CN117481401A - 卷片发热芯、电子烟棉芯雾化器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提出一种卷片发热芯、电子烟棉芯雾化器及其制备方法。其中，所述的卷片发热芯包括管体和发热层。所述管体由陶瓷基片卷成管状体，所述管状体上设有供烟雾排出的预留间隙和通道孔；所述发热层埋设于所述陶瓷基片内。本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，通过由陶瓷基片卷成的管状体，并卷设管状体时预留间隙并设置通道孔，可以有助于实现烟油的迅速雾化，使得烟雾形成后马上可以被导出而供用户吸食，进而提升了电子烟的口感，缩短了雾化反应时间，增大了烟雾量，提高了电子烟的整体使用感受。因此，根据本发明的实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯具有提升电子烟口感、缩短雾化反应时间，增大烟雾量的优点。

Description

卷片发热芯、电子烟棉芯雾化器及其制备方法

技术领域

本发明涉及电子烟技术领域，具体涉及一种卷片发热芯和具有该卷片发热芯的电子烟棉芯雾化器以及该电子烟棉芯雾化器的制备方法。

背景技术

雾化芯是电子雾化装置的重要核心部件，电子烟通过雾化芯，将储存的烟油雾化成为气溶胶，通过一定的气体通道引出后供使用者吸食。目前常见的雾化芯通常有用于储油、导油的多孔材料结构和金属发热结构组成，多孔材料主要有多孔陶瓷、棉(合成或者人造的)、玻纤以及其它等。根据多孔材料的材质，主要区分为多孔陶瓷和棉芯两种技术路径。而金属发热结构则大多由Ni-Cr、Fe-Cr-Al、不锈钢等材料构成，其通常都含有有害重金属成分Cr。

综合来看，棉芯目前综合性能最好。其孔隙率大、储油能力强，导油速度快，更容易带来更绵密的口感和更大的烟雾爆发。但是，目前棉芯雾化芯主要使用由金属冲压或者刻蚀而成的金属丝发热网进行加热，其含有有害重金属成分Cr；且温度分布极不均匀，在抽吸过程中不同位置高低温差可高达上千度，除造成相应位置的糊芯，还进一步带来了积碳等严重影响口味口感的问题；并且，在大口数产品的长期使用过程中，其与烟油不断反复在高、低温下接触，也会发生反应、腐蚀等问题，而带来长期使用过程中的口味不一致、产品早于预设寿命失效等诸多可靠性问题。

发明内容

目前常见的陶瓷管状雾化结构，无法解决雾化后的烟雾从雾化面导出到烟道的问题，只能使用多孔陶瓷制成管状体，但多孔陶瓷的储油、导油能力远不如棉芯；而如果仅使用陶瓷发热体，则烟雾产生在陶瓷发热体表面，烟雾无法导出。

本发明通过设置相应的导烟孔、预留间隙等导烟结构，在使用棉芯的同时，可以使用陶瓷作为发热体结构，印刷金属浆料作为发热体，解决了前述棉芯雾化芯所使用的金属丝发热网的种种弊端，也解决了其它类似方案中金属发热体含有重金属、长期可靠性差、易受腐蚀等诸多问题。为此，本发明的实施例提出一种用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯。该卷片发热芯具有提升电子烟的口感、保证使用过程中的长期一致性的优点。本发明的实施例还提出一种电子烟棉芯雾化器。

本发明的实施例还提出一种用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯的制备方法。

本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯包括管体和发热层。

所述管体由陶瓷基片卷成管状体，所述管状体上设有供烟油雾排出的预留间隙和通道孔；所述发热层埋设于所述陶瓷基片上。

本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，通过由陶瓷基片卷成管状体，并卷设管状体时预留间隙并设置通道孔，将储存雾化液的储油棉连通，有助于实现烟油的雾化，进而提升了该电子烟的口感。同时，在管体设置预留间隙并设置通道，可以有助于实现烟油的迅速雾化，使得烟雾形成后马上可以被导出而供用户吸食，进而提升了电子烟的口感，缩短了雾化反应时间，增大了烟雾量，提高了电子烟的整体使用感受。可以避免烟油雾化分散均匀性差的问题。同时发热层通过陶瓷管体与导油棉间隔开来，避免了发热层与导油棉直接接触燃烧产生糊味，有利于实现热量传导的均匀性。

