CN115024517A - 一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其包括进液结构件、硅基雾化芯和储液棉，所述进液结构件上设置有进液通道和雾化芯槽，所述雾化芯槽与所述进液通道之间设置有至少一进液孔，所述硅基雾化芯安装在所述雾化芯槽内，所述硅基雾化芯上设置有储液腔，所述储液腔与所述进液孔相连通，所述储液棉内置在所述储液腔内。本发明还公开了一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的装配方法。本发明可以解决传统棉芯和陶瓷芯存在的雾化面热量分布不均匀、传统棉芯雾化效果不细腻以及陶瓷芯口味还原度差的问题。

Description

一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块及其装配方法

技术领域

本发明属于液体加热雾化芯技术领域，尤其涉及一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块及其装配方法。

背景技术

发热雾化元件作为液体汽化装置的核心部件，对液体进行加热，将其变为雾状气溶胶而被抽吸者吸入。为确保抽吸者获得良好的口感，要求雾化元件加热雾化液体时要做到快速、均匀、一致、细腻且尽量减少有害物质产生。

现有液体加热雾化芯主要有以下两种类型：

第一种为棉芯雾化芯，金属发热丝直接缠绕在棉芯棒上或者金属发热丝支撑在棉芯管内。金属发热丝和棉芯直接接触，通过金属发热丝的热量将棉芯吸储的液体雾化成气凝胶挥发出来。

第二种为多孔陶瓷雾化芯，由多孔陶瓷和发热电极两部分构成。多孔陶瓷经过高温烧结制成碗状结构，发热电极设计成特定形状附着在陶瓷表面，在工作过程中，发热电极通过发热，把多孔陶瓷吸储的液体加热形成雾气，由陶瓷微孔散发出。由于微米级蜂窝孔的存在，其雾化出的气溶胶更加细腻，均匀。

现有棉芯雾化芯，存在以下缺点：

1.金属发热丝以缠绕或支撑的方式和棉芯接触，相邻发热丝间距难以做小，雾化气凝胶颗粒较大，口感细腻程度较差；

2.在高温下，发热丝中的金属成分以及棉芯材料的碎屑可能会被雾化形成的气溶胶携带而被使用者吸入，造成潜在的健康危害；

3.棉芯与金属发热丝非均匀接触，受热不均匀，以及高温碳化也会引起发热丝电阻变化，进而引起发热丝温度变化，使得雾化均匀性、稳定性、一致性较差；

4.棉芯雾化芯体积相对较大。

现有陶瓷雾化芯，采用多孔陶瓷烧结技术制备，表面做有金属发热丝，存在以下缺点：

1.多孔陶瓷烧结工艺不稳定，孔大小数量难以控制，成品率不高，且均匀性较差；

2.多孔陶瓷热传导率较低，且不均匀，容易造成局部温度过高，干烧积碳；

3.多孔陶瓷成分复杂，不可避免会含有一些对人体有害的物质；

4.陶瓷多孔结构会影响液体雾化的口味还原度。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决传统棉芯和陶瓷芯存在的雾化面热量分布不均匀、传统棉芯雾化效果不细腻以及陶瓷芯口味还原度差的问题，而提供的一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块及其装配方法。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其包括进液结构件、硅基雾化芯和储液棉，所述进液结构件上设置有进液通道和雾化芯槽，所述雾化芯槽与所述进液通道之间设置有至少一进液孔，所述硅基雾化芯安装在所述雾化芯槽内，所述硅基雾化芯上设置有储液腔，所述储液腔与所述进液孔相连通，所述储液棉内置在所述储液腔内。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述硅基雾化芯与所述进液结构件之间设置有硅胶垫。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述硅基雾化芯包括硅衬底、金属电极、金属加热丝、雾化孔和硅膜层，所述储液腔开设在所述硅衬底上，所述硅衬底上设置有硅膜层，所述硅膜层上设置有若干雾化孔，所述雾化孔连通所述储液腔，所述金属加热丝设置在所述硅衬底上。

作为上述技术方案的进一步描述：

可选地，所述硅衬底的厚度为100μm至1mm。

作为上述技术方案的进一步描述：

可选地，所述硅膜层的厚度为1μm至200μm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述进液结构件上设置密封环。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述储液棉的厚度大于所述硅胶垫厚度和所述储液腔深度之和。

