用于加热可气溶胶化材料的装置的制作方法-尊龙凯时官方app下载

文档序号:36174175发布日期:2023-11-24 20:32阅读:56来源:国知局
用于加热可气溶胶化材料的装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于加热可气溶胶化材料以使该可气溶胶化材料的至少一种组分挥发的装置

本发明还涉及一种在用于加热可气溶胶化材料的装置中使用的细长加热元件

一种气溶胶供应设备和一种包括气溶胶供应设备的气溶胶供应系统以及一种包括气溶胶生成材料的制品



背景技术:

2.诸如香烟

雪茄等的抽吸制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾

已经尝试通过制造在不燃烧的情况下释放化合物的产品来提供这些燃烧烟草的制品的替代物

这种产品的实例是通过加热但不燃烧材料来释放化合物的加热设备

该材料可以是例如烟草或可能包含或可能不包含尼古丁的其他非烟草产品



技术实现要素:

3.根据一个方面,提供了一种用于加热可气溶胶化材料以使该可气溶胶化材料的至少一种组分挥发的装置,该装置包括加热组件,该加热组件包括:加热腔,布置成接收包括可气溶胶化材料的制品的至少一部分;加热元件,布置成向加热腔提供热量;以及加热器件,配置成产生热量以加热该加热元件;其中,该加热元件包括热管

4.加热元件可以在加热腔中突出

5.加热元件可以具有大于
3000w/m-k
的有效热导率

6.热管可以在加热腔中突出

7.热管可以是细长构件

8.热管可以具有封套和工作流体

热管可以具有芯吸结构

9.热管可以配置成至少部分地接收在包括可气溶胶化材料的制品中

10.加热元件可以在自由端处包括尖锐的边缘或点端

加热元件可以是钉状物或刀片

加热元件可以配置成延伸到由加热区域接收的制品中

11.热管可以配置成沿着加热元件分配热量

12.热管可以布置成将加热腔外部的热量传递到加热腔中

13.加热器件可以是感应加热器件

加热器件可以是电阻加热器件

14.加热器件可以配置成将在热管的一个端部处施加热量

15.加热器件可以至少部分地环绕热管的一部分

加热器件可以环绕热管的一部分

16.热管的一部分可以延伸远离加热器件

17.装置可以包括热管的在加热腔外部延伸的部分

18.加热组件可以包括限定加热腔的封闭端的端壁,并且热管可以延伸超出端壁

19.热管可以延伸通过端壁

加热元件可以形成端壁的至少一部分

20.加热器件可以布置成加热热管的在加热腔外部延伸的部分

21.装置可以包括配置成对热管进行加热的套环

22.套环可以围绕热管的一部分延伸

套环可以围绕热管的一个端部延伸

套环可以是管状的

套环可以是箔层

套环可以是网状物

感受器可以是形成为绕组的线材

该线材可以具有蛇形布置

套环可以是实心构件

23.套环可以包含可通过变化磁场的穿透而被加热的加热材料

24.套环可以是铁质材料

25.热管可以是非铁质材料

套环可以传导性地对热管进行加热

热管可以由加热器件间接加热

26.热管可以包含可通过变化磁场的穿透而被加热的加热材料

27.热管可以是铁质材料

热管可以由加热器件直接加热

28.加热器件可以包括磁场发生器,该磁场发生器包括配置成产生变化磁场的感应线圈

29.感应线圈可以是螺旋感应线圈

30.感应线圈可以从加热腔室轴向偏移

31.装置可以包括限定加热腔室的容器

感应线圈可以不与容器重叠

32.容器可以包括限定加热区的封闭端的端壁,并且端壁可以位于加热区与感应线圈之间

33.热管可以限定纵向轴线,并且感应线圈可以沿着轴向方向与加热腔室间隔开

34.感应线圈可以是螺旋盘式感应线圈

感应线圈可以是平面线圈

35.感应线圈可以与加热腔室重叠

36.加热器件可以是电阻加热器件

套环可以是电阻加热器

37.在使用中,加热器件可以配置成将热管加热到约
200℃
至约
350℃
之间的温度,诸如约
240℃
至约
300℃
之间或约
250℃
至约
280℃
之间的温度

