CN206808673U - 具有过热保护功能的雾化器、电子烟以及气雾生成部件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有过热保护功能的雾化器、电子烟以及气雾生成部件。该雾化器包括有壳体、气雾生成部件以及一开关装置，该气雾生成部件包括一发热体，所述发热体用于加热烟液以生成气雾；其中所述开关装置包括一临近所述发热体安装的金属片，该金属片至少具有层叠设置的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层的热膨胀系数小于第二金属层的热膨胀系数，从而使所述金属片在温度变化时发生变形偏移，并切断或导通所述发热体的电源回路。相比现有技术来说，采用上述开关装置的雾化器和电子烟，温度控制更加精确且可降低生产成本。

Description

具有过热保护功能的雾化器、电子烟以及气雾生成部件

技术领域

本实用新型涉及电子烟具领域，具体来说是涉及一种适用于装载烟液的具有过热保护功能的雾化器、电子烟以及气雾生成部件。

背景技术

目前适用烟液的电子烟雾化器的主流方案普遍是采用发热体使烟液气化形成可抽吸的气雾，如果用户在电子烟雾化器烟液缺少或耗尽的情况下继续抽吸，发热体或与发热体接触的导液体（例如纤维棉）由于干烧时的高温而被烧煳或烧坏，轻则产生令用户不愉快的焦煳味，影响体验感；重则会产生过量的甲醛，影响用户的身体健康。

为了解决上述问题，现有技术中一种典型的解决方案是通过软件设定一只电子烟能够抽吸的总口数，当抽吸口数达到设定值时即切断发热体的供电电路。这种软件方案虽然成本低，但是在使用上不够灵活方便，经常会有由于已经达到设定口数而电子烟不能继续使用但烟油并未用完的情况发生，造成不必要的浪费。

现有技术中另一种典型的解决方案是通过热电偶等温度传感器件，来检测电子烟抽吸过程中发热体或其周边的温度，当检测到温度超出限值时即切断电路或通过控制器来调节输出功率，例如可参考中国专利申请CN201520273441.9。但是温度控制方案由于传感器本身的精度限制或者安装位置的局限，检测结果往往不够精确，反应慢有延迟，而且经常会有误报警，同时此方案的整体成本也比较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有过热保护功能的雾化器、电子烟以及气雾生成部件，该雾化器采用机械式温控开关，温度控制精确且整体成本较低。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有过热保护功能的雾化器，其包括：壳体，在该壳体内形成有用于存储烟液的储液腔；气雾生成部件，位于所述壳体内部，该气雾生成部件包括一发热体，所述发热体用于加热烟液以生成气雾；以及一开关装置，串联在所述发热体的电源回路中；其中所述开关装置包括一临近所述发热体安装的金属片，该金属片至少具有层叠设置的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层的热膨胀系数小于第二金属层的热膨胀系数，从而使所述金属片在温度变化时发生变形偏移，并切断或导通所述发热体的电源回路。

