一种感应加热气溶胶生成装置及其系统的制作方法

1.本专利涉及新型烟草技术领域，特别涉及一种感应加热气溶胶生成装置。


背景技术：

2.近年来，随着人们对健康的日益关注，人们都意识到传统卷烟对健康有一定的危害，传统卷烟对健康及环境的影响问题开始逐步受到世界各国的重视。
3.目前市面上的加热卷烟的器具主要利用电阻加热的原理，加热方式主要有内芯加热、外围加热和内外混合加热。内芯加热的烟具，由于要使气溶胶生成制品便于插入，通常使用针式的发热体，其发热体的截面面积需要较小，使得气溶胶生成制品在加热的过程中，靠近加热体的烟媒被过度加热，而远离加热体的烟媒难以被加热，使得气溶胶生成制品加热不均匀。
4.电磁感应加热是利用电磁感应的方法，使被加热的材料的内部产生电涡流，依靠这些涡流的能量达到加热目的。电磁感应加热的过程实际上是电磁感应过程和热传导过程的综合体现，其中的电磁感应过程具有主导作用。它影响并在一定程度上决定着热传导过程。热传导过程中所需要的热能量实际上是由电磁感应过程中所产生的涡流功率所提供。电磁感应加热作为一种非接触加热方式，感应加热体不需要与加热控制部件电连接，因此设计的自由度较大，十分适合应用于新型烟草制品领域。电磁感应加热原理中关键的组件包括具有感应线圈的感应发射器和作为感应发热体的感受器。
5.由于线圈均匀密布在加热腔室周围产生了遮挡，加热腔室只能在感应线圈轴向方向上具有一个供气溶胶生成制品插入的开口，使得烟具在进行测温、清洁、气溶胶生成制品识别等操作时存在诸多不便。例如，若想检测或校准发热体的温度，或是在加热过程中实时监测感应发热体温度，一般只能通过使用热电偶紧贴感应发热体测温，而热电偶本身在磁场中会产生电势，影响测量结果的准确性。
6.因此，为了能够对感应加热气溶胶生成装置内部进行直接的测温和校准，同时最大地降低对于加热磁场的影响，需要开发一种新型感应加热气溶胶生成装置。


技术实现要素：

7.本发明目的是为了能够对感应加热气溶胶生成装置内部进行直接的测温和校准，同时最大地降低对于加热磁场的影响，提供一种新型感应加热气溶胶生成装置。
8.为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
9.一种感应加热气溶胶生成装置，其能够通过感应加热的方式加热气溶胶生成制品，以产生供用户抽吸的气溶胶；所述感应加热气溶胶生成装置包括：壳体，其界定用于接纳所述气溶胶生成制品的至少一部分的加热腔室；电感器，其包括感应线圈；电源，其连接到所述感应线圈且被配置成将高频电流提供到所述感应线圈，在使用中所述感应线圈产生波动电磁场以使与所述气溶胶生成制品热接触的感应发热体发热且进而加热所述气溶胶生成制品的气溶胶生成基质；其特征在于，所述感应线圈的侧面在有效磁场范围内设置有
至少一个无线圈包围的窗口，设置于所述感应线圈内的所述感应发热体相较于设置于完全螺线圈中的所述感应发热体，其磁通密度的衰减小于10％。
10.进一步地，所述感应线圈由完整匝和变形匝组成，所述变形匝的至少一部分设置于所述完整匝上，所述变形匝包括变形匝区域，所述变形匝区域在轴向上与所述完整匝部分重叠，所述变形匝区域形成所述窗口。
11.进一步地，所述变形匝区域所形成的所述窗口为中心对称。
12.进一步地，所述变形匝区域在径向上位于所述完整匝外部。
13.进一步地，所述窗口在周向上的夹角为α，5
°
≤α≤180
°
。
14.进一步地，所述感应线圈包括第一匝段和第二匝段，所述第一匝段的绕制方向与所述第二匝段的绕制方向相同，所述第一匝段与所述第二匝段的磁场轴线重合，所述第一匝段和所述第二匝段由非螺旋的连接段连接。
15.进一步地，所述连接段的长度为dn，所述第一匝段和所述第二匝段的内半径为r，dn/r＜0.8。
16.进一步地，所述第一匝段的匝数大于或等于所述第二匝段的匝数。
17.进一步地，所述感应线圈在轴向上倾斜绕制，即所述感应线圈在轴向上存在一个倾斜角δ，从而在所述感应线圈的两个端部中的至少一者处设置所述窗口。
