CN112890304A - 基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其包括：检测抽吸铁磁化薄片过程中的气流气压变化，以得到触发电压信号；根据所述触发电压信号，生成电磁加热使能信号；根据所述电磁加热使能信号，对所述铁磁化薄片进行电磁加热，以在所述铁磁化薄片中产生感应电流，实现电涡流感应加热雾化。本发明的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，采用电磁加热方式对烟草薄片进行雾化，能够解决现有加热器具采用的加热棒方式存在的加热电热转换效率低、热量不集中、加热迟滞性差等问题，具有时间迟滞性短、发热迅速、热量集中、发烟量大、效率高的优点，可以提高器具及烟支的发烟量和发热效率。
Description
技术领域
本发明涉及加热不燃烧器具技术领域，尤其涉及一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法。
背景技术
目前，加热不燃烧卷烟烟气雾化以加热器具内置或外置加热棒或加热环的方式进行烟草薄片的加热雾化，加热棒与薄片间由于接触面积、距离不均等情况，导致烟草薄片在雾化过程受热不均、受热不足等问题。
传统的电加热棒加热方式是以电阻生热方式进行释放热量，存在一定的加热时间迟滞性，且电热转换效率偏低，功耗大，影响器具的电源使用次数。
因此，亟需一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，以解决上述现有技术中的问题，能够突破常规加热不燃烧卷烟采用的加热棒雾化烟草薄片方式耗热量大、热量转换效率低等局限，提高加热器具的电热转换效率，降低功耗。
本发明提供了一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，包括：
检测抽吸铁磁化薄片过程中的气流气压变化，以得到触发电压信号；
根据所述触发电压信号，生成电磁加热使能信号；
根据所述电磁加热使能信号，对所述铁磁化薄片进行电磁加热，以在所述铁磁化薄片中产生感应电流，实现电涡流感应加热雾化。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法还包括：
利用电源模块对所述电磁加热使能信号的生成过程和/或所述电磁加热过程提供稳定的直流电。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述利用电源模块对所述电磁加热使能信号的生成过程和/或所述电磁加热过程提供稳定的直流电，具体包括：
利用电源电池组为所述电磁加热使能信号的生成过程和/或所述电磁加热过程提供直流电；
利用电源管理芯片对所述电源电池组的电量进行检测，并根据电量检测结果对所述电源电池组的充放电状态进行控制。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述检测抽吸铁磁化薄片过程中的气流气压变化，以得到触发电压信号，具体包括：
将铁磁化薄片***加热腔中；
在抽吸所述铁磁化薄片的过程中，利用设置在所述加热腔底部的气流气压加热唤醒模块对所述加热腔内的气流气压变化进行检测，并将气流气压的变化量转换为触发电压信号。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述将铁磁化薄片***加热腔中，具体包括：
将填充有铁磁化薄片的烟草段***加热不燃烧器具的加热腔内，其中，所述加热腔位于加热不燃烧器具的壳体的上部，并且所述铁磁化薄片包括以混合有铁磁颗粒的烟草粉末为原料制成的烟草薄片。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述根据所述触发电压信号，生成电磁加热使能信号，具体包括：
利用主控模块对所述触发电压信号进行检测，并输出电磁加热使能信号。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述根据所述电磁加热使能信号，对所述铁磁化薄片进行电磁加热，以在所述铁磁化薄片中产生感应电流，实现电涡流感应加热雾化，具体包括：
响应于所述电磁加热使能信号，利用电磁加热模块对***所述加热腔中的所述铁磁化薄片进行电磁加热。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述利用主控模块对所述触发电压信号进行检测，并输出电磁加热使能信号，具体包括：
通过主控电路接收所述气流气压加热唤醒模块所产生的所述触发电压信号；
利用所述主控电路对所述触发电压信号进行检测，以得到电磁加热使能信号；
通过所述主控电路将所述电磁加热使能信号发送到所述电磁加热模块；
根据所述电磁加热使能信号，控制设置在所述主控电路中的开关管进行通断，以对所述电磁加热模块的工作状态进行控制。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述响应于所述电磁加热使能信号，利用电磁加热模块对***所述加热腔中的所述铁磁化薄片进行电磁加热，具体包括：
