CN220211962U - 一种雾化芯、雾化器及气溶胶生成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种雾化芯、雾化器及气溶胶生成装置，其中，雾化芯包括基体和发热体，发热体与基体接触，发热体包括SS316L发热丝以及两个电极连接部，SS316L发热丝用于加热气溶胶生成基质，两个电极连接部用于与电源电连接，两个电极连接部间隔设置，SS316L发热丝弯曲延伸连接两个电极连接部。本实用新型实施例中的雾化芯，SS316L发热丝的材质为SS316L不锈钢，相比与铁铬铝以及镍铬，SS316L不锈钢的TCR值更高，在同样的温度区间范围内其电阻值的变化范围更大，从而便于对其进行温度控制，且发热效率更高，有利于提高对气溶胶生成基质的加热雾化效果，增加了雾化量，提高了用户体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及雾化技术领域，具体涉及一种雾化芯、雾化器及气溶胶生成装置。
背景技术
电子烟是一种气溶胶生成装置，可作为传统可燃式香烟的替代用品。
气溶胶生成装置中设有雾化器，雾化器能够将气溶胶生成装置中所贮存的气溶胶生成基质雾化成可供用户吸食的气溶胶。
相关技术中，雾化器可以通过雾化芯升温以加热气溶胶生成基质的方式实现气溶胶生成基质雾化形成气溶胶的目的。其中，雾化芯中设有发热体，通过发热体的发热部分发热以加热气溶胶生成基质。
发热体一般采用电阻加热的方式，将流经发热体的电能转化为内能，以实现通过温度变化控制气溶胶生成基质雾化形成气溶胶的效果。因此，发热体的发热部分的温度控制直接关系到气溶胶的生成效果。
实用新型内容
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种便于进行温度控制的雾化芯、雾化器及气溶胶生成装置。
为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
本实用新型实施例提供一种雾化芯，所述雾化芯包括：
基体；
发热体，所述发热体与所述基体接触，所述发热体包括SS316L发热丝以及两个电极连接部，所述SS316L发热丝用于加热气溶胶生成基质，两个电极连接部用于与电源电连接，所述两个电极连接部间隔设置，所述SS316L发热丝弯曲延伸并连接所述两个电极连接部。
一些实施例中，所述SS316L发热丝与所述基体的接触面积为4mm2至6mm2。
一些实施例中，所述SS316L发热丝的电阻值范围为0.206Ω至0.825Ω。
一些实施例中，所述SS316L发热丝的厚度尺寸为0.08mm至0.1mm；和/或，所述SS316L发热丝的宽度尺寸为0.08mm至0.1mm。
一些实施例中，所述SS316L发热丝上相邻两个拐角的凹侧端部之间的距离为0.3mm至0.5mm；和/或，单一所述SS316L发热丝长度为7mm至12mm。
一些实施例中，包括两条所述SS316L发热丝，所述两条SS316L发热丝并排布置，两条所述SS316L发热丝彼此靠近一侧的拐角的凸侧端部相互连接。
一些实施例中，所述发热体包括多个加强部，所述加强部沿所述SS316L发热丝的并排方向延伸，所述加强部的一端与两条所述SS316L发热丝彼此远离一侧的拐角的凸侧端部连接，且多个所述加强部关于两条所述SS316L发热丝的连接位置的连线对称布置。
本实用新型实施例还提供一种雾化器，所述雾化器包括壳体和前述实施例中任一的所述雾化芯，所述壳体设有出气通道以及用于存储气溶胶生成基质的储液腔，所述发热体设置于所述基体朝向所述出气通道的一侧，以加热所述基体中的气溶胶生成基质。
本实用新型实施例还提供一种气溶胶生成装置，包括电源组件以及前述实施例中的所述雾化器，所述电源组件的电极与所述发热体电连接。
一些实施例中，所述电源组件的输出电压为1.6V至3.2V，输出功率为9W至11W；和/或，所述SS316L发热丝的单位面积功率比范围为1.4W/mm2至2.2W/mm2。
本实用新型实施例中的雾化芯，SS316L发热丝的材质为SS316L不锈钢，相比与铁铬铝以及镍铬，SS316L不锈钢的TCR值更高，在同样的温度区间范围内其电阻值的变化范围更大，从而便于对其进行温度控制，且发热效率更高，有利于提高对气溶胶生成基质的加热雾化效果，增加了雾化量，提高了用户体验；SS316L材质易于制作，结构强度高，不易变形，成本低。SS316L发热丝往复弯曲延伸，以在基体上有限的区域内尽可能多地延长SS316L发热丝的长度，以使得SS316L发热丝的电阻值在额定功率下满足雾化气溶胶生成基质的热量需求，同时使得雾化芯的结构更加紧凑。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中气溶胶生成装置的示意图；
