КАРКАС НАГРЕВАТЕЛЯ, ИНТЕГРИРОВАННЫЙ С НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ДЛЯ НАМОТКИ КАТУШЕК Российский патент 2024 года по МПК A24F40/465 H05B6/02 H01F41/06 

ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ

Настоящее изобретение относится к каркасу нагревателя, объединенного с направляющей для намотки катушки.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На ФИГ. 1 представлен чертеж индукционного нагревательного устройства для нагрева аэрозолеобразующей подложки в соответствии с уровнем техники, а на ФИГ. 2 - чертеж катушки индуктивности, сусцептора и магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности. Устройство 1 индукционного нагрева включает в себя корпус 10 устройства, который может быть выполнен из пластика, и источник питания постоянного тока, включающий в себя перезаряжаемую батарею 11а.

Индукционный нагревательный прибор 1 дополнительно содержит зарядную станцию для зарядки аккумуляторной батареи 11а или стыковочный порт 12, включающий штырь 12а для стыковки индукционного нагревательного прибора с зарядным устройством. Кроме того, устройство 1 индукционного нагрева содержит электронику 13 источника питания, сконфигурированную для работы на желаемой частоте, например, на частоте 5 МГц. Электронная часть 13 источника питания электрически соединена с перезаряжаемой батареей 11а через подходящее электрическое соединение 13а.

Табакосодержащая твердая аэрозолеобразующая подложка 20, включающая сусцептор 21, размещена в полости 14 на проксимальном конце корпуса устройства 10, так что во время работы индуктор L2 (спирально намотанная цилиндрическая катушка индуктивности L2) индуктивно соединен с сусцептором 21 табакосодержащей твердой аэрозолеобразующей подложки 20 курительного изделия 2. Фильтрующая часть 22 курительного изделия 2 расположена снаружи полости 14 устройства 1 индукционного нагрева таким образом, что во время работы потребитель может выдыхать аэрозоль через фильтрующую часть 22.

Устройство индукционного нагрева включает индуктор, термически прилегающий к аэрозолеобразующей подложке, а аэрозолеобразующая подложка включает сусцептор. Переменное магнитное поле в индукторе вызывает гистерезисные потери и вихревые токи в сусцепторе, которые заставляют сусцептор нагревать аэрозолеобразующую подложку до температуры, способной высвободить летучие компоненты, способные образовать аэрозоль.

В то же время эффективность нагрева устройства индукционного нагрева пропорциональна площади поперечного сечения, по которой проходит магнитный поток, формируемый катушкой L2 индуктора. На ФИГ. 2 показано, что при расположении обычной цилиндрической катушки индуктивности L2 вокруг цилиндрического суспензора 21 магнитный поток в катушке индуктивности L2 формируется так, как показано стрелкой. Недостатком неравномерного расположения катушек индуктивности (L2) является то, что нагреватель нагревается неравномерно. Если направляющая обмотки прикреплена к нагревателю таким образом, что витки катушки индуктивности L2 могут располагаться на определенном расстоянии друг от друга, тепло нагревателя отводится для нагрева направляющей обмотки.

ФИГ. 3 представляет собой чертеж каркаса нагревателя и направляющей обмотки катушки аэрозольного генератора в соответствии с традиционным уровнем техники, а ФИГ. 4 - чертеж обмотки катушки, намотанной на каркас нагревателя аэрозольного генератора в соответствии с традиционным уровнем техники.

В соответствии с известным уровнем техники направляющая 40 для намотки соединена с цилиндрической основной рамой 30, и катушечная обмотка 50 направляется и наматывается направляющей 40 для намотки. Направляющая 40 для намотки имеет соединительный участок 41 для соединения с внешней окружностью основной рамы 30, направляющий участок 42, проходящий в продольном направлении, примыкающий к внешней поверхности основной рамы 30, ребро 43, выступающее из направляющего участка 42, и множество направляющих пазов 44, выполненных в ребре 43. Катушечная обмотка 50 установлена в направляющих пазах 44, и положение намотки катушечной обмотки 50 регулируется. Цилиндрическая основная рама 30 установлена в отверстии 60 рамы.

Ссылки на предшествующий уровень техники

Публикация зарегистрированного патента Кореи 10-0385395

Корейская зарегистрированная патентная публикация 10-1678335

Корейская публикация открытого патента 10-2017-0007235

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является создание направляющей для намотки катушки, интегрированной с каркасом индукционного нагревателя, которая интегрирована с основным каркасом нагревателя путем тонкопластинчатого экструзионного формования направляющей для намотки катушки, которая поддерживает постоянным расстояние между намотками катушки индуктора.

