CN114009840A - 雾化器及电子雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雾化器和电子雾化装置，雾化器包括：谐振体，开设有谐振腔。雾化体，与所述谐振体连接并开设有用于收容雾化介质的雾化腔，所述雾化体开设有所述雾化腔的部分位于所述谐振腔之内。传输体，穿设在所述谐振腔和所述雾化体中并位于所述雾化腔之外。及发生体，与所述传输体连接，所述发生体产生的微波经所述谐振腔和所述传输体透过所述雾化体进入所述雾化腔。通过微波对雾化介质进行加热，雾化腔各个区域内雾化介质的极性分子同时高频摩擦产生热量并雾化，雾化介质各部分受热均匀，消除热量的梯度分布，确保雾化介质各部分的温度保持一致，避免雾化介质因高温而产生碳化，提高气溶胶的抽吸口感。

Description

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器及包含该雾化器的电子雾化装置。

背景技术

雾化器用于对雾化介质雾化形成可供用户抽吸的气溶胶，对于传统的雾化器，通常采用发热电阻加热的模式，即发热电阻将电能转化为热能，热能通过热传导的方式被雾化介质吸收，从而使得雾化介质被雾化。但是，雾化介质距离发热电阻较近的部分因吸收热量较多而形成高温区域，而雾化介质距离发热电阻较远的部分因吸收热量较少而形成低温区域，使得雾化介质上的热量分布存在一定的梯度，最终导致雾化介质加热不均匀。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是如何对雾化介质进行均匀加热。

一种雾化器，包括：

谐振体，开设有谐振腔；

雾化体，与所述谐振体连接并开设有用于收容雾化介质的雾化腔，所述雾化体开设有所述雾化腔的部分位于所述谐振腔之内；

传输体，穿设在所述谐振腔和所述雾化体中并位于所述雾化腔之外；及

发生体，与所述传输体连接，所述发生体产生的微波经所述谐振腔和所述传输体透过所述雾化体进入所述雾化腔。

在其中一个实施例中，所述谐振腔、所述雾化腔和所述传输体三者的中心轴线重合。

在其中一个实施例中，所述发生体位于所述谐振腔之外，沿所述雾化器的轴向，所述传输体位于所述谐振腔内的端部与所述谐振体远离所述发生体的端部之间存在设定间距。

在其中一个实施例中，所述微波的波长记为λ，所述谐振腔的直径记为a，所述传输体的直径记为b，其中，λ＞π(a+b)。

在其中一个实施例中，所述雾化体包括至少部分收容在所述谐振腔内的外套筒和内套筒，所述外套筒环绕所述内套筒设置且与所述内套筒之间的空间包括所述雾化腔，所述内套筒围设与所述谐振腔连通的导流腔，所述传输体的一部分收容在所述导流腔中。

在其中一个实施例中，所述内套筒上还开设有通气孔，所述通气孔连通所述雾化腔和所述导流腔。

在其中一个实施例中，所述内套筒采用石英玻璃或聚四氟乙烯材料制成；所述雾化体还包括反射层，所述外套筒具有界定所述雾化腔部分边界并与所述内套筒间隔设置的反射面，所述反射层附着在所述反射面上。

在其中一个实施例中，还包括储液体和供液泵，所述储液体内开设有连通所述雾化腔并用于存储雾化介质的储液腔，所述供液泵与所述储液体连接并从所述储液腔向所述雾化腔定量供应雾化介质。

在其中一个实施例中，还包括能够屏蔽微波的吸嘴，所述吸嘴与所述雾化体连接并封闭所述雾化腔，所述吸嘴上开设有连通所述雾化腔和外界的吸气通道。

在其中一个实施例中，所述吸嘴包括吸嘴部和密封部，所述密封部环绕所述吸嘴部连接，所述吸气通道开设在所述吸嘴部上，所述密封部封闭所述雾化腔，所述密封部开设有连通外界和所述雾化腔的进气通道。

在其中一个实施例中，还包括如下方案中的至少一项：

所述谐振体上还开设有连通所述谐振腔的安装孔，所述雾化体与所述谐振体可拆卸连接，且所述雾化体与所述安装孔配合并密封所述安装孔；

所述谐振腔的长度为10mm至82mm，所述谐振腔的直径为10mm至60mm；所述传输体位于所述谐振腔之内部分的长度为8mm至70mm，所述传输体的直径为2mm至20mm。

