CN113573600A - 汽化器与包括该汽化器的气溶胶生成装置 - Google Patents

Abstract

提供一种汽化器与包括该汽化器的气溶胶生成装置。所述汽化器包括：储液罐，构造成储存液体气溶胶生成物质，以及芯材‑加热器组件；所述芯材‑加热器组件包括：多孔芯材，通过多孔主体来吸收所储存的气溶胶生成物质，以及加热器组件，通过加热所吸收的气溶胶生成物质来生成气溶胶。

Description

汽化器与包括该汽化器的气溶胶生成装置

技术领域

本发明涉及一种汽化器和包括该汽化器的气溶胶生成装置。更具体地，本发明涉及一种能够确保液体传输速率与液体传输量的均匀性并且易于制造的汽化器，和包括该汽化器的气溶胶生成装置。

背景技术

近来，对克服普通卷烟的缺点的替代吸烟物品的需求正在增加。例如，对通过汽化液状组合物而不是燃烧卷烟来生成气溶胶的气溶胶生成装置(例如，液体电子烟)的需求正在增加，因此，对液体汽化型气溶胶生成装置的研究正在积极进行。

在液体汽化型气溶胶生成装置中，芯材是装置的关键部件之一，其吸收液体并将吸收的液体传输至加热器组件。芯材通常由包含棉或者二氧化硅的纤维束制成。

然而，由于纤维束的结构的孔隙分布不均匀并且无法控制孔隙，因此，由纤维束制成的芯材可能无法保证液体传输速率和液体传输量的均匀性。另外，由于此，雾化量很大程度取决于芯材，并且可能经常出现液体燃烧从而导致烧焦的味道出现的现象。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的一个或多个实施例提供一种能够确保液体传输速率和液体传输量的均匀性的多孔芯材。

本发明的一个或多个实施例提供一种能够确保气溶胶产生量的均匀性的汽化器与包括该汽化器的气溶胶生成装置。

本发明的一个或多个实施例提供一种具有易于制造的结构的汽化器与包括该汽化器的气溶胶生成装置。

本发明的一个或多个实施例提供一种芯材与加热器组件之间的最佳结合结构，其能够增加气溶胶产生量并且降低芯材损坏和碳化的风险。

本发明的一个或多个实施例提供一种应用了芯材与加热器组件之间的最佳结合结构的汽化器与包括该汽化器的气溶胶生成装置。

本发明的技术问题不限于上述的技术问题，本发明所属技术领域的普通技术人员能够通过以下说明清楚地理解未提及的其他技术问题。

用于解决问题的手段

为了解决上述技术问题，根据一个或多个实施例的汽化器可以包括：储液罐，构造成储存液体气溶胶生成物质，以及芯材-加热器组件；所述芯材-加热器组件包括：多孔芯材，通过多孔主体来吸收所储存的气溶胶生成物质，以及加热器组件，通过加热所吸收的气溶胶生成物质来生成气溶胶。

发明效果

根据上述本发明的各种实施例，可以提供一种能够增加气溶胶产生量并且易于制造的汽化器，以及包括该汽化器的气溶胶生成装置。例如，由于芯材-加热器组件插入到下壳体而不是与下壳体接合，因此能够容易地制造汽化器，并且能够降低其缺陷率。

另外，通过填充多个珠状物来制造芯材，能够形成珠状物尺寸和/或珠状物分布均匀的多孔芯材。因此，能够确保均匀的液体传输速率与液体传输量，并且能够使汽化器(或者气溶胶生成装置)的雾化量保持均匀。此外，能够减少多孔芯材的碳化。

另外，涂膜可以形成在形成多孔芯材的主体的多个表面中与液体气溶胶生成物质的目标传输路径无关的一些表面上。因此，液体传输可以集中在目标传输路径上。另外，随着液体传输集中在目标传输路径上，多孔芯材的液体供应能力与汽化器(或者气溶胶生成装置)的雾化量能够大大增加。

此外，加热器组件可以嵌入在距多孔芯材的主体的表面约0μm至约400μm的位置上。因此，气溶胶产生量能够增加，并且多孔芯材损坏的风险能够降低。

另外，与加热图案电连接的端子可以布置成与多孔芯材的主体的两侧部紧密接触。因此，能够减少加热器组件所占的空间，从而能够将汽化器或气溶胶生成装置制造成更加紧凑的形状。另外，能够避免出现气溶胶生成量因端子阻碍气流而减少的问题。

根据本发明的技术思想的效果不限于上述效果，本发明所属技术领域的普通技术人员能够通过以下说明清楚地理解未提及的其他效果。

附图说明

图1是本发明一实施例的汽化器的结构图；

图2是本发明一实施例的汽化器的分解图；

图3和图4是示出本发明的一些实施例的多孔芯材的形状的图；

图5是示出本发明一实施例的多孔芯材与加热器组件之间的结合结构的图；

图6是示出本发明一实施例的用于向芯材-加热器组件提供电力的端子的图；

图7是示出本发明一实施例的芯材-加热器组件与下壳体之间的结合结构的图；

图8是示出本发明一实施例的多孔芯材的制造方法的图；

图9和图10是示出本发明的一些实施例的可应用于多孔芯材的填充结构的图；

图11是示出珠状物尺寸与孔隙尺寸之间的关系的图；

图12是示出珠状物尺寸与多孔芯材的液体传输速率之间的关系的图表；

图13是示出珠状物尺寸与多孔芯材的强度之间的关系的图表；

图14是本发明一实施例的多孔芯材的立体图与展开图；以及

图15至图17是示出本发明的一些实施例的气溶胶生成装置的框图。

具体实施方式

根据一个或多个实施例，一种汽化器，包括：储液罐，构造成储存液体气溶胶生成物质，以及芯材-加热器组件；所述芯材-加热器组件包括：多孔芯材，通过多孔主体来吸收所储存的气溶胶生成物质，以及加热器组件，通过加热所吸收的气溶胶生成物质来生成气溶胶。

