CN114711468A - 气溶胶产生装置及其雾化组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种气溶胶产生装置及其雾化组件，该雾化组件包括内部形成有收容腔的收容组件、收容于收容腔的加热锅以及设置于加热锅外表面的发热体。加热锅内形成有用于收容雾化基质的雾化腔，该加热锅、收容组件分别对应形成有与雾化腔相连通的敞开口、开口。加热锅的外表面与收容腔的腔壁面之间形成有供气流流通的通气间隙，该通气间隙将雾化腔与外界相连通，用于对滞留和新进入通气间隙中的气流进行预热，预热后的气流再进入雾化腔实现对雾化基质的非直接加热。该雾化组件采用直接加热和非直接加热相结合的混合加热形式，从而能够将起烟效率和极致口感融为一体，且气溶胶产生装置不需要大容量电池，便于装置小型化。

Description

气溶胶产生装置及其雾化组件

技术领域

本发明涉及雾化领域，更具体地说，涉及一种气溶胶产生装置及其雾化组件。

背景技术

加热不燃烧型雾化装置是一种通过低温加热不燃烧的方式加热雾化材料形成可抽吸气雾的气溶胶产生装置。目前，市场上加热不燃烧型雾化装置的发热体一般采用陶瓷发热体或电热丝，通常其传热形式包括直接加热和非直接加热。

一种常见的直接加热形式为陶瓷发热体直接接触雾化材料；另一种直接加热形式是在金属锅的外表面包裹FPC电热膜，内表面直接接触雾化材料。这两种形式直接将热量通过热传导的方式传递给雾化材料，具有产烟速度快的特点。但采用陶瓷发热体直接接触雾化材料，发热体易受雾化材料提取物的腐蚀，寿命低，且陶瓷发热体升温慢，热场分布难调整且不均匀，抽吸口感差。而FPC电热膜一般是以聚酰亚胺等为基材制成的，长期使用工作温度一般小于170℃左右，耐高温性差，起烟速率和温度调控范围受到限制，使得口感调节也受到限制。

非直接加热往往采用电热丝直接加热空气，抽吸时热气将雾化材料有效成分提取出来。这种方式能够全面地、均匀地加热雾化材料，口感好，但耗电量大，因此需要大容量电池，导致雾化装置笨重，此外，雾化速度慢，特别是第一口出烟慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种改进的雾化组件及具有该雾化组件的气溶胶产生装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种雾化组件，包括：

