CN209235000U - 雾化芯和包括该雾化芯的雾化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种雾化芯，包括具有吸油面和雾化面的多孔体、以及埋设于该多孔体内的发热体；所述发热体上设置有用于烟油气溶胶震荡融合的通孔。本实用新型通过发热体埋设于多孔体之后，进一步再设置通孔，促进烟气在水平和垂直两个方向上互相团聚，在蒸发过程中使气泡震荡融合聚集长大，提升溶胶微粒的粒径；还能改变发热体的发热功率，促进提升发热体的发热效率，提升雾化出烟量。

Description

雾化芯和包括该雾化芯的雾化器

技术领域

本实用新型涉及电子烟雾化器技术领域，尤其是一种雾化芯和包括该雾化芯的雾化器。

背景技术

电子烟产品是通过其内设置的雾化芯对烟油快速加热实现加热雾化，因此雾化芯的性能是直接影响烟油雾化效果的关键部件。现有的雾化芯结构通常均是由具有微孔结构的导油件、以及设置在导油件上的发热丝组成；其中，导油件表面与雾化器的储油腔接触从雾化器中吸取烟油，然后通过内部微孔传导至发热丝上，被发热丝加热形成气溶胶后被吸烟者吸食。

早先的雾化芯中发热丝通常采用与棉直接接触或者发热丝半裸露于导油件的安装方式进行装配。但这一方式实施中一方面当发热丝功率升高、或与接触烟油量不完全时，容易出现干烧产生焦糊味；另一方面，使雾化后的烟油气溶胶中，并且含有一些棉纤维碎丝，或者纤维碳化物、以及发热丝自身的金属粒子，不利于健康。

为了消除以上不足，有多种改进型的雾化芯结构被提出和采用，比如新宜康电子在201711069939.3号专利中提出的雾化芯的结构，包括一粉末冶金主体、以及一经绝缘处理后的发热丝，并将发热丝埋设于粉末冶金主体中；其中，粉末冶金主体是通过金属粉末烧结成的具有微孔导油结构体。又比如，麦克韦尔在201810150677.1号专利中提出的电子烟及其发热组件，包括用于吸取烟液的多孔体以及用于对吸附到所述多孔体中的烟液进行加热雾化的至少一个发热体；至少一个发热体包括纵长的片状发热部，片状发热部的至少部分段至少部分地埋设在多孔体中。通过埋设和分段的设计方式，可以有效防干烧，实现烟油的吸附、雾化，使雾化后烟油的口感纯正。

但是采用以上结构实施时，将发热丝埋设之后，发热丝产生的热量被多孔体导油件更快地吸收和传导、且与发热丝接触的烟油量变低，使得烟油的雾化效率和雾化量降低；同时生成气溶胶的微粒变小，降低了吸食时的击喉感。

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雾化芯技术的不足，提供一种无干烧和金属污染、且雾化量稳定的雾化芯。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：本实用新型提供的雾化芯，包括具有吸油面和雾化面的多孔体、以及埋设于该多孔体内的发热体，所述发热体位于所述吸油面和雾化面之间并靠近该雾化面，其特征在于，所述发热体具有相对的第一侧面和第二侧面，所述发热体上开设有若干间隔设置的通孔，所述通孔从所述第一侧面延伸至第二侧面。

优选地，所述通孔的孔径为0.1～0.5mm。

优选地，沿从所述吸油面向雾化面的方向上，所述发热体与雾化面的间距为0.2～2mm。

优选地，所述发热体呈具有均匀厚度的管状或薄片状。

优选地，所述发热体呈带状并弯折成螺旋形，所述通孔的延伸方向垂直或平行于所述吸油面和雾化面之间烟油的传导方向。

优选地，所述多孔体包括第一多孔部和第二多孔部，所述发热体位于该第一多孔部和第二多孔部之间；

所述吸油面形成于第一多孔部上，所述雾化面形成于第二多孔部上；

所述第一多孔部的导热率高于第二多孔部。

优选地，所述第一多孔部采用第一多孔材质，第二多孔部采用第二多孔材质；所述第一多孔材质的导热率高于第二多孔材质。

优选地，所述第一多孔部具有第一孔隙率，第二多孔部具有第二孔隙率；所述第一孔隙率小于第二孔隙率。

优选地，所述发热体的厚度为0.1mm～0.15mm。

本实用新型还进一步提出一种雾化器，包括雾化套，该雾化套内具有用于存储烟油的储油腔；所述雾化套内还设置有用于雾化烟油的雾化芯；其中，所述雾化芯为以上所述的雾化芯。

本实用新型以上实施例通过发热体埋设于多孔体之后，进一步再设置通孔，促进烟气在水平和垂直两个方向上互相团聚，在蒸发过程中使气泡震荡融合聚集长大，提升溶胶微粒的粒径；还能改变发热体的发热功率，促进提升发热体的发热效率，提升雾化出烟量。

