RU2849236C2 - Электромагнитный индукционный элемент, нагревательное устройство и электронная сигарета - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области технологий электронных сигаретных устройств. Предложены электромагнитный индукционный элемент (102), нагревательное устройство (110) и электронная сигарета (100). Электромагнитный индукционный элемент (102) включает в себя проводящий слой (111) и опорную раму (112), проводящий слой (111) соединен с опорной рамой (112), при этом проводящий слой (111) и опорная рама (112) бесшовно соединяются и образуют неделимую целостную конструкцию. С помощью электромагнитного индукционного элемента (102) может быть упрощена внутренняя конструкция нагревательного устройства (110) и уменьшен общий внешний размер нагревательного устройства (110), тем самым уменьшив внешний размер устройства электронной сигареты (100). 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящее изобретение имеет приоритет и преимущества китайской патентной заявки No.202220401131.0, поданной 24 февраля 2022 года и озаглавленной "ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ, НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И ЭЛЕКТРОННАЯ СИГАРЕТА", которая включена в настоящий документ посредством ссылки в полном объеме.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБЕРТЕНИЕ

[0002] Настоящее изобретение относится к области технологий электронных сигаретных устройств, а более конкретно к электромагнитному индукционному элементу, нагревательному устройству, имеющему электромагнитный индукционный элемент, и электронной сигарете, имеющей нагревательное устройство.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В предшествующем уровне техники электронные сигареты в основном используют резистивный нагрев и электромагнитный индукционный нагрев. Электромагнитный индукционный нагрев привлекает все большее внимание благодаря таким преимуществам, как быстрый подъем температуры, равномерный нагрев, высокая точность регулирования температуры и хороший эффект карбонизации табака.

[0004] В настоящее время нагревательное устройство электронной сигареты, представленное на рынке, имеет сравнительно большое количество внутренних конструкционных компонентов, что приводит к усложнению конструкции и способу производства, а также высоким производственным затратам. Кроме того, поскольку нагревательная катушка электромагнитной индукции в основном образована путем намотки сплошной металлической проволоки, толщина нагревательной области электронной сигареты и общий размер электронной сигареты относительно велики, что делает электронную сигарету неудобной для ношения и снижает удобство использования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Для решения вышеуказанной проблемы настоящее изобретение предлагает электромагнитный индукционный элемент с простой конструкцией и небольшими габаритными размерами, нагревательное устройство, имеющее электромагнитный индукционный элемент, и электронную сигарету, имеющую нагревательное устройство. В частности, решения следующие:

[0006] Настоящее изобретение предлагает электромагнитный индукционный элемент, включающий проводящий слой и опорную раму, при этом проводящий слой соединен с опорной рамой.

[0007] При необходимости, проводящий слой может иметь форму длинной полосы, и проводящий слой проходит по спирали вокруг внешней стенки опорной рамы в первом направлении. Первое направление - осевое направление опорной рамы.

[0008] При необходимости, проводящий слой может иметь форму длинных полос одинаковой ширины.

[0009] При необходимости, на опорную раму наносят проводящий слой.

[0010] При необходимости, проводящий слой может быть выполнен в виде слоя покрытия.

[0011] При необходимости, проводящий слой образуют на опорной раме.

[0012] При необходимости, толщина проводящего слоя составляет от 0 до 0.2 мм.

[0013] При необходимости, опорная рама может дополнительно включать в себя матовый слой, а проводящий слой прикрепляют к матовому слою. Шероховатость поверхности матового слоя превышает 0.8 мкм.

[0014] При необходимости, опорная рама обеспечена канавкой, канавка продолжается по спирали вокруг внешней стенки опорной рамы в осевом направлении опорной рамы, а проводящий слой расположен в канавке.

[0015] Настоящее изобретение дополнительно предлагает нагревательное устройство, включающее нагревательный элемент и электромагнитный индукционный элемент в соответствии с любым из вышеупомянутых вариантов выполнения. Внутри опорной рамы образовано вмещающее пространство, нагревательный элемент по меньшей мере частично расположен в вмещающем пространстве, а проводящий слой прикреплен к внешней стенке опорной рамы, обращенной в сторону от нагревательного элемента.

[0016] При необходимости, нагревательный элемент может иметь игольчатую, листовую, трубчатую или столбчатую конструкцию.

[0017] При необходимости, нагревательное устройство дополнительно включает в себя фиксированный участок, фиксированный участок прикреплен к концу вмещающего пространства, а нагревательный элемент прикреплен к фиксированному участку и расположен соосно с опорной рамой.

[0018] Настоящее изобретение дополнительно предлагает электронную сигарету, включающую корпус и нагревательное устройство согласно любому из вышеупомянутых вариантов выполнения. Нагревательное устройство закреплено внутри корпуса и выполнено с возможностью нагревания табака.

[0019] При необходимости, электронная сигарета дополнительно включает в себя табачный контейнер трубчатой конструкции. Табачный контейнер заключен в опорную раму и может перемещаться относительно опорной рамы в первом направлении, и табак размещают в табачном контейнере.

[0020] При необходимости, табачный контейнер включает нижнюю и боковую стенки. Боковая стенка расположена вокруг периферийной стороны нижней стенки и образует вмещающую полость, табак располагают в вмещающей полости, нижняя стенка обеспечена сквозным отверстием, а нагревательный элемент продолжается во внутреннюю часть табачного контейнера через сквозное отверстие для нагрева табака.

[0021] При необходимости, электронная сигарета дополнительно включает в себя теплоизоляционный слой. Теплоизоляционный слой расположен между нагревательным устройством и корпусом.

