CN106263036A - 一种电子烟用温控陶瓷发热芯及雾化器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子烟用温控陶瓷发热芯及雾化器，所述电子烟用温控陶瓷发热芯包括电热丝和微孔陶瓷管，所述电热丝主体部分预埋在微孔陶瓷管管壁内，电热丝通过接线引脚引出微孔陶瓷管外部，所述电热丝为铂族金属制成的电热丝。通过设置铂族金属制成的电热丝和和微孔陶瓷管，充分利用这些铂族金属的耐高温性能，将陶瓷烧制成高温陶瓷的同时，保证了陶瓷不易掉沫，且采用的铂族金属发热丝能够随温度的变化而改变自身电阻，有效调节温度，获得温控性能优异的发热丝，使得整个发热芯及雾化器性能得到提升，烟雾的品质更稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟制造技术领域，特别是指一种电子烟用温控陶瓷发热芯及雾化器。
背景技术
与普通香烟相比，电子烟不含焦油、无一氧化碳、二氧化碳、氢氰酸等有害物质，所以不会对吸烟者造成任何伤害。另外，烟碱溶液经雾化后形成气溶胶，气溶胶在空气中迅速被稀释，而低密度气溶胶很难再被吸收，也不会形成二手烟。因此，随着人们对健康生活的追求力度的加强，电子烟具有良好的市场前景。
现有电子烟，均采用雾化装置对烟油进行加热雾化，但存在雾化器易损耗的问题。例如随着使用时间的增长，雾化器电热丝由于发热效果不好容易产生积炭，而积炭又会造成烟雾量小，进而出现烟油口味变化等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电子烟用温控陶瓷发热芯及雾化器，提高发热效果，避免发热丝氧化。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种电子烟用温控陶瓷发热芯，所述电子烟用温控陶瓷发热芯包括电热丝和微孔陶瓷管，所述电热丝主体部分预埋在微孔陶瓷管管壁内，电热丝通过接线引脚引出微孔陶瓷管外部，所述电热丝为铂族金属制成的电热丝。
优选的，所述电热丝由铂金属制成。
优选的，所述电热丝由铂、钯、锇、铱、钌或铑中的至少一种金属制成。
优选的，所述点热丝由铂和铑两种金属制成，所述铂：铑的摩尔质量比为1-3：3-1。
优选的，所述电子烟用温控陶瓷发热芯的制备方法为：
在三氧化二铝中加入石蜡调制原料；
把铂族金属发热丝放入模具中；
将原料放入模具成型；
低温焙烧固化脱腊；
在高于1300℃的温度下焙烧烧结成发热芯。
本发明还提供一种电子烟用温控陶瓷发热雾化器，所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器包括所述的电子烟用温控陶瓷发热芯。
优选的，所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器包括雾化芯，所述雾化芯包括雾化芯顶盖、电子烟用温控陶瓷发热芯、雾化芯内筒、电极座和电极，所述雾化芯顶盖与雾化芯内筒顶部连接，所述雾化芯内筒底部与所述电极座顶部连接，所述雾化芯顶盖压住所述电子烟用温控陶瓷发热芯顶部，所述电子烟用温控陶瓷发热芯设置在所述雾化芯内筒内，所述电子烟用温控陶瓷发热芯底部与所述电极顶部连接，所述电极底部与所述电极座绝缘连接；
所述电子烟用温控陶瓷发热芯的微孔陶瓷管均匀的设置有至少三个加热雾化通道，所述微孔陶瓷管围绕至少三个加热雾化通道设置有铂族金属制成的电热丝，所述微孔陶瓷管侧壁对应加热雾化通道的位置设置有导油槽，所述雾化芯内筒设置有与所述导油槽对应的第一导油孔；
所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器还包括雾化器顶盖、雾化器外筒、雾化器内筒和雾化器底座组件，所述雾化器外筒设置在所述雾化器底座组件上方，所述雾化器内筒套装在所述雾化器外筒内，所述雾化器外筒和雾化器内筒顶部与所述雾化器顶盖连接，所述雾化器外筒和雾化器内筒之间构成雾化器油舱，所述雾化芯设置在所述雾化器底座组件内。
优选的，所述电极侧壁设置有第一进气孔，所述电极座设置有与所述第一进气孔对应的第二进气孔，所述第一进气孔和第二进气孔与微孔陶瓷管的至少三个加热雾化通道连通，所述电热丝的两端与所述电极和电极座连接，所述电极顶部与所述电子烟用温控陶瓷发热芯底部之间设置有压环，所述压环上设置有密封圈，所述雾化芯顶盖顶部设置有密封圈。