附图说明

图1是实施例中提供的雾化芯组装之后的结构示意图；

图2是图1实施例中提供的雾化芯轴向的剖面示意图；

图3是图2实施例中提供的雾化芯各部分未组装之前的分解示意图；

图4是图3实施例中发热体某一部分平展后的结构示意图；

图5是另一实施例中提供的雾化芯多孔体与发热体组装后的剖面示意图；

图6是图3实施例中所提供的发热体的结构示意图；

图7是另一实施例中所提供的发热体的结构示意图；

图8是又一实施例中所提供的发热体的结构示意图；

图9为又一实施例中所提供的雾化芯多孔体与发热体组装的结构示意图；

图10是一实施例中提供的含有雾化芯的雾化器的结构视图。

具体实施方式

下面将以具体实施例对上述雾化芯进行细节解释和说明，本实用新型实施例的雾化芯主要适用于电子烟产品，当然基于相同的雾化功能也可以用于液态的药物成分挥发装置或其它芳香成分释放装置中，在本实用新型的以下实施例中以电子烟为例进行讲述。该雾化芯结构核心部分是由多孔体和发热体组成，当然还包括其他的功能部件，主要是整体的设计和装配连接方式。具体，

参见图1至图3所示，图1是实施例中提供的雾化芯组装之后的结构示意图；图2是图1实施例中提供的雾化芯轴向的剖面示意图；图3是图1实施例中提供的雾化芯各部分未组装之前的分解示意图。在这一实施例中，雾化芯的结构包括分别轴向装配的导电盖10、导电套20；从图1和图3可以看出，导电盖10形状呈盖帽形状设计、导电套20大体呈中空柱状形状，导电盖10盖合在导电套20上端面的敞口上。最终与电子烟产品其他模块装配时，导电盖10和导电套20分别用于连接电子烟电源装置的正极和负极，最终用于与雾化芯中的发热部件连接形成回路。因此，根据功能需要，导电盖10和导电套20自身采用导电材质制备，实施中通常采用金属导电材质。

为了防止导电盖10和导电套20两者相互直接导通，因此在导电盖10和导电套20之间设置有一具有装配孔31的环形绝缘件30。根据导电盖10盖合在导电套20敞口上的特点，绝缘件30采用设计成环形形状，并安装在导电套20上端的敞口上，然后导电盖10盖合在该环形的绝缘件30上。

进一步为了实现雾化芯的烟油雾化功能，在导电套20的内空腔中设置有雾化组件40；在本实用新型实施例中雾化芯组件40包括一中空多孔体41、以及埋设于多孔体41内的发热体42。其中，

多孔体41的外形与导电套20的内腔形状适配，呈柱状形状；多孔体41的内部具有沿轴向设置的烟气通道43，该烟气通道43用于将发热体42加热产生的烟油气溶胶输出。

在本实用新型实施例中，烟油传导和雾化相关的描述进一步参见图2至图5，图5是另一实施例中提供的雾化芯多孔体与发热体组装后的剖面示意图；在径向上，多孔体41的外表面为吸油面411，用于吸取电子烟的储油腔存储的烟油；内表面为雾化面412，雾化后的烟油从该雾化面412逸出，至中央的烟气通道43内；多孔体41自身所具有的微孔结构，用于将吸油面411吸取的烟油通过毛细浸润传导至发热体42。同时，为了配合该吸油面411能吸取到烟油，在导电套20周侧壁上开设有导油孔21，该导油孔21的目的是为了使烟油能从外部流入至导电套20的内部从而被多孔体41的吸油面411吸收。

发热体42采用全部埋设在多孔体41内的方式安装，通过将发热体42全部埋设于多孔体41内，烟油雾化不用传导至发热体42表面接触时才进行，而是在靠近发热体42部位即开始受热雾化；一方面使在发热体42与多孔体41存在导热接触不会产生干烧，另一方面大多数的烟油雾化时不与发热体42直接接触，能避免发热体42产生的金属污染。因为通常发热体42采用不锈钢、镍铬合金、铁铬铝合金、金属钛材质等制成，并且在材料中还含有少量的微量金属杂质，那么在发热时与烟油接触会释放金属粒子，而通过以上方式可以避免烟油雾化时接触量过大产生的金属污染。