所述加热器组件可以包括嵌入到所述多孔主体中的加热图案，所述加热图案具有平坦形状，其中，所述加热图案可以嵌入到与所述多孔主体的中心隔开距离的位置。

所述加热图案可以嵌入到沿向上方向距所述多孔主体的下表面约0μm至约400μm的位置处。

所述汽化器还可以包括：芯材外壳，位于所述芯材-加热器组件的上方，并与所述芯材-加热器组件和所述储液罐结合，以及下壳体，位于所述芯材-加热器组件的下方，并与所述芯材-加热器组件结合；所述下壳体包括凹槽，并且所述芯材-加热器组件包括突出构件，使得通过将所述突出构件插入所述凹槽中，所述下壳体与所述芯材-加热器组件彼此结合。

所述加热器组件可以包括电连接到电池的一个或多个端子，所述一个或多个端子可以布置成与所述多孔主体紧密接触。

所述多孔主体可以由多个珠状物形成。

所述多个珠状物中的每一者可以是陶瓷珠状物。

所述多个珠状物中的每一者的直径可以为约10μm至约300μm。

所述多个珠状物中的每一者的直径可以为约70μm至约100μm。

所述多个珠状物的直径分布可以具有所述多个珠状物的平均直径的20％以内的偏差。

所述多孔主体可以通过以下工序来形成：基于气溶胶生成物质的粘度来确定多个珠状物中的每一者的直径；以及填充分别具有所确定的直径的多个珠状物。

所述多孔主体可以通过以下工序来形成：基于气溶胶生成物质中的甘油的含量来确定多个珠状物中的每一者的直径；以及填充分别具有所确定的直径的多个珠状物。

所述汽化器还可以包括气流管，布置在所述芯材-加热器组件的上方并且传输生成的气溶胶；所述加热器组件可以布置在所述多孔主体的下方以形成所述芯材-加热器组件。

所述储液罐可以布置在所述芯材-加热器组件的上方，并且所述多孔主体的两侧部沿向上方向突出至所述储液罐中，从而所储存的液体气溶胶生成物质被所述多孔主体的两侧部吸收。

在所述多孔主体的至少一部分的表面上可以形成阻挡或者限制所述气溶胶生成物质的吸收的涂膜，所述表面不在所储存的液体气溶胶生成物质的吸收路径上。

以下，将参照附图，详细说明本发明的优选实施例。参照以下结合附图详细描述的实施例，可以清楚地理解本发明的优点和特征以及实现其的方法。然而，本发明的技术思想不限于这里所阐述的实施例，可以以各种不同的形式体现。提供实施例的目的在于使本发明的技术思想变得全面和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域的普通技术人员，本发明的技术思想由权利要求范围所限定。

在对各附图中的元件添加附图标记时，需要对相同的元件赋予相同的附图标记，即使相同的元件在不同的附图中，也应尽可能对它们赋予相同的附图标记。另外，说明本发明时，当确定对已知结构或者功能的详细说明可能会模糊本发明的主旨时，将省略对其的详细说明。

除非另有定义，否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语与科学术语)可用作具有本发明所属技术领域的普通技术人员普遍理解的含义。另外，除非明确定义，否则通常使用的词典中定义的术语不会被理想地或者过度地解释。本说明书中使用的术语用于说明实施例而不旨在限制本发明。在本说明书中，除非在上下文中特别提及，单数形式可以包括复数形式。

另外，在说明本发明的元件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)之类的术语。这些术语仅用于将一个元件与其他元件进行区分，并且元件的性质或者顺序不限于这些术语。当一个元件被描述为“连接”、“结合”或者“接合”到另一元件时，所述一个元件可以直接连接、结合或者接合到另一元件，但是应理解所述一个元件和另一元件之间可以还连接、结合或者接合有其他的元件。

说明书中使用的“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”不排除除了提到的元件、步骤、操作和/或设备之外还存在或者添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或设备。

如本文中所使用的，如“…中的至少一者”的表达，在位于元件列表后时修改了整个元件列表并且不修改列表中的各个元件。例如，表述“a，b和c中的至少一者”应理解为包括“a”、“b”、“c”、“a和b”、“a和c”、“b和c”或“a、b、c”全部。

在说明本发明的各种实施例之前，将说明本说明书中使用的一些术语。

在本说明书中，“气溶胶生成物质”可指能够生成气溶胶的物质。气溶胶可以包含挥发性化合物。气溶胶生成物质可以是固体或液体。

例如，固体气溶胶生成物质可以包含基于如再造烟草薄片、烟斗丝、再造烟草的烟草原料的固体物质，并且液体气溶胶生成物质可以包含基于尼古丁、烟草提取物和/或各种调味剂的液体组合物。然而，本发明的范围不限于上面所列的示例。