另一方面，本发明还提供了一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的装配方法，其包括以下步骤：

1)准备进液结构件；

2)将硅胶垫放入雾化芯槽内，使所述硅胶垫和所述雾化芯槽的内侧壁紧密相接触；

3)将储液棉安装在所述硅胶垫的开口内；

4)将硅基雾化芯放置在雾化芯槽内，使储液腔扣在储液棉上，通过外部电极柱和金属电极接触，使得储液棉和硅膜层以及进液孔紧密接触在一起。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述金属电极是Ti/Au、Ti/Pt、Ta、Ti或Mo中的任意一种。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、雾化面热量分布均匀，温度可测，可以避免局部干烧；

2.雾化孔大小、分布灵活定制，既可以实现雾化细腻，又可以确保味道还原度；

3.整个雾化芯完全可选用对人体无害材料做成，安全性好；

4.雾化孔和储液棉配合，雾化芯具有很高的锁液性能；

5.硅基雾化芯尺寸相对较小，使得雾化模块结构更加简单、紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的结构示意图。

图2为一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块中硅基雾化芯的结构示意图。

图3为一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的装配方法中步骤1)的结构示意图。

图4为一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的装配方法中步骤2)的结构示意图。

图5为一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的装配方法中步骤3)的结构示意图。

图例说明：

1、进液结构件；2、硅基雾化芯；21、硅衬底；22、金属电极；23、金属加热丝；24、雾化孔；25、硅膜层；3、储液棉；4、进液通道；5、雾化芯槽；6、进液孔；7、储液腔；8、硅胶垫；9、密封环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-5，本发明提供了一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其包括进液结构件1、硅基雾化芯2和储液棉3，所述进液结构件1上设置有进液通道4和雾化芯槽5，所述雾化芯槽5与所述进液通道4之间设置有至少一进液孔6，所述硅基雾化芯2安装在所述雾化芯槽5内，所述硅基雾化芯2上设置有储液腔7，所述储液腔7与所述进液孔6相连通，所述储液棉3内置在所述储液腔7内。

所述硅基雾化芯2与所述进液结构件1之间设置有硅胶垫8。硅胶垫可以提高硅基雾化芯与进液结构件之间的密封效果，防止漏液，硅胶垫厚度可以在50μm至1mm范围，具体的，可以根据实际生产情况选择合适的厚度。

所述硅基雾化芯2包括硅衬底21、金属电极22、金属加热丝23、雾化孔24和硅膜层25，所述储液腔7开设在所述硅衬底21上，所述硅衬底21上设置有硅膜层25，所述硅膜层25上设置有若干雾化孔24，所述雾化孔24连通所述储液腔7，所述金属加热丝23设置在所述硅衬底21上。硅材料具有良好的导热性，将金属发热丝产生的热量，均匀传导至整个硅膜层。硅膜层均匀加热与之紧密接触的储液棉表面的液体。液体受热雾化，通过雾化孔散发出来。因为温度均匀分布，不会产生局部过热，避免局部高温碳化造成的有害物质析出、雾化孔积碳堵塞等现象。雾化孔大小、数量和分布可以自由调整，既能确保高还原度的雾化口味，又能保证烟雾细腻均匀。

一种实施方式下，所述硅衬底21的厚度为100μm至1mm。具体的为200μm。

另一种实施方式下，所述硅膜层25的厚度为1μm至200μm。具体的为100μm。

所述进液结构件1上设置密封环9。进液通道和外部储液仓相连，通过密封环和外部硅胶圈密封，提高密封效果，避免漏液。

所述储液棉3的厚度大于所述硅胶垫厚度和所述储液腔7深度之和。既能保证储液棉和硅膜层以及进液孔紧密相连，又不能顶碎硅膜层。

一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的装配方法，其包括以下步骤：

1)准备进液结构件1；

2)将硅胶垫放入雾化芯槽5内，使所述硅胶垫和所述雾化芯槽5的内侧壁紧密相接触；硅胶垫上开有和储液腔尺寸大小相匹配的开口，避让出进液孔，便于液体进入；

3)将储液棉3安装在所述硅胶垫的开口内；

4)将硅基雾化芯2放置在雾化芯槽5内，使储液腔7扣在储液棉上，通过外部电极柱和金属电极22接触，使得储液棉和硅膜层25以及进液孔6紧密接触在一起。

所述金属电极22是Ti/Au、Ti/Pt、Ta、Ti或Mo中的任意一种。具体的金属电极为Ti/Au，同时金属加热丝与金属电极材质相同，还可以是其它对人体无害的材质，可以提高安全性。

