CN114831341A - 雾化装置及用于微波雾化器具的微波加热组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雾化装置及用于微波雾化器具的微波加热组件，微波加热组件包括腔体、内导体柱，微波馈入装置、吸波加热组件；腔体为一端封闭的管状，包括侧壁及底壁，腔体上设有供微波馈入的馈入孔；导体柱设置在腔体内的底壁，并与腔体底壁相连接并导电；微波馈入装置由馈入孔插入腔体内，并与腔体的内壁面和/或导体柱的表面接触导通，以向腔体内馈入微波；吸波加热组件设置在腔体内，并插接在腔体内的雾化介质中，以吸收微波加热雾化介质。吸波加热组件的吸波材料可以吸收微波发生装置馈入的微波，可以提升整个雾化介质雾化过程中微波馈入腔体的效率，尤其是后半段的微波馈入效率。

Description

雾化装置及用于微波雾化器具的微波加热组件

技术领域

本发明涉及雾化领域，更具体地说，涉及一种雾化装置及用于微波雾化器具的微波加热组件。

背景技术

加热不燃烧发烟基质的加热温度一般在250-350℃之间，相对于普通燃烧卷烟，加热不燃烧卷烟在保留传统卷烟口味的同时，可大幅度减小烟草中的有害物质对烟民的伤害，不发生高温燃烧裂解过程，从而减少了烟草中焦油和有害物质的释放量，可大幅度降低二手烟的危害。

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，提供一种雾化装置及用于微波雾化器具的微波加热组件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于微波雾化器具的微波加热组件，包括腔体、内导体柱，微波馈入装置、吸波加热组件；

所述腔体为一端封闭的管状，包括侧壁及底壁，所述腔体上设有供微波馈入的馈入孔；

所述导体柱设置在所述腔体内的底壁，并与所述腔体底壁相连接并导电；

所述微波馈入装置由所述馈入孔插入所述腔体内，并与所述腔体的内壁面和/或所述导体柱的表面接触导通，以向所述腔体内馈入微波；

所述吸波加热组件设置在所述腔体内，并插接在所述腔体内的雾化介质中，以吸收微波加热雾化介质。

优选地，所述吸波加热组件包括吸波加热片。

优选地，所述吸波加热片朝向所述腔体的开口端延伸。

优选地，所述吸波加热片朝向所述腔体开口端的端部为尖头或圆头。

优选地，所述导体柱的端部设有供所述吸波加热组件安装的安装槽。

优选地，所述吸波加热组件包括安装在所述安装槽内的插接座，所述插接座与所述安装槽过盈配合，所述吸波加热片插接在所述插接座。

优选地，所述腔体内设有固定装置，所述固定装置中部设有插孔，以收容雾化介质的至少一部分，所述插孔的底部设有供所述导体柱上的吸波加热片穿过的避让口。

优选地，所述腔体内设有固定装置，所述固定装置中部设有插孔，以收容雾化介质的至少一部分，所述吸波加热片设置在所述插孔底部，以插入到所述插孔内的雾化介质。

优选地，所述固定装置设置在所述导体柱上，并朝向所述腔体外，所述固定装置包括插设在所述腔体内的固定筒，所述插孔形成于所述固定筒，在所述插孔的内壁面及底面上设有凸起，所述固定筒的上端外圈设有挂设到所述腔体的端部的挂台。

优选地，所述吸波加热片设置在所述雾化介质内，且位于所述雾化介质插入所述腔体内的端部。

优选地，所述吸波加热片的材质为微波吸收材料。

优选地，所述吸波加热片为碳化硅基吸波材料。

优选地，所述吸波加热片为：SiC基复合材料、介电损耗型吸波材料金属、铁氧体吸波材料、铍莫合金、碳基材料、还原氧化石墨烯、RGO基复合材料、碳纤维基复合材料中的一种或组合。

优选地，所述腔体为导电的金属材质。

优选地，所述腔体的内壁面上涂覆设置有第一导电层。

优选地，所述导体柱为中空或实心结构，且外壁导电。

优选地，所述导体柱为导电材料。

优选地，所述导体柱的外壁面涂覆设置有第二导电层。

优选地，所述微波加热组件还包括微波馈入装置，所述微波馈入装置由所述馈入孔插入所述腔体内，并与所述腔体的内壁面和/或所述导体柱的表面接触导通，以向所述腔体内馈入微波。

