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待雾化基质的雾化方法、雾化芯、雾化器及电子雾化装置

文献发布时间:2023-06-19 15:24:30



技术领域

本发明涉及电子雾化技术领域,尤其涉及一种待雾化基质的雾化方法、雾化芯、雾化器及电子雾化装置。

背景技术

目前,封闭式电子雾化领域广泛使用覆膜多孔陶瓷雾化芯作为发热元件,用以替代传统的棉芯,以对待雾化基质进行加热并雾化,从而形成气溶胶。

现有陶瓷雾化芯雾化形成的气溶胶中的香气的浓度和还原度不如使用棉芯的POD类产品(即开放式可注油的产品),对于复合口味的待雾化基质无法高度还原待雾化基质的特征香气,存在特征香缺失或者香气无层次感、混沌、香气闷等现象,也就是说,由于某些特征香气无法还原,造成该种口味的待雾化基质的香气协调性不足而产生的香气缺失或者香气无层次感、混沌、香气闷。比如,某种待雾化基质为桃香白茶,但是释放出的茶香过重,而桃香不足,抽吸者就会感觉香气透不出来,会觉得香气被闷住了,无法释放出来。

目前一般通过简单持续增加输出功率来提升雾化量以及待雾化基质中香精香料等的释放量,进而改善抽吸体验;然而,增加输出功率同时导致雾化芯的能耗及成本增加、雾化芯寿命缩短、气溶胶的安全性下降等问题。

发明内容

本申请提供的待雾化基质的雾化方法、雾化芯、雾化器及电子雾化装置,旨在解决现有雾化芯通过增加输出功率来提升雾化量以及待雾化基质中香精香料等的释放量,导致雾化芯的能耗及成本增加、雾化芯寿命缩短、气溶胶的安全性下降等问题。

为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种待雾化基质的雾化方法。该雾化方法包括:通过雾化芯的多孔基体将所述待雾化基质引导至所述多孔基体的雾化面;启动所述雾化芯,通过所述雾化面的发热体加热所述待雾化基质;其中,启动时间在0-0.2s之间时,150℃-200℃的温度面积占比≥10%,200℃-300℃的温度面积占比≥10%;启动时间在1s后,150℃-200℃的温度面积占比≥15%,200℃-300℃的温度面积占比≥15%,大于300℃的温度面积占比≤10%;其中,温度面积占比指对应温度的雾化面积占有效雾化区域面积的比值,有效雾化区域面积指所述发热体沿第一方向的长度与所述多孔基体沿第二方向的宽度的乘积,所述第一方向与所述第二方向垂直。

其中,启动时间在0-0.2s之间时,150℃-200℃的温度面积占比为20%-30%,200℃-300℃的温度面积占比为20%-30%;大于300℃的温度面积占比为0%。

其中,启动时间在0-0.2s之间时,小于150℃的温度面积占比≤60%。

其中,启动时间在1s后,小于150℃的温度面积占比≤55%;150℃-200℃的温度面积占比为18%-25%,200℃-300℃的温度面积占比为25%-40%,大于300℃的温度面积占比≤5%。

其中,启动时间在1s后,150℃-300℃的温度面积占比≥45%。

为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种雾化芯。该雾化芯用于执行上述所涉及的待雾化基质的雾化方法,所述雾化芯包括:多孔基体及发热体;其中,多孔基体具有雾化面;发热体设置于所述多孔基体的雾化面,用于在所述雾化芯启动后加热所述多孔基体上的待雾化基质;其中,所述雾化芯的启动时间在0-0.2s之间,且功率为5~8W时,150℃-200℃的温度面积占比≥10%,200℃-300℃的温度面积占比≥10%;启动时间在1s后,150℃-200℃的温度面积占比≥15%,200℃-300℃的温度面积占比≥15%,大于300℃的温度面积占比≤10%;其中,温度面积占比指对应温度的雾化面积占有效雾化区域面积的比值,有效雾化区域面积指所述发热体沿第一方向的长度与所述多孔基体沿第二方向的宽度的乘积,所述第一方向与所述第二方向垂直。

