雾化芯、雾化芯制备方法和电子烟雾化器

技术领域

本发明属于电子烟领域，尤其涉及一种雾化芯、雾化芯制备方法和电子烟雾化器。

背景技术

雾化芯运用于电子烟，包括导液结构和加热结构。导液结构一般为多孔陶瓷，多孔陶瓷将烟油引导至加热结构处，加热结构通过加热使得烟油产生相变雾化。现有设计中，加热结构为金属丝，金属丝具有嵌于多孔陶瓷内的加热段和连接加热段的两端并突出多孔陶瓷的两个接电段，接电段接电时加热段温度升高而加热烟油。

由于加热结构只能对位于金属丝附近的烟液加热使其雾化，而离金属丝距离较近的烟液能够较快雾化，但由于其金属丝温度较高会导致积碳，影响电子烟的口感；而离金属丝距离较远的烟液即使能够雾化，但由于其雾化温度较低会导致雾化颗粒较大，影响电子烟的口感。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种雾化芯、雾化芯的制备方法和电子烟雾化器，其旨在提高雾化液的雾化质量。

本发明提供一种雾化芯，包括：

导液结构，包括陶瓷基座和保护件，所述陶瓷基座朝向所述保护件的表面为雾化面，所述陶瓷基座用于将雾化液传导至所述雾化面，所述保护件在背离所述陶瓷基座的表面开设有延伸至所述雾化面的避让孔；

发热结构，夹设于所述陶瓷基座和所述保护件之间，所述发热结构包括发热层和电极，所述发热层在通电后能够发热而将位于所述雾化面的雾化液气化，所述发热层为金属材料制备的丝网结构，所述电极有两个并呈层状且覆于所述发热层朝向所述雾化面或背离所述雾化面的一侧。

可选的，所述发热层的厚度为10μm～50μm，其网孔孔径可以是10μm～50μm。

可选的，所述发热层的网孔呈矩形，并呈阵列分布。

可选的，所述发热层和所述陶瓷基座在所述雾化面的投影重叠。

可选的，两个所述电极为矩形并对称设于所述发热层长度方向的两侧。

可选的，所述保护件为沿所述雾化面的边沿布置的矩形框件；或，

所述保护件包括沿所述雾化面的边沿布置的矩形框，以及沿所述电极与所述发热层的连接处延伸的横栏，所述横栏两端分别连接所述矩形框的两侧；或，

所述保护件包括沿所述雾化面的边沿布置的矩形框和连接所述矩形框并向内凸起的凸块，所述凸块有四个并设于所述电极与所述发热层连接处；或，

所述保护件包括沿所述雾化面的边沿布置的矩形框和连接所述矩形框两个对角的斜栏。

本发明提供一种雾化芯制备方法，用于制备如上述的雾化芯，包括：

制备发热层；

在所述发热层上印刷电极；

制备陶瓷浆料；

将印刷有所述电极的所述发热层置于第一模具内，而后将所述陶瓷浆料注入第一模具以制备第一胚体；

将第一胚体置于第二模具内，而后将所述陶瓷浆料注入第二模具以制备第二胚体；

将第二胚体烧结，得到雾化芯。

本发明提供一种雾化芯制备方法，用于制备如上述的雾化芯，包括：

制备发热层，所述发热层具有多个并呈行列排布的格子区；

在所述发热层上涂覆电极，所述电极包括阳极和阴极，任一所述格子区涂覆有一个所述阳极和一个所述阴极；

制备陶瓷浆料；

将涂覆有所述电极的所述发热层置于第一模具内，而后将所述陶瓷浆料注入第一模具以制备出第一胚体；

将第一胚体置于第二模具内，而后将所述陶瓷浆料注入第二模具以制备第二胚体；

将所述第二胚体烧结，得到雾化基体；

将所述雾化基体沿所述格子区切割，形成多个雾化芯。

可选的，在所述发热层上涂覆电极中，在所述发热层上通过微孔丝网印刷或喷涂银浆，银浆经120-150℃固化形成电极；

在所述将所述第二胚体烧结中，对所述第二胚体进行脱脂，而后在600-650°C真空烧结，形成雾化基体。

可选的，在所述发热层上涂覆电极中，在所述发热层上丝印或喷涂银浆，银浆在700-900℃真空烧结形成电极；在所述将所述第二胚体烧结中，对所述第二胚体进行脱脂，而后在600-650℃真空烧结，形成雾化基体。