作为更具体的示例，液体气溶胶生成物质可以包含丙二醇(PG)与甘油(GLY)中的至少一者，并且还可以包含乙二醇、二丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇以及油醇中的至少一者。作为另一个示例，气溶胶生成物质还可以包含尼古丁、水分以及香料中的至少一者。作为另一个示例，气溶胶生成物质还可以包括诸如肉桂和辣椒素的各种添加剂。气溶胶生成物质可以包括具有高流动性的物质与凝胶或者固体形式的物质。如上所述，可以根据实施例来选择各种气溶胶生成物质的组成成分，并且其组成比例可以根据实施例而变化。在下面的说明中，“液体”可以被理解为液体气溶胶生成物质。

在本说明书中，“气溶胶生成装置”可以指通过使用气溶胶生成物质来产生气溶胶的装置，当用户吸入气溶胶时，气溶胶可以通过用户的嘴部直接进入肺部。气溶胶生成装置可以包括例如，使用汽化器的液体气溶胶生成装置和使用汽化器和卷烟的混合气溶胶生成装置。另外，气溶胶生成装置还可以包括各种类型的气溶胶生成装置中的任一者，从而，本发明的范围不限于上面所列的示例。将参照图15至图17，对气溶胶生成装置的几个示例进行说明。

在本说明书中，“抽吸”可以指用户的吸入，并且吸入可以指气溶胶通过用户的嘴或鼻，进入用户的口腔、鼻腔或者肺部的情况。

以下，将参照附图，详细说明本发明的各种实施例。

图1是用于说明本发明一实施例的汽化器1的结构图、图2是用于说明汽化器1的分解图。在图1中，虚线箭头表示空气或者气溶胶的传输路径。

如图1和图2所示，汽化器1可以包括上壳体11、气流管12、储液罐13、芯材外壳14、多孔芯材15、加热器组件16以及下壳体17。然而，仅在图1中示出与本发明的一实施例有关的一些部件。因此，本发明所属技术领域的普通技术人员应理解除了图1所示的部件之外，还可以包括其他通用的部件。

另外，图1所示的所有部件11至17可能不是汽化器1的必要部件。换言之，在本发明的一些其他实施例中，图1所示的部件中的至少一些部件可以被省略或者被其他部件所替换。以下，说明汽化器1中的各个部件。

上壳体11可以用作汽化器1的上部的盖子或者壳体。在一些实施例中，上壳体11也可以用作烟嘴。

气流管12可以用作空气和/或气溶胶的气流路径。例如，通过加热器组件16生成的气溶胶可以经过气流管12沿朝向上壳体11的方向排出，从而被用户吸入。然而，在图1中，仅假设用户的抽吸沿朝向汽化器1顶部的方向进行，并且气流管12的形状和传输路径可以根据气溶胶生成装置和/或气流管12的设计而有所变化。

储液罐13可以在其中具有规定空间，并且将液体气溶胶生成物质储存在空间中。另外，储液罐13可以通过多孔芯材15来将储存的气溶胶生成物质供应至加热器组件16。

芯材外壳14可以布置在储液罐13和多孔芯材15之间，并且可以指包围多孔芯材15的至少一部分的外壳。多孔芯材15可以与加热器组件16一起形成芯材-加热器组件，并且芯材外壳14可以位于芯材-加热器组件的上方。另外，芯材外壳14可以与位于芯材外壳14下方的芯材-加热器组件16和位于芯材外壳14上方的储液罐13结合。

多孔芯材15可以通过多孔主体来吸收储存在储液罐13中的气溶胶生成物质，并且将所吸收的气溶胶生成物质传输至加热器组件16。尽管在图1与图2中示出具有H形主体的多孔芯材15的示例，但是多孔芯材15可以以各种形状设计并实现。例如，多孔芯材15可以实现为具有矩形平行六面体形状的多孔主体(参照图7或图14)。

在一些实施例中，多孔芯材15的两侧部可以具有朝向储液罐13突出的形状(例如，H或者U形状)，并且可以通过突出的两侧部来吸收液体。在这种情况下，由于液体吸收面积变大，因此多孔芯材15的液体传输性能可以提高。参照图3和图4，更加详细地说明本实施例。

图3示出一实施例的多孔芯材15，并且图4示出具有直线形状的芯材3。另外，图3示出多孔芯材15的侧部区域10的放大图，并且图4示出芯材3的侧部区域30的放大图。

与芯材3的液体吸收区域相比，多孔芯材15的两侧部向储液罐13突出，因此，液体会被较大的区域吸收(参照图3的区域158与图4的区域31)。因此，本实施例的多孔芯材15可以具有与具有直线形状的芯材3相比更加优异的液体传输性能。

另外，在一些实施例中，涂膜可以形成在芯材的多孔主体的至少一部分上。优选地，涂膜可以形成在形成多孔主体的多个表面中不位于液体的目标传输路径上的表面上。涂膜可以阻挡或者限制液体的流动，从而使得液体传输可以集中到目标传输路径上。将在后面参照图14，对此进行更加详细地说明。

在一些实施例中，多孔主体可以由多个珠状物形成。例如，可以通过球体填充(sphere-packing)多个珠状物来形成多孔主体。根据本实施例，可以通过填充珠状物来形成多孔主体，从而制造孔隙分布均匀的多孔芯材，并且从而可以确保多孔芯材的液体传输速率和液体传输量的均匀性。关于这一点，将参照图8至图13来进行更加详细地说明。

