雾化芯、雾化器及电子雾化装置的制作方法

1.本实用新型涉及电子雾化技术领域，特别涉及一种雾化芯、雾化器及电子雾化装置。


背景技术：

2.雾化芯作为电子雾化装置的重要组成部件，一直是本领域技术人员研究的重点。其中，导电陶瓷雾化芯由于具有既能导电发热又能导液，而且抗干烧能力强、无异味、高温下没有析出物、抗氧化性强等优点，因此是比较理想的雾化材料。
3.然而目前市面上的导电陶瓷雾化芯普遍存在热熔问题，若将单体制作得比较厚，则会导致导电陶瓷雾化芯的热熔比较大，雾化速度比较慢，使得使用者所吸食的头几口烟雾量较小甚至没有烟雾，而且工作时需要大功率驱动，耗能要比普通的雾化芯大得多；而若将单体制作得比较薄，虽然可以解决热熔大的问题，但这又会导致导电陶瓷雾化芯的抗热振比较差，容易发生破损，同时由于比较薄，所以会容易把热量传导给雾化液，从而造成油杯温度迅速升高发烫，给用户带来“烫手”的不良体验。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种雾化芯、雾化器及电子雾化装置，旨在在无需将多孔导电陶瓷体做成薄片的前提下，解决导电陶瓷雾化芯热熔大的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种雾化芯，该雾化芯包括：
6.正极线脚；
7.负极线脚；
8.呈柱状的多孔导电陶瓷体，所述多孔导电陶瓷体整体分布有多个孔隙；
9.所述正极线脚和所述负极线脚分别电连接于所述多孔导电陶瓷体在所述多孔导电陶瓷体的轴向上的一端，以使得所述多孔导电陶瓷体靠近所述一端的部分形成发热部，远离所述一端的部分形成导液部。
10.进一步地，所述多孔导电陶瓷体为实心柱状。
11.进一步地，所述导液部上开设有至少一条用于阻断电流的断电间隙。
12.进一步地，在所述导液部上沿所述多孔导电陶瓷体的轴向开设有至少一条所述断电间隙，且所述断电间隙的长度小于等于所述导液部沿所述多孔导电陶瓷体的轴向上的高度。
13.进一步地，所述多孔导电陶瓷体围合设置而形成中空贯通的通道，所述通道可供气体和烟雾通过。
14.进一步地，所述导液部上开设有至少一条用于阻断电流的断电间隙。
15.进一步地，在所述导液部上沿所述多孔导电陶瓷体的轴向上开设有至少一条所述断电间隙，且所述断电间隙的长度小于等于所述导液部烟所述多孔导电陶瓷体的轴向上的高度。
16.进一步地，在所述多孔导电陶瓷体的轴向上，所述导液部的高度大于等于所述发热部的高度。
17.进一步地，所述正极线脚和所述负极线脚相对设置于所述发热部的端部侧壁上。
18.进一步地，所述正极线脚和所述负极线脚相对设置于所述发热部的端面上。
19.进一步地，所述多孔导电陶瓷体呈圆柱状或棱柱状。
20.进一步地，所述多孔导电陶瓷体的孔隙率为10％～60％。
21.进一步地，所述多孔导电陶瓷体为一体式结构。
22.为实现上述目的，本实用新型还提出一种雾化器，所述雾化器包括烟嘴、可供气体和烟雾流向外部的出气道以及前述的雾化芯，所述雾化芯在所述雾化器的轴向上设置于相比所述出气道更远离所述烟嘴的位置。
23.进一步地，所述雾化芯的发热部朝向所述出气道的入口端设置，或者，所述发热部背向所述出气道的入口端设置，或者，所述雾化芯侧倒以使所述发热部与所述出气道的入口端呈一定角度设置。
24.进一步地，所述雾化芯与所述出气道同轴设置。
25.为实现上述目的，本实用新型还提出一种电子雾化装置，该电子雾化装置包括前述的雾化器。
26.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
27.在本实用新型的技术方案中，通过在多孔导电陶瓷体的轴向上的一端设置正极线脚和负极线脚，使得雾化芯通电工作后，可在自设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体的一端向未设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体的另一端的方向上，形成温度由高到低的温度梯度，实现将多孔导电陶瓷体在沿其轴上划分成靠近其一端的发热部和远离其一端的导液部，导液部用于传导雾化液，发热部用于气化雾化液，如此，在多孔导电陶瓷体的轴向上将一部分高度的柱状多孔导电陶瓷体作为发热部，将另一部