进一步，以上实施例中为了便于烟油雾化后的烟气能快速地进入烟气通道43中，那么发热体42在多孔体41内埋设位置可以设置于靠近烟气通道43的位置，埋设深度可以采用0.2～2mm，即沿多孔体41的径向方向发热体42与雾化面(多孔体41的内表面)的间距为0.2～2mm。

发热体42的形状在实施中采用多种便利的形状进行，比如图6至8所示的形状设计，采用螺旋型薄片状。本实用新型中基于提升烟油雾化后气溶胶的微粒粒径，采用在发热体42开孔，设置若干从第一侧面延伸至第二侧面的通孔421，该通孔421的设置方式与常规的为了提升电阻在发热丝上大尺寸打孔的立意不同，采用的是小尺寸的孔，其作用是用于改变雾化时烟油微粒与发热体42的接触方式，使得雾化时烟雾颗粒跟发热体的接触不是面面接触，而是3D接触；那么烟油会在通孔421内震荡融合，从而雾化颗粒变大，后续吸食时带来更好的击喉感。实施中，通孔421的孔径采用0.1～0.5mm进行，避免尺寸过大导致烟油微粒的震荡效应不足或者消失。

进一步烟油在通孔421内震荡融合可以参见图4所示，图4为图3所示的发热体42平直伸展之后其中一部分结构示意图。通过设置有尺寸比较适当的通孔421，可以改变在发热体42上使得电流的路径在通孔421附近的位点处发生分流/汇流变化，而在不同的位点由于电流的不同具有不同的温度。具体，在图4中，由于发热体42上增加设置有若干通孔421，那么当两端与电源正负极接通之后；一方面使含有通孔421区域由于截面面积减小，那么电阻阻值增大；另一方面，在通孔421周围会发生电流的分流和汇流，会使得电流在通孔的周围分布变得不均匀。最终使得在通孔421周围各个位置发热温度会存在不同，烟油中所含有的VG、PG、香精等成分会在通孔421的不同位点同时蒸发雾化；比如图4中A位点的发热温度会偏高，C位点的发热温度会偏低，B位点温度居中；那么烟油通孔421内接触雾化时，烟油成分中的香精会在C位点即可大量蒸发雾化形成微粒，VG(甘油)会在B位点大量蒸发雾化形成微粒，PG(丙二醇)会在A大量蒸发雾化形成微粒。进一步，由于通孔421提供了比较适当的微粒相互接触空间，这些成分蒸发之后会在通孔421的空间内即会逐渐融合形成含有混合微粒的大颗粒，随着烟气蒸发逐步吸附其他的微粒变得更大，直至逐渐长大被吸入口中，产生比较好的击喉口感。当不存在通孔421时，不存在图4中不同温度位点，各种成分会趋于在不同的宽度方向蒸发，直至被吸入口中，融合的程度不足；而当通孔421过大时，微粒在通孔421之间的空间间距变得更大，融合难度也会逐渐加大，最终形成的大颗粒气溶胶的量会减少。

同时，为了提升雾化效率和出烟量，优选采用将通孔421延伸方向垂直或平行于多孔体41内烟油的传导方向设置，如图中发热体42上打孔的方向。

进一步由于采用以上发热体42埋设的方式，比裸露的方式雾化出烟量会降低，因此为了弥补这一不足，本实施例中基于提升雾化效率的立意，将多孔体41进行导热分割设计。具体，由于发热体42埋设于多孔体41内并具有一定的埋设深度，会将多孔体41分隔成位于外侧表面(即吸油面411)与发热体42之间的第一多孔部410、以及位于发热体42与内侧表面(即雾化面412)之间的第二多孔部420。并且，第二多孔部420的导热率低于第一多孔部410的导热率。

通过将发热体42两侧的多孔体41部分进行导热效率梯度设计，一方面由于第二多孔部420自身的导热率低，热能向外传导慢和流失率低，使得自身会具有一定的保温效应，这一第二多孔部420的温度稳定维持在雾化温度附近，维持烟油的雾化效率；而第一多孔部410的导热率高，那么这一部分的热能比较快速地传导流失，雾化效率和雾化量很少，主要使第一多孔部410用作为烟油传导的功能，而雾化主要在发热体42与烟气通道43之间的第二多孔部420进行。另一方面，由于第二多孔部420直接与烟气通道43连接，雾化生成的气溶胶快速地进入至烟气通道43内，从而促进提升烟气流通效率。并且由于第二多孔部420雾化效率高、烟油消耗快，能提升第一多孔部410和第二多孔部420之间毛细浸润动力，也能促进加快雾化效率。

