CN111528523A - 一种具有支撑元件的气雾散发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有支撑元件的气雾散发装置，包括电源、控制电路、加热元件、储液元件和支撑元件，该支撑元件设置在气雾的流通通道之中。根据本发明的具有支撑元件的气雾散发装置，即可以用于支撑风味变换部件，也可以兼具吸收气雾中的冷凝液的功能。

Description

一种具有支撑元件的气雾散发装置
技术领域
本发明涉及一种具有支撑元件的气雾散发装置，特别涉及用于电子烟和药物雾化吸入的装置等将液体气化或雾化的气雾散发装置中的具有支撑元件的气雾散发装置。
背景技术
对传统烟草，吸入燃烧烟草时产生的焦油等有害物质，对健康影响较大。通过雾化来摄入尼古丁或尼古丁盐，因为这种方法不产生焦油等有害物质，应用越来越广泛。类似的雾化技术也可用于摄入药物、大麻二酚(CBD)、四氢大麻酚(THC)等物质。
为提升口感，通常在被雾化的液体中加入各种风味剂。但有两个问题，一方面风味剂容易挥发，在产品储存过程中会逐渐失去风味，另一方面，风味剂在加热雾化时可能因高温而分解或产生有害物质，从而产生额外的安全风险。相反，如果采用口味棒来添加风味，因为风味被包覆于爆珠中，在储存过程中不发生风味散失，也不存在雾化时因高温而发生分解的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种具有支撑元件的气雾散发装置，该具有支撑元件的气雾散发装置包括电源、控制电路、加热元件、储液元件和支撑元件，该支撑元件设置在气雾的流通通道之中。
进一步，该支撑元件具有轴向贯穿该支撑元件的支撑元件通孔。
进一步，该具有支撑元件的气雾散发装置还包括储液元件通孔，该储液元件通孔与该支撑元件通孔中心轴位于同一直线上。
进一步，该具有支撑元件的气雾散发装置还包括储液元件通孔，该储液元件通孔与该支撑元件通孔中心轴垂直。
进一步，该具有支撑元件的气雾散发装置还包括顶板和顶板气雾孔，该支撑元件设置在该储液元件通孔和该顶板气雾孔之间。
进一步，该支撑元件由双组分纤维经热粘结形成三维网络的立体结构，该双组分纤维具有皮层和芯层。
进一步，该支撑元件的密度为0.08克/厘米3-0.35克/厘米3。
进一步，该皮层和该芯层为同心结构或者偏心结构。
进一步，该双组分纤维为长丝或者短纤。
进一步，该双组分纤维的芯层比皮层的熔点高25℃以上。
进一步，该皮层为聚烯烃、或聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚酯、聚酰胺-6。
进一步，该皮层为聚乳酸。
进一步，该芯层为聚乳酸。
进一步，该双组分纤维的纤度介于1-30旦。
根据本发明的具有支撑元件的气雾散发装置，既可以用于支撑风味变换部件，也可以兼具吸收气雾中的冷凝液的功能。
由双组分纤维经热粘结制成的具有三维网络的立体结构的支撑元件，可以方便地在气雾散发装置中组装。本发明的支撑元件不但可以用于电子烟，也适用于药物雾化装置中，还可以将支撑元件用于单独的吸嘴中，由吸嘴与气雾散发装置配套使用。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1a为本发明所公开的第一实施例的具有支撑元件的气雾散发装置的纵剖面图；
图1b为本发明所公开的第一实施例的支撑元件的横截面图；
图1c是图1a和1b中的双组分纤维的一种截面放大示意图；
图1d是图1a和1b中的双组分纤维的另一种截面放大示意图；
图2a为本发明所公开的第二实施例的具有支撑元件的气雾散发装置的纵剖面图；
图2b为本发明所公开的第二实施例的支撑元件的横截面图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语包括科技术语对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
第一实施例
图1a为本发明所公开的第一实施例的具有支撑元件的气雾散发装置的纵剖面图；图1b为本发明所公开的第一实施例的支撑元件的横截面图。
如图1a和1b所示，根据本发明第一实施例的具有支撑元件的气雾散发装置，具有支撑元件的气雾散发装置1包括电源910、控制电路920、加热元件930、储液元件100和支撑元件500，支撑元件500设置在气雾的流通通道之中。
<支撑元件的形状>
支撑元件500可以具有轴向贯穿支撑元件500的支撑元件通孔530。支撑元件通孔530可以用于支撑风味变换部件(未图示)。例如，风味变换部件可以是爆珠，爆珠封装有诸如薄荷、天然或合成香精的风味剂。在装配时，爆珠插入支撑元件通孔530中，并由支撑元件通孔530支撑。用户使用时，可以挤压支撑原件500使爆珠破裂，使得风味剂逸出，并与气雾散发装置1产生的气雾混合，改变气雾的风味，使用户能够体验不同风味的气雾。