38.热管可以在加热器件与加热腔室之间延伸

39.热管可以是管状的

40.热管可以是扁平热管

41.感应线圈可以支撑在安装件上

42.感应线圈可以包括线材

感应线圈可以包括导电膜

43.细长加热元件可以限定纵向轴线

感应线圈可以在轴向方向与加热区间隔开

44.热管可以从基部竖立

45.螺旋感应线圈的最大宽度可以小于加热区的最大宽度

46.螺旋感应线圈的内直径可以小于加热区的外直径

47.螺旋感应线圈的最大外部宽度可以小于加热区的最大外部宽度

48.螺旋感应线圈的最大外直径可以小于容器的最大外直径

49.加热元件可以包括暴露于加热区的第一部分以及在加热区外部的第二部分

螺旋感应线圈可以环绕第二部分

50.第一部分和第二部分可以一体形成

如本文所使用的,术语“一体形成”旨在意指这些特征不可分离

51.第二部分可以与加热区流体隔离

52.第一部分可以是加热部分

第二部分可以是基部部分

加热部分和基部部分可以
是同轴的

53.在加热部分与基部部分之间可以导热性地连接

如本文所使用的,术语“在

之间传导性地连接”不一定意指两个特征之间直接连接,并且这种布置可以包括其间的一个或更多的特征

在加热部分与基部部分之间可以直接导热性地连接

在加热部分与基部部分之间可以间接导热性地连接,例如通过中间构件

如本文所使用的,术语“在

之间传导性地连接”旨在意指加热部分与基部部分之间的热传递的主要方式

54.热管可以具有比套环的敏感性更低的敏感性以通过变化磁场的穿透而被加热

55.加热元件可以形成为单件部件

也就是说,这些特征一体形成,使得其间没有接合部被限定

56.根据一个方面,提供了一种用于加热可气溶胶化材料以使该可气溶胶化材料的至少一种组分挥发的装置,该装置包括加热组件,该加热组件包括:加热腔,布置成接收包括可气溶胶化材料的制品的至少一部分;加热元件,布置成向加热腔提供热量;以及加热器件,配置成产生热量以加热该加热元件;其中,该加热元件具有大于
3000w/m-k
的有效热导率

57.热导率可以大于
4000w/m-k。
热导率可以大于
5000w/m-k。
58.根据一个方面,提供了一种用于加热可气溶胶化材料以使该可气溶胶化材料的至少一种组分挥发的装置,该装置包括加热组件,该加热组件包括:加热腔,布置成接收包括可气溶胶化材料的制品的至少一部分;以及加热元件,布置成向加热腔提供热量;其中,该加热元件具有
3000w/m-k

100000w/m-k
之间的有效热导率

59.加热元件可以具有
4000w/m-k

10000w/m-k
之间的有效热导率

60.热管可以由铜

铝以及奥氏体镍铬中的一种制成

热管可以由不锈钢制成

61.热管可以包括工作流体,该工作流体在使用中具有约
200℃
至约
350℃
的操作温度,诸如约
240℃
至约
300℃
之间或约
250℃
至约
280℃
之间的操作温度

62.热管可以包括工作流体,工作流体包括水

热管可以包括工作流体,该工作流体包含丙酮

二氧化碳以及氨中的一种或多种

63.热管可以形成有包含铜的本体和包含水的工作流体

热管可以形成有包含铝的本体和包含氨的工作流体

其他组合也被设想

64.这些方面的装置能够适当地包括以上描述的特征中的一个或多个或全部

65.根据一个方面,提供了一种细长加热元件,该细长加热元件在用于加热可气溶胶化材料以使该可气溶胶化材料的至少一种组分挥发的装置中使用,其中,该细长加热元件包括热管

感受器部分可通过变化磁场的穿透而被加热

66.根据一个方面,提供了一种气溶胶供应设备,该气溶胶供应设备包括如上所述的装置中的至少一者

67.根据一个方面,提供了一种气溶胶供应设备,该气溶胶供应设备包括如上所述的细长加热元件中的至少一者

68.根据一个方面,提供了一种气溶胶供应设备,该气溶胶供应设备包括如上所述的装置中的至少一者以及如上所述的细长加热元件中的至少一者

69.气溶胶供应设备可以是不可燃式气溶胶供应设备

70.该设备可以是烟草加热设备,也被称为加热但不燃烧设备

71.根据一个方面,提供了一种气溶胶供应系统,该气溶胶供应系统包括以上描述的气溶胶供应设备以及一种包括气溶胶生成材料的制品

72.制品可以是消耗品

73.气溶胶生成材料可以是非液体气溶胶生成材料

74.制品的尺寸可以被设计为至少部分地接收在加热区域内

附图说明
75.现在将仅通过实例并参考附图来描述实施方式,在附图中:
76.图1示出了气溶胶供应设备的前视立体图;
77.图2示意性地示出了图1的气溶胶供应设备;
78.图3示出了图2的加热组件的一部分的侧视图,其中,制品包括气溶胶生成材料;
79.图4示出了图3的加热组件的具有包括气溶胶生成材料的制品的部分的截面侧视图;
80.图5示意性地示出了图3的加热组件的立体图;
81.图6示意性地示出了图2的气溶胶供应设备的另一加热组件的侧视图;
82.图7示意性地示出了图2的气溶胶供应设备的另一加热组件的侧视图