分高度的柱状多孔导电陶瓷体作为导液部，从而无需将多孔导电陶瓷体制成单体的薄片，而是只有在多孔导电陶瓷体的轴向上的发热部发热雾化，相当于只有一段长度较短的多孔导电陶瓷体发热雾化，因此减少了多孔导电陶瓷体用于发热雾化的部分，这样也就能够有效地降低雾化芯的热熔，使得雾化芯通电工作的过程中，只需对发热部中的雾化液进行集中加热即可迅速产生烟雾，而无需对整个多孔导电陶瓷体进行加热，因此不仅有效降低了雾化芯的功耗，而且有效提高了雾化芯的雾化速度；此外，由于发热部为多孔导电陶瓷体，在发热部中的雾化液被加热气化成烟雾后，导液部可及时通过发热部的孔隙为发热部补充雾化液，使得发热部内外整体可持续产生充分的烟雾，从而可有效提高用户的抽吸体验。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
29.图1为本实用新型一实施例中雾化芯为实心柱状时的结构示意图；
30.图2为图1的剖视图；
31.图3为本实用新型一实施例中雾化芯为实心柱状时的工作原理示意图；
32.图4为本实用新型另一实施例中雾化芯为实心柱状时的结构示意图；
33.图5为本实用新型一实施例中带有断电间隙的雾化芯的结构示意图；
34.图6为图5的剖视图；
35.图7为本实用新型一实施例中雾化芯为空心柱状时的结构示意图；
36.图8为本实用新型另一实施例中带有断电间隙的雾化芯的结构示意图；
37.图9为图8去掉正负极线脚后的剖视图；
38.图10为本实用新型一实施例中雾化芯为空心柱状时的工作原理示意图；
39.图11为本实用新型一实施例中雾化芯为空心柱状时的应用示意图；
40.图12为本实用新型一实施例中雾化芯为实心柱状时的应用示意图。
41.附图标号说明：
42.1-正极线脚；
43.2-负极线脚；
44.3-多孔导电陶瓷体，31-发热部，32-导液部，321-断电间隙，33-通道；
45.41-出气道，42-辅助气道；
46.5-储液杯；
47.6-雾化芯支架，61-进液孔；
48.7-烟嘴。
49.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
50.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
51.需要说明的是，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
52.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”、“且/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
53.参照图1至图3，本实用新型一实施例提供一种雾化芯，该雾化芯包括：
54.正极线脚1；
55.负极线脚2；
56.呈柱状的多孔导电陶瓷体3，多孔导电陶瓷体3整体分布有多个孔隙，该孔隙用于导液和流通气体；
57.正极线脚1和负极线脚2分别电连接于多孔导电陶瓷体3在多孔导电陶瓷体3的轴向上的一端，以使得多孔导电陶瓷体3靠近其一端的部分形成发热部31，远离其一端的部分形成导液部32。图示性地，多孔导电陶瓷体3设置有正负极线脚2的一端部分为发热部31，其余部分为导液部32。
58.在本实施例中，本实施例的多孔导电陶瓷体3为一种经高温烧结、体内具有大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔隙结构的可导电的陶瓷材料，在具体实施时，多孔导电陶瓷体3的材料可以是碳化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锆中的至少一种与导电粉的混合物，而导电粉的材料可以是氮化钛、氮化锆、碳氮化钛、碳化钛、碳化锆、碳化铊、碳化铪、硼化钛、硼化锆、硼化铊、硼化铪、硅化钼、碳化钨中的至少一种。其中，为降低多孔导电陶瓷体3的制造成本，优选地，多孔导电陶瓷体3为一体式结构。此外，在具体实施时，多孔导电陶瓷体3的形状可以是规则的柱状结构，也可以是不规则的大体呈柱状的结构，可选地，多孔导电陶瓷体3呈圆柱状或者棱柱状(如三棱柱、四棱柱、五棱柱等)。此处需要说明的是，本领域技术人员可以理解，所谓柱状是指单体沿一个方向伸长的形态。