进一步，所述金属片包括一固定端和弹性变形端，该固定端连接在形成所述发热体的电源回路的导线上，该弹性变形端弹性搭接在所述发热体的一端上。

优选的，在所述发热体与所述弹性变形端接触的一端上具有扁平部，在该扁平部上设置有适于与该弹性变形端抵接的凸点，且所述第二金属层位于金属片上靠近该凸点的一侧。

进一步，所述气雾生成部件还包括与所述发热体接触的导液体，该导液体用于从所述储液腔内吸收烟液并传导至发热体上。

作为具体实施方式之一，所述发热体为螺旋形电热丝，所述金属片与该螺旋形电热丝集成为一体结构，所述导液体包覆在该螺旋形电热丝及金属片的外围。

进一步，所述金属片设置在所述螺旋形电热丝的外侧或内侧并间隔一定距离。

进一步，所述雾化器还包括用于连接电源组件的两个电极部，所述发热体和金属片通过导线串联在该两个电极部上。

作为另一具体实施方式，所述发热体为贴覆在所述导液体表面上的发热片或发热网，所述开关装置与该发热片或发热网平行间隔设置。

具体而言，所述开关装置还包括与所述发热体相串联的动触片和静触片，所述金属片被配置为在温度变化时迫使该动触片形变，从而与所述静触片断开或电接触。

进一步，所述金属片在未形变状态下呈弧形，适于迫使所述动触片与静触片保持常接触。

优选的，所述动触片的一端悬空，并且在该端上具有动触点，在所述静触片上设置有相匹配的静触点。

优选的，所述第一金属层为镍或镍铁合金材料，所述第二金属层为锰镍铜合金、镍铬铁合金或镍锰铁合金材料。

本实用新型还提供了一种电子烟，其包括上面所述的具有过热保护功能的雾化器和与该雾化器连接的电源组件。

本实用新型还提供了一种用于电子烟的气雾生成部件，其包括：发热体，用于加热电子烟内的烟液以生成气雾；以及一金属片，与所述发热体串联连接并临近该发热体安装；其中该金属片至少具有层叠设置的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层的热膨胀系数小于第二金属层的热膨胀系数，从而使所述金属片在温度变化时发生变形偏移，并切断或导通与所述发热体的电连接。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的具有过热保护的雾化器采用简单可靠的机械式温控方案，利用与发热体集成在一起的金属片的热敏物理特性，通过在设定的温度下金属片会单方向弹性变形，来实现电路的自动断开与恢复，从而达到了对电子烟发热体进行精确的温度控制的目的，避免了在烟液缺少或者耗尽时发热体的干烧现象，开关动作反应快，效果好。同时作为开关装置的机械式温控开关稳定可靠，制造成本低，金属片所包括的第一金属层和第二金属层的金属种类组合多样，可以根据实际需要采用不同的双金属层组合，也可以采用三层或更多层的多金属层组合，从而适应不同种类的发热体的温度特性。

附图说明

图1是实施例一中提供的具有过热保护功能的雾化器的示意图。

图2是实施例一中涉及的开关装置处于闭合状态的示意图。

图3是实施例一中涉及的开关装置处于断开状态的示意图。

图4是实施例一中涉及的金属片位于螺旋形电热丝的内侧的示意图。

图5是实施例一中提供的具有过热保护功能的雾化器的一种具体实施结构图。

图6是实施例二中的具有过热保护功能的雾化器的结构示意图。

图7是实施例二中涉及的开关装置处于闭合状态的示意图。

图8是实施例二中涉及的开关装置处于断开状态的示意图。

具体实施方式

本实用新型涉及的电子烟雾化器，是将机械式温控开关应用于电子烟具上，利用机械式温控开关中至少两个金属层的不同的热敏膨胀系数而产生形变偏移，从而实现在温度过高时自动断开发热体的电源回路和在温度降低时自动闭合开关的动作。本实用新型提供的过热保护方案可以适用于以烟液、固体烟草、固体颗粒挥发物以及加热型芳香剂等装载基质的电子烟具上，尤其是适用于装载有烟液的电子烟上，可以避免发热体的干烧现象。下面就以烟液类电子烟为例子，通过具体实施例对本实用新型涉及的具有过热保护功能的雾化器、电子烟和气雾生成部件的结构和过热保护原理进一步阐述。

实施例一：

参见图1所示，本实施例提供了一种具有过热保护功能的电子烟10，包括雾化器100和与该雾化器100连接的电源组件200。该雾化器100包括壳体101和位于壳体101内部的气雾生成部件300以及与气雾生成部件300电连接的开关装置，在该壳体101内形成有用于存储烟液的储液腔102，上述气雾生成部件300包括一发热体301，所述发热体301用于加热烟液以生成可供用户抽吸的气雾。上述电源组件200包括电池202和控制电路201，电池202通过控制电路201输出预定的功率给发热体301供电。开关装置包括一临近所述发热体301安装的金属片302，金属片302串联在发热体301的电源回路中，其可以根据发热体301的温度变化自动断开或导通电路，具体结构见下述。