收容组件，所述收容组件内形成有收容腔，所述收容组件的一端形成有开口；

收容于所述收容腔的加热锅，所述加热锅内形成有用于收容雾化基质的雾化腔，所述加热锅的一端形成有将所述雾化腔与所述开口相连通的敞开口；以及

设置于所述加热锅外表面的发热体；

其中，所述加热锅的外表面与所述收容腔的腔壁面之间形成有供气流流通的通气间隙，所述通气间隙将所述雾化腔与外界相连通。

在一些实施例中，所述加热锅的侧壁上形成有将所述通气间隙与所述雾化腔相连通的至少一个第一通气孔。

在一些实施例中，所述至少一个第一通气孔包括多个第一通气孔，所述多个第一通气孔沿所述加热锅的周向和/或轴向间隔分布。

在一些实施例中，所述收容组件上形成有将所述通气间隙与外界相连通的至少一个第一进气孔。

在一些实施例中，所述至少一个第一进气孔包括多个呈阵列分布的第一进气孔。

在一些实施例中，所述雾化腔的腔壁面为平滑曲面状。

在一些实施例中，所述敞开口的形状和尺寸分别与所述开口形状和尺寸相匹配。

在一些实施例中，所述开口的周缘抵压于所述加热锅的端面上。

在一些实施例中，所述加热锅包括锅体，所述锅体的内壁面界定出所述雾化腔；

所述收容组件包括与所述开口相对设置的支撑臂，所述加热锅支撑于所述支撑臂上。

在一些实施例中，所述锅体呈半球形锅状。

在一些实施例中，所述加热锅还包括由所述锅体背离所述敞开口的一侧向外延伸的凸台，所述加热锅经由所述凸台支撑于所述支撑臂上。

在一些实施例中，所述支撑臂上形成有凹槽，所述凸台收容于所述凹槽中。

在一些实施例中，所述发热体包括设置于所述锅体的至少一个发热轨迹以及设置于所述凸台的两个电极部，所述两个电极部分别与所述至少一个发热轨迹的两端连接。

在一些实施例中，所述两个电极部分别设置于所述凸台沿长度方向的两相对侧。

在一些实施例中，所述雾化组件还包括穿设于所述支撑臂的两个电极，所述两个电极分别与所述两个电极部连接。

在一些实施例中，所述凸台上还设置有与所述雾化腔相连通的第二通气孔，所述支撑臂上设置有将所述第二通气孔与外界相连通的第二进气孔。

在一些实施例中，所述加热锅采用导热系数大于170W/(m.K)的致密陶瓷制成。

在一些实施例中，所述收容组件的导热系数小于2W/(m.K)。

在一些实施例中，所述收容组件包括相互配合的底座和上盖，所述开口形成于所述上盖上。

本发明还提供一种气溶胶产生装置，包括如上述任一项所述的雾化组件。

实施本发明至少具有以下有益效果：本发明的雾化组件采用直接加热和非直接加热相结合的混合加热的形式，从而能够将起烟效率和极致口感融为一体，且气溶胶产生装置不需要大容量电池，便于装置小型化；其中，发热体用于对雾化基质直接加热，通气间隙用于对滞留和新进入其中的气流进行预热，预热后的气流再进入雾化腔实现对雾化基质的非直接加热。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一些实施例中气溶胶产生装置的立体结构示意图；

图2是图1所示气溶胶产生装置的纵向剖面结构示意图；

图3是图2中雾化组件的立体结构示意图；

图4是图3所示雾化组件的纵向剖面结构示意图；

图5是图4所示雾化组件填充有雾化基质时的气流流向图；

图6是图3所示雾化组件的剖面分解结构示意图；

图7是图6中加热锅的立体结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

需要说明的是，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

图1-2示出了本发明一些实施例中的气溶胶产生装置1，该气溶胶产生装置1可用于吸食或吸入气溶胶，其可包括外壳40以及收容于外壳40内的雾化组件10、电源20、主板30。电源20分别与雾化组件10、主板30电性连接，用于为雾化组件10、主板30提供电能。雾化组件10用于收容雾化基质并在通电后加热雾化基质以生成气溶胶。该雾化基质可包括植物草叶状、膏状等固态雾化材料。

如图3-7所示，雾化组件10可包括收容组件14、收容于收容组件14的加热锅11以及设置于加热锅11的发热体12。加热锅11呈顶部敞开的锅状，加热锅11内形成有用于收容雾化基质50的雾化腔110，加热锅11的顶部形成有与雾化腔110相连通的敞开口112。收容组件14用于收容和固定加热锅 11，收容组件14内形成有用于收容加热锅11的收容腔140，收容组件14的顶部对应敞开口112形成有与敞开口112相连通的开口151。雾化基质50可依次经由开口151、敞开口112装入到雾化腔110中，并在雾化腔110中产生雾化。收容组件14的底部具有支撑臂161，以支撑加热锅11。发热体12与电源20电连接，用于在通电后发热，以加热雾化基质50。

具体地，加热锅11包括锅体111，锅体111的内表面界定出雾化腔110。在一些实施例中，雾化腔110的腔壁面可以为平滑曲面状，例如，弧面状，可使得雾化腔110的腔壁面都与雾化基质50充分接触，避免了传统的矩形加热锅锅底直角处加热不均匀的弊端。具体地，在本实施例中，该锅体111大致呈顶部开口的半球形锅状，即，锅体111的内表面和外表面均为半球面状，从而使得雾化腔110的腔壁面为半球面状。

进一步地，加热锅11还可包括设置于锅体111底部的凸台113，加热锅 11可经由凸台113支撑于支撑臂161上。具体地，凸台113可由锅体111的底面向下一体延伸形成，其可与锅体111同轴设置。支撑臂161的顶面还可对应凸台113向下凹陷形成有凹槽1610，凸台113收容于凹槽1610中，凸台 113的外周面和底面分别与凹槽1610的内周面和底面接触配合，以限位凸台 113在凹槽1610中的位置，进而限位加热锅11在收容腔140中的位置。在本实施例中，凸台113的横截面大致呈椭圆形。椭圆形状的凸台113能够限位加热锅11在收容腔140中的周向位置，避免加热锅11在收容腔140中产生转动。进一步地，凸台113的外表面和/或凹槽1610的内表面还可形成有一定的导向斜度，以利于凸台113向下插入到凹槽1610中。可以理解地，在其他实施例中，凸台113的横截面也可呈方形或梯形等其他非圆形状。在另一些实施例中，凸台113也可具有圆形横截面。