83.图8示意性地示出了图2的气溶胶供应设备的另一加热组件的侧视图;以及
84.图9示意性地示出了气溶胶供应设备的另一加热组件的侧视图

具体实施方式
85.如本文所使用的,术语“气溶胶生成材料”包括在加热时通常提供呈气溶胶的形式的挥发组分的材料

气溶胶生成材料包括任何含烟草的材料,并且例如可以包括烟草

烟草衍生物

膨胀烟草

再造烟草或烟草替代物中的一种或多种

气溶胶生成材料还可以包括可能包含或可能不包含尼古丁的其他非烟草产品,这取决于产品

气溶胶生成材料可以是例如固体

液体

凝胶

蜡等形式

气溶胶生成材料还可以是例如材料的组合或混合物

气溶胶生成材料还可以被称为“可抽吸材料”。
86.已知装置加热气溶胶生成材料以使气溶胶生成材料的至少一种组分挥发,通常形成能够吸入的气溶胶,而不燃烧或不点燃气溶胶生成材料

这种装置有时被描述为“气溶胶生成设备”、“气溶胶供应设备”、“加热但不燃烧设备”、“烟草加热产品设备”或“烟草加热设备”等

类似地,还存在所谓的电子烟设备,其通常使液体形式的气溶胶生成材料蒸发,该材料可能包含或可能不包含尼古丁

气溶胶生成材料可以是能够插入装置中的杆

筒或盒等的形式或者设置为能够插入装置中的杆

筒或盒等的一部分

用于加热气溶胶生成材料并使气溶胶生成材料挥发的加热器可以设置为装置的“永久性”部分

87.气溶胶供应设备能够接收包括气溶胶生成材料的制品以用于加热

文本中的“制品”是包括或包含所使用的气溶胶生成材料以及可选地所使用的其他部件的部件,其中气溶胶生成材料被加热以使气溶胶生成材料挥发

用户可以将制品插入气溶胶供应设备中,然后将其加热到产生气溶胶,用户随后吸入气溶胶

制品可以例如具有配置成放置在设备的尺寸被设计为接收制品的加热腔室内的预定或特定尺寸

88.图1示出了用于从气溶胶生成介质
/
材料生成气溶胶的气溶胶供应设备
100
的实


设备
100
能够用于加热包括气溶胶生成介质的可替换制品
110
,以生成能够由设备
100
的用户吸入的气溶胶或其他可吸入介质

89.设备
100
包括壳体
102
,该壳体围绕并容纳设备
100
的各个部件

设备
100
在一端中具有开口
104
,制品
110
能够通过该开口插入以用于由设备
100
加热

制品
110
可以完全或部分地插入设备
100
中以用于由设备
100
加热

90.设备
100
可以包括用户可操作的控制元件
106
,诸如按钮或开关,该控制元件在被操作
(
例如被按压
)
时操作设备
100。
例如,用户可以通过按压开关
106
来启用设备
100。
91.设备
100
限定纵向轴线
101
,制品
110
在插入到设备
100
中时可以沿着该纵向轴线延伸

92.图2是图1的气溶胶供应设备
100
的示意图,示出了设备
100
的多个部件

应理解,设备
100
可以包括图2中未示出的其他部件

93.如图2所示,设备
100
包括用于加热可气溶胶化材料的装置
200。
装置
200
包括加热组件
201、
控制器
(
控制电路
)202
以及动力源
204。
装置
200
包括本体组件
210。
本体组件
210
可以包括底座和形成设备的一部分的其他部件

加热组件
201
配置成加热插入设备
100
中的制品
110
的气溶胶生成介质,使得从气溶胶生成介质生成气溶胶

动力源
204
向加热组件
201
供应电能,并且加热组件
201
将供应的电能转化为用于加热气溶胶生成介质的热能

94.动力源
204
可以是例如电池,诸如可再充电电池或不可再充电电池

适合的电池的实例包括例如锂电池
(
诸如锂离子电池
)、
镍电池
(
诸如镍镉电池
)
以及碱性电池

95.电池
204
可以电联接到加热组件
201
以在需要时并且在控制器
202
的控制下供应电力以加热气溶胶生成材料

控制电路
202
可以配置成基于用户操作控制元件
106
来启用和停用加热组件
201。
例如,控制器
202
可以响应于用户操作开关
106
来启用加热组件
201。
96.设备
100
的最靠近开口
104
的一端可以被称为设备
100
的近端
(
或嘴部端
)107
,因为在使用中,其最靠近用户的嘴

在使用中,用户将制品
110
插入开口
104
中,操作用户控制器
106
开始加热气溶胶生成材料并抽吸在设备中生成的气溶胶

这使得气溶胶沿着朝向设备
100
的近端的流动路径流经设备
100。
97.设备的距开口
104
最远的另一端可以被称为设备
100
的远端
108
,因为在使用中,其是距用户的嘴部最远的一端

