CN115299648A - 雾化芯及电子雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雾化芯及电子雾化装置。雾化芯包括多孔基体、发热件以及多孔导液层。发热件凸出设置于多孔基体上，发热件具有与多孔基体接触的第一面和未与多孔基体接触的第二面。多孔导液层连接多孔基体，并覆设于至少部分第二面上。上述雾化芯，除了通过多孔基体表面浸润发热件外，还可以通过与多孔基体连接的多孔导液层将待雾化基质进一步引导至发热件的第二面，进而达到浸润目的。如此，可以增加了待雾化基质对发热件的浸润方位，以对发热件实现更充分的浸润，提升雾化芯的雾化效果，降低发热件的干烧概率，提高雾化芯的寿命。此外，多孔导液层覆设在发热件的表面还有利于减弱雾化芯的热量集中，提高温度的均匀性。

Description

雾化芯及电子雾化装置

技术领域

本发明涉及雾化技术领域，特别是涉及雾化芯及电子雾化装置。

背景技术

气溶胶是一种由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，由于气溶胶可通过呼吸系统被人体吸收，为用户提供一种新型的替代吸收方式，例如可将医疗药液等气溶胶基质产生气溶胶的电子雾化装置用于医疗等不同领域中，为用户递送可供吸入的气溶胶，替代常规的产品形态及吸收方式，气溶胶的生成基质为药液、油类等。

其中，如图13-16所示，现有技术电子雾化装置的陶瓷雾化芯采用实心的金属发热膜作为发热件31，采用多孔陶瓷作为多孔基体10，气溶胶的生成基质只能从膜旁边的多孔陶瓷的表面浸润发热膜，因此难以充分浸润发热膜，而出现雾化过程中基质供给不及时的情况，发生干烧而导致发热膜烧断及雾量衰减。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种能够更充分浸润发热件的雾化芯及电子雾化装置。

一种雾化芯，所述雾化芯包括：

多孔基体；

发热件，凸出设置于所述多孔基体上，所述发热件具有与所述多孔基体接触的第一面和未与所述多孔基体接触的第二面；以及

多孔导液层，连接所述多孔基体，并覆设于至少部分所述第二面上。

上述雾化芯，除了通过多孔基体表面浸润发热件外，还可以通过与多孔基体连接的多孔导液层将待雾化基质进一步引导至发热件的第二面，进而达到浸润目的。如此，可以增加了待雾化基质对发热件的浸润方位，以对发热件实现更充分的浸润，提升雾化芯的雾化效果，降低发热件的干烧概率，提高雾化芯的寿命。

在其中一个实施例中，所述第一面为所述发热件的底面，所述第二面包括与所述底面相交连接的侧面，所述多孔导液层覆设于所述侧面。

在其中一个实施例中，所述第二面还包括与所述底面相对的顶面，所述多孔导液层同时覆设于所述侧面及所述顶面。

在其中一个实施例中，所述发热件沿预设路径延伸设置于所述多孔基体上，所述多孔导液层沿所述预设路径连续或间断地覆设于所述第二面。

在其中一个实施例中，所述多孔导液层沿所述预设路径间断地覆设于所述第二面，所述多孔导液层覆设所述第二面的面积占比为20％-80％。

在其中一个实施例中，所述预设路径包括相连续的直线段和曲线段。

在其中一个实施例中，所述雾化芯还包括间隔设置于所述多孔基体上的两个电极，所述发热件沿所述预设路径延伸并电连接于所述两个电极之间。

在其中一个实施例中，所述多孔导液层的孔隙率为40％-80％，平均孔径为14μm-26μm；和或，

所述多孔基体的孔隙率为30％-75％，平均孔径为10.5μm-19.5μm。

在其中一个实施例中，所述多孔基体由基体原料烧结制得，所述多孔导液层由导液层原料烧结制得，其中：

以各组分在所述导液层原料中所占的质量百分占比计，所述导液层原料包括42％-78％的所述基体原料、7％-13％的玻璃粉以及21％-39％的造孔剂；和/或，

以各组分在所述基体原料中所占的质量百分占比计，所述基体原料包括35％-65％的硅藻土、9％-17％的氧化铝、7％-13％的钠长石、3％-5％的黏土以及16％-30％的PMMA。