将参照图1与图2，继续说明汽化器1的部件。

加热器组件16可以通过加热被多孔芯材15吸收的气溶胶生成物质来生成气溶胶。

在一些实施例中，加热器组件16可以包括平坦的加热图案161与用于从电池接收电力的端子163(参照图5)。加热图案可以附接至或者嵌入于多孔芯材15的主体的下部以通过底部加热来加热吸收的液体。在这种情况下，由于加热器组件16可以均匀地加热被多孔芯材15吸收的液体，因此气溶胶生成量(即，雾化量)可以大大增加。用户可以通过沿向上方向布置的气流管12来吸入通过加热而生成的气溶胶。

在一些实施例中，如图5所示，加热器组件16可以包括：平坦的加热图案161；用于从电池接收电力的端子163；以及用于连接加热图案161与端子163的连接构件162。连接构件162也可以将加热器组件16固定在多孔芯材15的主体上。在这种情况下，可以解决附接在(或嵌入于)多孔芯材15的加热器组件16因多孔芯材15的损坏或者粘合强度的减弱而从多孔芯材15脱落的问题。

另外，在一些实施例中，如图5所示，包括加热图案161与连接构件162的加热器组件16可以嵌入于多孔芯材15的主体中。例如，加热器组件16可以嵌入于与多孔芯材15的主体的中心沿向下方向(即，朝向下壳体17)隔开距离的位置上。作为另一个例子，加热器组件16可以嵌入于与多孔芯材15的主体的中心沿横向方向或者向上方向隔开距离的位置上。加热器组件16的位置可以根据实施例而变化，并且可以通过考虑气流的流入方向和/或路径、多孔芯材15与加热器组件16之间的结合结构、汽化器1的结构等来确定加热器组件16的位置。

此外，在一些实施例中，加热器组件16可以嵌入距离多孔芯材15的主体的表面的规定深度处。例如，如图5所示，加热器组件16可以嵌入到距离多孔芯材15的主体的下表面的规定深度d处。为了将加热器组件16嵌入多孔芯材15，可以使用模内成型技术。然而，本发明的范围不限于此。

在上述实施例中，由于气溶胶生成量与多孔芯材15损坏的风险根据嵌入深度，即，深度d而变化，因此适当确定深度d是很重要的。例如，当加热器组件16被嵌入到接近多孔芯材15的表面时(即，当深度d减少时)，气溶胶生成量可能增加。然而，由于多孔芯材15损坏的风险也可能增加，因此以适当的深度嵌入加热器组件16是很重要的。

在一些实施例中，深度d可以为约0μm至约400μm。优选地，深度d可以为约50μm至约400μm、约0μm至约350μm、约50μm至约350μm，或者约0μm至约300μm。替选地，优选地，深度d可以为约100μm至约300μm、约100μm至约250μm、约150μm至约350μm、约150μm至约300μm，或者约150μm至约250μm。当加热器组件16与多孔芯材15在该数值范围内彼此结合时，可以充分产生气溶胶并且可以降低多孔芯材15损坏的风险。

另外，在一些实施例中，端子163可以布置成与多孔芯材15的主体的两侧紧密接触。例如，如图6所示，向两侧方向突出的端子163可以折叠成与多孔芯材15的主体的两侧紧密接触。在这种情况下，可以减少加热器组件16所占的空间，从而可以将汽化器1制作成更加紧凑的形状。另外，可以避免出现气溶胶生成量因端子阻碍气流而减少的问题。例如，当端子163具有沿向下方向(即，朝向下壳体17)突出的形状时，端子163会阻碍空气通过下壳体17的气孔流入。然而，在本发明的一些实施例的汽化器1中，可以防止这样的问题。

将参照图1与图2，继续说明汽化器1的部件。

下壳体17是位于汽化器1的底部的外壳，并且可以支撑汽化器1的下部、多孔芯材15、加热器组件16等。多孔芯材15可以与加热器组件16一起形成芯材-加热器组件，并且下壳体17可以与芯材-加热器组件相结合。

在一些实施例中，下壳体17可以包括将空气引入加热器组件16(参照图1)的气孔或者气流管。另外，在一些实施例中，下壳体17可以包括用于将加热器组件16的端子电连接到电池的连接端子(参照图1)。

此外，在一些实施例中，下壳体17可以包括凹槽，并且芯材-加热器组件可以包括突出构件(例如，螺柱)。例如，如图7所示，向下突出的突出构件164(例如，螺柱)可以布置在芯材-加热器组件上。在这种情况下，由于可以通过将突出构件164插入到凹槽中的简单的组装方法来结合芯材-加热器组件与下壳体17，因此可以提高制造汽化器1的容易性。另外，由于简化了汽化器1的组装工艺，因此汽化器1的制造工艺的缺陷率也会降低。

在上文中，参照图1至图7，对本发明的一些实施例的汽化器1进行了说明。下面将参照图8至图13，对本发明的一些实施例的基于珠状物组件的多孔芯材15进行说明。

图8示出多孔芯材15的制造工艺。

如图8所示，可以通过填充多个珠状物20来制造多孔芯材15。例如，可以通过球体填充并烧结多个珠状物20来形成多孔芯材15的主体。珠状物20的填充结构可以为，例如，体心立方(BCC)结构或者面心立方(FCC)结构。然而，除了这些结构之外，还可以使用各种填充结构，因此，本发明的范围不限于此。FCC结构与BCC结构分别参考图9所示的结构21和图10所示的结构23，并且由于FCC结构与BCC结构是本领域内已知的球体填充结构，因此省略对其的说明。

