CN116831331A - 一种分段式线圈的电磁烟具结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子烟技术领域，公开了一种分段式线圈的电磁烟具结构，包括电子烟主体，所述电子烟主体内设有用于电磁感应加热的导磁体组件，所述导磁体组件的外侧设有烟弹腔体外壳，所述烟弹腔体外壳的外侧设有加热腔体，所述加热腔体上套设有线圈组件，本发明实现了分段逐渐局部加热，充分释放了烟草成分，减少了烟草的浪费和功率的损耗。

Description

一种分段式线圈的电磁烟具结构

技术领域

本发明涉及电子烟技术领域，具体为一种分段式线圈的电磁烟具结构。

背景技术

自2017年开始，加热不燃烧烟具(HeatingbutNotBurning-HNB)一时间风靡全球，成为新型烟草的引领者。业界也纷纷研发类似或者相关的HNB烟具产品。这类产品的加热方式主要使用中心内加热、或者外环加热、或者两种方式的结合；其中的发热体基材一般都是ZrO2或者AlN陶瓷片或者陶瓷棒，上面印刷烧结了铂、金、银和钨等贵金属。

在使用过程中，这些加热的方式存在三个痛点：(1)陶瓷片和陶瓷棒具有很大的脆性，使用或者保护不当，容易断裂；(2)烟弹的插拔有一定的困难，容易残留烟渣，片状或者棒状的发热体形状，对烟弹里的结构排序有要求，增加了插拔的难度，影响了加热效果和口感，也带来了使用上的麻烦；(3)从加热开关触发开始，加热体便对整个烟弹进行加热，于是整个抽烟过程中，有一部分烟草被过度加热而高度碳化，最早碳化的部分成为高热阻材料而影响导热，而另外一部分烟草则加热碳化不充分，甚至造成一定浪费；这种模式使得烟草没有充分和平均地被利用，加热和烟草利用效率不高。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题，本发明提出了一种分段式线圈的电磁加热烟具结构，从而去掉了陶瓷片或者棒这个发热体。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分段式线圈的电磁烟具结构，包括电子烟主体，所述电子烟主体内设有用于电磁感应加热的导磁体组件，所述导磁体组件的外侧设有烟弹腔体外壳，所述烟弹腔体外壳的外侧设有加热腔体，所述加热腔体上套设有线圈组件。

本发明进一步设置为：所述导磁体组件包括第一感应体和第二感应体，所述第一感应体和所述第二感应体均为金属薄片。

本发明进一步设置为：所述第一感应体和所述第二感应体之间存在间隙。

本发明进一步设置为：所述第一感应体和所述第二感应体之间设有隔热连接体。

本发明进一步设置为：所述第一感应体和所述第二感应体相向的一端均延展有弧形部且两个所述弧形部间抵接。

本发明进一步设置为：所述第一感应体和所述第二感应体相向的一端均延展有角形部且两个所述角形部间抵接。

本发明进一步设置为：所述线圈组件包括第一线圈和第二线圈。

本发明进一步设置为：所述第一线圈和所述第二线圈均间隔均匀地绕接在所述加热腔体上。

本发明进一步设置为：所述烟弹腔体外壳由Peek或PPS材料制成，所述加热腔体为导磁隔热材料制成的薄层结构。

本发明进一步设置为：所述烟弹腔体外壳和所述加热腔体均呈空心柱状结构。

综上所述，与现有技术相比，本发明公开了一种分段式线圈的电磁烟具结构，本发明实现了分段逐渐局部加热，充分释放了烟草成分，减少了烟草的浪费和功率的损耗。

附图说明

图1为本实施例提供的一种分段式线圈的电磁烟具结构的剖视图；

图2为本实施例提供的一种分段式线圈的电磁烟具结构(设于电子烟主体内)的正视图；

图3为本实施例提供的感应体结构示意图a；

图4为本实施例提供的感应体结构示意图b；

图5为本实施例提供的感应体结构示意图c；

图6为本实施例提供的感应体结构示意图d；

图7为本实施例提供的感应体结构示意图e。

图中：1、电子烟主体；2、导磁体组件；21、第一感应体；22、第二感应体；3、烟弹腔体外壳；4、加热腔体；5、线圈组件；51、第一线圈；52、第二线圈；6、隔热连接体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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发明中的具体含义。