一种电子雾化装置，包括上述的雾化芯。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本发明一实施例中雾化芯的结构示意图；

图2为图1所示的雾化芯中C-C处的截面示意图；

图3为本发明第一实施例中雾化芯的结构示意图；

图4为图3所示雾化芯中D-D处的截面示意图；

图5为本发明第二实施例中雾化芯的结构示意图；

图6为图5所示雾化芯中E-E处的截面示意图；

图7为图5所示雾化芯实物图的俯视图；

图8为本发明第三实施例中雾化芯的结构示意图；

图9为图8所示雾化芯中F-F处的截面示意图；

图10为图8所示雾化芯实物图的俯视图；

图11为本发明第四实施例中雾化芯的结构示意图；

图12为图11所示雾化芯实物图的俯视图；

图13为现有技术中雾化芯的结构示意图；

图14为图13所示的雾化芯的俯视图；

图15为图14所示的雾化芯中G-G处的截面示意图；

图16为图13所示雾化芯实物图的俯视图。

附图标记说明：100、雾化芯；10、多孔基体；31、发热件；311、直段；313、曲段；33、电极；50、多孔导液层；51、第一部分；53、第二部分；55、第三部分；A、第一面；B、第二面；B1、侧面；B2、顶面。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“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。

请参阅图1及图2，本发明一实施例提供了一种雾化芯100，包括多孔基体10、发热件31以及多孔导液层50。发热件31凸出设置于多孔基体10上，发热件31具有与多孔基体10接触的第一面A和未与多孔基体10接触的第二面B。多孔导液层50连接多孔基体10，并覆设于至少部分第二面B上。

其中，多孔基体10采用如多孔陶瓷等多孔材料制成，多孔导液层50由与多孔基体10相同或不同的多孔材料制成。多孔基体10用于引导待雾化基质，多孔导液层50连接多孔基体10，待雾化基质可经由多孔基体10流入多孔导液层50。待雾化基质在发热件31的加热条件下形成可供用户吸入的气溶胶。发热件31凸出设置于多孔基体10上，能够减小在用户长时间不抽吸时发热件31表面待雾化基质的厚度，可以有效地降低炸液，尤其是初次抽吸时炸液的概率。定义发热件31在上下方向上(对应于图5中垂直于纸面的方向)位于多孔基体10的上方，其第一面A为与多孔基体10直接接触的面，第二面B则与多孔基体10无直接接触关系。正如背景技术中所述，现有技术中，待雾化基质仅能由多孔基体10的表面渗出自上而下的浸润发热件31，难以充分浸润凸出设置的发热件31。

本发明中雾化芯100中除了通过多孔基体10的表面浸润发热件31外，还可以通过与多孔基体10连接的多孔导液层50将待雾化基质进一步引导至发热件31的第二面B，进而达到浸润目的。如此，可以增加了待雾化基质对发热件31的浸润方位，以对发热件31实现更充分的浸润，提升雾化芯100的雾化效果，降低发热件31的干烧概率，提高雾化芯100的寿命。尤其当待雾化基质含有植物类成分时，更充分的浸润可以有效地避免发热件31干烧，进而避免发生的结垢及出现焦味的现象。此外，多孔导液层50覆设在发热件31的表面还有利于减弱雾化芯100的热量集中，提高温度的均匀性，一方面可以避免个别区域温度过高而影响雾化的质量及雾化芯100的寿命，另一方面均匀热量之后，可以提高高温区域的占比，使更多的区域满足雾化的温度要求。与现有技术相比，本发明中雾化芯100的雾量及使用寿命得到明显提升，抽吸过程中发生衰减(2.5mg≤雾量＜4mg)与不出雾(雾量＜2.5mg)的概率明显降低。

进一步地，发热件31沿预设路径延伸设置于多孔基体10上，第一面A为发热件31的底面，第二面B包括与底面相交连接的侧面B1，通常来讲，发热件31在与预设路径相交的第一方向上具有相对的两个侧面B1。此外，发热件31还包括与第一面A相对的顶面B2。

