CN214509370U - 雾化芯、雾化器及气溶胶发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种雾化芯、雾化器及气溶胶发生装置，雾化芯包括多孔基体、发热层和电极，多孔基体的至少一侧表面具有雾化面，通过将电极以厚膜方式形成于多孔基体上，将发热层覆设于多孔基体的雾化面上，无需在发热层上设置电极。因此，电极能够牢固地结合于多孔基体上，且电极也不会受到高温高速气溶胶形成基质流体的冲击，从而电极不容易产生脱落现象。这样，不仅可提高发热层工作性能的稳定可靠性，延长雾化芯的使用寿命，还可以增大气溶胶形成基质的受热面积，使得气溶胶形成基质受热更加快速、更加均匀，进而使得雾化芯具有良好的雾化效果，提升用户的口感。

Description

雾化芯、雾化器及气溶胶发生装置

技术领域

本实用新型属于雾化芯加工及模拟吸烟技术领域，特别地，涉及一种雾化芯、雾化器及气溶胶发生装置。

背景技术

气溶胶发生装置使用的薄膜发热式雾化芯，通常是将发热薄膜附着在多孔基体的雾化面上，通过发热薄膜对雾化面上的气溶胶形成基质进行加热，使气溶胶形成基质雾化成烟雾。当前的薄膜发热式雾化芯，一般是将连接电源装置与发热薄膜的电极，设置在发热薄膜的远离多孔基体的一面上。这样，当薄膜发热式雾化芯工作时，电极在受到高温高速气溶胶形成基质流体冲击的情况下，容易从发热薄膜上脱落。电极从发热薄膜上脱落后，会导致电极脱落处的电阻变大，导致发热薄膜整体工作性能的稳定可靠性变差，不仅降低薄膜发热式雾化芯的使用寿命，还会导致气溶胶形成基质受热不均匀，影响用户的口感。

实用新型内容

基于现有技术中存在的上述问题，本实用新型实施例的目的之一在于提供一种通过厚膜方式在多孔基体具有雾化面的一侧表面上形成电极，再在多孔基体的雾化面上镀发热层，使得电极可牢固地结合于多孔基体上的雾化芯。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种雾化芯，包括：

多孔基体，至少一侧表面具有用于供气溶胶形成基质加热并雾化的雾化面，所述多孔基体内部具有吸附气溶胶形成基质并将吸附的气溶胶形成基质渗透至所述雾化面的微孔结构；

发热层，覆设于所述雾化面上，所述发热层为具有微孔结构的多孔膜层，所述发热层用于加热所述雾化面上的气溶胶形成基质，以将气溶胶形成基质雾化成烟雾；以及

电极，至少设于所述多孔基体具有所述雾化面的一侧表面上，用于将所述发热层电性连接于电源装置，所述电极通过厚膜方式形成于所述多孔基体上，所述发热层与所述电极电性相连。

进一步地，所述多孔基体为多孔陶瓷件。

进一步地，所述发热层为镀于所述雾化面上的铂层。

进一步地，所述雾化面与所述发热层之间还设有将所述发热层结合于所述雾化面上的金属附着层，所述金属附着层为具有微孔结构的多孔膜层。

进一步地，所述金属附着层为镀于所述雾化面上的钛层，所述金属附着层通过磁控溅射工艺镀于所述雾化面上。

进一步地，所述发热层在雾化面上包含直角，且所述直角的其中一条边与电极重合。

进一步地，所述发热层通过磁控溅射工艺镀于所述金属附着层的背离所述雾化面的一面上。

进一步地，所述电极包括分别位于所述发热层相对两侧的两个电极，所述电极形成于所述多孔基体具有所述雾化面的一侧表面上

进一步地，所述电极成对并间隔设置，两个所述电极分别突出于所述多孔基体的一侧表面上，以使两个所述电极之间形成凹槽，所述凹槽的内底面形成所述雾化面，所述雾化面呈矩形。

基于现有技术中存在的上述问题，本实用新型实施例的目的之二在于提供一种具有通过厚膜方式在多孔基体具有雾化面的一侧表面上形成电极，再在多孔基体的雾化面上镀发热层，使得电极可牢固地结合于多孔基体上的雾化芯的雾化器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种雾化器，包括所述的雾化芯。