发热体12可设置于加热锅11的外表面，用于在通电后发热，并将该热量传导至收容于雾化腔110内的雾化基质50。发热体12通过直接加热的方式对雾化基质50加热，其热量传递形式包括热传导和热辐射。在本实施例中，发热体12为发热膜，其可采用发热薄膜材料通过丝印技术或其他技术成型在加热锅11的外表面，可将热量传递至整个加热锅11。该发热膜的形状和布局可根据所需的热场梯度、能耗要求等需要进行调节，以满足雾化基质不同成分的不同温度要求。可以理解地，在其他实施例中，发热体12也可以为金属发热片或金属发热丝等其他结构，具体不做限定。

具体地，在本实施例中，发热体12包括两个并联的发热轨迹121。该两个发热轨迹121可设置于锅体111外表面的两相对侧。进一步地，发热体12 还包括两个电极部122，每一发热轨迹121的两端分别与该两个电极部122连接。该两个电极部122可分别设置于凸台113沿长度方向的两相对侧，从而使得两个电极部122之间具有足够的间隔距离，避免其两者之间产生接触而发生短路。

进一步地，每一发热轨迹121均可包括沿锅体111的周向延伸的第一轨迹1211以及分别与第一轨迹1211的两端连接的两个第二轨迹1212。两个第二轨迹1212分别将第一轨迹1211的周向两端与两个电极部122连接。在本实施例中，第一轨迹1211可呈折线状并沿锅体111的周向延伸，其可靠近锅体111的顶部设置。

可以理解地，在其他实施例中，发热体12也可采用其他形状和/或布局。例如，第一轨迹1211可呈直线状延伸，或者也可呈S形、曲线形、波浪形或方波形等非直线形状延伸。再例如，发热体12也可仅包括一个发热轨迹121，或者也可包括两个或两个以上并联或串联的发热轨迹121。

加热锅11可采用高导热致密材料制成，其导热系数可大于170W/(m.K)。加热锅11的高导热性使其可具有即时加热、高效传热的优点，传热损失可降低在5％以内。加热锅11的致密性可有效隔绝烘烤雾化基质50时产生的物质与发热体12接触，避免烘烤雾化基质50时产生的物质渗透到发热体12而腐蚀发热体12，从而延长发热体12的使用寿命。进一步地，加热锅11可采用高导热致密陶瓷，例如碳化硅、氮化铝、氮化硅等。

进一步地，该雾化组件10还包括两个电极13，发热体12通过两个电极 13与电源20电连接。支撑臂161上还对应该两个电极13分别形成有两个电极通道1612，两个电极13的上端分别与两个电极部122连接，两个电极13 的下端分别从两个电极通道1612中引出，从而与电源20电连接。具体地，在本实施例中，两个电极通道1612分别由凹槽1610沿长度方向两侧的槽底面沿纵向向下延伸形成。该两个电极13的结构形式不受限制，例如其可以为电极丝或者电极柱。在本实施例中，该两个电极13为电极丝，该电极丝可采用低电阻率材料制成，例如银丝或铝丝。

进一步地，锅体111的外壁面和收容腔140的腔壁面之间还可形成有供气流流通的通气间隙141，锅体111的侧壁上形成有连通通气间隙141与雾化腔110的至少一个第一通气孔1110，收容组件14上形成有供外界空气流入通气间隙141的至少一个第一进气孔1611。发热体12可对滞留和新进入通气间隙141的气流进行预热，预热升温后的热空气再经由该至少一个第一通气孔 1110进入雾化腔110，对收容于雾化腔110内的雾化基质50进行加热，实现对雾化基质50的非直接加热。本实施例中的雾化组件10采用直接加热和非直接加热相结合的混合加热形式，从而将起烟效率和极致口感融为一体；此外，与非直接加热形式相比，该气溶胶产生装置1不需要大容量电池，便于装置小型化。

