CN215501357U - 一种陶瓷雾化芯及气溶胶发生装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种陶瓷雾化芯及气溶胶发生装置。陶瓷雾化芯包括基座和发热部件，发热部件为金属薄膜。金属薄膜的温度变化系数低，电阻值更稳定，精度高。金属薄膜的加热效果可控制，有利于提高基座内部烟油的雾化效果可靠性。金属薄膜相比通过厚膜印刷工艺形成的发热部件，金属薄膜的厚度更小。在产生同等热量的条件下，金属薄膜所需占用基座的安装空间更小，以使基座保留更多的空间可以吸附或容纳更多需要雾化的烟油或药液，提高陶瓷雾化芯的雾化效率。

Description

一种陶瓷雾化芯及气溶胶发生装置

技术领域

本申请涉及电子烟技术领域，尤其涉及一种陶瓷雾化芯及气溶胶发生装置。

背景技术

目前的电子烟雾化器包括雾化芯，雾化芯包括微孔陶瓷体与发热线路。在加工时，通过厚膜印刷工艺在微孔陶瓷体表面印刷形成发热线路，微孔陶瓷体和发热线路再通过高温共烧结成一体发热线路。该方案中，发热线路的电阻精度差，并且温度系数大，电阻随温度变化大，阻值不稳定，不易控制发热线路的发热量，导致微孔陶瓷体的雾化功能的可靠性差。

实用新型内容

本申请提供了一种陶瓷雾化芯及气溶胶发生装置，使用金属薄膜作为发热部件，提高微孔陶瓷体的雾化功能的可靠性。

本申请第一方面提供了一种陶瓷雾化芯，陶瓷雾化芯包括基座和发热部件，发热部件设置于基座。其中，发热部件为金属薄膜。金属薄膜的温度变化系数低，电阻值更稳定，精度高。金属薄膜的加热效果可控制，提高基座内部烟油的雾化效果可靠性。在产生同等热量的条件下，金属薄膜比通过厚膜印刷工艺形成的发热部件的厚度更小。金属薄膜占用基座的安装空间更小，以使基座保留更多的空间可以吸附或容纳更多需要雾化的烟油或药液，提高陶瓷雾化芯的雾化效率。

在一种可能的设计中，基座的外表面设有凹槽，凹槽的内表面包括底壁和侧壁，金属薄膜覆盖底壁和侧壁的至少部分。在相同体积的金属薄膜的条件下，凹槽的底壁和侧壁的面积之和大于金属薄膜直接设置在基座表面上的接触面积。因此，与现有技术中悬浮于基座表面的厚膜相比，设置于凹槽内的金属薄膜的有效工作面积较大，基座通过凹槽可以接触更多的金属薄膜的发热面积，从而将更多的热量传导至基座，提高烟油或药液的雾化效果。

在一种可能的设计中，金属薄膜包括第一部分、第二部分和发热线路，第一部分与第二部分用于与外电路连接，且二者之间通过发热线路电连接。凹槽包括第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，第一凹槽与第二凹槽之间通过第三凹槽连通。第一部分设置于第一凹槽，第二部分设置于第二凹槽，发热线路设置于第三凹槽。第一凹槽和第二凹槽为第一部分和第二部分与外电路的连接提供配合安装位置。第三凹槽为发热线路与基座提供充分的接触面积。

在一种可能的设计中，第一部分和第二部分的宽度大于发热线路的宽度，第一凹槽和第二凹槽的宽度大于第三凹槽的宽度。较宽的第一部分和第二部分保证第一部分和第二部分与外电路电气连接的可靠性。较窄的发热线路的电阻相比较宽的第一部分和第二部分的电阻更大。依据焦耳定律，在相同大小的电流条件下，发热线路比第一部分和第二部分产生更多的热量，作为基座雾化烟油或药液的主要热源。

在一种可能的设计中，第三凹槽和发热线路为S型结构、直线型结构或折线型结构中的一种或多种。将第三凹槽与发热线路设计为S型或折线型结构，可充分利用基座的外壁面积，增加发热线路的电阻值，调节发热线路可产生的热量与基座的雾化效果。直线型结构的第三凹槽的加工工艺较为简单，仅在基座的表面上沿直线方向加工出第三凹槽。同理，直线型结构的发热线路在第三凹槽上镀膜成型的工艺简单，同时，该直线型的发热线路使得第一部分和第二部分之间的电连接线路为直线型结构，可以大量减少在曲线型结构的凹槽表面镀膜过程中因积留杂质产生缺陷，提高金属薄膜的镀膜精度。