图2为图1在A-A位置的剖切示意图；
图3为本实用新型一实施例中发热体的示意图；
图4为本实用新型一实施例中发热体展开后的局部示意图；
图5为图4中发热体在另一视角下的示意图。
附图标记说明
雾化芯10；基体11；发热体12；SS316L发热丝121；拐角1211；电极连接部122；加强部123；壳体20；出气通道20a
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
在本申请的描述中，“顶”、“底”方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在相关技术中，通过向发热体的发热部分导通电流，利用其自身电阻将电能转换为热能，从而起到加热气溶胶生成基质的目的。在气溶胶生成装置工作的过程中，发热体的发热部分的温度在室温至预设工作温度之间波动，而发热体的发热部分的电阻大小会随着其自身温度的变化而变化。材料在不同温度下的阻值变化具有固定的对应关系，该对应关系为TCR(Temperature Coefficient of Resistance，电阻温度系数)值。
气溶胶生成装置中的工作芯片通过检测通过向发热体的发热部分输出的电压与检测的电流之间的关系，计算发热体的发热部分的电阻值，再通过其材料的TCR值以及几何尺寸间接推算出发热体的发热部分的当前温度。
雾化芯中发热体的发热部分一般采用铁铬铝或者镍铬材料制成，而铁铬铝和镍铬在加热过程中温度变化小，不利于进行温度控制。
本实用新型实施例提供一种雾化芯10，用于设置于气溶胶生成装置中以生成气溶胶，参阅图1至图4，该雾化芯10包括用于吸收气溶胶生成基质的基体11和用于发热的发热体12。
气溶胶生成基质包括但不限于药品、含尼古丁的材料或不含尼古丁的材料等。
发热体12与基体11接触，以使得基体11上的气溶胶生成基质雾化从而形成气溶胶，以实现用户能够吸食气溶胶的目的。
发热体12包括SS316L发热丝121以及两个电极连接部122。
SS316L发热丝121用于加热气溶胶生成基质，也就是说，SS316L发热丝121为发热体12的发热部分，且其材质为SS316L不锈钢。
SS316L不锈钢的中国牌号为022Cr17Ni12Mo2，其组分为：碳含量不大于0.08％，锰含量不大于2.0％，磷含量不大于0.045％，硫含量不大于0.03％，硅含量不大于1.0％，铬的含量范围为16.0％至18.0％，镍的含量范围为10.0％至14.0％，钼的含量范围为2.0％至3.0％，氮的含量不大于0.1％，其余为铁。
两个电极连接部122用于与电源电连接，电源电极将电流经电极连接部122传导至SS316L发热丝121上，在SS316L发热丝121本身电阻的作用下，流经SS316L发热丝121的电流的电能转换为热能，实现了发热的目的。
可以理解的是，两个电极连接部122中一者用于与电源的正极电连接，另一者用于与电源的负极电连接。
两个电极连接部122间隔设置，以降低两个电极连接部122之间直接电导通而发生短路的几率。
SS316L发热丝121弯曲延伸连接两个电极连接部122，以使得电流能够穿过SS316L发热丝121。
本实用新型实施例中的雾化芯10，SS316L发热丝121的材质为SS316L不锈钢，相比与铁铬铝以及镍铬，SS316L不锈钢的TCR值更高，在同样的温度区间范围内其电阻值的变化范围更大，从而便于对其进行温度控制，且发热效率更高，有利于提高对气溶胶生成基质的加热雾化效果，增加了雾化量，提高了用户体验；SS316L材质易于制作，结构强度高，不易变形，成本低。SS316L发热丝121往复弯曲延伸，以在基体11上有限的区域内尽可能多地延长SS316L发热丝121的长度，以使得SS316L发热丝121的电阻值在额定功率下满足雾化气溶胶生成基质的热量需求，同时使得雾化芯10的结构更加紧凑。
可以理解的是，SS316L为医用级或者食品级。
可以理解的是，在SS316L发热丝121的温度满足雾化气溶胶的要求的情况下，气溶胶的生成量与SS316L发热丝121和基体11的接触面积呈正相关。
一些实施例中，SS316L发热丝121与基体11的接触面积为4mm2(squaremillimeter，平方毫米)至6mm2，以使得基体11与SS316L发热丝121的接触部分雾化后的气溶胶的量满足单位时间内气溶胶的生成量的要求，从而提升用户体验。
