一种感应加热装置的制作方法

本发明涉及低温烟技术领域，特别涉及一种感应加热装置。

背景技术：

如图14所示，目前市面上流行的低温烟中，用于给气雾生成物质加热的感应加热装置，相比用陶瓷作为加热基体的加热装置，克服了陶瓷发热基体所存在的一些问题，比如温场的均匀性要更好，加热基体的成型一致性要更好。但由于感应加热装置是通过电源和控制单元供给感应线圈高频交流电而产生交变磁场，以使得金属感受器感应产生热能，传统的感应线圈绕制过程复杂，很难控制缠绕的线圈加热效果的一致性。且线圈绕制后的体积较大，影响加热器具的推广使用。

为了精准控制感受加热体生成的热能产生出一致性的气雾，需要随时监测加热体表面的温度，现有的监测温度的方式多为在加热体表面碰焊热电偶线来实现加热体表面温度监测，碰焊时焊点的大小一致性、焊点的拉拔力一致性较难控制,并且加热体中间表面焊线给整个加热模组的密封带来困难，影响装置的一致性与成本。

故，需要提供一种感应加热装置来解决上述技术问题。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提供一种感应加热装置，通过金属片绕着绝缘管外表面环绕数圈形成感应器，该感应器相比普通线圈，绕制过程简单，容易控制绕制后加热效果的一致性，其有效截面更大，因此电磁转换效率更好，并且环绕的构造能有效节省结构空间，解决了现有技术中使用感应线圈所具备的缺陷；通过在发热基体上印制测温电路，并设置与测温电路相连的引线用于与控制单元相连通，以实现tcr控温，对发热基体的温度探测更为精准方便，且其制作工艺成熟简单，一致性优良，解决了现有技术中在加热体表面碰焊热电偶线所具备的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供：

一种用于产生气雾的感应加热装置，所述装置包括：

装置壳体，所述装置壳体包括用于容纳气雾生成物质的至少一部分的腔体，以及布置在所述腔体内的发热基体，还包括具有能产生磁场轴线的感应器；

电源和控制单元，所述控制单元连接到所述感应器并且构造成向所述感应器提供高频交流电流；其特征在于：所述感应器为高导电性能的金属片，所述金属片布置成包围所述腔体的至少一部分外表面形成至少一层缠绕。

进一步的，所述腔体为绝缘管，所述金属片表面印有绝缘层，所述金属片绕着所述绝缘管外表面紧密缠绕为至少一层，各层之间绝缘，缠绕后的各层之间不通电且上下端面平齐。

进一步的，所述金属片材质为铜或银，所述金属片横截面为矩形。

进一步的，所述发热基体采用具有良好磁通性且含铁质的物体制成，所述发热基体上印制有用于测温的测温电路。

进一步的，所述发热基体形状为片状或空心的针状，所述发热基体与所述气雾生成物质接触。

进一步的，所述发热基体形状为管状，所述气雾生成物质放置在所述发热基体中。

进一步的，所述发热基体外表面由内至外依次设有绝缘层、保护层，所述测温电路印制在所述绝缘层与所述保护层之间。

进一步的，所述测温电路材料为电阻温度系数高的导电浆料，所述测温电路位于所述发热基体中间段。

进一步的，所述感应器最内圈与最外圈分别设有一条引脚，两条所述引脚分别位于所述金属片两端，所述引脚与所述金属片为一体件，所述引脚与电源和控制单元相连。

进一步的，所述测温电路连接有两条引线，所述引线由所述腔体内部穿出至外部与所述控制单元相连。

本发明相较于现有技术，其有益效果为：通过金属片绕着绝缘管外表面环绕数圈形成感应器，该感应器相比普通线圈，绕制过程简单，容易控制绕制后加热效果的一致性，其有效截面更大，因此电磁转换效率更好，并且环绕的构造能有效节省结构空间，解决了现有技术中使用感应线圈所具备的缺陷；通过在发热基体上印制测温电路，并设置与测温电路相连的引线用于与控制单元相连通，以实现tcr控温，对发热基体的温度探测更为精准方便，且其制作工艺成熟简单，一致性优良，解决了现有技术中在加热体表面碰焊热电偶线所具备的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种感应加热装置的整体示意图。

