CN112568507A - 雾化组件及电子雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雾化组件和电子雾化装置，雾化组件包括基体，包括用于将气溶胶生成基质雾化形成气溶胶的雾化面。及发热体，用于与电源连接以对所述雾化面加热，所述发热体直接或间接的设置在所述雾化面上。所述发热体包括在单位长度和单位时间内产生热量不同的至少一段第一发热部和至少一段第二发热部。由于发热体包括在单位长度和单位时间内产生热量不同的至少一段第一发热部和至少一段第二发热部。因此，可以避免雾化面的局部形成热量的堆叠区域，从而保证整个雾组件的热场分布是均匀的。

Description

雾化组件及电子雾化装置

技术领域

本发明涉及雾化技术领域，特别是涉及一种雾化组件及包含该雾化组件的电子雾化装置。

背景技术

电子雾化装置具有与普通香烟相似的外观和口感，但通常不含有香烟中的焦油、悬浮微粒等其他有害成分，因此电子雾化装置普遍用作香烟的替代品。

而雾化组件作为电子雾化装置的核心部件雾化组件，其通常包括基体和发热体，发热体设置在基体的雾化面上，当发热体通电产生热量时，雾化面上的气溶胶生成基质可以吸收热量而雾化形成可供用户抽吸的气溶胶。但是，对于传统的发热体，发热体所产生的热场分布是不均匀的，使得雾化面上局部高温区域和局部低温区域，最终导致局部高温区域内的气溶胶生成基质因温度过高而产生焦味和各种有害物质，而局部低温区域内的液体因温度过高而无法有效雾化。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是如何提高雾化组件热场分布的均匀性。

一种雾化组件，包括：

基体，包括用于将气溶胶生成基质雾化形成气溶胶的雾化面；及

发热体，用于与电源连接以对所述雾化面加热，所述发热体直接或间接的设置在所述雾化面上；

所述发热体包括在单位长度和单位时间内产生热量不同的至少一段第一发热部和至少一段第二发热部。

在其中一个实施例中，所述第一发热部和第二发热部串联和/或并联。

在其中一个实施例中，第一发热部在单位长度和单位时间内产生的热量大于所述第二发热部，所述发热体上相邻的所述第一发热部和所述第二发热部在其各自延伸路径的法向方向上的投影至少部分重叠。

在其中一个实施例中，所述第二发热部的电阻率小于所述第一发热部的电阻率；所述第二发热部电阻率的取值范围为0.1Ω·mm至10mΩ·mm，所述第一发热部电阻率的取值范围为30Ω·mm至100mΩ·mm。

在其中一个实施例中，所述第二发热部为采用金、银或铜材料中的至少一种制成的第二发热部；和/或，所述第一发热部为采用钌或镍材料中的至少一种制成的第一发热部。

在其中一个实施例中，所述发热体为膜片状结构或线条状结构；当为膜片状结构时，所述发热体厚度的取值范围为80μm至150μm。

在其中一个实施例中，所述第二发热部的方阻小于所述第一发热部的方阻。

在其中一个实施例中，所述发热体划分为多个第一发热段和第二发热段，所述第一发热段均沿第一方向延伸并在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔设置；

沿所述第二方向从所述发热体的中心至其边缘，所述第一发热段的长度递增，所述第二发热段连接在两个所述第一发热段的两个对齐的端部之间。

在其中一个实施例中，任意相邻两个所述第一发热段之间的间距为相等的第一间距；和/或，任意相邻两个所述第二发热段之间的间距为相等的第二间距。

在其中一个实施例中，还包括连接在所述发热体的两端上的第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘和所述第二焊盘相互平行。