一些实施例中，SS316L发热丝121的厚度尺寸和SS316L发热丝121的宽度尺寸的差值不超过0.005mm(millimeter，毫米)，也就是说，SS316L发热丝121的厚度尺寸及其宽度尺寸大致相同。
可以理解的是，为了便于用户携带，气溶胶生成装置一般通过电池进行供电。
由于气溶胶生成装置内部电路的电阻造成的压降以及电池电量随气溶胶生成装置的使用而降低，施加到SS316L发热丝121两极的电压较低。
一些实施例中，SS316L发热丝121的电阻值范围为0.206Ω(Ohm，欧姆)至0.825Ω。
参照欧姆定律公式：
P＝U2/R (1)
式(1)中P为功率，U为电压，R为电阻。
以及参照电阻率公式：
R＝ρ·L/S (2)
式(2)中R为电阻，ρ为电阻率，L为长度，S为横截面积。
一方面，SS316L发热丝121的电阻值较低，使得电压较低的情况下，SS316L发热丝121的发热功率仍能够满足单位时间内气溶胶的生成量的需求，从而提升了用户体验；另一方面，由于SS316L的电阻率较小，在SS316L发热丝121的总长度一定的情况下，即使SS316L发热丝121电阻较小，其横截面积仍较小，使得SS316L发热丝121的发热点较为集中，提高发热效率，从而提高气溶胶的生成效率。
一些实施例中，参阅图5，SS316L发热丝121的厚度尺寸为0.08mm至0.1mm，即，0.08mm≤L1≤0.1mm，以便SS316L发热丝121的阻值满足0.206Ω至0.825Ω的范围要求；同时，有利于减小SS316L发热丝121的横截面积，提高SS316L发热丝121的发热效率。
SS316L发热丝121的厚度尺寸的具体尺寸不限，例如0.08mm、0.085mm、0.09mm、0.095mm、0.1mm等。
一些实施例中，参阅图4，SS316L发热丝121的宽度尺寸为0.08mm至0.1mm，即，0.08mm≤L2≤0.1mm，以便SS316L发热丝121的阻值满足0.206Ω至0.825Ω的范围要求；同时，有利于减小SS316L发热丝121的横截面积，提高SS316L发热丝121的发热效率。
SS316L发热丝121的宽度尺寸的具体尺寸不限，例如0.08mm、0.085mm、0.09mm、0.095mm、0.1mm等。
SS316L发热丝121弯曲的次数不限，例如两次、三次、四次、五次等。其具体的弯曲次数根据基体11的尺寸、SS316L发热丝121的长度以及SS316L发热丝121的阻值进行选择。
SS316L发热丝的弯曲位置形成拐角1211。
SS316L发热丝121的拐角1211的弯曲角度不限，例如30°、35°、40°等。
一些实施例中，参阅图4，SS316L发热丝121上相邻两个拐角1211的凹侧端部之间的距离为0.3mm至0.5mm，即，0.3mm≤L3≤0.5mm，以便SS316L发热丝121的阻值满足0.206Ω至0.825Ω的范围要求。
L3的具体取值不限，例如0.3mm、0.4mm、0.5mm等。
一些实施例中，参阅图4，SS316L发热丝121两端的间距为7mm至12mm，即，7mm≤L4≤12mm，以在减少SS316L发热丝121在基体11上所占据的范围的同时，使SS316L发热丝121的阻值满足0.206Ω至0.825Ω的范围要求。
L4的具体取值不限，例如7mm、8.767mm、9mm、10mm、11mm、12mm等。
SS316L发热丝121的具体数目不限，可以为一条，也可以为多条。
可以理解的是，SS316L发热丝121为弯曲延伸且其横截面积小，SS316L发热丝121为具有一定柔性的结构，而在雾化芯10工作过程中，需要降低由于振动等因素造成SS316L发热丝121变形、弯折折断的风险。
可以理解的是，SS316L发热丝121可以仅弯折一次形成一个拐角1211，也可以多次弯折形成多个拐角1211。
一些实施例中，参阅图4，雾化芯包括两条SS316L发热丝121，两条SS316L121发热丝并排布置，两条SS316L发热丝121彼此靠近一侧的拐角1211的凸侧端部相互连接，以使得两条SS316L发热丝121彼此之间互为支撑，互相抑制对方的变形，从而提高SS316L发热丝121的整体结构刚度，降低SS316L发热丝121变形、弯折折断的风险，提高雾化芯10的使用寿命。