可选的，所述在发热层上涂覆电极中，在所述发热层上丝印或喷涂银浆，银浆在700-900℃真空烧结形成所述电极；在所述将所述第二胚体烧结中，对所述第二胚体进行脱脂，而后在600-650℃真空烧结，形成雾化基体。

可选的，在所述发热层涂覆电极中，任一行所述格子区内的各所述阳极顺次连接成一体，任一行所述格子区内的各所述阴极顺次连接成一体。

本发明提供一种电子烟雾化器，包括如上述的雾化芯，或如上述的雾化芯制备方法所制备的雾化芯。

本发明提供的雾化芯及采用该雾化芯的电子雾化器，陶瓷基座用于导液，保护件和陶瓷基座将发热结构夹设其间而保护发热结构。通过采用金属丝网的发热层的设计有效解决由于采用单一金属丝加热所带来的受热不均的问题，并提高雾化效率和雾化质量。电极为层状并覆于发热层，有利于雾化芯小型化并降低电极和发热层之间的接触电阻。

本发明提供的雾化芯制备方法，制备的雾化芯具有优异的雾化效率和质量，此外，采用该制备方法能够有效提高陶瓷基座与发热层之间，以及保护件与发热层之间的结合效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本发明实施例一的雾化芯的结构示意图一；

图2是图1结构的拆解示意图；

图3是图1结构的剖视图；

图4是本发明实施例一的雾化芯的结构示意图二；

图5是本发明实施例一的雾化芯的结构示意图三；

图6是本发明实施例一的雾化芯的结构示意图四；

图7是本发明实施例二的雾化芯制备方法的示意图一；

图8是本发明实施例二的雾化芯制备方法的示意图二；

图9是图8所示的制备方法中格子区在发热层上的分布示意图；

图10是图8所示制备方法中电极覆于发热层的示意图；

图11是图8所示制备方法制备的雾化基体进行分割的示意图。

附图标号说明：

10、雾化芯；11、导液结构；111、陶瓷基座；112、保护件；12、发热结构；121、发热层；122、电极；101、雾化面；102、避让孔；103、格子区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

实施例一

请参照图1至图6，本实施例提供一种雾化芯10，包括导液结构11和发热结构12。导液结构11将雾化液引导至发热结构12处，发热结构12通过加热使得雾化液产生相变雾化。

导液结构11包括陶瓷基座111和保护件112，陶瓷基座111朝向保护件112的表面为雾化面101，陶瓷基座111用于将雾化液传导至雾化面101，保护件112在背离陶瓷基座111的表面开设有延伸至雾化面101的避让孔102。

发热结构12夹设于陶瓷基座111和保护件112之间，发热结构12包括发热层121和电极122，发热层121在通电后能够发热而将位于雾化面101的雾化液气化，发热层121为金属材料制备的丝网结构，电极122有两个并呈层状且覆于发热层121朝向雾化面101或背离雾化面101的一侧。

本实施例中，雾化液为电子烟的烟油。在其它实施例中，雾化液也可以其它需要加热雾化的液体。

陶瓷基座111具有多个微孔，各微孔的孔壁能够将雾化液引导输送至雾化区。可以理解，雾化区为发热层121所在的区域。本实施例中，雾化区为平面，发热层121为金属材质制备的丝网结构，发热层121覆于该雾化面101上。

陶瓷基座111在雾化面101背离发热层121的一侧设有保护件112，保护件112开设有避空孔，避让孔102开设于保护件112在背离陶瓷基座111的表面开设有延伸至雾化面101。该设置，确保发热层121和电极122夹设于陶瓷基座111和保护件112之间并至少部分通过避让孔102裸露于外界以便于发热结构12的接电。