在其中一个实施例中，所述发热体直接附着在所述雾化面上；或者，所述雾化面上开设有凹槽，所述发热体部分或全部收容在所述凹槽中。

在其中一个实施例中，所述基体为采用多孔陶瓷材料制成的多孔陶瓷基体。

一种电子雾化装置，包括上述中任一项所述的雾化组件。

本发明的一个实施例的一个技术效果是：由于发热体包括在单位长度和单位时间内产生热量不同的至少一段第一发热部和至少一段第二发热部。因此，可以避免雾化面的局部形成热量的堆叠区域，从而保证整个雾组件的热场分布是均匀的。

附图说明

图1为一实施例提供的电子雾化装置的立体结构示意图；

图2为图1所示电子雾化装置中雾化组件的立体结构示意图；

图3为图2所述雾化组件在另一视角下的立体结构示意图；

图4为发热体类似为矩形式螺旋线时各个第一发热段的分布结构示意图；

图5为发热体类似为矩形式螺旋线时的第一示例结构示意图；

图6为发热体类似为矩形式螺旋线时的第二示例结构示意图；

图7为发热体类似为矩形式螺旋线时的第三示例结构示意图；

图8为发热体类似为阿基米德螺旋线时的结构示意图；

图9为发热体全部采用第一发热部制成时的平面结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1、图2和图3，本发明一实施例提供的电子雾化装置10包括雾化器11和电源12，雾化器11内开设有储液腔并包括雾化组件20，雾化组件20包括发热体30和基体40。基体40可以采用多孔陶瓷材料制成，使得基体40内具有大量的微孔而对液体具有缓冲和传输功能，基体40的孔隙率可达20％至80％，孔隙率的具体取值可以为20％、30％或80％等。微孔的孔径可以为1μm至80μm，孔径的具体取值可以为1μm、5μm或8μm等。储液腔内可以存储油液等液态的气溶胶生成基质，基体40具有雾化面41和吸液面42，吸液面42用于吸取储液腔内的油液并将油液导入至基体40内部，导入至基体40内部的油液进一步抵达至雾化面41。

发热体30设置在雾化面41上，例如发热体30可以直接通过丝印的方式贴附在雾化面41上，即发热体30凸出雾化面41一定的高度。当然，雾化面41上可以凹陷形成凹槽，发热体30全部或部分收容在该凹槽中，加热组件具有背向吸液面42设置的顶面。当发热体30全部收容在该凹槽中时，该顶面可以位于凹槽之中而与雾化面41间隔设置，即顶面低于雾化面41设置；顶面也可以与雾化面41相互平齐。显然，当加热组件部分收容在该凹槽中时，顶面位于凹槽之外而与雾化面41间隔设置，此时，顶面高于雾化面41设置。通过将发热体30设置在凹槽中，一定程度可以提高加热组件与基体40之间的连接强度，避免发热体30在热应力的循环作用下产生翘曲而脱离基体40，继而防止发热体30的翘曲部分因无法浸润足够的油液而产生干烧甚至熔断。

电源12与发热体30电性连接，当电源12对发热体30供电时，发热体30能够将电能转化为热量，从而使得雾化面41的油液吸收热量而升高至雾化温度，确保油液最终雾化形成可供用户抽吸的气溶胶。吸液面42上可以开设沉槽43，该沉槽43由吸液面42的一部分朝雾化面41凹陷设定深度形成。通过设置沉槽43，如此可以缩短油液抵达至雾化面41的路径，减少油液从储液腔流入至雾化面41所产生的沿程阻力，也增加了基体40与油液接触的总面积，从而提高对雾化面41油液的供液速度，防止雾化面41因油液的消耗速度大于供应速度而导致干烧。特别对于粘度相对较高的油液，设置该沉槽43可以大幅减少油液流动过程中的沿程阻力，从而保证雾化面41具有合理的油液供应速度。