在一种可能的设计中，金属薄膜包括间隔设置的多个发热线路，凹槽包括间隔设置的多个第三凹槽。在基座表面上间隔分布的第三凹槽将发热线路分布在基座上，使得发热线路所产生的热量均匀分布在基座上，使基座中微孔里的烟油受热均匀，保证烟油的雾化质量。同时，设置多个凹槽和发热线路时，能够进一步增大金属薄膜的有效发热面积，提高雾化效果。

在一种可能的设计中，金属薄膜的厚度为h，凹槽的深度为H，h≤H。较深的凹槽能够为受热状态下的金属薄膜提供膨胀空间。

在一种可能的设计中，金属薄膜的厚度h为0.01mm-0.35mm，能够在具有较高的通电流能力的同时，降低加工难度和成本。凹槽的深度H为0.01mm-0.5mm，为金属薄膜提供足够的设置空间的同时，能够增大基座吸附烟油或药液的量，提高雾化效果。

在一种可能的设计中，金属薄膜镀于基座，镀膜工艺采用诸如真空蒸发、磁控溅射等方式在陶瓷材质的基座上镀膜，该工艺所形成的金属薄膜相比厚膜印刷工艺所形成的发热部件的温度变化系数低，电阻值更稳定，精度高。

本申请第二方面提供了一种气溶胶发生装置，包括储液部件和陶瓷雾化芯，陶瓷雾化芯用于雾化储液部件内的液体。储液部件存放需要雾化的液体(例如烟油或药液)，多孔材料的陶瓷雾化芯吸附储液部件中的液体，并将其加热，液体受热由原来的液态转变为气溶胶状态。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供陶瓷雾化芯在一种具体实施例中的结构示意图；

图2为图1中基座的结构示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为图2的俯视图；

图5为图3的A-A方向的剖视图；

图6为图4的B-B方向的剖视图。

附图标记：

1-陶瓷雾化芯；

11-基座；

12-凹槽；

121-第一凹槽；

122-第二凹槽；

123-第三凹槽；

13-金属薄膜；

131-第一部分；

132-第二部分；

133-发热线路。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

目前的电子烟雾化器包括雾化芯，雾化芯包括微孔陶瓷体与发热线路。加工时，通过厚膜印刷工艺在微孔陶瓷体表面印刷形成发热线路，微孔陶瓷体和发热线路再通过高温共烧结成一体发热线路。该方案中，发热线路的电阻精度差，并且温度系数大，随温度变化大，阻值不稳定，不易控制发热线路的发热量，导致微孔陶瓷体的雾化功能的可靠性差。

为解决该技术问题，本申请实施例提供一种气溶胶发生装置的陶瓷雾化芯1，该气溶胶发生装置用于烟油、药液等液态基质的雾化，可用于电子烟、医疗等不同领域。请参照图1-图4所示，陶瓷雾化芯1包括基座11和发热部件，发热部件设置于基座11，其中，发热部件为金属薄膜13。

本实施例中，当该陶瓷雾化芯1的发热部件为金属薄膜13时，与现有技术中通过厚膜印刷工艺形成的发热部件相比，金属薄膜13的温度变化系数低，电阻值更稳定，精度高。因此，金属薄膜13中的发热线路133的加热效果可控制，有利于提高基座11内部烟油的雾化效果可靠性。此外，金属薄膜13相比通过厚膜印刷工艺形成的发热部件，金属薄膜13的厚度更小。在产生同等热量的条件下，金属薄膜13所需占用基座11的安装空间更小，以使基座11保留更多的空间可以吸附或容纳更多需要雾化的烟油或药液，提高陶瓷雾化芯1的雾化效率。

在一种具体的实施例中，请参照图1-图4所示，基座11的外表面设有凹槽12，凹槽12的内表面包括底壁和侧壁，即凹槽12的截面为U型，金属薄膜13覆盖底壁和侧壁的至少部分，从而使得金属薄膜13的截面为U型。在相同体积的金属薄膜13的条件下，凹槽12的底壁和侧壁的面积之和大于金属薄膜13直接设置在基座11表面上的接触面积。因此，与现有技术中悬浮于基座11表面的厚膜相比，设置于凹槽12内的金属薄膜13的有效工作面积较大，基座11通过凹槽12可以接触更多的金属薄膜13的发热面积，从而将更多的热量传导至基座11，提高烟油或药液的雾化效果。

其中，金属薄膜13覆盖于凹槽12内时，使得该金属薄膜13的截面为与凹槽12的截面相适配的形状。同时，在一种具体实施例中，金属薄膜13恰好覆盖凹槽12的底壁和侧壁，即金属薄膜13的形状和尺寸与凹槽12的形状和尺寸相适配，此时，能够根据需要通过改变凹槽12的形状和尺寸来改变金属薄膜13的形状和尺寸。

