用于感应加热气溶胶形成基材的感应加热组件制造技术

本发明专利技术涉及一种感应加热组件，该感应加热组件被配置成将气溶胶形成基材感应加热到预定的工作温度。该加热组件包括感应源，该感应源被构造成生成交变电磁场。该加热组件还包括感受器组件，该感受器组件用于在由感应源生成的交变磁场的影响下感应加热该气溶胶形成基材。该感受器组件包括具有第一感受器材料的第一感受器和第二感受器。该第二感受器包括第二感受器材料，该第二感受器材料的居里温度比该加热组件的工作温度低至少20摄氏度。本发明专利技术还涉及包括该感应加热组件的气溶胶生成装置和气溶胶生成系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于感应加热气溶胶形成基材的感应加热组件
本专利技术涉及用于感应加热气溶胶形成基材的感应感应加热组件。本专利技术还涉及包括这种感应加热组件的气溶胶生成装置和气溶胶生成系统。
技术介绍
基于感应加热气溶胶形成基材的气溶胶生成系统通常是现有技术中已知的，该气溶胶形成基材能够在加热时形成可吸入气溶胶。为了加热气溶胶形成基材，这样的系统可以包括感应加热组件，该感应加热组件包括感应源和感受器。感应源被配置为生成交变电磁场，该交变电磁场在感受器中感应发热涡电流和/或磁滞损耗中的至少一者。尽管感应源通常是气溶胶生成装置的一部分，但是感受器可以是该装置的一部分，或者是气溶胶生成制品的一体式部分，该气溶胶生成制品被构造成接纳在包括感应源的气溶胶生成装置中。在任一种情况下，感受器被布置为在系统操作期间诸如热接近或直接物理接触基材。为了控制基材的温度，已经提出了感受器组件，所述感受器组件包括由不同材料制成的第一感受器和第二感受器。第一感受器材料在热损失且因此加热效率方面进行优化。相比之下，第二感受器材料用作温度标记物。为此，选择第二感受器材料，以便具有对应于感受器组件的预定工作温度的居里温度。在其居里温度下，第二感受器的磁性性质从铁磁性或亚铁磁性变为顺磁性，伴随着其电阻的临时变化。因此，通过监测由感应源吸收的电流的对应改变，可检测到第二感受器材料何时达到其居里温度，且因此何时达到预定的工作温度。然而，当监测到由感应源吸收的电流的变化时，可能难以区分当第二感受器材料已经达到其居里温度时的情况和当使用者抽吸(特别是初次抽吸)时的情况，在这两种情况期间，电流显示出类似的特性变化。在使用者抽吸期间电流的变化是由于当使用者抽吸时，空气被吸入通过气溶胶生成制品而引起的感受器组件的冷却。冷却使感受器组件的电阻暂时变化。这进而引起由感应源吸收的电流的相应变化。通常，在使用者抽吸期间，感受器组件的冷却通过暂时增加加热功率来在控制器方面抵消。但是，如果将监测到的电流变化(实际上是由于第二感受器材料达到了居里温度)错误地识别为使用者的抽吸，则这种由控制器引起的暂时增加的加热功率可能不利地导致感受器组件发生不期望的过热。因此，期望有一种具有现有技术解决方案的优点而不具有其限制的感应加热组件。特别地，期望有一种能够改进温度控制的感应加热组件。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种感应加热组件，该感应加热组件被配置用于将气溶胶形成基材感应加热到预定的工作温度。加热组件包括感应源，该感应源被构造成生成交变电磁场。加热组件还包括感受器组件，该感受器组件用于在由感应源生成的交变磁场的影响下感应加热气溶胶形成基材。该感受器组件包括具有第一感受器材料的第一感受器和第二感受器。第二感受器包括第二感受器材料，该第二感受器材料的居里温度比加热组件的工作温度低至少20摄氏度。根据本专利技术，已经认识到，第二感受器材料的居里温度与加热组件的工作温度之间的至少20度的温差足够大，以至于可靠地使用第二感受器材料的居里温度作为温度标记来控制气溶胶形成基材的加热温度，而没有被误解为使用者的抽吸的风险。优选地，第二感受器材料的居里温度比工作温度低至少50摄氏度，特别是至少100摄氏度，优选地至少150摄氏度，最优选地至少200摄氏度。有利地，增大第二感受器材料的居里温度与加热组件的工作温度之间的温差可以改善对温度标记的正确识别，从而提高温度控制的可靠性。预定的工作温度可以是至少300摄氏度，特别是至少350摄氏度，优选地至少370摄氏度，最优选地至少400摄氏度。这些温度是用于加热但不燃烧气溶胶形成基材的典型工作温度。因此，优选地选择第二感受器材料使得其居里温度低于350摄氏度，特别是低于300摄氏度，优选地低于250摄氏度，最优选地低于200摄氏度。这些值远低于用于加热气溶胶形成基材的典型工作温度。因此，确保了温度标记的正确识别。如本文所用，术语“感受器”是指当经受交变电磁场时能够将电磁能量转换成热量的元件。这可以是感受器中引起的磁滞损耗和/或涡电流的结果，这取决于感受器材料的电特性和磁特性。在铁磁性或亚铁磁性感受器中，由于材料内的磁畴在交变电磁场的影响下被切换而发生磁滞损耗。如果感受器导电，则可引起涡电流。在导电铁磁性或亚铁磁性感受器的情况下，可因涡电流和磁滞损耗两者而产生热。根据本专利技术，第二感受器材料是具有特定居里温度的至少亚铁磁性的或铁磁性的。居里温度是亚铁磁性或铁磁性材料分别失去其亚铁磁性或铁磁性并变为顺磁性的温度。除了是亚铁磁性的或铁磁性的，第二感受器材料还可以是导电的。优选地，第二感受器材料可以包括镍铁高导磁合金(mu-metal)或坡莫合金中的一种。尽管第二感受器主要被配置为用于监测感受器组件的温度，但是第一感受器优选地被配置为用于加热气溶胶形成基材。为此，第一感受器可以在热损失且因此加热效率方面进行优化。因此，第一感受器材料可以是导电的和/或顺磁性的、铁磁性的或亚铁磁性的中的一种。在第一感受器材料是铁磁性或亚铁磁性的情况下，第一感受器材料的相应居里温度优选地不同于第二感受器的居里温度，特别是高于上述用于加热气溶胶形成基材的任何典型工作温度。例如，第一感受器材料的居里温度可为至少400摄氏度，特别是至少500摄氏度，优选地至少600摄氏度。例如，第一感受器材料可以包括铝、铁、镍、铜、青铜、钴、普通碳钢、不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢中的一种。优选地，第一感受器材料具有正的电阻温度系数，而第二感受器材料优选地具有负的电阻温度系数。根据本专利技术，已经认识到，包括具有相反的电阻温度系数的两种感受器材料的感受器组件具有电阻-温度曲线，该电阻-温度曲线包括在第二感受器材料的居里温度附近(例如，在第二感受器材料的居里温度附近±5摄氏度)的电阻的最小值。优选地，该最小值是电阻-温度曲线的整体最小值。最小值是由第一感受器材料和第二感受器材料的相应电阻的相反温度行为以及第二感受器材料的磁性性质引起的。当从室温开始加热感受器组件时，第一感受器材料的电阻随着温度的升高而增大，而第二感受器材料的电阻随着温度的升高而减小。感受器组件的总表观电阻(由用于感应加热感受器组件的感应源“看到”)由第一感受器材料和第二感受器材料相应的电阻组合给出。当从下方达到第二感受器材料的居里温度时，第二感受器材料的电阻的减小通常支配第一感受器材料的电阻的增大。因此，感受器组件的总表观电阻在低于(特别是接近低于)第二感受器材料的居里温度的温度范围内减小。在居里温度下，第二感受器材料失去其磁性性质。这导致第二感受器材料中可用于涡电流的表皮层的增加，同时其电阻突然减小。因此，当将感受器组件的温度进一步升高到第二感受器材料的居里温度以上时，第二感受器材料的电阻对感受器组件的总表观电阻的贡献变得更少或者甚至可以忽略不计。因此，在第二感受器材料的居里温度附近通过最小值之后，感受器组件的总表观电阻主要由第一感受器材料的增大的电阻给出。即，感受器组件的总表观电阻再次增大。有利地，在第二感受器材料的居里温度附近，在最小值附近的电阻-温度曲线的减小和随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应加热组件，所述感应加热组件被配置为将气溶胶形成基材感应加热到预定的工作温度，其中所述加热组件包括：/n-感应源，所述感应源被配置为产生交变电磁场；以及/n-感受器组件，所述感受器组件用于在由所述感应源生成的所述交变磁场的影响下感应加热所述气溶胶形成基材，其中所述感受器组件包括具有第一感受器材料的第一感受器和具有第二感受器材料的第二感受器，所述第二感受器材料的居里温度比所述加热组件的所述工作温度低至少50摄氏度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180925 EP 18196675.51.一种感应加热组件，所述感应加热组件被配置为将气溶胶形成基材感应加热到预定的工作温度，其中所述加热组件包括：
-感应源，所述感应源被配置为产生交变电磁场；以及
-感受器组件，所述感受器组件用于在由所述感应源生成的所述交变磁场的影响下感应加热所述气溶胶形成基材，其中所述感受器组件包括具有第一感受器材料的第一感受器和具有第二感受器材料的第二感受器，所述第二感受器材料的居里温度比所述加热组件的所述工作温度低至少50摄氏度。