其中,所述多孔基体的孔隙率为60%-65%,所述多孔基体的导热系数小于0.5m/c.k。

其中,所述发热体为多孔结构,且所述发热体的平均孔径为1-5微米,所述发热体的孔隙率15-40%。

其中,所述有效雾化区域内所述发热体至所述多孔基体边缘的最短距离≥0.5毫米。

其中,所述有效雾化区域内所述发热体呈曲线型分布,并界定出至少两段相对的发热段;且每相邻两段所述发热段之间的最短距离为0.5-0.8毫米。

其中,每相邻两段所述发热段之间的最短距离为0.78毫米。

为解决上述技术问题,本申请采用的又一个技术方案是:提供一种雾化器。该雾化器包括:雾化芯,为如上述所涉及的雾化芯。

为解决上述技术问题,本申请采用的再一个技术方案是:提供一种电子雾化装置。该电子雾化装置包括:雾化器和电源组件;其中,雾化器为如上述所涉及的雾化器;电源组件与所述雾化器连接,用于向所述雾化器供电,使得所述雾化器根据上述所涉及的雾化方法雾化所述待雾化基质。

本申请的有益效果:相比于现有技术,本申请提供的待雾化基质的雾化方法、雾化芯、雾化器及电子雾化装置,该待雾化基质的雾化方法通过雾化芯的多孔基体将待雾化基质引导至多孔基体的雾化面;然后启动雾化芯,通过雾化面的发热体加热待雾化基质以使其雾化形成气溶胶;其中,通过使启动时间在0-0.2s之间时,150℃-200℃的温度面积占比≥10%,200℃-300℃的温度面积占比≥10%;并使启动时间在1s后,150℃-200℃的温度面积占比≥15%,200℃-300℃的温度面积占比≥15%,大于300℃的温度面积占比≤10%;以通过该温度场分布促进待雾化基质中香精香料等的释放,提高待雾化基质雾化形成的气溶胶的香气协调性,避免气溶胶的香气缺失或者香气无层次感、混沌等香气的问题发生;同时,相比于通过增加输出功率的方案,不会增加雾化芯的能耗及成本,也不会影响雾化芯的寿命及雾化形成的气溶胶的安全性。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电子雾化装置的结构示意图;

图2为本申请一实施例提供的雾化器的结构示意图;

图3为本申请一实施例提供的雾化芯的主视图;

图4为图3所对应雾化芯的侧视图;

图5为本申请一实施例提供的发热体的结构示意图;

图6为本申请另一实施例提供的雾化芯的结构示意图;

图7为发热体的相邻两个发热段之间的距离与温度的关系图;

图8为本申请一实施例提供的待雾化基质的雾化方法的流程图;

图9为启动0.2s时的热成像图;

图10为启动1s时的热成像图。

附图标记说明

电子雾化装置100;雾化器200;电源组件300;雾化芯10;吸嘴201;储液腔202;雾化腔203;进液孔204;气流通道205;多孔基体11;有效雾化区域A;发热体12;电极121;发热部122;第一发热段122a;第二发热段122b;第三发热段122c;第一连接段122d;第二连接段122e;第三连接段122f;第四连接段122g。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)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。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面结合附图和实施例对本申请进行详细的说明。

请参阅图1,图1为本申请一实施例提供的电子雾化装置的结构示意图;在本实施例中,提供一种电子雾化装置100,该电子雾化装置100可用于医疗、美容、电子烟、家电等技术领域,用于在通电时加热并雾化待雾化基质以形成气溶胶。其中,待雾化基质可为某种药品分散于液态溶剂中形成的药液、烟油或者其它任何适合于电子雾化的液体;且待雾化基质可包括多种香料,比如,包括头香香料、体香香料、底香香料以及调味剂、凉味剂,以使雾化形成的气溶胶具有不同的香气。

如图1所示,该电子雾化装置100具体包括雾化器200和电源组件300。

其中,雾化器200用于在通电时雾化待雾化基质以形成气溶胶。电源组件300与雾化器200电连接,用于向雾化芯10供电,使得雾化器200根据以下实施例所提供的待雾化基质的雾化方法雾化待雾化基质。电源组件300可与雾化器200一体式连接,以降低气溶胶生成装置的故障率。当然,电池组件与雾化器200之间也可以是可拆卸式连接,以便于更换电源组件300或雾化器200,提高电子雾化装置100的利用率。该电源组件300具体可包括锂离子电池。