[0022] При необходимости, электронная сигарета может дополнительно включать в себя экранирующий элемент. Экранирующий элемент расположен между нагревательным устройством и корпусом.

[0023] При необходимости, электронная сигарета дополнительно включает в себя модуль управления и модуль питания. Модуль управления расположен внутри корпуса и электрически соединен с нагревательным устройством, благодаря чему компоненты электронной сигареты работают совместно. Модуль питания расположен внутри корпуса и сконфигурирован для подачи электрической энергии к компонентам электронной сигареты.

[0024] Согласно электромагнитному индукционному элементу настоящего изобретения, проводящий слой соединен с опорной рамой, так что проводящий слой и опорная рама образуют неделимую целостную конструкцию, тем самым избегая образования зазора между проводящим слоем и опорной рамой, для уменьшения общего размера электромагнитного индукционного элемента и упрощения конструкции электромагнитного индукционного элемента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] Для более четкого описания технических решений в вариантах выполнения настоящего изобретения ниже кратко представлены прилагаемые чертежи, необходимые для описания вариантов выполнения. Очевидно, что прилагаемые чертежи в следующем описании показывают некоторые варианты выполнения настоящего изобретения, и специалист в данной области техники все еще может получить другие чертежи из этих прилагаемых чертежей без приложения творческих усилий.

[0026] Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему принципа работы нагрева с использованием электромагнитной индукции;

[0027] Фиг. 2а представляет собой структурную схему электронной сигареты без вставленного табака согласно одному из вариантов выполнения настоящего раскрытия;

[0028] Фиг. 2б представляет собой структурную схему, где табак, вставлен в электронную сигарету настоящего изобретения, в виде сбоку в варианте выполнения, показанном на фиг. 2а;

[0029] Фиг. 3 представляет собой структурную схему электронной сигареты настоящего изобретения под углом зрения сбоку;

[0030] Фиг. 4 представляет собой схематический разрез конструкции электронной сигареты настоящего изобретения под углом сбоку в варианте выполнения, показанном на фиг. 3;

[0031] Фиг. 5 представляет собой частичный схематический разрез конструкции нагревательного устройства настоящего изобретения под углом зрения сбоку в этом варианте выполнения;

[0032] Фиг. 6 представляет собой структурную схему опорной рамы с бокового ракурса в данном варианте выполнения;

[0033] Фиг. 7 представляет собой схематический частичный увеличенный вид конструкции I модуля управления в варианте выполнения, показанном на фиг. 4; и

[0034] Фиг. 8 представляет собой схематический частичный увеличенный вид конструкции II электронной сигареты в варианте выполнения, показанном на фиг. 4, согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0035] Для простоты понимания настоящего изобретения оно более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Прилагаемые чертежи показывают примерные реализации настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не ограничивается реализациями, раскрытыми в настоящем описании. Напротив, реализации представлены для того, чтобы сделать понимание раскрытого содержания настоящего изобретения более полным.

[0036] Следующие варианты выполнения описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи и используются в качестве примеров конкретных вариантов выполнения, для реализации которых может быть использовано настоящее изобретение. Серийные номера компонентов в данном описании, такие как "первый" и "второй", используются только для различения описываемых объектов и не имеют какого-либо порядка или технического значения. В настоящем изобретении "соединение" и "сцепление" включают прямое и косвенное соединение (сцепление), если не указано иное. Термины направления, упомянутые в настоящем описании, например, "верхний", "нижний", "передний", "задний", "левый", "правый", "внутри", "снаружи", "боковой" или тому подобное, являются просто направлениями, в которых делается ссылка на прилагаемые чертежи. Таким образом, используемые термины направления предназначены для лучшего и более четкого описания и понимания настоящего изобретения, а не для указания или предположения, что устройство или элемент должны иметь определенную ориентацию, быть сконструированы в определенной ориентации и работать в определенной ориентации. Таким образом, используемые термины направления не могут толковаться как ограничение настоящего изобретения.

[0037] В описании настоящего изобретения следует отметить, что: если иное явно не указано или не определено, такие термины, как "установить", "соединить" и "соединение", следует понимать в широком смысле. Например, соединение может быть фиксированным, разъемным или неразъемным; соединение может быть механическим; или соединение может быть прямым, косвенным через посредника или внутренней связью между двумя элементами. Специалист в данной области техники может понимать конкретные значения терминов в настоящем изобретении в зависимости от конкретных ситуаций. Следует отметить, что в описании, формуле изобретения и прилагаемых чертежах настоящего раскрытия термины "первый", "второй" и т.п.предназначены для различения разных объектов, но не указывают на конкретный порядок. Кроме того, термины "включает", "может включать", "содержит" или "может содержать", используемые в настоящем изобретении, указывают на существование соответствующих раскрытых функций, операций, элементов или тому подобного и не ограничивают еще одну или несколько функций, операций, элементов или тому подобного. Кроме того, термин "включать" или "содержать" указывает на то, что соответствующий признак, число, этап, операция, элемент, компонент или их объединение, раскрытые в описании, существуют, и не исключает существование или добавление одного или нескольких других признаков, чисел, этапов, операций, элементов, компонентов или их объединения, и предназначен для охвата неисключительного включения.

[0038] Если не указано иное, значения всех технических и научных терминов, используемых в настоящем описании, соответствуют значениям, обычно понимаемым специалистом в данной области техники, к которой относится настоящее раскрытие. В данном описании термины, используемые для описания настоящего изобретения, предназначены исключительно для описания целей конкретных реализаций, но не предназначены для ограничения настоящего раскрытия.