Согласно аспекту настоящего изобретения, имеется каркас нагревателя генератора аэрозоля, в который намотаны катушки, используемые для нагрева сопротивлением или индукционного нагрева, содержащий цилиндрический корпус каркаса, который выдавливается из тонкой пластины, направляющее ребро, сформованное за одно целое при выдавливании корпуса каркаса и выступающее продольно от него и направляющая канавка, образованная в направляющем ребре и в которую вставляется катушка и позиционируется, когда катушка наматывается на корпус рамы.

Также в других вариантах осуществления корпус рамы изготавливается из тонкого листового металла толщиной 0,4 мм или менее.

Также в других вариантах осуществления направляющая канавка формируется путем удаления части направляющего ребра любым из следующих способов: резкой, лазером, струйной обработкой или сверлением.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, существует генератор аэрозоля для приема и нагрева палочки, включающей часть аэрозольной среды и стержень охлаждающей трубки, включающий направляющую катушку, интегрированную в каркас нагревателя, состоящую из цилиндрического корпуса рамы, принимающего палочку, направляющего ребра, интегрально сформованного с корпусом рамы и выступающего из него в продольном направлении, направляющий паз, образованный в направляющем ребре, и катушку, вставленную в направляющий паз и намотанную по внешней окружности корпуса рамы, причем катушка включает первую нагревательную спираль для нагрева стержня охлаждающей трубки и части, прилегающей к части аэрозольной среды, и вторую нагревательную спираль, расположенную ниже первой нагревательной спирали для нагрева только части аэрозольной среды.

Также в других вариантах осуществления первая нагревательная катушка имеет от 2 до 4 обмоток, а вторая нагревательная катушка имеет от 3 до 5 обмоток.

Каркас нагревателя, интегрирующий направляющую для намотки катушки, представленный в настоящем изобретении, имеет то преимущество, что он может сохранять форму намотки и контролировать положение намотки в одной части за счет интеграции корпуса каркаса, включающего нагреватель и направляющую для намотки катушки, которая фиксирует положение намотки и выдавливает ее в тонкой пластине.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1 представляет собой чертеж, иллюстрирующий устройство индукционного нагрева для нагрева аэрозолеобразующей подложки в соответствии с уровнем техники;

На ФИГ. 2 показаны катушка индуктивности, сусцептор и магнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности;

На ФИГ. 3 показаны каркас нагревателя и направляющая для намотки катушки аэрозольного генератора в соответствии с уровнем техники;

На ФИГ. 4 показана катушка, намотанная на каркас нагревателя аэрозольного генератора в соответствии с уровнем техники;

ФИГ. 5 представляет собой чертеж каркаса нагревателя, интегрированного с направляющей для намотки катушек, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 6 представляет собой чертеж экструдированного изделия перед формованием направляющих пазов каркаса нагревателя, интегрированной с направляющей для намотки катушки, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 7 представляет собой чертеж, схематично иллюстрирующий лазерную обработку направляющих канавок в экструдированном изделии по ФИГ. 6;

ФИГ. 8 представляет собой чертеж, схематично иллюстрирующий прессовую обработку направляющих канавок в экструдированном изделии по ФИГ. 6;

ФИГ. 9 представляет собой чертеж, схематично иллюстрирующий сверление направляющей канавки в экструдированном изделии по ФИГ. 6;

ФИГ. 10 представляет собой чертеж, схематично иллюстрирующий вырезание направляющей канавки в экструдированном изделии по ФИГ. 6;

ФИГ. 11 представляет собой схематический чертеж генератора аэрозоля в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 12 представляет собой схематический чертеж генератора аэрозоля в соответствии с настоящим изобретением для нагрева палочки, имеющей две отдельные части аэрозольной среды.

НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут теперь подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.

ФИГ. 5 представляет собой чертеж каркаса нагревателя, интегрированного с направляющей для намотки катушек, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Каркас нагревателя, интегрированный с направляющей для намотки катушек 100, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, включает цилиндрический корпус 110, экструдированный из тонкого листа, направляющее ребро 120, отформованное интегрально и выступающее в продольном направлении во время экструзии корпуса 110, и направляющий паз 122, сформированный в направляющем ребре 120, в который вставляется и позиционируется катушка при намотке ее на корпус 110.

В это время каркасный корпус 110 формируется путем экструзии тонкой пластины толщиной 0,4 мм, и направляющие ребра 120 формируются как единое целое одновременно с формованием экструзией каркасного корпуса 110.