图2是根据本发明实施例所述的一种感应加热装置的爆炸图。

图3是根据本发明实施例所述的感应器前视图。

图4是根据本发明实施例所述的感应器剖视图。

图5是根据本发明实施例所述的感应器俯视图。

图6是根据本发明实施例所述的金属片展开图。

图7是根据本发明实施例所述的感应器加热原理图。

图8是根据本发明实施例所述的发热基体表面叠层示意图。

图9是根据本发明实施例所述的管状发热基体示意图。

图10是根据本发明实施例所述的片状发热基体示意图。

图11是根据本发明实施例所述的中空针状发热基体示意图。

图12是根据本发明实施例所述的测温电路示意图。

图13是根据本发明实施例所述的整体控制电路框图。

图14是根据本发明所述的背景技术示意图。

图1-11中：腔体1、发热基体2、测温电路3、引线4、感应器5、引脚6、绝缘层201、保护层202、金属片501、涡流502；

图14中：发热基体141、感应线圈142、热电偶线143。

具体实施方式

为了解决现有技术中感应加热装置的感应线圈能量转换效率低、线圈绕制困难、绕制后加热效果一致性差的问题；以及在加热体表面碰焊热电偶线来实现加热体表面温度监测，碰焊时焊点的大小一致性、焊点的拉拔力一致性较难控制,并且加热体中间表面焊线给整个加热模组的密封带来困难，影响装置的一致性与成本的问题。本发明旨在提供一种感应加热装置，其核心思想是：通过金属片绕着绝缘管外表面环绕数圈形成感应器，该感应器相比普通线圈，绕制过程简单，容易控制绕制后加热效果的一致性，其有效截面更大，因此电磁转换效率更好，并且环绕的构造能有效节省结构空间，解决了现有技术中使用感应线圈所具备的缺陷；通过在发热基体上印制测温电路，并设置与测温电路相连的引线用于与控制单元相连通，以实现tcr控温，对发热基体的温度探测更为精准方便，且其制作工艺成熟简单，一致性优良，解决了现有技术中在加热体表面碰焊热电偶线所具备的缺陷。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种感应加热装置，其用于低温电子烟中给气雾生成物质加热，从而产生气雾，具体的，该感应加热装置包括装置壳体、电源和控制单元。

所述装置壳体包括用于容纳气雾生成物质的至少一部分的腔体1，以及布置在所述腔体1内的发热基体2，还包括具有能产生磁场轴线的感应器5；

所述控制单元连接到所述感应器5并且构造成向所述感应器5提供高频交流电流；所述感应器5为高导电性能的金属片501，所述金属片501布置成包围所述腔体1的至少一部分外表面形成至少一层缠绕。

具体的，在本优选实施例中，当腔体1盛装有气雾生成物质的情况下，发热基体2发热便会使与其接触的气雾生成物质发出烟雾以供用户吸食，在上述基础上，所述发热基体2上还印制有测温电路3，通过测温电路3能获取发热基体2的实时温度，以实现tcr控温；所述腔体1外表面设置有感应器5，所述感应器5由高导电性能的金属片501缠绕所述腔体1外表面至少一圈而形成。当感应器5通电时，控制单元向感应器5提供高频交流电流，使感应器5产生磁场涡流，从而影响发热基体2发热。

参考图2，在本优选实施例中，所述腔体1为管状的绝缘体，其管状的内部空间用于盛装气雾生成物质，其上端开口，底端则开设有供气流通过的通气孔101。所述感应器5最内圈与最外圈分别设有一条引脚6，分别作为正负极接通控制单元、电源，通过电源供电，以及控制单元进行控制给感应器5高频电流以产生磁场，从而使发热基体2进行发热。所述测温电路3位于所述发热基体2中间段，所述测温电路3连接有两条引线4，所述引线4由所述腔体1内部穿出至外部，两条引线4用于与控制单元相连通，起传输信号作用，以实现tcr控温。引线4的材料可以是镍、铜或其它可满足需求的导电材料。通过印制的测温电路3以及引出引线4使对发热基体2的温度探测更为精准方便，且该制作工艺成熟简单，一致性优良。

如图3-6所示，在本优选实施例中，感应器5由金属片501缠绕至少两圈(优选四圈)所形成，所述感应器5最内圈与最外圈分别设有的引脚6，则是分别分布在金属片501两端，在本优选实施例中，金属片501与引脚6为一体件。相比普通线圈，该感应器5绕制过程简单，并且绕制后加热效果的一致性良好。

在本优选实施例中，所述金属片501表面印有绝缘物质，所述腔体1为绝缘管，所述感应器5缠绕绝缘管外表面数圈之后，各圈之间紧密缠绕，缠绕后的各圈之间上下端面平齐。该设计方式完全区别于传统的螺旋式上升缠绕，其有效截面更大，且节省结构空间。

在本优选实施例中，金属片501表面印有绝缘物质须耐高温，并具有高介电常数，低损耗，环绕之后由内向外每一层依次紧贴但不会通电。

在本优选实施例中，感应器5的材质为高导电性能的金属材质，可以是无氧铜、银或其它金属或者非金属的优质导体,其原本为片材，厚度可以是0.05mm到0.5mm,长与宽可以根据实际需要采用刀模切割,缠绕之前展开的片材长宽之比大于5，截面为矩形且其面积大于1.5平方毫米。

相应的，在本优选实施例中，所述金属片501便为感应器5缠绕之前展开的状态，所述金属片501厚度为0.05mm到0.5mm,所述金属片501长与宽之比大于5，所述金属片501截面的面积大于1.5平方毫米。