另一些实施例中，SS316L发热丝121的数目多于两条，例如三条、四条、六条等，各SS316L发热丝121并排布置，且相邻两条SS316L发热丝121彼此靠近一侧的拐角1211的凸侧端部连接在一起。
一些实施例中，参阅图4，发热体12包括加强部123，加强部123沿SS316L发热丝121的并排方向延伸，加强部123的一端与两条SS316L发热丝121彼此远离一侧的拐角1211的凸侧端部连接，通过加强部123与基体11表面之间的摩擦力或者与基体11直接连接，从而起到约束SS316L发热丝121的安装位置，降低SS316L发热丝121变形、弯折折断的风险，提高雾化芯10的使用寿命。
可以理解的是，加强部123的数目不限，可以为一个，也可以为多个。
一些实施例中，参阅图4，多个加强部123关于两条SS316L发热丝121的连接位置的连线对称布置，以使得两条SS316L发热丝121所受的约束作用力均匀分布。
加强部123的材质与SS316L发热丝121的材质可以相同，也可以不同。
基体11实现吸收气溶胶生成基质的具体方式不限。
一些实施例中，基体11具有用于渗透气溶胶生成基质的孔洞，气溶胶生成基质流入到孔洞中实现了基体11吸收气溶胶生成基质的目的。
基体11的具体材质不限，例如多孔陶瓷，以提高基体11的耐腐蚀性，提高使用寿命。
基体11的具体形状不限。
示例性地，参阅图3，基体11呈圆筒状，SS316L发热丝121设于基体11的内表面上，且沿基体11的内表面的周向延伸，以提高SS316L发热丝121加热基体11内表面上的气溶胶生成基质的效率。
本实用新型实施例还提供一种雾化器，参阅图2，雾化器包括壳体20和前述实施例中任一的雾化芯10，壳体20设有出气通道20a以及用于存储气溶胶生成基质的储液腔，发热体12设置于基体11朝向出气通道20a的一侧，以加热基体11中的气溶胶生成基质。可以理解的是，气溶胶生成基质位于基体11背离出气通道20a的一侧，储液腔中的气溶胶生成基质被基体11位于储液腔中的部分所吸收，并流动至基体11朝向出气通道20a的一侧的部分，从而被SS316L发热丝121所加热雾化生成气溶胶，气溶胶进入到出气通道20a中以被用户所吸食。
一些实施例中，参阅图2，出气通道20a沿顶底方向延伸，出气通道20a的顶侧能够与外界连通，以供用户吸食气溶胶，从而更加符合人机工学。
本实用新型实施例还提供一种气溶胶生成装置，包括电源组件和前述实施例中的雾化器，电源组件的电源与发热体12电连接，以向发热体12提供电能。
电源的电极的具体材料不限，例如铜或者银，以实现导电功能的同时降低电能损耗。
电源组件的具体类型不限，例如锂电池等。
可以理解的是，电源组件的输出电压关系到气溶胶生成装置的使用时长。
一些实施例中，电源组件的输出电压为1.6V(Volt，伏特)至3.2V，输出功率为9W(Watt，瓦特)至11W。相比之下，传统的三元锂电芯的电压范围为3.0V至4.2V，选用更低电压的电源组件，有利于提高使用寿命，同时减少充电过程中的发热损耗。同时，参考式(1)，SS316L发热丝121的阻值小，在电源组件的输出电压的情况下同样能够满足输出功率的要求，以满足单位时间内气溶胶的生成量的要求，提升用户体验。
电源组件的输出电压的具体取值不限，例如1.6V、2.4V、3.2V等。
电源组件的输出功率的具体取值不限，例如9W、10W、11W等。
在电源组件的输出电压为1.6V至3.2V，输出功率为10W的实施例中，参阅式(1)，可得Rmax的范围为0.256Ω至1.024Ω。
参考电阻变化公式：
Rmax-R＝R·TCR·T (3)
式(3)中，R为电阻丝的电阻值，TCR为电阻丝对应材质的TCR值，T为气溶胶生成装置工作温度与室温的差值。
基于上述Rmax的范围，在室温为25℃(degree Celsius，摄氏度)，工作温度为250℃的情况下，比较SS316L发热丝121以及采用铁铬铝和镍铬的发热丝之间的电阻变化幅度。
SS316L的TCR值为1100×10-6ppm/℃，根据式(3)，解得SS316L发热丝121的阻值范围为0.206Ω至0.825Ω，在1.6V的情况下，其差值为0.256Ω-0.206Ω＝0.05Ω，在3.2V的情况下，其差值为1.024Ω-0.825Ω＝0.199Ω。
若发热丝材质为镍铬，镍铬的TCR值为525×10-6ppm/℃，根据式(3)，解得镍铬的发热丝的阻值范围为0.228Ω至0.916Ω，在1.6V的情况下，其差值为0.256Ω-0.228Ω＝0.028Ω，在3.2V的情况下，其差值为1.024Ω-0.916Ω＝0.108Ω。