一种电子雾化装置，包括相互连接的电源组件和上述中任一项所述的雾化器，所述电源组件对所述发生体供电。

本发明的一个实施例的一个技术效果是：鉴于传输体位于雾化腔之外，发生体产生的微波经谐振腔和传输体透过雾化体进入雾化腔内，以便雾化介质吸收微波并产生热量以雾化形成气溶胶。如此一是通过微波对雾化介质进行加热，雾化腔各个区域内雾化介质的极性分子同时高频摩擦产生热量并雾化，雾化介质各部分受热均匀，消除热量的梯度分布，确保雾化介质各部分的温度保持一致而实现均匀加热，避免雾化介质因高温而产生碳化，提高气溶胶的抽吸口感。二是发生体具有产生微波的功能，传输体具有传输微波的功能，使得传输体和发生体自身不会产生热量，从而防止高温对传输体和发生体构成熔断损坏，提高传输体和发生体的使用寿命；也避免传输体在高温作用下产生有害物质，提高气溶胶的抽吸口感和安全性。三是传输体和发生体并不与雾化介质构成直接接触，防止因传输体表面形成积碳并产生异味气体，也避免传输体内的重金属元素进入气溶胶内，进一步提高气溶胶的抽吸口感和安全性。

附图说明

图1为一实施例提供的电子雾化装置的立体结构示意图；

图2为图1所示电子雾化装置的局部分解立体剖视结构示意图；

图3为图1所示电子雾化装置沿其第一方向的立体剖视结构示意图；

图4为图1所示电子雾化装置沿其第一方向的平面剖视结构示意图；

图5为图1所示电子雾化装置沿其第二方向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、图2和图3，本发明一实施例提供的雾化器20用于对雾化介质加热，从而雾化形成可供用户抽吸的气溶胶。雾化介质可以液体，也可以为固体，当微波作用在雾化介质上时，雾化介质内的极性分子之间存在高频摩擦而产生热量。雾化器20包括谐振体100、雾化体200、储液体310、壳体320、吸嘴400、传输体510、发生体520和供液泵。

参阅图2、图3和图4，在一些实施例中，壳体320可以为柱形结构，例如圆柱形或棱柱形等，谐振体100的形状同样可以为柱形结构，使得谐振体100与壳体320的形状相匹配，谐振体100可以收容在壳体320之内。谐振体100内开设有谐振腔110，谐振体100可以采用金属材料制成，当微波在谐振腔110内传播时，谐振体100可以对微波起到屏蔽作用，防止微波透过谐振体100而泄漏至谐振体100之外。谐振体100可以包括谐振筒120和盖板130，盖板130可以与该谐振筒120之间形成可拆卸连接关系，谐振筒120围成一个敞口腔，盖板130为平板结构并封盖该敞口腔，从而将该敞口腔形成谐振腔110。为使得微波在该谐振腔110有较好的传输效果，谐振腔110的长度为10mm至82mm，例如该长度的具体取值可以为10mm、50mm或82mm等。当谐振腔110为圆柱形时，谐振腔110的直径为10mm至60mm，例如该直径的具体取值可以为10mm、40mm或60mm等。盖板130上可以开设安装孔131，该安装孔131连通谐振腔110。

在一些实施例中，雾化体200可以采用石英玻璃或聚四氟乙烯材料等非金属材料，从而使得微波能够透过而雾化体200，即雾化体200具有透波性能，整个雾化体200可以采用注塑成型的方式一体成型。雾化体200与安装孔131配合，使得雾化体200至少部分收容在该谐振腔110中，也使得雾化体200能够封闭该安装孔131。雾化体200包括内套筒220和外套筒230，内套筒220和外套筒230两者可以均大致为圆柱状，内套筒220和外套筒230可以同轴设置，外套筒230位于内套筒220之外并环绕内套筒220设置，内套筒220和外套筒230之间的空间包括雾化腔210，雾化腔210用于存储雾化介质。内套筒220和外套筒230两者形成该雾化腔210的部分位于谐振腔110中，可以通俗理解为雾化腔210相对独立设置在谐振腔110之内，使得雾化腔210内的雾化介质也位于谐振腔110之内，以便雾化介质能有效吸收谐振腔110内的微波，从而产生热量并雾化。沿垂直雾化器20轴向的方向，也即沿谐振体100的径向，外套筒230位于谐振腔110之内的部分与谐振体100间隔设置，使得外套筒230与谐振筒120形成非接触关系。