此外，所述发热层埋设于所述陶瓷基片上，避免了发热层与导油棉直接接触燃烧产生糊味，同时其温度分布均匀性更好。由此，该卷片发热芯进一步提升了电子烟的口感。

因此，本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯具有提升电子烟的口感的优点。

在一些实施例中，所述陶瓷基片包括多层的陶瓷卷片层，所述发热层烧结在任意两层所述陶瓷卷片层之间或任一层所述陶瓷基片层内。

在一些实施例中，通道孔与预留间隙沿所述管体的径向相对设置。

在一些实施例中，所述发热层包括印刷于其中一个所述陶瓷卷片层上的印刷金属浆料层，所述印刷金属浆料层设置在一个所述陶瓷卷片层靠近与其相邻的另一个所述陶瓷卷片层的一侧。

在一些实施例中，所述印刷金属浆料层呈丝网结构、板式结构、棒式结构或管式结构设置。

在一些实施例中，所述印刷金属浆料层沿所述管状体的周向均匀地设置在所述陶瓷卷片层内。

在一些实施例中，所述印刷金属浆料层具有多个，多个所述印刷金属浆料层对应地印刷于所述陶瓷卷片层上。

在一些实施例中，所述印刷金属浆料层具有用来焊接外接的电源线的线脚，最外层的所述陶瓷卷片层与所述线脚径向相对的区域设置有开窗。

在一些实施例中，所述发热层还包括第二发热件，所述第二发热件设置在最外层的所述陶瓷卷片层的外表面和/或设置在最内层的所述陶瓷卷片层的内表面，所述第二发热件与所述印刷金属浆料层并联或者串联设置。

在一些实施例中，所述陶瓷基片的材料为Al₂O₃、ZrO₂、ZTA、AlN、SiC、Si₃N₄或复合陶瓷材料制成，所述管体的外径为1.5mm-10mm。

在一些实施例中，所述通道孔的直径为100μm-2mm，所述预留间隙的尺寸为管体的外周长度的1/30-1/4。

在一些实施例中，所述卷片陶瓷的厚度为0.1mm-2mm。

在一些实施例中，所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯还包括导烟管，所述管体套设在所述导烟管上。

本发明实施例的电子烟棉芯雾化器包括导油棉和上述任一所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，所述导油棉包裹在所述管体外和/或填充在所述管体内。

本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯的制备方法包括如下步骤：

S1选取陶瓷基片，并在所述陶瓷基片相应位置开设贯穿其壁厚的通道孔，并在相应引脚位置开窗；

S2打孔后的陶瓷卷片层的表面印刷发热图形层；

S3将印刷有发热图形层的陶瓷卷片层与其它陶瓷卷片层一起卷曲，并在侧壁处预留间隙形成管状体，并使用温水等静压工艺成型；

S4将所述管状体进行烧结，得到所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯。

附图说明

图1是本发明实施例的一种卷片发热芯的立体图。

图2是本发明实施例的卷片发热芯的主视图。

图3是本发明实施例的卷片发热芯的侧视图。

图4是本发明实施例的卷片发热芯的透视图。

图5是本发明实施例的另一种卷片发热芯的立体图。

附图标记：

卷片发热芯100；

管体1；预留间隙11；通道孔12；第一陶瓷卷片层13；第二陶瓷卷片层14；开窗15；线脚16；

发热层2。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图5描述本发明实施例的卷片发热芯100、电子烟棉芯雾化器及其制备方法。

本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100包括管体1和发热层2。

管体1由陶瓷基片卷成管状体，管状体上设有供烟油雾排出的预留间隙11和通道孔12；发热层2埋设于陶瓷基片上。

本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100，通过由陶瓷基片卷成管状体，并卷设管状体时预留间隙11并设置通道孔12，将储存雾化液的储油棉连通，有助于实现烟油腔的雾化，进而提升了该电子烟的口感。同时，在管体1设置预留间隙11并设置通道，增加烟雾通道，进一步增加烟雾量，进而避免了烟油雾化分散均匀性差的问题。同时发热层2通过陶瓷管体1与导油棉间隔开来，避免了发热层2与导油棉直接接触燃烧产生糊味，有利于热量的均匀性传导。由此，该卷片发热芯100进一步提升了电子烟的口感。