基于现有技术中存在的上述问题，本实用新型实施例的目的之三在于提供一种通过厚膜方式在多孔基体具有雾化面的一侧表面上形成电极，再在多孔基体的雾化面上镀发热层，使得电极可牢固地结合于多孔基体上的气溶胶发生装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种气溶胶发生装置，包括所述的雾化芯或所述的雾化器。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果之一：

本实用新型实施例中的雾化芯、雾化器及气溶胶发生装置，雾化芯通过将电极以厚膜方式形成于多孔基体上，将发热层覆设于多孔基体的雾化面上，无需在发热层上设置电极。因此，电极能够牢固地结合于多孔基体上，且电极也不会受到高温高速气溶胶形成基质流体的冲击，从而电极不容易产生脱落现象。这样，不仅可提高发热层工作性能的稳定可靠性，延长雾化芯的使用寿命，还可以增大气溶胶形成基质的受热面积，使得气溶胶形成基质受热更加快速、更加均匀，进而使得雾化芯具有良好的雾化效果，提升用户的口感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的雾化芯的结构示意图；

图2为图1中局部放大的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的雾化芯的俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的雾化芯的主视结构示意图；

图5为图4中局部放大的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的多孔基体的立体视结构示意图；

图7为本实用新型实施例二提供的四种电极结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-多孔基体；2-发热层；3-电极；4-雾化面；5-金属附着层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”、“在一些实施例中”或“在其中一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

请一并参阅图1至6，现对本实用新型实施例提供的雾化芯进行说明。本实用新型实施例提供的雾化芯用于气溶胶发生装置的雾化器，其可在电驱动作用下发热，将雾化器的储液腔中的气溶胶形成基质加热雾化形成烟雾，以供用户吸食而达到模拟吸烟的效果。请参阅图4和图6，该雾化芯包括多孔基体1、发热层2和电极3，多孔基体1的至少一侧表面具有雾化面4，多孔基体1内部具有吸附气溶胶形成基质并将吸附的气溶胶形成基质渗透至雾化面4的微孔结构，发热层2覆设于雾化面4上，则渗透至雾化面4的气溶胶形成基质，可通过发热层2加热并雾化成烟雾。可以理解地，发热层2为薄膜，进一步的，发热层2为具有微孔结构的多孔薄膜层，气溶胶形成基质加热雾化形成的烟雾可以透过多孔膜层。发热层2可以是但不局限于通过磁控溅射工艺镀于雾化面4上的铂膜，例如发热层2还可以是钯膜、金铂合金膜或金银铂合金膜等。请参阅图4和图6，电极3设于多孔基体1具有雾化面4的一侧表面上，发热层2与电极3电性相连，则可通过电极3与金属弹针电连接，以将发热层2电性连接于电源装置。这样，雾化芯工作时，通过电源装置向发热层2供电，发热层2通电就会产生焦耳热，可对雾化面4上的气溶胶形成基质进行加热，以将气溶胶形成基质雾化成烟雾。并且，将电极3通过厚膜方式形成于多孔基体1上，将发热层2覆设于多孔基体1的雾化面4上，使得电极3牢固地结合于多孔基体1上，电极3也不会受到高温高速气溶胶形成基质流体冲击，从而电极3不容易产生脱落现象，这不仅可提高发热层2整体工作性能的稳定可靠性，延长雾化芯的使用寿命，还可以增大气溶胶形成基质的受热面积，使得气溶胶形成基质受热均匀，进而使得雾化芯具有良好的雾化效果，提升用户的口感。

本实用新型实施例提供的雾化芯，与现有技术相比，通过将电极3以厚膜方式形成于多孔基体1上，将发热层2覆设于多孔基体1的雾化面4上，无需在发热层2上设置电极3。因此，电极3能够牢固地结合于多孔基体1上，且电极3也不会受到高温高速气溶胶形成基质流体的冲击，从而电极3不容易产生脱落现象。这样，不仅可提高发热层2工作性能的稳定可靠性，延长雾化芯的使用寿命，还可以增大气溶胶形成基质的受热面积，使得气溶胶形成基质受热更加快速、更加均匀，进而使得雾化芯具有良好的雾化效果，提升用户的口感。