内套筒220围设形成导流腔221，显然，该雾化腔210环绕该导流腔221设置。该导流腔221也可以用于传输微波，导流腔221与谐振腔110相互连通。内套筒220上还开设有通气孔222，通气孔222的数量为多个，多个通气孔222沿内套筒220的周向间隔排列，通气孔222连通雾化腔210和导流腔221。雾化介质雾化产生的气溶胶可以从雾化腔210经该通气孔222进入导流腔221，以便用户抽吸。

雾化体200还可以包括反射层，外套筒230具有反射面231，该反射面231沿外套筒230的轴向延伸而竖直设置，该反射面231界定雾化腔210的部分边界，反射面231与内套筒220间隔设置。反射层附着在该反射面231上，反射层可以采用金属材料制成，在导流腔221内的微波由内往外传播的过程中，微波将透过内套筒220进入该雾化腔210，反射层将对雾化腔210内的微波形成反射作用，防止微波透过该外套筒230而泄漏至整个雾化体200之外，防止微波损失而提高雾化器20能量的利用率。在其他实施例中，内套筒220可以采用具有透波性能的非金属材料制成，而外套筒230则可以采用具有微波屏蔽功能的金属材料制成，当导流腔221内的微波由内往外透过外套筒230进入雾化腔210之后，外套筒230同样可以对雾化腔210内的微波起到屏蔽作用，防止微波透过外套筒230而产生损失。

参阅图2、图3和图5，在一些实施例中，吸嘴400可以采用金属材料制成，使得微波无法透过吸嘴400，确保吸嘴400对微波具有屏蔽功能。吸嘴400包括吸嘴部410和密封部420，吸嘴部410可以大致呈圆柱状结构，密封部420可以大致层圆盘状结构，密封部420与吸嘴部410的下端连接并环绕吸嘴部410设置，吸嘴部410相对密封部420凸出一定的长度。密封部420可以固定在雾化体200上，使得密封部420对雾化腔210起到封闭作用，防止雾化腔210内的微波通过该密封部420泄漏。吸嘴部410可以单独密封导流腔221，也可以与密封部420两者共同密封导流腔221，从而防止导流腔221内的微波通过雾化体200泄漏。

吸嘴部410上开设有吸气通道411，吸气通道411可以与导流腔221、雾化腔210和谐振腔110同轴设置，即四者的中心轴线相互重合。吸气通道411的下端可以直接连通导流腔221，吸气通道411的上端可以直接连通外界。密封部420上还开设有进气通道421，该进气通道421的一端连通雾化腔210，该进气通道421的另一端连通外界。当用户在吸气通道411的上端抽吸时，外界气体经进气通道421进入雾化腔210以携带气溶胶，使得气溶胶从雾化腔210依次经通气孔222和导流腔221而进入吸气通道411，最终使得吸气通道411内的气溶胶被用户吸收。

在一些实施例中，储液体310可以大致为圆盘状结构，储液体310可以承载在密封部420上，吸嘴部410则穿设在该储液体310中。储液体310内开设有储液腔311，储液腔311用于存储液态的雾化介质。供液泵与储液体310连接，供液泵可以为压电泵或蠕动泵等，供液泵用于将储液腔311内的雾化介质输送至雾化腔210内，供液泵具有定量供应的功能，例如供液泵每次可以向雾化腔210内输送设定量的雾化介质，从而实现雾化器20的精准定量雾化功能。

在一些实施例中，发生体520与谐振体100的下端连接并位于谐振腔110之外。发生体520用于产生微波，该微波的频率可以为915MHZ、2450MHZ或5800MHZ等，当微波的频率为915MHZ时，微波的波长为327.8mm；当微波的频率为2450MHZ时，微波的波长为122.4mm；当微波的频率为5800MHZ时，微波的波长为51.7mm。传输体510用于传输发生体520所产生的微波，传输体510可以为柱状结构，例如为圆柱状或棱柱状，传输体510还可以为空心结构或实心结构。传输体510的下部与发生体520电性连接，传输体510的上部穿过谐振体100并穿设在谐振腔110和导流腔221之中。谐振腔110、雾化腔210和传输体510三者的中心轴线重合，沿导流腔221的径向，传输体510与内套筒220之间间隔设置，即传输体510与内套筒220之间形成非接触关系。传输体510位于谐振腔110之内部分的长度为8mm至70mm，例如该长度的具体取值可以为8mm、50mm或70mm等。传输体510的直径为2mm至20mm，例如该直径的具体取值可以为2mm、10mm或20mm等。