此外，发热层2埋设于陶瓷基片内，避免了发热层2与导油棉直接接触燃烧产生糊味，具有其温度分布均匀性好。由此，该卷片发热芯100进一步提升了电子烟的口感。

因此，本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100具有提升电子烟的口感的优点。

可选地，管体1的预留间隙11和通道孔12不设置该发热层2。

可选地，如图1所示，通道孔12具有多个，多个通道孔12沿管体1的周向均匀地间隔开地设置，管体1大致呈圆形。

可选地，通道孔12与预留间隙11沿管体1的径向相对设置。

陶瓷基片包括多层的陶瓷卷片层，发热层2烧结在任意两层陶瓷卷片层之间或任一层陶瓷基片层内。

本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100，通过管体1各层均为同一陶瓷基片卷绕形成，烧结时收缩同步且相邻各层之间结合紧密，不产生内应力。由此，有助于提升该卷片发热芯100的使用寿命。

可选地，多层的陶瓷卷片层压合后再经高温共烧成型。

发热层2包括印刷于其中一个陶瓷卷片层上的印刷金属浆料层，印刷金属浆料层设置在一个陶瓷卷片层靠近与其相邻的另一个陶瓷卷片层的一侧。

发热层2设置在管体1的表面时，可以选用线路粗细和厚薄均匀的发热层2。由此，提升了雾化芯的雾化效果。

本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100，通过将印刷于其中一个陶瓷卷片层上的印刷金属浆料层，使用印刷的印刷金属浆料层进行发热，陶瓷本身热导率比较高，在迅速升温的同时，其温度分布较为均匀。由此，该卷片发热芯100进一步提升了电子烟的口感。

例如，如图1所示，陶瓷卷片层包括第一陶瓷卷片层13和第二陶瓷卷片层14，第二陶瓷卷片层14套设于第一陶瓷卷片层13外侧，印刷金属浆料层可以为发热网，该发热网可以印刷在第一陶瓷卷片层13的内壁面，或者发热网可以印刷在第二陶瓷卷片层14的外壁面。

印刷金属浆料层呈丝网结构、板式结构、棒式结构或管式结构设置。印刷金属浆料层沿管状体的周向均匀地设置在陶瓷卷片层内。进而，有助于提升温度分布的均匀性。由此，该卷片发热芯100进一步提升了电子烟的口感。

可选地，印刷金属浆料层可以采用丝网印刷发热图形层，可选择浆料充足并且环保可控，印刷工艺简单，制备成本低。

进一步地，丝网的线径通常在15-50um之间，丝网孔径通常为100-350目。网框尺寸通常为100*100mm到500*500mm之间。

印刷金属浆料层可以为多个，多个的印刷金属浆料层对应地印刷于陶瓷卷片层上。因而有助提升电子烟棉芯雾化器的雾化效率，减少在吸食电子烟的初期口感差的问题。由此，该卷片发热芯100进一步提升了电子烟的口感。

进一步地，第一陶瓷基片印刷有温感线路，第一陶瓷基片卷绕成两层及两层以上压合再经高温共烧后使得温感线路密封在任意两层之间。

如图5所示，印刷金属浆料层具有用来焊接外接的电源线的线脚16(起到与外部线路导通的作用)，最外层的所述陶瓷卷片层与线脚径向相对的区域设置有开窗15。

该卷片发热芯100还包括第二发热件，第二发热件设置在最外层的陶瓷卷片层的外表面和/或设置在最内层的陶瓷卷片层的内表面，第二发热件与印刷金属浆料层并联或者串联设置。

本发明实施例的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100，通过设置的第二发热件，并将第二发热件与印刷金属浆料层并联或者串联设置。进而可以满足不同吸烟人的口感需求。由此，该卷片发热芯100具有适用性好的优点。

优选的，陶瓷基片的材料为Al₂O₃、ZrO₂、ZTA、AlN、SiC、Si₃N₄或复合陶瓷材料制成，管体1的外径为1.5mm-10mm。通道孔12的直径为100μm-2mm，预留间隙11的尺寸为管体1的外周长度的1/30-1/4；卷片陶瓷的厚度为0.1mm-2mm。有利于将烟雾及时排出，侧壁的预留间隙尺寸为中空圆筒外周长的1/30-1/4，避免预留间隙过大，结构稳固性差及导致出现导油棉受热不均的问题，还避免预留间隙过小，不便于烟雾排出的问题。进一步的，预留间隙设置有利于和导烟管配合套接，适配性强，制备成本也低，卷片陶瓷的厚度为0.1mm-2mm，卷片陶瓷强度高，不易变形，和导油棉能够充分接触，加热均匀，保证烟雾饱满充足，有利于提升电子烟的口感。

