CN109770441A - 一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其包括：雾化芯(100)包括外壳(101)、储液部件(102)和发热部件(103)，导线(1023)穿过第一导线孔(1011)与发热元件支撑件(1032)、电源和控制系统电连接，第一导气孔(1012)与第二导气孔(1037)气流导通连接。本发明摒弃了传统的采用导液棉进行导出烟液后再利用加热元件进行加热雾化烟液的方法，采用刺破型发热元件将储液仓开口端的密封膜刺破并对烟液进行加热雾化，本发明避免了采用导液棉所带来的高温下导液棉烧焦风险。
Description
技术领域
本发明属于电子烟技术领域，特别涉及一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯。
背景技术
现有电子烟雾化器无论是储液棉式或储液仓式，还是封闭式或可重复注油式，均存在以下问题：(1)抽吸时如需改变烟液口味，需要更换雾化器或者重新填充烟液，前者需要在产品中配置多个雾化器，增加整体产品的体积和重量，而且不便于消费者随身携带和随时更换，后者通常只能填充相同口味烟液，一方面增加了消费者填充烟液的步骤，另一方面如要抽吸不同口味，需要购买不同口味的产品，增加消费成本；(2)雾化器储液装置中的烟液在存放和使用过程中，整体性质不可控，特别是类似烟碱等物质容易发生氧化变质，经常出现口味改变的情况，此时只能更换雾化器或重注烟液；(3)目前很多消费者倾向于选择混合口味，主要是通过购买不同口味烟液进行口味调配后抽吸，这种方式更适用于电子烟老烟民或调香内行人士，而对于电子烟新手或不熟悉调香的人士，操作难度较大；(4)雾化器中的导液棉、储液棉等材料在高温下有烧焦的可能性，不但影响抽吸口感而且还会带来健康风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其有效解决了现有电子烟中电子烟液性质不稳定、雾化器中导液棉、储液棉高温下存在烧焦的问题。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明第一方面涉及一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其包括：
雾化芯100包括外壳101、储液部件102和发热部件103，外壳101上设有第一导线孔1011和第一导气孔1012；储液部件102包括储液芯片1021、PCB板1022和储液芯片支撑件1024，储液芯片支撑件1024上设有容纳PCB板1022的PCB板容纳槽1026，储液芯片1021固定在PCB板1022上；发热部件103包括发热元件1031、导线1023和发热元件支撑件1032，发热元件1031上设有引脚1034，发热元件支撑件1032上设有容纳发热元件1031的发热元件容纳槽1036和第二导气孔1037，发热元件容纳槽1036的槽壁上开设有引脚穿孔1035，
发热元件1031通过引脚1034穿过引脚穿孔1035与发热元件支撑件1032活动连接；储液芯片1021和发热元件1031对应设置；
导线1023穿过第一导线孔1011与发热元件支撑件1032、电源和控制系统电连接，第一导气孔1012与第二导气孔1037气流导通连接。
本发明中，储液芯片1021采用MEMS技术和原理制造，储液芯片1021的材质为硅或聚合物，其中硅优选单晶硅、聚合物优选玻璃化温度超过250℃的聚合物(典型的如含氟聚合物、聚酰亚胺、耐高温聚苯并咪唑)；储液芯片1021包含有若干个储液仓10214，且储液仓10214的容积为纳升级至微升级；储液芯片1021的尺寸和储液仓10214的数量可根据雾化器和电子烟的尺寸大小进行设计。
本发明优选的实施方案中，储液芯片1021依次包括以下各层(如图4-图7所示)：绝缘层10212、硅衬底层10215或聚合物衬底层10221和绝缘密封层10216，储液芯片1021上开设有若干个贯穿绝缘层10212和硅衬底层10215或聚合物衬底层10221的储液仓10214，储液仓10214的开口端用膜密封固定，储液仓10214封闭端开设有注油孔10218。
本发明优选的实施方案中，储液芯片1021包括以下两层：聚合物衬底层10221和绝缘密封层10216，聚合物衬底层10221上设有若干个贯穿该层的储液仓10214，储液仓10214的开口端用聚合物膜10220密封固定，储液仓10214封闭端开设有注油孔10218。
