CN114271546A - 电子雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子雾化装置，包括：壳体，所述壳体开设有雾化腔。及雾化芯，所述雾化芯设置在所述雾化腔内并与所述壳体可拆卸连接，所述雾化芯用于缓存液体并能够吸收所述雾化腔内的微波而产生热量，所述雾化芯开设有沿厚度方向贯穿所述雾化芯而连通所述雾化腔的导气孔。雾化芯吸收雾化腔内的微波而产生热量，使得雾化芯各区域的热量分布是均匀的，即雾化芯各区域的温度相等，保证雾化芯对液体进行均匀加热，防止液体因雾化温度过高而产生焦味或无法达到雾化温度而未能有效雾化，确保雾化芯各区域的液体均匀加热而形成均匀雾化。并且雾化芯与壳体可拆卸连接，将有利于雾化芯的快速拆卸和安装，从而有利于雾化芯更换的便捷性。

Description

电子雾化装置

技术领域

本发明涉及电子雾化技术领域，特别是涉及一种电子雾化装置。

背景技术

电子雾化装置通常包括陶瓷基体和加热电阻，陶瓷基体用于缓存液体，加热电阻设置在陶瓷基体上。加热电阻将电能转化为热能，热能通过陶瓷基体传导至液体，液体吸收吸收热量并雾化形成可供抽吸的气溶胶。但是，陶瓷基体上距离加热电阻较近的部分温度较高而形成高温区域，而距离加热电阻较近的部分温度较低而形成低温区域，使得陶瓷基体上温度场呈现具有一定梯度，即热量在陶瓷基体上分布不均匀，最终导致陶瓷基体和整个电子雾化装置无法实现均匀加热。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是如何实现电子雾化装置的均匀加热。

一种电子雾化装置，包括：

壳体，所述壳体开设有雾化腔；及

雾化芯，所述雾化芯设置在所述雾化腔内并与所述壳体可拆卸连接，所述雾化芯用于缓存液体并能够吸收所述雾化腔内的微波而产生热量，所述雾化芯开设有沿厚度方向贯穿所述雾化芯而连通所述雾化腔的导气孔。

在其中一个实施例中，所述雾化腔为圆柱形腔体。

在其中一个实施例中，还包括位于所述雾化腔中的隔热件，所述隔热件设在所述雾化芯和所述壳体之间，所述隔热件采用石英玻璃材料制成。

在其中一个实施例中，所述隔热件为石英玻璃材料制成；及/或,所示隔热件还包括围绕所述雾化芯的真空区域。

在其中一个实施例中，还包括同轴设置的内导体和外导体，所述外导体的一端与所述壳体连接，所述内导体收容在所述外导体之内，所述内导体和所述外导体之间的间隙形成传输腔，所述传输腔连通所述雾化腔并用于传输微波。

在其中一个实施例中，所述外导体围成外柱形腔和外锥形腔，所述外锥形腔连通在所述雾化腔和所述外柱形腔之间，所述外柱形腔的口径恒定，所述外锥形腔的口径沿所述外锥形腔指向所述雾化腔的方向增大；所述内导体包括柱形段和锥形段，所述柱形段的横截面尺寸恒定并位于所述外柱形腔内，所述锥形段的横截面尺寸沿所述锥形段指向所述雾化腔的方向增大，所述锥形段位于所述外锥形腔内。

在其中一个实施例中，所述柱形段开设有口径恒定的内柱形腔，所述内柱形腔与所述外柱形腔同轴设置，所述锥形段开设有与所述雾化腔连通的内锥形腔，所述内锥形腔的口径沿所述内锥形腔指向所述雾化腔的方向增大，所述内锥形腔与所述外锥形腔同轴设置。

在其中一个实施例中，所述雾化芯在所述外导体上的正投影位于外锥形腔的覆盖范围之内。

在其中一个实施例中，还包括微波发生器、同轴电缆和耦合环，所述微波发生器和所述同轴电缆位于所述外导体之外，所述耦合环位于所述传输腔中，所述同轴电缆电性连接在所述微波发生器和所述耦合环之间，所述微波发生器所产生微波的频率为2450MHZ、5800MHZ或915MHZ。

在其中一个实施例中，还包括相互连接的供液器和输液管，所述供液器通过所述输液管定量地向所述雾化芯输送液体。

在其中一个实施例中，还包括吸嘴和金属板，所述金属板上分布有沿厚度方向贯穿所述金属板的多个网孔，所述壳体上开设有连通所述雾化腔的安装孔，所述金属板与所述吸嘴连接并封闭所述安装孔。