当多孔芯材15由珠状物组件形成时，可以基于珠状物尺寸、填充方法和/或填充结构来容易地控制多孔芯材15的物理特性，诸如孔隙率(即，孔隙比)、孔隙尺寸、孔隙分布等。例如，可以容易地制造孔隙率大于或者等于参考值并且孔隙分布均匀的多孔芯材，并且所制得的多孔芯材可以确保液体传输速率与液体传输量的均匀性。

用于多孔芯材的珠状物的材料可以改变。例如，珠状物的材料可以是陶瓷，陶瓷珠状物可以包括玻璃陶瓷珠状物或者矾土陶瓷珠状物。然而，本发明的范围不限于上面所列出的例子，可以使用其他的材料来制备珠状物。

由于珠状物的尺寸(例如，直径)与液体传输速率和芯材的强度有关，因此适当地确定珠状物的尺寸是重要的。例如，在图11所示的八面体位置27中，八面体位置27的直径d*与珠状物25的直径成比例(约0.414倍)，并且四面体位置也与珠状物25的直径成比例。另外，随着孔隙尺寸变大，液体传输速率增加，但是芯材的强度减小。因此，可能需要使用尺寸适当的珠状物来制造芯材。

例如，如图12与图13的实验结果所示，在珠状物的直径增大时，芯材的液体传输速率(dl/dt)可以增加，但是芯材的强度会减小。这是因为，当珠状物的直径变大时，孔隙尺寸变大，并且每单位体积的珠状物的数量变少。其结果，在烧结过程中的接触界面的数量减少。在这方面，为了实现适当的芯材强度与适当的液体传输速率，适当地确定珠状物的尺寸可能很重要。

在一些实施例中，珠状物的直径可以为约10μm至约300μm。优选地，珠状物的直径可以为约30μm至约270μm，或者约50μm至约250μm。更优选地，珠状物的直径可以为约60μm至约100μm、约65μm至约90μm、约70μm至约95μm、约75μm至约90μm、约80μm至约95μm、约75μm至约85μm或者约75μm至约80μm。在这些数值范围内，可以生产出具有适当的强度的多孔芯材，并且该多孔芯材的液体传输速率较基于纤维束的芯材的液体传输速率而言也会提升。

另外，在一些实施例中，形成多孔芯材的多个珠状物的直径分布可以具有参考值(例如，多个珠状物的平均直径)的30％以内的偏差。换言之，可以将直径的公差(例如，允许变化量)设置为平均直径的30％。优选地，多个珠状物的直径分布可以具有25％、23％或者21％以内的偏差。更优选地，多个珠状物的直径分布可以具有20％、18％、16％、14％、12％或者10％以内的偏差。更加优选地，多个珠状物的直径分布可以具有8％、6％或者5％以内的偏差。由于不能容易地连续制造直径相同的珠状物，因此在这些偏差范围内制造多孔芯材时，可以大幅降低制造多孔芯材所需的成本和困难。另外，当通过填充在这些偏差范围内的多个珠状物来制造多孔芯材时，珠状物之间的接触面积可以增加，从而多孔芯材的强度可以提升。

另外，珠状物的尺寸和/或填充结构可以基于目标气溶胶生成物质的粘度来确定。这是因为需要增加芯材的孔隙率以确保具有高粘度的气溶胶生成物质的适当的液体传输速率。在这种情况下，目标气溶胶生成物质可以指储存在储液罐中的材料。在一些实施例中，珠状物尺寸的偏差范围可以根据目标气溶胶生成物质的粘度而被调整。例如，当目标气溶胶生成物质的粘度大于或等于参考值时，珠状物尺寸的偏差范围(例如，公差)可以减少。这是因为，当珠状物尺寸的偏差范围减少时，孔隙尺寸变大并且液体传输速率可以提升。在相反的情况下，珠状物尺寸的偏差范围可以增加。

当多孔芯材由珠状物组件形成时，可以具有以下各种优点。

第一优点是，可以容易地制造具有均匀的孔隙尺寸与孔隙分布的多孔芯材，并且可以减少多孔芯材的质量变化。另外，所制造的多孔芯材可以确保液体传输速率与液体传输量的均匀性，从而，能够防止焦味的产生以及多孔芯材的损坏。

第二优点是，可以容易地控制多孔芯材的物理特性(例如，孔隙率、孔隙尺寸、孔隙分布以及强度)。这意味着可以容易地控制多孔芯材的液体传输性能，因为多孔芯材的物理特性与其液体传输性能(例如，传输速率与传输量)密切相关。例如，可以通过调整可控因素(诸如珠状物的尺寸、填充方法和/或填充结构)来控制多孔芯材的液体传输性能。

气溶胶生成装置的雾化量(即气溶胶生成量)取决于加热器组件的性能(例如，加热强度)与芯材的液体传输性能，因此，当芯材的液体传输性能差时，即使加热器组件的性能优异，液体也可能会因瞬间耗尽而燃烧。另外，当芯材的液体传输性能超过加热器组件的性能时，没有汽化的液体可能会留在芯材的表面上，从而导致泄露。因此，均衡地控制芯材的液体传输速率与加热器组件的性能是重要的。然而，尽管可以容易地控制加热器组件的性能，但是不容易控制芯材的液体传输性能。在这方面，在一实施例的由珠状物组件形成的多孔芯材中，可以容易地控制其液体传输性能，从而可以有效增加雾化量。

