一种高载流感应线圈及其气溶胶生成装置制造方法及图纸

技术编号:44902168 阅读:5 留言:0更新日期:2025-04-08 18:49
本技术公开了一种高载流感应线圈,特别适用于加热不燃烧烟具,感应线圈由导电线材绕制而成,当电流从导电线材通过时,感应线圈产生磁场,导电线材包括第一导电片材、第二导电片材和电连接区域,在垂直于电流行进方向的横截面上,第一导电片材和第二导电片材至少有一部分重叠面;重叠面包括绝缘区域,第一导电片材和第二导电片材在绝缘区域内相互绝缘,第一导电片材和第二导电片材在电连接区域内相互电连接。本技术的高载流感应线圈能有效利用通电截面积,同时受趋肤效应的影响更小,具有相对体积更小、厚度更薄、更容易生产和绕制、成本更为低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新型加热不燃烧烟具领域,特别涉及一种感应线圈、其制造方法和气溶胶生成装置。


技术介绍

1、现有技术中,加热不燃烧烟具的感应线圈通常是使用圆细导线复合而成的多股漆包线,如图1所示。其感应线圈的通电截面的利用率并不理想,原因主要有两个,一是由于趋肤效应,电流可以认为是在导线表面流过,相当于要比较两个图形的周长,而圆是在同样的周长条件下张开的面积最大的几何图形,因此,圆截面的导线实际上通高频电的效率不高,因为内部的面积都没有利用上;二是圆导线即便紧密排列形成多股漆包线,圆和圆之间也一定存在空腔,这部分空腔占据了面积,但却并没有通电,这也是造成整个多股漆包线在同样通电截面的情况下,需要更大的总截面直径的主要原因。多股漆包铜线的单根细线的直径一般为0.05mm~0.1mm。需要根据工作环境的频率来确定。

2、确定的方法是计算趋肤深度,根据电磁感应相关理论,在高频电路中,电流主要集中在导体的表面流过,越往导体内部,电流越小,用趋肤深度来描述这个现象。趋肤深度的计算公式为:

3、

4、其中f是工作频率

5、对于铜导线,磁导率μ=4π×10-7h/m;

6、电导率σ=57142857s/m;

7、带入计算后简化为

8、

9、假设f=100khz,δ≈0.2mm;假设f=1mhz,δ≈0.02mm。

10、一般来说,选择铜线需要铜线的直径小于2倍的趋肤深度(这样铜线的大部分截面积都能通过较大的电流),一般电磁感应器具的工作频率在百k级别,选取0.1mm的铜线是可以的。

11、但是,根据电工学经验,铜导线的安全载流大约为5a/mm2,如果超过这个载流量,线圈就会有较严重的发热。

12、而电磁加热器具线圈上的载流通常在10a~20a,取中间值15a进行估算,需要3mm2的导线截面才能使线圈导线不至于发热。对于以直径0.1mm的圆细线组合成的多股漆包线来说,达到这个截面积需要约400股,查询市场产品,其复合成多股漆包线的总外径约2.8mm,相当于在支架外双边需要预留5.6mm的空间来放下线圈,这不利于电磁加热器具产品的小型化。

13、一般实际折中选取100股左右的多股漆包线作为线圈绕线,其复合后的总外径为1.35mm,但其截面积仅0.784mm2,安全载流仅3.92a,这就是目前电磁加热器具上的线圈发热严重且能耗较高的原因。

14、虽然在大型工程装备上已经提出了一些线圈解决方案,但这些线圈体积庞大、成本高昂,并不适用于可以手持的电子加热烟具。

15、本专利申请主要是针对目前电磁器具中线圈的发热量较大,造成外壳温度的升高和能量的浪费,其原因在于目前使用的多股线通电截面积较小(原因是受器具的体积限制不能选很粗的多股线)。

16、因此,为了优化线圈发热、提高能量效率,需要开发一种改良感应加热线圈。


技术实现思路

1、本技术目的是为了优化线圈发热、提高能量效率,提供一种改良感应加热线圈。

2、为解决上述技术问题,本技术采用下述技术方案:

3、一种高载流感应线圈,所述感应线圈由导电线材绕制而成,当电流从所述导电线材通过时,所述感应线圈产生磁场,所述导电线材包括第一导电片材、第二导电片材和电连接区域,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材和所述第二导电片材至少有一部分重叠面;所述重叠面包括绝缘区域,所述第一导电片材和所述第二导电片材在所述绝缘区域内相互绝缘,所述第一导电片材和所述第二导电片材在所述电连接区域内相互电连接。