59.在本实施例中，正极线脚1和负极线脚2可以是金属导线，其可通过焊接等方式电连接于多孔导电陶瓷体3的一端上，本实施例的雾化芯可应用于电子雾化装置中，在具体应用时，可将正极线脚1和负极线脚2电连接至电子雾化装置的电源部分的正负极。
60.在本实用新型实施例的技术方案中，通过在多孔导电陶瓷体3的一端设置正极线脚1和负极线脚2，使得雾化芯通电工作后，可在自设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的一端向未设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的另一端的方向上，形成温度由高到低的温度梯度，实现将多孔导电陶瓷体3 在沿其轴上划分成靠近其一端的发热部31和远离其一端的导液部32，导液部 32用于传导雾化液，发热部31用于气化雾化液，如此，在多孔导电陶瓷体3 的轴向上将一部分高度的柱状多孔导电陶瓷体3作为发热部31，将另一部分高度的柱状多孔导电陶瓷体3作为导液部32，从而无需将多孔导电陶瓷体3 制成单体的薄片，而是只有在多孔导电陶瓷体3的轴向上的发热部31发热雾化，相当于只有一段长度较短的多孔导电陶瓷体3发热雾化，因此减少了多孔导电陶瓷体3用于发热雾化的部分，这样也就能够有效地降低雾化芯的热熔，使得雾化芯通电工作的过程中，只需对发热部31中的雾化液进行集中加热即可迅速产生烟雾，而无需对整个多孔导电陶瓷体3进行加热，因此不仅有效降低了雾化芯的功耗，而且有效提高了雾化芯的雾化速度；此外，由于发热部为多孔导电陶瓷体，在发热部31中的雾化液被加热气化成烟雾后，导液部32可及时通过发热部的孔隙为发热部31补充雾化液，使得发热部31内外整体可持续产生充分的烟雾，从而可有效提高用户的抽吸体验。
61.在本实施例中，应当理解的是，在雾化芯通电工作的过程中，发热部31 所产生的热量大于导液部32所产生的热量。
62.此外，还需要说明的是，多孔导电陶瓷体3之所以能够在自设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的一端向未设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3 的另一端的方向上形成温度由高到低的温度梯度的原因在于(为方便阐述和理解，下面以呈圆柱状的多孔导电陶瓷体3为例进行说明)：
63.在沿远离设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的一端的方向上，电流从正极线脚1流向负极线脚2所流经的路径逐渐变长，根据电阻定律的公式：
[0064][0065]
可知，导体的电阻r与导体的长度l、电阻率ρ成正比，与导体的横截面积s 成反比，而在同一圆柱状的多孔导电陶瓷体3中，电阻率ρ和横截面积s是相同的，因此在自设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的一端向未设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的另一端的方向上，多孔导电陶瓷体3各个部位的电阻逐渐变大，同时根据焦耳定律的公式：
[0066][0067]
可知，电流通过导体所产生的热量q跟电压u的二次方成正比，跟导体的电阻r成反比，跟通电的时间t成正比，而在自设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的一端向未设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的另一端的方向上，多孔导电陶瓷体3各个部位的电压是相同的(多孔导电陶瓷体3的各个部位可以看作是多个相互并联的导体)、电阻是逐渐变大的，因此电阻越小的部位所产生的热量越大，电阻越大的部位所产生的热量越小，从而，使得雾化芯通电工作后，多孔导电陶瓷体3可在自设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的一端向未设置有正负极线脚的多孔导电陶瓷体3的另一端的方向上形成温度由高到低的温度梯度。
[0068]
