一种电磁感应线圈、电磁感应装置及卷烟加热烟具的制作方法

1.本技术涉及加热不燃烧烟草技术领域，特别是涉及一种电磁感应线圈、电磁感应装置及卷烟加热烟具。


背景技术：

2.电磁感应加热技术由于其加热效率较高，开始应用于低温卷烟的加热技术领域。卷烟的电磁感应加热系统是将导体材料呈螺旋缠绕在加热腔的外侧而形成电感线圈，并通过电子控制系统产生交变电流，交变电流经过线圈，由于磁滞损耗和涡流效应会在线圈内部的导体或磁性感受体内产生热量，感受体可以布置在烟支的内部或外部，利用感受体产生的热量对烟支的发烟物质进行烘烤加热，使其产生可供抽吸的气溶胶。
3.目前卷烟的电磁感应加热系统的线圈通常采用多股线圈或单股线圈，现有技术中采用多股线圈存在电容损失较大、且体积较大不利于器具的小型化设计的问题；而采用单股线圈，由于高频电流的集肤效应，电流将集中在导体表面流过，而导体的中心部分几乎没有电流通过，这样等效于导线的有效截面减小，存在等效电阻增大的问题。
4.因此，如何提供一种电磁感应线圈，能够减少电磁感应线圈的电容损耗，减小线圈导体的电阻，提高电磁加热能量利用率，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本技术提供了一种电磁感应线圈、电磁感应装置及卷烟加热烟具，能够减少电磁感应线圈的电容损耗，减小线圈导体的电阻，提高电磁加热能量利用率。
6.本技术提供的技术方案如下：
7.一种电磁感应线圈，包括由至少两根导体组合而成的组合导线，所述组合导线呈螺旋延伸绕成多匝线圈，每匝所述线圈的所述组合导线沿所述线圈轴向上的长度大于垂直于所述线圈轴向上的长度。
8.进一步的，所述组合导线的横截面呈扁平状或长方形。
9.进一步的，至少两根所述导体组合而成所述组合导线具体为：所有所述导体平行并列设置成整体，外部包裹有绝缘层。
10.进一步的，所述组合导线的单根所述导体的横截面为方形，多根所述导体组合成横截面为长方形的所述组合导线。
11.一种电磁感应装置，包括上述的电磁感应线圈以及用于为所述电磁感应线圈提供交变电流的电路或电源。
12.一种卷烟加热器具，包括上述的电磁感应线圈和用于为所述电磁感应线圈提供交变电流的电路或电源，通电状态下所述电磁感应线圈产生感应磁场，以使至少部分位于所述电磁感应线圈内部的加热体发热，用于加热发烟基质。
13.进一步的，所述加热体设于所述电磁感应线圈的内部，所述加热体的外部设有发
烟基质容纳腔，所述发烟基质容纳腔的外部设有壳体，所述电磁感应线圈设于所述壳体上，所述电路或电源设于所述壳体的内部。
14.进一步的，所述壳体内侧固定设有线圈支架，所述电磁感应线圈绕于所述线圈支架上，且所述发烟基质容纳腔位于所述电磁感应线圈的内部。
15.进一步的，所述壳体由绝缘材料制成。
16.进一步的，所述加热体为与所述电磁感应线圈同轴布置的柱状、管状、棒状、针状或杆状形状；
17.或者，所述加热体为沿所述电磁感应线圈的轴向方向延伸的扁平状、剑刃状、片状或条带形状。
18.进一步的，所述加热体设于所述电磁感应线圈的内部，且所述电磁感应线圈与所述加热体之间设有绝缘隔热层，所述加热体的内部设有用于容纳发烟基质的腔体。
19.进一步的，所述电磁感应线圈的外部设有磁屏蔽层。
20.本发明提供的一种电磁感应线圈、电磁感应装置及卷烟加热烟具，其线圈的组合导线由多根导体组合而成，且组合导线的横截面沿磁场轴向上的长度大于垂直磁场轴向上的长度，组合导线的横截面整体呈扁平的，相邻线圈的相对面积更小，可减少电容损耗；单根导线的横截面积较小，由于集肤效应，电流集中在导体的表面，导体中心没有电流流过的区域较小，因而组合导线总的电流流过的有效面积更大，等效电阻更小，因此本电磁感应线圈能有效减小电阻带来的能量损耗；并且，由多根导体组合制成导线并绕成的电磁感应线圈，由于每根导体之间存在缝隙，更利于电磁感应线圈的散热。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例中电磁感应线圈的结构示意图；