优选的，所述雾化器底座组件包括进油座和进气座，所述进气座设置在所 述进油座下方，所述进油座和进气座之间螺纹连接，所述进油座顶部设置有出烟孔和进油孔，所述出烟孔与所述雾化器内筒底部连接，所述进油孔与所述雾化器油舱连通，所述进油座底部设置有雾化芯安装孔，所述雾化芯插入所述雾化芯安装孔，所述雾化芯的雾化芯顶盖与所述出烟孔连接，所述雾化芯的电子烟用温控陶瓷发热芯设置在所述进油座内，所述进气座侧壁设置有第三进气孔，所述雾化芯的电极和电极座设置在所述进气座内，所述进气座底部设置有电极安装孔，所述电极和电极座底部插入所述电极安装孔。
优选的，述所述进油孔设置有注油关闭阀，所述第三进气孔设置有进气调节阀，所述注油关闭阀为进油座顶盖，所述进油座顶盖设置在所述进油座上方，所述进油座顶盖设置有与所述进油孔对应的进油口，所述进油座顶盖设置有阀门限位销，所述进气调节阀为进气调节环，所述进气调节环设置有与所述第三进气孔对应的进气口。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过设置铂族金属制成的电热丝和和微孔陶瓷管，充分利用这些铂族金属的耐高温性能，将陶瓷烧制成高温陶瓷的同时，保证了陶瓷不易掉沫，且采用的铂族金属发热丝能够随温度的变化而改变自身电阻，有效调节温度，获得温控性能优异的发热丝，使得整个发热芯及雾化器性能得到提升，烟雾的品质更稳定。
附图说明
图1为本发明实施例的电子烟用温控陶瓷发热雾化器雾化芯分解结构示意图；
图2为本发明实施例的电子烟用温控陶瓷发热雾化器雾化芯立体结构示意图；
图3为本发明实施例的电子烟用温控陶瓷发热雾化器雾化芯顶部结构示意图；
图4为本发明实施例的电子烟用温控陶瓷发热雾化器剖面结构示意图；
图5为本发明实施例的电子烟用温控陶瓷发热雾化器剖面结构示意图。
[主要元件符号说明]
雾化芯顶盖 1；
电子烟用温控陶瓷发热芯 2；
雾化芯内筒 3；
电极座 4；
电极 5；
加热雾化通道 6；
导油槽 7；
第一导油孔 8；
第一进气孔 9；
第二进气孔 10；
压环 11；
密封圈 12；
密封圈 13；
雾化器顶盖 14；
雾化器外筒 15；
雾化器内筒 16；
雾化器油舱 17；
进油座 18；
进气座 19；
出烟孔 20；
进油孔 21；
雾化芯安装孔 22；
第三进气孔 23；
电极安装孔 24；
注油关闭阀 25；
进气调节阀 26；
阀门限位销 27。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附 图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例的一种电子烟用温控陶瓷发热芯，所述电子烟用温控陶瓷发热芯包括电热丝和微孔陶瓷管，所述电热丝主体部分预埋在微孔陶瓷管管壁内，电热丝通过接线引脚引出微孔陶瓷管外部，所述电热丝为铂族金属制成的电热丝。
其中，铂族金属熔点高、强度大、电热性稳定、抗电火花蚀耗性高、抗腐蚀性优良、高温抗氧化性能强。其中铂：熔点为1769℃，单质沸点：3827.0℃，具有良好的塑性和稳定的电阻与电阻温度系数，它不与氧直接化合，不被酸、碱侵蚀；钯：熔点为1552℃；锇：熔点为3033℃；铱：熔点为2443℃；钌：熔点为2334℃；铑：熔点为1966℃。
本发明的技术方案中充分利用这些铂族金属的耐高温性能，将陶瓷烧制成高温陶瓷的同时，保证了陶瓷不易掉沫，且采用的铂族金属发热丝能够随温度的变化而改变自身电阻，有效调节温度，获得温控性能优异的发热丝，使得整个发热芯及雾化器性能得到提升，烟雾的品质更稳定。
优选的，所述电热丝由铂金属制成。
优选的，所述电热丝由铂、钯、锇、铱、钌或铑中的至少一种金属制成。
优选的，所述点热丝由铂和铑两种金属制成，所述铂：铑的摩尔质量比为1-3：3-1。
优选的，所述电子烟用温控陶瓷发热芯的制备方法为：
在三氧化二铝中加入石蜡调制原料；
把铂族金属发热丝放入模具中；
将原料放入模具成型；
低温焙烧固化脱腊；
在高于1300℃的温度下焙烧烧结成发热芯。