保护件112突出于电极122和发热层121，而为发热层121和电极122起保护作用，降低发热层121和电极122在装配和使用过程中的摩擦等损害。

保护件112开设有避让孔102，使得电极122和发热层121至少部分能够通过避让孔102裸露在外，从而便于接电和雾化液的雾化。

本实施例中，保护件112与陶瓷基座111一体设置。保护件112与陶瓷基座111采用同一材料制备。电极122通过丝印或喷涂而覆在发热层121上，覆有电极122的发热层121作为植入件注塑形成陶瓷基座111和保护件112，定型后烧结形成本实施例的雾化芯10。保护件112和陶瓷基座111采用同一材料制备，确保其与发热层121的连接紧固性，同时因无需制备另外材料而简化工艺，提高生产效率。

本实施例中，发热层121为金属材质制备的丝网结构。金属丝网采用现有的精密编织工艺制备，微孔丝网制备工艺精度高，技术成熟。微孔丝网的金属丝直径是十微米级，微孔丝网的微孔孔径都是二十微米，微孔分布均匀一致。

金属丝网可以是金、铂、金银合金、银铂合金、镍铬合金、不锈钢合金等制成，在此不作限定。

采用丝网结构相比单独的金属丝能够有效增加发热面积，从而提高雾化液的雾化效率，增加烟雾量。此外，单独的金属丝的发热区域为沿金属丝延伸方向的条带状，雾化液受到距离金属丝距离远近的影响而容易出现受热不均的问题，进而影响雾化质量。而采用金属丝网结构，其发热区域为片状，雾化液的颗粒无论距离金属丝网远近，均会在陶瓷基座111的引导下到达位于金属丝网的一侧的雾化面101并穿过金属丝网后飘散在空中，换言之，雾化液都需要穿过片状的发热区域，雾化温度是一致的，该设置能够提高雾化颗粒的均匀性，提高雾化质量。

本实施例中，电极122包括间隔设置的阳极和阴极，阳极和阴极均为层状并覆于发热层121。电极122可以设于发热层121背离雾化面101的一侧，也可以设于发热层121朝向雾化面101的一侧。在电极122设于发热层121背离雾化面101的一侧时，电极122可以作为电连接点与外部设备进行电连接。在电极122设于发热层121朝向雾化面101的一侧时，外部设备直接与发热层121电连接。阳极和阴极限定了发热层121的发热区域。电流从阳极流向阴极，通过阳极和阴极的结构和位置布置，控制电流在发热层121的走向和分布。电极122为层状并覆于发热层121上，该设置一方面有利于雾化芯10小型化，另一方面能够有效降低电极122和发热层121之间的接触电阻。

本实施例中，阳极和阴极均采用银材料，以获得更好的电学性能。在其它实施例中，阳极和阴极也可以采用铜或其它导电材料，在此不作唯一限定。

综上，本实施例提供的雾化芯10，能够有效解决由于采用单一金属丝加热所带来的受热不均的问题，通过采用金属丝网的发热层121的设计提高雾化效率和雾化质量。电极122为层状并覆于发热层121，有利于雾化芯10小型化并降低电极122和发热层121之间的接触电阻。陶瓷基座111用于导液，保护件112和陶瓷基座111将发热结构12夹设其间而保护发热结构12。

请参照图1，保护件112为单一环状，呈沿雾化面101的边沿布置的矩形框，内环面围合形成避让孔102。

请参照图4，保护件112包括沿雾化面101的边沿布置的矩形框，以及沿电极122与发热层121的连接处延伸的横栏，横栏两端连接矩形框的两侧。横栏的设置将电极122的边沿压贴于发热层121上而提高电极122与发热层121的电连接效果。

请参照图5，保护件112包括沿雾化面101的边沿布置的矩形框和连接矩形框并向内凸起的凸块，凸块有四个并设于电极122与发热层121连接处。凸块将电极122的边沿压贴于发热层121上而提高电极122与发热层121的电连接效果。

请参照图6，保护件112包括沿雾化面101的边沿布置的矩形框和连接矩形框两个对角的斜栏。斜栏进一步将电极122压贴于发热层121上而提高电极122与发热层121的电连接效果。