发热件31的延伸预设路径可以为直线、曲线或两者组合等，第一面A、侧面B1、顶面B2可以为平面、曲面或两者的组合等。在本具体实施例中，发热件31的预设路径为直线与曲线的组合，包括相连的直线段和曲线段。因此，发热件31包括沿直线段延伸的直段311与沿曲线段延伸的曲段313。可以理解地，直线段和曲线段的数量可以使需要设定，在此不作具体限定。通过直段311与曲段313的组合，可以在相同的尺寸的多孔基体10表面布设几何长度更长的发热件31，也能避免弯曲部分过多导致热量过度集中，同时，还可以有效地增加第二面B的面积。

此时，第一方向即对应于发热件31各处的宽度方向，两个侧面B1为位于发热件31宽度方向上的两个侧面，第一面A为发热件31上下方向上位于下方的底面，顶面B2为位于上方的顶面，第一面A、其中一个侧面B1、顶面B2及另一个侧面B1顺次环绕连接。

在一些实施例中，多孔导液层50覆设于侧面B1。

多孔导液层50连接位于发热件31旁多孔基体10的表面，并将待雾化基质导向其所覆盖的发热件31的侧面B1。此外，待加热基质还可以在直接浸润侧面B1的基础上，在表面张力等作用力的作用下，进一步沿发热件31侧面B1向外延伸浸润其它面，更容易充分浸润整个发热件31。

进一步地，多孔导液层50同时覆设于侧面B1及顶面B2。

其中，多孔导液层50覆盖顶面B2可以是仅覆盖顶面B2在宽度方向上的部分区域，换言之，在宽度方向上，部分顶面B2被覆盖，部分顶面B2裸露(如图3-7所示)。如此，一方面，多孔导液层50覆盖至顶面B2可以拓宽直接浸润的范围，增强浸润效果。待加热基质经多孔导液层50引导到达距离多孔基体10表面最远的顶面B2后，大大降低了其浸润整个顶面B2的难度，同时留有一部分裸露的顶面B2，待加热基质可以更容易地在表面张力、重力等的作用下，将裸露部分的顶面B2完全浸润形成液膜，增强雾化效果。另一方面，当多孔导液层50覆盖至顶面B2后，可以对发热件31形成压应力效果，提高其与多孔基体10的结合力，降低脱落概率。

多孔导液层50覆盖顶面B2还可以是在宽度方向上完全覆盖顶面B2，此时，发热件31在覆盖区域被多孔导液层完全包括，浸润效果十分充分，且对发热件31压应力效果提升明显，可以更有效地提高发热件31与多孔基体10的结合力。

进一步地，多孔导液层50沿发热件31的预设路径连续或间断地覆设于发热件31的表面。

多孔导液层50间断地覆设于发热件31时，多孔导液层50可视为多段，多段多孔导液层50彼此间隔(如图11所示)。可以理解地，多孔导液层50还可以通过部分区域间断，部分区域连续的方式覆盖第二面B。

请再次参阅图3及图4，在第一实施例中，多孔导液层50的一端与多孔基体10连接，另一端沿发热件31的预设路径连续地覆设于发热件31一侧的侧面B1上。

多孔导液层50沿发热件31的预设路径完全覆盖发热件31一侧的侧面B1，并产生直接浸润的效果。

请再次参阅图5至图7，在第二实施例中，多孔导液层50包括均连接于多孔基体10上的第一部分51和第二部分53，第一部分51和第二部分53分别设置于发热件31在第一方向的相对两侧，且第一部分51沿发热件31的预设路径连续地覆设于位于一侧的侧面B1上，第二部分53沿发热件31的预设路径连续地覆设于另一侧的侧面B1上。

多孔导液层50通过第一部分51和第二部分53沿发热件31的预设路径分别对发热件31两侧的侧面B1形成完全覆盖，并产生直接浸润的效果。

请参阅图8至图10，在第三实施例中，多孔导液层50包括均连接于多孔基体10上的第一部分51、第二部分53及连接于第一部分51和所述第二部分53之间的第三部分55，第一部分51和第二部分53分别设置于发热件31在第一方向的相对两侧，且第一部分51沿发热件31的预设路径连续地覆设于位于一侧的侧面B1上，第二部分53沿发热件31的预设路径连续地覆设于另一侧的侧面B1上，第三部分55沿发热件31的预设路径连续地覆设于顶面B2。