以下，通过实施例与比较例，进一步明确珠状物尺寸、液体传输速率以及芯材的强度之间的关系。然而，以下实施例是示例，不用于限制本发明的范围。

首先，在以下表1中示出多孔芯材15的实施例的结构和与其进行比较的比较例。

[表1]

下面的实验例1用于阐明珠状物尺寸与液体传输速率之间的关系，并且实验例2用于阐明珠状物尺寸与芯材强度之间的关系。实验例3用于证明一实施例的多孔芯材的液体传输性能。以下，将对各个实验例进行说明。

实验例1：比较实施例1至4的多孔芯材的液体传输速率。

在本实验例中，测量了实施例1至4的多孔芯材的液体传输速率，并且将其实验结果示于图12。如图12所示，可以看出多孔芯材的液体传输速率随珠状物的直径的增加而增加。这是因为孔隙的尺寸(或者孔隙率)随珠状物的直径的增加而增加。根据本实验例，可以看出液体传输速率随珠状物尺寸的增加而增加，这表示可以通过珠状物尺寸来控制液体传输速率。

实验例2：比较实施例1至4的多孔芯材的强度。

在本实验例中，测定了实施例1至4的多孔芯材的屈服载荷，并且将其实验结果示于图13。如图13所示，随着珠状物的直径的增加，多孔芯材的机械强度显著降低。这是因为随着珠状物尺寸的增加，每单位体积的珠状物的数量减少并且烧结过程中的接触界面的数量减少。

实验例3：比较实施例1与比较例1的液体传输速率

实验例3用于比较汽化器中通常使用的基于纤维束的芯材(以下称为“纤维芯材”)的液体传输性能与本实施例的多孔芯材的液体传输性能。在本实验例中，选择在上文中所说明的实施例中液体传输性能最低的实施例1的多孔芯材来与纤维芯材进行比较。测量直到两种芯材(即多孔芯材与纤维芯材)被液体完全浸湿为止的传输时间。在该实验中，纤维芯材具有直径为2.0mm，长度为11mm的圆柱杆形状，并且多孔芯材具有高度为2.0mm、宽度为2.0mm、长度为11mm的矩形平行六面体形状。根据本实验例的实验结果在以下表2中示出。

[表2]

如表2所示，测得的根据实施例1的多孔芯材的传输时间为约40秒，其比纤维芯材的传输时间短。这表示根据实施例1的多孔芯材的液体传输性能明显优于纤维芯材的液体传输性能。综合上面的实验例，可以看出珠状物尺寸对芯材的强度与液体传输速率的影响很大，因此优选综合考虑芯材的目标强度与目标传输速率来确定珠状物的尺寸。另外，随着珠状物尺寸的增加，机械强度相对明显地下降。因此，可以看出如果满足目标传输速率，则将珠状物尺寸设置成尽可能小的值是优选的。例如，由于根据实施例1的多孔芯材在液体传输速率方面明显高于纤维芯材的液体传输速率同时具有比其他实施例的多孔芯材高的强度，因此制造根据实施例1的多孔芯材是可取的。

除了芯材的目标强度与目标传输速率外，还可以通过考虑如加热元件的性能、目标气溶胶生成物质的粘度以及目标气溶胶生成物质的尼古丁含量等因素来确定珠状物尺寸。另外，在确定填充结构时也可以考虑上面所列出的因素。

例如，可以通过基于目标气溶胶生成物质的粘度来确定珠状物的直径的工序与填充确定了直径的多个珠状物的工序来制造多孔芯材。在这种情况下，目标气溶胶生成物质的粘度越高，确定使用的珠状物的直径可以越大。这是因为粘度越高，越需要提高液体传输速率。在相反的情况下，可以将珠状物的直径确定为较小的值。

在上述示例中，目标气溶胶生成物质的粘度可以与甘油含量成正比，并且可以与丙二醇的含量成反比。因此，可以基于甘油的含量和/或丙二醇的含量来确定珠状物的尺寸。

作为另一示例，可以基于目标气溶胶生成物质的尼古丁含量来确定珠状物的直径。在这种情况下，尼古丁含量越高，确定珠状物的直径可以越小。从而可以限制每次抽吸时的尼古丁的传输量。然而，在其他示例中，可以使用直径较大的珠状物以增加尼古丁的传输量。

作为另一示例，可以通过以下工序来制造多孔芯材：基于多孔芯材的目标强度来确定珠状物尺寸的偏差范围或填充结构；以及根据所确定的填充结构来填充具有所确定的偏差范围的多个珠状物。在这种情况下，随着多孔芯材的目标强度的增加，珠状物尺寸的偏差范围可以确定为较大的值。这是因为，当填充具有不同尺寸的珠状物时，接触面积可以增加，并且多孔芯材的强度也可以增加。另外，随着多孔芯材的目标强度增加，填充结构可以确定为更加致密的结构(例如，具有较高的填充率的结构)。这是因为多孔芯材的强度通常可以随填充率的增加而增加。

在本发明的一些实施例中，可以执行加强多孔主体的外边缘部分的强度的工序，以提高多孔芯材15的强度。这是因为外边缘部分不会对液体吸收产生太大的影响，而是在保持多孔主体的形状方面发挥重要作用。因此，当加强外边缘部分时，多孔芯材15的整体强度会有所提高。可以以各种方式执行加强强度的工序。例如，可以通过以下方法来执行加强强度的工序：将高密度的珠状物应用于所要加强的部分、将更致密的填充结构应用于所要加强的部分、在所要加强的部分填充具有各种尺寸的珠状物、将其他高密度的材料应用于所要加强的部分，或者在所要加强的部分填充尺寸较小的珠状物。然而，本发明不限于此。