以上多孔体41两部分的导热率不同可以通过多种方式来实现，具体比如：

在一种实施方式中，可以将多孔体41采用复合材质制备，通常多孔体41采用多孔陶瓷、多孔玻璃陶瓷、多孔玻璃、发泡金属、氧化铝、碳化硅、硅藻土等材质做成的蜂窝式陶瓷等硬质毛细结构制成。在本实施例中可以通过两种不同导热率材质复合的方式进行采用，比如将第一多孔部410采用导热系数大一些的发泡金属、多孔陶瓷等，而将第二多孔部420采用导热系数低一些的多孔玻璃陶瓷、多孔玻璃、碳化硅陶瓷等。通过不同导热性能材质分别形成第一多孔部410和第二多孔部420来提升雾化。

在另一种实施方式中，可以采用同一材质但孔隙率不同来实现；具体采用第二多孔部420的孔隙率大于第一多孔部410的孔隙率；对于多孔材料，孔隙率越大，那么相对密度越低，热传导介质则减少，那么导热效率则会低。因此，通过孔隙率的不同来形成第一多孔部410和第二多孔部420，提升雾化效率。

当然，将以上材质和孔隙两种手段也能结合使用，使第一多孔部410即在材质导热率上高于第二多孔部420、同时在孔隙率上小于第二多孔部420。

在以上实施方式中，进一步在多孔体41与导电套20之间设置有一纤维体50。以上雾化芯在非雾化时，如果多孔体41内浸取的烟油饱和/过饱和，在重力作用下一部分的烟油会从沿着多孔体41与导电套20的接触面发生渗漏；而增加纤维体50以后，用于提供烟油吸附和保存的载体，可以减少烟油渗漏的问题。纤维体50的形状可以采用图示柱形套筒的形状设计，可以使其能对多孔体41的外侧表面(即吸油面411)形成完整包覆。纤维体50的材质优选采用海棉纤维、树脂纤维、炭基纤维等柔性纤维。

同时为了便于后续为发热体42的电连接，在多孔体41上设置有两个电极连接件44，在后续生产装配时，待发热体42安装好之后，则通过焊接等等方式将发热体42的两端分别于两个电极连接件44连接；连接之后，电极连接件44中的其中一个抵接在导电盖10上，另一个抵接在导电套20上，则可以形成完整的回路。电极连接件44优选采用焊接引脚的形式进行设计，那么后续直接将其分别压紧抵触在导电盖10/导电套20上即可实现导电连接；当然，在另一种实施方式中也可以将电极连接件44与导电盖10/导电套20通过焊接实现连接；优选采用压紧抵接进行，而不必将其全部焊接为一体，可以便于后续单个部件的拆卸和更换。

进一步从图6至图8可以看出，所示实施例中采用的发热体42的形状分别为螺旋形状或者是筒状，基于本发明提升埋设之后雾化效率的立意，可以进一步以这些形状为基础进行变化，提升发热效率。相比通常的发热丝片的0.03～0.1mm的厚度、几欧姆左右电阻的大小，以上实施例中采用以上发热体42的厚度适当加厚，至0.1mm～0.15mm的厚度，使其发热体42的电阻阻值降低至0.4～2.0欧姆。当与恒定输出功率的电源组件连接之后，由于发热体42电阻降低，那么工作电流会提升，最终的功率P＝I²*R随着电流的增加也会相应提升，从而可以提升雾化效率。

最终在使用中，为了提升雾化芯与雾化器储油腔等装配后的紧密连接，避免出现缝隙以及烟油泄露等，在导电套20上设置有一螺纹连接部22，用于后续雾化器的雾化套内壁螺纹连接；进一步在该螺纹连接部22的末端套设有一硅胶圈23，提升连接密封效果。

以上实施例中将发热体42的形状采用螺旋状/筒状，是为了配合中空柱状多孔体41的形状进行埋设所采用的方式；而当多孔体41的形状采用其他的方块形、或者非规则形状时，那么发热体42的形状则可以对应进行变化。比如图8实施例中采的方式，多孔体41为块状，上表面为吸油面411、下表面为雾化面412；烟油从吸油面411吸收后通过内部的微孔结构向雾化面412传导，而发热体42通过多孔体41上的一条安装孔隙413埋设于多孔体41内；安装之后，多孔体41被发热体42分割成两个部分，位于发热体42上方(即发热体42与吸油面411之间)的第一多孔部410、以及位于发热体42下方(即发热体42与雾化面411之间)的第二多孔部420；或者描述为沿着烟油从吸油面向雾化面传递的方向上，多孔体41包括第一多孔部410和第二多孔部420，第一多孔部410和第二多孔部420之间设置发热体42；烟油在多孔体41内部靠近发热体42上雾化之后，从雾化面420逸出。基于以上所描述，在图9实施例中，第二多孔部420的导热率低于第一多孔部410，使埋设方式安装后的出烟效率能提升回复至裸露方式相当。当然，从图9实施例中还可以看出，发热体42上设置有用于烟油微粒震荡融合形成大尺寸的小孔径通孔421。同样，发热体42的埋设深度也为0.2～2mm，即与雾化面412的间距为0.2～2mm。