[0039] На Фиг. 1 представлена принципиальная схема принципа работы нагрева с использованием электромагнитной индукции. Как показано на фиг. 1, при использовании электромагнитной индукции для нагрева обычно используют металлическую катушку 1, намотанную вдоль опоры 2 катушки, для образования спиральной нагревательной катушки 1а. Опора 2 катушки представляет собой полую конструкцию. Нагреваемый участок 3 расположен внутри опоры 2 катушки соосно с опорой 2 катушки, а нагреваемый участок 3 представляет собой материал с магнитной проницаемостью, например металл.

[0040] При подаче на металлическую катушку 1 переменного тока определенной частоты спирально намотанная нагревательная катушка 1а создает переменное магнитное поле 5. Нагреваемый участок 3, расположенный в переменном магнитном поле 5, непрерывно пересекает переменные магнитные силовые линии 5а и внутри себя генерирует переменный ток, то есть вихревой ток. Вихревой ток заставляет атомы внутри нагреваемого участка 3 хаотично двигаться с высокой скоростью, непрерывно сталкиваться и тереться друг о друга, тем самым генерируя тепловую энергию. Другими словами, эффект нагрева нагреваемого участка 3 достигают за счет электромагнитной индукции. Кроме того, температура нагреваемого участка 3 может быть отрегулирована путем регулирования частоты переменного тока.

[0041] На основе рабочего принципа нагрева электромагнитной индукцией, показанного на фиг. 1, электронная сигарета настоящего изобретения использует способ нагрева электромагнитной индукцией, а соответствующую индукционную опору (то есть опорную раму) изготавливают путем присоединения проводящего слоя к пластиковой опоре. Это не только упрощает ряд конструктивных деталей, но и снижает сложность сборки и производства.

[0042] Ссылаясь на фиг. 2а и фиг. 2b, фиг. 2а представляет собой структурную схему электронной сигареты 100 без вставленного табака 200 согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения. Фиг. 2b представляет собой структурную схему варианта выполнения, показанного на фиг. 2а, в котором табак 200 вставлен во внутреннюю часть электронной сигареты 100 настоящего изобретения под углом вида сбоку. Как показано на фиг. 2а, конец электронной сигареты 100 настоящего изобретения имеет вставное отверстие 100а, позволяющее вставлять табак 200 в электронную сигарету 100 настоящего изобретения. Табак 200 может представлять собой табачное масло, специальный резаный табак (то есть картридж) или что-то подобное. Как показано на фиг. 2b, после того, как табак 200 вставлен во внутреннюю часть электронной сигареты 100 настоящего изобретения через вставное отверстие 100а на конце электронной сигареты 100 и зафиксирован, электронная сигарета 100 настоящего изобретения нагревает табак 200 с помощью электромагнитной индукции.

[0043] Ссылаясь на фиг. 3 и фиг. 4, фиг. 3 представляет собой структурную схему электронной сигареты 100 настоящего изобретения под углом зрения сбоку. Фиг. 4 представляет собой схематический разрез конструкции электронной сигареты 100 настоящего изобретения под углом зрения сбоку в варианте выполнения, показанном на фиг. 3. В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения электронная сигарета 100 включает нагревательное устройство 110, модуль 120 управления, модуль 130 питания и корпус 140. Как показано на фиг. 3, поперечное сечение корпуса 140 имеет круглую форму, его конструкция представляет собой полую трубчатую конструкцию и продолжается в первом направлении 001. Первое направление 001 - это осевое направление электронной сигареты 100. В некоторых других вариантах выполнения настоящего изобретения, форма поперечного сечения корпуса 140 может быть прямоугольной, овальной или иметь другую форму.

[0044] Как показано на фиг. 4, нагревательное устройство 110, модуль 120 управления и модуль 130 питания закреплены внутри корпуса 140, и нагревательное устройство 110, модуль 120 управления и модуль 130 питания соединены друг с другом посредством провода или другого элемента (не показан на Фигуре), который может реализовывать функцию электрического соединения, так что модуль 120 управления может управлять согласованной работой компонентов внутри электронной сигареты 100 настоящего изобретения. Кроме того, модуль 130 питания может обеспечивать электроэнергией компоненты внутри электронной сигареты 100 настоящего изобретения, так что электронная сигарета 100 может работать нормально.

[0045] В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения нагревательное устройство 110 может быть расположено на конце, близком к вставному отверстию 100а, так что, когда табак 200 вставляют во внутреннюю часть электронной сигареты 100 настоящего изобретения через вставное отверстие 100а, табак 200, вставленный во внутреннюю часть электронной сигареты 100, может быть нагрет нагревательным устройством 110.

[0046] В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения модуль 130 питания может представлять собой аккумуляторную батарею, литий-марганцевую батарею или тому подобное.

[0047] В одном из вариантов выполнения электронная сигарета 100 согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя табачный контейнер 150, а табачный контейнер 150 выполнен с возможностью размещения табака 200. В частности, как показано на фиг. 4, табачный контейнер 150 расположен внутри опорной рамы 112 (как показано на фиг. 5) нагревательного устройства 110 и расположен коаксиально с корпусом 140. Другими словами, табачный контейнер 150 продолжается в первом направлении 001, и табачный контейнер 150 может перемещаться относительно опорной рамы 112 в первом направлении 001. Материалом табачного контейнера 150 является пищевой пластик. Например, материалом табачного контейнера 150 может быть полукристаллический ароматический пластиковый конструкционный пластик (полиэфирэфиркетон (ПЭЭК)).

