CN110279152B - 一种微波电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明的微波电子烟包括雾化部分A、波源部分B、控制部分C与电源部分D；采用同轴加热腔通过同轴传输器将微波能量顺利导入到金属外导体腔内，可实现对电子烟液整体、均匀的加热，不会出现局部高温的情况，防止烟液成分发生裂解，不会生成醛类或其它有害物质，同时因为加热均匀，烟液致香物质以及烟碱释放均匀，极大的减少了每一口之间烟雾的香气差异，保证了烟碱释放的高度均质化。

Description

一种微波电子烟

【技术领域】

本发明属于电子烟加热技术领域。更具体地，本发明涉及一种微波电子烟。

【背景技术】

电子烟是一种将电子烟液雾化成气溶胶后供消费者抽吸向其呼吸系统传送烟碱或其他物质的产品。电子烟通常有加热雾化、超声雾化等形式，其中，加热雾化广泛用于各类型的电子烟产品中。常用的电子烟加热雾化方法是采用加热丝为加热元件，将加热丝缠绕于导液材料外部，当对加热丝进行供电时，加热丝快速升温，可实现导液材料内电子烟液的快速雾化。加热丝雾化具有使用方便、结构简单、雾化效率高等优点，是使用最为广泛的电子烟雾化方式。然而，由于通过发热体依靠触摸式热传导加热烟液，因此存在反复加热烟液的过程中，会在电阻上出现结焦现象，使热阻变大，电阻温度会升得更高才能有效加热烟烟液，这样电阻温度可能达到400～500℃，工作时发热体温度过高的问题，会使接触发热体的局部烟液温度过高、发生部分裂解，释放出对人体有害的物质。

同时，使用电阻雾化会因为热传导的问题导致烟气口感不一致，前后差异大，每一口烟气的尼古丁含量存在较大差异。

微波加热技术在电子烟领域尚未被广泛开发，依靠微波加热可以使电子烟油通过吸收微波让其内部极性分子剧烈运动产生热量，能量消耗小，能量转换效率高。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种微波电子烟。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种微波电子烟，它包括微波发射模块14，该微波电子烟由雾化部分A、波源部分B、控制部分C与电源部分D组成；其中：

雾化部分A由吸嘴2、导体腔3、导体柱4、屏蔽网桶5、导液材料6、储液仓7、进液孔8、进气孔9、进气通道10与密封件12构成；

导体腔3与导体柱4位于储液仓7内，并且导体腔3、导体柱4与储液仓7以纵轴重叠方式配置；在导体腔3与储液仓7的底端设置密封件12；在导体腔3的腔壁上设置多个进液孔8，在导体腔3内壁设置屏蔽网桶5，其桶口朝向密封件12，在屏蔽网桶5内装填导液材料6，导体柱4位于导液材料6中；导体腔3与导体柱4的一端与吸嘴2同轴相接；在密封件12上部设置进气通道10和进气孔9；

波源部分B由微波发射模块14和同轴传输器11构成，微波发射模块14通过同轴传输器11的外导体部分与导体腔3相连，它的内导体部分与导体柱4相连；

控制部分C是总控制器15，总控制器15与电源部分D和波源部分B电连接；

电源部分D是电池16，它与控制部分C电连接。

根据本发明的一种优选实施方式，导体腔3与导体柱4构成加热腔。

根据本发明的另一种优选实施方式，导体腔4、导体柱3和屏蔽网桶5是用金属或其它高导电性能材料制成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，密封件12是用绝缘密封材料制成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，导液材料6是具有疏松多孔结构的绝缘材料。

根据本发明的另一种优选实施方式，导体腔3的长度长于导体柱4的长度。

根据本发明的另一种优选实施方式，同轴传输器11外部包裹有微波屏蔽材料。

根据本发明的另一种优选实施方式，导体柱4的形状是圆柱状、针状、螺纹状或锥形。

根据本发明的另一种优选实施方式，微波发射模块14的微波频率是915MHz、2.45GHz或5.8GHz。

根据本发明的另一种优选实施方式，总控制器15用于控制波源部分B输出的微波功率、加热时间和开停间隔。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种微波电子烟，它包括微波发射模块14，该微波电子烟由雾化部分A、波源部分B、控制部分C与电源部分D组成；其中：