进一步地，该至少一个第一通气孔1110可包括多个第一通气孔1110，该多个第一通气孔1110可沿锅体111的周向和/或轴向间隔分布。在本实施例中，该多个第一通气孔1110沿锅体111的周向均匀间隔分布，便于预热后的气流均匀进入雾化腔110，实现对雾化基质50的均匀加热。第一进气孔1611也可以有多个，该多个第一进气孔1611可形成于支撑臂161上并可呈阵列分布，例如方形阵列或圆形阵列均匀分布，且多个第一进气孔1611的分布中心线与支撑臂161的中心线重合。抽吸时，外界空气经由多个第一进气孔1611均匀进入通气间隙141，在通气间隙141中预热后再均匀流入雾化腔110，使得对雾化基质50的加热更加均匀。

进一步地，凸台113上还可沿纵向形成有第二通气孔1130，支撑臂161 上还形成有与该第二进气孔1130对应连通的第二进气孔1613。第二进气孔 1613的中轴线与第二通气孔1130的中轴线重合，第二进气孔1613的进气截面积与第二通气孔1130的进气截面积可相等也可不相等。在一些实施例中，第二进气孔1613的进气截面积可大于或等于第二通气孔1130的进气截面积。可以理解地，在其他实施例中，第二通气孔1130、第二进气孔1613的数量也可以为两个或两个以上。

在一些实施例中，支撑臂161的下端面还可沿纵向向下延伸形成有环形的环形凸起162，该环形凸起162环绕于多个第一进气孔1611以及第二进气孔1613外。雾化组件10可经由环形凸起162支撑安装于气溶胶产生装置1 内的其他部件上，例如如图2中所示，雾化组件10经由环形凸起162支撑安装于外壳40内的支撑架50上。该环形凸起162能够保证支撑臂161的下端面与支撑架50的上端面之间具有间隔，以供气流流通。

收容组件14可包括相互配合的上盖15和底座16，开口151、支撑臂161 分别位于上盖15、底座16上，收容腔140可形成于上盖15和/或底座16中。上盖15、底座16均可采用低导热材料制成，例如，其导热系数可小于 2W/(m.K)，以有效减少加热锅11、发热体12的热量外溢，减少热量损失，提高热量利用率，有效改善抽吸后气溶胶产生装置过热的弊端。在一些实施例中，上盖15、底座16可采用低导热陶瓷，例如硅藻土、堇青石、莫来石等。

具体地，在本实施例中，上盖15盖设于底座16上，收容腔140可包括形成于上盖15中的第一容腔150以及形成于底座16中的第二容腔160。上盖 15的外形大致呈正方形柱状，开口151由上盖15的顶面向下延伸并可与上盖 15同轴设置。开口151的形状和尺寸可与敞开口112的形状和尺寸相匹配，例如，在本实施例中，开口151、敞开口112均为圆形，且开口151的孔径与敞开口112的孔径一致。开口151的孔径小于加热锅11的顶部外径，使得开口151的周缘能够抵压于加热锅11的顶壁上，从而与支撑臂161一道实现加热锅11在收容腔140中的轴向固定。

第一容腔150可呈圆柱状，其可由上盖15的底面沿纵向向上延伸至与开口151相连通。该第一容腔150在一些实施例中可包括位于下部的主体段1501 以及位于上部的限位段1502。限位段1502的孔径与加热锅11的上端外径一致，限位段1502的内表面与加热锅11的上端外表面接触配合，从而进一步增强对加热锅11固定的稳定性。主体段1501的孔径与第二容腔160的孔径一致，并大于限位段1502的孔径，使得主体段1501及第二容腔160的内表面与加热锅11的外表面之间形成环状的通气间隙141。

第二容腔160可呈圆柱状，其可由底座16的顶面沿纵向向下延伸。第一容腔150、第二容腔160对应连通以形成圆柱状的收容腔140。底座16的横截面外形和尺寸分别与上盖15的横截面外形和尺寸相适配，例如，在本实施例中，底座16、上盖15的外形均大致呈正方形柱状，从而使得雾化组件10 的外形也大致呈正方形柱状。可以理解地，在其他实施例中，收容腔140也可呈椭圆形柱状或方形柱形等其他形状。在另一些实施例中，底座16、上盖 15的横截面外形也可呈圆形、椭圆形或长方形等其他形状。

