CN114190602A - 雾化芯及雾化器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种雾化芯及雾化器，雾化芯包括芯件、加热件、导流件及多孔石墨烯吸附件。加热件设置于芯件上。导流件设置于芯件上，并流体连通雾化器的开口。多孔石墨烯吸附件设置于加热件上。具体地，多孔石墨烯为一种多孔材料，其优异的多孔特性可以提高填料的吸附性。除此之外，多孔石墨烯还是一种自灭菌材料，其不仅提高了填料的过滤效果，甚至可以使过滤效果达到医疗等级。因此，通过多孔石墨烯过滤填料，可以使雾化器应用在医疗等级的产品。最重要的是，多孔石墨烯的高熔点可以避免干烧的问题，从而大幅度地提升产品安全性。因此，本申请实现了一种安全、稳定且品质良好的过滤芯。
Description
技术领域
本申请涉及雾化设备的技术领域，尤其涉及一种雾化芯及雾化器。
背景技术
在现有技术中，雾化设备被应用于将特定的填料雾化，以供使用者使用。举例来说，雾化设备可以是电子烟。电子烟是一种模拟传统香烟的电子装置，其由加热件、料仓及电池组成。通过电池所提供的电力，加热件可将料仓中的填料雾化，以模拟传统香烟的烟雾。
为了让填料可以不断地供应至加热件，一般是在加热件与料仓中的填料之间设置棉花，从而通过棉花的毛细作用吸附让填料并引导填料流动。然而，棉花材料的吸附能力不佳，从而无法长时间使用。除此之外，使用棉花过滤填料的做法也容易产生填料残留物。填料残留物会大幅下降烟雾的品质，导致用户体验下降。最重要的是，当填料数量不足时，低熔点的棉花不仅容易烧焦，更可能起火燃烧从而产生危险。因此，如何提供一种安全、稳定且品质良好的过滤芯，便成为本领域亟待解决的课题。
发明内容
本申请提供一种雾化芯及雾化器，以解决现有技术的雾化芯采用棉花，从而导致吸附效果不佳，甚至可能产生危害的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
提供一种雾化器的雾化芯，其包括芯件、加热件、导流件及多孔石墨烯吸附件。加热件设置于芯件上。导流件设置于芯件上，并流体连通雾化器的开口。多孔石墨烯吸附件设置于加热件上。
在一些实施例中，多孔石墨烯吸附件的孔隙率大于80％。
在一些实施例中，芯件及多孔石墨烯吸附件为筒状，且多孔石墨烯吸附件套设于加热件及芯件上。
在一些实施例中，芯件中具有导流空间，导流件流体连通导流空间。
在一些实施例中，加热件为加热丝，加热丝环绕设置芯件。
在一些实施例中，雾化器的雾化芯还包括导线，导线电性连接所加热件及雾化器的电源。
在一些实施例中，雾化器的雾化芯还包括多孔外罩，多孔外罩套设于多孔石墨烯吸附件上，并包覆芯件、加热件、多孔石墨烯吸附件及部份的导流件。
在一些实施例中，多孔外罩的材料为聚丙烯或聚四氟。
在一些实施例中，加热件环绕接触芯件的外周面，多孔石墨烯吸附件环绕接触芯件的外周面和加热件，多孔外罩环绕接触多孔石墨烯吸附件的外周面。
在一些实施例中，芯件为多孔塑料件。
第二方面，提供一种雾化器，其包括雾化器本体及如第一方面所述的雾化芯，雾化芯设置于雾化器本体中。
在一些实施例中，雾化器还包括设置于雾化器本体中的料仓，雾化芯设置于料仓中，且料仓与雾化芯之间存储有填料。
本申请通过多孔石墨烯来吸附、过滤填料，以取代现有技术中的棉花滤芯。具体地，多孔石墨烯为一种多孔材料，其优异的多孔特性可以提高填料的吸附性。除此之外，多孔石墨烯还是一种自灭菌材料，其不仅提高了填料的过滤效果，甚至可以使过滤效果达到医疗等级。因此，通过多孔石墨烯过滤填料，可以使雾化器应用在医疗等级的产品。最重要的是，相较于棉花材料，多孔石墨烯的高熔点可以避免干烧的问题，从而大幅度地提升产品安全性。因此，本申请实现了一种安全、稳定且品质良好的过滤芯。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请一实施例的雾化器的雾化芯的示意图；
图2是本申请一实施例的雾化器的雾化芯的分解图；以及