在其中一些实施例中，多孔基体1为多孔陶瓷件，多孔陶瓷件具有化学性质稳定、耐高温、绝缘性良好等优良特性，且不会与气溶胶形成基质发生化学反应，故采用多孔陶瓷来制作多孔基体1。其中，多孔陶瓷件的静观密度唯1.5833g/cm3，孔隙率为52.08％，比孔容为0.3289ml/g，比表面积为0.0433m2/g，中值孔径为31.33μm。可以理解地，多孔陶瓷件的上述物理参数，可以根据气溶胶形成基质的成分或具体使用要求进行合理调整。仅需在多孔陶瓷件的雾化面4上覆设薄膜式发热层2，就可通过发热层2对渗透至雾化面4上的气溶胶形成基质进行加热雾化。这样，既可以增大气溶胶形成基质的受热面积，使得气溶胶形成基质受热均匀，又可以避免气溶胶形成基质中的颗粒物堵塞多孔基体1的孔隙，降低雾化芯在雾化过程中的积碳量。可以理解地，在其中另一些实施例中，多孔基体1也可以采用具有微孔结构的多孔玻璃材料制成。

在其中一些实施例中，发热层2为镀于雾化面4上的铂膜，既可以增大气溶胶形成基质的受热面积，使得气溶胶形成基质受热均匀，又可以避免气溶胶形成基质中的颗粒物堵塞多孔基体1的孔隙，降低雾化芯在雾化过程中的积碳量。可以理解地，发热层2可以是多孔铂膜，也可以是金铂合金膜或金银铂合金膜等，发热层2具体可根据实际加热使用需要而合理选取设置。

请参阅图2和图5，在其中一些实施例中，雾化面4与发热层2之间还设有将发热层2结合于雾化面4上的金属附着层5，金属附着层5为具有微孔结构的多孔膜层。该实施例中，首先在多孔基体1的雾化面4上覆设一层金属附着层5，以起到增加发热层2与多孔基体1之间粘附力的作用，使得发热层2牢固地结合于多孔基体1的表面而不易脱落，从而增强雾化芯工作的稳定可靠性，延长雾化芯的使用寿命。

在其中一些实施例中，金属附着层5为镀于雾化面4上的钛膜。当多孔基体1为采用陶瓷材料制作的多孔陶瓷件时，由于钛与陶瓷界面可发生反应而形成比较强的化学键，在多孔陶瓷件的雾化面4上镀一层钛膜，使得钛膜牢固地附着在多孔陶瓷件的雾化面4上，再将采用金属制成的发热层2覆设于钛膜上，以起到增加发热层2与多孔陶瓷件的雾化面4之间粘附力的作用，使得发热层2牢固地结合于多孔基体1的表面而不易脱落，从而增强雾化芯工作的稳定可靠性，延长雾化芯的使用寿命。

请参阅图5，在其中一些实施例中，金属附着层5通过磁控溅射工艺镀于雾化面4上，以增强金属附着层5附着于多孔基体1的雾化面4上的牢固性。可以理解地，金属附着层5也可以通过蒸镀等物理气相沉积方式形成于多孔基体1的雾化面4上。

请参阅图4和图6，在其中一些实施例中，发热层2在雾化面上包含直角，且直角的其中一条边与电极3重合，则在升温启动雾化阶段，在电极附近的温度相对稍高。这主要是雾化面积小，使得热量更加集中，热损失小，且雾化面上形成直角，会有局部热点，使得雾化芯升温较快，同时烟雾雾化量大。

请参阅图5，在其中一些实施例中，发热层2通过磁控溅射工艺镀于金属附着层5的背离雾化面4的一面上，以起到增加发热层2与多孔基体1的雾化面4之间粘附力的作用，使得发热层2牢固地结合于多孔基体1的表面而不易脱落。可以理解地，发热层2也可以通过蒸镀等物理气相沉积方式形成于金属附着层5上。

请参阅图1，在其中一些实施例中，电极3包括分别位于发热层2相对两侧的两个电极，可选的，电极3为银材料构成，电极3形成于多孔基体1具有雾化面4的一侧表面上。该实施例中，电极3包括两个以厚膜方式设置于多孔基体1上的电极3，两个电极3位于发热层2的相对两侧，则发热层2的相对两侧均以电极3为边界，不仅增大气溶胶形成基质的受热面积，而且使得发热层2的热功率较均匀分布，从而使得雾化面4上的气溶胶形成基质能够较快速、均匀地受热雾化，进而使得雾化芯具有脚较佳的雾化效率与雾化效果。