当用户抽吸在设备中生成的气溶胶时,气溶胶沿着朝向设备
100
的近端的方向流动

应用于设备
100
的特征的术语近端和远端将通过参考这些特征在沿着轴线
101
的近侧-远侧方向上相对于彼此的相对定位来描述

98.加热组件
201
可以包括多个部件以经由感应加热过程加热制品
110
的气溶胶生成材料

感应加热是通过电磁感应来加热导电加热元件
(
诸如感受器
)
的过程

感应加热组件可以包括感应元件
(
例如,一个或多个感应线圈
)
以及用于使变化电流
(
诸如交流电
)
通过感应元件的设备

感应元件中的变化电流产生变化磁场

变化磁场穿透相对于感应元件适当定位的感受器
(
加热元件
)
,并且在感受器内部产生涡流

感受器具有对涡流的电阻,并且因此,涡流抵抗电阻的流动使得感受器通过焦耳加热而加热

在感受器包含诸如铁

镍或钴的铁磁性材料的情况下,热量也可以通过感受器中的磁滞损失产生,即通过由于磁性材料中的磁偶极子与变化的磁场对齐而引起的磁偶极子的变化取向

在感应加热中,与通过例如传导加热相比,热量在感受器内部产生,从而允许快速加热

此外,在感应元件与感受器之间不需要任何物理接触,从而允许提高构造和应用的自由度

99.装置
200
包括加热腔室
211
,该加热腔室配置并且尺寸被设计为接收要加热的制品
110。
加热腔室
211
限定加热区
215。
在本实例中,制品
110
是大致柱形的,并且加热腔室
211
在形状上对应地是大致柱形的

然而,其他形状也是可能的

加热腔室
211
由容器
212
形成

容器
212
包括端壁
213
和周壁
214。
100.加热腔室
211
由容器
212
的内壁限定

容器
212
用作支撑构件

容器包括大体上管状的构件,其沿着设备
100
的纵向轴线
101
并且围绕该纵向轴线延伸,并且与该纵向轴线基本上同轴

然而,其他形状也是可能的

容器
212
在其近端处开口,并且因此加热腔室
211
在其近端处开口,使得插入设备
100
的开口
104
中的制品
110
能够穿过这些开口由加热腔室
211
接收

容器
212
在其远端由端壁
213
封闭

容器
212
可以包括形成空气通道的一个或多个导管

在使用中,制品
110
的远端可以定位成邻近加热腔室
211
的端部或与其接合

空气可以穿过一个或多个导管进入加热腔室
211
,并且流经制品
110
朝向设备
100
的近端

101.容器
212
可以由绝热材料制成

例如,容器
212
可以由诸如聚醚醚酮
(peek)
的塑料制成

其他适合的材料是可能的

容器
212
可以由确保在操作加热组件
201
时组件保持刚性
/
坚固的材料制成

容器
212
使用非金属材料可以有助于限制设备
100
的其他部件的加热

容器
212
可以由刚性材料形成以有助于支撑其他部件

102.容器
212
的其他布置也是可能的

例如,在实施方式中,端壁
213
由加热组件
201
的一部分
(
例如周向延伸的凸缘
)
限定

103.如图2所示,加热组件
201
包括加热元件
220。
加热元件
220
配置成对加热区
215
进行加热

加热区
215
限定在加热腔室
211


在实施方式中,加热腔室
211
限定加热区
215
的一部分或加热区
215
的范围

104.加热元件
220
包括热管
230。
热管
230
用作热传递设备

热管
230
包括封套和工作流体

工作流体用于沿着热管将热量从加热端传递到低温端

105.热管
230
是封闭的蒸发器-冷凝器系统

该热管包括密封的中空管

在该管中布置有芯吸结构

热管的内壁铺设有毛细结构或芯吸结构

在期望的操作温度下基本上具有蒸汽压力的热力学工作流体使芯吸结构的孔在液体与蒸气之间的平衡状态下饱和

当将热量施加到热管时,芯吸结构中的液体被加热,使得流体蒸发

蒸发的流体填充热管的中空中心部并沿着长度扩散

106.关于前述内容,管状件旨在意指具有中心孔的构件

这种热管可以是细长构件

板或具有别的横截面外观

107.热管由铜制成

工作流体是水

其他配置也在预期中

例如,热管可以由铜

铝以及奥氏体镍铬中的一种制成

热管可以由不锈钢制成

热管的的工作流体可以包括水

热管的的工作流体可以包括丙酮

二氧化碳以及氨中的一种或多种

108.在实施方式中,热管包括这样的工作流体,该工作流体在使用中具有约
200℃
至约
350℃
之间的操作温度,诸如约
240℃
至约
300℃
之间或约
250℃
至约
280℃
之间的操作温度