4、进一步地,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述绝缘区域高度大于所述电连接区域高度。

5、进一步地,所述导电线材由初始片材经折叠而形成的多层导电片材组成,所述导电线材包括所述第一导电片材和所述第二导电片材,所述初始片材为表面经绝缘处理的导电材料,所述初始片材经折叠后形成所述重叠面和折痕,所述绝缘区域由经绝缘处理的所述表面的至少一部分构成,所述电连接区域由所述折痕的至少一部分构成。

6、进一步地,所述导电线材由所述初始片材经过多次折叠而形成。

7、进一步地,所述导电线材还至少包括第三导电片材,所述第一导电片材、所述第二导电片材和所述第三导电片材依次叠加,所述折痕依次包括所述第一导电片材和所述第一导电片材间的第1折痕、所述第二导电片材和所述第三导电片材间的第2折痕和所述第三导电片材,所述第1折痕和所述第2折痕相互平行。

8、进一步地,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材、所述第二导电片材和所述第三导电片材完全重叠。

9、进一步地,所述导电线材还至少包括第四导电片材,所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和所述第四导电片材依次错位叠加,所述第三导电片材和所述第四导电片材间形成第3折痕,使得所述第1折痕和所述第3折痕平行且呈阶梯状排布。

10、进一步地,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材的高度a1、所述第二导电片材的高度a2、所述第三导电片材的高度a3和所述第四导电片材的高度a4满足以下条件:a1=a3>a2=a4,其中所述第1折痕和所述第3折痕的高度差为c。

11、进一步地,所述导电线材包括n导电片材,其中n为大于等于3的整数;所述折痕包括第n-1导电片材和第n导电片材间的第n-1折痕,其中n为小于或等于n的整数;第一导电片材至第n导电片材依次错位叠加,使得所述导电线材的两侧折痕中的至少一侧折痕依次呈鱼鳞状排布。

12、进一步地,所述导电线材由所述初始片材经过多次折叠后、再经剪裁和翻折而形成。

13、进一步地,所述剪裁为之字形剪裁。

14、进一步地,所述导电线材由初始片材裁剪后向同一方向错开设置,形成阶梯状结构的导电片材组成,所述导电片材包括所述第一导电片材和所述第二导电片材,所述初始片材至少为部分表面经绝缘处理的导电材料,所述第一导电片材和所述第二导电片表面包括非绝缘区,所述第一导电片材和所述第二导电片材之间的所述非绝缘区重合,所述非绝缘区形成所述电连接区域。

15、进一步地,所述非绝缘区域至多为所述第一导电片材和所述第二导电片材之间的重叠面积的20%。

16、进一步地,所述导电线材还至少包括第三导电片材和第四导电片材,所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和所述第四导电片材依次叠加,所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和第四导电片材相互平行。

17、进一步地,所述第一导电片材的厚度等于或不等于所述第二导电片材的厚度。

18、进一步地,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材的高度等于所述第二导电片材的高度。

19、进一步地,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材和所述第二导电片材完全或不完全重叠本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高载流感应线圈,所述感应线圈由导电线材绕制而成,当电流从所述导电线材通过时,所述感应线圈产生磁场,其特征在于,所述导电线材包括第一导电片材、第二导电片材和电连接区域,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材和所述第二导电片材至少有一部分重叠面;所述重叠面包括绝缘区域,所述第一导电片材和所述第二导电片材在所述绝缘区域内相互绝缘,所述第一导电片材和所述第二导电片材在所述电连接区域内相互电连接。

2.根据权利要求1所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述绝缘区域高度大于所述电连接区域高度。

3.根据权利要求1所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材由初始片材经折叠而形成的多层导电片材组成,所述导电线材包括所述第一导电片材和所述第二导电片材,所述初始片材为表面经绝缘处理的导电材料,所述初始片材经折叠后形成所述重叠面和折痕,所述绝缘区域由经绝缘处理的所述表面的至少一部分构成,所述电连接区域由所述折痕的至少一部分构成。

4.根据权利要求3所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材由所述初始片材经过多次折叠而形成

5.根据权利要求3所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材还至少包括第三导电片材,所述第一导电片材、所述第二导电片材和所述第三导电片材依次叠加,所述折痕依次包括所述第一导电片材和所述第一导电片材间的第1折痕、所述第二导电片材和所述第三导电片材间的第2折痕,所述第1折痕和所述第2折痕相互平行。

6.根据权利要求5所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材、所述第二导电片材和所述第三导电片材完全重叠。

7.根据权利要求5所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材还至少包括第四导电片材,所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和所述第四导电片材依次错位叠加,所述第三导电片材和所述第四导电片材间形成第3折痕,使得所述第1折痕和所述第3折痕平行且呈阶梯状排布。

8.根据权利要求7所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材的高度a1、所述第二导电片材的高度a2、所述第三导电片材的高度a3和所述第四导电片材的高度a4满足以下条件:

9.根据权利要求3所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材包括n个导电片材,其中n为大于等于3的整数;所述折痕包括第N-1导电片材和第N导电片材间的第N-1折痕,其中N为小于或等于n的整数;第一导电片材至第n导电片材依次错位叠加,使得所述导电线材的两侧折痕中的至少一侧折痕依次呈鱼鳞状排布。

10.根据权利要求3所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材由所述初始片材经过多次折叠后、再经剪裁和/或翻折而形成。

11.根据权利要求10所述的感应线圈,其特征在于,所述剪裁为之字形剪裁。

12.根据权利要求1所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材由初始片材裁剪后向同一方向错开设置,形成阶梯状结构的导电片材组成,所述导电片材包括所述第一导电片材和所述第二导电片材,所述初始片材为至少部分表面经绝缘处理的导电材料,所述第一导电片材和所述第二导电片表面包括非绝缘区,所述第一导电片材和所述第二导电片材之间的所述非绝缘区重合,所述非绝缘区形成所述电连接区域。

13.根据权利要求12所述的感应线圈,其特征在于,所述非绝缘区域至多为所述第一导电片材和所述第二导电片材之间的重叠面积的20%。

14.根据权利要求13所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材还至少包括第三导电片材和第四导电片材,所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和所述第四导电片材依次叠加,所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和第四导电片材相互平行。

15.根据权利要求1所述的感应线圈,其特征在于,所述第一导电片材的厚度等于或不等于所述第二导电片材的厚度。

16.根据权利要求1所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材的高度等于所述第二导电片材的高度。

17.根据权利要求1所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材和所述第二导电片材完全或不完全重叠。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述感应线圈包括弯折部分,所述弯折部分由一层或多层弯折导电片材组成。

19.根据权利要求18所述的感应线圈,其特征在于,所述弯折导电片材包括第一部分和第二部分,所述第一部分平行于线...

【技术特征摘要】

1.一种高载流感应线圈,所述感应线圈由导电线材绕制而成,当电流从所述导电线材通过时,所述感应线圈产生磁场,其特征在于,所述导电线材包括第一导电片材、第二导电片材和电连接区域,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材和所述第二导电片材至少有一部分重叠面;所述重叠面包括绝缘区域,所述第一导电片材和所述第二导电片材在所述绝缘区域内相互绝缘,所述第一导电片材和所述第二导电片材在所述电连接区域内相互电连接。

2.根据权利要求1所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述绝缘区域高度大于所述电连接区域高度。

3.根据权利要求1所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材由初始片材经折叠而形成的多层导电片材组成,所述导电线材包括所述第一导电片材和所述第二导电片材,所述初始片材为表面经绝缘处理的导电材料,所述初始片材经折叠后形成所述重叠面和折痕,所述绝缘区域由经绝缘处理的所述表面的至少一部分构成,所述电连接区域由所述折痕的至少一部分构成。

4.根据权利要求3所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材由所述初始片材经过多次折叠而形成。

5.根据权利要求3所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材还至少包括第三导电片材,所述第一导电片材、所述第二导电片材和所述第三导电片材依次叠加,所述折痕依次包括所述第一导电片材和所述第一导电片材间的第1折痕、所述第二导电片材和所述第三导电片材间的第2折痕,所述第1折痕和所述第2折痕相互平行。

6.根据权利要求5所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材、所述第二导电片材和所述第三导电片材完全重叠。

7.根据权利要求5所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材还至少包括第四导电片材,所述第一导电片材、所述第二导电片材、所述第三导电片材和所述第四导电片材依次错位叠加,所述第三导电片材和所述第四导电片材间形成第3折痕,使得所述第1折痕和所述第3折痕平行且呈阶梯状排布。

8.根据权利要求7所述的感应线圈,其特征在于,在垂直于所述电流行进方向的横截面上,所述第一导电片材的高度a1、所述第二导电片材的高度a2、所述第三导电片材的高度a3和所述第四导电片材的高度a4满足以下条件:

9.根据权利要求3所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材包括n个导电片材,其中n为大于等于3的整数;所述折痕包括第n-1导电片材和第n导电片材间的第n-1折痕,其中n为小于或等于n的整数;第一导电片材至第n导电片材依次错位叠加,使得所述导电线材的两侧折痕中的至少一侧折痕依次呈鱼鳞状排布。

10.根据权利要求3所述的感应线圈,其特征在于,所述导电线材由所述初始片材经过多次折叠后、再经剪裁和/或翻折而形成。

11.根据权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄柳铭瞿江洪张文良蔡吉俊
申请(专利权)人:上海新型烟草制品研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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