本发明优选的实施方案中，储液仓10214的开口端所用的密封膜为金属膜10211或聚合物膜10220。
本发明中，外部电源为锂电池或其他类型可充电微型电池；控制系统包括计时器、信号分离器、微处理器和输入源(如内存源)、单通道接收器等；也可采用自动测试器，通过对电容器电压编程来使其放电，当检测到电流减小时，在设定时间或立即完成储液仓触发后切断电流。
本发明优选的实施方案中，所有的密封件和支撑件均采用耐高温、耐腐蚀保温绝缘材料制成；储液部件102与发热部件103连接时，优选将密封在储液仓10214的开口端的密封膜与发热元件1031上的微针1033对应设置。
本发明优选的实施方案中，发热元件1031为由若干个微针1033所组成的发热单元阵列，二者所用的材质可以是金属发热丝、金属发热线、发热陶瓷小片、折叠发热电阻、半导体发热芯片、纳米材料等电热材料。
本发明优选的实施方案中，雾化芯100内可以选择性填充吸油材料和/或保温材料。
本发明优选的实施方案中，外壳101通过螺丝1013穿过第一螺孔1025和第二螺孔1038与储液部件102和发热部件103固定连接。
本发明优选的实施方案中，发热元件1031为刺破型发热元件，刺破型发热元件是指发热元件1031通过设置在其上的微针1033刺破储液仓10214开口端所密封的膜来加热雾化储液仓10214中的烟液10213。
本发明优选的实施方案中，刺破型发热元件其包括衬底及在衬底上凸起的若干个微针1033，微针1033为圆锥形或其他形状中空结构，其材质为硅或金属，其直径从衬底端向远离衬底端逐渐减小，并且远离衬底的端部能够刺破金属膜10211或聚合物膜10220；该微针1033采用MEMS工艺制造，微针1033的内径尺寸从纳米至微米不等；微针1033可以选择以不可伸缩地固定在衬底上，也可以选择以可伸缩地固定在衬底上，并且可以单独驱动每个微针1033针对性刺破对应位置的金属膜10211或聚合物膜10220。当选择不可伸缩的刺破型发热元件时，储液部件102与发热部件103接触后，所有微针1033均刺破金属膜10211或聚合物膜10220；当选择可独立伸缩并且可单独驱动的刺破型发热元件时，可以选择性驱动可伸缩的微针1033进而刺破对应位置的金属膜10211或聚合物膜10220。
本发明中，储液仓10214的容积可以为纳升至微升级，内径和深度从数十微米至数百微米，金属膜10211和聚合物膜10220的厚度从数微米至数百微米，储液仓10214数量从1个至几千个不等。
本发明中，对于安装金属膜硅基储液芯片的雾化芯，其工作原理如下：
电源、控制电路与刺破型发热元件1031和储液芯片1021电导通，通过选择性驱动微针1033的伸缩运动刺入金属膜10211，打开储液仓10214释放出烟液10213；或者驱动不可伸缩型微针1033全部刺入金属膜10211，打开储液仓10214释放出烟液10213；同时微针1033加热烟液10213，以实现烟液的定点定量释放，极大提高了烟液释放量的选择性。
本发明中，对于安装聚合物膜硅基储液芯片或聚合物基储液芯片的雾化芯，其工作原理如下：
电源、控制电路与刺破型微针1033电导通，通过选择性驱动微针1033的伸缩运动刺入聚合物膜10220，打开储液仓10214释放出烟液10213；或者驱动不可伸缩型微针1033全部刺入聚合物膜10220，打开储液仓10214释放出烟液10213；同时微针1033加热烟液10213，以实现烟液的定点定量释放，极大提高了烟液释放量的选择性。
本发明中的储液芯片1021可以储存固态、液态或凝胶态等各种不同形态的烟液，并且储液芯片1021为全封闭无可移动部件的储液芯片，大大减少了机械碰撞所造成的损坏；储液芯片1021的开口端采用金属膜10211或聚合物膜10220密封固定，在烟液释放前处于与外界隔绝的状态，避免烟液中的容易发生氧化的物质(比如烟碱)被氧化，使得烟液在被消费者抽吸前不会变质，口味不会出现改变。
本发明在储液芯片上设置若干个储液仓10214，可以在储液仓10214中放置不同口味的电子烟烟液10213，实现一个雾化器雾化多种不同口味的烟液10213，增加消费者的抽吸体验；同时由于雾化芯100的体积小(5mm×5mm×1mm左右或以下)，大大减小了电子烟的体积，提高其便携性，而且雾化芯的结构和装置更加模块化和集成化，易实现标准化装配。
本发明摒弃了传统的采用导液棉进行导出烟液10213后再利用加热元件进行加热雾化烟液10213的方法，采用刺破型发热元件将储液仓10214开口端的密封膜刺破并对烟液10213进行加热雾化，避免了采用导液棉所带来的高温下导液棉烧焦的风险。