其中,参阅图2,图2为本申请一实施例提供的雾化器的结构示意图;雾化器200包括壳体(图未标)、雾化芯10和吸嘴201。其中,壳体形成有储液腔202和雾化腔203;储液腔202用于存储待雾化基质;储液腔202通过进液孔204与雾化腔203连通。雾化芯10设置于雾化腔203内,用于对从储液腔202进入至雾化腔203内的待雾化基质进行加热并雾化,以形成气溶胶;雾化形成的气溶胶通过气流通道205流出,用于通过吸嘴201抽吸从气流通道205流出的气溶胶。雾化器200在具体工作时:储液腔202内的待雾化基质经进液孔204进入雾化腔203,之后到达雾化芯10处,然后通过雾化芯10加热并被雾化成气溶胶,气溶胶经气流通道205到达吸嘴201处,以供用户吸食。吸嘴201可以独立设置也可以与壳体一体成型。其中,雾化芯10的具体结构与功能可参见以下任一实施例所涉及的雾化芯10的具体结构与功能;该雾化器200以及电子雾化装置100的其它结构与功能与现有雾化器及电子雾化装置的结构与功能相同或相似,且可实现相同或相似的技术效果,具体可参见现有技术,在此不再赘述。

请参阅图3至图4,其中,图3为本申请一实施例提供的雾化芯的主视图;图4为图3所对应雾化芯的侧视图。雾化芯10具体包括多孔基体11和发热体12。其中,如图3和图4所示,该多孔基体11沿X方向为长度,Y方向为宽度,Z方向为厚度。

其中,多孔基体11具有雾化面;发热体12设置于多孔基体11的雾化面,且对应多孔基体11的Y方向设置,用于在通电时加热并雾化多孔基体11上的待雾化基质。其中,雾化芯10的启动时间在0-0.2s之间,且功率为5~8W时,多孔基体11的150℃-200℃的温度面积占比≥10%,200℃-300℃的温度面积占比≥10%;雾化芯10的启动时间在1s后,150℃-200℃的温度面积占比≥15%,200℃-300℃的温度面积占比≥15%,大于300℃的温度面积占比≤10%;以通过该温度场分布促进待雾化基质中香精香料等的释放,提高待雾化基质雾化形成的气溶胶的香气协调性,避免气溶胶香气缺失或者香气无层次感、混沌等香气的问题发生;同时,相比于通过简单持续增加输出功率的方案,由于该过程无需调整与雾化芯10电连接的电源组件300的输出功率,不会对电源组件300的续航能力造成影响,不会增加雾化芯10的能耗及成本,也不会影响雾化芯10的寿命及雾化形成的气溶胶的安全性,且能够有效防止因输出功率增大导致待雾化基质被烧糊,或产生异味、炸油等现象的发生。其中,温度面积占比指对应温度的雾化面积占有效雾化区域面积的比值;有效雾化面积指有效雾化区域A内发热体12在多孔基体11上的投影沿多孔基体11的第一方向的长度L与多孔基体11沿第二方向的宽度W的乘积;其中,第一方向与第二方向垂直。在具体雾化过程中,有效雾化区域A的工作温度最高,其是雾化待雾化基质以形成气溶胶的主要位置。

在一具体实施例中,雾化芯10的启动时间在0-0.2s之间时,小于150℃的温度面积占比≤60%;150℃-200℃的温度面积占比为20%-30%,200℃-300℃的温度面积占比为20%-30%;大于300℃的温度面积占比为0%。雾化芯10的启动时间在1s后,小于150℃的温度面积占比≤55%;150℃-200℃的温度面积占比为18%-25%,200℃-300℃的温度面积占比为25%-40%,大于300℃的温度面积占比≤5%。

具体的,当雾化芯10的启动时间在1s内,多孔基体11的温度在150℃-300℃所占的温度面积占比大于等于45%,此时,待雾化基质中的香精香料释放更好。当抽吸至3s后,待雾化基质被雾化的更加充分,气溶胶更加饱满。

