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电子雾化装置及其雾化器

文献发布时间:2024-05-31 01:29:11


电子雾化装置及其雾化器

技术领域

本发明涉及雾化领域,尤其涉及一种电子雾化装置及其雾化器。

背景技术

电子雾化装置用于将可雾化的液体基质加热雾化,以生成可供吸收的气溶胶。现有的电子雾化装置,烟气在气道中的损失较大。一般情况下,雾化芯的雾化面雾化出来的烟气和大颗粒气溶胶会沿着与雾化面垂直的方向喷射而出,烟气和大颗粒气溶胶如果喷射在零件的表面,由于温差的原因,会使得烟气发生冷凝,冷凝越多,烟气损失就越大,这会大大的减少烟雾量,同时也会使得口感变差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种改进的雾化器及具有该雾化器的电子雾化装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种雾化器,包括雾化腔以及与所述雾化腔相连通的进气通道;所述雾化腔包括用于生成气溶胶的雾化面以及与所述雾化面相对设置的侧壁面,所述进气通道包括依次并排设置的第一进气部、第二进气部和第三进气部,所述第一进气部靠近所述侧壁面设置,所述第三进气部靠近所述雾化面设置。

在一些实施例中,所述进气通道的轴线与所述雾化面之间的夹角为0°~85°。

在一些实施例中,所述第一进气部、所述第二进气部和所述第三进气部分别包括间隔排布的至少两个进气孔。

在一些实施例中,所述至少两个进气孔沿直线形或者曲线形间隔排布。

在一些实施例中,所述第一进气部、所述第二进气部和所述第三进气部分别包括一个进气孔,所述一个进气孔的横截面形状为条形。

在一些实施例中,所述一个进气孔的横截面形状为沿直线或者曲线延伸的条形。

在一些实施例中,所述第一进气部、所述第二进气部和所述第三进气部的延伸方向平行。

在一些实施例中,所述第一进气部的中心线与所述侧壁面之间的距离为0.3mm~2.0mm。

在一些实施例中,所述第二进气部的中心线与所述第三进气部的中心线之间的距离为0.6mm~1.5mm。

在一些实施例中,所述进气通道的总进气面积为0.5mm

在一些实施例中,所述雾化面和所述侧壁面平行或者形成有夹角。

在一些实施例中,所述雾化器还包括与所述雾化腔相连通的出气通道,所述出气通道的轴线与所述雾化面平行或呈夹角。

在一些实施例中,所述出气通道的轴线与所述进气通道的轴线平行。

在一些实施例中,所述雾化器还包括吸液体以及至少部分与所述吸液体接触的发热体,所述吸液体与所述发热体相接触的一侧面形成所述雾化面。

在一些实施例中,所述第三进气部的中心线与所述发热体靠近所述第三进气部的棱边之间的距离为0~1.0mm。

在一些实施例中,所述雾化器包括壳体以及至少部分收容于所述壳体内的基座,所述雾化腔位于所述壳体内,所述进气通道形成于所述基座上。

在一些实施例中,所述雾化器还包括收容于所述壳体内的发热座,所述吸液体收容于所述基座和所述发热座之间。

本发明还提供一种电子雾化装置,包括如上述任一项所述的雾化器。

实施本发明至少具有以下有益效果:第一进气部靠近侧壁面设置,由第一进气部进入的气流能够贴着侧壁面形成一道气帘,将由雾化面喷射出的气溶胶与侧壁面隔离开,减少气溶胶喷射在侧壁面上而形成的冷凝;第三进气部靠近雾化面设置,其目的是为了给发热体降温,防止发热体因过热而产生积碳,同时能够减少气溶胶在雾化面的残留;第二进气部位于第一进气部和第三进气部之间,由第二进气部进入的气流主要用于将气溶胶从雾化腔带出。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本发明第一实施例中电子雾化装置的立体结构示意图;

图2是图1所示电子雾化装置的分解结构示意图;

图3是图2中雾化器的纵向剖面示意图;

图4是图3所示雾化器的部分结构的剖面结构示意图;