[0048] Кроме того, табачный контейнер 150 может представлять собой полую трубчатую конструкцию в целом, включая нижнюю стенку 151 и боковую стенку 152. Нижняя стенка 151 и боковая стенка 152 вместе образуют вмещающую полость 153, имеющую первое отверстие (не показано на Фигуре). Первое отверстие расположено напротив нижней стенки 151, то есть первое отверстие и нижняя стенка 151 являются соответственно двумя противоположными концами вмещающей полости 153. Вмещающая полость 153 представляет собой полость с отверстием на одном конце. Первое отверстие расположено близко к концу вставного отверстия 100а электронной сигареты 100, так что табак 200 может быть вставлен из первого отверстия в табачный контейнер 150 через вставное отверстие 100а. Вмещающая полость 153 выполнена с возможностью фиксации и извлечения табака 200, то есть, когда табак 200 вставлен в вмещающую полость 153, табачный контейнер 150 может зафиксировать табак 200, а когда табак 200 необходимо извлечь из внутренней части вмещающей полости 153, табачный контейнер 150 может извлечь табак 200 целиком, тем самым предотвращая оставление табака 200 в электронной сигарете 100.

[0049] В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения нижняя стенка 151 имеет сквозное отверстие 151а. Форма поперечного сечения сквозного отверстия 151а соответствует форме поперечного сечения нагревательного элемента 113 (как показано на фиг. 5) в нагревательном устройстве 110 настоящего изобретения, так что нагревательный элемент 113 может продолжаться в табачный контейнер 150 через сквозное отверстие 151а, тем самым нагревая табак 200.

[0050] Ссылаясь на фиг. 5, фиг. 5 представляет собой частичный схематический разрез конструкции нагревательного устройства 110 настоящего изобретения под углом зрения сбоку в этом варианте выполнения. Нагревательное устройство 110 настоящего изобретения включает в себя электромагнитный индукционный элемент 102 и нагревательный элемент 113. Электромагнитный индукционный элемент 102 включает в себя проводящий слой 111 и опорную раму 112. Как показано на фиг. 5, проводящий слой 111 соединен с опорной рамой 112, так что проводящий слой 111 и опорная рама 112 образуют неделимую целостную конструкцию, что позволяет избежать образования зазора между проводящим слоем 111 и опорной рамой 112, тем самым уменьшая общий размер электромагнитного индукционного элемента 102 и упрощая конструкцию электромагнитного индукционного элемента 102. Кроме того, как показано на фиг. 5, опорная рама 112 заключена внутри корпуса 140 и продолжается в первом направлении 001. В варианте выполнения, показанном на фиг. 5, опорная рама 112 представляет собой полую трубчатую конструкцию в целом, а наружный диаметр опорной рамы 112 соответствует внутреннему диаметру корпуса 140, так что опорная рама 112 зафиксирована относительно корпуса 140, то есть опорная рама 112 установлена и зафиксирована в корпусе 140. В некоторых других вариантах выполнения настоящего изобретения форма поперечного сечения опорной рамы 112 может быть прямоугольной, овальной или тому подобным.

[0051] В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения внутри опорной рамы 112 образовано вмещающее пространство, нагревательный элемент 113 по меньшей мере частично расположен в вмещающем пространстве, а проводящий слой 111 прикреплен к внешней стенке 112а опорной рамы 112, обращенной в сторону от нагревательного элемента 113. Присоединение включает в себя, но не ограничивается ими, такие соединительные отношения, как точная посадка, сплавление и по меньшей мере частичное внедрение. Другими словами, проводящий слой 111 может быть расположен на внешней стенке 112а опорной рамы 112, обращенной от нагревательного элемента 113, с помощью такого способа соединения, как точная посадка, сплавление или по меньшей мере частичное внедрение, так что не будет зазора между проводящим слоем 111 и внешней стенкой 112а нагревательного элемента 113.

[0052] В одном из вариантов выполнения настоящего раскрытия опорная рама 112 может быть изготовлена из термостойкого пластикового материала, такого как материал ПЭЭК или полиимидный материал (ПИ).

[0053] Кроме того, проводящий слой 111 может представлять собой длинную полосообразную конструкцию в целом и располагаться вокруг внешней стенки 112а опорной рамы 112. В частности, как показано на фиг. 5, слой проводящего металлического материала спирально нанесен вокруг центральной оси 002 опорной рамы 112, образуя проводящий слой 111, имеющий спиральную конструкцию, продолжающуюся в первом направлении 001 на внешней стенке 112а. Придав проводящему слою 111 форму длинной полосы и продолжив проводящий слой 111 по спирали вокруг внешней стенки 112а опорной рамы 112 в первом направлении 001, может быть создано переменное магнитное поле после подачи переменного тока на проводящий слой 111. Проводящий слой 111 нанесен на внешнюю стенку 112а опорной рамы 112, обращенную в сторону от нагревательного элемента 113. Нанесение заключается в том, что некоторые атомы, молекулы, ионы и т.п.проводящего слоя 111 и некоторые атомы, молекулы, ионы и т.п.внешней стенки 112а сплавляют друг с другом, так что проводящий слой 111 частично сплавляется или точно прилегает к внешней стенке 112а, так что проводящий слой 111 и опорная рама 112 бесшовно соединяются и образуют единое целое.

[0054] В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения толщина проводящего слоя 111 составляет от 0 до 0.2 мм, например, 0.02 мм, 0.08 мм, 0.1 мм, 0.15 мм, 0.18 мм, 0.2 мм или другое значение. При необходимости, проводящий слой 111 может быть нанесен на внешнюю стенку 112а с помощью гальванопокрытия, химического покрытия, процесса прямого лазерного структурирования (LDS), процесса физического нанесения из паровой фазы (PVD), технологии химического нанесения из паровой фазы (CVD) или тому подобного. Материалом проводящего слоя 111 может быть металл с хорошей проводимостью, такой как медь, никель, серебро, золото или цинк.

[0055] Проводящий слой 111 наносят на внешнюю стенку 112а способом физического нанесения из паровой фазы, так что проводящий слой 111 соединяется с внешней стенкой 112а опорной рамы 112. Проводящий слой 111 наносят на внешнюю стенку 112а способом химического нанесения из паровой фазы, так что проводящий слой 111 соединяется с внешней стенкой 112а опорной рамы 112.

[0056] В одном из вариантов выполнения проводящий слой 111 представляет собой слой покрытия. Другими словами, в этом варианте выполнения проводящий слой 111 может быть дополнительно связан с внешней стенкой 112а посредством гальванопокрытия или химического покрытия, чтобы быть выполненным как единое целое с опорной рамой 112.

[0057] В одном из вариантов выполнения проводящий слой 111 образован на опорной раме 112.

[0058] В этом варианте выполнения проводящий слой 111 соединен с внешней стенкой 112а посредством лазерного прямого структурирования, чтобы в дальнейшем быть интегрально образованным с опорной рамой 112.

[0059] В одном из вариантов выполнения проводящий слой 111 имеет форму длинных полос одинаковой ширины.

[0060] В этом варианте выполнения, придавая проводящему слою 111 форму длинных полос одинаковой ширины, может быть образовано однородное переменное магнитное поле после подачи переменного тока на проводящий слой.

[0061] Как показано на фиг. 5, проводящий слой 111, нанесенный на внешнюю стенку 112а, включает в себя несколько витков спиральной катушки 111а. Каждый виток спиральной катушки 111а имеет ширину Н. В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения как количество витков проводящего слоя 111, так и ширина Н каждого витка спиральной катушки 111а могут быть отрегулированы на основе фактических требований. В этом варианте выполнения проводящий слой 111 образован путем нанесения слоя проводящего металлического материала на опорную раму 112, надежность соединения проводящего слоя 111 с опорной рамой 112 может быть улучшена, а конструкция опорной рамы 112 упрощена. Кроме того, общий внешний размер нагревательного устройства 110 настоящего изобретения может быть уменьшен, тем самым уменьшая конструктивное пространство электронной сигареты 100, занимаемое нагревательным устройством 110 настоящего изобретения, и улучшая пользовательский опыт.

[0062] Кроме того, как показано на фиг. 5, фиксированный участок 114 прикреплен к концу внутренней части опорной рамы 112, то есть фиксированный участок 114 прикреплен к концу вмещающего пространства. Фиксированный участок 114 выполнен с возможностью фиксации нагревательного элемента 113 таким образом, что нагревательный элемент 113 зафиксирован относительно опорной рамы 112, а нагревательный элемент 113 и опорная рама 112 расположены коаксиально. В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения материал фиксированного участка 114 может быть высокотемпературным пластиком, керамикой или т.п.материалом, а материал нагревательного элемента 113 - материалом с высокой магнитной проницаемостью, таким как железо. Нагревательный элемент 113 может быть разъемно соединен с фиксированным участком 114 посредством резьбы для облегчения замены нагревательного элемента 113. Следует отметить, что под материалом с высокой магнитной проницаемостью обычно понимают материал, который может быть намагничен магнитными силовыми линиями, то есть может быть притянут магнитом, например, углеродистая сталь или нержавеющее железо.

[0063] В частности, в варианте выполнения, показанном на фиг. 5, нагревательный элемент 113 может представлять собой игольчатую конструкцию с наконечником, обращенным к концу вмещающего пространства. Другими словами, кончик направлен к концу вставного отверстия 100а, так что нагревательный элемент 113 вставляется в табак 200, создавая эффект нагрева табака 200 нагревательным элементом 113. В этом варианте выполнения нагревательный элемент 113 игольчатой конструкции может увеличить площадь контакта между нагревательным элементом 113 и табаком 200, не влияя при этом на вставку табака 200, тем самым повышая эффективность нагрева и равномерность нагрева табака 200.

[0064] В некоторых других вариантах выполнения настоящего изобретения нагревательный элемент 113 может альтернативно иметь листовую конструкцию, трубчатую конструкцию, столбчатую конструкцию или другую конструкцию.

[0065] Поскольку проводящий слой 111 представляет собой катушку, спирально продолжающуюся вокруг нагревательного элемента 113, то после подачи на проводящий слой 111 переменного тока определенной частоты проводящий слой 111 генерирует переменное магнитное поле (на Фигуре не показано), которое окружает нагревательный элемент 113. При непрерывном изменении магнитного поля, создаваемого проводящим слоем 111, возникает явление, при котором нагревательный элемент 113 непрерывно пересекает магнитные силовые линии (на Фигуре не показаны), в результате чего внутри нагревательного элемента 113 непрерывно генерируется переменный ток, то есть вихревой ток. Вихревой ток, образующийся внутри нагревательного элемента 113, заставляет атомы внутри нагревательного элемента 113 беспорядочно двигаться с высокой скоростью и непрерывно сталкиваться и тереться друг о друга, тем самым генерируя тепловую энергию. Тепловая энергия, вырабатываемая нагревательным элементом 113, может нагревать табак 200.