图3是本申请一实施例的雾化器的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1及图2，其分别是本申请一实施例的雾化器的雾化芯的示意图及分解图。如图所示，雾化器1的雾化芯1a包括芯件10、加热件11、导流件12及多孔石墨烯吸附件13。加热件11设置于芯件10上。导流件12设置于芯件10上，并流体连通雾化器1的开口。多孔石墨烯吸附件13设置于加热件11上。在一些实施例中，雾化芯1a被设置于雾化器1的料仓中，并用于吸附料仓中的填料。举例来说，多孔石墨烯吸附件13基于多孔结构而具有高吸附性，可以由料仓中吸附填料，被吸附的填料通过多孔石墨烯吸附件13流动至加热件11旁并被加热件11加热。受到加热件11的加热后，填料形成为液体微粒及气体的混合物(亦即，雾化)。最后，雾化的填料依序通过芯件10与导流件12流动至雾化器1的开口，以供用户吸食。通过上述的配置，本申请的雾化器1结构简易，且能够实现安全、稳定的功效，并使雾化后的填料品质良好。在下文中，将进一步解释雾化芯1a的各个元部件，以使本申请的技术特征及有益功效更加清楚且浅显易懂。
在一些实施例中，芯件10为多孔材料制成，芯件10的材料例如但不限于是多孔塑胶。在一些实施例中，芯件10的材料可以是耐热塑胶。更具体地，上文中的“耐热”指的是可以承受100摄氏度而不会热裂解、热变形的特性。较佳地，“耐热”指的是可以承受150摄氏度而不会热裂解、热变形的特性。由于芯件10需要承载用于加热填料的加热件11，因此芯件10需要选用能够耐高温的材料。在一些实施例中，耐热塑胶可以是聚丙烯、改性聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮中的一种，但不限于此。亦即，本领域技术人员所认知的耐热塑胶皆可以应用于本申请中。在一些实施例中，芯件10的材料例如但不限于是多孔的陶瓷或金属。
在一些实施例中，芯件10中具有导流空间，导流件12流体连通导流空间。举例而言，芯件10可以是中空的圆筒，且芯件10外侧的填料可以通过芯件10的表面上的孔隙流入芯件10的内测的导流空间。进一步地，流入导流空间中的填料可以通过导流件12流至雾化器1外。值得一提的是，图1所示的圆筒形状仅是示意，本申请的芯件10的形状并不限于此。举例而言，芯件10可以是中空的椭圆筒、中空的四角形筒、中空的五角形筒、或是中空的异形筒等。通过将芯件10设置为不同形状，可以使芯件10及包括其之雾化芯1a应用在不同形状、尺寸的雾化器1中。
在一些实施例中，芯件10的孔隙率大于等于50％。例如，芯件10的孔隙率可以是50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、或是上述数值中的任意范围。通过设置不同的孔隙率，可以有效地调整填料流通时的速率、压力等条件，从而扩展应用范围。
在一些实施例中，芯件10中的孔隙可以具有相同的尺寸与形状，以使穿过孔隙的填料(无论是液态还是气态)均可以具有近似的尺寸，从而提供稳定且均一的雾化填料。然而，本申请不限于此，在其他的实施例中，芯件10的孔隙也可以具有不相同的尺寸与形状，以使穿过孔隙的填料具有各种不同的尺寸，从而产生多元组合的雾化填料。
在一些实施例中，加热件11为加热丝，加热丝环绕设置芯件10。具体地，加热丝可以类似螺纹地以特定斜率来环绕住芯件10。其中，加热丝的距离可以根据需求调整。举例来说，当需要稳定加热时，相邻两圈的加热丝之间的距离可以较小，以避免在相邻两圈的加热丝之间产生温度梯度。反之，为了避免加热过快，相邻两圈的加热丝之间的距离可以较大。除此之外，加热丝的粗细也可以根据需求调整。举例来说，当加热丝的线径越大时，加热丝的电阻越小，从而使电流通过时所产生的热量较小。反之，当加热丝的线径越小时，加热丝的电阻越大，从而使电流通过时所产生的热量较大。因此，加热丝的粗细可以根据升温速度的需求来调整。
在一些实施例中，加热丝的材料可以包括铜、铝、钼、钨、金、铬、镍、铂、钛、铱、铑、或其它导电性佳的金属材料、或其任意组合。举例来说，加热丝可以是合金，并通过调整成分比例达到优选的发热效果。
在一些实施例中，多孔石墨烯吸附件13可以是相同于芯件10的筒状，且多孔石墨烯吸附件13套设于加热件11及芯件10上。亦即，多孔石墨烯吸附件13的形状可以对应于芯件10的形状。然而，本申请不限于此。在其他的实施例中，芯件10的形状也可以不对应于多孔石墨烯吸附件13的形状。例如，芯件10的形状可以是筒状，而多孔石墨烯吸附件13可以是球体。