在其它实施例中，保护件112也可以由多个凸块构成，多个凸块分布于雾化面101的边沿，保护件112也可以采用其它的结构形式，在此不作唯一限定。

本实施例中，保护件112背离陶瓷基座111的表面为平面，也其它实施例中，保护件112背离陶瓷基座111的表面可以为弧形面或异形面等，在此不作限定。

本实施例中，发热层121和陶瓷基座111在雾化面101的投影重叠。以发热层121和陶瓷基座111上下布置为方向示例，雾化面101为陶瓷基座111的上表面，发热层121完全覆盖陶瓷基座111的上表面。在陶瓷基座111尺寸固定的情况下，增加发热层121的面积能够增加雾化芯10的发热区域，从而提高雾化效率。在其它实施例中，发热层121的尺寸也可以小于陶瓷基座111的上表面，即发热层121与陶瓷基座111上表面的边沿存在间隙，可以是四个边均存在间隙也可以仅在相对的两个边存在间隙。结合后述，在设有保护件112的情况下，保护件112可在该间隙与陶瓷基座111连接，从而更好的将发热层121固定其间。

本实施例中，发热层121的厚度为10μm～50μm。发热层121可近似为二维面，雾化温度更加均匀，烟雾更为细腻。本领域技术人员可以根据实际情况将微孔的孔径设定10μm、12μm、13μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、26μm、29μm、30μm、31μm、32μm、34μm、37μm、38μm、40μm、42μm、43μm、45μm、46μm、47μm、48μm、49μm、50μm等，在此不作唯一限定。

本实施例中，发热层121为金属丝网，网孔呈矩形，并呈阵列分布。换言之，网孔尺寸一致，该设置能够进一步提高雾化液雾化颗粒的均匀度，适用于油烟时，则能够使烟雾更为细腻。

本实施例中，金属丝网的网孔孔径可以是10μm～50μm。多孔陶瓷的孔径10～30微米(中值孔径20微米)，或30～50微米(中值孔径40微米)。金属丝网的网孔孔径与多孔陶瓷的微孔孔径基本一致，多孔陶瓷的微孔和发热层121的微孔形成毛细管道，而有利于雾化液向发热层121的微孔转移，进而有利于提高雾化效率。此外，金属丝网能够和多孔陶瓷更好的贴合，微孔丝网不容易遮挡多孔陶瓷的微孔，使得雾化供油更加充分，雾化面101不容易积碳和堵孔。本领域技术人员可以根据实际情况将微孔的孔径设定10μm、12μm、13μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、26μm、29μm、30μm、31μm、32μm、34μm、37μm、38μm、40μm、42μm、43μm、45μm、46μm、47μm、48μm、49μm、50μm等，在此不作唯一限定。

本领域技术人员可以选择现有金属丝网，比如300目、400目或500目，相关参数如下：

请参照图2，在本实施例中，两个电极122均为矩形并对称设于发热层121相对的两侧。图示结构中，阳极和阴极为矩形并对称设于发热层121长度方向的两侧。一般情况下，阳极和阴极等厚设置。阳极和阴极为矩形，使得阳极和阴极在沿发热层121宽度方向具有同一截面尺寸。阳极和阴极沿发热层121的长度方向对称设置，从而确保阳极和阴极在沿发热层121宽度方向的各截面具有同样的距离，从而确保发热层121在阳极和阴极之间均匀发热。

请参照图2，在本实施例中，发热层121为矩形，发热层121沿长度方向对称设置，阳极和阴极设于发热层121长度方向的两端。可以理解，在阳极和阴极之间为发热层121的通电发热区域。结合阳极和阴极的布置，在发热层121总面积固定的情况下，发热层121为矩形，相比于圆形、六边形等形状能够有效提高发热层121的通电发热区域，从而提高雾化的效率。

请参照图2，在本实施例中，阳极和阴极分别设于发热层121的长度方向的端侧并完全覆盖发热层121的宽度。在其它实施例中，阳极和阴极与发热层121沿长度方向的边侧可以存有一定的间距，或者，阳极和阴极与发热层121沿宽度方向的边侧可以存在一定的间距。相较而言，阳极和阴极分别设于发热层121的长度方向的端侧并完全覆盖发热层121的宽度。在发热层121尺寸固定的情况下，发热层121具有最大的通电发热区域，即整个发热层121都为通电发热区域，从而进一步提高雾化效率。