在上文中，参照图8至13说明了多孔芯材15，其是本发明的一些实施例的基于珠状物组件的多孔芯材。在下文中，将说明控制多孔芯材15的液体传输路径的方法。为了方便说明，假设了多孔芯材15具有矩形平行六面体形状的主体。

根据本发明的一些实施例，可以在多孔芯材15的主体的至少一部分上形成涂膜以控制多孔芯材15的液体传输路径。更详细地，可以在形成多孔芯材15的主体的多个表面中的至少一些表面上形成涂膜以控制液体沿目标传输路径进行传输。

在这种情况下，涂膜可以阻挡或者限制液体的传输(例如流入与流出)，并且可以基于液体的目标传输路径(或者传输方向)来确定涂膜的形成位置。例如，可以在形成多孔芯材15的主体的多个表面中与目标传输路径无关的表面上形成涂膜。将参照图14所示的示例来进行进一步的说明。在图14中，左侧示出多孔芯材15的立体图，右侧示出多孔芯材15的主体的展开图。

例如，假设液体的目标传输方向如图14所示。在这种情况下，目标传输路径穿过形成多孔芯材15的多个表面151至156中的表面152和表面154。因此，表面152与154与目标传输路径有关，并且可以在除了表面152与154之外的其他表面151、153、155以及156上形成涂膜。因此，可以控制液体的传输，使其沿目标传输路径流动。即，由于目标传输路径的终点为加热器组件16，并且与加热器组件16相关联的表面154与目标传输路径相关。

至此，参照图14，对本发明的一些实施例的控制多孔芯材15的液体传输路径的方法进行了说明。如上所述，涂膜可以形成在形成多孔芯材15的主体的多个表面中与目标传输路径无关的一些表面上。因此，可以使液体集中起来沿目标传输路径传输，并且可以大幅提高多孔芯材15的液体供应性能与汽化器(或者气溶胶生成装置)的雾化量。

在下文中，将参照图15至17，对可以应用根据实施例的汽化器1的气溶胶生成装置100-1至100-3进行说明。

图15至图17是分别说明气溶胶生成装置100-1至100-3的示例性框图。具体地，图15所示的气溶胶生成装置100-1为液体气溶胶生成装置，并且图16与图17所示的气溶胶生成装置100-2与100-3为同时使用液体和卷烟的混合气溶胶生成装置。

如图15所示，气溶胶生成装置100-1可以包括：烟嘴110、汽化器1、电池130以及控制器120。然而，这仅仅是示例，可以根据需要，向气溶胶生成装置100-1添加一些部件或者从中省略一些部件。另外，图15所示的气溶胶生成装置100-1的部件是指在功能上有所区分的功能元件，并且多个部件可以在实际物理环境中相互集成或者单个部件可以被划分成多个详细的功能元件。在下文中，将说明气溶胶生成装置100-1的各个部件。

烟嘴110可以位于气溶胶生成装置100-1的一端，从而使得用户可以通过烟嘴110吸入从汽化器1生成的气溶胶。在一些实施例中，烟嘴110可以为汽化器1的一个部件。

汽化器1可以通过汽化液体气溶胶生成物质来产生气溶胶。为了避免重复说明，将省略对汽化器1的说明。

电池130可以提供用于操作气溶胶生成装置100-1的电力。例如，电池130可以供应电力以允许汽化器1的加热器组件(例如，加热器组件16)加热气溶胶生成物质，并且可以提供操作控制器120所需的电力。

另外，电池130可以提供操作安装在气溶胶生成装置100-1的电子部件(诸如显示器、传感器以及电动机)所需的电力。

控制器120可以控制气溶胶生成装置100-1整体的操作。例如，控制器120可以控制汽化器1与电池130的操作，还可以控制气溶胶生成装置100-1中的其他部件的操作。控制器120可以控制电池130提供的电力以及汽化器1中的加热器组件16的加热温度。另外，控制器120可以通过检查气溶胶生成装置100-1中各个部件的状态来确定气溶胶生成装置100-1是否处于可操作的状态。

控制器120可以由至少一个处理器实现。处理器可以实现为多个逻辑门的阵列，或者通用微处理器和存储有在微处理器中可执行的程序的存储器的组合。另外，本发明所属技术领域的普通技术人员应清楚地理解控制器120可以由其他类型的硬件实现。

在一些实施例中，气溶胶生成装置100-1还可以包括用于接收用户输入的输入单元(未图示)。输入单元可以实现为开关或者按钮，但本发明的范围不限于此。在本实施例中，控制器120可以响应于通过输入单元接收的用户输入来控制气溶胶生成装置100-1。例如，控制器120可以控制气溶胶生成装置100-1，使得当用户操作开关或者按钮时产生气溶胶。

在下文中，将参照图16与图17，简要说明混合气溶胶生成装置100-2与100-3。

图16示出并列布置汽化器1和卷烟150的气溶胶生成装置100-2，图17示出串联布置汽化器1和卷烟150的气溶胶生成装置100-3。然而，应用本发明一实施例的汽化器1的气溶胶生成装置的内部结构不限于图16与图17所示的结构，并且可以根据设计方法来改变部件的布置。