经实验验证,多孔基体11的孔隙率为50%,发热体12的孔隙率为35%;此时,由于发热体12孔隙率较大,发热体12吸收的待雾化基质的量增加,这些待雾化基质会对发热体12起到一定的冷却作用,使得有效雾化区域A的整体温度降低,此时,需要使多孔基体11孔隙率减小,防止待雾化基质导液过快而漏液或者吸到待雾化基质的问题发生。其中,孔隙率可以定义为物体中孔隙的体积与材料在自然状态下总体积的百分比。

在另一具体实施例中,多孔基体11的孔隙率为60%,发热体12的孔隙率为25%;此时,相对于上述具体实施例,由于发热体12孔隙率变小,发热体12吸收的待雾化基质的量减小,因此这些待雾化基质对发热体12的冷却作用减弱,使得发热体12产生的热量集中,有效雾化区域A的整体温度变高;因此,需要使多孔基体11的孔隙率增大,增加待雾化基质的传导量,防止有效雾化区域A出现干烧的现象。

在又一具体实施例中,多孔基体11的孔隙率为70%,发热体12的孔隙率为20%;此时,由于发热体12的孔隙率变的更小,发热体12吸收的待雾化基质的量进一步减小,因此这些待雾化基质对发热体12的冷却作用进一步减弱,使得发热体12产生的热量更加集中,有效雾化区域A的整体温度更高;因此,需要使多孔基体11的孔隙率进一步增加,以进一步增加待雾化基质的传导量,防止有效雾化区域A出现积碳、干烧、糊芯的现象。

综上,多孔基体11的孔隙率越大,发热体12的孔隙率可以适当减小,这样能够保证有效雾化区域A内的待雾化基质充分参与,提升雾化口感,避免多孔基体11的孔隙率越大,发热体12的孔隙率越大,而产生漏液和/或炸液问题,进而发生炸液后烫坏进气口,或让用户抽到大颗粒的气溶胶,影响体验。因此,在具体实施例中,多孔基体11的孔隙率与发热体12的孔隙率的比例可为1:(0.3-0.54);此时,在6.5W条件下,雾化芯10的雾化量能够由5.5~6.5mg/puff提升至6.5~7.5mg/puff,雾化芯10的整体雾化效率有效提升15%以上,且雾化形成的气溶胶口感较好,没有糊味,还原度较高。

具体的,多孔基体11的孔隙率可为50%-65%;优选地,多孔基体11的孔隙率可为60%-65%;发热体12的孔隙率可为15%-45%;发热体12的孔隙率优选为15%-35%。而且多孔基体11的平均孔径为8-15微米,发热体12的平均孔径为1-5微米。

具体的,多孔基体11可为多孔陶瓷基体,多孔陶瓷基体的导热系数小于0.5m/c.k。具体的,该多孔陶瓷基体的长度可为8.96mm、宽度可为3.98mm、厚度可为2.42mm。当然,在其它实施例中,多孔陶瓷的长度、宽度以及厚度尺寸具体可根据实际需求进行设定,本申请对此并不加以限制。

具体的,多孔陶瓷基体的制备原料包括第一固体粉料和有机溶剂。其中,第一固体粉料包括陶瓷骨料、造孔剂、助烧剂。其中,陶瓷骨料包括天然矿物原料、精细陶瓷原料中的至少一种。造孔剂包括但不限于聚氯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯、面粉、玉米淀粉、碳粉中的至少一种。助烧剂包括但不限于硅酸钠、硅酸锆、氧化锌、玻璃粉、碳酸锂中的至少一种。

有机溶剂包括石蜡、塑料、表面改性剂和增塑剂。其中,塑料用于增加制备多孔陶瓷基体的浆料的韧性,塑料包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺中的至少一种。表面改性剂包括但不限于脂肪酸、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、乙烯-丙烯共聚物中的至少一种;增塑剂用于增加浆料塑性,防止在成型素坯过程中开裂,便于成型;具体的,增塑剂包括但不限于邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种。