进一步地，参照图1、图3和图12，在本实用新型一示例性的实施例中，多孔导电陶瓷体3为实心柱状。在本实施例中，需要说明的是，所谓实心柱状的多孔导电陶瓷体3是相对设有中空贯通的通道的多孔导电陶瓷体3而言的(设有中空贯通的通道的多孔导电陶瓷体3的具体结构可参见图7和图10)，即，当多孔导电陶瓷体3为实心柱状时，多孔导电陶瓷体3不设有中空贯通的通道，但其整体仍分布有可供液体和气体通过的孔隙结构，而不应当将实心柱状的多孔导电陶瓷体3理解为不具有孔隙结构的物体；此外，还需要说明的是，在将雾化芯应用于电子雾化装置的使用场景中，当将多孔导电陶瓷体3与电子雾化装置中的气道沿同一轴线进行设置时，为了保证气道中的气流能够顺利将发热部31所产生的烟雾带走，需要对电子雾化装置中的气道进行适应性的调整设计，如图12所示，需要在多孔导电陶瓷体3径向上的侧边补充设计与上下气道(位于多孔导电陶瓷体3上方的上气道即为出气道41，位于多孔导电陶瓷体3下方的下气道即为进气道)相连通的辅助气道42。
[0069]
进一步地，参照图7、图10和图11，在本实用新型另一示例性的实施例中，多孔导电陶瓷体3围合设置而形成中空贯通的通道33，该通道33可供气体和烟雾通过。如此，通过将多孔导电陶瓷体3设置为“空心”柱状，相比于“实心”柱状的多孔导电陶瓷体3而言，在将雾化芯应用于电子雾化装置的使用场景中，即便将多孔导电陶瓷体3与电子雾化装置中的气道沿同一轴线进行设置，由于电子雾化装置中的上下气道之间可通过多孔导电陶瓷中的通道33进行连通，因此无需额外补充设计辅助气道42，亦可便于气道中的气流带走发热部31所产生的烟雾，从而不仅可简化气道的结构，降低电子雾化器的结构设计成本，而且可缩短整个气道的长度，进而可缩短烟雾流出至外部的输送距离，避免因整个气道的长度过长而导致烟雾在输送至外部供用户吸食的过程中发生烟雾温度下降甚至液化而影响用户的吸食口感。
[0070]
进一步地，考虑到在将雾化芯应用于电子雾化装置的使用场景中，在多孔导电陶瓷体3通电发热的过程中，除了发热部31会导电发热之外，导液部 32也会因有电流的通过而产生一定的热量，而若导液部32所产生的热量过多，导液部32所产生的大量热量会对导液部32的周边产生过大的压力(具体表现为，导液部32所产生的大量热量会使得导液部32中所存储的雾化液的温度过高而产生一定的压强，即温度较高一侧的雾化液的压强会大于温度较低一侧的雾化液的压强)，该压力会阻碍雾化液从导液部32流向发热部31，从而会降低雾化液从导液部32流入至发热部31中的速度(同时也会降低雾化液从电子雾化装置的储液杯5流入至导液部32中的速度)，因此为避免导液部32产生过多的热量而降低雾化液从导液部32流入至发热部31的速度，参照图5、图6、图8和图9，在本实用新型一示例性的实施例中，导液部32上开设有至少一条用于阻断电流的断电间隙321。
[0071]
具体地，请继续参照图5、图6、图8和图9，在本实用新型一示例性的实施例中，在导液部32上沿多孔导电陶瓷体3的轴向开设有至少一条断电间隙321，且断电间隙321的长度小于等于导液部32沿多孔导电陶瓷体3的轴向上的高度。如此设置，使得导液部32可实现轻微发热甚至不发热的效果(由于电流在导液部32中的传递被断电间隙321阻断，因此此时导液部32的热量主要来自于发热部31所传递的少部分热量)，避免导液部32产生过多的热量而降低雾化液从导液部32流入至发热部31中的速度，保证发热部31中的雾化液在发热部31导电发热过程中能够及时进行补充，从而有利于降低多孔导电陶瓷体3发生缺液干烧的风险。其中，在具体实施时，断电间隙321的设置数量可从导液部32的雾化液接收量和发热程度这两个方面进行综合的考量，一般而言，断电间隙321设置得越多，电流的阻断效果越好，导液部32 的发热量就越小(即，防止导液部32发热的效果就越好)，储液杯5中的雾化液就可更加容易地通过导液部32流入到发热部31中，但与此同时，断电间隙321设置得越多，也意味着导液部32的体积就越小，导液部32所能接收到的雾化液的量也就越少。此外，在具体实施时，优选地，断电间隙321 沿多孔导电陶瓷体3的轴向的长度等于导液部32沿多孔导电陶瓷体3的轴向的高度，如此，使得断电间隙321可实现更好的电流阻断效果，进而使得导液部32发热更少。
[0072]
