一种电磁式碳加热的点火方法、点火器具及加热系统与流程

1.本发明属于气溶胶产生制品以及气溶胶产生装置领域，具体涉及一种电磁式碳加热的点火方法、点火器具及加热系统。


背景技术：

2.现有加热气溶胶产品的一个重要加热技术方向是碳加热。碳加热方式与其他加热气溶胶产品相比，不需要加热器具在抽吸过程中的持续支持，使用轻便。碳加热不需要额外的能量提供，需要在开始时使用外部热源对碳介质进行点火，现有的碳介质通常为碳颗粒，外部热源点火只能从碳介质的外表面进行点火加热，这种点火方式对于碳颗粒布局有很大的局限性。
3.现有碳加热气溶胶产品中，作为热源的碳通常是以碳粒的形式置于气溶胶产生介质的尖端，通过外部点点燃碳颗粒。碳粒形式和设定的位置主要是为了便于外部点燃和防止点燃过程中误将气溶胶产生介质也点燃。碳颗粒端部设计容易造成加热碳粒脱落，碳从外部开始燃烧对介质的加热具有一定局限性。另外，更关键的是，点燃碳颗粒通常采用外部火源点火方式，在一些应用场合点火源受限导致使用体验降低、火患风险增加。
4.为了解决以上问题，提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明第一方面提供一种电磁式碳加热的点火方法，其通过向电磁场发生器提供电能，电磁场发生器进而产生电磁场，感受器与电磁场耦合并且产生热量，感受器将该热量通过热传导的方式传递给碳介质，并将碳介质点燃。所述感受器放置于电磁场发生器产生的电磁场覆盖的范围内，通过磁感应接收能量使自身发热。电磁场发生器可以是单独的一个器具，也可以是电磁式气溶胶加热器具的一部分，该部分具备产生电磁场的功能。
6.优选地，电磁式碳加热的点火方法为：通过向电磁场发生器提供电能，电磁场发生器进而产生交变电磁场，感受器与电磁场耦合并且产生热量，感受器将该热量通过热传导的方式传递给碳介质，并将碳介质点燃，所述碳介质再进一步加热气溶胶产生介质以产生气溶胶。也就是说，气溶胶产生制品中的碳介质由点火器具点燃，随后便可独立使用气溶胶产生制品，由气溶胶产生制品的碳介质持续加热气溶胶产生介质以产生气溶胶。
7.优选地，所述感受器与所述碳介质接触或者不接触。
8.本发明第二方面提供一种电磁式碳加热点火器具，其包括：电源，以对电磁场发生器提供电能；
9.电磁场发生器，其用于产生感应加热所需的电磁场；
10.感受器，其用于与电磁场耦合且产生热量，并将该热量通过热传导的方式传递给碳介质，并将碳介质点燃。
11.优选地，与所述点火器具共同使用的气溶胶产生制品包括：
12.碳介质，其用于接收感受器的热量已被点燃，并持续加热气溶胶产生介质；
13.气溶胶产生介质，其用于接收碳介质传递的热量，并受热产生可抽吸的气溶胶。
14.优选地，所述点火器具还包括控制器，所述控制器可以控制感受器具有第一温度和第二温度，在所述感受器处于第一温度时，所述感受器用于加热气溶胶产生介质；在所述感受器处于第二温度时，所述感受器用于点燃碳介质。
15.优选地，第一温度为250-400℃；第二温度为700-1000℃。更优选地，第一温度为350℃；第二温度为700℃。也就是说，此时的点火器具具有两种功能，第一种其可以在处于第一温度时，作为普通的电磁型气溶胶产生装置对插入的气溶胶产生制品进行加热，并产生可供抽吸的气溶胶；第二种其可以在处于第二温度时，作为电磁式碳加热点火器，将碳介质点燃，点燃后碳介质继续加热气溶胶产生介质，并产生可供抽吸的气溶胶。
16.本发明第三方面提供一种电磁式碳加热点火器具，其包括：电源，以对电磁场发生器提供电能；
17.电磁场发生器，其用于产生感应加热所需的电磁场。
18.优选地，与所述点火器具共同使用的气溶胶产生制品包括：
19.感受器，其用于与电磁场耦合且产生热量，并将该热量通过热传导的方式传递给碳介质，并将碳介质点燃；
20.碳介质，其用于接收感受器的热量已被点燃，并持续加热气溶胶产生介质；
21.气溶胶产生介质，其用于接收碳介质传递的热量，并受热产生可抽吸的气溶胶。
22.本发明第二方面所述的电磁式碳加热点火器具和本发明第二方面所述的电磁式碳加热点火器具的控制方法为：点火时，电磁场发生器启动并产生电磁场，感受器发热并将热量传递给碳结构。可以使用开环方式控制，也可以使用具有反馈系统的闭环方式控制。
23.开环方式：点火时，启动电磁场发生器以产生电磁场，持续时间t以后关闭电磁场发生器。t的长短由实际的点火效果确定。一般要求t小于1分钟，优选t小于10秒。