Направляющие ребра 120 сформированы экструзией корпуса 110 рамы, а направляющие канавки 122 выполнены раздельной механической обработкой.

Направляющие ребра 120 симметрично сформированы попарно в противоположных положениях на корпусе 110 рамы. В зависимости от расположения направляющих канавок 122, когда катушка наматывается на корпус 110 рамы, она удерживается наклоненной под определенным углом.

Предпочтительно, чтобы глубина направляющей канавки 122 была больше диаметра катушки, так что катушка полностью вставляется в направляющую канавку 122 и не выступает за направляющее ребро 120.

Соседние направляющие канавки 122, образованные в одном и том же направляющем ребре 120, расположены на расстоянии друг от друга с разницей высот h. Направляющие канавки 122, выполненные в разных направляющих ребрах 120, выполнены в среднем положении соседних направляющих канавок 122 другого направляющего ребра 120, т.е. направляющие канавки 122, выполненные в одном направляющем ребре 120, и соседние направляющие канавки 122, выполненные в другом направляющем ребре 120, имеют разность высот h/2.

ФИГ. 6 представляет собой чертеж, иллюстрирующий экструдированный продукт до формирования направляющей канавки каркаса нагревателя, объединенной с направляющей для намотки катушки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. После экструзионного формования на внешней поверхности корпуса 110а рамы выступают только направляющие ребра 120а, и направляющие канавки не образуются. Направляющие канавки формируются путем раздельной механической обработки, такой как лазерная обработка, обработка прессом, сверление и резка.

ФИГ. 7 представляет собой чертеж, схематически иллюстрирующий лазерную обработку направляющей канавки в экструдированной детали ФИГ. 6.

Экструдированный продукт с направляющими ребрами 120а, сформированными на внешней поверхности каркасного корпуса 110а, помещают в кондуктор, а затем обрабатывают канавки с помощью лазера.

ФИГ. 8 представляет собой чертеж, схематично иллюстрирующий прессовую обработку направляющих канавок в экструдированном изделии по ФИГ. 6.

Экструдированный продукт с направляющими ребрами 120а, сформированными на внешней поверхности каркасного корпуса 110а, удерживается в зажимном приспособлении, а затем часть направляющих ребер 120а ударяется пресс-машиной для обработки канавок.

ФИГ. 9 представляет собой чертеж, схематично иллюстрирующий сверление направляющей канавки в экструдированном изделии по ФИГ. 6.

Экструдированный продукт с направляющим ребром 120а, сформированным на внешней поверхности каркасного корпуса 110а, удерживают в зажимном приспособлении, а затем часть направляющего ребра 120а просверливают с помощью сверла для обработки пазов.

ФИГ. 10 представляет собой чертеж, схематично иллюстрирующий вырезание направляющей канавки в экструдированном изделии по ФИГ. 6.

После закрепления обоих концов экструдированного изделия, в котором сформировано направляющее ребро 120а, на внешней поверхности каркасного корпуса 110а инструмент для обработки канавки подводят к направляющему ребру 120а при вращении с высокой скоростью. Когда высокоскоростной вращающийся инструмент соприкасается с направляющим ребром 120а, канавка образуется путем прорезания по форме инструмента.

ФИГ. 11 представляет собой схематический чертеж генератора аэрозоля в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Генератор аэрозоля согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения содержит каркас нагревателя, объединенную с направляющей для намотки катушки.

Палочка, используемая в генераторе аэрозоля согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, содержит стержень 22 охлаждающей трубки для охлаждения горячего аэрозоля и части 24 и 26 аэрозольной среды. Части 24 и 26 аэрозольной среды включают в себя, по меньшей мере, одну аэрозольную среду, которая нагревается змеевиками 52b, 54b и 56b для образования аэрозоля. ФИГ. 11 и 12 иллюстрируют вариант осуществления, имеющий две отдельные части 24 и 26 аэрозольной среды, в котором части 24 и 26 аэрозольной среды отдельно регулируются по температуре различными змеевиками, соответственно.

Как описано ранее, каркас нагревателя, интегрированный с направляющей 100b для намотки катушки, содержит цилиндрический корпус рамы (не показан), в который вставляется палочка 20, направляющее ребро (не показано), которое отформовано как неотъемлемая часть корпуса рамы и выступает продольно, и направляющий паз (не показан), выполненный в направляющее ребро.

Катушки 52b, 54b и 56b вставляются в направляющие пазы (не показаны) для намотки по внешней окружности корпуса рамы (не показано) при направлении в положения намотки.