本发明采用微机电技术，可以有针对性的部分或全部加热雾化储液仓10214中的烟液10213，消费者可以根据个人喜好选择自己所喜好的口味烟液10213进行加热雾化，真正做到电子烟的个性化抽吸体验。
本发明中的雾化芯或者其中的部件可以为一次性使用(抛弃型)，也可简单拆卸组装更换，给消费者提供多种便利；对于储液芯片中的聚合物材料，可选择可降解聚合物材料，既能降低成本又起到保护环境的作用。
本发明第二方面涉及一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯的组装方法，其包括如下步骤：
a、将发热元件1031中的引脚1034穿过发热元件支撑件1032中的引脚穿孔1035，使得发热元件1031嵌套在发热元件容纳槽1036中组成发热部件103；
b、将储液芯片1021固定在PCB板1022上，PCB板1022与导线1023电连接，然后将PCB板1022嵌套在PCB板容纳槽中，组成储液部件102；
c、将步骤b中的导线1023穿过第一导线孔1011，然后将外壳101通过螺丝1013穿过第一螺孔1025和第二螺孔1038与储液部件102和发热部件103固定连接。
本发明第三方面涉及一种金属膜硅基储液芯片的制造方法，其包括如下步骤：
(a)、在硅衬底的两面上沉积绝缘材料层；
(b)、选择一面绝缘材料层进行光刻图案，暴露出硅衬底；
(c)、在暴露出的硅衬底上进行化学刻蚀，刻蚀出储液仓10214；
(d)、在未进行光刻图案的绝缘材料层的表面制作导电金属膜10211，导电金属膜10211作为阳极层；
(e)、围绕阳极形成阴极层；
(f)除去储液仓10214底部的绝缘材料层；
(g)、在储液仓10214中加入烟液10213；
(h)、用绝缘层10216将储液仓10214进行密封,得到包含烟液10213的金属膜硅基储液芯片。
上述制备步骤中，步骤(h)中用绝缘层10216密封储液仓10214，金属膜10211作为阳极，将金属膜分割开的绝缘材料层为阴极。
本发明可以采用注射、喷墨打印或旋转涂布的方式来向储液仓中填充烟液；用晶圆键合或其他方式密封储液仓10214，储液芯片1021的内部可以设置微型液位传感器、流量传感器、粘度传感器、温度传感器等监控储液仓中烟液性质的变化，以控制通断电路或控制施加在电极上的电压或电流大小。金属膜10211的表面可覆盖陶瓷等保护层以保护芯片内部的电路。
本发明中，硅基储液芯片根据储液仓封口膜所用材料分为金属膜硅基储液芯片和聚合物膜硅基储液芯片。金属膜硅基储液芯片采用金属膜10211为储液仓10214的封口膜，该金属膜采用导电材料薄膜制成，如铜、金、银、锌、铂或钛，其可以通过机械、电子、磁、激光或其他方式来控制释放烟液；聚合物膜硅基储液芯片采用聚合物膜10220为储液仓10214的封口膜，该聚合物膜采用可降解共聚物材料(如PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物))制成，其可以通过机械或热熔等方式控制释放烟液。
本发明优选的实施方案中，衬底材料还可以是陶瓷、半导体和聚酰亚胺、硅橡胶、聚对二甲苯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅树脂等，其中，多晶硅和单晶硅、玻璃或塑料材质适合进行刻蚀或机械加工，本发明优选硅作为衬底材料。
本发明中，储液仓10214可以通过刻蚀或机械加工而成，其形状可以是四方锥形或圆锥形等。根据所需的几何构型将金属沉积在储液仓10214的开口端，得到金属膜10211作为密封膜，其控制着烟液10213从储液仓10214中释放的时间，同时当金属膜10211通电时作为阳极使用。本发明通过机械、电子、磁、激光或其他方式来控制释放储液仓10214中的烟液10213。当采用金属膜10211作为密封膜时，本发明采用刺破热熔(刺破型发热元件)方式打开金属膜10211；当采用聚合物作为储液仓10214开口端的密封膜时，通过刺破热熔(刺破型发热元件)方式控制释放储液仓10214中的烟液10213。
本发明优选的实施方案中，刺破热熔是指用刺破型发热元件1031上的凸起微针1033刺破对应的金属膜10211或聚合物膜10220，储液仓10214中的烟液10213流入微针1033的中空流道中受热雾化。