109.利用这些配置,加热元件具有大于
3000w/m-k
的有效热导率,诸如大于
4000w/m-k
并且诸如大于
5000w/m-k
的有效热导率

110.在实施方式中,加热元件具有
3000w/m-k

100000w/m-k
之间的有效热导率,并且诸如
4000w/m-k

10000w/m-k
之间的有效热导率

111.可以例如基于绝热

蒸发器的长度以及冷凝器长度的函数来计算热管的有效热导
率,如下式所示:
112.keff

q leff/(a
δ
t)
113.其中:
114.keff
=有效热导率
[w/m.k]
[0115]q=输送的电力
[w]
[0116]
l
eff
=有效长度=
(l
蒸发器
l
冷凝器
)/2 l
绝热区域
[m]
[0117]a=横截面面积
[m2]
[0118]
δ
t
=蒸发器区段与冷凝器区段之间的温差
[℃]
[0119]
热管包括:蒸发区域,是热管接收输入热量
(
增加热量
)
的部分;绝热区域,是热管输送蒸气流的部分;以及冷凝器区域,是热管有效加热可气溶胶化材料
(
放出热量
)
的部分
。l
蒸发器
是蒸发区域的长度;
l
冷凝器
是冷凝器区域的长度;并且
l
绝热区域
是绝热区域的长度

[0120]
热管
230
具有约
3mm
的直径

在实施方式中,热管的直径在约
1mm

10mm
之间,诸如在约
2mm

5mm
之间,并且诸如在约
3mm

4mm
之间

[0121]
热管
230
具有约
50mm
的长度

在实施方式中,热管的长度在约
10mm

100mm
之间,诸如在约
30mm

70mm
之间,并且诸如在约
40mm

60mm
之间

[0122]
加热元件
220
是可加热的以对加热区
215
进行加热

加热元件
220
是感应加热元件

也就是说,加热元件
220
包括可通过变化磁场的穿透而加热的感受器

加热元件
220
包括热管
230
和套环
225。
如以下所描述的,可以省略套环

加热元件
220
包括在本文中被称为加热部分
221
的第一部分以及在本文中被称为基部部分
222
的第二部分

基部部分
222
的至少一部分用作感受器

[0123]
感受器包含适于通过电磁感应加热的导电材料

例如,感受器可以由碳钢制成

应理解,可以使用其他适合的材料,例如诸如铁

镍或钴的铁磁性材料

[0124]
加热组件
201
包括用作加热器件的磁场发生器
240。
磁场发生器
240
配置成产生一个或多个穿透感受器的变化磁场,以便使得在感受器中进行加热

磁场发生器
240
包括螺旋感应线圈
241
,该螺旋感应线圈用作感应元件并在图2中示意性地示出

[0125]
在一些实例中,在使用中,感应线圈配置成将感受器加热到约
200℃
至约
350℃
之间

诸如约
240℃
至约
300℃
之间或约
250℃
至约
280℃
之间的温度

[0126]

3、
图4以及5更详细地示出了加热组件
201
的实施方式

应理解,加热组件
201
可以包括图3至图5中未示出的其他部件

[0127]
如图3至图5所示,加热组件
201
包括加热元件
220
和磁场发生器
240。
磁场发生器
240
的螺旋感应线圈
241
在图3至图5中示出

[0128]
加热元件
220
在加热区
215
中延伸

用作突出元件的加热部分
221
在加热区
215
中突出

加热部分
221
由热管
230
的一部分形成

热管
230
与周壁
214
间隔开

加热组件
201
配置成使得当制品
110
由加热腔室
211
接收时,加热元件
220
的热管
230
延伸到制品
110
的远端中

加热元件
220
的热管
230
在使用中定位在制品
110
内,如图3和图4所示

加热元件
220
配置成从内部加热制品
110
的气溶胶生成材料,并且出于这个原因,该加热元件被称为内部加热元件

为了有利于这一点,内部加热元件
220
配置成刺穿插入设备
100
中的制品
110。
通过提供延伸到制品中的热管,可以使到制品中的热传递最大化

沿着制品的热量分布可以更均匀地被施加

[0129]
在本实施方式中,热管
230
在其近端
223
处包括尖锐的边缘或点端

近端是加热元件
220
的自由端

加热部分
221
是钉状物

其他形状也被设想,例如,实施方式中的加热部分
221
是刀片

热管
230
可以沿着设备的纵向轴线
101(
在轴向方向上
)
从加热腔室
211
的远端延伸到加热腔室
211


在实施方式中,由热管
230
形成的加热部分
221
延伸到与轴线
101
间隔开的加热腔室
211


加热部分
211
可以偏离轴线或不平行于轴线
101。
尽管示出了一个热管
230
,但应理解,在实施方式中,加热组件
201
包括多个热管

在实施方式中的这种热管彼此间隔开但彼此平行

这种多个热管设置成阵列

[0130]
热管
230
从加热区
215
延伸

热管
230
延伸到加热区
220


热管
230
通过容器
212
接收

热管
230
延伸通过端壁
213。
螺旋感应线圈
241
布置在容器
212
的外部

螺旋感应线圈
241
与端壁
213
间隔开

在容器
212
与螺旋感应线圈
241
之间设置有间隙
216。
在实施方式中,绝热构件
(
未示出
)
设置在间隙
216


在实施方式中,螺旋感应线圈
241
安装到端壁
213。
在实施方式中,感应线圈
241
与端壁
213
间隔开

基部部分
222
示出为位于加热腔室
211
的外部

加热元件
220
可以包括在加热部分
221
与基部部分
222
之间的中间部分
225。
中间部分
225
可以在螺旋感应线圈
241
与加热腔室
211
之间延伸