待雾化基质可以通过多孔基体10、第一部分51、第二部分53以及第三部分55分别到达发热件31的第一面A、侧面B1以及顶面B2。其中，第一部分51与第二部分53所引导的待雾化基质直接来自于多孔基体10，第三部分55所引导的待雾化基质则分别来自于第一部分51和第二部分53。如此，一方面，发热件31的第一面A与多孔基体10接触，两个侧面B1分别与多孔导液层50的第一部分51与第二部分53接触，顶面B2与第三部分55接触，分别被多孔基体10、第一部分51、第二部分53以及第三部分55直接浸润，浸润效果充分，可以有效避免发热件31干烧的问题。另一方面，多孔导液层50完全覆盖发热件31还可以对发热件31形成压应力效果，提高其与多孔基体10的结合力。

其中，第一部分51、第二部分53以及第三部分55可以为同种材料一体设置，也可以为不同材料。

请参阅图11至图12，在第四实施例中，多孔导液层50包括五段，每段多孔导液层50均包括第一部分51、第二部分53以及第三部分55，五段多孔导液层50沿发热件31的预设路径间断地覆设于发热件31的第二面B。多孔导液层50以间断的形式不完全覆盖发热件31的表面，待雾化基质在表面张力等作用力的作用下浸润间断处的发热件31表面。如此，可以在通过多孔导液层50增强导液能力，提高浸润效果的前提下，均衡多孔导液层50对出雾量的影响。可以理解地，多孔导液层50的分段数及每段的长度尺寸可以根据发热件31的尺寸，对出雾量的要求等条件设定，在此不作具体限定。

在其它一些实施例中，多孔导液层50也可以通过部分连续，部分间隔的方式覆设在发热件31表面，例如：第一部分51和第二部分53连续，第三部分55间断等等。

在一些实施例中，雾化芯100还包括间隔设置于多孔基体10上的两个电极33，发热件31沿预设路径延伸并电连接于两个电极33之间。

发热件31为电热材料，并通过电极33在通电的条件下发热达到加热雾化待雾化基质的目的。

在一些实施例中，多孔基体10的孔隙率为30％-75％，平均孔径为10.5μm-19.5μm。多孔导液层50的孔隙率为40％-80％，平均孔径为14μm-26μm。如此，多孔基体10和多孔导液层50可以具有良好的导液性能。

在本具体实施例中，多孔基体10的孔隙率为55％，平均孔径为15μm。多孔导液层50的孔隙率为60％，平均孔径为20μm。可以理解地，多孔导液层50的孔隙率，尤其是其第三部分55的孔隙率应当基于透气需要与导液需要并结合待雾化基质的物理特性等因素综合考量，在此不作具体限定。在其他一些实施方式中，多孔基体10的孔隙率还可以设置为30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、75％等具体数值。多孔导液层50的孔隙率还可以设置为40％、45％、50％、55％、70％、75％、80％等具体数值。在一个具体的实施中，多孔导液层50的孔隙率大于多孔基体10的孔隙率即可。同理，平均孔径也可以依据需要具体设置，在一个具体的实施中，多孔导液层50的平均孔径大于多孔基体10的平均孔径即可。

在一些实施例中，多孔基体10由基体原料烧结制得，多孔导液层10由导液层原料烧结制得，以各组分在导液层原料中所占的质量百分占比计，导液层原料包括42％-78％的基体原料、7％-13％的玻璃粉以及21％-39％的造孔剂。

多孔导液层10以多孔基体10的原料为主要成分制成，使两者具有良好的相容性，使两者的性质近似，同时也便于两者形成稳定的连接关系。此外，多孔导液层10的导液层原料在多孔基体10的原料的基础上增加造孔剂有助于增加导液、透气性能。上述成分须经混料造粒后破碎再过筛，得到可以用于制造多孔导液层50的导液层原料。

进一步地，以各组分在基体原料中所占的质量百分占比计，基体原料包括35％-65％的硅藻土、9％-17％的氧化铝、7％-13％的钠长石、3％-5％的黏土以及16％-30％的PMMA(Polymethyl Methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)。

其中，氧化铝有助于提高导热性能。钠长石则能改善坯体的干燥性能，缩短干燥时间。

在本具体实施例中，以各组分在基体原料中所占的质量百分占比计，基体原料包括50％的硅藻土、13％的氧化铝、10％的钠长石、4％的黏土以及23％的PMMA。以各组分在导液层原料中所占的质量百分占比计，导液层原料包括60％的基体原料、10％的玻璃粉以及30％的造孔剂。