本发明中，阴极可根据装置和电极控制方式，设计不同的尺寸和布局，储液芯片1021整个表面的绝缘层10212可作为阴极，金属膜(阳极)10211和阴极共同组成储液芯片电路。电极控制方式包括恒压控制和恒流控制两种方式，恒压控制是在金属膜10211开启过程中，电压保持恒定，恒流控制是在金属膜10211开启过程中，电流保持恒定。
本发明中，烟液10213是在微针1033的中空流道内雾化、储液仓10214内雾化还是流到发热元件1031的表面发生雾化，与烟液10213性质(如粘度、沸点、重量)、烟液10213与微针1033的中空流道内壁或储液仓10214内壁间的摩擦力和表面张力、发热元件1031的发热温度、发热元件1031与储液芯片1021之间的距离等因素有关。
本发明中，储液仓10214中的烟液10213可以是固态、液态或凝胶状。储液仓10214中烟液10213的口味可以是一种，也可以是多种。
本发明第四方面涉及一种聚合物膜硅基储液芯片的制造方法，其包括如下步骤：
(a)、在硅衬底的两面上沉积绝缘材料层；
(b)、选择一面绝缘材料层进行光刻图案，暴露出硅衬底；
(c)、在暴露出的硅衬底上进行化学刻蚀，刻蚀出储液仓10214；
(d)、在储液仓10214中注入储液仓聚合物膜10220溶液和烟液10213；
(e)、储液仓10214的注油孔端用绝缘密封层10216进行密封，得到包含烟液10213的聚合物膜硅基储液芯片；
(f)除去储液仓10214聚合物膜10220端的绝缘材料层。
本发明第五方面涉及一种聚合物基储液芯片的制造方法，其包括如下步骤：
(a)、用铝模板在聚合物衬底上压制出锥形储液仓10214；
(b-c)、聚合物衬底抛光后得到两端开口的圆台型储液仓；
(d)、在储液仓10214较小的开口端中注入储液仓膜溶液；然后，
(e)、在储液仓10214中加入烟液10213；
(f)、储液仓10214的开口端用绝缘密封层10216进行密封，得到包含烟液10213的聚合物基储液芯片。
本发明中聚合物膜10220可以选择可降解共聚物如PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)。通过改变装置特征(如尺寸和聚合物类型)、储液仓数量和容积、储液仓膜的性质(如膜厚、重量、材料以及共聚物比例等)可以调节烟液储液芯片的性能，并适配于不同的电子烟烟具和不同的消费人群。
本发明有益效果：
1.本发明的储液芯片可以储存固态、液态或凝胶态等各种不同形态的烟液，并且储液芯片为全封闭无可移动部件的储液芯片，大大减少了机械碰撞所造成的损坏；储液芯片的开口端采用金属膜或聚合物膜密封固定，在烟液释放前处于与外界隔绝的状态，避免烟液中的容易发生氧化的物质(比如烟碱)被氧化，使得烟液在被消费者抽吸前不会变质，口味不会出现改变。
2.本发明在储液芯片上设置若干个储液仓，可以在储液仓中放置不同口味的电子烟液，实现一个雾化器雾化多种不同口味的烟液，增加消费者的抽吸体验；同时由于雾化芯的体积小(5mm×5mm×1mm左右或以下)，大大减小了电子烟的体积，提高其便携性，而且雾化芯的结构和装置更加模块化和集成化，易实现标准化装配。
3.本发明摒弃了传统的采用导液棉进行导出烟液后再利用加热元件进行加热雾化烟液的方法，采用刺破型发热元件将储液仓开口端的密封膜刺破并对烟液进行加热雾化，本发明避免了采用导液棉所带来的高温下导液棉烧焦风险。
4.本发明中的雾化芯或者其中的部件可以为一次性使用(抛弃型)，也可简单拆卸组装更换，给消费者提供多种便利；对于储液芯片中的聚合物材料，可选择可降解聚合物材料，既能降低成本又起到保护环境的作用。
附图说明
图1为本发明装置中雾化芯的整体结构示意图；
图2为本发明装置中雾化芯的爆炸结构示意图；
图3为本发明装置中刺破发热元件结构示意图；
图4a为实施例1中硅基储液芯片结构示意图，图4b为储液仓的放大结构示意图；
图5为实施例2中硅基储液芯片结构示意图；
图6为硅基储液芯片结构示意图；
图7a为实施例3中聚合物基储液芯片的结构示意图，图7b为储液仓的放大结构示意图；
图8为储液仓的密封膜为金属膜的硅基储液芯片的制造流程图；
图9为储液仓的密封膜为聚合物膜的硅基储液芯片的制造流程图；
图10为储液仓的密封膜为聚合物膜的聚合物基储液芯片的制造流程图；