响应于所述电磁加热使能信号，利用与所述主控模块和所述电源模块连接的直流-交流电路，将所述电源模块所提供的直流电转换为中频交流电；
利用与所述直流-交流电路连接，并且环绕于所述加热腔外周的加热线圈，在所述中频交流电的作用下产生高频交变磁场；
利用所述高频交变磁场在所述铁磁化薄片内部的铁磁颗粒中产生感应电流，以实现对所述铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化。
如上所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其中，优选的是，所述基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法还包括：
利用设置在所述气流气压加热唤醒模块和所述主控模块之间的滤波整形电路，对所述气流气压加热唤醒模块所产生的所述触发电压信号进行平滑处理。
本发明提供一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，采用电磁加热方式对烟草薄片进行雾化，能够解决现有加热器具采用的加热棒方式存在的加热电热转换效率低、热量不集中、加热迟滞性差等问题，具有时间迟滞性短、发热迅速、热量集中、发烟量大、效率高的优点，可以提高器具及烟支的发烟量和发热效率。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明提供的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法的实施例的流程图；
图2为本发明提供的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化***的实施例的原理图；
图3为本发明提供的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化***的实施例的结构示意图。
附图标记说明：
1-壳体 2-加热腔 3-加热线圈
4-直流-交流电路 5-气流气压加热唤醒模块 6-电源模块
7-主控模块 8-铁磁化薄片
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
磁场感应涡流利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内磁力线通过铁磁材料时，磁力线被切割，从而产生无数小涡流，从铁磁材料自身的铁原子高速旋转并产生碰撞摩擦生热。本发明利用磁场感应电涡流加热雾化方式，具备加热时间迟滞性低、热量集中、电热转换效率高等优点，能够大幅提高发烟量，降低功耗。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，该方法是基于一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化***来实现，如图2和图3所示，基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化***包括包括：壳体1、设置在所述壳体1内的加热腔2、气流气压加热唤醒模块5、主控模块7和电磁加热模块，所述加热腔2位于所述壳体1上部，铁磁化薄片8可***所述加热腔2中，所述气流气压加热唤醒模块设置在所述加热腔2底部，所述主控模块7分别与所述气流气压加热唤醒模块5和所述电磁加热模块连接。
如图1所示，本实施例提供的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：
步骤S1、检测抽吸铁磁化薄片8过程中的气流气压变化，以得到触发电压信号。
在本发明的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法的一种实施方式中，所述步骤S1具体可以包括：
步骤S11、将铁磁化薄片8***加热腔2中。
其中，铁磁化薄片8是指经过铁磁化处理的烟草薄片。具体地，将填充有铁磁化薄片8的烟草段***加热不燃烧器具的加热腔2内，其中，所述加热腔2位于加热不燃烧器具的壳体1的上部，并且所述铁磁化薄片8包括以混合有铁磁颗粒的烟草粉末为原料制成的烟草薄片。本发明在一种实现方式中，铁磁化薄片8为食品级不锈钢微颗粒。作为一个示例而非限定，加热腔2为圆柱形空腔结构，内部可容纳铁磁化薄片8。
步骤S12、在抽吸所述铁磁化薄片8的过程中，利用设置在所述加热腔2底部的气流气压加热唤醒模块5对所述加热腔2内的气流气压变化进行检测，并将气流气压的变化量转换为触发电压信号。
本发明在具体实现中，气流气压加热唤醒模块5可以为气流气压传感器，其可以根据抽吸过程中气流气压的变化，输出变化的电平，并将变化的电平作为触发电压信号，以此来检测判断使用者的吸食动作。需要说明的是，本发明对气流气压加热唤醒模块5的型号不作具体限定。