2.根据权利要求1所述的加热组件，其中所述预定的工作温度为至少300摄氏度，特别是至少350摄氏度，优选地至少370摄氏度，最优选地至少400摄氏度。


3.根据前述权利要求中任一项所述的加热组件，其中所述第二感受器材料的居里温度比所述工作温度低至少100摄氏度，优选地至少150摄氏度，最优选地至少200摄氏度。


4.根据前述权利要求中任一项所述的加热组件，其中所述第二感受器材料的居里温度低于350摄氏度，特别是低于300摄氏度，优选地低于250摄氏度，最优选地低于200摄氏度。


5.根据前述权利要求中任一项所述的加热组件，其中所述第二感受器包括镍铁高导磁合金或坡莫合金中的一种。


6.根据前述权利要求中任一项所述的加热组件，其中所述第一感受器材料是导电的和/或顺磁性的、铁磁性的或亚铁磁性中的一种。


7.根据前述权利要求中任一项所述的加热组件，其中所述第一感受器材料包括铝、铁、镍、铜、青铜、钴、普通碳钢、不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢中的一种。


8.根据前述权利要求中任一项所述的加热组件，其中所述第一感受器材料具有正的电阻温度系数，并且其中所述第二感受器材料具有负的电阻温度系数。

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【专利技术属性】
技术研发人员：I·N·济诺维克，I·陶里诺，
申请(专利权)人：菲利普莫里斯生产公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH