CN112369717A

CN112369717A - 雾化芯、雾化器及电子雾化装置

Info

Publication number: CN112369717A
Application number: CN202011122841.1A
Authority: CN
Inventors: 张钊; 罗洪梁; 肖从文
Original assignee: Shenzhen Smoore Technology Ltd
Current assignee: Shenzhen Smoore Technology Ltd
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-02-19
Also published as: US20220117305A1; EP3991581A1

Abstract

本发明涉及一种雾化芯、雾化器和电子雾化装置。雾化芯包括：基体，基体具有雾化面，基体用于缓存和传导液体。发热体，发热体包括附着在基体上的发热部，发热部能够产生热量以将雾化面上的液体雾化形成烟雾。及防护层，防护层设置在雾化面上并覆盖发热部，烟雾能够从防护层中溢出。通过设置该防护层，回流至雾化芯的烟雾中的绝大部分液体颗粒和固体颗粒将直接吸附在防护层内，使得防护层具有良好的过滤功能，避免该部分液体颗粒和固体颗粒流向雾化面而形成集聚在发热部表面和周围的烟诟，从而大幅减少烟雾中用于转化为烟诟的液体颗粒和固体颗粒的占比，进而减少聚集在发热部表面和周围的烟诟量。

Description

雾化芯、雾化器及电子雾化装置

技术领域

本发明涉及雾化技术领域，特别是涉及一种雾化芯、雾化器和包含该雾化器的电子雾化装置。

背景技术

电子雾化装置具有与普通香烟相似的外观和口感，但通常不含有香烟中的焦油、悬浮微粒等其他有害成分，因此电子雾化装置普遍用作香烟的替代品。电子雾化装置通常包括雾化器，雾化器包括雾化芯，雾化芯包括基体和发热体，基体封堵雾化器内的储液腔且能够缓存和传导储液腔内的液体，发热体设置在基体上并用于对传导至基体的液体进行雾化以形成可供用户抽吸的烟雾。但是，对于传统的雾化器，发热体的表面和周围会集聚有烟诟，随着烟诟的持续累积，会导致烟雾中形成焦味或其它异味，从而影响用户体验。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是如何阻碍烟诟集聚在发热体的表面和周围。

一种雾化芯，包括：

基体，所述基体具有雾化面，所述基体用于缓存和传导液体；

发热体，所述发热体包括附着在所述基体上的发热部，所述发热部能够产生热量以将所述雾化面上的液体雾化形成烟雾；及

防护层，所述防护层设置在所述雾化面上并覆盖所述发热部，烟雾能够从所述防护层中溢出。

在其中一个实施例中，所述防护层内形成有微孔且孔隙率为30％至70％，所述防护层的厚度为100μm至500μm。

在其中一个实施例中，所述发热体还包括用于导电的电极部，所述电极部与所述发热部电性连接，所述防护层还覆盖全部所述电极部。

在其中一个实施例中，所述防护层具有朝向所述雾化面设置的覆盖面，所述覆盖面上凹陷形成凹槽，所述发热部的至少一部分与所述凹槽配合。

在其中一个实施例中，所述发热部为线条状结构或膜片状结构；当为膜片状结构时，所述发热部的厚度为30μm至130μm。

在其中一个实施例中，所述基体内形成有微孔且孔隙率为20％至70％，所述基体的厚度为2mm至5mm。

一种雾化芯，包括：

防护层，所述防护层设置在所述雾化面上，所述防护层具有背向所述雾化面设置的底面，所述底面上开设有贯穿所述防护层的贯穿槽，至少部分所述发热部位于所述贯穿槽内，且所述发热部位于所述贯穿槽中的表面与所述底面沿所述防护层的厚度方向保持设定距离。

在其中一个实施例中，所述防护层具有背向所述底面设置以覆盖所述雾化面的覆盖面，所述防护层内还开设有通气孔，所述通气孔贯穿所述覆盖面并连通外界，烟雾能够从所述通气孔中溢出。

在其中一个实施例中，所述通气孔在所述覆盖面上形成贯穿口，所述贯穿口在所述雾化面上存在正投影，所述正投影与所述发热部的覆盖范围保持设定距离。

在其中一个实施例中，所述通气孔在所述雾化面上存在正投影，所述正投影与所述发热部的覆盖范围保持设定距离。

在其中一个实施例中，所述通气孔的中心轴线与所述雾化面呈锐夹角设置；或者，所述通气孔包括相互连通的第一弯折段和第二弯折段，所述第一弯折段贯穿所述覆盖面，所述第二弯折段直接连通外界，所述第一弯折段的中心轴线与所述雾化面呈夹角设置，所述第二弯折段的中心轴线与所述第一弯折段的中心轴线呈夹角设置。

一种雾化器，开设有储液腔并包括上述中任一项所述的雾化芯，所述基体还具有与所述雾化面朝向相反的吸液面，所述吸液面用于将所述储液腔中的液体吸入所述基体内。

一种电子雾化装置，包括电源和上述雾化器，所述电源和所述发热体电性连接。

本发明的一个实施例的一个技术效果是：通过设置该防护层，回流至雾化芯的烟雾中的绝大部分液体颗粒和固体颗粒将直接吸附在防护层内，使得防护层具有良好的过滤功能，避免该部分液体颗粒和固体颗粒流向雾化面而形成集聚在发热部表面和周围的烟诟，从而大幅减少烟雾中用于转化为烟诟的液体颗粒和固体颗粒的占比，进而减少聚集在发热部表面和周围的烟诟量。

附图说明

图1为一实施例提供的雾化器的剖视结构示意图；

图2为图1所示雾化器中第一实施例提供的雾化芯的立体结构示意图；

图3为图2所示雾化芯的分解结构示意图；

图4为图2所示雾化芯的平面剖视结构示意图；

图5为图2所示雾化芯中发热体的立体结构示意图；

图6为图1所示雾化器中第二实施例提供的雾化芯的立体结构示意图；

图7为图6所示雾化芯的分解结构示意图；

图8为图6所示雾化芯的第一示例平面剖视结构示意图；

图9为图6所示雾化芯的第二示例平面剖视结构示意图；

图10为第二实施例提供的雾化芯的立体结构示意图；

图11为图10所示雾化芯的分解结构示意图；

图12为图10所示雾化芯的平面剖视结构示意图；

图13为图10所示雾化芯的立体剖视结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，本发明一实施例提供的雾化器10开设有储液腔11和气流通道12，储液腔11和气流通道12两者相互隔离而互不连通。储液腔11用于存储以液体为代表的气溶胶生成基质，当液体被雾化形成烟雾(气溶胶)时，烟雾将排放至气流通道12中以便用户吸收。雾化器10包括雾化芯20，雾化芯20包括基体100、发热体200和防护层300。基体100内部形成有大量的微孔，由于该微孔的存在，使得整个基体100存在一定的孔隙率，孔隙率可以定位为微孔的总体积占整个基体100体积的百分数。该孔隙率的取单位值范围可以为20％至70％，例如其具体取值可以为20％、30％、60％或70％等。鉴于基体100具有一定的孔隙率，使得基体100能产生毛细作用而吸收并传导液体，即基体100能对液体产生一定的缓存和传导作用。

参阅图2、图3和图4，基体100具有雾化面110和吸液面120，雾化面110和吸液面120两者的朝向相反，吸液面120用于将储液腔11中的液体吸入基体100内。例如基体100直接对储液腔11形成密封作用，使得吸液面120界定储液腔11的部分边界，故储液腔11中的液体将有吸液面120直接接触。通过基体100内微孔的毛细作用，储液腔11中的液体将通过吸液面120进入基体100内部并传导至雾化面110。液体在基体100内部的传导速度与孔隙率成正比，故可以通过改变基体100的孔隙率以改变液体的传导速度。基体100的厚度H1的取值范围为2mm至5mm，基体100的厚度可以定义为吸液面120和雾化面110之间的距离，基体100厚度的具体取值可以为2mm、3mm、4mm或5mm。基体100可以采用陶瓷材料或玻璃材料制成，陶瓷和玻璃材料具有较为稳定的化学性能，能防止基体100高温下发生化学反应而形成有毒气体，避免烟雾携带该有毒气体被用户吸收，确保雾化器10使用的安全性。

参阅图3和图5，在一些实施例中，发热体200包括发热部210和电极部220，电极部220的数量可以为两个，其中一个电极部220可以作为正极而与发热部210的一端电性连接，另外一个电极部220可以作为负极而与发热部210的另一端电性连接。电极部220的电阻远远小于发热部210的电阻，使得电极部220具有优良的导电性能，由于电极部220与发热部210两者串联使用，当对整个发热体200通电时，发热部210能够产生大量的热量，而电极部220上产生的热量可以相对忽略不计。

发热部210可以通过丝印的方式设置在基体100上，例如，发热部210可以直接附着在雾化面110上，使得发热部210凸出雾化面110一定的高度。又如，雾化面110的一部分凹陷形成沉槽，发热部210与沉槽配合，使得发热部210的表面能够跟雾化面110的未凹陷部分相互平齐。当然，电极部220在基体100上的设置方式可以与发热部210的设置方式相同。在材料上，发热部210可以采用金属材料制成。在结构上，发热部210可以为线条状结构或膜片状结构。当发热部210为膜片状结构时，发热部210可以采用致密金属膜或多孔金属膜等。膜片状发热部210的厚度H3的取值范围为30μm至130μm，例如其具体取值可以为30μm、50μm、100μm或130μm等。电极部220也可以为线条状结构或膜片状结构。

参阅图2、图3和图4，在一些实施例中，防护层300可以为膜片状结构。防护层300为采用多孔陶瓷材料制成的多孔陶瓷层，如此可以使得防护层300内部形成有大量的微孔，故防护层300同样具有一定的孔隙率，该孔隙率的取值范围可以为30％至70％，例如其具体取值可以为30％、40％、60％或70％等。防护层300设置在雾化面110上，可以使得防护层300对全部的发热部210进行覆盖，使得防护层300对发热部210形成保护作用。当发热部210通电时，发热部210将电能转化为热能，雾化面110上的液体将吸收热量而雾化形成烟雾。鉴于防护层300具有一定的孔隙率，雾化面110上产生的烟雾将通过防护层300内部的微孔溢出至防护层300之外，最终使得烟雾传输至气流通道12以被用户吸收。单位时间内从防护层300中溢出的烟雾量可以与防护层300的孔隙率成正比，因此，通过改变防护层300的孔隙率以改变烟雾量的大小，例如，当防护层300的孔隙率较大时，可以满足对大烟雾量的需求。

当用户停止抽吸时，整个雾化芯20所处位置的压力相对较小，使得同时含有固体颗粒和液体颗粒的烟雾向雾化芯20回流。假如在没有设置防护层300的情况下，烟雾中的大部分液体颗粒和固体颗粒流将毫无阻碍地直接流向雾化面110，从而形成聚集在发热部210表面和周围的烟诟，即烟诟覆盖或环绕发热部210的周边设置，显然，该烟诟将与发热部210形成直接连接关系。因此，发热部210表面和周围将在较短时间内聚集形成大量的烟诟，在烟诟累积到一定量的情况下，当发热部210产生热量时，发热部210的表面和周围的温度相对较高，烟诟将在高温下产生化学反应而生成有焦味、刺激性气味或其它异味的气体，该气体将混合在烟雾中被用户吸收，导致烟雾的口感变差而影响用户体验。当然，烟诟还会产生一定量的有毒气体，从而对人体健康构成影响。

而上述实施例通过设置该防护层300，烟雾中的绝大部分液体颗粒和固体颗粒将直接吸附在防护层300内，使得防护层300具有良好的过滤功能，避免该部分液体颗粒和固体颗粒流向雾化面110而形成集聚在发热部210表面和周围的烟诟，从而大幅减少烟雾中用于转化为烟诟的液体颗粒和固体颗粒的占比，进而减少因单次抽吸而产生聚集在发热部210表面和周围的烟诟量。因此，在相同的时间段内，烟诟在发热部210表面和周围的聚集量和聚集速度将大幅减少。在烟诟聚集量小于一定值的情况下，烟诟无法在高温下产生影响烟雾口感的有焦味、刺激性气味或其它异味的气体，从而保证烟雾的口感和用户体验。同时也能避免烟诟产生有毒气体，提高雾化器10使用过程中的安全性。

事实上，储液腔11的液体中通常含有香精，甚至还可以添加尼古丁盐。当该液体在吸收热量而雾化的过程中，香精将被分解得到高分子化合物，而尼古丁盐将产生碳酸盐，上述高分子化合物和碳酸盐将起到催化作用，将使得烟雾中的更多的液体颗粒和固体颗粒快速转化为烟诟，即增大烟诟的转化率，从而进一步加快烟诟的集聚速度。但是，上述实施例通过设置防护层300，防护层300可以充分发挥自身的吸收和过滤功能，不仅可以对液体颗粒和固体颗粒快的流动构成阻碍作用，还鉴于防护层300采用陶瓷材料，该陶瓷材料能够增大对上述高分子化合物和碳酸盐的吸收功能，可以减少烟诟形成过程中的催化作用，从而减少烟诟的聚集量。

同时，通过设置防护层300，可以使得防护层300和基体100两者对加热部形成一定的夹置作用，防护层300可以吸收外界冲击能量，避免外界冲击力直接作用在加热部上，从而减少外界冲击力和加热过程中产生的热应力对加热部附着力的抵消作用，防止加热部从基体100上脱落，提高加热部在基体100上固定的稳定可靠性。并且，防护层300还可以对来自基体100中的漏液起到一定的吸收和缓存作用，防止整个雾化芯20在较短的时间内形成漏液，提高雾化芯20的防漏性能。

在一些实施例中，防护层300还可以进一步覆盖发热体200的电极部220，例如，防护层300可以对全部的电极部220进行覆盖。通过对电极部220进行覆盖，可以使得防护层300对电极部220形成保护作用，减少外界冲击力和热应力对电极部220附着力的抵消作用，防止电极部220从基体100上脱落，提高电极部220在基体100上固定的稳定可靠性。

防护层300具有一定的厚度H2，该厚度H2的取值范围为100μm至500μm，例如其具体取值可以为100μm、200μm、300μm或500μm等。当防护层300的厚度增大时，可以增大液体颗粒和固体颗粒流在微孔中的流动阻力以及流向雾化面110的流动路径，从而增大防护层300对液体颗粒、固体颗粒流、高分子化合物和碳酸盐的吸收作用，减少烟诟的聚焦量。当然，防护层300厚度较大时，防护层300的体积增大，可以增大防护层300对来自基体100的漏液的缓存量，提高雾化芯20的防漏性能。

参阅图6、图7和图8，在一些实施例中，防护层300具有覆盖面310和底面320，底面320和覆盖面310两者的朝向相反且沿防护层300的厚度方向间隔设置，覆盖面310朝向基体100的雾化面110，底面320背向雾化面110。当防护层300设置在雾化面110上时，覆盖面310将对发热部210形成覆盖作用。防护层300的内部设置有通气孔330，通气孔330的一端贯穿覆盖面310，通气孔330的另一端贯穿底面320而连通外界，显然，对于已安装于雾化器10内的雾化芯20，该通气孔330则连通气流通道12(参阅图1)。通过设置通气孔330，鉴于通气孔330口径高于微孔口径多个数量级，可以减少烟雾通过防护层300进入气流通道12的流动阻力，具体而言，烟雾在通气孔330中的流动阻力显著小于在微孔中的流动阻力，当发热部210将雾化面110上的液体雾化形成烟雾时，除了烟雾的一小部分通过防护层300内的微孔排放至气流通道12中之外，烟雾的大部分将能够快速通过通气孔330排放至气流通道12中，确保单位时间内有足够量的烟雾进入气流通道12以被用户吸收，以保证雾化芯20单位时间内向气流通道12所排放的烟雾量能满足用户需求。