23.图2为本技术实施例中卷烟加热烟具的结构示意图；
24.图3为本技术实施例中另一种卷烟加热烟具的结构示意图。
25.附图标记：导体1，组合导线2，壳体3，加热体4，发烟基质5，绝缘隔热层6，电源槽7。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通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，都属于本技术保护的范围。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
28.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
31.如图1所示，本技术实施例提供一种电磁感应线圈，包括由至少两根导体1组合而成的组合导线2，所述组合导线2呈螺旋延伸绕成多匝线圈，每匝所述线圈的所述组合导线2沿所述线圈轴向上的长度l1大于垂直于所述线圈轴向上的长度l2。
32.对于现有技术中感应线圈的导线的横截面呈圆形，多根导线构成的线圈，相邻线圈的侧面正对面积较大，导致电容损失过大，且感应线圈整体体积较大，不利用器具的小型化设计。本实施例提供的一种电磁感应线圈，其线圈的组合导线2由多根导体1组合而成，且组合导线2的横截面沿线圈轴向上的长度l1大于垂直线圈轴向上的长度l2，组合导线2的横截面整体呈扁平的，相对于现有技术中感应线圈的导线的横截面呈圆形，本技术方案中相邻线圈的相对面积更小，由于两个带电物体的电容与相邻表面的表面积成正比，因此，本技术方案提供的电磁感应线圈的电容损耗更小，减少了电容损耗；组合导线2的横截面整体呈扁平的，有利于减小产品的体积，，产品体积小携带方便；
33.并且，对于现有技术中感应线圈采用单根导线，由于高频电流的集肤效应，电流将集中在导体1表面流过，而导体1的中心部分几乎没有电流通过，如果线圈采用单根横截面积为矩形的导体1，则等效于导体1的横截面积减小，电阻增大，因此，相同导体1横截面积的线圈，单根导体1的线圈的等效电阻大于多根导体1的线圈，故扁状单根导体1的线圈在一定程度上会造成电阻增大。本技术方案的组合导线2采用多根导体1组成，每根导体1的横截面积比现有技术的单根导线的横截面积小，这样当高频交变电流经过线圈时，由于集肤效应，电流集中在导体1的表面，相较于线圈采用单根导线，线圈采用组合导线2的导体1中心没有电流流过的区域更小，组合导线2总的表面更大，故采用组合导线2制成的线圈，电流流过的有效面积更大，等效电阻更小，因此本电磁感应线圈能有效减小电阻带来的能量损耗。此外，由多根导体1组合制成导线并绕成的电磁感应线圈，由于每根导体1之间存在缝隙，更利于电磁感应线圈的散热。
34.具体的，所述组合导线2的横截面呈扁平状或长方形。其中长方形的长边沿线圈轴向布置，长方形的宽沿垂直线圈轴向布置，直径相同的线圈，组合导线2绕成的线圈厚度较小，相邻线圈之间的相对面积较小。
35.本实施例进一步对多根导线如何设置形成组合导线2进行说明，至少两根所述导体1组合而成所述组合导线2具体为：所有所述导体1平行并列设置成整体，外部包裹有绝缘
层。多根导体1沿线圈轴向平行并列设置成整体构成组合导线2，并呈螺旋缠绕形成线圈，组合导线2的外部包括有绝缘层，绝缘层可采用绝缘漆。
36.具体的，所述组合导线2的单根所述导体1的横截面为方形，多根所述导体1组合成横截面为长方形的所述组合导线2。构成组合导线2的单根导体1的横截面优选为正方形，多根导体1沿线圈轴向并排布置，组合导线2的横截面积为长方形。