18.进一步地，0＜δ≤20
°
。
19.进一步地，所述感应加热气溶胶生成装置还包括：传感器，能够用于检测以下物理量中的至少一者：与气溶胶生成装置工作状态相关联的物理量、与消费者抽吸动作相关联的物理量、与气溶胶生成基质相关联的物理量，所述传感器通过所述窗口获得所述物理量；控制元件，其在使用中控制所述感应线圈根据所述传感器测得的所述物理量产生波动电磁场以使所述感应发热体发热且进而加热所述气溶胶生成基质。
20.进一步地，所述传感器包括红外温度传感器，所述传感器被配置为测量所述感应发热体或所述气溶胶生成制品的温度，所述传感器通过有线和/或无线方式向控制元件传输与所述温度有关的信号，控制元件根据所述信号控制所述感应线圈根据所述温度产生相应波动电磁场以使所述感应发热体发热并加热所述气溶胶生成基质。
21.进一步地，所述传感器包括气流传感器和/或气压传感器，所述传感器被配置为测量所述加热腔室内部的气压、流经加热腔室的气流和流经所述无线圈包围区域的气流中的至少一种气体参数，所述传感器通过有线和/或无线方式向控制元件传输与所述气体参数有关的信号，控制元件根据所述信号启动所述气溶胶生成装置、控制所述感应线圈根据所述温度产生相应波动电磁场以使所述感应发热体发热并加热所述气溶胶生成基质、停止所述气溶胶生成装置。
22.进一步地，所述传感器包括摄像头，传感器被配置为检测加热腔室内部明暗变化从而判断是否有气溶胶生成制品插入，所述传感器通过有线和/或无线方式向控制元件传输与所述明暗变化有关的信号，控制元件根据所述信号启动所述气溶胶生成装置或停止所述气溶胶生成装置。
23.进一步地，所述传感器包括摄像头，所述气溶胶生成制品表面具有表明所述气溶胶生成制品真伪或种类的条形码，所述传感器被配置为检测所述条形码并通过有线或者无线方式向控制元件传输与所述气溶胶生成制品真伪或种类有关的信号，所述控制元件根据
气溶胶生成制品真伪决定是否启动烟具或根据气溶胶生成制品种类控制电源向感应线圈传输相应的高频电流。
24.进一步地，所述气溶胶生成装置包括发射器，所述发射器发射发射信号，所述发射信号到达加热腔室或气溶胶生成制品后会由于与所述气溶胶生成装置工作状态、所述消费者抽吸动作或所述气溶胶生成基质相关联的物理量而转化为接收信号，所述传感器接收所述接收信号获取所述物理量。
25.进一步地，所述发射器包括光源，所述传感器包括光电转换器，所述气溶胶生成基质表面具有表明所述气溶胶生成基质真伪或种类的条形码。
26.一种气溶胶生成系统，其包括气溶胶生成制品和任一项所述的感应加热气溶胶生成装置。
27.气溶胶生成装置用于说明与气溶胶生成制品的气溶胶生成基质相互作用以生成气溶胶的装置。优选地，气溶胶生成装置是吸烟装置，其与气溶胶生成制品的气溶胶生成基质相互作用以生成通过用户的口直接可吸入用户的肺中的气溶胶。气溶胶生成装置可以是用于吸烟制品的固定器。
28.感受器指的是可以将电磁能量转换成热的材料。当位于波动电磁场中时，在感受器中引起的涡电流导致感受器的加热。当伸长的感受器定位成与气溶胶生成基质热接触时，气溶胶生成基质由感受器加热。
29.气溶胶生成制品设计成与包括感应加热源的电操作气溶胶生成装置接合。感应加热源或感应器生成波动电磁场，以便加热位于波动电磁场内的感受器。在使用中，气溶胶生成制品与气溶胶生成装置接合使得感受器位于由感应器生成的波动电磁场内。
30.感受器的长度尺寸地大于其宽度尺寸或其厚度尺寸，例如大于其宽度尺寸或其厚度尺寸的两倍。因此感受器可以被描述为伸长的感受器。感受器可以大致纵向地布置在气溶胶生成基质内。这意味着伸长的感受器的长度尺寸布置成近似平行于气溶胶生成基质的纵向方向，例如在平行于气溶胶生成基质的纵向方向的加减10度以内。在优选的实施方式中，伸长的感受器可以位于气溶胶生成基质内的径向中心位置，并且沿着气溶胶生成基质的纵轴线延伸。