若发热丝材质为铁铬铝，铁铬铝的TCR值为350×10-6ppm/℃，根据式(3)，解得铁铬铝的发热丝的阻值范围为0.237Ω至0.949Ω，在1.6V的情况下，其差值为0.256Ω-0.237Ω＝0.019Ω，在3.2V的情况下，其差值为1.024Ω-0.949Ω＝0.075Ω。
由上可知，SS316L发热丝121的阻值变化差值最大，更加便于进行温度控制，有利于发热体12快速升温雾化气溶胶生成基质，使得其升温具有高爆发性。
一些实施例中，SS316L发热丝121的单位面积功率比范围为1.4W/mm2至2.2W/mm2，以使得SS316L发热丝121的单位面积的发热量满足雾化气溶胶生成基质的需求。
本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，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)
1.一种雾化芯，其特征在于，所述雾化芯包括：
基体；
发热体，所述发热体与所述基体接触，所述发热体包括SS316L发热丝以及两个电极连接部，所述SS316L发热丝用于加热气溶胶生成基质，两个电极连接部用于与电源电连接，所述两个电极连接部间隔设置，所述SS316L发热丝弯曲延伸连接所述两个电极连接部。
2.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述SS316L发热丝与所述基体的接触面积为4mm2至6mm2。
3.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述SS316L发热丝的电阻值范围为0.206Ω至0.825Ω。
4.根据权利要求3所述的雾化芯，其特征在于，所述SS316L发热丝的厚度尺寸为0.08mm至0.1mm；和/或，所述SS316L发热丝的宽度尺寸为0.08mm至0.1mm。
5.根据权利要求3所述的雾化芯，其特征在于，所述SS316L发热丝上相邻两个拐角的凹侧端部之间的距离为0.3mm至0.5mm；和/或，单一所述SS316L发热丝长度为7mm至12mm。
6.根据权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，包括两条所述SS316L发热丝，所述两条SS316L发热丝并排布置，两条所述SS316L发热丝彼此靠近一侧的拐角的凸侧端部相互连接。
7.根据权利要求6所述的雾化芯，其特征在于，所述发热体包括多个加强部，所述加强部沿所述SS316L发热丝的并排方向延伸，所述加强部的一端与两条所述SS316L发热丝彼此远离一侧的拐角的凸侧端部连接，且多个所述加强部关于两条所述SS316L发热丝的连接位置的连线对称布置。
8.一种雾化器，其特征在于，所述雾化器包括壳体和权利要求1-7中任一的所述雾化芯，所述壳体设有出气通道以及用于存储气溶胶生成基质的储液腔，所述发热体设置于所述基体朝向所述出气通道的一侧，以加热所述基体中的气溶胶生成基质。
9.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括电源组件以及权利要求8中的所述雾化器，所述电源组件的电源与所述发热体电连接。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述电源组件的输出电压为1.6V至3.2V，输出功率为9W至11W；和/或，所述SS316L发热丝的单位面积功率比范围为1.4W/mm2至2.2W/mm2。
Priority Applications (1)
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| CN202321199072.4U CN220211962U (zh) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | 一种雾化芯、雾化器及气溶胶生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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2023
- 2023-05-17 CN CN202321199072.4U patent/CN220211962U/zh active Active
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