图中：100-雾化芯，101-外壳，1011-第一导线孔，1012-第一导气孔，1013-螺丝；102-储液部件，1021-储液芯片，10211-金属膜，10212-绝缘层，10213-烟液，10214-储液仓，10215-硅衬底层，10216-绝缘密封层，10217-储液仓侧壁，10218-注油孔，10219-金属导电通路，10220-聚合物膜,10221-聚合物衬底层；1022-PCB板，1023-导线，1024-储液芯片支撑件，1025-第一螺孔，1026-PCB板容纳槽；103-发热部件，1031-发热元件，1032-发热元件支撑件，1033-微针，1034-引脚，1035-引脚穿孔，1036-发热元件容纳槽，1037-第二导气孔，1038-第二螺孔，3-聚合物衬底，4-铝模板。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本发明的内容，而不是对本发明保护范围的进一步限定。
实施例1
本实施例涉及一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其包括：
雾化芯100包括外壳101、储液部件102和发热部件103，外壳101上设有第一导线孔1011和第一导气孔1012；储液部件102包括储液芯片1021、PCB板1022和储液芯片支撑件1024，储液芯片支撑件1024上设有容纳PCB板1022的PCB板容纳槽1026，储液芯片1021固定在PCB板1022上；发热部件103包括发热元件1031、导线1023和发热元件支撑件1032，发热元件1031上设有引脚1034，发热元件支撑件1032上设有容纳发热元件1031的发热元件容纳槽1036和第二导气孔1037，发热元件容纳槽1036的槽壁上开设有引脚穿孔1035，
发热元件1031通过引脚1034穿过引脚穿孔1035与发热元件支撑件1032活动连接；储液芯片1021和发热元件1031对应设置；
发热元件1031为刺破型发热元件，刺破型发热元件是指发热元件1031通过设置在其上的微针1033刺破储液仓10214开口端所密封的膜来加热雾化储液仓10214中的烟液10213；
导线1023穿过第一导线孔1011与发热元件支撑件1032、电源和控制系统电连接，第一导气孔1012与第二导气孔1037气流导通连接。
本实施例中，储液芯片1021依次包括以下各层(如图4所示)：绝缘层10212、硅衬底层10215和绝缘密封层10216，储液芯片1021上开设有若干个贯穿绝缘层10212和硅衬底层10215的储液仓10214，储液仓10214的开口端用金属膜10211密封固定，储液仓10214封闭端开设有注油孔10218。
本实施例中，与金属膜10211连接的导电通路嵌入绝缘层10212之下。
实施例2
本实施例涉及一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其包括：
雾化芯100包括外壳101、储液部件102和发热部件103，外壳101上设有第一导线孔1011和第一导气孔1012；储液部件102包括储液芯片1021、PCB板1022和储液芯片支撑件1024，储液芯片支撑件1024上设有容纳PCB板1022的PCB板容纳槽1026，储液芯片1021固定在PCB板1022上；发热部件103包括发热元件1031、导线1023和发热元件支撑件1032，发热元件1031上设有引脚1034，发热元件支撑件1032上设有容纳发热元件1031的发热元件容纳槽1036和第二导气孔1037，发热元件容纳槽1036的槽壁上开设有引脚穿孔1035，
发热元件1031通过引脚1034穿过引脚穿孔1035与发热元件支撑件1032活动连接；储液芯片1021和发热元件1031对应设置；
发热元件1031为刺破型发热元件，刺破型发热元件是指发热元件1031通过设置在其上的微针1033刺破储液仓10214开口端所密封的膜来加热雾化储液仓10214中的烟液10213；
导线1023穿过第一导线孔1011与发热元件支撑件1032、电源和控制系统电连接，第一导气孔1012与第二导气孔1037气流导通连接。
本实施例中，储液芯片1021依次包括以下各层(如图5所示)：绝缘层10212、硅衬底层10215和绝缘密封层10216，储液芯片1021上开设有若干个贯穿绝缘层10212和硅衬底层10215的储液仓10214，储液仓10214的开口端用金属膜10211密封固定，储液仓10214封闭端开设有注油孔10218。
本实施例中，与金属膜10211连接的导电通路嵌入绝缘层10212之上。
实施例3
本实施例涉及一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其包括：