图5是图4所示部分结构的分解结构示意图;

图6是本发明第一替代方案中基座的俯视图;

图7是本发明第二替代方案中基座的俯视图;

图8是本发明第二实施例中雾化器的纵向剖面示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“宽度”、“厚度”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“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。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“上方”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“下方”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1-2示出了本发明第一实施例中的电子雾化装置1,该电子雾化装置1包括雾化器100以及与雾化器100配合连接的电源装置200。电源装置200通常包括用于给雾化器100供电的电池以及用于控制雾化器100发热的控制电路。雾化器100用于收容液体基质并在通电后加热雾化该液体基质以生成气溶胶。在一些实施例中,该雾化器100、电源装置200均可大致呈椭圆形柱状,且两者可沿轴向机械地和电性地连接在一起。进一步地,雾化器100、电源装置200可通过磁吸连接、螺纹连接、卡扣连接等可拆卸的方式连接在一起。可以理解地,在其他实施例中,雾化器100与电源装置200之间也可通过不可拆卸的方式连接在一起。此外,雾化器100和/或电源装置200的横截面形状也不局限于呈椭圆形,其也可以呈圆形、跑道形或长方形等其他形状。

如图3-5所示,雾化器100可包括壳体10、基座20、发热座30以及雾化芯40。其中,基座20、发热座30以及雾化芯40均收容于壳体10中,雾化芯40收容于基座20和发热座30之间。

壳体10内形成有储液腔110、进气通道210、雾化腔240以及出气通道120,其中,储液腔110用于收容可雾化的液体基质,储液腔110与进气通道210、雾化腔240、出气通道120均隔离。雾化腔240用于雾化液体基质以生成气溶胶;进气通道210与雾化腔240相连通,用于供外界气流进入雾化腔240;出气通道120与雾化腔240相连通,用于输出雾化腔240内生成的气溶胶。在一些实施例中,进气通道210、雾化腔240、出气通道120在纵向上从下往上依次连通,进气通道210、雾化腔240、出气通道120的轴向均可与雾化器100的轴向平行或呈夹角。出气通道120的上端具有出气口121,当用户在出气口121抽吸时,外界气流由进气通道210进入雾化腔240,将雾化腔240内雾化形成的气溶胶经由出气通道120带出至出气口121,供用户吸食或吸收。

壳体10可通过注塑等方式一体成型,其可包括筒状外壳11以及沿纵向设置于筒状外壳11内的通气管道12。该筒状外壳11可大致呈下端开口的椭圆形筒状,筒状外壳11的侧壁围设形成一空腔。通气管道12可与筒状外壳11的顶壁一体连接,并可与筒状外壳11的短轴一侧的内壁面一体连接。通气管道12将筒状外壳11内的空腔分隔成储液腔110和出气通道120。可以理解地,在其他实施例中,筒状外壳11和通气管道12也可分别成型后再组装在一起。

雾化腔240的腔壁面包括雾化面241以及与雾化面241相对设置的侧壁面242。侧壁面242可与雾化面241平行,或者也可与雾化面241之间具有夹角。雾化面241用于生成气溶胶,其通常为雾化芯40暴露于雾化腔240的一侧面。雾化面241可沿竖直方向设置;或者,雾化面241也可倾斜设置,即雾化面241与竖直方向呈一定夹角,该夹角的范围在一些实施例中可以为0°~85°。在本实施例中,雾化面241和侧壁面242均倾斜设置,进气通道210、出气通道120均沿竖直方向延伸,也即,雾化面241分别与进气通道210的轴线以及出气通道120的轴线之间的夹角也为0°~85°。气流在由进气通道210进入雾化腔240以及由雾化腔240进入出气通道120的过程中均只经过了一个转角,且该转角并非90°的直角,而是呈一个大于90°的夹角,使得气流在流入、流出雾化腔240的过程中的偏转角度均小于90°,气流流通更流畅,烟气损失少。