在一些实施例中，雾化器11与电源12形成可拆卸连接关系，例如雾化器11通过磁吸连接、螺纹连接或卡扣连接的方式可拆卸地固定在电源12上。因此，雾化器11可以为一次性耗材，电源12可以多次循环利用，当雾化器11中的油液全部消耗完成之后，可以将该油液已消耗完成的雾化器11从电源12上卸载并丢弃，并将充满油液的新雾化器11重新安装在电源12上。当然，在其他实施例中，雾化器11和电源12也可以形成非可拆卸的连接关系。

在一些实施例中，发热体30可以为膜片状结构或线条状结构，当发热体30为膜片状结构时，发热体30厚度的取值范围为80μm至150μm，该厚度的具体取值可以为80μm、100μm或150μm等。通过使得发热体30就有合理的厚度，可以适当提高发热体30的抗疲劳强度，避免加热组件在热应力的循环作用下产生疲劳断裂，从而提高发热体30的寿命。当雾化面41为二维平面时，发热体30可以平面结构，当雾化面41为三维曲面时，发热体30可以为空间立体结构。

参阅图3、图5和图6，雾化组件20还包括第一焊盘32和第二焊盘33，发热体30用于产生热量，第一焊盘32和第二焊盘33分别连接在发热体30的两端，第一焊盘32和第二焊盘33用于分别与电源12的正极、负极电性连接。当电源12通过第一焊盘32和第二焊盘33对发热体30供电时，发热体30件产生热量。发热体30的延伸路径可以抽象为平面曲线结构，换言之，发热体30可以抽象为一条曲线。该曲线可以为螺旋线，螺旋线可以类似为矩形式螺旋线(如图5)，也可以类似为等距的阿基米德螺旋线(如图8)、变距的渐开式螺旋线或S型螺旋线等。当发热体30类似于矩形式螺旋线时，其结构说明如下：

参阅图4、图5和图6，发热体30划分为多个第一发热段310和第二发热段320，第一发热段310和第二发热段320可以均抽象为一条线段。多个第一发热段310均沿第一方向延伸，使得多个第一发热段310相互平行，即多个第一发热段310沿与第一方向垂直的第二方向间隔设置，当雾化面41为长方形时，该第一方向可以为雾化面41的长度方向，第二方向即为雾化面41的宽度方向。相邻两个第一发热段310之间的间距记为第一间距，任意相邻两个第一发热段310之间的第一间距可以相等。沿第二方向从发热体30的中心至其边缘，即沿从位于最中心的第一发热段310指向位于最边缘的第一发热段310的方向，各个第一发热段310的长度逐渐减少。

具体而言，最中心的一个第一发热段310记为中心发热段303，中心发热段303的上侧存在一组第一发热段310，该组第一发热段记为第一组301。中心发热段303的下侧也存在一组第一发热段310，该组第一发热段记为第二组302。对于该第一组301和第二组302，两者所包含的第一发热段310的数量可以相等。对于第一组301，沿从下往上的排列方向，各个第一发热段310分别记为上一号发热段301a、上二号发热段301b、上三号发热段301c、上四号发热段直至上N号发热段，上一号发热段301a最靠近中心发热段303，上二号发热段301b与上一号发热段301a相邻。依次类推，上N-1号发热段与上N号发热段相邻，上N-1号发热段的长度小于与上N号发热段的长度，且上N-1号发热段的端部与上N号发热段的端部均未对齐。同样地，参照第一组301的设计模式，对于第二组302，沿从上往下的排列方向，各个第一发热段310分别记为下一号发热段302a、下二号发热段302b、下三号发热段302c、下四号发热段直至下N号发热段，下一号发热段302a最靠近中心发热段303，下二号发热段302b与下一号发热段302a相邻。依次类推，下N-1号发热段与下N号发热段相邻。下N-1号发热段的长度小于下N号发热段的长度，且下N-1号发热段的端部与下N号发热段的端部均未对齐。

