CN117617562A - 一种电子雾化器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种电子雾化器，包括：储液仓，外壳和底座组件；所述储液仓内包括储油室和出气通道；所述底座组件包括底盖和雾化芯支架；所述储液仓、所述外壳和所述底盖围成一个空腔，所述雾化芯支架位于所述空腔内，所述雾化芯支架上设置雾化芯；所述空腔内未被所述雾化芯支架和所述雾化芯占据的部分形成气溶胶流动空间；所述气溶胶流动空间的宽度与所述电子雾化器的厚度比值范围在30％～65％。本发明还提供一种电子雾化器的制造方法，包括：确定所述电子雾化器厚度的步骤；确定所述电子雾化器中雾化芯尺寸的步骤；根据所述雾化芯尺寸、所述电子雾化器厚度和气溶胶流动空间相对尺寸确定所述电子雾化器外壳厚度的步骤，其中所述气溶胶流动空间相对尺寸范围为35％～55％。
Description
技术领域
本发明涉及电子雾化领域，尤其涉及一种超薄的电子雾化器，以及制造超薄电子雾化器的方法。
背景技术
电子雾化器的基本原理是通过电子加热装置，将雾化液进行加热后形成气溶胶，使用者通过对雾化器的抽吸口施加负气压，从而将气溶胶从电子加热装置内抽出进行利用。电子雾化器在医疗、娱乐以及电子烟等产品中有广泛的应用。
由于雾化液雾化成气溶胶后需要合适的空间和气道将气溶胶颗粒尽可能排出烟弹外，该空间不宜过小，气道也需要尽可能顺畅，否则气溶胶难以排出，容易造成气溶胶团聚为大颗粒甚至冷凝回流造成冷凝液。
现有电子雾化器的制造和设计由于缺乏具体、有效制造方法和原则，要么片面追求雾化效果，比如扩大上述空间，但这会增大雾化器总体厚度，严重影响便携性、美观性；要么追求雾化器的轻薄，导致上述空间过小，影响使用。如何高效地在两者之间找到平衡是现有技术的一大难点。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种电子雾化器，其特征在于，包括：储液仓，外壳和底座组件；所述储液仓内包括储油室和出气通道；所述底座组件包括底盖和雾化芯支架；所述储液仓、所述外壳和所述底盖围成一个空腔，所述雾化芯支架位于所述空腔内，所述雾化芯支架上设置雾化芯；所述空腔内未被所述雾化芯支架和所述雾化芯占据的部分形成气溶胶流动空间；所述气溶胶流动空间的宽度与所述电子雾化器的厚度比值范围在30％～65％。
优选地，上述电子雾化器中，所述气溶胶流动空间的厚度与所述电子雾化器的厚度比值范围在35％～55％。
优选地，上述电子雾化器中，所述外壳由金属或合金制成，厚度范围0.15～0.4mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述电子雾化器的厚度小于8mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述电子雾化器的厚度小于7.5mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述电子雾化器的厚度小于6.5mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述外壳内或者外壳外还附着隔热层。
优选地，上述电子雾化器中，所述雾化芯的宽度为1.0～4mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述储液仓的外壁为金属或合金材料，厚度范围0.10～0.4mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述外壳与所述底座组件之间采用紧配方式组装。
优选地，上述电子雾化器中，所述套接位置低于或等于所述储油室的底部，且所述储液仓由透明材料制成。
优选地，上述电子雾化器中，所述外壳与所述储液仓一体成型，且由塑料构成，所述外壳厚度为0.4-0.7mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述电子雾化器长度10-100mm，所述外壳长度10-20mm。
本发明还提供一种电子雾化器的制造方法，其特征在于，包括：确定所述电子雾化器厚度的步骤；确定所述电子雾化器中雾化芯宽度的步骤；根据所述雾化芯宽度、所述电子雾化器厚度和气溶胶流动空间相对尺寸确定所述电子雾化器外壳厚度的步骤，其中所述气溶胶流动空间相对尺寸指所述气溶胶流动空间的宽度与所述雾化器厚度的比值，范围为30％～50％。