31.感受器优选为针形、条形或叶形。优选地，所述感受器具有5mm到15mm，例如6mm到12mm之间或8mm到10mm之间的长度。优选地，伸长的感受器具有与气溶胶生成基质基本相同的长度。优选地，所述感受器可以具有1mm到5mm的宽度和0.01mm到2mm之间的厚度，例如0.5mm到2mm的厚度。优选实施方式可能具有10微米到500微米之间的厚度，更优选10微米到100微米之间的厚度。如果感受器具有恒定横截面，例如圆形横截面，则它具有1mm到5mm的优选宽度或直径。
32.感受器可以采用能够通过感应方式加热至足以使气溶胶生成基质生成气溶胶的温度的任何材料制成。优选的感受器包括金属或碳。优选的感受器可能包括铁磁性材料，例如铁素体、铁磁性钢或不锈钢。合适的感受器可能是铝或可能包括铝。优选的感受器可由400系列不锈钢制成，例如410级、420级或430级不锈钢。当放置于具有类似频率和场强值的电磁场中时，不同材料将消耗不同数量的能量。因此，可以在已知电磁场内改变所述感受器的参数，例如材料类型、长度、宽度和厚度，以提供所需的能量消耗。
33.可能加热优选的感知器至超过250摄氏度的温度。合适的感受器可以包括非金属
芯体，其具有布置在非金属芯体上的金属层，例如形成于陶瓷芯体的表面上的金属轨迹。
34.感受器可以具有外保护层，例如包封伸长的感受器的陶瓷保护层或玻璃保护层，从而形成完整的加热体。感受器可以包括由玻璃、陶瓷或惰性金属形成的保护涂层，所述保护涂层形成于感受器材料的芯体上。
35.感受器布置成与气溶胶生成基质热接触。因此，当感受器加热时，气溶胶生成基质被加热并且形成气溶胶。在一个实施方式中，包括感受器的加热体插入气溶胶生成基质内，气溶胶生成装置可以包含单个或多个伸长的加热体。在另一个实施方式中，气溶胶生成基质可以包含感受器，可替代地，气溶胶生成基质可以包括多个的感受器，感受器的形态可以是伸长形、颗粒形、网形、辐射形、管形、沙漏形、螺旋形等。
36.感应线圈材料应选用导电效果良好的材料如金属等；此外，在本专利中，感应线圈材料还应具有良好的弹性变形能力，可以用弹簧钢、金、银等金属。
37.电源可以是任何适当的电源，例如直流电压源，比如电池。在一个实施方式中，电源是锂离子电池。可替代地，电源可以是镍金属氢化物电池、镍镉电池或锂基电池，例如锂钴、磷酸锂铁、钛酸锂或锂聚合物电池。
38.控制元件可以是简单的开关。可替代地，控制元件可以是电路，并且可以包括一个或多个微处理器或微控制器。
39.气溶胶生成系统可能包括气溶胶生成装置以及一个或多个气溶胶生成制品，气溶胶生成装置配置相应数量的加热腔室收容气溶胶生成制品。
40.本发明通过提供一种新型的感应加热气溶胶生成装置，通过在感应线圈上设置连通外界的窗口，可更高效地进行测温、清洁、气溶胶生成制品识别等工作，且其结构能够将漏磁减小到最小，最小化对线圈内部本身磁场的影响。
附图说明
41.本发明的以上技术内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的技术方案的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
42.图1是本发明第一种实施方式的感应线圈的立体图；
43.图2是本发明第一种实施方式的感应线圈的横剖面图；
44.图3是本发明第一种实施方式的感应线圈的侧视图；
45.图4是本发明第一种实施方式的感应线圈的正视图；
46.图5a是现有技术中感应线圈的磁力线分布图；
47.图5b是本发明第一种实施方式的感应线圈的磁力线分布图；
48.图6a是现有技术中感应线圈的立体图；
49.图6b是本发明第一种实施方式的感应线圈的立体图；
50.图7a是图6a中a-a剖面上的磁感应强度图；
51.图7b是图6b中b-b剖面上的磁感应强度图；
52.图8a是图7a中心取一直线绘出磁感应强度分布图；
53.图8b是图7b中心取一直线绘出磁感应强度分布图；
54.图9a是现有技术中感应线圈加入感应发热体的磁力线分布图；
55.图9b是本发明第一种实施方式的感应线圈加入感应发热体的磁力线分布图；
56.图10a是图9a中感应发热体的磁感应强度分布图；
57.图10b是图9b中感应发热体的磁感应强度分布图；