假如在不设置传输体510而使发生体520的微波直接传输至谐振腔110之内时，一方面为满足微波的传播条件，将使得谐振腔110的直径适当增大，从而增大谐振体100和整个雾化器的尺寸，不利于雾化器的小型化设计。另一方面即便微波能在该谐振腔110内传播，但是微波能量沿谐振腔110轴向的衰减较大，使得微波沿谐振腔110轴向的传输距离极为有限，导致微波局限在谐振腔110靠近发生体520的位置，从而不利于将微波有效传输至雾化腔210之内。

而上述实施例通过设置穿设在谐振腔110内的传输体510，一是可以使得较小直径的谐振腔110也可以满足微波的传播条件，从而实现雾化器20的小型化设置，确保雾化器20便于携带和存放。二是微波能沿着传输体510输送至传输体510的端部，故通过合理设置传输体510的长度，消除微波能量衰减的制约，使得微波抵达谐振腔110轴向上的任意位置，确保微波有效传输至雾化腔210之内。

参阅图4，在一些实施例中，以雾化器20的轴向为参考，传输体510位于谐振腔110内的端部记为第一端部511，谐振体100远离发生体520的端部(即上端)记为第二端部132，该第一端部511和第二端部132沿该该轴向的间隔设定距离，即第一端部511和第二端部132在该轴向上存在设定间距L。将微波的波长记为λ，谐振腔110的直径为记a，传输体510的直径记为b，其中，λ＞π(a+b)。通过上述设定间距L、以及微波波长跟谐振腔110直径和传输体510直径之间关系的设置，可以使得微波难以从传输体510的第一端部511经上述设定间距内的空间抵达至第二端部132，即微波难以进入谐振腔110位于该设定间距的空间内，从而进一步防止谐振腔110内的微波从第二端部132泄漏。

雾化器20工作时，可以先启动供液泵，使得供液泵从储液腔311向雾化腔210中输入设定量的雾化介质。然后用户可以在吸气通道411的上端进行抽吸，发生体520感应到用户的抽吸力后自动立即启动，发生体520产生的微波将通过传输体510在谐振腔110内进行传播。当微波透过内套筒220进入雾化腔210之后，雾化介质内的极性分子之间存在高频摩擦而产生热量，从而使得雾化介质被雾化形成气溶胶。在抽吸过程中，外界气体经进气通道421进入雾化腔210以携带气溶胶，使得气溶胶从雾化腔210依次经通气孔222和导流腔221而进入吸气通道411，最终使得吸气通道411内的气溶胶被用户吸收。

假如采用发热电阻直接对雾化介质进行加热的模式，将至少存在如下缺陷：一是雾化介质距离发热电阻较近的部分因吸收热量较多而形成高温区域，而雾化介质距离发热电阻较远的部分因吸收热量较少而形成低温区域，使得雾化介质上的热量分布存在一定的梯度，最终导致雾化介质加热不均匀。同时，高温区域的存在将使得雾化介质产生碳化而形成焦味，且低温区域的存在将使得雾化介质因未达到雾化温度而无法雾化。二是发热电阻会持续升温，发热电阻在高温环境下裂解产生有害物质，同时发热电阻也会在高温作业下产生熔断的风险，从而影响发热电阻的使用寿命。三是发热电阻与雾化介质直接接触，使得发热电阻的表面存在积碳，该积碳在反复加热的过程中将产生异味气体，从而影响抽吸口感。并且，发热电阻通常采用金属材料制成，使得发热电阻内的重金属元素并用户吸收，以致影响抽吸的安全性。