请参阅图4和图6，在其中一些实施例中，电极3成对并间隔设置，两个电极3分别突出于多孔基体1的一侧表面上，以使两个电极3之间形成凹槽，凹槽的内底面形成雾化面4，雾化面4呈矩形。该实施例中，两个成对并间隔设置的电极3分别突出于多孔基体1的一侧表面上，以使两个电极3之间形成凹槽，凹槽的内底面形成雾化面4，且雾化面4呈矩形，雾化面4的两侧均以电极3为边。这样，不仅增大气溶胶形成基质的受热面积，而且使得发热层2的热功率较均匀分布，从而使得雾化面4上的气溶胶形成基质能够较快速、均匀地受热雾化，进而使得雾化芯具有脚较佳的雾化效率与雾化效果。可以理解地，电极3可以是银电极3但不局限于银电极，例如电极3可以是金电极或者金银合金电极，电极3的具体材料可根据实际使用需要而合理选择设置，在此不作唯一限定。

本实用新型实施例还提供一种雾化器，雾化器包括上述任一实施例提供的雾化芯。因雾化器具有上述任一实施例提供的雾化芯的全部技术特征，故其具有雾化芯相同的技术效果。

本实用新型实施例还提供一种气溶胶发生装置，气溶胶发生装置包括述任一实施例提供的雾化芯或述任一实施例提供的的雾化器。因气溶胶发生装置具有上述任一实施例提供的雾化芯或雾化器的全部技术特征，故其具有雾化芯相同的技术效果。

本实用新型实施例提供的一种雾化芯的加工方法，包括如下步骤：

电极制作：通过厚膜工艺将导电浆料流入多孔基体1的微孔结构内，将丝印有导电浆料的多孔基体1在高温下进行烧结，以在多孔基体1具有雾化面4的一侧表面上形成电极3。可以理解地，该步骤中可以采用丝网印刷工艺等薄膜方式将导电浆料流入多孔基体1的微孔结构内。在其中一些实施例中，导电浆料可以是含银浆料，且导电浆料在常温下是一种高粘度的流体。当然，在其中另一些实施例中，导电浆料也可以是含金浆料或含有金银混合物的浆料。

可以理解地，该步骤中，多孔基体1采用具有微孔结构的多孔陶瓷件，采用丝网印刷工艺将导电浆料渗流入多孔陶瓷内，导电浆料流入的深度为10μm至100μm，再将丝印有导电浆料的多孔基体1在450℃至850℃的温度下进行烧结，烧结时间控制为5min至50min，则可在多孔陶瓷的表面完成电极3的制作。由于以丝网印刷工艺等厚膜方式将电极3形成于多孔陶瓷上具有雾化面4的一侧表面上，则可方便通过金属弹针与电源装置实现电连接，以便于外界电压的接入。当然，在其中另一些实施例中，多孔基体1也可以采用具有微孔结构的多孔玻璃材料制成。

金属附着层制作：通过薄膜工艺在多孔基体1的雾化面4上镀一层第一金属膜，以在多孔基体1的雾化面4上形成金属附着层5。可以理解地，该步骤中可采用磁控溅射工艺等薄膜工艺，将第一金属膜镀在多孔基体1的雾化面4上。其中，第一金属膜可以是钛膜、锆膜、钛铝合金膜、钛锆合金膜、钛钼合金膜、钛铌合金膜、铁铝合金膜或钽铝合金膜等，第一金属膜的厚度为0.005μm至0.1μm。可选地，第一金属膜可以是多孔钛膜，多孔钛膜的厚度为0.005μm至0.1μm，则可以多孔钛膜为种子层，起到增加发热层2与多孔陶瓷之间粘附力的作用。其中多孔钛膜的镀膜条件为常温、2E-5Torr真空、300W功率。

发热层制作：通过薄膜工艺在金属附着层5(第一金属膜)上镀一层第二金属膜，以在多孔基体1的雾化面4上形成可通电发热的发热层2。可以理解地，该步骤中可采用磁控溅射工艺等厚膜工艺将第二金属膜镀于金属附着层5(第一金属膜)上。第二金属膜可以是铂膜、钯膜、钯铜合金膜、金银铂合金膜、金银合金膜、钯银合金膜、金铂合金膜等。其中，第二金属膜的厚度为0.2μm至1μm，发热层2与电极3电性相连，以获得雾化芯。