58.图11是本发明第一种实施方式的加热腔室的剖面图；
59.图12是本发明第二种实施方式的加热腔室的剖面图；
60.图13是本发明第三种实施方式的感应线圈的立体图；
61.图14是本发明第三种实施方式的感应线圈的侧视图；
62.图15是本发明第三种实施方式的加热腔室的剖面图；
63.图16是本发明第四种实施方式的感应线圈的立体图；
64.图17是本发明第四种实施方式的感应线圈的侧视图；
65.图18是本发明第四种实施方式的加热腔室的剖面图。
66.其中，附图标记说明如下：
67.加热腔室：1，2，3
68.感应线圈：100，200，300
69.窗口：101，201，301，301’70.感应发热体：102，202，302
71.提取器：103
72.支架：104，204，304
73.第一电源连接端：111，211
74.第二电源连接端：112，212
75.变形匝区域：121
76.完整匝区域：122
77.变形匝：123，124
78.完整匝：125，126
79.第一匝段：221
80.第二匝段：222
81.连接段：223
具体实施方式
82.以下在具体实施方式中叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
83.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
84.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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专利的限制。
85.为使本专利的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利的实施方式作进一步地详细描述。
86.本发明所公开的感应加热气溶胶生成装置包括壳体(未示出)、电源(未示出)、控制元件(未示出)和加热腔室(1，2，3)，电源和控制元件设置在气溶胶生成装置的器具主体(未示出)中，加热腔室1用于在工作时用于收容气溶胶生成制品(即气溶胶生成制品)。加热腔室(1，2，3)包括用于发射能量的感应线圈(100，200，300)、用于接收能量的感应发热体(102，202，302)和供气溶胶生成制品插入的上开口。感应线圈(100，200，300)具有磁场轴线，感应线圈(100，200，300)整体上布置成包围加热腔室(1，2，3)和感应发热体(102，202，302)的至少一部分，电源连接至感应线圈(100，200，300)并且构造成在控制器的控制下向感应线圈(100，200，300)提供高频电流。在工作时，气溶胶生成制品插入加热腔室(1，2，3)，感应发热体(102，202，302)与气溶胶生成制品热接触，电源向感应线圈(100，200，300)提供高频电流感应，从而在感应发热体(102，202，302)中产生感应电场并形成感应电流，感应发热体(102，202，302)发热后加热气溶胶生成制品。感应线圈(100，200，300)可以由一根导线绕制，也可以通过多根导线将多个绕组相互串联，还可以通过一根扁平导线卷制。导线可以是截面为扁平的导线，也可以是截面为圆形的导线，或者截面为方形的导线，导线的截面形状不限于此。感应线圈(100，200，300)有一根导线绕制，导线的一端作为第一电源连接端(111，211)，另一端为与电源另一极相连的第二电源连接端(112，212)。感应线圈(100，200，300)的侧面在有效磁场范围内设置有至少一个无线圈包围的窗口(101，201，301，301’)。感应线圈(100，200，300)设置于支架(104，204，304)上，支架(104，204，304)与窗口(101，201，301，301’)相对位置应设有缺口或至少半透明的窗口。