中间部分
225
延伸通过端壁
213。
在实施方式中,中间部分
225
省略或形成加热部分
221
和基部部分
222
中的一者的一部分

[0131]
螺旋感应线圈
241
围绕用作感受器的基部部分
222
的至少一部分延伸

螺旋感应线圈
241
配置成产生穿透基部部分
222
的变化磁场

[0132]
感应线圈
241
是包含导电材料
(
诸如铜
)
的螺旋线圈

线圈由诸如利兹线的线材形成,该线材围绕支撑构件
(
未示出
)
螺旋缠绕

可以省略支撑构件
(
未示出
)。
支撑构件是管状的

线圈
241
限定大体上管状的形状

螺旋线圈
241
限定感应区
242
,螺旋线圈
241
限定孔
243。
[0133]
感应线圈
241
具有大体上圆形的轮廓

在其他实施方式中,感应线圈
241
可以具有不同形状,诸如大体上方形

矩形或椭圆形

线圈宽度可以沿着其长度增加或减小

[0134]
加热元件
220
的基部部分
222
延伸到感应线圈
241


也就是说,螺旋感应线圈
241
限定位于闭合空间中的感应区
242。
感应区
242
是由感应线圈
241
限定的空间,在该空间中,可接收特征以可通过由感应线圈
241
产生的变化磁场的穿透而加热