[0066] В этом варианте выполнения после нагрева нагревательного элемента 113 до заданной температуры табак 200, расположенный вокруг нагревательного элемента 113, нагревается и выпекается. Заданная температура обычно составляет от 250 до 400°С.

[0067] В одном из вариантов выполнения, со ссылкой на фиг. 6, Фиг. 6 представляет собой структурную схему опорной рамы 112 с угла обзора сбоку в этом варианте выполнения. В варианте выполнения, показанном на фиг. 6, наружная стенка 112а опорной рамы 112 обеспечена канавкой 112b. Канавка 112b спирально продолжается вокруг внешней стенки 112а опорной рамы 112 в первом направлении 001. Направление открытия канавки 112b обращено в сторону от нагревательного элемента 113. В этом варианте выполнения проводящий слой 111 (как показано на фиг. 5), который спирально продолжается вокруг внешней стенки 112а опорной рамы 112 в первом направлении 001, может быть образован путем нанесения проводящего металлического материала в канавку 112b. Кроме того, наружная стенка 112а опорной рамы 112 обеспечена канавкой 112b, благодаря чему проводящий слой 111 может быть встроен в опорную раму 112, тем самым повышая надежность соединения между проводящим слоем 111 и опорной рамой 112. Кроме того, внешний размер нагревательного устройства 110 может быть дополнительно уменьшен.

[0068] В одном из вариантов выполнения шероховатость поверхности внешней стенки 112а опорной рамы 112 увеличена для дальнейшего повышения надежности соединения между проводящим слоем 111 и опорной рамой 112. Конкретно, в этом варианте выполнения, матовый слой (не показан на Фигуре) закреплен на внешней стенке 112а опорной рамы 112, то есть матовый слой расположен между проводящим слоем 111 и внешней стенкой 112а. Шероховатость поверхности матового слоя превышает 0.8 мкм. В некоторых других вариантах выполнения настоящего изобретения на внешней стенке 112а может быть дополнительно обеспечено несколько выпуклых точек для увеличения шероховатости поверхности внешней стенки 112а.

[0069] В этом варианте выполнения шероховатость поверхности внешней стенки 112а опорной рамы 112 увеличена, что позволяет дополнительно повысить надежность соединения между проводящим слоем 111 и опорной рамой 112.

[0070] В предыдущем уровне техники при использовании электромагнитного индукционного нагрева проводящую катушку обычно наматывают вдоль опоры катушки, образуя спиральную нагревательную катушку. Перед намоткой проводящей катушки на опору катушки ее необходимо предварительно обработать, например, напылением изоляционного лака и пропиткой клеем, что повышает сложность производства нагревательного устройства.

[0071] Кроме того, увеличивается конструктивная сложность опоры катушки и увеличиваются затраты на ее изготовление. Кроме того, для обеспечения эффективности и стабильности нагрева в существующем нагревательном устройстве обычно используют проводящую катушку большого диаметра, намотанную на опору катушки. Проводящая катушка разъемно соединена с опорой катушки, а между проводящей катушкой и опорой катушки имеется определенный зазор. В результате увеличивается общий размер нагревательного устройства, увеличивается занимаемое нагревательным устройством пространство внутри электронной сигареты, увеличиваются общие внешние размеры электронной сигареты и ухудшаются удобства использования. В предыдущем уровне техники используется электронная сигарета, в которой проводящая катушка намотана на опору катушки для нагрева, а внешний диаметр электронной сигареты обычно превышает 18 мм.

[0072] Однако в нагревательном устройстве 110 настоящего раскрытия, при использовании электромагнитного индукционного элемента 102 настоящего изобретения, проводящий слой 111 образуют непосредственно на внешней стенке 112а опорной рамы 112 путем нанесения слоя металлического материала, так что проводящий слой 111 и опорную раму 112 образуют в единую конструкцию, что может повысить надежность соединения между проводящим слоем 111 и опорной рамой 112. Кроме того, при использовании электромагнитного индукционного элемента 102 настоящего изобретения внутренняя конструкция нагревательного устройства настоящего изобретения может быть упрощена, эффективность сборки может быть улучшена, а производственные затраты могут быть снижены. Кроме того, проводящий слой 111 образован способом прямого нанесения. Таким образом, сокращаются технологические этапы предварительной обработки проводящей катушки и упрощается способ изготовления нагревательного устройства 110 настоящего изобретения. Кроме того, упрощается ряд конструкций, а также снижаются трудности сборки и производства. Кроме того, проводящий слой 111 и опорная рама 112 представляют собой единую конструкцию, что позволяет избежать зазора между проводящим слоем 111 и опорной рамой 112, тем самым уменьшая внешний объем нагревательного устройства 110 настоящего изобретения. Кроме того, толщина проводящего слоя 111 мала, что может дополнительно уменьшить общий внешний размер нагревательного устройства 110 настоящего изобретения и уменьшить пространство, занимаемое нагревательным устройством 110 настоящего изобретения в электронной сигарете 100 настоящего изобретения. Кроме того, пространство, занимаемое нагревательным устройством 110 в электронной сигарете 100 настоящего изобретения, уменьшено, так что внешний размер устройства электронной сигареты 100 настоящего изобретения может быть уменьшен. То есть наружный диаметр электронной сигареты 100 по настоящему изобретению уменьшен до 16.5 мм и менее, тем самым улучшая удобство использования для пользователя.