87.如图1-4所示的本发明第一种实施方式中包括的感应线圈100。所述感应线圈100由若干匝线绕成，其中，上下各有nz1和nz2匝线圈是正常绕满螺旋一圈的，这部分为完整匝125和126；而中间有nb1匝线圈为变形匝123，是在单圈的绕制过程中，导线局部向侧翻和向上翻，形成在径向上位于完整匝区域圆柱外部，轴向上与完整匝区域nz1重叠的部分变形匝区域121；同样nb2匝线圈为变形匝124，是在单圈绕制的过程中局部向侧翻和向下翻，形成在径向上位于完整匝区域122圆柱外部，轴向上与完整匝126重叠的部分变形匝区域121。此时变形匝区域121在线圈的侧面就会形成窗口101，传感器可通过该缺口获取感应线圈100内部情况。
88.变形匝区域121所形成的窗口101可以为长方形、圆形或菱形等中心对称形状。窗口在周向上的夹角为α，5
°
≤α≤180
°
，窗口在轴向上的长度为dn，优选的，1mm≤dn≤4mm。在径向上，变形匝区域121可以位于完整匝125和126外部或内部。优选的，变形匝区域在径向上位于完整匝外部。
89.图5a所示为现有技术中普通同匝线圈通电时所产生的的磁力线分布，图5b所示为感应线圈100通电时所产生的的磁力线分布。感应线圈100仅在窗口102附近有部分漏磁，而在感应线圈100内部大部分区域，其产生的磁场与现有技术中普通同匝线圈基本一致。尤其是线圈轴心附近区域几乎没有收到什么影响。
90.图6a和图6b所示在普通同匝线圈和感应线圈100中间取横截面，可得到图7a与图7b所示的普通同匝线圈和感应线圈100在通相同电流时该截面的磁感应强度大小及分布对比。其中，图7a中窗口101区域的磁感应强度小幅低于其他部位，经过该区域取一中心线，在
该位置绘出得到图8a和图8b的磁感应强度数值。在中间区域，磁感应强度基本没有受到影响。
91.如图9a和图9b所示，在器具使用过程中，线圈中间不是完全的空气域，存在感应发热体。大部分磁力线均从感应发热体通过，其他区域磁力线较少，由于加热系统的特性主要是由感应发热体决定的，因此窗口100漏磁造成的影响会进一步降低。
92.如图10a和图10b所示，感应发热体在普通同匝线圈和感应线圈100中轴线磁感应强度分布。设置于所述感应线圈内的感应发热体相较于设置于完全螺线圈中的感应发热体，其磁通密度的衰减小于10％。进一步的，磁通密度的衰减小于5％。因此，本发明中所公开的的感应线圈基本可以代替完整卷绕的螺线管作为感应加热器具的线圈，同时又能通过特殊绕制形成的缺口处透光进行红外校准和测温。
93.如图11所示为本发明第一种实施方式的加热腔室1，其中感应加热体102为细长型加热体，并在使用过程中与气溶胶生成制品内部进行热接触。该实施例中进一步包括提取器103，当气溶胶生成制品消耗完毕后，用户通过提取器将气溶胶生成制品完整取出，防止作为气溶胶生成基质的烟草薄片或烟丝的碎屑掉落在加热腔室1中。为了使传感器能够照常工作，提取器应当具有与窗口相应的提取器窗口(未示出)，或是在窗口相应位置具有透明或半透明的提取器窗口，提取器窗口即对传感器可接受的信号的透过率大于50％，最好大于80％。
94.如图12所示为本发明第二种实施方式的加热腔室1，其中感应加热体102为周向加热体，其在使用过程中与气溶胶生成制品外部进行热接触。进一步地，当传感器需要读取与气溶胶生成制品相关物理量时，感应加热体与窗口相应的位置应设有感应加热体缺口。
95.如图13和图14所示为本发明第三种实施方式的感应线圈200。感应线圈200包括磁场轴线重合的第一匝段221和第二匝段222，第一匝段221和第二匝段222由非螺旋绕制的连接段223连接。连接段223可以呈直线或非螺旋缠绕的其他形状，其可以与感应线圈200轴线平行或呈一定夹角。连接段223的长度为dn，dn的大小决定了窗口201的大小。优选的，1mm≤dn≤4mm，在该范围内感应线圈200的加热效率衰减最小。第一匝段221和第二匝段222的绕制方向相同，即同为顺时针或逆时针绕制。第一匝段221和第二匝段222的半径相同，其内半径为r。优选的，dn/r＜0.8。优选的，dn/r＜0.5。优选的，dn/r＜0.3。优选的，第一匝段221和第二匝段222的匝数相同。