相应的，在本优选实施例中，所述金属片501材质为无氧铜、银或其它金属或者非金属的优质导体。

如图7所示，在本优选实施例中，在感应器5接通高频交流电后，便能产生磁场，使空间位置位于其中间的发热基体2受其产生的涡流502影响从而发热，以达到给气雾生成物质加热的目的。需要说明的是，本实施例的感应器5相比普通线圈，其有效截面更大，因此电磁转换效率更高，并且环绕的构造能有效节省结构空间。

如图8所示，在本优选实施例中，所述发热基体2外表面由内至外依次设有绝缘层201、保护层202，所述测温电路3印制在所述绝缘层201与所述保护层202之间，用于随时探测发热基体2的表面的温度。

在本优选实施例中，测温电路3的材料可以是任何高tcr(电阻温度系数)的导电浆料，测温电路3的形状可以是任何形状，测温电路3位于发热基体2中间段，常温下的电阻值应在0.5～50欧姆之间。

在本优选实施例中，所述发热基体2采用具有良好磁通性且含铁质的物体制成，其材料可以是不锈钢430、1010钢或其它铁、镍、钛等可满足需求的合金材料；并在印制测温电路3前先镀一层绝缘漆来包住发热基体2，设置该绝缘层201的目的是使发热基体2表面不导电。

如图9所示，在本优选实施例中，所述发热基体2为管状，所述气雾生成物质放置在管状的发热基体2中。该管状的发热基体2外径大小为5mm到10mm、内径大小为4.9mm到9.9mm、管壁厚度为0.05mm到0.4mm、长度为10mm到40mm。测温电路3印制在该发热基体2中部，测温电路3的引线4则设于发热基体2两侧，并从发热基体2两侧延伸而出一定长度，用于穿出腔体1后与控制单元相连。

如图10所示，在另一优选实施例中，所述发热基体2为片状，该片状的发热基体2与所述气雾生成物质接触，气雾生成物质放置在腔体1内。该片状的发热基体2上端成锥形、长度为10mm到40mm、宽度为3.0mm到5.5mm、厚度为0.2mm到1mm。测温电路3印制在该发热基体2中部，测温电路3的引线4则设于发热基体2前面一侧，并从发热基体2末端延伸出一定长度，用于穿出腔体1后与控制单元相连。

如图11所示，在又一优选实施例中，所述发热基体2为空心的针状，该空心针状的发热基体2与所述气雾生成物质接触，气雾生成物质放置在腔体1内。该空心针状的发热基体2外径大小为1.5mm到2.5mm、内径大小为0.5mm到2mm、长度为10mm到25mm。测温电路3印制在该发热基体2中部，测温电路3的引线4则设于发热基体2两侧，并从发热基体2两侧延伸而出一定长度，用于穿出腔体1后与控制单元相连。

以上三种形状的发热基体2均能保证较大面积的接触气雾生成物质，以更好的加热出烟雾，锥形、针状的发热基体2还能起到更容易插入气雾生成物质的作用。

如图12所示，为本实施例中测温电路3的示意图，其中电阻r为发热等效电阻，且电阻r与电感l、电容c并联到交流电源ac，其具体原理为现有技术，在此不再赘述。

如图13所示，为本实施例中感应加热装置的整体控制电路框图，其中驱动电路、感应器、发热基体、测温电路、控制电路依次相连，共同实现tcr控温。优选的，驱动电路、控制电路设于控制单元上，控制单元与电源相连，电源、控制单元均为现有技术，并未在附图中体现出，本领域人员能根据具体情况对其进行设置。

具体工作时，电源供电，控制单元给感应器5提供高频交流电流，使感应器5产生磁场涡流502，因为发热基体2设置在感应器5的包围范围内，所以会受到涡流502的影响而发热，从而起到给与发热基体2相接触的气雾生成物质加热的功能，气雾生成物质因为受热到一定程度从而产生气雾供使用者吸食。在此工作中，因为测温电路3的引线4与控制单元连接，所以能将其测得的发热基体2温度信息传输到控制单元，以供控制单元实现tcr控温。

综上所述，本发明通过金属片绕着绝缘管外表面环绕数圈形成感应器，该感应器相比普通线圈，绕制过程简单，容易控制绕制后加热效果的一致性，其有效截面更大，因此电磁转换效率更好，并且环绕的构造能有效节省结构空间，解决了现有技术中使用感应线圈所具备的缺陷；通过在发热基体上印制测温电路，并设置与测温电路相连的引线用于与控制单元相连通，以实现tcr控温，对发热基体的温度探测更为精准方便，且其制作工艺成熟简单，一致性优良，解决了现有技术中在加热体表面碰焊热电偶线所具备的缺陷。

综上，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种变动与优化，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

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