当各个第一发热段310的排列时，首先，上一号发热段301a的右端与中心发热段303的右端对齐，下一号发热段302a的左端与中心发热段303的左端对齐；且上一号发热段301a的长度与下一号发热段302a的长度相等。其次，上二号发热段301b和下二号发热段302b的长度相等，上二号发热段301b的右端与下一号发热段302a的右端对齐。上一号发热段301a的左端与下二号发热段302b的左端对齐。再次，上三号发热段301c和下三号发热段302c的长度相等，上三号发热段301c的右端与下二号发热段302b的右端对齐，上二号发热段301b的左端与下三号发热段302c的左端对齐。依此类推，上N号发热段和下N号发热段的长度相等，上M+1号发热段的右端与下M号发热段的右端对齐。上M号发热段的左端与下M+1号发热段的左端对齐。

第二发热段320的数量为多个，第二发热段320连接在两个第一发热段310的两个对齐的端部之间。第二发热段320也可以直线型，使得第二发热段320均沿第二方向延伸，第二发热段320沿第一方向(雾化面41的长度方向)间隔设置，相邻两个第二发热段320之间的间距记为第二间距，任意相邻两个第二发热段320之间的第二间距可以相等。该第二间距可以大于或等于上述第一间距，例如，第二间距可以刚好等于上述第一间距，第一间距和第二间距两者的取值范围可以为0.3mm至0.7mm，两者的具体取值可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm或0.7mm等。第一发热段310与第二发热段320两者的宽度也可以相等，两者宽度的取值范围可以为0.1mm至0.3mm，该宽度的具体取值可以为0.1mm、0.15mm、0.2mm或0.3mm等。

在一些实施例中，例如，参阅图5，第一发热段310的数量为三个，第二发热段320的数量为两个。又如，参阅图6，第一发热段310的数量为五个，第二发热段320的数量为四个。再如，参阅图7，第一发热段310的数量为七个，第二发热段320的数量为六个。再如，依次类推，第一发热段310的数量为2N+1个，第二发热段320的数量为2N个。

第一焊盘32与发热体30的一端连接，第二焊盘33与发热体30的另一端连接，即第一焊盘32和第二焊盘33连接在发热体30的相对两端上。第一焊盘32和第二焊盘33两者均可以为直线型，使得两者均与第二发热段320平行设置。第一焊盘32和第二焊盘33两者的宽度相等，且两者的宽度均可以大于第二发热段320的宽度。第一焊盘32和第二焊盘33两者宽度的取值范围可以为0.6mm至0.9mm，该宽度的具体取值可以为0.6mm、0.7mm、0.8mm或0.9mm等。第一焊盘32跟与其相邻的第二发热段320之间的间距可以等于第二间距，第二焊盘33跟与其相邻的第二发热段320之间的间距也可以等于第二间距。第一焊盘32和第二焊盘33两者的电阻率较低而具有优良的导电性能，第一焊盘32和第二焊盘33用于跟电源12电性连接，使得电源12通过该第一焊盘32和第二焊盘33对发热体30进行供电。确保发热体30将电能转化为热能以对雾化面41上的油液进行雾化。