[0073] В варианте выполнения, ссылаясь на фиг. 7, Фиг. 7 представляет собой схематический частичный увеличенный вид конструкции I модуля 120 управления в варианте выполнения, показанном на фиг. 4. В варианте выполнения, показанном на фиг. 7, модуль 120 управления включает в себя компонент 121 основной платы и элемент 122 взаимодействия. В частности, как показано на фиг. 7, компонент 121 основной платы закреплен внутри корпуса 140. Компонент 121 основной платы может быть обеспечен такими элементами, как центральный процессор (ЦП) или переключатель контроля температуры. Эти элементы могут выводить различные сигналы управления пользователю в зависимости от различных рабочих состояний электронной сигареты или управлять рабочим состоянием электронной сигареты в зависимости от введенных пользователем инструкций. Элемент 122 взаимодействия электрически соединен с компонентом 121 основной платы, и элемент 122 взаимодействия частично выступает из корпуса 140 для облегчения работы пользователя. Элемент 122 взаимодействия выполнен с возможностью вывода различных рабочих сигналов пользователю или приема инструкций, вводимых пользователем в режиме реального времени, для реализации взаимодействия между пользователем и электронной сигаретой, чтобы пользователь мог удобно и быстро управлять электронной сигаретой 100.

[0074] В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения компонент 121 основной платы может представлять собой печатную плату (ПП) или тому подобное. Элемент 122 взаимодействия включает в себя, но не ограничивается этим, такой элемент, как клавиша, индикаторная лампа и вибрационный двигатель.

[0075]В одном из вариантов выполнения модуль 130 питания дополнительно включает в себя интерфейс зарядки (не показан на Фигуре). Интерфейс зарядки выполнен с возможностью обеспечения электроэнергии в модуль 130 питания, так что модуль 130 питания сохраняет электроэнергию. В этом варианте выполнения модуль 130 питания может представлять собой внутреннюю батарею или внутренний батарейный блок. Интерфейсом зарядки может быть внешний портативный блок питания. Внешний портативный блок питания имеет большую емкость электропитания, чем внутренняя батарея, и может обеспечить более длительный срок службы батареи для изделия, благодаря чему пользователь может нагревать табачное изделие несколько раз.

[0076] В одном из вариантов выполнения, ссылаясь на фиг. 8, Фиг. 8 представляет собой схематический частичный увеличенный вид конструкции П электронной сигареты 100 настоящего изобретения в варианте выполнения, показанном на фиг. 4. В этом варианте выполнения электронная сигарета 100 настоящего изобретения дополнительно включает в себя теплоизоляционный слой 160. Как показано на фиг. 4, теплоизоляционный слой 160 расположен между нагревательным устройством 110 и внутренней стенкой 140а корпуса 140. Другими словами, теплоизоляционный слой 160 полностью покрывает проводящий слой 111 нагревательного устройства 110 и выполнен с возможностью предотвращения рассеивания тепла, вырабатываемого нагревательным устройством 110, наружу и потери его при нагревании табака нагревательным устройством 110.

[0077] В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения теплоизоляционный слой 160 может представлять собой слой теплоизоляционной пены, слой аэрогеля, слой вакуумной теплоизоляционной трубки, слой теплоизоляционного конструкционного пластика или т.п. Другими словами, теплоизоляционный слой 160 обеспечен для повышения эффективности нагрева нагревательного устройства 110 настоящего изобретения. Кроме того, температура поверхности корпуса 140 может быть эффективно снижена, тем самым улучшая удобство использования.

[0078] В одном из вариантов выполнения электронная сигарета 100 согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя экранирующий элемент 170 с высокой магнитной проницаемостью. Экранирующий элемент 170 расположен между теплоизоляционным слоем 160 и внутренней стенкой 140а корпуса 140 и выполнен с возможностью минимизации электромагнитного поля снаружи электронной сигареты 100 настоящего изобретения. В варианте выполнения, показанном на фиг. 8, экранирующий элемент 170 расположен между теплоизоляционным слоем 160 и внутренней стенкой 140а корпуса 140, то есть экранирующий элемент 170 полностью покрывает теплоизоляционный слой 160.

[0079] В одном из вариантов выполнения настоящего раскрытия экранирующий элемент 170 может представлять собой внутренний слой покрытия, нанесенный на внутреннюю стенку 140а корпуса 140, или может представлять собой листовой материал, расположенный между нагревательным устройством 110 и корпусом 140.

[0080] Поскольку электронная сигарета 100 настоящего изобретения использует нагревательное устройство 110 настоящего изобретения, электронная сигарета 100 настоящего изобретения получает все полезные эффекты, которые может иметь нагревательное устройство 110 настоящего изобретения. В частности, нагревательное устройство 110 настоящего раскрытия образует проводящий слой 111 путем нанесения слоя проводящего металлического материала на опорную раму 112, внешний размер нагревательного устройства 110 настоящего раскрытия может быть уменьшен, тем самым уменьшая пространство, занимаемое нагревательным устройством 110 внутри электронной сигареты 100. Кроме того, нагревательное устройство 110 согласно настоящему изобретению имеет относительно небольшое количество внутренних конструкционных компонентов, упрощенную конструкцию, а также отличается высокой эффективностью сборки и низкими производственными затратами. Кроме того, электронная сигарета 100 согласно настоящему изобретению может быть более компактной по конструкции и иметь относительно небольшой внешний размер, чем электронная сигарета в предыдущем уровне техники, тем самым улучшая опыт использования для пользователя.