优选地，所述微波馈入装置为一字型，与所述腔体的顶部平行，且一端与所述导体柱的侧壁面接触导通。

优选地，所述微波馈入装置为L形，包括伸入所述馈入孔的主体部、以及在所述主体部内端设置的弯折部，所述主体部与所述腔体的顶部平行，所述弯折部与所述导体柱平行，且所述弯折部的端部与所述腔体的底面接触导通。

一种雾化装置，包括所述的微波加热组件。

实施本发明的雾化装置及用于微波雾化器具的微波加热组件，具有以下有益效果：吸波加热组件的吸波材料可以吸收微波发生装置馈入的微波，可以提升整个雾化介质雾化过程中微波馈入腔体的效率，尤其是后半段的微波馈入效率。吸波材料的介电常数较大，从而使得等效介电常数变化较小，原因是雾化介质在加热过程中的介电常数变化，对整体的介电常数变化影响较小。

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是本发明实施例中的雾化装置的模块示意图；

图2是本发明实施例中的雾化装置的微波加热组件的立体结构示意图；

图3是图2中微波加热组件的分解示意图；

图4是图2中微波加热组件的剖面示意图；

图5是图4中微波加热组件的分解示意图；

图6是第二实施例中吸波加热片安装在固定装置上的剖面示意图；

图7是微波馈入装置为L形时的剖面示意图。

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。

如图1所示，本发明一个优选实施例中的雾化装置包括微波加热组件10、控制模块20、电池模块30、微波发生装置40，电池模块30与控制模块20、微波发生装置40电性连接，为控制模块20、微波发生装置40供电，让微波馈入装置5产生微波，控制模块20用于控制微波发生装置40输出的微波功率、加热时间、开停间隔等参数。

结合图2至图5所示，微波加热组件10包括腔体1、导体柱2、固定装置3、吸波加热组件4、微波馈入装置5，腔体1为一端封闭的管状，其包括侧壁11及底壁12，并为导电的金属材质，材质一般为铝、铜、金、银、不锈钢等导电金属。

在其他实施例中，也可在腔体1的内壁面上涂覆设置有第一导电层，如镀金、镀银、镀铜等等。

导体柱2设置在腔体1内的底壁12，导体柱2与腔体1底壁12相连接并导电。

优选地，本实施例中，导体柱2可以螺接在腔体1的底部，以便拆装。导体柱2为导电材料，优选地，可以为导电的金属材料，也可为其它高导电性能材料。

在其他实施例中，导体柱2也可为非金属材料，且在导体柱2的外壁面涂覆设置有第二导电层，第二导电层为镀金属薄膜层，如镀金、镀银、镀铜等等。

微波馈入装置5设置于微波发生装置40和腔体1之间，用于将微波发生装置40产生的微波传输到腔体1内，利用微波对腔体1内的雾化介质加热。

腔体1的侧壁11上设有供微波馈入的馈入孔13，微波馈入装置5一般为同轴连接器，一端与微波源微波发生装置40相连接，另一端由馈入孔13插入腔体1，当然，馈入孔13也可以位于腔体1的底壁12。

微波馈入装置5由馈入孔13插入腔体1内，并与腔体1的内壁面和/或导体柱2的表面接触导通，以向腔体1内馈入微波。

吸波加热组件4设置在腔体1内，并插接在腔体1内的雾化介质中，以吸收微波加热雾化介质，优选地，吸波加热组件4包括吸波加热片41。

以下是在有吸波加热组件4的情况下最佳馈入频率与衰减值(S11)、雾化介质温度的关系表：

雾化介质温度	最佳馈入频率/MHz	S11/db
			室温	2465	-19.23
50	2462.5	-20.27
			80	2462.5	-27
100	2462.5	-17.4
			150	2457.5	-28.11
180	2457.5	-17.25
			200	2457.5	-16.60

吸波加热组件4的吸波材料可以吸收微波发生装置40馈入的微波，可以提升整个雾化介质雾化过程中微波馈入腔体1的效率，尤其是后半段的微波馈入效率。吸波材料的介电常数较大，从而使得等效介电常数变化较小，原因是雾化介质在加热过程中的介电常数变化，对整体的介电常数变化影响较小。

在腔体1内设置吸波加热组件4可以提升整个雾化介质的加热效果，雾化介质在加热前期，雾化介质及吸波加热片41均可吸收微波，吸波加热片41只是起到辅助加热雾化介质的作用；而在雾化介质远离导体柱2的后半段，雾化介质的微波吸收能力变得较差时，吸波加热片41是吸收微波的主力，吸波加热片41吸收微波发热进而将热量传导给雾化介质。