在一些实施例中，发热件31为通过丝印方式形成于多孔基体10表面的发热膜，多孔导液层50可以通过“丝印浆料”、“定位点胶”等方式实现为与多孔基体10一致的多孔结构，也可以为其它具有良好导液性能的多孔材料，如碳化硅、氮化硅等复合材料。多孔导液层50需满足烧结温度不高于多孔基体10的条件，且可实现或通过中间态(如玻璃态)实现与多孔基体10的结合。多孔导液层50与多孔基体10的材料成分、孔隙率至少一种不同，多孔导液层50导液能力高于多孔基体10的导液能力，有助于提高供液能力。

在本具体实施例中，多孔导液层50通过二次丝印形成。其制备方法包括以下步骤：丝印发热膜；烘干；丝印多孔导液层50；烘干；烧结。多孔基体10由主要成分为氧化硅的陶瓷材料制成。多孔导液层50则在多孔基体10的材质基础上增加造孔剂的比例，以提高其导液能力，还可额外掺杂氧化铝、氮化铝等高导热材料，提高多孔导液层50的导热效果，加强雾化性能，同时降低局部高温风险。可以理解地，还可以通过掺杂其它高导热材料达到同样的目的，在此不作具体限定。

本发明还提供了一种电子雾化装置，包括上述的雾化芯100。具体地，电子雾化装置还包括用于存储待雾化基质的储液腔。雾化芯100中多孔基体10与发热件31接触的面为雾化面，此外，多孔基体10还包括与储液腔内的待雾化基质接触的吸液面。多孔基体10将待雾化基质由吸液面引导至雾化面，一部分待雾化基质直接浸润发热件31，一部分待雾化基质进一步在多孔导液层50的引导下直接浸润发热件31，并在直接浸润的基础上向发热件31的其它表面区域漫延，最终在发热件31的加热下形成可供用户吸入的气溶胶。

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 (10)

1.一种雾化芯，其特征在于，所述雾化芯包括：

多孔基体；

发热件，凸出设置于所述多孔基体上，所述发热件具有与所述多孔基体接触的第一面和未与所述多孔基体接触的第二面；以及

多孔导液层，连接所述多孔基体，并覆设于至少部分所述第二面上。

2.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述第一面为所述发热件的底面，所述第二面包括与所述底面相交连接的侧面，所述多孔导液层覆设于所述侧面。

3.根据权利要求2所述的雾化芯，其特征在于，所述第二面还包括与所述底面相对的顶面，所述多孔导液层同时覆设于所述侧面及所述顶面。

4.根据权利要求1-3任一项所述的雾化芯，其特征在于，所述发热件沿预设路径延伸设置于所述多孔基体上，所述多孔导液层沿所述预设路径连续或间断地覆设于所述第二面。

5.根据权利要求4所述的雾化芯，其特征在于，所述多孔导液层沿所述预设路径间断地覆设于所述第二面，所述多孔导液层覆设所述第二面的面积占比为20％-80％。

6.根据权利要求4所述的雾化芯，其特征在于，所述预设路径包括相连续的直线段和曲线段。

7.根据权利要求5所述的雾化芯，其特征在于，所述雾化芯还包括间隔设置于所述多孔基体上的两个电极，所述发热件沿所述预设路径延伸并电连接于所述两个电极之间。

8.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述多孔导液层的孔隙率为40％-80％，平均孔径为14μm-26μm；和/或，

所述多孔基体的孔隙率为30％-75％，平均孔径为10.5μm-19.5μm。

9.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述多孔基体由基体原料烧结制得，所述多孔导液层由导液层原料烧结制得，其中：

以各组分在所述导液层原料中所占的质量百分占比计，所述导液层原料包括42％-78％的所述基体原料、7％-13％的玻璃粉以及21％-39％的造孔剂；和/或，

以各组分在所述基体原料中所占的质量百分占比计，所述基体原料包括35％-65％的硅藻土、9％-17％的氧化铝、7％-13％的钠长石、3％-5％的黏土以及16％-30％的PMMA。

10.一种电子雾化装置，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的雾化芯。

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