进一步地，参照图3、图6、图9和图10，在本实用新型一示例性的实施例中，在多孔导电陶瓷体3的轴向上，导液部32的高度大于等于发热部31 的高度。如此设置，有利于缩短雾化液在发热部31中流经的路径长度，使得在多孔导电陶瓷体3通电发热的过程中，雾化液可在发热部31中更加迅速地被加热雾化，并将雾化液更快地补充到发热部31内，此外，由于导液部32 的孔隙中的含液量大于发热部31的含液量(因为导液部32的体积大于发热部31的体积)，因此当发热部31中的雾化液因加热雾化而减少时，发热部31 与导液部32之间的液压压差会更大，使得发热部31一侧可形成更强的负压，进而使得雾化液可从导液部32中更加迅速地流入到发热部31中进行雾化液的补充，从而有利于进一步降低多孔导电陶瓷体3发生缺液干烧的风险。
[0073]
进一步地，参照图4，在本实用新型一示例性的实施例中，正极线脚1和负极线脚2相对设置于发热部31的端部侧壁上。如此设置，可避免因正极线脚1和负极线脚2相距过近而出现短路的问题，从而保证了发热部31能够正常通电发热而不会发生短路的问题。
[0074]
进一步地，参照图1和图3，在本实用新型另一示例性的实施例中，正极线脚1和负极线脚2相对设置于发热部31的端面上。如此设置，同样可避免因正极线脚1和负极线脚2相
距过近而出现短路的问题，从而保证了发热部 31能够正常通电发热而不会发生短路的问题。
[0075]
进一步地，申请人研究发现，当多孔导电陶瓷体3的孔隙率低于10％时，多孔导电陶瓷体3的导液速度会较慢，容易出现缺液干烧的问题，而当多孔导电陶瓷体3的孔隙率高于60％时，多孔导电陶瓷体3则会容易出现漏液的问题，基于此发现，在本实用新型一示例性的实施例中，优选地，多孔导电陶瓷体3的孔隙率为10％～60％，如此，可有效避免多孔导电陶瓷体3在工作过程中发生缺液干烧或者漏液的问题。
[0076]
对应地，参照图1至图12，本实用新型实施例还提供一种雾化器，该雾化器包括烟嘴7、可供气体和烟雾流向外部的出气道41以及上述任一实施例中的雾化芯，雾化芯在雾化器的轴向上设置于相比出气道41更远离烟嘴7的位置。
[0077]
在本实施例中，在具体实施时，可将雾化芯的发热部31朝向出气道41 的入口端(图示性地，出气道41的入口端为出气道41的下端)设置，亦可将发热部31背向出气道41的入口端设置，还可将雾化芯侧倒以使得发热部 31与出气道41的入口端呈一定角度设置(例如，将多孔导电陶瓷体3沿出气道41的径向横放设置，并使得发热部31设置于出气道41的入口端下方)，只要能保证雾化芯工作过程中发热部31所产生的烟雾能够被气道中的气流顺利带走即可，本实施例对此不作具体的限定。
[0078]
在本实施例中，得益于上述雾化芯的改进，本实施例的雾化器具有与上述雾化芯相同的技术效果，此处不再赘述。
[0079]
进一步地，参照图10和图11，在本实用新型一示例性的实施例中，雾化芯与出气道41同轴设置，更为具体地，雾化器还包括储液杯5和雾化芯支架 6，储液杯5上设置有至少一个出液孔(图中未标示出)，雾化芯支架6上设置有至少一个进液孔61，雾化芯支架6套设在雾化芯的外部，出液孔与进液孔61相连通，雾化芯支架6的内壁与多孔导电陶瓷体3的外壁相互贴设在一起，且进液孔61对应导液部32设置。如此，通过将雾化芯与出气道41同轴设置，相比于将雾化芯沿气道的径向横放而言，有利于提高多孔导电陶瓷体3 安装的便利性。在本实施例中，需要说明的是，当多孔导电陶瓷体3为实心柱状时，为了保证气道中的气流能够顺利将发热部31所产生的烟雾带走，需要对电子雾化装置中的气道进行适应性的调整设计，如图12所示，需要在多孔导电陶瓷体3径向上的侧边补充设计与上下气道相连通的辅助气道42。
[0080]
对应地，本实用新型实施例还提供一种电子雾化装置，该电子雾化装置包括上述任一实施例中的雾化器。
[0081]
在本实施例中，具体地，该电子雾化装置可为电子烟(此时，本实用新型上述实施例所提及到的雾化液可以是烟油等介质)，得益于上述雾化芯的改进，本实施例的电子雾化装置具有与上述雾化芯相同的技术效果，此处不再赘述。
[0082]
需要说明的是，本实用新型公开的雾化芯、雾化器和电子雾化装置的其它内容可参见现有技术，此处不再赘述。
[0083]
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。