本发明的一个实施例的一个技术效果是：雾化芯吸收雾化腔内的微波而产生热量，使得雾化芯各区域的热量分布是均匀的，即雾化芯各区域的温度相等，保证雾化芯对液体进行均匀加热，防止液体因雾化温度过高而产生焦味或无法达到雾化温度而未能有效雾化，确保雾化芯各区域的液体均匀加热而形成均匀雾化。并且雾化芯与壳体可拆卸连接，将有利于雾化芯的快速拆卸和安装，从而有利于雾化芯更换的便捷性。

附图说明

图1为一实施例提供的电子雾化装置的平面剖视结构示意图。

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电子雾化装置10包括壳体100、吸嘴210、金属板220、雾化芯230、隔热件240、外导体300、内导体400、微波发生器510、同轴电缆520、耦合环530、供液器610和输液管620。

在一些实施例中，壳体100内开设有雾化腔110，该雾化腔110可以作为微波的谐振腔，该雾化腔110可以为圆柱形腔体，即雾化腔110的横截面为圆形。雾化腔110上开设有安装孔120，当壳体100单独存在时，该安装孔120连通雾化腔110和外界。吸嘴210用于供用户抽吸，金属板220可以为薄板状结构，金属板220上开设有多个网孔，多个网孔可以呈矩阵排列的方式分布在金属板220上。金属板220可以设置在吸嘴210的端部，且金属板220与壳体100连接并封闭该安装孔120。通过设置金属板220，一方面可以对雾化腔110内的微波构成屏蔽作用，防止微波通过尺寸相对较大的安装孔120泄漏至雾化腔110之外，提高微波的利用率。当然，鉴于金属板220上的网孔的孔径相对较小，可以防止有效防止雾化腔110内的微波通过该网孔泄漏，从而保证金属板220对微波的屏蔽功能。另一方面气体可以通过金属板220上的网孔进行流通，使得气体从金属板220的一侧经该网孔流动至金属板220的另一侧。当用户通过吸嘴210进行抽吸时，雾化腔110内的气体可以通过金属板220内的网孔顺利进入吸嘴210内，从而有效消除金属板220对用户抽吸的阻碍作用。

在一些实施例中，雾化芯230设置在雾化腔110内，雾化芯230与壳体100可拆卸连接，故雾化芯230为相对独立结构，使得雾化芯230相对壳体100可以进行更换。雾化芯230可以采用多孔吸波陶瓷制成并用于缓存液体，多孔吸波陶瓷可以为碳化硅材料，也可以为碳化硅与碳化钛的复合陶瓷材料。雾化芯230可以通过流延、注塑或干压等工艺制作成型。采用多孔吸波陶瓷制成的雾化芯230具有能够吸收微波而产生热量的功能。当然，缓存在雾化芯230内的液体也可以具有吸收微波并产生的热量的功能。当液体吸收热量并上升至雾化温度时，液体将被雾化形成可供用户抽吸的气溶胶，该气溶胶首先排放至雾化腔110内，然后通过金属板220的网孔进入吸嘴210内以被用户吸收。因此，当缓存有液体的雾化芯230放置在具有微波的雾化腔110中时，在吸收雾化芯230所产生的热量的同时，微波自身还能够吸收微波并产生热量，在两种热量的共同作用下，可以使得液体在较短的时间内迅速上升至雾化温度，从而提高液体的雾化速度。

雾化芯230具有良好的化学稳定特性，雾化芯230的熔点可达1000℃以上，既能耐高温，且不会与液体在高温环境下产生化学反应，避免液体因参与化学反应而产生额外损耗，确保液体全部用于雾化，从而提高液体的利用率。同时可以避免液体因参与化学反应而产生具有异味的气体，防止该异味气体对用户的抽吸体验构成影响。雾化芯230还具有较高的导热系数，使得雾化芯230具有良好的导热性能，如此可以使得热量在雾化芯230各处的分布更加均匀。

采用多孔吸波陶瓷材料制成的雾化芯230内包含有大量微孔而具有一定的孔隙率，孔隙率定义为物体中孔隙的体积与材料在自然状态下总体积的百分比。基体100的孔隙率可以为50％～60％，例如孔隙率的取值可以为50％、55％、58％或60％等。微孔的横截面尺寸为1μm～100μm，例如微孔的横截面尺寸的取值可以为1μm、10μm、50μm或100μm等，当微孔为圆形孔时，微孔的横截面尺寸为微孔的直径。由于雾化芯230具有一定的孔隙率，使得雾化芯230能形成毛细作用，在上述毛细作用下，与雾化芯230接触的液体从雾化芯230的表面渗透至雾化芯230内，并在雾化芯230内进行传输，故雾化芯230对液体具有一定的缓存和传输功能。