雾化芯40可包括与储液腔110导液连通的吸液体41以及至少部分与吸液体41接触的发热体42。吸液体41与发热体42相接触的一侧面形成雾化面241。在一些实施例中,吸液体41可采用多孔陶瓷、吸液棉等多孔材料制成,使得吸液体41的内部形成有大量微孔并具有一定的孔隙率,通过微孔的毛细作用,使得吸液体41能够吸收和缓存液体基质。在本实施例中,吸液体41为大致呈长方形板状的多孔陶瓷。吸液体41从储液腔110中吸取液体基质并将该液体基质传导至发热体42,发热体42在通电后将吸液体41吸附的液体基质加热雾化。

定义雾化器100的轴线方向为Z方向,雾化器100的宽度方向为Y方向,雾化器100的长度方向为X方向,雾化面241和侧壁面242在宽度方向(即Y方向)上相对设置。雾化腔240的腔壁面还包括腔底面243,进气通道210的上端贯穿该腔底面243而与雾化腔240相连通。在一些实施例中,进气通道210可包括至少三个进气部211,每一进气部211的上端均贯穿腔底面243并与雾化腔240相连通。该至少三个进气部211在宽度方向上并排设置,每相邻两个进气部211在宽度方向上的间距可相等也可不等。具体地,在本实施例中,该至少三个进气部211包括在宽度方向上依次并排设置的第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113。可以理解地,在其他实施例中,进气部211的数量也可以为三个以上。

第一进气部2111靠近侧壁面242设置,以使由第一进气部2111进入的气流能够贴着侧壁面242形成一道气帘,将由雾化面241喷射出的气溶胶与侧壁面242隔离开,减少气溶胶喷射在侧壁面242上而形成的冷凝。在一些实施例中,第一进气部2111的中心线与侧壁面242之间的距离可以为0.3mm~2.0mm。

第二进气部2112位于第一进气部2111和第三进气部2113之间,由第二进气部2112进入的气流主要用于将发热体42雾化出来的气溶胶从雾化腔240带至出气通道120。在一些实施例中,第二进气部2112的中心线与第三进气部2113的中心线之间的距离可以为0.6mm~1.5mm。

第三进气部2113靠近雾化面241设置,其目的是为了给发热体42降温,防止发热体42因过热而产生积碳,同时也起着给气溶胶提供Z方向的初始加速度,对减少气溶胶残留有着关键作用。在一些实施例中,第三进气部2113的中心线与发热体42的下棱边之间的距离可以为0~1.0mm。

每一进气部211均包括至少一个进气孔2110,各进气孔2110的横截面形状可以为圆形、椭圆形、方形等各种规则或不规则形状,各进气部211的进气孔2110的数量可相同也可不同,各进气部211的进气孔2110的横截面尺寸(例如直径、长度、宽度等)可相同也可不同。例如,每一进气部211均包括至少两个进气孔2110,该至少两个进气孔2110可沿长度方向呈均匀或者非均匀间隔排布,其排布方向可呈直线或者曲线延伸。再例如,每一进气部211仅包括一个进气孔2110,该一个进气孔2110在长度方向上可呈直线或者曲线延伸。又例如,第一进气部2111和第三进气部2113各包括至少两个进气孔2110,该至少两个进气孔2110沿长度方向呈均匀或者非均匀间隔排布,该排布方向可呈直线或者曲线延伸;第二进气部2112仅包括一个进气孔2110,该一个进气孔2110在长度方向上可呈直线或者曲线延伸。

具体地,在本实施例中,每相邻两个进气部211在宽度方向上的间距相等,每一进气部211均包括沿直线均匀间隔排布的三个进气孔2110,每一进气孔2110的横截面形状均为圆形,且各进气部211的进气孔2110的孔径相同,且各进气部211的进气孔2110的上端出气口的边缘与腔底面243的周缘之间具有一定的距离。

进气通道210的设计可参考如下三个基本思路:

基本思路一:降低进气速度

默认个体抽吸压力基本固定,则抽吸质量流量固定,即质量流量m=ρAVa固定,其中,ρ为空气密度,A为进气面积,Va为进气速度。现有条件下,空气密度ρ不变,则进气面积A和进气速度Va成反比。根据质量守恒,加大进气面积A,则进气速度Va下降。通常,进气速度Va下降,有利于烟气混合(单位体积空气中气溶胶含量高)及液滴融合。因此,进气通道210的总进气面积不易多大。但进气速度过低,则达不到预设效果,例如,进气气流在侧壁面242形成的气帘的屏障效果不好,或者,进气气流不能充分地将气溶胶从雾化腔240带出。在一些实施例中,进气通道210的总进气面积不超过3.0mm

然而,进气通道210的总进气面积过小,则会导致抽吸时的气流阻力太大,抽吸体验不佳。在一些实施例中,进气通道210的总进气面积不小于0.5mm

基本思路二:降低射流速度

增大雾化腔240的宽度,雾化面241和侧壁面242之间的间距会增大,由于缓冲阻力的存在,由雾化面241喷射出来的气溶胶的射流速度Vs会降低。射流速度Vs降低,有利于空气影响气溶胶的流向,气溶胶不易喷射到侧壁面242上,且易于烟气混合(单位体积空气中烟气含量高)及液滴融合。

基本思路三:最小化雾化腔240内的涡流

最小化雾化腔240内及其他区域内的涡流强度,有助于降低烟气损失。通过增大进气面积比(即进气通道210的总进气面积占雾化面241投影在雾化腔240的横截面面积的比值)及优化各进气孔2110的位置,可中和局部空气流对烟气流摩擦造成的涡流,从而降低涡流强度,保证混合烟气顺利带出。

基座20设置于筒状外壳11的下端开口处,以封盖该开口。在一些实施例中,基座20可包括基部21以及由基部21的顶面向上延伸的延伸部22。该延伸部22包括第一侧壁221以及分别位于第一侧壁221沿长度方向两相对侧的两个第二侧壁222。该两个第二侧壁222可用于抵压固定吸液体41。第一侧壁221与吸液体41设置有发热体42的一侧相对且间隔设置,第一侧壁221的内壁面形成雾化腔240的侧壁面242,第一侧壁221、两个第二侧壁222以及吸液体41共同围合形成雾化腔240。

基部21嵌置于筒状外壳11的下端开口处,基部21的外周面可与筒状外壳11的内周面密封配合,以防止漏液。进气通道210可沿纵向形成于基部21上,其可由基部21的顶面沿纵向向下延伸形成。即,基部21的部分顶面形成雾化腔240的腔底面243。

在一些实施例中,基部21的底面还可沿纵向向上延伸形成至少一个导入通道212,该至少一个导入通道212的上端与进气通道210的下端相连通。在本实施例中,导入通道212有一个并位于基部21的中部,且导入通道212的进气面积大于进气通道210的总进气面积。可以理解地,在其他实施例中,导入通道212也可有多个。

发热座30设置于基座20的上方,发热座30与基座20相配合,实现对雾化芯40的夹持固定。在一些实施例中,发热座30与基座20之间可通过卡扣连接的方式固定在一起。发热座30可包括主体部31以及由主体部31的顶面向上延伸的套接部32。主体部31的下端面可抵靠于基部21的上端面上。主体部31的周向一侧向内凹陷形成有一收容腔310,雾化芯40至少部分收容于收容腔310中。发热座30的顶面还下凹形成有与收容腔310相连通的下液通道320,以使雾化芯40能够与储液腔110相连通。

在一些实施例中,雾化器100还可包括密封套50和绝缘垫70。密封套50可套设于套接部32上,其可密封地设置于储液腔110的腔壁面以及套接部32的外壁面之间。在一些实施例中,密封套50可采用硅胶等弹性材料制成,有利于提高对储液腔110的密封效果。密封套50呈环状,其上沿纵向贯穿形成有一下液口51,储液腔110经由该下液口51与下液通道320相连通。