上述气雾生成部件300还包括与所述发热体301接触的导液体103，储液腔102环绕在导液体103以及发热体301的外围，该导液体103用于从所述储液腔102内吸收烟液并传导至发热体301上。在本实施例中，导液体103优选采用可耐高温的纤维棉、玻纤材料或者多孔性材料，例如高分子发泡材料、微孔陶瓷等。在雾化器100与电源组件200连接的下端上具有用于连接电源组件200的两个电极部104、105，所述发热体301和金属片302通过导线303、304串联在该两个电极部104、105上。

结合图2和图3所示，上述发热体301采用螺旋形电热丝，所述金属片302与该螺旋形电热丝集成为一体结构，所述导液体103包覆在该螺旋形电热丝及金属片302的外围。该金属片302具有层叠设置的第一金属层3021和第二金属层3022，且所述第一金属层3021的热膨胀系数小于第二金属层3022的热膨胀系数，从而使所述金属片302在温度变化时发生变形偏移，并切断或导通所述发热体301的电源回路。其中金属片302是沿纵向靠近螺旋形电热丝安装并位于螺旋形电热丝外侧，便于较为准确地传导发热体301的实时温度，同时金属片302与发热体301之间间隔有一定距离，为金属片302的弹性形变留有一定的空间余量。在本实施例中，所述第一金属层3021优选采用镍或镍铁合金等材料，例如Ni36；所述第二金属层3022优选采用热膨胀系数更大的锰镍铜合金、镍铬铁合金或镍锰铁合金等材料，例如Mn75Ni15Cu10。此外在具体设计时可以通过调节金属片302的厚度，来控制其弹性变形的速度，通常来说减小金属片302的厚度可以提高开关装置的反应速度。

需要说明的是，在本实用新型中所涉及的可形变的金属片并不局限于由两个金属层组成，也可以是由两层以上的多个金属层组成，例如该金属层包括三个层叠设置的金属层，这三个金属层的热膨胀系数从金属片的一侧到另一侧依次递增或减小。

再参见图2所示，金属片302包括下方的固定端3023和上方的弹性变形端3024，该固定端3023连接在形成所述发热体301的电源回路的导线303上，固定端3023可通过焊接、铆压或螺钉固定等机械连接方法与导线303连接，例如导线303的一端折弯90度并插入金属片302上对应的孔中，然后焊接固定。该弹性变形端3024弹性搭接在所述发热体301的一端上。可以理解的是，作为替换方式，金属片302也可以是上端与发热体301端部固定连接，其下端作为弹性变形端与上述导线303弹性搭接。

在雾化器100正常工作状态下，发热体302保持恒温或某一稳定的温度范围内，金属片302的形变微小，弹性变形端3024与发热体301的端部之间为电接触状态，雾化器100可以正常工作。

参见图3所示，用户如果在雾化器100内的烟液较少或者无烟液的情况下继续抽吸，即给发热体301持续供电，发热体301会由于干烧而大量发热，发热体301的温度急速上升，金属片302也受热膨胀，其中的第二金属层3022的形变量大于第一金属层3021的形变量，导致弹性变形端3024向左侧偏移。当温度达到预设的限值时，弹性变形端3024的偏移量足以切断金属片302与发热体301的电连接，从而使雾化器100马上停止工作，起到过热保护作用。

当雾化器100停止工作后，发热体301的温度又会随即下降，金属片302的弹性变形自动回复到原始位置，发热体301又可以正常工作，用户添加烟液后即可继续使用电子烟10。如果用户不添加烟液而继续尝试抽吸，金属片302又会自动切断电路，电子烟10仍无法正常使用，从而起到保护作用。