为了达到更好的雾化效果,发热体12可为发热薄膜,发热薄膜的膜宽可为300-450μm,发热薄膜的厚度可为60-120μm,发热薄膜的阻值可为1Ω。

具体的,发热体12的制备原料包括第二固体粉料和有机载体两部分。其中,第二固体粉料占发热体12的制备原料的重量百分比为60%-95%;且第二固体粉料具体包括导电金属粉、玻璃粉以及造孔剂三部分。

有机载体占发热体12的制备原料的重量百分比为5%-40%。具体的,有机载体包括至少溶剂、增塑剂、增稠剂、触变剂四部分。具体的,溶剂占有机载体的重量百分比为40%-80%,增塑剂占有机载体的重量百分比为5%-45%;增稠剂占有机载体的重量百分比为5%-15%;触变剂占有机载体的重量百分比为0.5%-2%。

上述通过使多孔陶瓷基体的平均孔径8-15μm,平均孔隙率50%-65%,导热系数小于0.5m/c.k;发热薄膜的平均孔径1-5μm,孔隙率15%-40%,发热薄膜的膜宽300-450μm,发热薄膜的厚度60-120μm,以在多孔基体11的雾化面表面产生一个合理的温度场,如热成像图,待雾化基质通过多孔陶瓷基体的孔径传导至雾化面参与雾化产生气溶胶,同时有部分待雾化基质通过发热薄膜的孔径传导至发热薄膜背离多孔基体11的另一端面,此时,可利用该部分待雾化基质冷却发热薄膜避免产生局部高温;且由于雾化芯10通电后,发热薄膜上的温度最高,从而能够使传导至发热薄膜的另一端面的待雾化基质,利用发热薄膜本身的高温对其进行加热并雾化,使该处的待雾化基质中的底香香料及其甜味剂、凉味剂等得以释放,以补充雾化形成的气溶胶中的香味缺失或者香气无层次感、混沌的问题,进而使气溶胶口感、香感更好;同时保证了产品使用的可靠性,提升了用户的抽吸体验。

在具体实施例中,参见图5和图6,图5为本申请一实施例提供的发热体12的结构示意图;图6为本申请另一实施例提供的雾化芯10的结构示意图;发热体12包括两个电极121和连接于两个电极121之间的发热部122。其中,两个电极121分别用于与电源组件300的正/负极电连接。发热部122用于在电极121连接电源组件300通电后发热。在具体实施例中,发热部122呈曲线型分布,比如,发热体12的发热部122可呈S型(见图5)、N型(见图6)或者锯齿状等,并界定出至少两个相对设置的发热段;其中,两个发热段平行间隔设置或者呈V型。

具体的,发热部122包括依次设置的第一发热段122a、第二发热段122b和第三发热段122c,以及将第一发热段122a、第二发热段122b和第三发热段122c串联的第一连接段122d和第二连接段122e。其中,第一发热段122a、第二发热段122b和第三发热段122c彼此平行,排布整齐,便于加工。第一连接段122d连接第一发热段122a和第二发热段122b,第二连接段122e连接第二发热段122b和第三发热段122c;第一连接段122d和/或第二连接段122e为弧形段,且第一连接段122d和/或第二连接段122e向背离第二发热段122b和第三发热段122c的方向凸起。在具体实施例中,两个电极121中的其中一个电极121可与第一发热段122a直接连接,另一电极121可与第三发热段122c直接连接;当然,两个电极121也可分别通过第三连接段122f与第一发热段122a连接和/或通过第四连接段122g与第三发热段122c连接;这样使得电极121的设置位置更加灵活,不局限于第一发热段122a或第二发热段122b的端部。