本发明还提供一种电子雾化器，包括：储液仓，外壳和底座组件；所述底座组件包括底盖和雾化芯组件，所述雾化芯组件包括雾化芯支架及设置于其上的雾化芯；所述储液仓、所述外壳和所述底盖围成一个空腔，所述雾化芯组件位于所述空腔内；所述雾化芯组件较宽的两侧分别与外壳内壁形成气溶胶第一排出通道和第二排出通道；所述第一排出通道和第二排出通道的宽度之和与所述电子雾化器的厚度比值范围在21％～85％。
优选地，上述电子雾化器中，所述外壳由金属或合金制成，厚度范围0.1～0.4mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述电子雾化器的厚度小于7.5mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述第一排出通道和第二排出通道的宽度相等或者不等。
优选地，上述电子雾化器中，所述外壳与所述储液仓一体成型，且由塑料构成，所述外壳厚度比所述储液仓壁厚薄，所述外壳厚度为0.4-0.7mm。
优选地，上述电子雾化器中，所述外壳与所述储液仓一体成型，所述第一排出通道和第二排出通道的宽度之和与所述电子雾化器的厚度比值范围在35％～55％。
本发明揭示了电子雾化器中气溶胶流动空间的作用、影响因素，并基于此提出一种电子雾化器的制造方法和该方法制造的电子雾化器，使得超薄电子雾化器的能够兼顾轻薄和雾化效果，大大减少超薄雾化器的设计复杂度和实验成本。
附图说明
图1为本发明电子雾化器一种实施方式的立体图；
图2为图1实施例的俯视图；
图3为图1实施例的分解示意图；
图4为图1实施例沿A-A线的剖面图；
图5为本发明第二实施方式的剖面图；
图6为本发明第三实施方式的剖面图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
下面请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如无特别说明，文中用到的“上”、“下”、“左”、“右”等表示方位的词，均以附图的观察者的视角为参考。
图1、图2分别是本发明第一实施方式的立体图和俯视图。为清楚说明，将雾化器在x、y、z三个维度上的最大尺寸定义为雾化器在该维度上的尺寸，并将三个维度中，尺寸最小的一维定义为雾化器的厚度，尺寸最大的一维定义为雾化器的长度。如图2中，对应的是雾化器在x、z两个维度上的尺寸，其中z维度上最大的尺寸为T而非t，因此T作为雾化器在z维度上的尺寸。又因为x、y、z三个维度中，雾化器在z维度上的尺寸最小，因此将z维度上的尺寸称为雾化器的厚度。以下如无特别说明，雾化器的厚度均依此定义。
本实施方式的雾化器包括：储液仓1、外壳2和底座组件3，底座组件3包括底盖31和雾化芯支架32，雾化芯支架32上设置雾化芯33，雾化芯支架32和雾化芯33共同定义为雾化组件。雾化芯支架32包括一收容雾化芯33的凹槽，或者雾化芯支架32夹持固定雾化芯33的两端，通常是两个较短的边。储液仓1、外壳2和底座组件3的分解视图请参见图3。储液仓1与外壳2之间、底座组件3与外壳2之间以图3中虚线箭头所示方向组装，形成紧配连接，避免气溶胶生成基质泄漏。
图4为图1实施例沿A-A线的剖面图。储液仓1内包括储油室11和出气通道12，出气通道的上方末端为抽气口13，实际使用中，可以在抽气口13处加装不同形状、材质的气嘴以适应不同的场景。储油室11用于存储雾化液(气溶胶生成基质)，雾化形成的气溶胶通过出气通道12经抽气口13被吸出雾化器。
储液仓在图4的组装状态下，雾化芯支架32被围在外壳2中，且雾化芯支架32与外壳2的内壁之间留有空间，方便气溶胶的形成和流动，以下称该空间为气溶胶流动空间，图4中表示为标记21。
如背景技术部分所述，片面追求气溶胶流动空间的尺寸没有实际意义。根据实验，采用气溶胶流动空间的相对尺寸(即使用气溶胶流动空间的尺寸与雾化器整体尺寸的比值)来衡量气溶胶流动空间的大小更有实用意义。鉴于气溶胶流动空间的形状可能并不规则，本发明将雾化器厚度方向上，气溶胶流动空间最窄处定义为气溶胶流动空间的宽度，即图4中w1+w2的最小值。并用气溶胶流动空间的宽度与雾化器厚度的比值作为气溶胶流动空间的相对尺寸，用来衡量气溶胶流动空间的大小，那么气溶胶流动空间的相对尺寸受雾化器厚度、雾化芯宽度和气溶胶流动空间的宽度变化而变化，范围应控制在21％～85％，优选为30％～65％，更优选为35％～55％。
在另一种表述中，所述雾化芯组件较宽的两侧(也就是沿雾化芯宽度方向)分别与外壳2的内壁之间形成气溶胶第一排出通道21和第二排出通道21′(见图5)。上述气溶胶流动空间的宽度也可以定义为第一排出通道和第二排出通道的宽度之和。第一排出通道和第二排出通道的宽度通常相等，也可以不等。第一排出通道或第二排出通道宽度的尺寸通常为0.5-2.0mm，较优的为1.2-1.6mm，本案中设计为1.3mm。过宽的通道尺寸会导致雾化器整体过厚，过窄的尺寸导致排气不畅，气溶胶在此容易团聚为口感不好的大颗粒或者发生冷凝。所以在设计超薄雾化器的时候也不压缩此处的尺寸。