雾化芯230内开设有导气孔231，导气孔231沿厚度方向贯穿整个雾化芯230，使得导气孔231在雾化芯230厚度方向上的两个外表面上存在开口，显然，导气孔231通过该开口连通雾化腔110。将雾化腔110位于雾化芯230上侧的部分记为上腔体111，雾化腔110位于雾化芯230下侧的部分记为下腔体112，导气孔231位于上端的开口连通上腔体111，导气孔231位于下端的开口连通下腔体112。对于排放至下腔体112中的气溶胶，该气溶胶可以通过导气孔231进入至上腔体111，然后再经金属板220内的网孔进入至吸嘴210内以便用户抽吸。

在一些实施例中，隔热件240采用石英玻璃材料制成，石英玻璃材料制成的隔热件240具有较低的导热系数，使得隔热件240具有较高的隔热性能，当然，隔热件240还可以采用聚四氟乙烯材料制成。隔热件240位于雾化腔110中，使得壳体100套设在隔热件240之外，且隔热件240被套设在雾化芯230之外；换言之，隔热件240被套设在雾化芯230和壳体100之间。通过设置隔热件240，可以防止雾化芯230上产生的热量通过壳体100传导至外界，如此一方面可以避免雾化芯230上的热量因通过壳体100传导至外界而产生损失，从而提高雾化芯230对热量的利用率，使得整个电子雾化装置10具有良好的节能效果。另一方面可以避免壳体100吸收雾化芯230的热量而升温，在用于接触壳体100的情况下，防止壳体100的温度对用户产生烫热的不适感。为进一步提高隔热件240的隔热性能，隔热件240内可以设置封闭的空腔，在封闭之前，可以对该空腔进行抽真空处理，当抽真空处理完毕之后，将该空腔完全封闭，确保该空腔处于真空状态。鉴于隔热件240开设有形成真空状态的空腔，可以减少热量通过热传导方式传递至壳体100的几率，从而进一步提高隔热件240的隔热性能。隔热件24环绕雾化芯230的真空区域。

在一些实施例中，外导体300和内导体400两者同轴设置，外导体300大致为筒状结构，外导体300的上端与壳体100连接，使得雾化腔110与外导体300内部的腔体连通。内导体400收容在外导体300的腔体内，内导体400和外导体300之间的间隙形成传输腔330，该传输腔330与雾化腔110连通并用于传输微波，微波可以通过该传输腔330有效传输至雾化腔110，从而被雾化芯230和液体吸收以产生热量。

外导体300围设形成外柱形腔310和外锥形腔320，外柱形腔310和外锥形腔320两者相互连通，且外锥形腔320位于外柱形腔310的上方并与雾化腔110连通，换言之，外锥形腔320连通在外柱形腔310和雾化腔110之间。外柱形腔310的口径沿自身的轴向保持恒定，沿外锥形腔320指向雾化腔110的方向，即从下往上的方向，外锥形腔320的口径逐渐增大。例如，外柱形腔310可以为圆柱形腔，外锥形腔320可以为圆台形腔。内导体400包括柱形段410和锥形段420，柱形段410的横截面尺寸沿轴向保持恒定，沿锥形段420指向雾化腔110的方向，即从下往上的方向，锥形段420的横截面尺寸逐渐增大。例如，柱形段410可以为圆柱形，而锥形段420为圆台形。柱形段410位于外柱形腔310中，锥形段420位于外锥形腔320中。外柱形腔310和外锥形腔320未被内导体400填充的空间形成上述传输腔330。

柱形段410内可以开设有内柱形腔411，内柱形腔411的口径沿柱形段410的轴向保持恒定，内柱形腔411和外柱形腔310同轴设置。锥形段420内开设有内锥形腔421，该内锥形腔421的下端与内柱形腔411连通，内锥形腔421的上端与雾化腔110连通，即内锥形腔421连通在雾化腔110和内柱形腔411之间。内锥形腔421与外锥形腔320同轴设置，沿内锥形腔421指向雾化腔110的方向，即从下往上的方向，内锥形腔421的口径逐渐增大。例如，内柱形腔411可以为圆柱形腔，内锥形腔421可以为圆台形腔。当然，整个内导体400可以开设一个柱形腔体，该柱形腔体的口径沿轴向保持恒定。