步骤S2、根据所述触发电压信号，生成电磁加热使能信号。
在具体实现中，利用主控模块7对所述触发电压信号进行检测，并输出电磁加热使能信号。其中，所述主控模块7例如可以为主控电路。
步骤S3、根据所述电磁加热使能信号，对所述铁磁化薄片8进行电磁加热，以在所述铁磁化薄片8中产生感应电流，实现电涡流感应加热雾化。
具体地，响应于所述电磁加热使能信号，利用电磁加热模块对***所述加热腔2中的所述铁磁化薄片8进行电磁加热。
进一步地，所述基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法还包括：
步骤S4、利用电源模块6对所述电磁加热使能信号的生成过程和/或所述电磁加热过程提供稳定的直流电。
其中，如图3所示，电源模块6设置在所述壳体1内，并且分别与所述主控模块7和所述电磁加热模块连接，用于提供稳定的直流电，借助于电源模块6可以为全过程提供电压电流支撑。
更进一步地，所述基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法还包括：
步骤S5、利用设置在所述气流气压加热唤醒模块5和所述主控模块7之间的滤波整形电路，对所述气流气压加热唤醒模块5所产生的所述触发电压信号进行平滑处理。
借助于滤波整形电路，可以对气流气压加热唤醒模块5所产生的触发电压信号中的毛刺进行规整，避免引起主控模块7的误触发。在具体实现中，滤波整形电路也可以集成在主控模块中。需要说明的是，本发明对滤波整形电路的电路结构不作具体限定。
进一步地，在本发明的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法的一种实施方式中，所述利用主控模块8对所述触发电压信号进行检测，并输出电磁加热使能信号具体可以包括：
步骤S21、通过主控电路接收所述气流气压加热唤醒模块5所产生的所述触发电压信号。
步骤S22、利用所述主控电路对所述触发电压信号进行检测，以得到电磁加热使能信号。
步骤S23、通过所述主控电路将所述电磁加热使能信号发送到所述电磁加热模块。
步骤S24、根据所述电磁加热使能信号，控制设置在所述主控电路中的开关管进行通断，以对所述电磁加热模块的工作状态进行控制。
具体而言，在判断使用者有吸食动作，即产生触发电压信号的情况下，主控模块7则控制电磁加热模块开始工作，具体地，主控模块7将检测到触发电压信号中的上升沿抽吸信号判别为吸烟动作，此时输出电磁加热使能信号，根据电磁加热使能信号控制设置于主控模块7中的开关管通断，进而对电磁加热模块的工作状态进行控制，在开关管导通的情况下，将电磁加热模块接入电源，电磁加热模块开始工作，在电磁加热模块中产生电磁感应涡流，利用产生的电磁感应涡流对***加热腔2中的铁磁化薄片8进行电磁加热，在开关管断开的情况下，将电磁加热模块与电源断开，电磁加热模块停止工作，其中，电磁加热使能信号为2s-5s(例如为3s)的高低脉冲使能电平。
由此可见，借助于主控模块7，可以对电源模块6、电磁加热模块和气流气压加热唤醒模块5进行控制。
更进一步地，所述响应于所述电磁加热使能信号，利用电磁加热模块对***所述加热腔2中的所述铁磁化薄片8进行电磁加热，具体包括：
步骤S31、响应于所述电磁加热使能信号，利用与所述主控模块7和所述电源模块6连接的直流-交流电路4，将所述电源模块6所提供的直流电转换为中频交流电。
步骤S32、利用与所述直流-交流电路4连接，并且环绕于所述加热腔2外周的加热线圈3，在所述中频交流电的作用下产生高频交变磁场。
步骤S33、利用所述高频交变磁场在所述铁磁化薄片8内部的铁磁颗粒中产生感应电流，以实现对所述铁磁化薄片8的电涡流感应加热雾化。
具体地，由于加热线圈3环绕于加热腔2外周，而铁磁化薄片8***加热腔2中，因此，铁磁化薄片8内部的铁磁颗粒在加热线圈3所产生的高频交变磁场的作用下产生感应电流，进而利用感应电流加热铁磁化薄片8，以雾化整个烟草薄片。其中，所述直流-交流电路4所转换成的中频交流电的频率为1800HZ-2200HZ，例如为2000HZ。所述加热线圈3包括包有绝缘层的铜导线。需要说明的是，本发明对金属导线线圈的材质、形状、尺寸等不作具体限定。因此，可以利用在加热线圈3中产生的高频交变磁场来加热铁磁化薄片8。
更进一步地，在本发明的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法的一种实施方式中，所述步骤S4具体可以包括：
步骤S41、利用电源电池组为所述电磁加热使能信号的生成过程和/或所述电磁加热过程提供直流电。
步骤S42、利用电源管理芯片对所述电源电池组的电量进行检测，并根据电量检测结果对所述电源电池组的充放电状态进行控制。
作为一个示例而非限定，所述电源管理芯片的型号为RD4056。