进一步，当采用图9实施例的多孔体41时，雾化芯所具有的导电盖10和导电套20的形状结构也可以相应进行变化。具体，使导电套20设计成中空的方体形状，并且导电套20与吸油面411相对的侧壁上开设导油孔21；而导电盖10设计成与导电套20适配的端盖形状盖合即可。当然，为了防止导电盖10和导电套20两者直接导通，在之间同样可以是指形状相适配的绝缘件30，形状和安装都属于技术人员常规容易想到的内容，在此不再通过图示赘述。

本实用新型以上实施例通过发热体埋设于多孔体之后，进一步再设置微孔，促进烟气在水平和垂直两个方向上的气溶胶互相团聚，在蒸发过程中使气泡震荡融合聚集长大，提升溶胶微粒的粒径；并且通过调整促进提升发热体的发热效率，提升雾化出烟量和效率。

本实用新型进一步提出一种包含有上述雾化芯的雾化器，雾化器的结构参见图10所示，雾化器包括有一雾化套，雾化套内具有烟气输送管道、以及储油腔；将采用图9发热体的以上实施例中的雾化芯100安装于雾化套内与储油腔连接；实现导油和烟油雾化。

以上图10所示的雾化器是适用于轴向设置的中空柱状多孔体雾化芯的类型，而当采用图9所示的块状多孔体的雾化芯时，那么对应采用雾化器的雾化套的内部结构则需要适合于块状横向设置的类型进行，这些类型技术人员均在现有产品中能获取，获取之后针对本实用新型实施例的发热体埋设方式调整电极连接，使其能够导电发热即可。

采用本实用新型具有以上雾化芯的雾化器产品，通过发热体埋设于多孔体之后，进一步再设置微孔，促进烟气在水平和垂直两个方向上的气溶胶互相团聚，在蒸发过程中使气泡震荡融合聚集长大，提升溶胶微粒的粒径；并且通过调整促进提升发热体的发热效率，提升雾化出烟量和效率。

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 (10)

1.一种雾化芯，包括具有吸油面和雾化面的多孔体、以及埋设于该多孔体内的发热体，所述发热体位于所述吸油面和雾化面之间并靠近该雾化面，其特征在于，所述发热体具有相对的第一侧面和第二侧面，所述发热体上开设有若干间隔设置的通孔，所述通孔从所述第一侧面延伸至第二侧面。

2.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述通孔的孔径为0.1～0.5mm。

3.如权利要求1或2所述的雾化芯，其特征在于，沿从所述吸油面向雾化面的方向上，所述发热体与雾化面的间距为0.2～2mm。

4.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述发热体呈具有均匀厚度的管状或薄片状。

5.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述发热体呈带状并弯折成螺旋形，所述通孔的延伸方向垂直或平行于所述吸油面和雾化面之间烟油的传导方向。

6.如权利要求1或2所述的雾化芯，其特征在于，所述多孔体包括第一多孔部和第二多孔部，所述发热体位于该第一多孔部和第二多孔部之间；

所述吸油面形成于第一多孔部上，所述雾化面形成于第二多孔部上；

所述第一多孔部的导热率高于第二多孔部。

7.如权利要求6所述的雾化芯，其特征在于，所述第一多孔部采用第一多孔材质，第二多孔部采用第二多孔材质；所述第一多孔材质的导热率高于第二多孔材质。

8.如权利要求6所述的雾化芯，其特征在于，所述第一多孔部具有第一孔隙率，第二多孔部具有第二孔隙率；所述第一孔隙率小于第二孔隙率。

9.如权利要求1或2所述的雾化芯，其特征在于，所述发热体的厚度为0.1mm～0.15mm。

10.一种雾化器，包括雾化套，该雾化套内具有用于存储烟油的储油腔；所述雾化套内还设置有用于雾化烟油的雾化芯；其特征在于，所述雾化芯为权利要求1至9任一项所述的雾化芯。