具体地，请参照图1-图4所示，金属薄膜13包括第一部分131、第二部分132和发热线路133，第一部分131与第二部分132用于与外电路连接，且二者之间通过发热线路133电连接。凹槽12包括第一凹槽121、第二凹槽122和第三凹槽123，第一凹槽121与第二凹槽122之间通过第三凹槽123连通。第一部分131设置于第一凹槽121，第二部分132设置于第二凹槽122，发热线路133设置于第三凹槽123。

在本实施例中，第一部分131与第二部分132分别作为发热线路133的正负电极，在外电路向第一部分131和第二部分132施加电压的条件下，发热线路133通过电流。同时，依据焦耳定律，第一部分131、第二部分132和发热线路133通电后产生热量，并向基座11传输热量，从而使基座11内部的烟油雾化。因此，通过设置第一凹槽121、第二凹槽122和第三凹槽123，能够将金属薄膜13的各部分设置于对应的凹槽12内，由于凹槽12包括底壁和侧壁，从而为基座11与金属薄膜13提供充分的接触面积，增大金属薄膜13的第一部分131、第二部分132和发热线路133的有效工作面积，将金属薄膜13的热量充分传导至基座11以及内部的烟油或药液，提高雾化效果提高雾化效率。

其中，请参照图1-图4所示，第一凹槽121和第二凹槽122为第一部分131和第二部分132与外电路的连接提供配合安装位置。特别地，第一凹槽121和第二凹槽122的形状可以为长方形或其它形状，为第一部分131和第二部分132与外电路的连接提供足够的固定位置，从而提高金属薄膜13与外电路电气连接的可靠性，保证金属薄膜13的发热线路133稳定发热。第三凹槽123的形状可以根据发热线路133的形状设置，该第三凹槽123的形状也可以为长方形或其它形状。

更具体地，请参照图3-图6所示，第一部分131和第二部分132的宽度b大于发热线路133的宽度a，第一凹槽121和第二凹槽122的宽度d大于第三凹槽123的宽度c。第一部分131和第二部分132需要足够的电气连接面积，以保证第一部分131和第二部分132与外电路电气连接的可靠性，保证发热线路133有稳定的电流通过。因此，第一部分131和第二部分132相比于发热线路133的宽度较大。另外，依据电阻定律，较窄的发热线路133的电阻相比较宽的第一部分131和第二部分132的电阻更大。因此，依据焦耳定律，在相同大小的电流条件下，发热线路133能够比第一部分131和第二部分132产生更多的热量，作为基座11雾化烟油或药液的主要热源。

因此，较宽的第一凹槽121和第二凹槽122能够为第一部分131和第二部分132提供充分的固定连接面积，而较窄的第三凹槽123则使发热线路133的宽度较小，使得发热线路133的截面积较小，则发热线路133的电阻更大，从而能够为烟油或药液提供更多的热量。

其中，第三凹槽123和发热线路133为S型结构、直线型结构或折线型结构中的一种或多种。通过设置第三凹槽123和发热线路133的多种形状结构，满足基座11的不同加热效果。将第三凹槽123与发热线路133设计为S型或折线型结构，旨在充分利用基座11的外壁面积，增加发热线路133的电阻值，继而调节发热线路133可产生的热量与基座11的雾化效果。其中，请参照图3-图4所示，直线型结构的第三凹槽123的加工工艺较为简单，仅在基座11的表面上沿直线方向加工出第三凹槽123。同理，直线型结构的发热线路133在第三凹槽123上镀膜成型的工艺简单。同时，该直线型的发热线路133使得第一部分131和第二部分132之间的电连接线路为直线型结构，可以大量减少在曲线型结构的凹槽12表面镀膜过程中因积留杂质产生缺陷，提高金属薄膜13的镀膜精度。

进一步，请参照图4所示，金属薄膜13包括间隔设置的多个发热线路133，凹槽12包括间隔设置的多个第三凹槽123。在基座11表面上间隔分布的第三凹槽123将发热线路133分布在基座11上，使得发热线路133所产生的热量均匀分布在基座11上，使基座11中微孔里的烟油受热均匀，保证烟油的雾化质量。同时，设置多个凹槽123和发热线路133时，能够进一步增大金属薄膜13的有效发热面积，提高雾化效果。

具体地，请参照图5-图6所示，金属薄膜13的厚度为h，凹槽12的深度为H，h≤H。由于金属薄膜13具有延展性，通电条件下的金属薄膜13产生热量并膨胀，当金属薄膜13的截面与凹槽12同为U形状，并且金属薄膜13的厚度小于或等于凹槽12的深度时，能够为受热状态下的金属薄膜13提供膨胀空间。