优选地，本发明提供的制备方法中选用工业级纯度大于等于99.95％的三氧化二铝，石蜡为食品级石蜡。
本发明提供的制备方法中可以根据需要选用一定阻值的铂族金属发热丝置于模具中直接烧结，不同阻值的发热丝可以满足消费者对不同烟雾量的需求，且该制备方法中的高温焙烧能够将陶烧制成兼具结实结构和良好孔隙率的 陶瓷。结实的陶瓷结构保证了雾化器不易点沫，而良好的孔隙率又提升了其导油能力。
按表1电热丝的组分含量将电热丝的材料中各组分共熔、熔炼、煅烧、热轧、退火、盘条、拉丝再次退火即可制得电热丝。
表1 温控陶瓷电热丝组分含量(摩尔质量比)
| Pt | Pd | Os | Ir | Ru | Rh | |
| 样品1 | 1 | —— | —— | —— | —— | —— |
| 样品2 | —— | 1 | —— | —— | —— | —— |
| 样品3 | —— | —— | 1 | —— | —— | —— |
| 样品4 | —— | —— | —— | 1 | —— | —— |
| 样品5 | —— | —— | —— | —— | 1 | —— |
| 样品6 | —— | —— | —— | —— | —— | 1 |
本发明经过大量的实验和筛选，可以采用各种铂族金属单质元素制备电热丝，也可以采用不同的混合元素来制备电热丝。
本实施例中只对铂金属和铑金属单质元素及铂+铑2种金属组合元素电热丝进行了测试，其他不同实施方式也可以实现本发明的目的。
实施例2温控效果测试
按表1电热丝的组分含量将电热丝的材料中各组分共熔、熔炼、煅烧、热轧、退火、盘条、拉丝再次退火即可制得电热丝。
对样品1、6进行测定。
每个样品分别制备成线径为0.3mm和0.5mm，长度为10cm的电热丝，且每个直径的电热丝分别制备至少5条进行测试，取其测试结果的平均值。对电热丝的温控效果进行测试，结果见表2-5。
表2样品1线径为0.3毫米的电阻丝电阻与实测温度的关系
表3样品1线径为0.5毫米的电阻丝电阻与实测温度的关系
| R | 0.14506 | 0.15711 | 0.16821 | 0.23232 | 0.24341 | 0.27411 | 0.29358 | 0.31227 |
| T | 20 | 50 | 80 | 150 | 180 | 200 | 220 | 240 |
表4样品6线径为0.3毫米的电阻丝电阻与实测温度的关系
| R | 0.19506 | 0.19711 | 0.19821 | 0.20152 | 0.20331 | 0.21402 | 0.23445 | 0.26557 |
| T | 20 | 50 | 80 | 150 | 180 | 200 | 220 | 240 |
表5样品6线径为0.5毫米的电阻丝电阻与实测温度的关系
| R | 0.14506 | 0.15711 | 0.16821 | 0.23232 | 0.24341 | 0.27411 | 0.29358 | 0.31227 |
| T | 20 | 50 | 80 | 150 | 180 | 200 | 220 | 240 |
其中，电热丝线径公差为±0.005mm，T不确定度小于0.1℃，电热丝软态延伸率≥20％。
表中R代表阻值Ω，T代表摄氏温度，由表2-5可知，本发明提供的技术方案制得的样品1和6电热丝电阻均会随着温度的升高而快速增大，阻值变化稳定且明显，从而降低了经过电热丝的电流，使得电热丝功率降低，从而可以大大延缓电热丝温度升高的速度，避免电热丝温度过快达到烟油的裂化温度，降低电子烟焦味产生的几率，上述数据表明样品阻值变化稳定且明显，从而降低了经过发热丝的电流，使得发热丝功率降低，从而可以大大延缓发热丝温度升高的速度，避免发热丝温度过快达到烟油的裂化温度，降低电子烟焦味产生的几率，上述数据表明各样品均具有良好的温控性能。
本发明提供的技术方案制得的发热芯具有稳定的物理、化学性质，无毒，且能在1300℃的高温下不被氧化，兼具优异的温控性能。包含该发热芯的雾化器制备的电子烟结实耐用不会掉沫，且温控效果卓越，高温下也不会产生毒害物质，可以反复使用，并且使用后其贵金属可以回收，重新利用。