[0135]
可以使用其他类型的感应线圈,例如扁平螺旋盘式线圈

利用螺旋线圈可以限定其中接收感受器的细长感应区,这使得细长长度的感受器被接收在细长的感应区中

经受变化磁场的感受器的长度可以最大化

通过提供伴随着螺旋线圈布置的闭合感应区,可以帮助磁场的通量集中

[0136]
利兹线包括多个单独的线材,这些单独的线材是单独绝缘的并且被扭转在一起以形成单个线材

利兹线被设计成减少导体中的趋肤效应损耗

能够使用其他类型的线材,诸如实心线材

[0137]
螺旋感应线圈的配置可以沿着其轴向长度而变化

例如,感应线圈或每个感应线圈可以具有基本上相同的或不同的电感值

轴向长度

半径

节距

匝数等

[0138]
螺旋感应线圈
241
可以围绕支撑构件
(
未示出
)
延伸且并由该支撑构件支撑

螺旋感应线圈
241
与加热腔室
211
和纵向轴线
101
同轴布置

[0139]
在基部部分
222
延伸通过感应区
242
的情况下,基部部分
222
易于受到沿着其长度的变化磁通量的影响

[0140]
加热元件
220
包括基部部分
222
,并且加热部分
221
从基部部分
222
突出

加热部分
221
可通过热传导由基部部分
222
加热

加热部分
221
和基部部分
222
导热地连接

基部部分
222
具有比加热部分
221
更大的径向范围

基部部分
222
是大体上柱形的,然而其他形状也在预期中

[0141]
细长加热部分
221
在其远端处从基部部分
222
延伸

细长加热部分
221
和基部部分
222
是同轴的

基部部分
222
具有轴向高度

基部部分
222
的轴向高度基本上相当于感应区
242
的轴向长度

这种布置有助于使与基部部分
222
相交的磁通量最大化

[0142]
基部部分
222
包括热管
230
的远端并包括套环
225。
热管
230
的远端用作芯部
224。
该芯部由热管
230
形成

在实施方式中,热管
230
的远端邻接套环
225
但不在其中延伸

在实施方式中,套环
225
是实心的

热管
230
是一件式部件

在这种布置中,加热部分
221
由热管
230
的在加热区
215
中延伸的部分限定

芯部
224
由热管
230
的在套环
225
中延伸的部分限定

[0143]
热管
230
具有沿着其长度的大体上恒定的横截面积和轮廓

热管
230
传导性地连接到套环
225。
因此,当套环
225
被加热时,从套环
225
到热管
230
的热传递通过传导发生

套环
225
与热管
230
形成过盈配合

套环
225
可以通过不同设备连接到热管
230。
热管
230
用于提高沿着加热元件
220
的长度的热传递

[0144]
套环
225
环绕热管
230。
在实施方式中,套环
225
部分地环绕热管
230。
在本实施方式中,套环
225
是管状的

套环
225
限定热管
230
的外层

热管
230
的加热部分
221
在套环
225
上方突出

[0145]
热管
230
的热导率大于套环
225
的热导率

套环
225
由不同的材料制成

套环
225
用作感受器,并且由易于通过变化磁场的穿透而加热的材料制成

套环
225
包含适于通过电磁感应加热的导电材料

例如,感受器可以由碳钢制成

应理解,可以使用其他适合的材料,例如诸如铁

镍或钴的铁磁性材料

[0146]
如图3至图5所示的套环
225
具有实心配置

套环
225
示出为管状的

在实施方式中,套环的配置是不同的

在实施方式中,套环是箔层

套环可以是芯部
224
上的外层

在实施方式中,套环是网状物

在实施方式中,用作感受器的套环是线材

套环可以包括形成套环的多个线材

在实施方式中,线材形成为围绕芯部的绕组

套环可以具有蛇形布置

应理解,线材设备的配置可以不同

例如,形成感受器的线材布置可以具有螺旋配置

[0147]
热管
230
的材料的通过变化磁场的穿透而加热的敏感性比套环
225
的敏感性低

形成套环
225
的材料的通过变化磁场的穿透而加热的敏感性比热管
230
的敏感性高

热管
230
的材料是非铁材料

套环
225
的材料是铁磁性材料和顺磁性材料中的一种

[0148]
热管
230
的高热导率有助于热传递

相应地,当套环
225
被加热时,使热量沿着热管
230
的热传递最大化

这有助于沿着轴向长度对加热部分
221
更均匀地加热

加热部分
221
的均匀加热有助于制品
110
的均匀加热

这可以有助于提供沿着可气溶胶化材料的长度连续生成的气溶胶

热管
230
的高热导率可以降低热点出现的可能性

[0149]
虽然如以上所描述的,基部部分
222
包括热管
230
的远端并包括套环
225
,但在实施方式中,热管
230
限定感受器

图6示出了这种实施方式

应理解,加热组件
301
可以包括图6中未示出的其他部件

设备
100
的配置通常如以上所描述的,并且因此将省略详细描述

[0150]
在图6所示的配置中,加热组件
301
包括用作加热元件
320
的热管
330
以及用作加热器件的磁场发生器
340。
磁场发生器
340
包括螺旋感应线圈
341。
如以上所描述的,加热元件
320
在加热腔室
311
中突出

加热元件
320
不包括形成如以上所描述的感受器的套环

在这个
配置中,热管
330
形成感受器

也就是说,热管
330
由易于通过变化磁场的穿透而加热的材料制成

热管
330
由感受器材料制成

[0151]
感受器材料一体地形成在热管
330


热管
330
用作感受器,并且由易于通过变化磁场的穿透而被加热的材料制成

热管
330
可以由碳钢制成

应理解,可以使用其他适合的材料,例如诸如铁

镍或钴的铁磁性材料

[0152]
在以上描述的实施方式中,加热器件是感应加热器件

在实施方式中,使用其他类型的加热器件,诸如电阻加热

在图7所示的配置中,使用电阻加热

应理解,加热组件
401
可以包括图7中未示出的其他部件

设备
100
的配置通常如以上所描述的,因此将省略详细描述

[0153]
在图7所示的配置中,加热组件
401
包括电阻加热发生器
440
,该电阻加热发生器包括经由电阻加热过程来对热管
430
进行加热的部件

在这种情况下,电流直接施加到电阻加热部件
441
,并且加热部件
441
中因此产生的电流流动使得该加热部件通过焦耳加热被加热

加热元件
420
包括套环和热管
430
,该套环形成环绕热管
430
的电阻加热部件
441。
电阻加热部件
441
包含电阻材料,该电阻材料配置成在适合的电流穿过它时产生热量,并且加热组件
401
包括用于将电流供应到电阻材料的电触点

热管
430
在加热腔室
411
中突出

[0154]
在实施方式中,热管
430
形成电阻加热部件
441
自身

热管
430
将热量传递到制品
110。
[0155]
设想其他形式的加热元件,诸如红外加热元件

[0156]
如以上针对感应加热器件所描述的,感应线圈是螺旋线圈配置

在其他布置中,其他线圈配置也被设想,诸如螺旋盘式线圈
(spiral coil)。
这种实施方式在图8中示出

应理解,加热组件
401
可以包括图8中未示出的其他部件

设备
100
的配置通常如以上所描述的,因此将省略详细描述

[0157]
图3示出了形成磁场发生器
540
的一部分的用作加热器件的螺旋盘式感应线圈
541。
感应线圈
541
是在
pcb 550
的表面上的二维螺旋盘
。pcb 550
用作基底