本发明实施例提供的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，采用电磁加热方式对烟草薄片进行雾化，能够解决现有加热器具采用的加热棒方式存在的加热电热转换效率低、热量不集中、加热迟滞性差等问题，具有时间迟滞性短、发热迅速、热量集中、发烟量大、效率高的优点，可以提高器具及烟支的发烟量和发热效率。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，包括如下步骤：
检测抽吸铁磁化薄片过程中的气流气压变化，以得到触发电压信号；
根据所述触发电压信号，生成电磁加热使能信号；
根据所述电磁加热使能信号，对所述铁磁化薄片进行电磁加热，以在所述铁磁化薄片中产生感应电流，实现电涡流感应加热雾化。
2.根据权利要求1所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法还包括：
利用电源模块对所述电磁加热使能信号的生成过程和/或所述电磁加热过程提供稳定的直流电。
3.根据权利要求2所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述利用电源模块对所述电磁加热使能信号的生成过程和/或所述电磁加热过程提供稳定的直流电，具体包括：
利用电源电池组为所述电磁加热使能信号的生成过程和/或所述电磁加热过程提供直流电；
利用电源管理芯片对所述电源电池组的电量进行检测，并根据电量检测结果对所述电源电池组的充放电状态进行控制。
4.根据权利要求2所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述检测抽吸铁磁化薄片过程中的气流气压变化，以得到触发电压信号，具体包括：
将铁磁化薄片***加热腔中；
在抽吸所述铁磁化薄片的过程中，利用设置在所述加热腔底部的气流气压加热唤醒模块对所述加热腔内的气流气压变化进行检测，并将气流气压的变化量转换为触发电压信号。
5.根据权利要求4所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述将铁磁化薄片***加热腔中，具体包括：
将填充有铁磁化薄片的烟草段***加热不燃烧器具的加热腔内，其中，所述加热腔位于加热不燃烧器具的壳体的上部，并且所述铁磁化薄片包括以混合有铁磁颗粒的烟草粉末为原料制成的烟草薄片。
6.根据权利要求5所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述根据所述触发电压信号，生成电磁加热使能信号，具体包括：
利用主控模块对所述触发电压信号进行检测，并输出电磁加热使能信号。
7.根据权利要求6所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述根据所述电磁加热使能信号，对所述铁磁化薄片进行电磁加热，以在所述铁磁化薄片中产生感应电流，实现电涡流感应加热雾化，具体包括：
响应于所述电磁加热使能信号，利用电磁加热模块对***所述加热腔中的所述铁磁化薄片进行电磁加热。
8.根据权利要求7所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述利用主控模块对所述触发电压信号进行检测，并输出电磁加热使能信号，具体包括：
通过主控电路接收所述气流气压加热唤醒模块所产生的所述触发电压信号；
利用所述主控电路对所述触发电压信号进行检测，以得到电磁加热使能信号；
通过所述主控电路将所述电磁加热使能信号发送到所述电磁加热模块；
根据所述电磁加热使能信号，控制设置在所述主控电路中的开关管进行通断，以对所述电磁加热模块的工作状态进行控制。
9.根据权利要求7所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述响应于所述电磁加热使能信号，利用电磁加热模块对***所述加热腔中的所述铁磁化薄片进行电磁加热，具体包括：
响应于所述电磁加热使能信号，利用与所述主控模块和所述电源模块连接的直流-交流电路，将所述电源模块所提供的直流电转换为中频交流电；
利用与所述直流-交流电路连接，并且环绕于所述加热腔外周的加热线圈，在所述中频交流电的作用下产生高频交变磁场；
利用所述高频交变磁场在所述铁磁化薄片内部的铁磁颗粒中产生感应电流，以实现对所述铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化。
10.根据权利要求6所述的基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法，其特征在于，所述基于铁磁化薄片的电涡流感应加热雾化方法还包括：
利用设置在所述气流气压加热唤醒模块和所述主控模块之间的滤波整形电路，对所述气流气压加热唤醒模块所产生的所述触发电压信号进行平滑处理。
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