具体的,第一连接段122d为弧形段,该弧形段为半圆弧形,发热时热量均匀扩散,热应力较小,不易与多孔基体11分离(即不易脱模),使得雾化芯10的可靠性较高;第二连接段122e为弧形段,发热时热量也可以均匀扩散,在弧形处产生的热量比较集中,因此,此处雾化速率高,使得发热段的爆发力强,即瞬间便可以雾化产生大量气溶胶,可以给使用者带来较好的口感。因此,半圆弧相连的连接段中,既可以使发热体12不但不易脱模,而且雾化速率高,同时具备了较高的可靠性和较强的爆发力。第三连接段122f和/或第四连接段122g为平直段,第三连接段122f的一端通过弧形的过渡段与第一发热段122a远离第一连接段122d的一端连接,另一端通过弧形的过渡段与电极121连接,兼顾可靠性和爆发力。第四连接段122g的一端通过弧形的过渡段与第三发热段122c远离第二连接段122e的一端连接,另一端通过弧形的过渡段与电极121连接,兼顾可靠性和爆发力。

在具体实施例中,发热体12至多孔基体11边缘的最短距离≥0.5毫米;以保证雾化过程中雾化芯10的边缘温度能控制在100℃以内,避免外围结构件受热熔化变形。比如,在多孔基体11的横截面呈矩形时,发热部122沿多孔基体11的宽度方向至多孔基体11的长边边缘的最短距离a,即,第一连接段122d和/第二连接段122e沿多孔基体11的宽度方向至多孔基体11的长边边缘的最短距离a≥0.5毫米。

具体的,经实验验证,在相邻两段发热段(如第一发热段122a与第二发热段122b或第二发热段122b与第三发热段122c)之间的最短距离b<0.5mm时,由于发热段之间的距离较窄,容易导致发热体12周围多孔基体11吸热较少,造成局部高温,导致物质裂解而产生甲醛超标;而在b>0.8mm时,由于相邻两段发热段之间的距离b较宽,雾化时,多孔基体11吸热过较多,热量分散,整个雾化区域内低温区过多,影响待雾化基质中香精、香料等的释放。因此,在具体实施例中,每相邻两段发热段之间的最短距离b为0.5-0.8毫米,以保证主雾化区域温度尽可能均匀分布,避免局部高温。

进一步地,参见图7,图7为发热体的相邻两个发热段之间的距离与温度的关系图;由于正常抽吸一口气溶胶的时间大概在4s左右,并且随着抽吸时间越长,发热体12在后段时间的温度越高,气溶胶口感越差,因此本申请选取抽吸时间在第3秒内对发热体12的温度进行检测,检测结果如图7所示。由图7可以看出,当相邻发热段之间的距离d为0.78mm时,第3s时间内的温度均匀分布在150℃-250℃之间,此时待雾化基质中的头香香料、体香香料和底香香料均得到很好的释放,气溶胶口感较好。当相邻发热段之间的距离d为0.63mm时,第3s时间内的温度均匀分布在200℃-350℃之间,此时待雾化基质中的头香香料被释放并且已产生有裂解情况,而体香香料和底香香料刚好得到释放,气溶胶口感较相邻发热段之间的距离d为0.78mm所对应的气溶胶口感次之。当相邻发热段之间的距离d为0.55mm时,第3s时间内的温度分布在200℃-350℃之间,并且300℃以上的温度多次出现,此时待雾化基质中的头香香料被释放并且已产生裂解,部分体香香料和底香香料被释放且也部分已产生裂解,因此,此时甲醛含量会快速增长,气溶胶口感较相邻发热段之间的距离d为0.78mm和0.63mm所对应的气溶胶口感最差。由此可知,发热体12的相邻发热段之间的距离导致热量集聚,即局部高温,从而使气溶胶还原度较低,且甲醛含量较高。因此,在具体实施例中,优选相邻发热段之间的距离d为0.78mm,以保证待雾化基质中的头香香料、体香香料和底香香料均能得到很好的释放,使得气溶胶的口感较好。当然,也可根据选择相邻发热段之间的距离d为0.63mm。