96.如图15所示为本发明第三种实施方式的加热腔室2，其中感应加热体202为中心加热体，其在使用过程中与气溶胶生成制品内部进行热接触。
97.如图16和图17所示为本发明第四种实施方式的感应线圈300。感应线圈300相对于轴向倾斜绕制，以倾斜角δ描述。同一圈(匝)的最高点与最低点存在一个高度差hn，即为感应线圈两端相对地形成两个窗口301和301’的高度。优选的，1mm≤hn≤4mm。
98.为了不影响感应加热效率，高度差hn不能过大。因此优选的，δ＜20
°
。
99.如图18所示为本发明第四种实施方式的加热腔室3。由于窗口301和301’所能照射到的部位为感应发热体302的边缘，一般地，当感应线圈300和感应发热体302的相对位置固定后，感应发热体302上不同位置的温度分布即确定，可以通过感应发热体302边缘的温度推算感应发热体302的中心温度，进而控制元件可以对感应发热体302的温度进行控制。
100.气溶胶生成装置进一步包括传感器，传感器可以通过接收从与窗口(101，201，
301，301’)传出的物质，检测与气溶胶生成装置工作状态、消费者抽吸动作或气溶胶生成基质相关联的物理量，控制元件根据该信号决定是否启动装置、如何控制电源向感应线圈传输相应的高频电流、或者控制元件根据该信号停止装置工作。
101.在一个具体实施方式中，传感器包括红外温度传感器，传感器被配置为测量感应发热体或气溶胶生成制品的温度。在现有技术的感应加热烟具中，通常使用电阻测温的方式对于加热温度进行监控，而热电偶本身在磁场中会产生电势，影响测量结果的准确性。因此用电磁加热技术的器具最好使用红外进行测温和校准，但是由于线圈均匀密布在加热腔室周围产生了遮挡，往往很难直接红外探头照射到感受体上。可以利用红外传感器通过窗口对感应发热体进行实时测温，并与当前温度控制曲线进行比较并校准。
102.在另一个具体实施方式中，传感器包括红外温度传感器，传感器被配置为测量感应发热体或气溶胶生成制品的温度，传感器通过有线或者无线方式向控制元件传输与感应发热体或气溶胶生成制品的温度有关的信号，控制元件根据该信号控制电源向感应线圈传输相应的高频电流，从而感应线圈可以根据传感器测得的物理量产生相应波动电磁场以使感应发热体发热且进而加热气溶胶生成基质。
103.在另一个具体实施方式中，传感器包括气流传感器或气压传感器，传感器被配置为测量加热腔室内部的气压、流经加热腔室的气流或流经窗口的气流，传感器通过有线或者无线方式向控制元件传输与上述气流或气压有关的信号，控制元件根据该信号决定是否启动烟具或根据气流大小或气压变化向感应线圈传输相应的高频电流，从而感应线圈可以根据传感器测得的物理量产生相应波动电磁场以使感应发热体发热且进而加热气溶胶生成基质。
104.在另一个具体实施方式中，传感器包括摄像头，传感器被配置为检测加热腔室内部明暗变化从而判断是否有气溶胶生成制品插入，传感器通过有线或者无线方式向控制元件传输与是否有气溶胶生成制品插入有关的信号，控制元件根据该信号启动烟具并控制电源向感应线圈传输相应的高频电流，从而感应线圈可以根据传感器测得的物理量产生相应波动电磁场以使感应发热体发热且进而加热气溶胶生成基质。
105.在另一个具体实施方式中，气溶胶生成制品表面具有表明气溶胶生成制品真伪或气溶胶生成制品种类的二维码，传感器包括摄像头，传感器被配置为检测气溶胶生成制品卷烟纸上的条形码以判断气溶胶生成制品真伪或气溶胶生成制品种类，条形码可以具有一维或二维形式，传感器通过有线或者无线方式向控制元件传输与气溶胶生成制品真伪或气溶胶生成制品种类有关的信号，控制元件根据气溶胶生成制品真伪决定是否启动烟具或根据气溶胶生成制品种类控制电源向感应线圈传输相应的高频电流，从而感应线圈可以根据传感器测得的物理量产生相应波动电磁场以使感应发热体发热且进而加热气溶胶生成基质。
