一种电磁周向加热式烟具的制作方法

本发明涉及加热卷烟，更具体地，尤其涉及一种电磁周向加热式烟具。

背景技术：

1、吸烟制品，例如香烟和雪茄，在使用时通过燃烧烟草来释放烟草烟雾。为了寻求替代这些燃烧烟草产品的方案，研发人员尝试开发能够在不燃烧的情况下释放化合物的产品。这类产品，如加热组件，通过加热而非燃烧可吸入材料来生成气溶胶。当前市场上已有一种气溶胶生成系统，即所谓的电加热非燃烧烟具，它与插入其中的烟支状消耗品配合使用。

2、在加热方式上，市面上的加热卷烟器具主要采用电阻加热的原理，具体方式包括内芯加热、外围加热和内外混合加热。然而，电阻加热存在一个问题：在加热过程中，靠近发热体的烟媒容易被过度加热，而远离发热体的烟媒则难以充分加热，导致气溶胶生成产品加热不均匀。为了解决这一问题，电磁感应加热作为一种高效的加热技术被提出并视为较为理想的选择。电磁感应加热的工作原理是：交流电通过感应器（通常为线圈）时，产生交变磁场，导磁性物体在磁场中切割磁力线，从而在物体内部产生涡流。这些涡流使物体内部的原子高速无规则运动，通过原子间的碰撞和摩擦产生热能，进而加热其中的气溶胶生成制品。电磁周向加热通过在其周围产生的磁场，实现被加热物体周围的均匀加热。这种方式可以确保物体在多个方向上同时受热，从而实现更加均匀的加热效果。

3、而电磁周向加热烟具虽然具备加热均匀的优点，可是也存在预热时间长、能耗较高等问题，而周向加热烟具的感受器的发热原理也相较于内加热更为复杂。因此，如何平衡透入深度对电磁周向加热效率的影响，并据此选择合适的感应加热元件，成为该领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种电磁周向加热式烟具，以解决前述的预热时间长、能耗较高等问题。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种电磁周向加热式烟具，包括电源、控制电路以及电磁发热组件；其中，所述电源分别与所述电磁发热组件及所述控制电路电连接，所述电源在所述控制电路的控制下为所述电磁发热组件供电；所述电磁发热组件包括感受器和感应线圈，所述感受器具有至少一端开口的圆筒状结构，所述感受器在所述感应线圈产生的交变磁场中产生热能用于加热置于所述感受器内部的烟支，所述感受器至少包围所述烟支沿轴向长度上的一部分。

3、可选地，电磁周向加热式烟具还包括壳体，所述壳体用于容纳所述控制电路、所述电源以及所述电磁发热组件。

4、可选地，所述感受器的壁厚设置为σ，σ满足以下条件：

5、；

6、其中，σ为所述感受器的壁厚，数值对应的单位为mm；ρ为所述感受器电导率，数值对应的单位为ω.cm；μr为所述感受器的相对磁导率，为无量纲参数；f为交变磁场频率，数值对应的单位为hz；d为感受器内直径，数值对应的单位为mm；d0为标准内直径，数值为10，数值对应的单位为mm。

7、可选地，所述感受器的壁厚σ进一步满足于：

8、；

9、其中，σ为所述感受器的壁厚，数值对应的单位为mm；ρ为所述感受器电导率，数值对应的单位为ω·cm；μr为所述感受器的相对磁导率，为无量纲参数；f为交变磁场频率，数值对应的单位hz；d为感受器内直径，数值对应的单位为mm；d0为标准内直径，数值为10，数值对应的单位为mm。

10、可选地，交变磁场的频率f满足：

11、f ≤ 550000；

12、其中，f为所述感应线圈产生的所述交变磁场的频率，数值对应的单位为hz。

13、可选地，交变磁场的频率f进一步满足：

14、200000 ≤ f ≤ 450000；

15、其中，f为所述感应线圈产生的所述交变磁场的频率，数值对应的单位为hz。

16、为平衡透入深度对电磁周向加热效率的影响，交变磁场频率优选为250,000hz~420,00hz，更优选260,000hz~400,000hz，进一步优选275,000hz~370,000hz。