雾化部分A由吸嘴2、导体腔3、导体柱4、屏蔽网桶5、导液材料6、储液仓7、进液孔8、进气孔9、进气通道10与密封件12构成；

导体腔3与导体柱4位于储液仓7内，并且导体腔3、导体柱4与储液仓7以纵轴重叠方式配置；在导体腔3与储液仓7的底端设置密封件12；在导体腔3的腔壁上设置多个进液孔8，在导体腔3内壁设置屏蔽网桶5，其桶口朝向密封件12，在屏蔽网桶5内装填导液材料6，导体柱4位于导液材料6中；导体腔3与导体柱4的一端与吸嘴2同轴相接；在密封件12上部设置进气通道10和进气孔9。

根据本发明，吸嘴2是本技术领域里通常使用的吸嘴。

根据本发明，导体腔3与导体柱4构成本发明微波电子烟的加热腔，实现微波对电子烟的加热。

外导体腔3和内导体柱4在本发明微波电子烟中的主要作用是形成电磁回路。屏蔽网桶5在本发明微波电子烟中的主要作用在于保证通气的同时还能屏蔽微波，防止其从进液孔8或吸嘴2处泄露，屏蔽网桶5是用高阻抗金属材料制成的，这样能使微波在其中转换为热能，提高屏蔽效果。本发明使用的高阻抗金属材料都是本技术领域里熟知的在目前市场上销售的产品。

在本发明中，导体腔4、导体柱3和屏蔽网桶5是用金属或其它高导电性能材料制成的。本发明使用的金属或其它高导电性能材料都是本技术领域里熟知的在目前市场上销售的产品。

根据本发明，导体腔3的长度长于导体柱4的长度，这样能够保证微波一直处在在衰减路径上的导体腔4中，防止微波从吸嘴2泄露出去。

根据本发明，导体柱4的形状是圆柱状、针状、螺纹状或锥形，这种形状可以根据需求和加热腔设计参数通过模拟软件进行设计。

在本发明中，导液材料6应该理解是一种具有疏松多孔结构的绝缘材料，它在本发明微波电子烟中的主要作用是将电子烟液充分均匀地分布在电磁场内，导液材料6是电绝缘的，这样能够尽量减少电磁波对电子烟液的作用。本发明使用的导液材料6是目前市场上销售的产品。

在本发明中，储液仓7用于储存本发明微波电子烟使用的电子烟液，它是用304不锈钢、PC塑料等不易析出有害物质的无毒材料制成的。

在导体腔3外壁设置有多个进液孔8，其目的在于电子烟液可以通过进液孔8流到导液材料6里，分布于整个导体腔4中。

在密封件12上部设置进气通道10和进气孔9。

根据本发明，密封件12在本发明微波电子烟中的主要作用在于防止微波从雾化部分底部逸出，还防止短路，防止电子烟液或烟雾冷凝液浸入微波发射模块14，造成设备损坏。本发明使用的密封件12是用绝缘密封材料制成的，这些材料是目前市场上销售的产品。

微波腔中电磁场的分布与结构称为模式，腔体越大，电磁场越复杂，模式就越多，反之腔体越小模式越少。因此，微波在微波腔中的传输和存在并不是无条件的，至少需要在腔体内维持一种模式，所以，微波的传输与微波腔体横截面尺寸有一定要求，如以主模为TE11的圆管型腔体为例，其计算公式如下：

微波波长计算公式如下：

λ＝c/f (1)

式中：

c为光速，

f为微波频率；

截止波长计算公式如下：

λc＝3.41R (2)