在一些实施例中，多孔石墨烯吸附件13通过光刻蚀工艺、碳热还原工艺、湿法刻蚀工艺、模板工艺、溶剂热工艺和化学气相沉积工艺中的一种形成。举例来说，通过高能的电子束、离子束或是光子束轰击多孔石墨烯，可以把碳原子从多孔石墨烯的晶格上轰击出来(亦即，光刻蚀工艺)。或者，通过将多孔石墨烯的碳原子当做还原剂还原金属氧化物，可以在多孔石墨烯上形成空位，从而得到多孔石墨烯(亦即，碳热还原工艺)。
进一步地，由上述工艺形成的多孔石墨烯为一种可成型性极高的材料。亦即，多孔石墨烯吸附件13可以根据设计需求形成各种不同形状，从而配合各种形状的雾化器1产品。除此之外，多孔石墨烯本身由于材料性质，不仅对于人体无毒无害，还可以有效地抗菌。因此，本申请的包括多孔石墨烯的雾化芯1a可以应用在各种雾化设备的领域中，而不必担心人体危害的问题。最重要的是，多孔石墨烯为一种耐高温的材料，与现有技术的棉花相比，多孔石墨烯在填料减少时仍能维持稳定运作而不会干烧甚至起火。如此一来，用户的安全性便得到极大的保障。
在一些实施例中，多孔石墨烯吸附件13的孔隙率大于80％。举例来说，多孔石墨烯吸附件13的孔隙率可以是80％、82.5％、85％、87.5％、90％、或是上述数值中的任意范围。类似于芯件10，通过设置不同的孔隙率，可以有效地调整填料流通时的速率、压力等条件，从而扩展应用范围。
在一些实施例中，雾化器1的雾化芯1a还包括导线14，导线14电性连接所加热件11及雾化器1的电源。举例来说，导线14的材料可以包括铜、铝、钼、钨、金、铬、镍、铂、钛、铱、铑、或其它导电性佳的金属材料、或其任意组合。在其他的实施例中，导线14的材料也可以是非金属材料，只要使用的材料具有导电性即可。较佳地，导线14的材料可以与加热丝的材料相同，以减少两种材料的界面之间的电阻值差异。
在一些实施例中，雾化器1的雾化芯1a还包括多孔外罩15，多孔外罩15套设于多孔石墨烯吸附件13上，并包覆芯件10、加热件11、多孔石墨烯吸附件13及部份的导流件12。类似于芯件10，外罩的优选材料也可以是耐热塑胶，且“耐热”指的是可以承受100摄氏度而不会热裂解、热变形的特性。举例来说，多孔外罩15的材料为聚丙烯或聚四氟，但不限于此。
在一些实施例中，加热件11环绕接触芯件10的外周面，多孔石墨烯吸附件13环绕接触芯件10的外周面和加热件11，多孔外罩15环绕接触多孔石墨烯吸附件13的外周面。加热件11位于多孔石墨烯吸附件13和芯件10之间，多孔石墨烯吸附件13位于多孔外罩15和多孔石墨烯吸附件13和加热件11之间。
在一些实施例中，多孔外罩15的孔隙率大于等于50％。例如，多孔外罩15的孔隙率可以是50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、或是上述数值中的任意范围。通过设置不同的孔隙率，可以有效地调整填料流通时的速率、压力等条件，从而扩展应用范围。
请参阅图3，其是本申请一实施例的雾化器的示意图。如图所示，雾化器1包括雾化器本体1b及如上文所述的雾化芯1a，雾化芯1a设置于雾化器本体1b中。更具体地，雾化器1还包括设置于雾化器本体1b中的料仓1c，雾化芯1a设置于料仓1c中，且料仓1c与雾化芯1a之间存储有填料17。举例来说，当上述的雾化器1为电子烟时，料仓1c可以是电子烟的“烟弹”，填料17可以是电子烟的“烟油”。其中，雾化器本体1b中的电池16通过导线14提供电力至加热件11。接着，多孔外罩15会基于多孔结构吸附料仓中的烟油，多孔石墨烯吸附件13会基于多孔结构吸附通过多孔外罩15的烟油，在一些实施例中，芯件10也会基于多孔结构吸附通过多孔石墨烯吸附件13的烟油。料仓1c中的烟油在依序通过雾化芯1a中的多孔外罩15、多孔石墨烯吸附件13以及芯件10的过程中，被加热件11加热为雾化烟油。最后，雾化后的烟油再通过用户的抽吸沿着导流空间、导流件12、雾化器1的开口18或吸嘴进入至用户的嘴中。在一些实施例中，料仓1c可以是医用雾化器，填料可以是液态药品。料仓1c中的液态药品在依序通过雾化芯1a中的多孔外罩15、多孔石墨烯吸附件13以及芯件10的过程中，被加热件11加热为药雾。最后，药雾再通过用户的抽吸沿着导流空间、导流件12、雾化器1的开口18或吸嘴进入至用户的嘴中或鼻腔中。