作为本实施例的优选方案，在发热体301与所述弹性变形端3024接触的一端上具有扁平部3011，在该扁平部3011上设置有适于与该弹性变形端3024抵接的凸点3012，且所述第二金属层3022位于金属片302上靠近该凸点3012的一侧。上述扁平部3011和凸点3012可以使发热体301与金属片302的弹性接触更加良好。

参见图4所示，其展示了另一种结构形式的气雾生成部件300a，包括发热体301a和金属片302a，二者集成为一体结构。与上述气雾生成部件300不同的是，金属片302a是安设在作为发热体301a的螺旋形电热丝的内侧并间隔一定距离。具体来说，连接在发热体301a一端上的导线303b、303a从发热体301a内侧中心穿过，金属片302a则连接导线303b与导线303a之间，并且一端为固定结构，另一端为开放结构。将所述金属片302a设置在发热体301a内侧的作用在于，导液体可以更紧密包覆在发热体301a的外围，防止发热体301a的局部温度过高。

需要说明的是，上述发热体和作为开关装置的金属片可以集成在气雾生成部件上，形成一体安装结构，当然二者也可以是作为独立的部件分离串联安装在电源回路中。

参见图5所示，其提供了一种具有过热保护功能的雾化器40的具体结构。该雾化器40包括壳体401、位于壳体401内的气雾生成部件300和通气管403以及设置在壳体401上端的吸嘴404。气雾生成部件300可拆卸地安装在通气管403的下端，气雾生成部件300内产生的气雾可以通过通气管403流入吸嘴404。壳体401与气雾生成部件300、通气管403之间的环形空间界定形成了用来容纳烟液的储液腔402，气雾生成部件300与储液腔402之间开设有过液孔405，气雾生成部件300中的导液体406通过该过液孔405从储液腔402内吸取烟液。在壳体401的下端设有与电源组件连接的且相互绝缘的环状电极407和位于中心的电极柱408，气雾生成部件300中的发热体301和金属片302相串联后再对应与环状电极407、电极柱408连接。

实施例二：

参见图6所示，本实施例提供了另一种结构形式的雾化器50，包括壳体501、位于内部的储液腔502、气雾生成部件和开关装置600，气雾生成部件包括导液体504和发热体505。与实施例一中的雾化器40不同之处在于，雾化器50内的气流通道503是位于储液腔502的侧部，导液体504设置于储液腔502的下部开口位置，发热体505采用贴覆在所述导液体504表面上的发热片或发热网，而上述开关装置600大致平行间隔地设置在该发热片或发热网的下方。与实施例一类似的，开关装置600能够在发热片或发热网温度过高时自动断开，起到保护作用。在壳体501的下端设置有两个电极部506、507，发热体505的一端与电极部506电连接，另一端通过开关装置600与电极部507电连接。

再参见图7所示，所述开关装置600包括支架601、安装在支架上的金属片602、与所述发热体505相串联的动触片603和静触片604，所述金属片602被配置为在温度变化时迫使该动触片603形变，从而与所述静触片604断开或电接触。与实施例一中相同，金属片602也包括层叠设置的第一金属层6021和热膨胀系数较大的第二金属层6022，金属片602通过自身发生弯曲来驱动动触片603实现开关动作。在本实施例中，金属片602仅仅是贴近发热体505安装，相比实施例一而言，金属片602并不连接在电路中，保证了气雾生成部件的工作阻值精度，同时其自身并不发热，减小了金属片602本身发热对开关装置600反应速度的影响，提高了温度控制的精确性，避免了开关装置600在温度未达到限值时的误动作。

作为本实施例中的优选方案，所述动触片603的一端悬空，并且在该端上具有动触点6031，在所述静触片604上设置有相匹配的静触点6041，动触片603本身具有弹性，其在向下弯曲时可以通过动触点6031与静触点6041形成良好电接触。所述金属片602通过中间位置安装在支架601上，在未形变状态下呈向下弯曲的弧形，在正常情况下金属片602的一端迫使所述动触片603与静触片604保持常接触，雾化器50可以正常工作。