17、为实现设备尺寸紧凑化，使得设备中加热元件尺寸更小，设备轻量化，交变磁场频率优选为370,000hz~450,000hz。

18、为实现设备预热速度快速化，使得设备较快速完成预热，交变磁场频率优选为200,000hz~250,000hz。

19、可选地，交变磁场在所述感受器上的透入深度δ满足：

20、δ ≥ 13.5；

21、其中，δ为透入深度，数值对应的单位为μm。

22、可选地，交变磁场在所述感受器上的透入深度δ进一步满足：

23、δ ≥ 15；

24、其中，δ为透入深度，数值对应的单位为μm。

25、可选地，所述感受器材质为铁磁性材料。

26、可选地，所述感受器涂覆有保护层，保护层包括但不限于陶瓷保护层、玻璃保护层中的任意一种。

27、根据本公开的电磁周向加热式烟具，具有以下技术效果：

28、电磁周向加热式烟具的电磁发热组件采用周向加热模式，感受器具有至少一端开口的圆筒状结构，烟支至少一部分插入圆筒状感受器的空腔内，对烟支的周向进行加热，能够使得烟支受热更均匀。进一步地，通过对感受器的壁厚σ、交变磁场的频率f以及交变磁场在感受器上的透入深度δ进行数值范围的合理设定，能够平衡透入深度对电磁周向加热效率的影响。使得本发明的电磁周向加热式烟具能够在较低频率段工作，降低对交变磁场频率的要求，不仅可以提升烟具使用寿命，还能减少高频电磁对周围的影响，且发烟效果出色、能效更高。

29、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种电磁周向加热式烟具，其特征在于，包括电源、控制电路以及电磁发热组件；其中，所述电源分别与所述电磁发热组件及所述控制电路电连接，所述电源在所述控制电路的控制下为所述电磁发热组件供电；所述电磁发热组件包括感受器（20）和感应线圈（10），所述感受器（20）具有至少一端开口的圆筒状结构，所述感受器（20）在所述感应线圈（10）产生的交变磁场中产生热能用于加热置于所述感受器（20）内部的烟支（30），所述感受器（20）至少包围所述烟支（30）沿轴向长度上的一部分。

2.根据权利要求1所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，还包括壳体，所述壳体用于容纳所述控制电路、所述电源以及所述电磁发热组件。

3.根据权利要求1所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，所述感受器（20）的壁厚设置为σ，σ满足以下条件：

4.根据权利要求3所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，所述感受器（20）的壁厚σ进一步满足于：

5.根据权利要求3或4所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，交变磁场的频率f满足：

6.根据权利要求3或4所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，交变磁场的频率f进一步满足：

7.根据权利要求1所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，交变磁场在所述感受器（20）上的透入深度δ满足：

8.根据权利要求1所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，交变磁场在感受器（20）上的透入深度δ进一步满足：

9.根据权利要求1所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，感受器（20）材质为铁磁性材料。

10.根据权利要求1所述的电磁周向加热式烟具，其特征在于，感受器（20）涂覆有保护层，保护层包括但不限于陶瓷保护层、玻璃保护层中的任意一种。

技术总结本发明公开了一种电磁周向加热式烟具，属于加热卷烟技术领域，包括电源、控制电路以及电磁发热组件；所述电磁发热组件包括感受器和感应线圈，所述感受器具有至少一端开口的圆筒状结构，所述感受器在所述感应线圈产生的交变磁场中产生热能用于加热置于所述感受器内部的烟支，所述感受器至少包围所述烟支沿轴向长度上的一部分。本发明对感受器的壁厚σ、交变磁场的频率f以及交变磁场在感受器上的透入深度δ进行数值范围的合理设定，能够平衡透入深度对电磁周向加热效率的影响，发烟效果出色、能效更高。技术研发人员：肖卫强,汪华文,胡安福,蒋健,陈震,管庆林,操广平,胡安丽受保护的技术使用者：浙江中烟工业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12