式中：

λc为TE11模的截止波长，

R为圆管型微波腔半径。

根据公式(1)计算得到各频率的微波波长约为：

频率为915MHz的微波波长约为327.87mm，频率为2.45GHz的微波波长约为122.45mm，频率为5.8GHz的微波波长约为51.72mm

根据公式(2)计算得到各频率的截止波长约为：

频率为915MHz的微波截止尺寸为R＝λ_c/3.41＝327.87/3.41≈96mm；

频率为2.45GHz的微波截止尺寸为R＝λ_c/3.41＝122.45/3.41≈36mm；

频率为5.8GHz的微波截止尺寸为R＝λ_c/3.41＝51.72/3.41≈15.17mm；

波源部分B由微波发射模块14和同轴传输器11构成，微波发射模块14通过同轴传输器11的外导体部分与导体腔3相连，它的内导体部分与导体柱4相连；

根据本发明，同轴传输器11、13外部包裹有微波屏蔽材料。设置同轴传输器11、13的目的在于能有效的隔离微波发射模块14与雾化部分A，防止漏液造成设备损坏。

根据本发明，微波发射模块14的微波频率是915MHz、2.45GHz或5.8GHz，优选地是2.45GHz。加热电子烟装置应该是一种便携式微波加热装置，微波加热腔过大是没有实用价值的。根据计算，微波频率越高腔体最小尺寸可以越小，但在工业、民用加热领域，较为成熟、常用的微波频率只有915MHz、2.45GHz，而5.8GHz的技术相对不够成熟、大功率集成困难、成本高，因此小尺寸微波加热器件常用的微波频率为2.45G。

控制部分C是总控制器15，总控制器15与电源部分D和波源部分B电连接；

控制部分C用于控制所述波源部分B输出的微波功率、加热时间和开停间隔，通过大量实验可以确定本发明的输出曲线，更精确的优化抽吸体验。

根据本发明，总控制器15用于控制波源部分B输出的微波功率、加热时间和开停间隔。

电源部分D是电池16，它与控制部分C电连接。

在本发明中，电池是酸电池、锂电池或者是纽扣电池，可以根据整体设计需求，配置不同容量、输出及功能的电池。

[有益效果]

本发明的有益效果是：

本发明的微波电子烟采用同轴加热腔通过同轴传输器将微波能量顺利导入到金属外导体腔内，可实现对电子烟液整体、均匀加热，不会出现局部高温的情况，防止烟液成分发生裂解，不会生成醛类或其它有害物质，同时因为加热均匀，烟液致香物质以及烟碱释放均匀，极大的减少了每一口之间烟雾的香气差异，保证了烟碱释放的高度均质化。

【附图说明】

图1是本发明微波电子烟结构示意图；

图中：

1-壳体；2-吸嘴；3-外导体腔；4-导体柱；5-屏蔽网桶；6-导液材料；7-储液腔；8-进液孔；9-进气孔；10-进气通道；11-同轴传输器内导体；12-密封件；13-同轴传输器外导体；14-微波发射模块；15-总控制器；16-电池。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：本发明微波电子烟

该实施例的实施方式如下：

所述微波电子烟雾化部分A、波源部分B、控制部分C与电源部分D组成；其中：

雾化部分A由吸嘴2、导体腔3、导体柱4、屏蔽网桶5、导液材料6、储液仓7、进液孔8、进气孔9、进气通道10与密封件12构成；

导体腔3与导体柱4位于储液仓7内，并且导体腔3、导体柱4与储液仓7以纵轴重叠方式配置；在导体腔3与储液仓7的底端设置密封件12；在导体腔3的腔壁上设置多个进液孔8，在导体腔3内壁设置屏蔽网桶5，其桶口朝向密封件12，在屏蔽网桶5内装填导液材料6，导体柱4位于导液材料6中；导体腔3与导体柱4的一端与吸嘴2同轴相接；在密封件12上部设置进气通道10和进气孔9；