参阅图5和图6，发热体30包括多个第一发热部300和第二发热部400，第二发热部400的方阻小于第一发热部300的方阻，第一发热部300在单位长度和单位时间内产生的热量大于第二发热部400所产生的热量。第一发热部300和第二发热部400两者可以形成串联电路，也可以形成并联电路，也可以形成既有串联和并联的混电路。例如当第一发热部300和第二发热部400形成串联电路时，第二发热部400的电阻率小于第一发热部300的电阻率，如此可以使得第一发热部300在单位长度和单位时间内产生的热量大于第二发热部400所产生的热量。第二发热部400电阻率的取值范围为0.1Ω·mm至10mΩ·mm，例如其具体取值可以为0.1Ω·mm、1Ω·mm、2Ω·mm或10Ω·mm等，第二发热部400可以采用金、银或铜材料中的至少一种制成。第一发热部300电阻率的取值范围为30Ω·mm至100mΩ·mm，例如其具体取值可以为30Ω·mm、50Ω·mm、80Ω·mm或100Ω·mm等，第一发热部300可以采用钌或镍材料中的至少一种制成，当然，第一发热部300还可以包含其它碱金属材料。第二发热部400连接在相邻两个第一发热部300之间，即第二发热部400的一端与其中一个第一发热部300的端部连接，第二发热部400的另一端与另外一个第一发热部300的端部连接。简而言之，沿整个发热体30的延伸路径，第二发热部400和第一发热部300交错排列。对于第二发热部400沿延伸路径的法向上的正投影，该正投影覆盖至少部分在法向上与该第二发热部400相邻的第一发热部300。换言之，对于延伸路径法向上相邻的两个第一发热部300和第二发热部400，该两个第一发热部300和第二发热部400在该法向上的正投影至少部分重叠。在其他实施例中，对于延伸路径上相邻的两个第一发热部300和第二发热部400，该两个第一发热部300和第二发热部400在该法向上的正投影也可以至少部分重叠。当然，发热体30还可以包括第三发热部，第三发热部在单位长度和单位时间内产生的热量可以介于第一发热部和第二发热部之间。

第一发热段310可以包括多个第二发热部400和第一发热部300，即第一发热段310可以同时由多个第二发热部400和第一发热部300连接而成。第二发热段320可以包含至少一个第二发热部400或至少一个第一发热部300。在第二发热段320长度较小的情况下，第二发热段320可以仅由一个第二发热部400形成，也可以仅由一个第一发热部300形成。当第二发热段320的长度较大时，第二发热段320同样可以由多个第二发热部400和第一发热部300连接而成。

对于整个发热体30，第一发热部300的电阻率最大，第二发热部400的电阻率可以小于或等于第一焊盘32和第二焊盘33的电阻率。因此，对于整个发热体30，第一发热部300、第二发热部400、第一焊盘32和第二焊盘33相互连接形成串联电路，使得发热体30的热量几乎全部由第一发热部300产生，而第二发热部400、第一焊盘32和第二焊盘33三者产生的热量可以忽略不计。

参阅图9，假如整个发热体30全部采用电阻率相对较高的第一发热部300制成时，鉴于第一发热段310产生的热量沿四周在雾化面41上传导，雾化面41跟第一发热段310距离越远的区域所接收的热量将越少，故相邻两个第一发热段310之间的雾化面41内必然存在能够同时接收来自两个第一发热段310较多热量的堆叠区域，使得该堆叠区域单位时间内吸收热量较多而形成第一局部高温区域410，该第一局部高温区域410的温度将明显高于雾化面41其它区域的温度，导致位于该区域内油液的加热温度远远高于油液的雾化温度，从而使得油液因加热温度过高而形成焦味，最终影响用户体验。发热体30靠近第一局部高温区域410的部分因油液消耗速度大于供应速度，使得该部分发热体30无法被油液充分浸润而产生干烧，从而导致该部分发热体30产生干烧甚至熔断。同理，相邻两个第二发热段320之间的雾化面41也将形成局部高温区域。

特别地，对位于发热体30中心的雾化面41，由于连接在相邻两个第一发热段310之间的第二发热段320的长度较短，对于雾化面41同时靠近两个第一发热段310和第二发热段320的区域，该区域将同时接受来自两个第一发热段310和第二发热段320的热量而形成堆叠区域，使得该堆叠区域时间内吸收热量较多而形成第二局部高温区域420，该第一局部高温区域410的温度将更加高于第一局部高温区域410的温度，同样使得第一局部高温区域410内的油液因加热温度过高而形成焦味。同时，发热体30靠近第二局部高温区域420的部分将产生干烧甚至熔断。并且，第二局部高温区域420明显靠近第一发热段310和第二发热段320之间的连接处，在较高热应力的作用下，第一发热段310和第二发热段320之间的连接处将形成应力集中而脱离基体40，使得脱离基体40的该部分发热体30因更加难以被油液浸润而产生干烧或熔断。当然，对于雾化面41的其它区域，任意两个第一发热段310和第二发热段320之间的连接处也将形成局部高温区域。