本实用新型实施例提供的雾化芯的加工方法，与现有技术相比，首先将电极3以厚膜方式形成于多孔基体1上，再在多孔基体1的雾化面4上通过厚膜工艺在多孔基体1的雾化面4上镀一层金属附着层5，然后通过厚膜工艺在金属附着层5上镀一层发热层2，以在多孔基体1的雾化面4上形成可通电发热的发热层2，这样将发热层2覆设于多孔基体1的雾化面4上，无需在发热层2上设置电极3。因此，电极3能够牢固地结合于多孔基体1上，且电极3也不会受到高温高速气溶胶形成基质流体的冲击，从而电极3不容易产生脱落现象。这样，不仅可提高发热层2工作性能的稳定可靠性，延长雾化芯的使用寿命，还可以增大气溶胶形成基质的受热面积，使得气溶胶形成基质受热更加快速、更加均匀，进而使得雾化芯具有良好的雾化效果，提升用户的口感。

在雾化芯的升温启动雾化阶段，不同电极3和不同陶瓷芯的雾化面4温度场有差别，在电极3附近的温度相对稍高。由于雾化面积小，使得热量更加集中，热损失小，且雾化面4上要形成直角，这样会有局部热点，升温较快，同时烟雾雾化量大。并且，雾化芯的加热雾化效果与电极3形状造成的载流场不均匀导致的功率分布不均匀具有较大的关系。即如果多孔基体1的雾化面4形成围绕电极3的部分，则会导致功率分布不均匀，存在加热雾化效果不佳的问题，而如果雾化面4边界较为规则，则烟雾雾化量较大。综合以上两点，请参见图6最佳方案是雾化面4为矩形，雾化面4两侧均以电极3为边。对比实验，如图7所示，A、B、C、D四种电极3的烟雾量实验中，实验条件为：

·抽吸模式：抽吸3s停30s循环20口，测试5组100口；

·抽吸速率：抽吸容量55ml，抽吸速率18.3ml/s；

·加热功率：恒功率7W；

最终实验结果为A与B烟雾量基本持平，但A与B的烟雾量远大于C与D。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种雾化芯，其特征在于，包括：

多孔基体，至少一侧表面具有用于供气溶胶形成基质加热并雾化的雾化面，所述多孔基体内部具有吸附气溶胶形成基质并将吸附的气溶胶形成基质渗透至所述雾化面的微孔结构；

发热层，覆设于所述雾化面上，所述发热层为具有微孔结构的多孔膜层，所述发热层用于加热所述雾化面上的气溶胶形成基质，以将气溶胶形成基质雾化成烟雾；以及

电极，至少设于所述多孔基体具有所述雾化面的一侧表面上，用于将所述发热层电性连接于电源装置，所述电极通过厚膜方式形成于所述多孔基体上，所述发热层与所述电极电性相连。

2.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述多孔基体为多孔陶瓷件。

3.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述发热层为镀于所述雾化面上的铂层。

4.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述雾化面与所述发热层之间还设有将所述发热层结合于所述雾化面上的金属附着层。

5.如权利要求4所述的雾化芯，其特征在于，所述金属附着层为镀于所述雾化面上的钛层，所述金属附着层通过磁控溅射工艺镀于所述雾化面上。

6.如权利要求5所述的雾化芯，其特征在于，所述发热层通过磁控溅射工艺镀于所述金属附着层的背离所述雾化面的一面上。

7.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述发热层在雾化面上包含直角，且所述直角的其中一条边与电极重合。

8.如权利要求1至7任一项所述的雾化芯，其特征在于，所述电极包括分别位于所述发热层相对两侧的两个电极，所述电极形成于所述多孔基体具有所述雾化面的一侧表面上。

9.如权利要求1至7任一项所述的雾化芯，其特征在于，所述电极成对并间隔设置，两个所述电极分别突出于所述多孔基体的一侧表面上，以使两个所述电极之间形成凹槽，所述凹槽的内底面形成所述雾化面，所述雾化面呈矩形。

10.一种雾化器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的雾化芯。

11.一种气溶胶发生装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的雾化芯或如权利要求10所述的雾化器。

Images