波源部分B由微波发射模块14和同轴传输器11构成，微波发射模块14通过同轴传输器11的外导体部分与导体腔3相连，它的内导体部分与导体柱4相连；

控制部分C是总控制器15，总控制器15与电源部分D和波源部分B电连接；波源部分由915MHz固态微波源和同轴传输器构成；

电源部分D是18650锂电池16，它与控制部分C电连接。

其中，外导体腔材料为纯铜，内径5mm，壁厚1mm,长度30mm，沿轴向设置于储液仓轴心处；储液仓为透明PC塑料质材，直径20mm，壁厚1mm,长度30mm；外导体腔外壁设置有纵向3排直径1mm进液孔，每排2个；外导体腔内壁设置有倒置的铜质屏蔽网桶，网孔为100目，外径为5mm；纯铁材料的圆柱形内导体柱沿轴向插入外导体腔轴心处，内导体柱直径2mm，长20mm；内导体柱位于外导体腔内的部分包裹医用脱脂棉，其厚度是1.5mm,长度是25mm；储液仓和外导体腔底端设置硅胶密封件，硅胶密封件上部设置1mm孔径的进气通道和1mm孔径的进气孔；PC材质的吸嘴与外导体腔同轴连接于远离内导体柱端。

实施例2：本发明微波电子烟

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是所述微波源微波频率为2.45GHz；内导体柱4的形状为针形。

实施例3：本发明微波电子烟

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是所述微波源微波频率为5.8GHz；内导体柱4的形状为螺纹形。

实施例4：本发明微波电子烟

该实施例的实施方式与实施例1的实施方式相同，只是所述微波源微波频率为915MHz；内导体柱4的形状为锥形。

Claims (9)

1.一种微波电子烟，它包括微波发射模块(14)，其特征在于该微波电子烟由雾化部分(A)、波源部分(B)、控制部分(C)与电源部分(D)组成；其中：

雾化部分(A)由吸嘴(2)、导体腔(3)、导体柱(4)、屏蔽网桶(5)、导液材料(6)、储液仓(7)、进液孔(8)、进气孔(9)、进气通道(10)与密封件(12)构成；

导体腔(3)与导体柱(4)位于储液仓(7)内，并且导体腔(3)、导体柱(4)与储液仓(7)以纵轴重叠方式配置；在导体腔(3)与储液仓(7)的底端设置密封件(12)；在导体腔(3)的腔壁上设置多个进液孔(8)，在导体腔(3)内壁设置屏蔽网桶(5)，其桶口朝向密封件(12)，在屏蔽网桶(5)内装填导液材料(6)，导体柱(4)位于导液材料(6)中，导液材料(6)是具有疏松多孔结构的绝缘材料；导体腔(3)与导体柱(4)的一端与吸嘴(2)同轴相接；在密封件(12)上部设置进气通道(10)和进气孔(9)；

波源部分(B)由微波发射模块(14)和同轴传输器(11)构成，微波发射模块(14)通过同轴传输器(11)的外导体部分与导体腔(3)相连，它的内导体部分与导体柱(4)相连；

控制部分(C)是总控制器(15)，总控制器(15)与电源部分(D)和波源部分(B)电连接；

电源部分(D)是电池(16)，它与控制部分(C)电连接。

2.根据权利要求1所述的微波电子烟，其特征在于导体腔(3)与导体柱(4)构成加热腔。

3.根据权利要求1所述的微波电子烟，其特征在于导体腔(4)、导体柱(3)和屏蔽网桶(5)是用金属或其它高导电性能材料制成的。

4.根据权利要求1所述的微波电子烟，其特征在于密封件(12)是用绝缘密封材料制成的。

5.根据权利要求1所述的微波电子烟，其特征在于导体腔(3)的长度长于导体柱(4)的长度。

6.根据权利要求1所述的微波电子烟，其特征在于同轴传输器(11)外部包裹有微波屏蔽材料。

7.根据权利要求1所述的微波电子烟，其特征在于导体柱(4)的形状是圆柱状、针状、螺纹状或锥形。

8.根据权利要求1所述的微波电子烟，其特征在于微波发射模块(14)的微波频率是915MHz、2.45GHz或5.8GHz。

9.根据权利要求1所述的微波电子烟，其特征在于总控制器(15)用于控制波源部分(B)输出的微波功率、加热时间和开停间隔。

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