Катушки 52b, 54b и 56b выполнены раздельно, причем верхняя часть 52b и 54b катушки нагревает верхнюю часть 24 аэрозольной среды, а нижняя часть 56b катушки нагревает нижнюю часть 26 аэрозольной среды.

В этом случае верхние части катушек 52b и 54b состоят из первой нагревательной катушки 52b, которая нагревает часть, прилегающую к охлаждающему трубчатому стержню 22 и верхней части аэрозольной среды 24, и второй нагревательной катушки 54b, которая расположена на нижнем конце первой нагревательной катушки 52b и нагревает только верхнюю часть аэрозольной среды 24.

В этом случае количество витков первой нагревательной катушки 52b предпочтительно в 2-4 раза больше, а количество витков второй нагревательной катушки 54b предпочтительно в 3-5 раз больше.

Катушки 52b, 54b и 56b могут быть обычными резистивными нагревательными катушками, или они могут быть индукционными нагревательными катушками, которые индуктивно нагревают корпус рамы (не показан), когда корпус рамы (не показан) изготовлен из токоприемника.

За счет раздельного формирования верхних частей 52b и 54b змеевика в качестве первого нагревательного змеевика 52b и второго нагревательного змеевика 54b выгодно, чтобы стержень 22 охлаждающей трубки и верхняя часть 24 аэрозольной среды могли интенсивно нагреваться рядом друг с другом во время первоначального нагрева, тем самым увеличивая количество аэрозоля во время первоначального нагрева.

Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано и описано в связи с прилагаемыми чертежами и предпочтительными вариантами осуществления, настоящее изобретение не ограничивается этим и определяется прилагаемой формулой изобретения. Следовательно, специалисту в данной области техники будет понятно, что в него могут быть внесены различные модификации без отступления от духа и объема изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева аэрозолеобразующей подложки в генераторах аэрозоля. В генераторе аэрозоля для приема и нагрева палочки, содержащей часть аэрозольной среды и стержень охлаждающей трубки, каркас нагревателя выполнен методом экструзии и интегрирован с направляющей для намотки катушки. Каркас нагревателя содержит цилиндрический корпус рамы, принимающий палочку, направляющее ребро, цельноформованное с корпусом рамы и выступающее из него в продольном направлении, и выполненное с направляющей канавкой, катушку, вставленную в направляющую канавку и намотанную по внешней окружности корпуса рамы. Причем катушка содержит первый нагревательный змеевик для нагрева стержня охлаждающей трубки и участка, прилегающего к части аэрозольной среды, и второй нагревательный змеевик, расположенный ниже первого нагревательного змеевика для нагрева только части аэрозольной среды. Изобретение также относится к каркасу нагревателя генератора аэрозоля. Технический результат – упрощение изготовления и сборки генератора аэрозоля и сохранение и контроль положения и формы намотки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Каркас нагревателя генератора аэрозоля, в который намотаны катушки, используемые для нагрева сопротивлением или индукционного нагрева, содержащий:

- цилиндрический каркасный корпус рамы, который выдавливается из тонкого листа;

- направляющее ребро, интегрированное в экструзионный корпус рамы и выступающее из него в продольном направлении; и

- направляющую канавку, образованную в направляющем ребре, в которую вставляется катушка и устанавливается при намотке катушки на корпус рамы.

2. Каркас нагревателя по п. 1, в котором корпус рамы изготовлен из тонкого листового металла толщиной 0,4 мм или менее.

3. Каркас нагревателя по п. 1, в котором направляющая канавка сформирована путем удаления части направляющего ребра любым из следующих способов: резкой, лазером, струйной обработкой или сверлением.

4. Генератор аэрозоля для приема и нагрева палочки, содержащей часть аэрозольной среды и стержень охлаждающей трубки, содержащий:

- каркас нагревателя, интегрированного с направляющей для намотки катушки, включающий цилиндрический корпус рамы, принимающий палочку, направляющее ребро, цельноформованное с корпусом рамы и выступающее из него в продольном направлении, и направляющая канавка, образованная в направляющем ребре; и

- катушку, вставленную в направляющую канавку и намотанную по внешней окружности корпуса рамы,

- в котором катушка содержит первый нагревательный змеевик для нагрева стержня охлаждающей трубки и участка, прилегающего к части аэрозольной среды, и второй нагревательный змеевик, расположенный ниже первого нагревательного змеевика для нагрева только части аэрозольной среды.

5. Генератор аэрозоля по п. 4, в котором первая нагревательная спираль имеет от 2 до 4 обмоток, а вторая нагревательная спираль имеет от 3 до 5 обмоток.