在图16或者图17中，可以将加热器140设置在卷烟150的周围，以加热卷烟150。加热器140可以是例如电阻加热器，但不限于此。可以通过控制器120来控制加热器140或者加热器140的加热温度。通过汽化器1产生的气溶胶可以通过卷烟150被用户吸入口中。

至此，参照图15至图17，对可以应用本发明的一些实施例的汽化器1的各种气溶胶生成装置100-1至100-3进行了说明。

在上文中，即使构成本发明的实施例的所有部件被描述为结合成一体或者相结合运行，但是本发明的技术思想不一定限于这些实施例。即，在本发明的目的范围内，所有部件可以选择性地进行组合。

在附图中由方框表示的部件、元件、模块和单元中的至少一者(在本段落中统称为“部件”)，例如图15至图17中的控制器120，可以体现为各种数量的硬件、软件和/或固件结构，其执行根据示例性实施例的上述各个功能。例如，这些部件中的至少一者可以使用能够通过一个或多个微处理器或其他控制装置执行各功能的直接电路结构，例如存储器、处理器、逻辑电路、查找表等。而且，这些部件中的至少一者可以由模块、程序或代码的一部分而具体体现，该模块、程序或代码的一部分包括一个以上可执行指令，其用于执行指定的逻辑功能并且由一个以上的微处理器或其他控制装置执行。此外，这些部件中的至少一者可以包括诸如执行相应功能的中央处理单元(CPU)、微处理器等之类的处理器或可以由其实现。这些部件中的两者以上可以组合为执行所组合的两个以上部件的所有工作或功能的单一部件。而且，这些部件中的至少一者的功能中的至少部分功能可以由其他部件来执行。此外，尽管在以上框图中未示出总线，但是可以通过总线执行部件之间的通信。可以以在一个以上的处理器上执行的算法来实现以上示例性实施例的功能方面。此外，由框或处理步骤表示的部件可以采用许多相关技术来进行电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等。

尽管已经参照附图说明了本发明的实施例，然而本发明所属技术领域的普通技术人员应理解在不改变技术思想或者其本质特征的情况下可以以其他特定的形式实施本发明。因此，应理解上述实施例在所有方面都是示例性的，并且不受限制。应通过以下权利要求来解释本发明的保护范围，并且在与其等同范围内的所有技术思想应被理解为包括在本发明所定义的技术思想的范围内。

Claims (15)

1.一种汽化器，其中，包括：

储液罐，构造成储存液体气溶胶生成物质，以及

芯材-加热器组件；

所述芯材-加热器组件包括：

多孔芯材，构造成通过多孔主体来吸收所述液体气溶胶生成物质，以及

加热器组件，构造成加热被所述多孔芯材吸收的所述液体气溶胶生成物质。

2.根据权利要求1所述的汽化器，其中，

所述加热器组件包括：加热图案，嵌入所述多孔主体并具有平坦形状；

所述加热图案嵌入到与所述多孔主体的中心隔开距离的位置处。

3.根据权利要求2所述的汽化器，其中，

所述加热图案嵌入到沿向上方向距所述多孔主体的下表面约0μm至约400μm的位置处。

4.根据权利要求1所述的汽化器，其中，还包括：

芯材外壳，位于所述芯材-加热器组件的上方，并与所述芯材-加热器组件和所述储液罐结合，以及

下壳体，位于所述芯材-加热器组件的下方，并与所述芯材-加热器组件结合；

所述下壳体包括凹槽，并且所述芯材-加热器组件包括突出构件，使得通过将所述突出构件插入所述凹槽中，所述下壳体与所述芯材-加热器组件彼此结合。

5.根据权利要求1所述的汽化器，其中，

所述加热器组件包括一个或多个端子，所述一个或多个端子与电池电连接并且布置成与所述多孔主体紧密接触。

6.根据权利要求1所述的汽化器，其中，

所述多孔主体由多个珠状物形成。

7.根据权利要求6所述的汽化器，其中，

所述多个珠状物中的每一者是陶瓷珠状物。

8.根据权利要求6所述的汽化器，其中，

所述多个珠状物中的每一者的直径为约10μm至约300μm。

9.根据权利要求6所述的汽化器，其中，

所述多个珠状物中的每一者的直径为约70μm至约100μm。

10.根据权利要求6所述的汽化器，其中，

所述多个珠状物的直径分布具有所述多个珠状物的平均直径的20％以内的偏差。

11.根据权利要求6所述的汽化器，其中，

所述多个珠状物中的每一者的直径基于所述液体气溶胶生成物质的粘度来确定。

12.根据权利要求6所述的汽化器，其中，

所述多个珠状物中的每一者的直径基于所述液体气溶胶生成物质中的甘油含量来确定。

13.根据权利要求1所述的汽化器，其中，还包括：

气流管，布置在所述芯材-加热器组件的上方并且构造成传输生成的气溶胶；

所述加热器组件布置在所述多孔主体的下方以形成所述芯材-加热器组件。

14.根据权利要求1所述的汽化器，其中，

所述储液罐布置在所述芯材-加热器组件的上方，并且所述多孔主体的两侧部沿向上方向突出至所述储液罐中，从而所储存的液体气溶胶生成物质被所述多孔主体的两侧部吸收。

15.根据权利要求1所述的汽化器，其中，

在所述多孔主体的至少一部分的表面上形成阻挡或者限制所述液体气溶胶生成物质的吸收的涂膜，所述表面不在所储存的液体气溶胶生成物质的吸收路径上。

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