此外，上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

一种分段式线圈的电磁烟具结构，如图1和图2所示，包括电子烟主体1，所述电子烟主体1内设有用于电磁感应加热的导磁体组件2，所述导磁体组件2的外侧设有烟弹腔体外壳3，所述烟弹腔体外壳3的外侧设有加热腔体4，所述加热腔体4上套设有线圈组件5，在具体实施过程中，线圈组件5可以由两个或者三个或者四个分段金属线圈组成，每圈金属线圈的圈数可以相同，也可以不同，每圈金属线圈的间距可以相同，也可以不同，每圈金属线圈的直径可以相同，也可以不同，几个线圈分别构成不同的电磁通路，链接到主控触发电路，本实施例优先采用两个分段线圈，即第一线圈51和第二线圈52，第一线圈51和第二线圈52均间隔均匀地绕接在加热腔体4上，导磁体组件2可以由单个或多个感应体组成，其为烟弹里的导磁结构部分，导磁体组件2埋藏在烟弹内部，作为感应体，在电路触发高频交流电后，线圈产生交变磁场，通过切割交变磁力线而在金属感应体上产生电涡流，通过载流子高速运动而产生热能，发热的感应体对烟草进行加热，电磁感应体可以是一个整体，也可以是与几个线圈分别对应的分体，或者分体之间通过热导率低的材料连接，此设计在不同段加热时候，可以尽量实现当前段的局部集中加热，本实施例优先使用两个感应体，即第一感应体21和第二感应体22，烟弹腔体外壳3和加热腔体4均呈空心柱状结构，烟弹腔体外壳3由Peek，PPS或其他塑料等隔热材料构成，具备结构支撑和隔热的作用，需要说明的是，Peek材料是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料，PPS材料是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点，加热腔体4为导磁隔热材料制成的薄层结构，其具备保护线圈的作用，同时可以让磁通量穿越，它与烟弹腔体外壳3接触，同时也起到了隔热的作用。

进一步的，在具体实施过程中，若分别采用单个线圈，两个线圈和三个线圈，且线圈的绕线直径和圈层间距相同，而中间的感应体为固定参数，固定为一个长型的金属薄片。编辑主控程序，分别对一次触发、两次触发和三次触发进行加热效果分析，发现两个和三个圈的加热效果比单个线圈要好很多，且三个线圈的效果最好。

进一步的，在具体实施过程中，如图3-图7所示，若两个分段线圈作为固定参数，而感应体结构作为变量，则可以采用以下五种形式：(a)整体；(b)两个分体，即第一感应体21和第二感应体22之间存在间隙；(c)第一感应体21和第二感应体22之间设有隔热连接体6，即两个分体采用隔热层连接；(d)第一感应体21和第二感应体22相向的一端均延展有弧形部且两个所述弧形部间抵接；(e)第一感应体21和第二感应体22相向的一端均延展有角形部且两个所述角形部间抵接。

需要说明的是，(a)种情形时，加热效果最差，因为金属感应体的导热率很高，所以即使先触发第一线圈，感应体一端的热量也会很快地传导到其另一端，经过计算理论上最大的温度梯度有20摄氏度/cm，尽管如此，对于同一感应体，分段线圈激发比单个线圈激发的加热效果仍然好得多；(b)种情形是本实施例采用的优选方案，其加热效果最好，第一感应体21和第二感应体22之间之间没有物理接触，先后分段加热时，互相没有导热影响，但是这种结构对烟弹制作的要求较高，也增加了一定的成本；(c)、(d)和(e)三种情形的效果相当，(c)情形引入了外部材料而增加材料和制造成本，而(d)情形和(e)情形的隔热效果类似，但是增加了制造成本。

需要进一步说明的是，基于两个分段线圈和对应两个分体感应体时，分析了不同的线圈绕线的直径和不同绕线之间间距对加热效果的影响。发现线越细，间距越密，加热的效果越好。而这需要与相应的激发电流大小和变频控制来配合以优化口感等用户体验。

综上，本发明具有以下有益效果：

1)采用电磁加热方式取代目前的陶瓷发热体加热方式，避免了陶瓷体断裂、加热呈现热点、烟草加热不均匀不充分、糊芯和使用以及清洁不方便等痛点；

2)采用分段式的线圈进行电磁加热，和对应的分段式电磁感应体，实现了分段逐渐局部加热，充分释放了烟草成分，减少了烟草的浪费和功率的损耗；

3)具备口感平稳、温度稳定、每口烟气浓度均匀等优点，并最大程度地优化了控温和口数敏感性，更逼真地模拟了卷烟的传统抽法和模式。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种分段式线圈的电磁烟具结构，包括电子烟主体(1)，其特征在于：所述电子烟主体(1)内设有用于电磁感应加热的导磁体组件(2)，所述导磁体组件(2)的外侧设有烟弹腔体外壳(3)，所述烟弹腔体外壳(3)的外侧设有加热腔体(4)，所述加热腔体(4)上套设有线圈组件(5)。

2.如权利要求1所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述导磁体组件(2)包括第一感应体(21)和第二感应体(22)，所述第一感应体(21)和所述第二感应体(22)均为金属薄片。

3.如权利要求2所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述第一感应体(21)和所述第二感应体(22)之间存在间隙。

4.如权利要求2所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述第一感应体(21)和所述第二感应体(22)之间设有隔热连接体(6)。

5.如权利要求2所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述第一感应体(21)和所述第二感应体(22)相向的一端均延展有弧形部且两个所述弧形部间抵接。

6.如权利要求2所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述第一感应体(21)和所述第二感应体(22)相向的一端均延展有角形部且两个所述角形部间抵接。

7.如权利要求1所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述线圈组件(5)包括第一线圈(51)和第二线圈(52)。

8.如权利要求7所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述第一线圈(51)和所述第二线圈(52)均间隔均匀地绕接在所述加热腔体(4)上。

9.如权利要求1所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述烟弹腔体外壳(3)由Peek或PPS材料制成，所述加热腔体(4)为导磁隔热材料制成的薄层结构。

10.如权利要求1所述的一种分段式线圈的电磁烟具结构，其特征在于，所述烟弹腔体外壳(3)和所述加热腔体(4)均呈空心柱状结构。