通过吸波加热片41的形状设计，可以改善雾化介质内的温度场分布。优选地，吸波加热片41朝向腔体1的开口端延伸，在吸收微波后向雾化介质辐射，本实施例中，吸波加热片41朝向腔体1开口端的端部为尖头或圆头，使得温度场分布更均匀。

吸波加热片41的加入，可以使整个雾化过程当中，腔体1的最佳馈入频率波动变小，从而有利于微波源电路的设计与控制。

具体地，如图4、5所示，在第一实施例中，导体柱2的端部设有供吸波加热组件4安装的安装槽21，让吸波加热片41设置在导体柱2上，在雾化介质插入腔体1内时，吸波加热片41插入到雾化介质的内端，向雾化介质内辐射热量。

进一步地，吸波加热组件4包括安装在安装槽21内的插接座42，插接座42与安装槽21过盈配合，插接座42上设有卡槽421，吸波加热片41插接在插接座42的卡槽421内定位，吸波加热组件4可以作为整体安装到安装槽21内。

优选地，固定装置3设置在导体柱2上，并朝向腔体1外，固定装置3中部设有插孔31，以收容雾化介质的至少一部分。优选地，插孔31可供雾化介质插入，雾化介质可为烟草等。

进一步地，插孔31的底部设有供导体柱2上的吸波加热片41穿过的避让口32，让吸波加热片41由避让口32向上插入到插孔31。

如图6所示，在第二实施例中，吸波加热片41也可设置在插孔31底部，以插入到插孔31内的雾化介质，可以让吸波加热片41卡设固定在插孔31底部的避让口32内，或者插接在插孔31的底面。

在第三实施例中，吸波加热片41设置在雾化介质内(未图示)，且位于雾化介质插入腔体1内的端部，随雾化介质一起插入固定装置3的插孔31内或插入到腔体1内。

进一步地，固定装置3包括插设在腔体1内的固定筒33，插孔31形成于固定筒33。

在插孔31的内壁面及底面上设有凸起34，内壁面的凸起34可以卡紧插入的雾化介质，底面的凸起34可以将雾化介质支撑起，同时，在雾化介质和插孔31的内壁面、底面之间形成通道，在插孔31的底部设有通孔35，可供气体及气溶胶流动。

固定装置3的上端外圈设有挂台36，可以挂设到腔体1的端部，为固定装置3提供支撑，并与腔体1密封。

固定装置3的材质为低介电损耗材料，损耗角正切小于0.1，微波可穿透。进一步地，固定装置3的材质为塑料、微波透明陶瓷、玻璃、氧化铝、氧化锆、氧化硅中的一种或多种的复合，进一步地，塑料为PEEK、PTFE。

具体地，在一些实施例中，吸波加热片41的材质为微波吸收材料，进一步地，吸波加热片41为碳化硅基吸波材料。

另外，吸波加热片41也可为SiC基复合材料(如SiCN、SIOC、SiBCN等)、介电损耗型吸波材料(如金属半导体氧化物/碳基纳米复合材料体系、陶瓷/碳基纳米复合材料体系)金属、铁氧体吸波材料、铍莫合金、碳基材料(碳球、多孔碳、碳纳米管(CNTs)、还原氧化石墨烯(RGO)、RGO基复合材料(如SrAl4Fe8O19/RGO/PVDF，CoFe2O4/RGO，RGO/Co＠Fe＠Cu，MnO2/RGO，Fe3O4＠RGO、ZnO/RGO、CeO2/RGO)、碳纤维基复合材料中的一种或多种材料的组合。

如图5所示，在本实施例中，微波馈入装置5为一字型，与腔体1的顶部平行，且一端与导体柱2的侧壁11面接触导通。

当然，如图7所示，在其他实施例中，微波馈入装置5为L形，包括伸入馈入孔13的主体部51、以及在主体部51内端弯折设置的弯折部52。优选地，主体部51与腔体1的顶部平行，弯折部52与导体柱2平行，且弯折部52的端部与腔体1的底面接触导通。或者，微波馈入装置5插入腔体1的一端的形状也可为弧形等其他形状，能与腔体1的内壁面或导体柱2的外壁面接触导通即可。

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 (22)

1.一种用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，包括腔体（1）、内导体柱（2），微波馈入装置（5）、吸波加热组件（4）；