而对于上述实施例中的发热体30，由于第二发热部400沿延伸路径的法向上的正投影覆盖至少部分在法向上与该第二发热部400相邻的第一发热部300。因此，对于相邻的两个第一发热段310，其中一个第一发热段310上第一发热部300将与另外一个第一发热段310的第二发热部400相对设置，由于第二发热部400产生的热量可以忽略不计，使得位于该第一发热部300和该第二发热部400之间的雾化面41上的热量几乎全部来自其中一个第一发热段310上的第一发热部300，避免该部分雾化面41同时接受来自第一发热段310和第二发热段320上第一发热部300的热量而形成堆叠区域，同样地，相邻两个第二发热段320之间的雾化面41也将无法形成热量的堆叠区域，保证整个发热体30的热场分布是均匀的，从而使得整个雾化面41上各处热量和温度分布均匀，避免雾化面41形成局部高温，防止油液因温度过高产生焦味，也使得雾化面41处各处油液雾化形成颗粒均匀的气溶胶，从而提高用户体验。同时，也避免发热体30因局部高温而产生干烧甚至熔断，防止干烧产生有毒气体而对影响人体健康，提高发热体30的使用安全性和使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种雾化组件，其特征在于，包括：

基体，包括用于将气溶胶生成基质雾化形成气溶胶的雾化面；及

发热体，用于与电源连接以对所述雾化面加热，所述发热体直接或间接的设置在所述雾化面上；

所述发热体包括在单位长度和单位时间内产生热量不同的至少一段第一发热部和至少一段第二发热部。

2.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述第一发热部和第二发热部串联和/或并联。

3.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，第一发热部在单位长度和单位时间内产生的热量大于所述第二发热部，所述发热体上相邻的所述第一发热部和所述第二发热部在其各自延伸路径的法向方向上的投影至少部分重叠。

4.根据权利要求3所述的雾化组件，其特征在于，所述第二发热部的电阻率小于所述第一发热部的电阻率；所述第二发热部电阻率的取值范围为0.1Ω·mm至10mΩ·mm，所述第一发热部电阻率的取值范围为30Ω·mm至100mΩ·mm。

5.根据权利要求4所述的雾化组件，其特征在于，所述第二发热部为采用金、银或铜材料中的至少一种制成的第二发热部；和/或，所述第一发热部为采用钌或镍材料中的至少一种制成的第一发热部。

6.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述发热体为膜片状结构或线条状结构；当为膜片状结构时，所述发热体厚度的取值范围为80μm至150μm。

7.根据权利要求6所述的雾化组件，其特征在于，所述第二发热部的方阻小于所述第一发热部的方阻。

8.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述发热体划分为多个第一发热段和第二发热段，所述第一发热段均沿第一方向延伸并在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔设置；

沿所述第二方向从所述发热体的中心至其边缘，所述第一发热段的长度递增，所述第二发热段连接在两个所述第一发热段的两个对齐的端部之间。

9.根据权利要求8所述的雾化组件，其特征在于，任意相邻两个所述第一发热段之间的间距为相等的第一间距；和/或，任意相邻两个所述第二发热段之间的间距为相等的第二间距。

10.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，还包括连接在所述发热体的两端上的第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘和所述第二焊盘相互平行。

11.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述发热体直接附着在所述雾化面上；或者，所述雾化面上开设有凹槽，所述发热体部分或全部收容在所述凹槽中。

12.根据权利要求1所述的雾化组件，其特征在于，所述基体为采用多孔陶瓷材料制成的多孔陶瓷基体。

13.一种电子雾化装置，其特征在于，包括权利要求1至12中任一项所述的雾化组件。

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