更具体地，请参照图5-图6所示，金属薄膜13的厚度h为0.01mm-0.35mm，凹槽12的深度H为0.01mm-0.5mm。例如，金属薄膜13的厚度h具体可以为0.01mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.35mm等，凹槽12的深度H具体可以为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.4mm、0.5mm等。

本实施例中，金属薄膜13的厚度h不应过小也不应过大，当金属薄膜13的厚度过小(例如小于0.01mm时)，镀膜工艺的难度较高，提高成本，且使得金属薄膜13的通电流能力较低，影响陶瓷雾化芯1的正常工作；当金属薄膜13的厚度过大(例如大于0.35mm)时，所需的金属薄膜13的材料较多，造成浪费。因此，当金属薄膜13的厚度h为0.01mm-0.35mm时，能够在具有较高的通电流能力的同时，降低加工难度和成本。

同时，凹槽12的深度H不应过大也不应过小，当凹槽12的深度H过小(例如小于0.01mm)时，导致设置金属薄膜13的空间过小，从而导致金属薄膜13的有效工作面积过小，无法有效提高雾化效果，同时，凹槽12的深度H过小时导致镀膜的工艺难度较高，提高成本；当凹槽12的深度H过大(例如大于0.5mm)时，在基座11的厚度一定时，深度H越大，凹槽12在基座11上所占据的空间越大，降低基座11的强度，并导致基座11的微孔陶瓷材质含量过少，无法有效吸附烟油或药液。因此，当凹槽12的深度H为0.01mm-0.5mm时，在为金属薄膜13提供足够的设置空间的同时，能够增大基座11吸附烟油或药液的量，提高雾化效果。

本实施例中的金属薄膜13镀于基座11。镀膜工艺采用诸如真空蒸发、磁控溅射等方式在陶瓷材质的基座11上镀膜，该工艺所形成的金属薄膜13相比厚膜印刷工艺所形成的发热部件的温度变化系数低，电阻值更稳定，精度高。因此金属薄膜13的发热线路133的加热效果可控，继而有利于保证基座11内部的烟油雾化效果稳定。另外，金属薄膜13相比厚膜印刷工艺所形成的发热部件，金属薄膜13的厚度更小，所需凹槽12的深度H较小，占用基座11的空间更小，提高基座11的强度，同时增大基座11可以吸附烟油或药液的空间，提高陶瓷雾化芯1的效率。

本申请实施例还提供一种气溶胶发生装置，气溶胶发生装置包括储液部件和陶瓷雾化芯1。储液部件存放需要雾化的液体(例如烟油或药液)，储液部件与陶瓷雾化芯1连接。由于陶瓷雾化芯1为多孔材料，可吸附储液部件中的液体。陶瓷雾化芯1受热后，将热量传导至孔内的液体，液体受热由原来的液态转变为气溶胶状态。其中，该陶瓷雾化芯1为以上各实施例中陶瓷雾化芯1。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种陶瓷雾化芯，其特征在于，所述陶瓷雾化芯包括基座和发热部件，所述发热部件设置于所述基座；

其中，所述发热部件为金属薄膜。

2.根据权利要求1所述的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述基座的外表面设有凹槽；

所述凹槽的内表面包括底壁和侧壁，所述金属薄膜覆盖所述底壁和所述侧壁的至少部分。

3.根据权利要求2所述的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述金属薄膜包括第一部分、第二部分和发热线路，所述第一部分与所述第二部分用于与外电路连接，且二者之间通过所述发热线路电连接；

所述凹槽包括第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽之间通过所述第三凹槽连通；

所述第一部分设置于所述第一凹槽，所述第二部分设置于所述第二凹槽，所述发热线路设置于所述第三凹槽。

4.根据权利要求3所述的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分的宽度大于所述发热线路的宽度，所述第一凹槽和所述第二凹槽的宽度大于所述第三凹槽的宽度。

5.根据权利要求3所述的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述第三凹槽和所述发热线路为S型结构、直线型结构或折线型结构中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述金属薄膜包括间隔设置的多个所述发热线路，所述凹槽包括间隔设置的多个所述第三凹槽。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述金属薄膜的厚度为h，所述凹槽的深度为H，h≤H。

8.根据权利要求7所述的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述金属薄膜的厚度h为0.01mm-0.35mm，所述凹槽的深度H为0.01mm-0.5mm。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述金属薄膜镀于所述基座。

10.一种气溶胶发生装置，其特征在于，所述气溶胶发生装置包括：

储液部件；

陶瓷雾化芯，所述陶瓷雾化芯为权利要求1至9中任一项所述的陶瓷雾化芯；

其中，所述陶瓷雾化芯用于雾化所述储液部件内的液体。

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