述感应材料用于在变化的磁场作用下产生热量，并且所述感应材料用于基于所述感受器的温度改变磁导率。

2.根据权利要求1所述的感受器，其特征在于，在预设温度范围内，所述感应材料的磁导率随着温度的变化而变化。

3.根据权利要求2所述的感受器，其特征在于，所述预设温度范围为大于或等于第一温度值且小于或等于第二温度值，且所述第二温度值低于所述感应材料的居里点温度。

4.根据权利要求3所述的感受器，其特征在于，在所述预设温度范围内，所述感应材料的磁导率随着温度的逐渐升高而逐渐增大。

5.根据权利要求3所述的感受器，其特征在于，在所述预设温度范围内，所述感应材料的磁导率随着温度的逐渐升高而逐渐减小。

6.根据权利要求2所述的感受器，其特征在于，所述感应材料包括软磁性材料。

7.根据权利要求6所述的感受器，其特征在于，所述软磁性材料的居里点温度低于800℃。

8.根据权利要求1所述的感受器，其特征在于，所述感受器的形状为片状，所述感受器包括片状的第一主体部以及连接于所述第一主体部顶端的第一尖头部。

9.根据权利要求1所述的感受器，其特征在于，所述感受器的形状为管状。

10.根据权利要求1所述的感受器，其特征在于，所述感受器的形状为柱状，所述感受器包括圆柱状的第二主体部以及连接于所述第二主体部顶端的第二尖头部。

11.根据权利要求8或9所述的感受器，其特征在于，所述感受器的材料包括1j85材料。

12.根据权利要求10所述的感受器，其特征在于，所述感受器的材料包括1j77材料。

13.一种发热组件，其特征在于，包括权利要求1至12任意一项所述感受器及围绕于所述感受器外用于产生磁场的线圈。

14.一种气溶胶产生制品，其特征在于，包括气溶胶产生基质，及权利要求1至12任意一项所述的感受器，所述感受器用于加热所述气溶胶产生基质。

15.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括电源组件；及权利要求13所述的发热组件或权利要求14所述的气溶胶产生制品；所述电源组件用于驱动所述感受器产生热量。