通过支撑元件500来添加风味，因为风味被包覆于风味变换部件中，在储存过程中不发生风味散失，也不存在雾化时因高温而发生分解的问题。
本实施例的支撑元件500可以根据气雾散发装置的内部空间制成合适的几何形状，如圆柱形、方柱形或者椭圆柱形等。在本实施例如，如图1b所示，支撑元件500设置为椭圆柱形。支撑元件500也可以不设置轴向支撑元件通孔530，在这种情况下，可以在支撑元件成型时将风味变换部件预埋于支撑元件中，或者在支撑元件中沿径向打孔，用于安装风味变化部件。
<支撑元件的密度>
本实施例的支撑元件500密度为0.08-0.35克/厘米3，如0.08克/厘米3、0.10克/厘米3、0.12克/厘米3、0.15克/厘米3、0.18克/厘米3、0.21克/厘米3、0.25克/厘米3、0.3克/厘米3、0.35克/厘米3，优选为0.1-0.25克/厘米3。当密度小于0.08克/厘米3时，支撑元件500制造困难，并且支撑元件500的强度不足，不易在气雾散发装置中组装；当密度大于0.35克/厘米3时，支撑元件500的强度太大，使用时不易通过挤压支撑元件使风味变换元件破裂。
综合考虑制造、组装和使用的方便性，本发明确定支撑元件500优选的密度范围为0.1-0.25克/厘米3，最优选为0.12-0.2克/厘米3。
<双组分纤维>
如图1a和1b所示，根据本实施例的支撑元件500由双组分纤维2粘结形成三维网络的立体结构，双组分纤维2具有皮层21和芯层22。可以采用粘结剂、增塑剂或热量粘结纤维，优选用热量来粘结纤维以避免在制作支撑元件500的过程中引进杂质。本发明中所说的纤维组分是指制作纤维的聚合物。用于纤维表面的添加剂，如表面活性剂，并不被认为是纤维的组分。
图1c是图1a和1b中的双组分纤维的一种截面放大示意图。如图1c所示，皮层21和芯层22为同心结构。同心结构的双组分纤维2刚性较大，生产方便，价格较低。
图1d是图1a和1b中的双组分纤维的另一种截面放大示意图。如图1d所示，皮层21和芯层22为偏心结构。偏心结构的双组分纤维2较为柔软蓬松，容易制作密度较小的支撑元件500。此外，还可以采用并列结构的双组分纤维来制作支撑元件500，但热粘结时比较困难。当然，还可以采用三组分的皮芯结构纤维来制作支撑元件500，但三组分的皮芯结构纤维制造难度大，成本高，性价比较差。
双组分纤维2为长丝或者短纤。长丝制成的支撑元件500强度较高，短纤制成的支撑元件500弹性较好。制造者可以根据支撑元件500的性能要求选择合适的双组分纤维制成合适的密度和合适形状的支撑元件500。
双组分纤维2的芯层22比皮层21的熔点高25℃以上。本实施例的支撑元件500由皮芯结构双组分纤维2热粘结制成。双组分纤维2的芯层22比皮层21熔点高25℃以上，可以在纤维之间进行热粘结的时候使芯层22保持一定的刚性，便于制成密度较低的支撑元件500。
双组分纤维2的皮层21可以为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、或聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚酯、聚酰胺-6和聚乳酸等常见的聚合物。聚烯烃为烯烃的聚合物，通常由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等α-烯烃单独聚合或共聚而得的一类热塑性树脂的总称。聚烯烃具有惰性的分子结构，分子链上不含活性基团，对风味剂吸附少，因此具有独特的优势。
当皮层21为聚乙烯时，比如线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯或高密度聚乙烯，芯层22可以为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等聚合物。当皮层21为聚丙烯等其他聚烯烃时，芯层22可以为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺等。
当皮层21为聚乳酸时，根据聚乳酸的熔点，如果采用熔点约130℃的聚乳酸为皮层21，芯层22可以为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、熔点约170℃左右的聚乳酸等。当皮层21为熔点约170℃的聚乳酸时，芯层22可以为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚酰胺等。聚乳酸为生物降解材料，可以减少支撑元件500被抛弃时造成的环境污染。
<双组分纤维的纤度>