37.本实施例还提供一种电磁感应装置，包括上述的电磁感应线圈以及用于为所述电磁感应线圈提供交变电流的电路或电源。该电磁感应装置也具有上述电磁感应线圈的有益效果，可减少电容损耗，减小等效电阻，从而能有效降低能量损耗，提高电磁加热能量利用率。
38.本实施例还提供一种卷烟加热器具，包括上述的电磁感应线圈和用于为所述电磁感应线圈提供交变电流的电路或电源，通电状态下所述电磁感应线圈产生感应磁场，以使至少部分位于所述电磁感应线圈内部的加热体发热，用于加热发烟基质5。
39.具体的，加热体可以是固定设置在电磁感应线圈的内部，加热体也可以是设于发烟基质的内部，而加热器具本身不包括加热体，在使用加热器具抽吸时，将带加热体的发烟基质放入电磁感应线圈内，通电状态下电磁感应线圈产生感应磁场，加热体在电磁感应线圈的磁场作用下发热，热体发热来加热发烟基质5。
40.其中，加热体4可由电导性或磁性材料制成，加热体4可在电磁感应线圈的磁场的作用下发热，具体的，加热体可以是全金属的；；或者，由金属与电性绝缘材料一起构成的含金属的加热结构，例如在陶瓷基体表面涂覆有金属导电材料，或者根据实际需要将金属夹设在电性绝缘器壁内部、内侧壁或外侧壁。
41.本实施例提供一种实施方式，如图2所示，所述加热体设于所述电磁感应线圈的内部，所述加热体的外部设有发烟基质容纳腔，所述发烟基质容纳腔的外部设有壳体，所述电磁感应线圈设于所述壳体上，所述电路或电源设于所述壳体的内部。
42.具体的，加热体4的外部设有壳体3，壳体3与加热体4之间构成发烟基质容纳腔，电磁感应线圈设于壳体3上，使加热体4位于电磁感应线圈的内部，壳体3内部设有电源槽7和电路板，电源槽7内用于安装电池，电源槽7正极和负极分别与电路板上的控制电路电性连接，控制电路与电磁感应线圈电性连接，电池经控制电路用于给电磁感应线圈提供交变电流，当然，控制电路也可直接与外部电源电性连接，给电磁感应线圈提供交变电流，加热体4在电磁感应线圈的作用下可发热。发烟基质容纳腔用于放置待加热抽吸的发烟基质5，加热体4位于发烟基质5的中部，其中，发烟基质5可以是烟支、烟草或烟膏等经加热可产生可供抽吸气溶胶的物质。当电磁感应线圈通电时，加热体4对其外部的发烟基质5进行加热，从而可使发烟基质5产生气溶胶，以供使用者抽吸。
43.本实施例中，所述壳体3内侧固定设有线圈支架，所述电磁感应线圈绕于所述线圈支架上，且所述发烟基质容纳腔位于所述电磁感应线圈的内部。电磁感应线圈经线圈支架固定在壳体的内侧，发烟基质容纳腔位于加热体4与电磁感应线圈之间，从而加热体4因电磁感应线圈产生的磁场而发热的效果最好。
44.优选的，所述壳体3由绝缘材料制成。壳体3优选采用陶瓷制成，具有良好的绝缘隔热效果。壳体3上可设置控制按钮，控制按钮与控制电路连接，用于控制电源对电磁感应电路通电或断电。
45.本实施例对加热体4的结构进行说明，所述加热体4为与所述电磁感应线圈同轴布置的柱状、管状、棒状、针状或杆状形状；
46.或者，所述加热体4为沿所述电磁感应线圈的轴向方向延伸的扁平状、剑刃状、片状或条带形状。
47.本实施例中，加热体4采用上述形状结构，既便于加热体4对发烟基质5容纳腔中的发烟基质5进行加热，又便于加热体4插入发烟基质5中。优选的加热的端部呈尖状。
48.本实施例提供另一种实施方式，如图3所示，所述电磁感应线圈的内部设有加热体4，且所述电磁感应线圈与所述加热体之间设有绝缘隔热层，所述加热体的内部设有用于容纳发烟基质的腔体。
49.具体的，电磁感应线圈直接呈螺旋缠绕在加热体4的外部，加热体4与电磁感应线圈之间设有绝缘隔热层6，抽吸时发烟基质5装于发热体的内部，发热体从外部对发烟基质5进行加热。进一步优化技术方案，电磁感应线圈的外部设有外壳，外壳用于容纳电磁感应线圈及发热体，并且外壳内部还可设有电源槽7和控制板，电源槽7与控制板具体设置方式可与前面的相同。优选的，外壳可采用耐高温绝缘材料制成，例如陶瓷或耐高温绝缘的高分子材料。