[0081] Следует понимать, что термины "первый", "второй" и т.п.используются только в описательных целях и не должны толковаться как указывающие или подразумевающие относительную важность или неявно указывающие на количество указанных технических признаков. Таким образом, признаки, ограниченные "первым" и "вторым", могут явно указывать или неявно включать один или несколько признаков. В описаниях реализаций настоящего изобретения "множественный" означает два или более, если иное не определено четко и конкретно.

[0082] В раскрытиях данного описания, указание ссылочных терминов, таких как "одна реализация", "некоторые реализации", "примерная реализация", "пример", "конкретный пример" или "некоторые примеры", означают, что конкретные характеристики, конструкции, материалы или признаки, описанные со ссылкой на реализацию или пример, включены по меньшей мере в одну реализацию или пример настоящего раскрытия. В данном описании схематические описания вышеупомянутых терминов не обязательно относятся к одной и той же реализации или примеру. Кроме того, описанные конкретные характеристики, конструкции, материалы или признаки могут быть объединены надлежащим образом в любой одной или нескольких реализациях или примерах.

[0083] Следует понимать, что применение настоящего изобретения не ограничивается приведенными выше примерами. Специалист в данной области техники может вносить улучшения или модификации в соответствии с вышеприведенным описанием, и все улучшения и модификации должны подпадать под объем защиты прилагаемых пунктов формулы изобретения настоящего изобретения. Специалист в данной области техники может понимать все или некоторые процессы вышеупомянутых вариантов выполнения, и эквивалентные модификации, выполненные в соответствии с формулой настоящего раскрытия, тоже будут подпадать под объем правовой охраны настоящего изобретения.

Claims (18)

1. Электромагнитный индукционный элемент, содержащий проводящий слой и опорную раму, при этом проводящий слой соединен с опорной рамой; где проводящий слой и опорная рама бесшовно соединяются и образуют неделимую целостную конструкцию.

2. Электромагнитный индукционный элемент по п. 1, в котором проводящий слой имеет форму длинной полосы и проводящий слой проходит по спирали вокруг внешней стенки опорной рамы в первом направлении, при этом первое направление является осевым направлением опорной рамы.

3. Электромагнитный индукционный элемент по п. 1 или 2, в котором проводящий слой имеет форму длинных полос одинаковой ширины.

4. Электромагнитный индукционный элемент по любому из пп. 1-3, в котором проводящий слой нанесен на опорную раму.

5. Электромагнитный индукционный элемент по любому из пп. 1-4, в котором проводящий слой представляет собой слой покрытия.

6. Электромагнитный индукционный элемент по любому из пп. 1-5, в котором проводящий слой образован на опорной раме.

7. Электромагнитный индукционный элемент по любому из пп. 1-6, в котором толщина проводящего слоя от более 0 мм до 0.2 мм.

8. Электромагнитный индукционный элемент по любому из пп. 1-7, в котором опорная рама дополнительно содержит матовый слой, а проводящий слой соединен с матовым слоем, при этом шероховатость поверхности матового слоя составляет более 0.8 мкм.

9. Электромагнитный индукционный элемент по любому из пп. 1-8, в котором опорная рама обеспечена канавкой, при этом канавка продолжается по спирали вокруг внешней стенки опорной рамы в осевом направлении опорной рамы, а проводящий слой расположен в канавке.

10. Нагревательное устройство, содержащее нагревательный элемент и электромагнитный индукционный элемент по любому из пп. 1-9, при этом внутри опорной рамы образовано вмещающее пространство, нагревательный элемент по меньшей мере частично расположен в вмещающем пространстве, а проводящий слой прикреплен к внешней стенке опорной рамы, обращенной в сторону от нагревательного элемента.

11. Нагревательное устройство по п. 10, в котором нагревательный элемент имеет любую из следующих конструкций: игольчатую, листовую, трубчатую или столбчатую.

12. Нагревательное устройство по п. 10 или 11, дополнительно содержащее фиксированный участок, при этом фиксированный участок прикреплен к концу вмещающего пространства, а нагревательный элемент прикреплен к фиксированному участку и расположен соосно с опорной рамой.

13. Электронная сигарета, содержащая корпус и нагревательное устройство по любому из пп. 10-12, при этом нагревательное устройство закреплено внутри корпуса и выполнено с возможностью нагревания табака.

14. Электронная сигарета по п. 13, дополнительно содержащая табачный контейнер трубчатой конструкции, при этом табачный контейнер заключен в опорную раму и может перемещаться относительно опорной рамы в первом направлении, а табак расположен в табачном контейнере.

15. Электронная сигарета по п. 14, в которой табачный контейнер содержит нижнюю стенку и боковую стенку, при этом боковая стенка расположена вокруг периферийной стороны нижней стенки и образует вмещающую полость, табак расположен в вмещающей полости, нижняя стенка обеспечена сквозным отверстием, а нагревательный элемент продолжается во внутреннюю часть табачного контейнера через сквозное отверстие для нагрева табака.

16. Электронная сигарета по любому из пп. 13-15, дополнительно содержащая теплоизоляционный слой, при этом теплоизоляционный слой расположен между нагревательным устройством и корпусом.

17. Электронная сигарета по любому из пп. 13-16, дополнительно содержащая экранирующий элемент, при этом экранирующий элемент расположен между нагревательным устройством и корпусом.

18. Электронная сигарета по любому из пп. 13-17, дополнительно содержащая модуль управления и модуль питания, при этом модуль управления расположен внутри корпуса, модуль управления электрически соединен с нагревательным устройством для обеспечения совместной работы компонентов электронной сигареты, а модуль питания расположен внутри корпуса и выполнен с возможностью обеспечения электрической энергии к компонентам электронной сигареты.