本发明实施例的雾化组件10结构简单，零部件制作方便、易于组装，便于自动化生产和实际应用。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (20)

1.一种雾化组件，其特征在于，包括：

收容组件(14)，所述收容组件(14)内形成有收容腔(140)，所述收容组件(14)的一端形成有开口(151)；

收容于所述收容腔(140)的加热锅(11)，所述加热锅(11)内形成有用于收容雾化基质的雾化腔(110)，所述加热锅(11)的一端形成有将所述雾化腔(110)与所述开口(151)相连通的敞开口(112)；以及

设置于所述加热锅(11)外表面的发热体(12)；

其中，所述加热锅(11)的外表面与所述收容腔(140)的腔壁面之间形成有供气流流通的通气间隙(141)，所述通气间隙(141)将所述雾化腔(110)与外界相连通。

2.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述加热锅(11)的侧壁上形成有将所述通气间隙(141)与所述雾化腔(110)相连通的至少一个第一通气孔(1110)。

3.根据权利要求2所述的雾化组件，其特征在于，所述至少一个第一通气孔(1110)包括多个第一通气孔(1110)，所述多个第一通气孔(1110)沿所述加热锅(11)的周向和/或轴向间隔分布。

4.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述收容组件(14)上形成有将所述通气间隙(141)与外界相连通的至少一个第一进气孔(1611)。

5.根据权利要求4所述的雾化组件，其特征在于，所述至少一个第一进气孔(1611)包括多个呈阵列分布的第一进气孔(1611)。

6.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述雾化腔(110)的腔壁面为平滑曲面状。

7.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述敞开口(112)的形状和尺寸分别与所述开口(151)形状和尺寸相匹配。

8.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述开口(151)的周缘抵压于所述加热锅(11)的端面上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的雾化组件，其特征在于，所述加热锅(11)包括锅体(111)，所述锅体(111)的内壁面界定出所述雾化腔(110)；

所述收容组件(14)包括与所述开口(151)相对设置的支撑臂(161)，所述加热锅(11)支撑于所述支撑臂(161)上。

10.根据权利要求9所述的雾化组件，其特征在于，所述锅体(111)呈半球形锅状。

11.根据权利要求9所述的雾化组件，其特征在于，所述加热锅(11)还包括由所述锅体(111)背离所述敞开口(112)的一侧向外延伸的凸台(113)，所述加热锅(11)经由所述凸台(113)支撑于所述支撑臂(161)上。

12.根据权利要求11所述的雾化组件，其特征在于，所述支撑臂(161)上形成有凹槽(1610)，所述凸台(113)收容于所述凹槽(1610)中。

13.根据权利要求11所述的雾化组件，其特征在于，所述发热体(12)包括设置于所述锅体(111)的至少一个发热轨迹(121)以及设置于所述凸台(113)的两个电极部(122)，所述两个电极部(122)分别与所述至少一个发热轨迹(121)的两端连接。

14.根据权利要求13所述的雾化组件，其特征在于，所述两个电极部(122)分别设置于所述凸台(113)沿长度方向的两相对侧。

15.根据权利要求13所述的雾化组件，其特征在于，所述雾化组件还包括穿设于所述支撑臂(161)的两个电极(13)，所述两个电极(13)分别与所述两个电极部(122)连接。

16.根据权利要求11所述的雾化组件，其特征在于，所述凸台(113)上还设置有与所述雾化腔(110)相连通的第二通气孔(1130)，所述支撑臂(161)上设置有将所述第二通气孔(1130)与外界相连通的第二进气孔(1613)。

17.根据权利要求1-8任一项所述的雾化组件，其特征在于，所述加热锅(11)采用导热系数大于170W/(m.K)的致密陶瓷制成。

18.根据权利要求1-8任一项所述的雾化组件，其特征在于，所述收容组件(14)的导热系数小于2W/(m.K)。

19.根据权利要求1-8任一项所述的雾化组件，其特征在于，所述收容组件(14)包括相互配合的底座(16)和上盖(15)，所述开口(151)形成于所述上盖(15)上。

20.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括如权利要求1-19任一项所述的雾化组件。

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