雾化芯100包括外壳101、储液部件102和发热部件103，外壳101上设有第一导线孔1011和第一导气孔1012；储液部件102包括储液芯片1021、PCB板1022和储液芯片支撑件1024，储液芯片支撑件1024上设有容纳PCB板1022的PCB板容纳槽1026，储液芯片1021固定在PCB板1022上；发热部件103包括发热元件1031、导线1023和发热元件支撑件1032，发热元件1031上设有引脚1034，发热元件支撑件1032上设有容纳发热元件1031的发热元件容纳槽1036和第二导气孔1037，发热元件容纳槽1036的槽壁上开设有引脚穿孔1035，
发热元件1031通过引脚1034穿过引脚穿孔1035与发热元件支撑件1032活动连接；储液芯片1021和发热元件1031对应设置；
发热元件1031为刺破型发热元件，刺破型发热元件是指发热元件1031通过设置在其上的微针1033刺破储液仓10214开口端所密封的膜来加热雾化储液仓10214中的烟液10213；
导线1023穿过第一导线孔1011与发热元件支撑件1032、电源和控制系统电连接，第一导气孔1012与第二导气孔1037气流导通连接。
本实施例中，储液芯片1021包括以下两层(如图7所示)：聚合物衬底层10221和绝缘密封层10216，聚合物衬底层10221上设有若干个贯穿该层的储液仓10214，储液仓10214的开口端用膜密封固定，储液仓10214封闭端开设有注油孔10218。
Claims (6)
1.一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其特征在于，其包括：
雾化芯(100)包括外壳(101)、储液部件(102)和发热部件(103)，外壳(101)上设有第一导线孔(1011)和第一导气孔(1012)；储液部件(102)包括储液芯片(1021)、PCB板(1022)和储液芯片支撑件(1024)，储液芯片支撑件(1024)上设有容纳PCB板(1022)的PCB板容纳槽(1026)，储液芯片(1021)固定在PCB板(1022)上；发热部件(103)包括发热元件(1031)、导线(1023)和发热元件支撑件(1032)，发热元件(1031)上设有引脚(1034)，发热元件支撑件(1032)上设有容纳发热元件(1031)的发热元件容纳槽(1036)和第二导气孔(1037)，发热元件容纳槽(1036)的槽壁上开设有引脚穿孔(1035)，发热元件(1031)通过引脚(1034)穿过引脚穿孔(1035)与发热元件支撑件(1032)活动连接；储液芯片(1021)和发热元件(1031)对应设置；发热元件(1031)为刺破型发热元件，刺破型发热元件是指发热元件(1031)通过设置在其上的微针(1033)刺破储液仓(10214)开口端所密封的膜来加热雾化储液仓(10214)中的烟液(10213)；
导线(1023)穿过第一导线孔(1011)与发热元件支撑件(1032)、电源和控制系统电连接，第一导气孔(1012)与第二导气孔(1037)气流导通连接。
2.根据权利要求1所述的具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其特征在于，微针(1033)为不可伸缩型发热单元或可伸缩型发热单元。
3.根据权利要求2所述的具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其特征在于，可伸缩型发热单元包括整体可控伸缩型发热单元或单独驱动微针(1033)的可伸缩型发热单元。
4.根据权利要求1所述的具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其特征在于，储液芯片(1021)依次包括以下各层：绝缘层(10212)、硅衬底层(10215)或聚合物衬底层(10221)以及绝缘密封层(10216)，储液芯片(1021)上开设有若干个贯穿绝缘层(10212)和硅衬底层(10215)或聚合物衬底层(10221)的储液仓(10214)，储液仓(10214)的开口端用膜密封固定，储液仓(10214)封闭端开设有注油孔(10218)。
5.根据权利要求1所述的具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其特征在于，储液芯片(1021)包括以下两层：聚合物衬底层(10221)和绝缘密封层(10216)，聚合物衬底层(10221)上设有若干个贯穿该层的储液仓(10214)，储液仓(10214)的开口端用膜密封固定，储液仓(10214)封闭端开设有注油孔(10218)。