本申请实施例提供的雾化芯10,通过使雾化芯10的启动时间在0-0.2s之间,且功率为5~8W时,多孔基体11的150℃-200℃的温度面积占比≥10%,200℃-300℃的温度面积占比≥10%;启动时间在1s后,150℃-200℃的温度面积占比≥15%,200℃-300℃的温度面积占比≥15%,大于300℃的温度面积占比≤10%;以通过该温度场分布促进待雾化基质中香精香料等的释放,提高待雾化基质雾化形成的气溶胶的香气协调性,避免气溶胶香气缺失或者香气无层次感、混沌等香气的问题发生;同时,相比于通过简单持续增加输出功率的方案,由于该过程无需调整与雾化芯10电连接的电源组件300的输出功率,不会对电源组件300的续航能力造成影响,不会增加雾化芯10的能耗及成本,也不会影响雾化芯10的寿命及雾化形成的气溶胶的安全性,且能够有效防止待雾化基质被烧糊,或产生异味、炸油等现象的发生。同时,通过将发热体12设置成多孔结构,使得该发热体12能被待雾化基质浸润,从而使该发热体12与不同粘度范围的待雾化基质的匹配性及雾化效率更高,香气释放更充分;且不易干烧,不易糊芯;同时雾化形成的气溶胶的醛酮类含量较低。另外,通过使多孔基体11的孔隙率与发热体12的孔隙率的比例可为1:(0.3-0.54),使得待雾化基质雾化的更加充分,减少了待雾化基质在传输过程中的冷凝,从而达到雾化形成的气溶胶更加饱满。

参见图8,图8为本申请一实施例提供的待雾化基质的雾化方法的流程图;在本实施例中,提供一种待雾化基质的雾化方法,该雾化方法通过以上任一实施例所提供的雾化芯10执行。具体的,该方法包括:

步骤S1:通过雾化芯的多孔基体将待雾化基质引导至多孔基体的雾化面。

具体的,储液腔202中的待雾化基质可通过进液孔204进入至雾化腔203内,并通过雾化芯10的多孔基体11的毛细作用力将进入雾化腔203内的待雾化基质进一步引流至多孔基体11的雾化面。

步骤S2:启动雾化芯,通过雾化面的发热体加热待雾化基质;其中,启动时间在0-0.2s之间时,150℃-200℃的温度面积占比≥10%,200℃-300℃的温度面积占比≥10%;启动时间在1s后,150℃-200℃的温度面积占比≥15%,200℃-300℃的温度面积占比≥15%,大于300℃的温度面积占比≤10%。

具体的,控制电源组件300开启,以启动雾化芯10,并通过发热体11加热待雾化基质。在一具体实施方式中,待雾化基质中添加的香料主要可概括为三类:头香香料、体香香料、底香香料,进一步,待雾化基质内还可添加有甜味剂和/或凉味剂;其中,头香香料、体香香料、底香香料、甜味剂以及凉味剂的具体组分及各自对应的沸点范围如表1所示。

表1待雾化基质中主要添加香料组分及沸点

由表1可以看出,雾化芯10的温度大小直接影响各种香料的释放,即雾化芯10的不同温度范围的温度面积占比大小直接影响各种香料释放量,从而影响气溶胶口感。比如雾化芯10低于150℃的温度面积占比过大时,则雾化芯10的150℃-220℃的温度面积占比、200℃-300℃的温度面积占比以及大于300℃的温度占比会相应逐渐减少,此时,待雾化基质被雾化成气溶胶中的体香和底香香料释放会减少,甚至甜味剂、凉味剂都无法被雾化而产生的大颗粒分子,因此给用户的感觉就是气溶胶中的香气还原度低,口感差;同时由于低于150℃温度面积占比过大时,待雾化基质中头香香料在抽吸的前段气溶胶中会被大量释放和消耗,因而随着抽吸时间的加长,后段抽吸的气溶胶中,头香香料释放量减少,而高沸点香料,比如体香香料和底香香料又无法有效雾化,导致抽吸过程中,香气越来越弱,口感衰减严重;因此,在具体雾化过程中,应该尽可能保证雾化芯10在150℃-300℃区间的温度面积占比尽可能要高,使得头香香料、体香香料、底香香料能协同雾化,抽吸全程口感一致性较好。同时要保证雾化过程中高于300℃的温度面积占比要保持在比较低的水平,一方面高于300℃时,有利于甜味剂、凉味剂的释放,另一方面当温度超过350℃时,低沸点香料会裂解,产生甲醛等有毒物质,影响安全性。