制作本发明支撑元件500的双组分纤维2的纤度介于1-30旦，优选1-15旦，最优选1.5-10旦。低于1旦的皮芯结构双组分纤维2制造困难，成本高。高于30旦的纤维难以制作支撑元件500。介于1-15旦的皮芯结构双组分纤维2容易热粘结成密度较低、并且具有合适毛细力的三维立体结构的支撑元件500，1.5-10旦皮芯结构双组分纤维2尤为合适，并且成本较低。
本实施例中，优选双组分纤维2的纤度为1.5旦、2旦、3旦或6旦，皮层21为熔点约130℃的聚乙烯，芯层22为熔点约165℃的聚丙烯，支撑元件500密度介于0.1-0.25克/厘米3。
虽然支撑元件500也可以由单组份纤维，如聚丙烯纤维，用粘结剂粘结制成，但粘结剂的使用通常会使支撑元件500难以符合食品或药品的相关法规，这种支撑元件500不宜用于电子烟、药物雾化等气雾散发装置中。
如图1a、1b、1c和1d所示，在本实施例中，优选支撑元件500由同心结构的双组分纤维2经热粘结形成三维网络的立体结构。双组分纤维2的纤度为3旦，皮层21为熔点约130℃的聚乙烯，芯层22为熔点约270℃左右的聚对苯二甲酸乙二酯，制成的支撑元件500密度介于0.1-0.25克/厘米3。支撑元件500形状为圆柱体，外径为7.5mm，并设置直径为3.5mm的轴向支撑元件通孔530。这种支撑元件500的形状和尺寸适合于仿真烟形状的电子烟中使用。可以改变支撑元件500横截面的外径和轴向支撑元件的通孔530大小，制成不同尺寸的支撑元件500，方便在不同的气雾散发装置中使用。本实施例中双组分纤维2的皮层21可以用熔点约130℃的聚乳酸代替，制成的支撑元件500具有类似的性能。
气雾散发装置900雾化产生的气雾流经支撑元件500时，气雾在冷却过程中产生的冷凝液能够部分被支撑元件500吸收，减少气雾中的冷凝液，提升消费体验。
<具有支撑元件的气雾散发装置>
如图1a所示，根据本实施例的具有支撑元件的气雾散发装置包括电源910、控制电路920、加热元件930、储液元件100和支撑元件500，支撑元件500设置在气雾的流通通道之中。气雾的流通通道是指气雾从产生到逸出气雾散发装置1所流经的空间。
具有导液元件的气雾散发装置1还包括主机壳体950和主机隔板951，主机隔板951可以用于安装加热元件930，同时可将电源910和控制电路920等元件封装在具有支撑元件的气雾散发装置1的内部。加热元件930的导线933穿过主机隔板951与电源910电连接。
具有支撑元件的气雾散发装置1还包括储液元件通孔130，储液元件通孔130与支撑元件通孔530中心轴位于同一直线上。
如图1a所示，支撑元件500紧邻储液元件100设置，用户使用时，可以挤压支撑原件500使爆珠破裂，使得风味剂逸出。雾散发装置1产生的气雾，经由储液元件通孔130后，穿过支撑元件500，使得气雾和风味剂充分混合，改变气雾的风味，使用户能够体验不同风味的气雾。
同时，支撑元件500也可以具吸收气雾中的冷凝液的功能。也可以将支撑元件500设置在更靠近加热元件930，这样，支撑元件500还具有冷却气雾的作用。
支撑元件500也可以作为烟嘴，用户可以直接抽吸支撑元件500。
第二实施例
图2a为本发明所公开的第二实施例的具有支撑元件的气雾散发装置的纵剖面图；图2b为本发明所公开的第二实施例的支撑元件的横截面图。本实施例与第一实施例结构相似，与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。
在本实施例中，具有支撑元件的气雾散发装置1还包括储液元件通孔130，储液元件通孔130与支撑元件通孔530中心轴垂直。
具有支撑元件的气雾散发装置1还包括顶板818和顶板气雾孔819，支撑元件500设置在储液元件通孔130和顶板气雾孔819之间。顶板818封闭主机壳体950的另一端，同时用作烟嘴，供用户抽吸。
如图2a和2b所示，本实施例中，支撑元件500由同心结构的双组分长丝经热粘结形成三维网络的立体结构，双组分纤维2的纤度为6旦，皮层21为熔点约165℃的聚丙烯，芯层22为熔点230℃左右的聚对苯二甲酸丁二酯，这种支撑元件500具有较高的耐温性能，制成的支撑元件500密度介于0.25-0.35克/厘米3，具有较大的刚性，适合于高速自动化组装。支撑元件500横截面图显示的形状为长方体，设置直径3mm的轴向通孔为支撑元件通孔530，这种支撑元件500的形状适合在长方体形状的扁烟中使用。本实施例中双组分纤维2的皮层21可以用熔点约170℃的聚乳酸代替，制成的支撑元件500具有类似的性能。
第三实施例
第三实施例与第一实施例结构相似，与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。