106.在另一个具体实施方式中，传感器包括摄像头，传感器被配置为检测气溶胶生成制品卷烟纸上加热可变色图案的变化从而判断气溶胶生成制品加热温度或气溶胶生成制品是否消耗完毕，传感器通过有线或者无线方式向控制元件传输与气溶胶生成制品加热温度或气溶胶生成制品是否消耗完毕有关的信号，控制元件根据该信号控制电源向感应线圈传输相应的高频电流，从而感应线圈可以根据传感器测得的物理量产生相应波动电磁场以使感应发热体发热且进而加热气溶胶生成基质，或者控制元件根据该信号停止烟具工作。
107.这里基于的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
108.同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书的范围内。

技术特征：
1.一种感应加热气溶胶生成装置，其能够通过感应加热的方式加热气溶胶生成制品，以产生供用户抽吸的气溶胶；所述感应加热气溶胶生成装置包括：壳体，其界定用于接纳所述气溶胶生成制品的至少一部分的加热腔室；电感器，其包括感应线圈；电源，其连接到所述感应线圈且被配置成将高频电流提供到所述感应线圈，在使用中所述感应线圈产生波动电磁场以使与所述气溶胶生成制品热接触的感应发热体发热且进而加热所述气溶胶生成制品的气溶胶生成基质；其特征在于，所述感应线圈的侧面在有效磁场范围内设置有至少一个无线圈包围的窗口，设置于所述感应线圈内的所述感应发热体相较于设置于完全螺线圈中的所述感应发热体，其磁通密度的衰减小于10％。2.根据权利要求1所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述感应线圈由完整匝和变形匝组成，所述变形匝的至少一部分设置于所述完整匝上，所述变形匝包括变形匝区域，所述变形匝区域在轴向上与所述完整匝部分重叠，所述变形匝区域形成所述窗口。3.根据权利要求2所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述变形匝区域所形成的所述窗口为中心对称。4.根据权利要求2或3所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述变形匝区域在径向上位于所述完整匝外部。5.根据权利要求1或2所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述窗口在周向上的夹角为α，5
°
≤α≤180
°
。6.根据权利要求1所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述感应线圈包括第一匝段和第二匝段，所述第一匝段的绕制方向与所述第二匝段的绕制方向相同，所述第一匝段与所述第二匝段的磁场轴线重合，所述第一匝段和所述第二匝段由非螺旋的连接段连接。7.根据权利要求6所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述连接段的长度为dn，所述第一匝段和所述第二匝段的内半径为r，dn/r＜0.8。8.根据权利要求6或7所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述第一匝段的匝数大于或等于所述第二匝段的匝数。9.根据权利要求1所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述感应线圈在轴向上倾斜绕制，即所述感应线圈在轴向上存在一个倾斜角δ，从而在所述感应线圈的两个端部中的至少一者处设置所述窗口。10.根据权利要求9所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，0＜δ≤20
°
。11.根据权利要求1所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述感应加热气溶胶生成装置还包括：传感器，能够用于检测以下物理量中的至少一者：与气溶胶生成装置工作状态相关联的物理量、与消费者抽吸动作相关联的物理量、与气溶胶生成基质相关联的物理量，所述传感器通过所述窗口获得所述物理量；控制元件，其在使用中控制所述感应线圈根据所述传感器测得的所述物理量产生波动电磁场以使所述感应发热体发热且进而加热所述气溶胶生成基质。