因此,在具体实施过程中,雾化芯10的启动时间在0-0.2s之间时,雾化芯10在150℃-200℃的温度面积占比≥10%,200℃-300℃的温度面积占比≥10%;启动时间在1s后,雾化芯10在150℃-200℃的温度面积占比≥15%,200℃-300℃的温度面积占比≥15%,大于300℃的温度面积占比≤10%;以通过该温度场分布促进待雾化基质中香精香料等的释放,提高待雾化基质雾化形成的气溶胶的香气协调性,避免气溶胶香气缺失或者香气无层次感、混沌、香气的问题发生;同时,相比于通过增加输出功率的方案,由于该过程无需调整与雾化芯10电连接的电源组件300的输出功率,不会对电源组件300的续航能力造成影响,不会增加雾化芯10的能耗及成本,也不会影响雾化芯10的寿命及雾化形成的气溶胶的安全性,且能够有效防止因输出功率增大导致待雾化基质被烧糊,或产生异味、炸油等现象的发生。

上述的温度场可通过红外线热成像仪器测量,然后根据热成像测量的每个像素点统计,最后通过MATLAB转换得到对应温度的占比。其中,本领域技术人员熟知MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理于计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人,控制系统等领域。

在一具体实施方式中,雾化芯10的启动时间在0-0.2s之间时,雾化芯10小于150℃的温度面积占比≤60%;150℃-200℃的温度面积占比为20%-30%,200℃-300℃的温度面积占比为20%-30%;大于300℃的温度面积占比为0%。雾化芯10的启动时间在1s后,雾化芯10小于150℃的温度面积占比≤55%;150℃-200℃的温度面积占比为18%-25%,200℃-300℃的温度面积占比为25%-40%,大于300℃的温度面积占比≤5%。

其中,参见图9,图9为启动0.2s时的热成像布图。经实验监测,启动后在0.2s时,发热体12的温度在228℃左右,且如上图的白色区域及发热体12线路所示,此时发热体12的热量被发热体12周边的多孔陶瓷基体吸收,并且使得邻近发热体12的多孔陶瓷基体的温度也逐渐高,并且向远离发热体12方向递减,此时邻近发热体12的多孔陶瓷基体温度在180℃左右。因此,在0.2s时,多孔基体11上小于150℃的温度面积占比具体可小于60%。

参见图10,图10为启动1s时的热成像图;雾化芯10启动1s时,通过红外线热成像仪器检测到此时发热体12的温度为265℃左右,同时发热体12邻近周边的多孔陶瓷基体的温度为221℃左右,同时距离发热体12比较远的位置也有115℃左右,因此,此时多孔陶瓷基体的温度在150℃-300℃所占的温度面积最大,同时待雾化基质中的很多香精香料在150℃-300℃之间就可以释放,从而使得雾化形成的气溶胶的香味还原度好,气溶胶饱满。因此,鉴于用户正常吸烟时间为3s,当雾化芯10启动时间1s内时,多孔基体11的温度在150℃-300℃所占的温度面积占比具体可为45%,此时,能够更好地释放待雾化基质中的香精香料;且当抽吸至3s后,待雾化基质能够被雾化的更加充分,雾化形成的气溶胶更加饱满。

本实施例提供的待雾化基质的雾化方法,通过雾化芯10的多孔基体11将待雾化基质引导至多孔基体11的雾化面;然后启动雾化芯10,通过雾化面的发热体12加热待雾化基质以使其雾化形成气溶胶;其中,通过使雾化芯10的启动时间在0-0.2s之间时,多孔基体11在150℃-200℃的温度面积占比≥10%,200℃-300℃的温度面积占比≥10%;并使启动时间在1s后,多孔基体11在150℃-200℃的温度面积占比≥15%,200℃-300℃的温度面积占比≥15%,大于300℃的温度面积占比≤10%;以通过该温度场分布促进待雾化基质中香精香料等的释放,提高待雾化基质雾化形成的气溶胶的香气协调性,避免气溶胶香气缺失或者香气无层次感、混沌、香气的问题发生;同时,相比于通过增加输出功率的方案,不会增加雾化芯10的能耗及成本,也不会影响雾化芯10的寿命及雾化形成的气溶胶的安全性。

以上仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

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06120114433244