本发明还提供一种电子烟用温控陶瓷发热雾化器，所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器包括所述的电子烟用温控陶瓷发热芯。
优选的，如图1至5所示，所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器包括雾化芯，所述雾化芯包括雾化芯顶盖1、电子烟用温控陶瓷发热芯2、雾化芯内筒3、电极座4和电极5，所述雾化芯顶盖1与雾化芯内筒3顶部连接，所述雾化芯内筒3底部与所述电极座4顶部连接，所述雾化芯顶盖1压住所述加热器2顶部，所述电子烟用温控陶瓷发热芯2设置在所述雾化芯内筒3内，所述电子烟用温控陶瓷发热芯2底部与所述电极5顶部连接，所述电极5底部与所述电极座4绝缘连接；
所述电子烟用温控陶瓷发热芯的微孔陶瓷管均匀的设置有至少三个加热雾化通道，所述微孔陶瓷管围绕至少三个加热雾化通道6设置有铂族金属制成的电热丝，所述微孔陶瓷管侧壁对应加热雾化通道的位置设置有导油槽7，所述雾化芯内筒3设置有与所述导油槽7对应的第一导油孔8；
其中，所述电极5侧壁设置有第一进气孔9，所述电极座4设置有与所述第一进气孔9对应的第二进气孔10，所述第一进气孔9和第二进气孔10与微孔陶瓷管的所述至少三个加热雾化通道6连通。所述电极5顶部与所述电子烟用温控陶瓷发热芯2底部之间可以设置有压环11，所述压环11上设置有密封圈12。优选的，所述雾化芯顶盖1顶部设置有密封圈13。优选的，所述电热丝的两端与所述电极5和电极座4连接。
在使用时，烟油经过导油孔进入加热雾化通道，电热丝加热使得烟油雾化，空气经由第二进气孔、第一进气孔进入加热雾化通道，与雾化后的烟油混合从雾化芯顶盖排出。
本实施例中，通过在电子烟用温控陶瓷发热芯的微孔陶瓷管均匀的设置至少三个加热雾化通道，并在微孔陶瓷管围绕至少三个加热雾化通道设置有铂族金属制成的电热丝，能够有效增加电子烟烟油的雾化量和通气量，从而满足用户肺吸的要求。
所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器还包括雾化器顶盖14、雾化器外筒15、雾化器内筒16和雾化器底座组件，所述雾化器外筒15设置在所述雾化器底座组件上方，所述雾化器内筒16套装在所述雾化器外筒15内，所述雾化器外筒15和雾化器内筒16顶部与所述雾化器顶盖14连接，所述雾化器外筒15和雾化器内筒16之间构成雾化器油舱17，所述雾化芯设置在所述雾化器底座组件内。
其中，所述雾化器底座组件包括进油座18和进气座19，所述进气座19设置在所述进油座18下方，所述进油座18和进气座19之间螺纹连接，所述进油座18顶部设置有出烟孔20和进油孔21，所述出烟孔20与所述雾化器内筒16底部连接，所述进油孔21与所述雾化器油舱17连通，所述进油座18底部设置有雾化芯安装孔22，所述雾化芯插入所述雾化芯安装孔22，所述雾化芯的雾化芯顶盖1与所述出烟孔20连接，所述雾化芯的加热器2设置在所述进油座18内，所述进气座19侧壁设置有第三进气孔23，所述雾化芯的电极5和电极座4设置在所述进气座19内，所述进气座19底部设置有电极安装孔24，所述电极5和电极座4底部插入所述电极安装孔24。
优选的，所述进油孔21设置有注油关闭阀25，所述第三进气孔23设置有进气调节阀26。
其中，所述注油关闭阀25为进油座顶盖，所述进油座顶盖设置在所述进油座18上方，所述进油座顶盖设置有与所述进油孔21对应的进油口，所述进油座顶盖设置有阀门限位销27，所述进气调节阀26为进气调节环，所述进气调节环设置有与所述第三进气孔对应的进气口。
本实施例中，通过设置注油关闭阀能够在注油时关闭进油孔避免漏油现象的发生，设置进气调节阀用户可以根据需要调节进气量，从而满足不同用户的需求。
采用本发明的技术方案制得的电子烟用温控陶瓷发热芯及雾化器具有以下有益效果：
1.本发明提供的电子烟雾化器结实耐用不会掉沫；
2.本发明提供的电子烟安全卫生不会产生其他物质；
3.本发明提供的温控陶瓷发热芯具有卓越的温控效果；
4.本发明提供的雾化器可以反复使用；