而对于上述实施例中的雾化器20，一是通过微波对雾化介质进行加热，雾化腔210各个区域内雾化介质的极性分子同时高频摩擦产生热量并雾化，雾化介质各部分受热均匀，消除热量的梯度分布，确保雾化介质各部分的温度保持一致，避免雾化介质因高温而产生碳化，提高气溶胶的抽吸口感。二是发生体520具有产生微波的功能，传输体510具有传输微波的功能，使得传输体510和发生体520自身不会产生热量，从而防止高温对传输体510和发生体520构成熔断损坏，提高传输体510和发生体520的使用寿命；也避免传输体510在高温作用下产生有害物质，提高气溶胶的抽吸口感和安全性。三是传输体510和发生体520并不与雾化介质构成直接接触，防止因传输体510表面形成积碳并产生异味气体，也避免传输体510内的重金属元素进入气溶胶内，进一步提高气溶胶的抽吸口感和安全性。

本发明还提供一种电子雾化装置10，该电子雾化装置10包括雾化器20和电源组件30，雾化器20可以与电源组件30可拆卸连接，如此使得电源组件30可以多次循环利用。电源组件30包括电池31和控制电路板32，电池31跟控制电路板32和发生体520电性连接，电池31用于对发生体520供电，从而为发生体520产生微波提供能量。控制电路板32用于控制电池31对发生体520的供电，当控制电路板32使得电池31停止对发生体520供电时，发生体520将无法产生微波，故雾化介质将无法雾化。当用户在吸嘴部410抽吸时，控制电路板32可以使得电池31对发生体520供电，以便雾化基质雾化形成气溶胶。

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 (12)

1.一种雾化器，其特征在于，包括：

谐振体，开设有谐振腔；

雾化体，与所述谐振体连接并开设有用于收容雾化介质的雾化腔，所述雾化体开设有所述雾化腔的部分位于所述谐振腔之内；

传输体，穿设在所述谐振腔和所述雾化体中并位于所述雾化腔之外；及

发生体，与所述传输体连接，所述发生体产生的微波经所述谐振腔和所述传输体透过所述雾化体进入所述雾化腔。

2.根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于，所述谐振腔、所述雾化腔和所述传输体三者的中心轴线重合。

3.根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于，所述发生体位于所述谐振腔之外，沿所述雾化器的轴向，所述传输体位于所述谐振腔内的端部与所述谐振体远离所述发生体的端部之间存在设定间距。

4.根据权利要求3所述的雾化器，其特征在于，所述微波的波长记为λ，所述谐振腔的直径记为a，所述传输体的直径记为b，其中，λ＞π(a+b)。

5.根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于，所述雾化体包括至少部分收容在所述谐振腔内的外套筒和内套筒，所述外套筒环绕所述内套筒设置且与所述内套筒之间的空间包括所述雾化腔，所述内套筒围设与所述谐振腔连通的导流腔，所述传输体的一部分收容在所述导流腔中。

6.根据权利要求5所述的雾化器，其特征在于，所述内套筒上还开设有通气孔，所述通气孔连通所述雾化腔和所述导流腔。

7.根据权利要求5所述的雾化器，其特征在于，所述内套筒采用石英玻璃或聚四氟乙烯材料制成；所述雾化体还包括反射层，所述外套筒具有界定所述雾化腔部分边界并与所述内套筒间隔设置的反射面，所述反射层附着在所述反射面上。

8.根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于，还包括储液体和供液泵，所述储液体内开设有连通所述雾化腔并用于存储雾化介质的储液腔，所述供液泵与所述储液体连接并从所述储液腔向所述雾化腔定量供应雾化介质。

9.根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于，还包括能够屏蔽微波的吸嘴，所述吸嘴与所述雾化体连接并封闭所述雾化腔，所述吸嘴上开设有连通所述雾化腔和外界的吸气通道。

10.根据权利要求9所述的雾化器，其特征在于，所述吸嘴包括吸嘴部和密封部，所述密封部环绕所述吸嘴部连接，所述吸气通道开设在所述吸嘴部上，所述密封部封闭所述雾化腔，所述密封部开设有连通外界和所述雾化腔的进气通道。

11.根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于，还包括如下方案中的至少一项：

所述谐振体上还开设有连通所述谐振腔的安装孔，所述雾化体与所述谐振体可拆卸连接，且所述雾化体与所述安装孔配合并密封所述安装孔；

所述谐振腔的长度为10mm至82mm，所述谐振腔的直径为10mm至60mm；所述传输体位于所述谐振腔之内部分的长度为8mm至70mm，所述传输体的直径为2mm至20mm。

12.一种电子雾化装置，其特征在于，包括相互连接的电源组件和权利要求1至11中任一项所述的雾化器，所述电源组件对所述发生体供电。

Images