在一些实施例中，例如，通气孔330在覆盖面310上形成贯穿口333，贯穿口333在雾化面110上存在正投影，该正投影与发热部210的覆盖范围保持设定距离B。当用户停止抽吸时，向雾化芯20回流的烟雾也可以通过该通气孔330进入防护层300内部而流向雾化面110，由于该贯穿口333与发热部210在雾化面110上的覆盖范围保持设定距离B，回流至通气孔330中的烟雾将在雾化面110上靠近贯穿口333的区域形成烟诟，该烟诟不直接连接发热部210而与发热部210保持设定间距，由于烟诟所处位置远离发热部210，再加上聚集量较少，使得该烟诟所处位置难以形成烟诟化学反应所需的高温和物质量，故该烟诟将难以产生有焦味或其它异味的气体。再如，整个通气孔330在雾化面110上存在正投影，该正投影与发热部210的覆盖范围保持设定距离，使得进入通气孔330中的烟雾难以再通过防护层300中的微孔抵达至发热部210表面或周围，进一步防止烟雾在发热部210表面或周围形成烟诟。

参阅图8，通气孔330的中心轴线可以为直线型，通气孔330的中心轴线与雾化面110呈锐夹角A设置，即通气孔330相对雾化面110倾斜设置，如此可以适当增大通气孔330的总延伸长度，从而延长烟雾在通气孔330的流动路径以及增大与防护层300的接触面积，导致增大烟雾的流动阻力和增大防护层300对烟雾的吸附能力，避免烟雾在雾化面110上形成烟诟。参阅图9，通气孔330的中心轴线还可以为折线形，例如通气孔330包括相互连通的第一弯折段331和第二弯折段332，第一弯折段331贯穿覆盖面310，第二弯折段332贯穿底面320而直接连通外界(对应气流通道12)，第一弯折段331的中心轴线与雾化面110呈夹角设置，第二弯折段332的中心轴线与第一弯折段331的中心轴线呈夹角设置，从而进一步增大通气孔330总延伸长度，进一步避免烟雾在雾化面110上形成烟诟。

防护层300的覆盖面310上凹陷形成有凹槽340，发热部210的至少一部分可以与凹槽340配合，如此可以使得发热部210充分利用该凹槽340的安装空间，使得雾化芯20结构紧凑，同时凹槽340也对发热部210形成限位作用，提高发热部210安装的稳定可靠性。

参阅图10、图11和图12，在其他实施例中，防护层300可以完全不覆盖发热部210。具体而言，防护层300内开设有贯穿整个防护层300的贯穿槽350，贯穿槽350的一端贯穿底面320，贯穿槽350的另一端贯穿覆盖面310。当防护层300固定在雾化面110上时，发热部210的截面形成与贯穿槽350的截面形状相适配，使得发热部210位于该贯穿槽350中而与贯穿槽350相配合。沿防护层300的厚度方向，发热部210位于贯穿槽350中的表面与防护层300的底面320之间保持设定间距H4。事实上，防护层300环绕发热部210的边缘设置，由于防护层300的阻碍作用，使得回流雾化芯20的烟雾难以通过防护层300的微孔抵达雾化面110靠近发热部210的部位，从而显著降低发热部210周围烟诟的聚集量。同时，防护层300具有界定贯穿槽350边界的侧壁面360，由于发热部210位于贯穿槽350中的表面与防护层300的底面320之间保持设定间距H4，使得侧壁面360具有足够大的面积，在回流烟雾于贯穿槽350中流向发热部210的过程中，烟雾将与侧壁面360碰撞和接触，使得该侧壁面360因具有合理的接触面积而对烟雾构成较强的吸附能力，使得烟雾难以抵达发热部210表面，从而阻碍烟雾在发热部210表面形成大量的烟诟，同样能够保证烟雾的口感。当然，防护层300也可以部分覆盖发热部210，使得用户在雾化芯20之外仅可以通过贯穿槽350观察到发热部210的一部分。