在本实施例中，支撑元件500由偏心结构的双组分纤维2经热粘结形成三维网络的立体结构，双组分纤维2为短纤，其纤度为2旦，皮层21为熔点130℃的聚乳酸，芯层22为熔点155-185℃的聚乳酸，制成的支撑元件500密度介于0.12-0.2克/厘米3。支撑元件500横截面图显示的为椭圆形，设置直径为2.5mm的轴向支撑元件通孔530，这种支撑元件500的形状适合在椭圆柱形状的扁烟中使用。本实施例中的支撑元件500完全由聚乳酸制成，能完全生物降解，对减少环境污染具有重要意义。
综上，本发明涉及的用于气雾散发装置的支撑元件500采用了皮芯结构的双组分纤维制成,支撑元件500根据应用需求能在热粘结过程中制成需要的三维结构的尺寸和形状，从而适合高速的自动化组装，以降低电子烟等气雾散发装置的制造成本。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明，比如可以将两种不同纤度的双组分纤维混合来制备支撑元件500，或者在不影响支撑元件500整体性能的情况下将一些单组份纤维参杂于双组分纤维中以降低成本。任何本领域技术人员皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，本领域技术人员在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述具有支撑元件的气雾散发装置(1)包括电源(910)、控制电路(920)、加热元件(930)、储液元件(100)和支撑元件(500)，所述支撑元件(500)设置在气雾的流通通道之中。
2.如权利要求1所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述支撑元件(500)具有轴向贯穿所述支撑元件(500)的支撑元件通孔(530)。
3.如权利要求2所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述具有支撑元件的气雾散发装置(1)还包括储液元件通孔(130)，所述储液元件通孔(130)与所述支撑元件通孔(530)中心轴位于同一直线上。
4.如权利要求2所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述具有支撑元件的气雾散发装置(1)还包括储液元件通孔(130)，所述储液元件通孔(130)与所述支撑元件通孔(530)中心轴垂直。
5.如权利要求4所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述具有支撑元件的气雾散发装置(1)还包括顶板(818)和顶板气雾孔(819)，所述支撑元件(500)设置在所述储液元件通孔(130)和所述顶板气雾孔(819)之间。
6.如权利要求1至4中任一项所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述支撑元件(500)由双组分纤维(2)经热粘结形成三维网络的立体结构，所述双组分纤维(2)具有皮层(21)和芯层(22)。
7.如权利要求6所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述支撑元件(500)的密度为0.08克/厘米3-0.35克/厘米3。
8.如权利要求6所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述皮层(21)和所述芯层(22)为同心结构或者偏心结构。
9.如权利要求6所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述双组分纤维(2)为长丝或者短纤。
10.如权利要求6所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述双组分纤维(2)的芯层(22)比皮层(21)的熔点高25℃以上。
11.如权利要求6所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述皮层(21)为聚烯烃、或聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚酯、聚酰胺-6。
12.如权利要求6所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述皮层(21)为聚乳酸。
13.如权利要求6所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述芯层(22)为聚乳酸。
14.如权利要求6所述的具有支撑元件的气雾散发装置，其特征在于，所述双组分纤维(2)的纤度介于1-30旦。
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