50.为了防止电磁泄漏，所述电磁感应线圈的外部设有磁屏蔽层。设置磁屏蔽层，可有效防止电磁外漏。
51.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种电磁感应线圈，其特征在于，包括由至少两根导体组合而成的组合导线，所述组合导线呈螺旋延伸绕成多匝线圈，每匝所述线圈的所述组合导线沿所述线圈轴向上的长度大于垂直于所述线圈轴向上的长度。2.根据权利要求1所述的一种电磁感应线圈，其特征在于，所述组合导线的横截面呈扁平状或长方形。3.根据权利要求1所述的一种电磁感应线圈，其特征在于，至少两根所述导体组合而成所述组合导线具体为：所有所述导体平行并列设置成整体，外部包裹有绝缘层。4.根据权利要求1至3任一所述的一种电磁感应线圈，，其特征在于，所述组合导线的单根所述导体的横截面为方形，多根所述导体组合成横截面为长方形的所述组合导线。5.一种电磁感应装置，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的电磁感应线圈以及用于为所述电磁感应线圈提供交变电流的电路或电源。6.一种卷烟加热器具，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的电磁感应线圈和用于为所述电磁感应线圈提供交变电流的电路或电源，通电状态下所述电磁感应线圈产生感应磁场，以使至少部分位于所述电磁感应线圈内部的加热体发热，用于加热发烟基质。7.根据权利要求6所述的一种卷烟加热器具，其特征在于，所述加热体设于所述电磁感应线圈的内部，所述加热体的外部设有发烟基质容纳腔，所述发烟基质容纳腔的外部设有壳体，所述电磁感应线圈设于所述壳体上，所述电路或电源设于所述壳体的内部。8.根据权利要求7所述的一种卷烟加热器具，其特征在于，所述壳体内侧固定设有线圈支架，所述电磁感应线圈绕于所述线圈支架上，且所述发烟基质容纳腔位于所述电磁感应线圈的内部。9.根据权利要求7所述的一种卷烟加热器具，其特征在于，所述壳体由绝缘材料制成。10.根据权利要求7所述的一种卷烟加热器具，其特征在于，所述加热体为与所述电磁感应线圈同轴布置的柱状、管状、棒状、针状或杆状形状；或者，所述加热体为沿所述电磁感应线圈的轴向方向延伸的扁平状、剑刃状、片状或条带形状。11.根据权利要求6所述的一种卷烟加热器具，其特征在于，所述加热体设于所述电磁感应线圈的内部，且所述电磁感应线圈与所述加热体之间设有绝缘隔热层，所述加热体的内部设有用于容纳发烟基质的腔体。12.根据权利要求6至11任一项所述的一种卷烟加热器具，其特征在于，所述电磁感应线圈的外部设有磁屏蔽层。

技术总结
本申请公开的一种电磁感应线圈、电磁感应装置及卷烟加热烟具，包括由至少两根导体组合而成的组合导线，所述组合导线呈螺旋延伸绕成多匝线圈，每匝所述线圈的所述组合导线沿所述线圈轴向上的长度大于垂直于所述线圈轴向上的长度。其线圈的组合导线由多根导体组合而成，且组合导线的横截面沿磁场轴向上的长度大于垂直磁场轴向上的长度，组合导线的横截面整体呈扁平的，相邻线圈的相对面积更小，可减少电容损耗；单根导线的横截面积小，组合导线的电流流过的有效面积更大，等效电阻更小，因此本电磁感应线圈能有效减小电阻带来的能量损耗；并且，由于每根导体之间存在缝隙，更利于线圈的散热。圈的散热。圈的散热。


技术研发人员：唐良颖 刘华臣 谭健 吴聪 黄婷 彭峥
受保护的技术使用者：湖北中烟工业有限责任公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/18