通过设置外锥形腔320，可以增大微波向上的辐射面积，确保微波覆盖雾化芯230的各个区域。使得微波的辐射更加均匀，有效保证雾化芯230各处温度的均匀性，确保雾化芯230能够对液体进行均匀加热。在实际制作过程中，可以根据雾化芯230的横截面尺寸对锥形腔进行匹配设置。雾化芯230在外导体300上的正投影位于外锥形腔320的覆盖范围之内，如此可以进一步确保微波对雾化芯230的各区域形成全覆盖作用。

在其他实施例中，外导体300围成口径沿轴向保持恒定的柱形腔，内导体400为横截面沿轴向保持恒定的柱状体，内导体400还可以为不设置腔体的实心结构。

在一些实施例中，微波发生器510可以固态微波源，同轴电缆520和微波发生器510两者均位于外导体300之外，耦合环530位于传输腔330中。同轴电缆520的一端与微波发生器510电性连接，同轴电缆520的另一端与耦合环530电性连接，即同轴电缆520电性连接在微波发生器510和耦合环530之间。当微波发生器510产生微波，该微波通过同轴电缆520和耦合环530有效馈入至传输腔330内，接着再从传输腔330辐射至雾化腔110内，雾化腔110内的微波将覆盖整个雾化芯230，即雾化芯230的各个区域被微波均匀覆盖，以便雾化芯230和液体吸收微波并产生热量。微波发生器510所产生微波的频率可以为2450MHZ，在其他实施例中，微波发生器510所产生微波的频率可以为5800MHZ或915MHZ。

在一些实施例中，供液器610包括储液仓611和输液泵612，储液仓611和输液本位于外导体300之外。储液仓611用于存储液体，输液管620可以同时穿设在内导体400和雾化芯230中，当输液泵612工作时，储液仓611中的液体通过输液管620进入至雾化芯230之内，使得储液仓611通过输液管620向雾化芯230供应液体。输液泵612对应液体的泵送量可以进行调节，使得输液泵612通过输液管620每次向雾化芯230供应定量的液体，从而实现液体对雾化芯230精确的定量供应，使得雾化芯230能满足用户的个性化需求，最终提高用户体验。

工作时，首先，输液泵612通过输液管620将储液仓611中的液体相雾化芯230进行定量供应。然后，微波发生器510产生微波，该微波通过同轴电缆520和耦合环530馈入至传输腔330内，传输腔330内的微波进一步辐射至雾化腔110内，使得雾化芯230和液体能吸收微波并产生热量，继而使得液体雾化形成气溶胶。排放至上腔体111内的气溶胶可以通过金属板220的网孔进入吸嘴210以被用户吸收，而排放至下腔体112内的气溶胶则通过导气孔231进入至上腔体111，接着通过金属板220的网孔进入吸嘴210以被用户吸收。

假如采用将加热电阻直接贴附在陶瓷基体上的模式，该模式至少存在以下缺陷：一是陶瓷基体上距离加热电阻较近的区域吸收热量较多，从而形成温度较高的高温区域；而陶瓷基体上距离加热电阻较远的区域吸收热量较少，从而形成温度较低的低温区域，使得陶瓷基体上各区域的温度分布存在一定的梯度，即温度分布是不均匀的。因此，位于高温区域的液体会因雾化温度过高而产生焦味，位于低温区域的液体因无法达到雾化温度而无法有效雾化，最终导致陶瓷基体上各区域的液体无法均匀雾化。二是加热电阻容易因加热温度过高且液体浸润不足而导致的干烧现象，干烧会影响加热电阻的使用寿命，也会使得加热电阻容易脱落陶瓷基体，还会使得液体形成高温裂解并产生有害物质。并且，加热电阻上会逐渐积累大量碳化物而形积碳，碳化物在加热作用下会产生异味气体，从而影响用户抽吸体验。三是加热电阻与液体直接接触，从而对液体构成一定程度的污染，甚至使得重金属元素进入液体雾化形成的气溶胶内，如此均会影响电子雾化装置使用的安全性。四是当陶瓷基体会加热电阻出现损坏时，难以设置根本无法将陶瓷基体进行拆卸，从而无法有效更换新的陶瓷基体或加热电阻。五是加热电阻上升到雾化温度的时间较长，再加上加热电阻的热量通过陶瓷基体将热量传导至液体，热量的传导也吸收也需要时间，故进一步延长液体抵达雾化温度的时间，从而影响雾化效率。