减小雾化芯31的宽度(雾化芯31在雾化器3厚度方向上的尺寸)、外壳2的厚度，或者增大雾化器3厚度都能提高气溶胶流动空间21的相对宽度。但因为雾化发热功率要求、雾化芯制作工艺的原因，雾化芯31的尺寸无法过小，本案为了实现超薄型雾化器，将其尺寸控制在1-4mm。出于便携、美观等因素的考虑，本发明雾化器3的厚度不大于8mm，对于轻薄型雾化器，厚度不大于7.5mm，而对于超薄雾化器，厚度则不大于6.5mm。
本例中，雾化器的整体厚度为6.1mm，雾化芯31的宽度为3mm。为尽量提高外壳的强度，要使用金属或合金材料制作外壳，本例中使用医疗级不锈钢316L。经过测试，0.15、0.2、0.25、0.35、0.4mm厚度的外壳2均满足强度要求，即本例中，气溶胶流动空间的相对尺寸能控制在37％～46％。另外，根据实验，在0.15～0.4mm厚度范围内，外壳2的优选材料还包括其它医用级或食品级不锈钢，例如304、316。
在控制了雾化器整体厚度的情况下，储由仓1的壁厚会影响储油量，太薄会影响储液仓的强度。一般储液仓1的外壁如果选用金属或合金，厚度可以在0.15～0.4mm。图4的优选实施方式中，储液仓1采用透明材料，例如塑料，且外壳2与储液仓1的交界处低于或者等于储油室11的底部，该设计方便于观察储油室内雾化油的余量。塑料厚度范围应当在0.5-1.1mm。
图5还示意性地给出的另外一实施方式，与图4实施方式不同的是，加长了外壳2的长度。雾化器长度通常在10-100mm，本例中雾化器长度47mm，外壳2的长度范围可以是5-20mm。本实施例中外壳2长度14mm。
为避免气溶胶的温度传递到外壳引起握持体验变差，优选地，还可在外壳2的内部或者外部可以附着一层隔热膜。附着隔热膜的工艺较多，适用的包括电镀、磁控溅射、纳米陶瓷、铟锡隔热膜等。隔热膜的厚度通常在微米甚至纳米级别，因此并不会影响气溶胶流动空间的相对尺寸。
如上所述，本发明的电子雾化器，通过控制气溶胶流动空间宽度与雾化器整体厚度的比率，能在雾化器的轻薄与雾化效果之间实现平衡，根据优选的实施方式，在实现轻薄的同时，还不影响雾化效果。
本发明还提供一种超薄电子雾化器的设计方法，包括如下步骤：
S1：确定电子雾化器厚度参数。雾化器的厚度很大程度上直接决定了雾化器的便携性和美观性，通常厚度不应当超过8mm，对于轻薄型雾化器，厚度不大于7.5mm或者7mm，而对于超薄雾化器，则厚度通常不超过6.5mm，本实施例为6.1mm。
S2：确定雾化芯尺寸参数。雾化芯的尺寸越小越有助于设计更轻薄的雾化器，但雾化器每次的烟雾量决定了雾化芯的功率设计，加上制作工艺等限制条件，雾化芯的尺寸一般无法缩小至2.5mm以下，一般在1～4mm之间，本例中雾化芯尺寸为3mm。
S3：根据雾化芯尺寸参数、雾化器厚度参数和气溶胶流动空间相对尺寸确定雾化器外壳厚度。其中，气溶胶流动空间的相对尺寸指气溶胶流动空间的尺寸与雾化器整体尺寸的比值，该值应控制在21％～85％，优选为30％～65％，更优选为35％～55％。本实施例中，气溶胶流动空间相对尺寸确定为40％，能够确定出外壳尺寸为0.33mm。为保证外壳强度，优选地，本例中外壳材料选用医疗食品级不锈钢316L。根据实验，0.10～0.4mm范围内的其它医用级或食品级不锈钢，例如304、316也属于优选的外壳材料。
根据本发明提供的超薄电子雾化器制造方法，能够方便地确定雾化器厚度与气溶胶流动空间尺寸，实现雾化器的轻薄与雾化效果之间的平衡。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变，比如，上述优选实施例中，雾化器包括了三个部件：外壳2、储液仓1和底座组件3，且外壳2与储液仓1和底座组件3采用套接方式紧配，但这仅为示例说明目的，并非必须的。对于一些一次性使用的雾化器，可以将外壳与储液仓设计为一体成型，如图6中的标记1所示，且经过实验，当外壳与储液仓一体成型时，在保证外壳强度的情况下，同样采用塑料，外壳厚度0.45-0.65mm，而储油仓壁厚为0.8-1.2mm，此时外壳厚度比所述储液仓壁厚薄，强度也可以达到要求。举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (23)
1.一种电子雾化器，其特征在于，包括：
储液仓，外壳和底座组件；
所述储液仓内包括储油室和出气通道；