绝缘垫70可采用硅胶等绝缘弹性耐高温材料制成,雾化芯40经由绝缘垫70抵靠在发热座30上。绝缘垫70一方面能够防止漏液,另一方面可以保护雾化芯40在安装过程中不被挤压破碎。绝缘垫70可呈框状,其内形成有一进液口71,以将下液通道320与吸液体41相连通。绝缘垫70的外轮廓形状可与吸液体41的形状相同或相似,在本实施例中,吸液体41呈长方体片状,绝缘垫70呈长方形框状。

在一些实施例中,雾化器100还可包括导液件80,该导液件80设置于吸液体41与下液通道320相连通的一侧,其能够将来自下液通道320中的液体基质快速均匀地传导至吸液体41。导液件80可采用多孔陶瓷、导液棉等多孔材料制成,其可收容于收容腔310中并可呈长方形板状。

在一些实施例中,雾化器100还可包括至少两个电极组件60,每一电极组件60均包括导通部61以及外接部62,该导通部61与发热体42电连接,该外接部62用于外接电源。电极组件60可包括导电片和/或导电柱,其可具有弹性也可不具有弹性。电极组件60的导通部61抵紧发热体42并与发热体42接触导通,从而将雾化芯40经由绝缘垫70抵紧在发热座30上。由于绝缘垫70具有一定的弹性,从而能够吸收挤压应力,避免雾化芯40破裂,并保证电极组件60与发热体42之间电连接的可靠性。可以理解地,在其他实施例中,也可不设置绝缘垫70,此时,电极组件60可具有弹性,从而能够弹性抵紧雾化芯40。

具体地,在本实施例中,电极组件60包括金属导电片,导通部61、外接部62分别位于该金属导电片的上下两端。导通部61可大致呈勺状,导通部61的勺底面为圆弧面,从而能够更好地与发热体42接触,避免对发热体42造成刮擦损伤。电极组件60的下端嵌置于基部21中,使得外接部62至少部分暴露于基部21的底面,便于与电源装置200中的电极柱抵接并导通。

电极组件60与基座20之间可通过注塑的方式结合在一起;或者,电极组件60与基座20之间也可通过其他可拆卸或不可拆卸的方式相互固定在一起。

图6示出了本发明第一替代方案中的基座20,其与上述第一实施例的主要区别在于,在本实施例中,第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113仅包括一个进气孔2110,该一个进气孔2110的横截面形状为沿直线延伸的长条形;此外,第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113的进气孔2110的横截面均具有相同的长度和宽度,且第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113呈等间距排布。可以理解地,在其他实施例中,第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113也可呈非等间距排布,和/或,第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113的进气面积也可不等。

图7示出了本发明第二替代方案中的基座20,其与上述第一实施例的主要区别在于,在本实施例中,第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113仅包括一个进气孔2110,该一个进气孔2110的横截面形状为沿弧形延伸的长条形;此外,第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113的进气孔2110的进气面积相同,且第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113呈等间距排布。可以理解地,在其他实施例中,第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113也可呈非等间距排布,和/或,第一进气部2111、第二进气部2112和第三进气部2113的进气面积也可不等。

图8示出了本发明第二实施例中的雾化器100,其与上述第一实施例的主要区别在于,在本实施例中,雾化面241沿竖直方向设置,即,雾化面241分别与进气通道210的轴线以及出气通道120的轴线之间的夹角均为0°。本实施例中的进气通道210的结构可参考上述任一实施例中的相关描述,在此不再赘述。

此外,该第二实施例与上述第一实施例的区别还在于,本实施例中的通气管道12呈管状并可由筒状外壳11的顶壁一体向下延伸形成,通气管道12的内壁面界定出出气通道120。通气管道12的外壁面与筒状外壳11的内壁面之间形成有一环状的空间,该环状的空间界定出储液腔110。另外,在本实施例中,电极组件60包括导电柱,该导电柱可沿横向设置,导电柱的一端可插装固定于基座20上,导电柱的另一端抵压于雾化芯40上。

可以理解地,上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上实施例仅表达了本发明的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本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,可以对上述技术特点进行自由组合,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,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

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06120116623433