5.本发明提供的电子烟废弃后，其贵金属电热丝可回收，重新利用。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电子烟用温控陶瓷发热芯，其特征在于，所述电子烟用温控陶瓷发热芯包括电热丝和微孔陶瓷管，所述电热丝主体部分预埋在微孔陶瓷管管壁内，电热丝通过接线引脚引出微孔陶瓷管外部，所述电热丝为铂族金属制成的电热丝。
2.根据权利要求1所述的电子烟用温控陶瓷发热芯，其特征在于，所述电热丝由铂金属制成。
3.根据权利要求1所述的电子烟用温控陶瓷发热芯，其特征在于，所述电热丝由铂、钯、锇、铱、钌或铑中的至少一种金属制成。
4.根据权利要求2所述的电子烟用温控陶瓷发热芯，其特征在于，所述点热丝由铂和铑两种金属制成，所述铂：铑的摩尔质量比为1-3：3-1。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的电子烟用温控陶瓷发热芯，其特征在于，所述电子烟用温控陶瓷发热芯的制备方法为：
在三氧化二铝中加入石蜡调制原料；
把铂族金属发热丝放入模具中；
将原料放入模具成型；
低温焙烧固化脱腊；
在高于1300℃的温度下焙烧烧结成发热芯。
6.一种电子烟用温控陶瓷发热雾化器，其特征在于，所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器包括权利要求1至5任意一项所述的电子烟用温控陶瓷发热芯。
7.根据权利要求6所述的电子烟用温控陶瓷发热雾化器，其特征在于，所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器包括雾化芯，所述雾化芯包括雾化芯顶盖、电子烟用温控陶瓷发热芯、雾化芯内筒、电极座和电极，所述雾化芯顶盖与雾化芯内筒顶部连接，所述雾化芯内筒底部与所述电极座顶部连接，所述雾化芯顶盖压住所述电子烟用温控陶瓷发热芯顶部，所述电子烟用温控陶瓷发热芯设置在所述雾化芯内筒内，所述电子烟用温控陶瓷发热芯底部与所述电极顶部连接，所述电极底部与所述电极座绝缘连接；
所述电子烟用温控陶瓷发热芯的微孔陶瓷管均匀的设置有至少三个加热雾化通道，所述微孔陶瓷管围绕至少三个加热雾化通道设置有铂族金属制成的电热丝，所述微孔陶瓷管侧壁对应加热雾化通道的位置设置有导油槽，所述雾化芯内筒设置有与所述导油槽对应的第一导油孔；
所述电子烟用温控陶瓷发热雾化器还包括雾化器顶盖、雾化器外筒、雾化器内筒和雾化器底座组件，所述雾化器外筒设置在所述雾化器底座组件上方，所述雾化器内筒套装在所述雾化器外筒内，所述雾化器外筒和雾化器内筒顶部与所述雾化器顶盖连接，所述雾化器外筒和雾化器内筒之间构成雾化器油舱，所述雾化芯设置在所述雾化器底座组件内。
8.根据权利要求7所述的电子烟用温控陶瓷发热雾化器，其特征在于，所述电极侧壁设置有第一进气孔，所述电极座设置有与所述第一进气孔对应的第二进气孔，所述第一进气孔和第二进气孔与微孔陶瓷管的至少三个加热雾化通道连通，所述电热丝的两端与所述电极和电极座连接，所述电极顶部与所述电子烟用温控陶瓷发热芯底部之间设置有压环，所述压环上设置有密封圈，所述雾化芯顶盖顶部设置有密封圈。
9.根据权利要求7所述的电子烟用温控陶瓷发热雾化器，其特征在于，所述雾化器底座组件包括进油座和进气座，所述进气座设置在所述进油座下方，所述进油座和进气座之间螺纹连接，所述进油座顶部设置有出烟孔和进油孔，所述出烟孔与所述雾化器内筒底部连接，所述进油孔与所述雾化器油舱连通，所述进油座底部设置有雾化芯安装孔，所述雾化芯插入所述雾化芯安装孔，所述雾化芯的雾化芯顶盖与所述出烟孔连接，所述雾化芯的电子烟用温控陶瓷发热芯设置在所述进油座内，所述进气座侧壁设置有第三进气孔，所述雾化芯的电极和电极座设置在所述进气座内，所述进气座底部设置有电极安装孔，所述电极和电极座底部插入所述电极安装孔。
10.根据权利要求9所述的电子烟用温控陶瓷发热雾化器，其特征在于，述所述进油孔设置有注油关闭阀，所述第三进气孔设置有进气调节阀，所述注油关闭阀为进油座顶盖，所述进油座顶盖设置在所述进油座上方，所述进油座顶盖设置有与所述进油孔对应的进油口，所述进油座顶盖设置有阀门限位销，所述进气调节阀为进气调节环，所述进气调节环设置有与所述第三进气孔对应的进气口。
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