所述底座组件包括底盖和雾化芯支架；
所述储液仓、所述外壳和所述底盖围成一个空腔，所述雾化芯支架位于所述空腔内，所述雾化芯支架上设置雾化芯；所述空腔内未被所述雾化芯支架和所述雾化芯占据的部分形成气溶胶流动空间；
所述气溶胶流动空间的宽度与所述电子雾化器的厚度比值范围在30％～65％。
2.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述气溶胶流动空间的厚度与所述电子雾化器的厚度比值范围在35％～55％。
3.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述外壳由金属或合金制成，厚度范围0.1～0.4mm。
4.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述电子雾化器的厚度小于8mm。
5.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述电子雾化器的厚度小于7.5mm。
6.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述电子雾化器的厚度小于6.5mm。
7.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述外壳内或者外壳外还附着隔热层。
8.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述雾化芯的宽度为1～4mm。
9.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述储液仓的外壁为金属或合金材料，厚度范围0.1～0.4mm。
10.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述外壳与所述底座组件采用紧配方式组装。
11.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述外壳与所述储液仓采用紧配方式组装。
12.根据权利要求11所述的电子雾化器，其特征在于，所述外壳与所述储液仓交界位置低于或等于所述储油室的底部，且所述储液仓由透明材料制成。
13.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述外壳与所述储液仓一体成型，且由塑料构成，所述外壳对应雾化芯侧边处的厚度为0.4-0.7mm。
14.根据权利要求1所述的电子雾化器，其特征在于，所述电子雾化器长度35-60mm，所述外壳2长度10-20mm。
15.一种电子雾化器的制造方法，其特征在于，包括：
确定所述电子雾化器厚度的步骤；
确定所述电子雾化器中雾化芯宽度的步骤；
根据所述雾化芯宽度、所述电子雾化器厚度和气溶胶流动空间相对尺寸确定所述电子雾化器外壳厚度的步骤，其中所述气溶胶流动空间相对尺寸指所述气溶胶流动空间的宽度与所述雾化器厚度的比值，范围为30％～50％。
16.根据权利要求15所述的电子雾化器的制造方法，其特征在于，所述电子雾化器厚度小于7mm。
17.根据权利要求15所述的电子雾化器制造方法，其特征在于，所述雾化芯尺寸的宽度为1.-4.mm。
18.根据权利要求15所述的电子雾化器制造方法，其特征在于，所述外壳为金属或合金，厚度范围0.1～0.4mm。
19.一种电子雾化器，其特征在于，包括：
储液仓，外壳和底座组件；
所述底座组件包括底盖和雾化芯组件，所述雾化芯组件包括雾化芯支架及设置于其上的雾化芯；
所述储液仓、所述外壳和所述底盖围成一个空腔，所述雾化芯组件位于所述空腔内；所述雾化芯组件较宽的两侧分别与外壳内壁形成气溶胶第一排出通道和第二排出通道；
所述第一排出通道和第二排出通道的宽度之和与所述电子雾化器的厚度比值范围在21％～85％。
20.根据权利要求19所述的电子雾化器，其特征在于，所述外壳由金属或合金制成，厚度范围0.1～0.4mm。
21.根据权利要求19所述的电子雾化器，其特征在于，所述电子雾化器的厚度小于7.5mm。
22.根据权利要求19所述的电子雾化器，其特征在于，所述外壳与所述储液仓一体成型，且
由塑料构成，所述外壳对应雾化芯侧边处的厚度比所述储液仓壁厚薄，其厚度为0.4-0.7mm。
23.根据权利要求19所述的电子雾化器，其特征在于，所述第一排出通道和第二排出通道的宽度之和与所述电子雾化器的厚度比值范围在35％～55％。
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