优选的，卷片发热芯100还包括导烟管，管体1套设在导烟管上。

本发明实施例的电子烟棉芯雾化器包括上述任一的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100和导油棉，导油棉包裹在管体1外和/或填充在管体1内。换言之，导油棉可以包裹在管体1外，也可以填充在管体1内。亦可以导油棉可以包裹在管体1外及填充在管体1内。

因此，本发明实施例的电子烟棉芯雾化器具有提升电子烟的口感的优点。

本发明的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100的制备方法包括如下步骤：

S1选取陶瓷基片，并在陶瓷基片相应位置开设贯穿其壁厚的通道孔12；

S2打孔后的陶瓷基片内印刷发热图形层；

S3将印刷有发热图形层的陶瓷基片卷曲，并在侧壁处预留间隙11形成管状体，使用温水等静压工艺成型；

S4将管状体进行烧结，得到根据上述中的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯100。

进一步地，将打好定位孔的陶瓷基片(即承印物)放置于印刷平台上，压紧或者使用真空吸紧，将金属浆料通过丝网印刷在陶瓷素坯片上，放在在120℃下烘干60min，可以借助支撑内芯(定位定型模)将其卷成管状体，可以在其外侧再包覆(或不包覆)陶瓷素坯片，通过激光打孔、机械打孔、冲孔、刀片切割等方式，制作出设计需要的贯穿孔(圆或方或其它形状)以及其它内外贯穿的、开放的结构；放在专用的承烧板上，进炉烧结。

温水等压成型具体为放入等静压机，加压，升温，保持一段时间后取出。

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，也可以是电连接或彼此可通讯；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。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，其特征在于，包括：

管体，所述管体由陶瓷基片卷成管状体，所述管状体上设有供烟雾排出的预留间隙和通道孔；和

发热层，所述发热层埋设于所述陶瓷基片内。

2.根据权利要求1所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，其特征在于，所述陶瓷基片包括多层的陶瓷卷片层，所述发热层烧结在任意两层所述陶瓷卷片层之间或任一层所述陶瓷基片层内；

和/或所述通道孔与所述预留间隙沿所述管体的径向相对设置。

3.根据权利要求2所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，其特征在于，所述发热层包括印刷于其中一个所述陶瓷卷片层上的印刷金属浆料层，所述印刷金属浆料层设置在一个所述陶瓷卷片层靠近与其相邻的另一个所述陶瓷卷片层的一侧。

4.根据权利要求3所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，其特征在于，所述印刷金属浆料层呈丝网结构、板式结构、棒式结构或管式结构设置；

和/或，所述印刷金属浆料层沿所述管状体的周向均匀地设置在所述陶瓷卷片层内。

和/或，所述印刷金属浆料层具有多个，多个所述印刷金属浆料层对应地印刷于所述陶瓷卷片层上。

5.根据权利要求3所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，其特征在于，所述印刷金属浆料层具有用来焊接外接的电源线的线脚，最外层的所述陶瓷卷片层与所述线脚径向相对的区域设置有开窗。

6.根据权利要求3所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，其特征在于，还包括第二发热件，所述第二发热件设置在最外层的所述陶瓷卷片层的外表面和/或设置在最内层的所述陶瓷卷片层的内表面，所述第二发热件与所述印刷金属浆料层并联或者串联设置。

7.根据权利要求1所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，其特征在于，所述陶瓷基片的材料为Al₂O₃、ZrO₂、ZTA、AlN、SiC、Si₃N₄或复合陶瓷材料制成，所述管体的外径为1.5mm-10mm；

和/或，所述通道孔的直径为100μm-2mm，所述预留间隙的尺寸为管体的外周长度的1/30-1/4；

和/或，所述卷片陶瓷的厚度为0.1mm-2mm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯，其特征在于，还包括导烟管，所述管体套设在所述导烟管上。

9.一种电子烟棉芯雾化器，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯和导油棉，所述导油棉包裹在所述管体外和/或填充在所述管体内。

10.一种用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1选取陶瓷基片，并在所述陶瓷基片相应位置开设贯穿其壁厚的通道孔，并在相应引脚位置开窗；

S2打孔后的陶瓷卷片层的表面印刷发热图形层；

S3将印刷有发热图形层的陶瓷卷片层与其它陶瓷卷片层一起卷曲，并在侧壁处预留间隙形成管状体，并使用温水等静压工艺成型；

S4将所述管状体进行烧结，得到所述的用于电子烟棉芯雾化器的卷片发热芯。