12.根据权利要求11所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述传感器包括红外温度传感器，所述传感器被配置为测量所述感应发热体或所述气溶胶生成制品的温度，所述传感器通过有线和/或无线方式向控制元件传输与所述温度有关的信号，控制元件根据所述信号控制所述感应线圈根据所述温度产生相应波动电磁场以使所述感应发热体发热并加热所述气溶胶生成基质。13.根据权利要求11所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述传感器包括气流传感器和/或气压传感器，所述传感器被配置为测量所述加热腔室内部的气压、流经加热腔室的气流和流经所述无线圈包围区域的气流中的至少一种气体参数，所述传感器通过有线和/或无线方式向控制元件传输与所述气体参数有关的信号，控制元件根据所述信号启动所述气溶胶生成装置、控制所述感应线圈根据所述温度产生相应波动电磁场以使所述感应发热体发热并加热所述气溶胶生成基质、停止所述气溶胶生成装置。14.根据权利要求11所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述传感器包括摄像头，传感器被配置为检测加热腔室内部明暗变化从而判断是否有气溶胶生成制品插入，所述传感器通过有线和/或无线方式向控制元件传输与所述明暗变化有关的信号，控制元件根据所述信号启动所述气溶胶生成装置或停止所述气溶胶生成装置。15.根据权利要求11所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述传感器包括摄像头，所述气溶胶生成制品表面具有表明所述气溶胶生成制品真伪或种类的条形码，所述传感器被配置为检测所述条形码并通过有线或者无线方式向控制元件传输与所述气溶胶生成制品真伪或种类有关的信号，所述控制元件根据气溶胶生成制品真伪决定是否启动烟具或根据气溶胶生成制品种类控制电源向感应线圈传输相应的高频电流。16.根据权利要求11所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述气溶胶生成装置包括发射器，所述发射器发射发射信号，所述发射信号到达加热腔室或气溶胶生成制品后会由于与所述气溶胶生成装置工作状态、所述消费者抽吸动作或所述气溶胶生成基质相关联的物理量而转化为接收信号，所述传感器接收所述接收信号获取所述物理量。17.根据权利要求11所述的感应加热气溶胶生成装置，其特征在于，所述发射器包括光源，所述传感器包括光电转换器，所述气溶胶生成基质表面具有表明所述气溶胶生成基质真伪或种类的条形码。18.一种气溶胶生成系统，其包括气溶胶生成制品和如权利要求1-17中任一项所述的感应加热气溶胶生成装置。

技术总结
一种感应加热气溶胶生成装置，其能够通过感应加热的方式加热气溶胶生成制品，以产生供用户抽吸的气溶胶；所述感应加热气溶胶生成装置包括：壳体，其界定用于接纳所述气溶胶生成制品的至少一部分的加热腔室；电感器，其包括感应线圈；电源，其连接到所述感应线圈且被配置成将高频电流提供到所述感应线圈，在使用中所述感应线圈产生波动电磁场以使与所述气溶胶生成制品热接触的感应发热体发热且进而加热所述气溶胶生成制品的气溶胶生成基质；其特征在于，所述感应线圈的侧面在有效磁场范围内设置有至少一个无线圈包围的窗口。设置有至少一个无线圈包围的窗口。设置有至少一个无线圈包围的窗口。


技术研发人员：黄柳铭 瞿江洪 陈义福 李鹏
受保护的技术使用者：上海新型烟草制品研究院有限公司 深圳新型烟草制品有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/13