工作原理：通过设置的硅基雾化芯、储液棉、硅胶垫以及进液结构件，整个结构简单、紧凑。其中硅基雾化芯厚度可以薄至几百微米，不到传统陶瓷芯厚度的1/8。硅基雾化芯在硅衬底上做有储液腔、金属电极、金属加热丝、雾化孔、硅膜层等。硅基雾化芯放置在进液结构件上的雾化芯槽内，两者之间通过硅胶垫密封。硅基雾化芯的储液腔内装有储液棉，和进液结构件上的进液孔相连。储液棉的厚度值需要稍大于硅胶垫厚度和储液腔深度的和，既能保证储液棉和硅膜层以及进液孔紧密相连，又不能顶碎硅膜层。进液结构件上做有进液孔、进液通道、密封环等结构。进液通道和外部储液仓相连，通过密封环和外部硅胶圈密封；液体通过进液通道进入进液孔，然后被储液棉吸收。硅材料具有良好的导热性，将金属发热丝产生的热量，均匀传导至整个硅膜层。硅膜层均匀加热与之紧密接触的储液棉表面的液体。液体受热雾化，通过雾化孔散发出来。因为温度均匀分布，不会产生局部过热，避免局部高温碳化造成的有害物质析出、雾化孔积碳堵塞等现象。雾化孔大小、数量和分布可以自由调整，既能确保高还原度的雾化口味，又能保证烟雾细腻均匀；硅基雾化芯上的雾化孔直径可以是几微米至几百微米，并且形状、大小、分布可以自由调整。硅膜层厚度可以是几微米至几百微米。所选金属电极及金属加热丝可以是Ti/Au、Ti/Pt、Ta、Ti、Mo等对人体无害材质。硅衬底厚度可以是100μm至1mm范围。硅胶垫厚度可以在50μm至1mm范围。进液孔可以是单个孔、多个孔或是阵列排布。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其特征在于，包括进液结构件(1)、硅基雾化芯(2)和储液棉(3)，所述进液结构件(1)上设置有进液通道(4)和雾化芯槽(5)，所述雾化芯槽(5)与所述进液通道(4)之间设置有至少一进液孔(6)，所述硅基雾化芯(2)安装在所述雾化芯槽(5)内，所述硅基雾化芯(2)上设置有储液腔(7)，所述储液腔(7)与所述进液孔(6)相连通，所述储液棉(3)内置在所述储液腔(7)内。

2.根据权利要求1所述的一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其特征在于，所述硅基雾化芯(2)与所述进液结构件(1)之间设置有硅胶垫(8)。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其特征在于，所述硅基雾化芯(2)包括硅衬底(21)、金属电极(22)、金属加热丝(23)、雾化孔(24)和硅膜层(25)，所述储液腔(7)开设在所述硅衬底(21)上，所述硅衬底(21)上设置有硅膜层(25)，所述硅膜层(25)上设置有若干雾化孔(24)，所述雾化孔(24)连通所述储液腔(7)，所述金属加热丝(23)设置在所述硅衬底(21)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其特征在于，所述硅衬底(21)的厚度为100μm至1mm。

5.根据权利要求3所述的一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其特征在于，所述硅膜层(25)的厚度为1μm至200μm。

6.根据权利要求1所述的一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其特征在于，所述进液结构件(1)上设置密封环(9)。

7.根据权利要求2所述的一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块，其特征在于，所述储液棉(3)的厚度大于所述硅胶垫厚度和所述储液腔(7)深度之和。

8.一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备进液结构件(1)；

2)将硅胶垫放入雾化芯槽(5)内，使所述硅胶垫和所述雾化芯槽(5)的内侧壁紧密相接触；

3)将储液棉(3)安装在所述硅胶垫的开口内；

4)将硅基雾化芯(2)放置在雾化芯槽(5)内，使储液腔(7)扣在储液棉上，通过外部电极柱和金属电极(22)接触，使得储液棉和硅膜层(25)以及进液孔(6)紧密接触在一起。

9.根据权利要求8所述的一种基于硅基雾化芯的液体雾化模块的装配方法，其特征在于，所述金属电极(22)是Ti/Au、Ti/Pt、Ta、Ti或Mo中的任意一种。

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