参见图8所示，当上述发热体505的温度急剧升高时，第二金属层6022的形变量大于第一金属层6021的形变量，金属片602向上弯曲，从而使动触片603恢复原位从而与静触片604相分离，发热体505的电源回路被切断。当发热体505的温度逐步降低时，金属片602也逐步形变开始向下弯曲，并驱动动触片603重新与静触片604接触。可以理解是，作为替代方案，上述动触片603也可以在原位时即与静触片604保持常接触，金属片602在形变时能够顶开该动触片603，从而切断电路。

以上实施例仅为本说明书为便于理解实用新型内容所列举的部分实施方式，并非对本实用新型的技术方案进行的任何限定，也非所有可实施方案的穷举，故凡是对本实用新型的结构、流程或步骤所做出的任何微小改进或等效替代，均应包含在其保护范围之内。

Claims (14)

1.一种具有过热保护功能的雾化器，其特征在于包括：

壳体，在该壳体内形成有用于存储烟液的储液腔；

气雾生成部件，位于所述壳体内部，该气雾生成部件包括一发热体，所述发热体用于加热烟液以生成气雾；以及

一开关装置，串联在所述发热体的电源回路中；

其中，所述开关装置包括一临近所述发热体安装的金属片，该金属片至少具有层叠设置的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层的热膨胀系数小于第二金属层的热膨胀系数，从而使所述金属片在温度变化时发生变形偏移，并切断或导通所述发热体的电源回路。

2.根据权利要求1所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述金属片包括一固定端和弹性变形端，该固定端连接在形成所述发热体的电源回路的导线上，该弹性变形端弹性搭接在所述发热体的一端上。

3.根据权利要求2所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：在所述发热体与所述弹性变形端接触的一端上具有扁平部，在该扁平部上设置有适于与该弹性变形端抵接的凸点，且所述第二金属层位于金属片上靠近该凸点的一侧。

4.根据权利要求1所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述气雾生成部件还包括与所述发热体接触的导液体，该导液体用于从所述储液腔内吸收烟液并传导至发热体上。

5.根据权利要求4所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述发热体为螺旋形电热丝，所述金属片与该螺旋形电热丝集成为一体结构，所述导液体包覆在该螺旋形电热丝及金属片的外围。

6.根据权利要求5所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述金属片设置在所述螺旋形电热丝的外侧或内侧并间隔一定距离。

7.根据权利要求1所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述雾化器还包括用于连接电源组件的两个电极部，所述发热体和金属片通过导线串联在该两个电极部上。

8.根据权利要求4所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述发热体为贴覆在所述导液体表面上的发热片或发热网，所述开关装置与该发热片或发热网平行间隔设置。

9.根据权利要求1所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述开关装置还包括与所述发热体相串联的动触片和静触片，所述金属片被配置为在温度变化时迫使该动触片形变，从而与所述静触片断开或电接触。

10.根据权利要求9所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述金属片在未形变状态下呈弧形，适于迫使所述动触片与静触片保持常接触。

11.根据权利要求9所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述动触片的一端悬空，并且在该端上具有动触点，在所述静触片上设置有相匹配的静触点。

12.根据权利要求1所述的具有过热保护功能的雾化器，其特征在于：所述第一金属层为镍或镍铁合金材料，所述第二金属层为锰镍铜合金、镍铬铁合金或镍锰铁合金材料。

13.一种电子烟，其特征在于包括权利要求1至12任一项所述的具有过热保护功能的雾化器和与该雾化器连接的电源组件。

14.一种用于电子烟的气雾生成部件，其特征在于包括：

发热体，用于加热电子烟内的烟液以生成气雾；以及

一金属片，与所述发热体串联连接并临近该发热体安装；

其中，该金属片至少具有层叠设置的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层的热膨胀系数小于第二金属层的热膨胀系数，从而使所述金属片在温度变化时发生变形偏移，并切断或导通与所述发热体的电连接。