所述腔体（1）为一端封闭的管状，包括侧壁（11）及底壁（12），所述腔体（1）上设有供微波馈入的馈入孔（13）；

所述导体柱（2）设置在所述腔体（1）内的底壁（12），并与所述腔体（1）底壁（12）相连接并导电；

所述微波馈入装置（5）由所述馈入孔（13）插入所述腔体（1）内，并与所述腔体（1）的内壁面和/或所述导体柱（2）的表面接触导通，以向所述腔体（1）内馈入微波；

所述吸波加热组件（4）设置在所述腔体（1）内，并插接在所述腔体（1）内的雾化介质中，以吸收微波加热雾化介质。

2.根据权利要求1所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述吸波加热组件（4）包括吸波加热片（41）。

3.根据权利要求2所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述吸波加热片（41）朝向所述腔体（1）的开口端延伸。

4.根据权利要求3所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述吸波加热片（41）朝向所述腔体（1）开口端的端部为尖头或圆头。

5.根据权利要求3所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述导体柱（2）的端部设有供所述吸波加热组件（4）安装的安装槽（21）。

6.根据权利要求4所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述吸波加热组件（4）包括安装在所述安装槽（21）内的插接座（42），所述插接座（42）与所述安装槽（21）过盈配合，所述吸波加热片（41）插接在所述插接座（42）。

7.根据权利要求6所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述腔体（1）内设有固定装置（3），所述固定装置（3）中部设有插孔（31），以收容雾化介质的至少一部分，所述插孔（31）的底部设有供所述导体柱（2）上的吸波加热片（41）穿过的避让口（32）。

8.根据权利要求2所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述腔体（1）内设有固定装置（3），所述固定装置（3）中部设有插孔（31），以收容雾化介质的至少一部分，所述吸波加热片（41）设置在所述插孔（31）底部，以插入到所述插孔（31）内的雾化介质。

9.根据权利要求7或8所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述固定装置（3）设置在所述导体柱（2）上，并朝向所述腔体（1）外，所述固定装置（3）包括插设在所述腔体（1）内的固定筒（33），所述插孔（31）形成于所述固定筒（33），在所述插孔（31）的内壁面及底面上设有凸起（34），所述固定筒（33）的上端外圈设有挂设到所述腔体（1）的端部的挂台（36）。

10.根据权利要求2所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述吸波加热片（41）设置在所述雾化介质内，且位于所述雾化介质插入所述腔体（1）内的端部。

11.根据权利要求1至8、10任一项所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述吸波加热片（41）的材质为微波吸收材料。

12.根据权利要求11所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述吸波加热片（41）为碳化硅基吸波材料。

13.根据权利要求11所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述吸波加热片（41）为：SiC基复合材料、介电损耗型吸波材料金属、铁氧体吸波材料、铍莫合金、碳基材料、还原氧化石墨烯、RGO基复合材料、碳纤维基复合材料中的一种或组合。

14.根据权利要求1至8、10任一项所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述腔体（1）为导电的金属材质。

15.根据权利要求1至8、10任一项所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述腔体（1）的内壁面上涂覆设置有第一导电层。

16.根据权利要求1至8、10任一项所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述导体柱（2）为中空或实心结构，且外壁导电。

17.根据权利要求1至8、10任一项所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述导体柱（2）为导电材料。

18.根据权利要求1至8、10任一项所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述导体柱（2）的外壁面涂覆设置有第二导电层。

19.根据权利要求1至8、10任一项所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述微波加热组件（10）还包括微波馈入装置（5），所述微波馈入装置（5）由所述馈入孔（13）插入所述腔体（1）内，并与所述腔体（1）的内壁面和/或所述导体柱（2）的表面接触导通，以向所述腔体（1）内馈入微波。

20.根据权利要求19所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述微波馈入装置（5）为一字型，与所述腔体（1）的顶部平行，且一端与所述导体柱（2）的侧壁（11）面接触导通。

21.根据权利要求19所述的用于微波雾化器具的微波加热组件，其特征在于，所述微波馈入装置（5）为L形，包括伸入所述馈入孔（13）的主体部（51）、以及在所述主体部（51）内端设置的弯折部（52），所述主体部（51）与所述腔体（1）的顶部平行，所述弯折部（52）与所述导体柱（2）平行，且所述弯折部（52）的端部与所述腔体（1）的底面接触导通。

22.一种雾化装置，其特征在于，包括权利要求1至21任一项所述的微波加热组件（10）。

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