在一些实施例中，多孔石墨烯吸附件13的多孔结构可以由料仓1c中吸附烟油或液态药品且具有导油或导液性能，使被吸附的烟油或药品能通过其多孔结构而被均匀导引至芯件10周围，使烟油或药品能被加热件11均匀加热雾化。在一些实施例中，多孔石墨烯吸附件13基于其致密的多孔结构还具有过滤性能，使被吸附的烟油或药品在通过多孔石墨烯吸附件13时还能被其多孔结构过滤。
在一些实施例中，雾化器1还包括穿设于雾化器本体1b的进气管道19，进气管道19与雾化芯1a流体连通。外界的空气可以通过进气管道19进入雾化芯1a中，并与雾化后的填料彼此混合，从而产生一种浓度较低且适于食用的雾状填料。
综上所述，本申请通过多孔石墨烯来吸附、过滤填料，以取代现有技术中的棉花滤芯。具体地，多孔石墨烯为一种多孔材料，其优异的多孔特性可以提高填料的吸附性。除此之外，多孔石墨烯还是一种自灭菌材料，其不仅提高了填料的过滤效果，甚至可以使过滤效果达到医疗等级。因此，通过多孔石墨烯过滤填料，可以使雾化器1应用在医疗等级的产品。最重要的是，相较于棉花材料，多孔石墨烯的高熔点可以避免干烧的问题，从而大幅度地提升产品安全性。因此，本申请实现了一种安全、稳定且品质良好的过滤芯。
需要说明的是，在本文中，术语“包含”、“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包括，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护的内容。
Claims (12)
1.一种雾化器的雾化芯，其特征在于，包括：
芯件；
加热件，设置于所述芯件上；
导流件，设置于所述芯件上，所述导流件用于流体连通所述雾化器的开口；以及
多孔石墨烯吸附件，设置于所述加热件上。
2.如权利要求1所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，所述多孔石墨烯吸附件的孔隙率大于80％。
3.如权利要求1所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，所述芯件及所述多孔石墨烯吸附件为筒状，且所述多孔石墨烯吸附件套设于所述加热件及所述芯件上。
4.如权利要求1所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，所述芯件中具有导流空间，所述导流件流体连通所述导流空间。
5.如权利要求1所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，所述加热件为加热丝，所述加热丝环绕设置于所述芯件。
6.如权利要求1所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，还包括导线，所述导线电性连接所述加热件及所述雾化器的电源。
7.如权利要求1所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，还包括多孔外罩，所述多孔外罩套设于所述多孔石墨烯吸附件上，并包覆所述芯件、所述加热件、所述多孔石墨烯吸附件及部份的所述导流件。
8.如权利要求7所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，所述多孔外罩的材料为聚丙烯或聚四氟。
9.如权利要求7所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，所述加热件环绕接触所述芯件的外周面，所述多孔石墨烯吸附件环绕接触所述芯件的外周面和所述加热件，所述多孔外罩环绕接触所述多孔石墨烯吸附件的外周面。
10.如权利要求1所述的雾化器的雾化芯，其特征在于，所述芯件为多孔塑料件。
11.一种雾化器，其特征在于，包括：
雾化器本体；以及
如权利要求1至10中任一项所述的雾化芯，设置于所述雾化器本体中。
12.如权利要求11所述的雾化器，其特征在于，还包括设置于所述雾化器本体中的料仓，所述雾化芯设置于所述料仓中，且所述料仓与所述雾化芯之间存储有填料。
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