基底支撑螺旋盘式线圈
541。
感应线圈
541
由膜限定

在这个实施方式中,基底
550
是非导电支撑件

也就是说,基底是电绝缘件

在其他实施方式中,可以省略支撑基底

[0158]
在本实施方式中,螺旋盘式感应线圈
541
沉积在扁平基底或支撑件上

在实施方式中,螺旋盘式感应线圈
541
具有三维形状,例如,螺旋盘式感应线圈
541
可以限定凹槽

[0159]
螺旋盘式感应线圈
541
是配置成传导变化电流的导电线圈

螺旋盘式线圈可以例如通过沉积

印刷

蚀刻

化学结合或机械结合而形成

[0160]
螺旋盘式感应线圈
541
是大体上方形或矩形的线圈

在其他实施方式中,螺旋盘式感应线圈
541
可以具有不同的形状,诸如大体上圆形或椭圆形

在一些实施方式中,螺旋盘式感应线圈
241
可以是三维螺旋盘

在一些这种实施方式中,可以使用诸如
3d
打印的增材制造技术来制造感应线圈
541。
在这个实施方式中,感应线圈
541
的相邻间隔开的部分规则地间隔开

在其他实施方式中,感应线圈
541
的这些部分可以不规则地间隔开

[0161]
加热组件
501
还包括加热元件
520。
加热元件
520
包括热管
530
和基部
531。
基部
531
用作感受器

基部
531
可通过由螺旋盘式感应线圈
541
生成的变化磁场而加热

基部
531
是板

热管
530
从基部
531
竖立

热管
530
形成细长加热部分
521。
基部
531
形成基部部分
522
的一部分,并且加热部分
521
从基部部分
522
突出

热管
530
可通过热传导由基部
531
加热

热管
530
和基部
531
导热地连接

基部
531
具有比热管
530
更大的径向范围

[0162]
在以上描述的实施方式中,加热器件从加热腔室轴向偏移

例如,以上描述的螺旋感应线圈与容器轴向间隔开

通过提供从容器
212
偏移的螺旋感应线圈
241
,可以有助于使螺旋感应线圈
241
的径向范围最小化

[0163]
在实施方式中,使用其他类型的感应加热器件,诸如在图9所示的实施方式中,其中,感应线圈与加热腔室重叠

应理解,加热组件
601
可以包括图9中未示出的其他部件

设备
100
的配置通常如以上所描述的,因此将省略详细描述

[0164]
在图7所示的配置中,加热组件
601
包括用作加热元件
620
的热管
630
以及用作加热器件的磁场发生器
640。
磁场发生器
640
包括螺旋感应线圈
641。
如以上所描述的,加热元件
620
在加热腔室
611
中突出

在这种布置中,热管
630
形成感受器

也就是说,热管
630
由易于通过变化磁场的穿透而加热的材料制成

热管
630
由感受器材料制成

热管
630
可以由碳钢制成

应理解,可以使用其他适合的材料,例如诸如铁

镍或钴的铁磁性材料

在另一实施方式中,加热元件
630
包括套环
(
未示出
)。
在这种实施方式中,套环由易于通过变化磁场的穿透而加热的材料制成

热管
630
可以由不易于或较少易于通过变化磁场的穿透而加热的材料制成

[0165]
容器
612
限定加热腔室
611。
螺旋感应线圈
641
与加热腔室
611
重叠

利用这种布置,加热元件
620
不从加热腔室
611
延伸

加热元件
620
直接由加热腔室
611
中的线圈加热

[0166]
如图9所示,线圈
641
与加热元件
620
部分重叠

热管
630
有助于沿着加热元件
620
在与线圈
641
重叠的基部部分
622
与从线圈
641
偏移的加热部分
621
之间的热分布

在实施方式中,热管
630
由线圈
641
包围

[0167]
在以上描述的实施方式中,加热部分是内部加热器

也就是说,加热部分突出到加热腔室中并且布置成由制品接收

在另一实施方式中,加热部分是外部加热器

在这种配置中,加热构件可以是大体上管状的构件,其沿着纵向轴线
101
延伸并且与该纵向轴线大体上同轴

加热构件可以至少部分地围绕加热腔室的轴向部分延伸

加热构件可以围绕加热腔室的整个周界连续延伸,或者仅围绕腔室部分地延伸

例如,可以在加热构件中设置一个或多个间断部,例如孔

间隙或槽

加热构件可以配置并且尺寸被设计为围绕由加热腔室接收的制品延伸

由此,加热构件可以在使用中围绕制品定位

由此,加热构件可以配置成从外部加热制品
110
的气溶胶生成材料,并且出于这个原因,其被称为外部加热元件

加热构件可以具有圆形横截面,例如对应于制品
110
的圆形横截面

其他横截面形状是可能的

[0168]
加热构件可以沿着加热区域延伸任何适合的距离

在这种实施方式中,加热构件可以形成容器

基部部分布置在管状构件的端部处

外部加热构件可以在一个端部处形成管状构件

在这种实施方式中,基部部分可以轴向或径向向内延伸,或者轴向且径向向内延伸

基部部分可以限定端壁

在一些实施方式中,基部套环是围绕管状构件的套环

[0169]
以上实施方式应当理解为本发明的说明性实例

其他实施方式也被设想

应当理解,关于任何一个实施方式所描述的任何特征可以单独使用,或者与所描述的其他特征组合使用,并且还可以与任何其他实施方式的一个或多个特征组合使用或者与任何其他实施方式任意组合组合

此外,在不背离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下,还可以采用以上未描述的等同物和修改

当前第1页1  
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
网站地图