6.根据权利要求4或5所述的具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯，其特征在于，储液仓(10214)的开口端所用的密封膜为金属膜(10211)或聚合物膜(10220)。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020183721A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-05 | Santini John T. | Microchip devices with improved reservoir opening |
| CN104287098A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 朱晓春 | 一种电子烟雾化器发热组件 |
| CN104768407A (zh) * | 2012-09-04 | 2015-07-08 | R·J·雷诺兹烟草公司 | 包括一个或多个微加热器的电子吸烟制品 |
| US20160249684A1 (en) * | 2014-11-14 | 2016-09-01 | Huizhou Kimree Technology Co., Ltd | Electronic cigarette and method for controlling atomization thereof |
| CN206687166U (zh) * | 2017-04-10 | 2017-12-01 | 深圳市新宜康科技有限公司 | 可控制烟液的电子烟雾化器结构及电子烟雾化器 |
| CN107772535A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种针状加热式电子烟 |
| CN209769009U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-12-13 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯 |
-
2019
- 2019-03-28 CN CN201910244927.2A patent/CN109770441A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020183721A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-05 | Santini John T. | Microchip devices with improved reservoir opening |
| CN104768407A (zh) * | 2012-09-04 | 2015-07-08 | R·J·雷诺兹烟草公司 | 包括一个或多个微加热器的电子吸烟制品 |
| CN104287098A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 朱晓春 | 一种电子烟雾化器发热组件 |
| US20160249684A1 (en) * | 2014-11-14 | 2016-09-01 | Huizhou Kimree Technology Co., Ltd | Electronic cigarette and method for controlling atomization thereof |
| CN107772535A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种针状加热式电子烟 |
| CN206687166U (zh) * | 2017-04-10 | 2017-12-01 | 深圳市新宜康科技有限公司 | 可控制烟液的电子烟雾化器结构及电子烟雾化器 |
| CN209769009U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-12-13 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种具有刺破型发热元件的电子烟雾化芯 |
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