参阅图13，参考上述通气孔330的设置方式，贯穿槽350也可以相对雾化面110倾斜设置，即贯穿槽350沿直线贯穿防护层330时，该直线的延伸方向与雾化面110呈锐夹角。当然，贯穿槽350也可以沿折线贯穿防护层330。上述设置均可以延长烟雾在贯穿槽350中的流动路径以及增大与防护层300的接触面积，导致增大烟雾的流动阻力和增大防护层300对烟雾的吸附能力，减少烟雾在发热部220上形成烟诟。雾化面110上产生的烟雾能够从该贯穿槽350快速排放至气流通道12中(参阅图1)，以保证雾化芯20单位时间内向气流通道12所排放的烟雾量能满足用户需求。除了设置贯穿槽350之外，还可以在防护层300上参照上述实施例设置通气孔330，通过设置通气孔330，可以进一步提高雾化芯20单位时间内向气流通道12所排放的烟雾量。

本发明还提供一种电子雾化装置，该电子雾化装置包括电源、控制器、感应器和上述雾化器10，电源跟控制器和发热体200电性连接，当感应器获取用户的抽吸信息并将抽吸信息传输至控制器时，控制器控制电源对发热体200供电，发热体200将电能转化为热能，使得液体在热能的作用下雾化形成烟雾。上述抽吸信息可以为用户抽吸过程中在气流通道12中所产生的负压。用于该电子雾化装置包括上述雾化器10，可以保护电子雾化装置所产生烟雾的口感和安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种雾化芯，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述防护层内形成有微孔且孔隙率为30％至70％，所述防护层的厚度为100μm至500μm。

3.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述发热体还包括用于导电的电极部，所述电极部与所述发热部电性连接，所述防护层还覆盖全部所述电极部。

4.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述防护层具有朝向所述雾化面设置的覆盖面，所述覆盖面上凹陷形成凹槽，所述发热部的至少一部分与所述凹槽配合。

5.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述发热部为线条状结构或膜片状结构；当为膜片状结构时，所述发热部的厚度为30μm至130μm。

6.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述基体内形成有微孔且孔隙率为20％至70％，所述基体的厚度为2mm至5mm。

7.一种雾化芯，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的雾化芯，其特征在于，所述防护层具有背向所述底面设置以覆盖所述雾化面的覆盖面，所述防护层内还开设有通气孔，所述通气孔贯穿所述覆盖面并连通外界，烟雾能够从所述通气孔中溢出。

9.根据权利要求8所述的雾化芯，其特征在于，所述通气孔在所述覆盖面上形成贯穿口，所述贯穿口在所述雾化面上存在正投影，所述正投影与所述发热部的覆盖范围保持设定距离。

10.根据权利要求8所述的雾化芯，其特征在于，所述通气孔在所述雾化面上存在正投影，所述正投影与所述发热部的覆盖范围保持设定距离。

11.根据权利要求8所述的雾化芯，其特征在于，所述通气孔的中心轴线与所述雾化面呈锐夹角设置；或者，所述通气孔包括相互连通的第一弯折段和第二弯折段，所述第一弯折段贯穿所述覆盖面，所述第二弯折段直接连通外界，所述第一弯折段的中心轴线与所述雾化面呈夹角设置，所述第二弯折段的中心轴线与所述第一弯折段的中心轴线呈夹角设置。

12.一种雾化器，其特征在于，开设有储液腔并包括权利要求1至11中任一项所述的雾化芯，所述基体还具有与所述雾化面朝向相反的吸液面，所述吸液面用于将所述储液腔中的液体吸入所述基体内。

13.一种电子雾化装置，其特征在于，包括电源和权利要求12所述的雾化器，所述电源和所述发热体电性连接。