24.闭环方式：点火时，启动电磁场发生器以产生电磁场，监控碳介质的实时温度tc，根据tc的大小决定是否继续启动电磁场发生器，确保碳介质温度维持在tc附近。tc的大小根据碳介质的配方确定，一般选在300℃-1000℃范围内。同时也可以设定点火时间t，一般要求t小于1分钟，优选t小于10秒。
25.本发明第四方面提供一种电磁式碳加热系统，其包括本发明第二方面所述的电磁式碳加热点火器具以及与其匹配使用的所述的气溶胶产生制品。
26.本发明第五方面提供一种电磁式碳加热系统，其特征在于，其包括本发明第三方面所述的电磁式碳加热点火器具以及与其匹配使用的所述的气溶胶产生制品。
27.优选地，所述感受器选自可与电磁场耦合且产生热量的材料，优选地选自铁磁性材料。
28.优选地，所述感受器的形式选自但不限于粉末状、颗粒状或片状。
29.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
30.1.本发明采用电磁感应加热点火的方式对碳介质进行点火，并不是通过外部火源直接点燃碳介质，这种点火方式可以是碳介质具有更多的分布和形式的选择性，碳介质不用必须在气溶胶产生制品的端部，且碳介质的形式也不用限定于颗粒状，其只要是能接收到感受器的热量并达到点燃即可。
31.2.经实施例验证，本发明点火体验好，点火成功率高。
32.3.本发明电磁式碳加热点火器具具有较好的适应性，其可用于点火器对碳加热气溶胶产品点火，也可以将其作用传统电磁式加热装置对加热气溶胶产品持续加热。
33.4.电磁式碳加热系统安全可靠，无明火点燃，更安全。
附图说明
34.图1为实施例1中使用的电磁式碳加热系统示意图；
35.图2为实施例2中使用的电磁式碳加热系统示意图。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本发明进行说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件以及手册中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件所用的通用设备、材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。以下实施例和对比例中所需要的原料均为市售。
37.实施例1
38.如图1所示，电磁式碳加热系统，包括电磁式碳加热点火器具以及与其匹配使用的所述的气溶胶产生制品。
39.电磁式碳加热点火器具包括：电源，以对电磁场发生器提供电能；电磁场发生器，其用于产生感应加热所需的电磁场；感受器，其用于与电磁场耦合且产生热量，并将该热量通过热传导的方式传递给碳介质，并将碳介质点燃。
40.与所述点火器具共同使用的气溶胶产生制品包括：碳介质，其用于接收感受器的热量已被点燃，并持续加热气溶胶产生介质；气溶胶产生介质，其用于接收碳介质传递的热量，并受热产生可抽吸的气溶胶。
41.所述点火器具还包括控制器，所述控制器可以控制感受器具有第一温度和第二温度，在所述感受器处于第一温度时，所述感受器用于加热气溶胶产生介质；在所述感受器处于第二温度时，所述感受器用于点燃碳介质。其中，第一温度为350℃；第二温度为700℃。
42.电磁式碳加热点火器具的控制方法为：点火时，电磁场发生器启动并产生电磁场，感受器发热并将热量传递给碳结构。使用开环方式控制，点火时，启动电磁场发生器以产生电磁场，持续时间t以后关闭电磁场发生器。本实施例中当t为1-3秒时，成功将碳介质点燃。
43.实施例2
44.如图2所示，电磁式碳加热系统，包括电磁式碳加热点火器具以及与其匹配使用的所述的气溶胶产生制品。
45.电磁式碳加热点火器具包括：电源，以对电磁场发生器提供电能；电磁场发生器，其用于产生感应加热所需的电磁场。
46.与所述点火器具共同使用的气溶胶产生制品包括：感受器，其用于与电磁场耦合且产生热量，并将该热量通过热传导的方式传递给碳介质，并将碳介质点燃；碳介质，其用于接收感受器的热量已被点燃，并持续加热气溶胶产生介质；气溶胶产生介质，其用于接收碳介质传递的热量，并受热产生可抽吸的气溶胶。
47.电磁式碳加热点火器具的控制方法为：点火时，电磁场发生器启动并产生电磁场，感受器发热并将热量传递给碳结构。使用闭环方式控制，点火时，启动电磁场发生器以产生
电磁场，监控碳介质的实时温度tc，根据tc的大小决定是否继续启动电磁场发生器，确保碳介质温度维持在tc附近。本实施例中tc等于700-1000℃，当碳介质达到温度tc时，成功被点燃。