而对于上述实施例中的电子雾化装置10，将至少存在如下有益效果：一是雾化芯230吸收微波而产生热量，即雾化芯230内能够吸收微波的极性分子在微波的作用下产生相互摩擦，从而转化为热能。鉴于雾化芯230各区域跟微波的接触机会是均等的，使得雾化芯230各区域的热量分布是均匀的，即雾化芯230各区域的温度相等，故雾化芯230对液体形成均匀的加热模式，防止液体因雾化温度过高而产生焦味或无法达到雾化温度而未能有效雾化，确保雾化芯230各区域的液体均匀加热而形成均匀雾化。二是雾化芯230直接产生热量以对液体加热，从而取消加热电阻的存在，如此可以避免加热电阻上的积碳所产生的异味，同时避免加热电阻因干烧而引发的液体高温裂解，提高用户抽吸体验。三是可以避免加热电阻对液体的构成的污染，提高电子雾化装置10使用的安全性。四是雾化芯230与壳体100可拆卸连接，将有利于雾化芯230的快速拆卸和安装，从而有利于雾化芯230更换的便捷性。五是微波加热效率高，使得雾化芯230在短时间内迅速升温至雾化温度，雾化芯230无需其它中间介质而将热量直接传导至液体，进一步消除热量在中间介质上的传导时间，使得液体在短时间抵达雾化温度而雾化。再者，在液体本身也能吸收微波并产生热量的情况下，可以进一步缩短液体抵达雾化温度所需的时间，从而进一步提高雾化效率。

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 (11)

1.一种电子雾化装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体开设有雾化腔；及

雾化芯，所述雾化芯设置在所述雾化腔内并与所述壳体可拆卸连接，所述雾化芯用于缓存液体并能够吸收所述雾化腔内的微波而产生热量，所述雾化芯开设有沿厚度方向贯穿所述雾化芯而连通所述雾化腔的导气孔。

2.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，还包括同轴设置的内导体和外导体，所述外导体的一端与所述壳体连接，所述内导体收容在所述外导体之内，所述内导体和所述外导体之间的间隙形成传输腔，所述传输腔连通所述雾化腔并用于传输微波。

3.根据权利要求2所述的电子雾化装置，其特征在于，所述外导体围成外柱形腔和外锥形腔，所述外锥形腔连通在所述雾化腔和所述外柱形腔之间，所述外柱形腔的口径恒定，所述外锥形腔的口径沿所述外锥形腔指向所述雾化腔的方向增大；所述内导体包括柱形段和锥形段，所述柱形段的横截面尺寸恒定并位于所述外柱形腔内，所述锥形段的横截面尺寸沿所述锥形段指向所述雾化腔的方向增大，所述锥形段位于所述外锥形腔内。

4.根据权利要求3所述的电子雾化装置，其特征在于，所述柱形段开设有口径恒定的内柱形腔，所述内柱形腔与所述外柱形腔同轴设置，所述锥形段开设有与所述雾化腔连通的内锥形腔，所述内锥形腔的口径沿所述内锥形腔指向所述雾化腔的方向增大，所述内锥形腔与所述外锥形腔同轴设置。

5.根据权利要求3所述的电子雾化装置，其特征在于，所述雾化芯在所述外导体上的正投影位于外锥形腔的覆盖范围之内。

6.根据权利要求2所述的电子雾化装置，其特征在于，还包括微波发生器、同轴电缆和耦合环，所述微波发生器和所述同轴电缆位于所述外导体之外，所述耦合环位于所述传输腔中，所述同轴电缆电性连接在所述微波发生器和所述耦合环之间，所述微波发生器所产生微波的频率为2450MHZ、5800MHZ或915MHZ。

7.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述雾化腔为圆柱形腔体。

8.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，还包括位于所述雾化腔中的隔热件，所述隔热件套设在所述雾化芯和所述壳体之间，所述雾化套采用石英玻璃材料制成。

9.根据权利要求8所述的电子雾化装置，其特征在于，所述隔热件为石英玻璃材料制成；及/或,所示隔热件还包括围绕所述雾化芯的真空区域。

10.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，还包括相互连接的供液器和输液管，所述供液器通过所述输液管定量地向所述雾化芯输送液体。

11.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，还包括吸嘴和金属板，所述金属板上分布有沿厚度方向贯穿所述金属板的多个网孔，所述壳体上开设有连通所述雾化腔的安装孔，所述金属板与所述吸嘴连接并封闭所述安装孔。

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