实施例二

请参照图7，本实施例提供一种雾化芯制备方法，用于制备雾化芯10，雾化芯10的具体结构请参照实施例一。

雾化芯制备方法，包括：

步骤1：制备发热层121；

步骤2：在发热层121上印刷或喷涂电极122；

步骤3：制备陶瓷浆料；

步骤4：将覆有电极122的发热层121置于第一模具内，而后将陶瓷浆料注入第一模具以制备第一胚体；

步骤5：将第一胚体置于第二模具内，而后将陶瓷浆料注入第二模具以制备第二胚体；

步骤6：将第二胚体烧结，得到雾化芯10。

需要说明的是，步骤3可发生在步骤1或2之前。在发热层121上印刷或喷涂银浆浆料，形成电极122。覆有电极122的发热层121作为植入件置于第一模具进行第一次注塑，并注塑出第一胚体。而后将第一胚体转移至第二模具内进行第二次注塑，注塑出第二胚体，第二胚体经烧结而形成雾化芯10。可以理解，陶瓷浆料第一次注塑固化经后续烧结后形成陶瓷基座111，陶瓷浆料第二次注塑固化经经后续烧结后形成保护件112。电极122通过丝网印刷工艺或喷涂工艺成型于发热层121上，能够有效提高制备效率并提高电极122与发热层121的连接紧固性，降低电极122与发热层121的接触阻力。覆有电极122的发热层121作为植入件与陶瓷浆料分两次注塑后烧结形成雾化芯10，相比于一次注塑，陶瓷基座111与发热层121之间，以及保护件112与发热层121之间结合得更好，从而提高雾化效果。

本实施例制备的雾化芯10，雾化芯10可以根据需要进行特异性设计，比如金属丝网可以采用带锯齿边的矩形、带弧形边的矩形、开设有通孔的矩形等。陶瓷基座111可以设计呈圆柱状、锥状或其它形状。金属丝网在水平投影上与陶瓷基座111重叠，也可以位于陶瓷基座111的内部，即金属丝网的尺寸可以小于或等于陶瓷基座111。

在本申请另一实施例中，请一并参照图8至图11，对雾化芯10进行批量生产，具体的，雾化芯制备方法包括：

步骤1：制备发热层121，发热层121具有多个并呈行列排布的格子区103；

步骤2：在发热层121上涂覆电极122，电极122包括阳极和阴极，任一格子区103涂覆有一个阳极和一个阴极；

步骤3：制备陶瓷浆料；

步骤4：将涂覆有电极122的发热层121置于第一模具内，而后将陶瓷浆料注入第一模具以制备出第一胚体；

步骤5：将第一胚体置于第二模具内，而后将陶瓷浆料注入第二模具以制备第二胚体；

步骤6：将第二胚体烧结，得到雾化基体；

步骤7：将雾化基体沿格子区103切割，形成多个雾化芯10。

需要说明的是，步骤3可发生在步骤1或2之前。

本实施例中，选用大尺寸的金属丝网，在该金属丝网上印刷或喷涂银浆作为电极122后经两次注塑烧结出雾化基体，再对雾化基体进行分割得到多个雾化芯10，该设置有利于提高雾化芯10的生产效率。

请参照图10，在本申请中，在发热层121涂覆电极122中，任一行格子区103内的各阳极顺次连接成一体，任一行格子区103内的各阴极顺次连接成一体。在电极浆料从涂覆到烧结之间，电极浆料在重力和表面张力的共同作用下，其边侧具有向外延伸而摊薄的情况。将任一行格子区103内各阳极顺次连接呈一体、任一行格子区103内的各阴极顺次连接成一体，该设置能够确保电极122在同一行相邻两个格子区103过渡的连续性，电极在相邻两个格子区103相邻的边与在格子区103中心位置处的厚度具有一致性。此外，该设置确保能够浆料涂覆过程中，本格子区103的浆料不会进入相邻的格子区103而影响最终雾化芯10的质量。

本实施例中，在发热层121上涂覆电极122中，通过微孔丝网印刷或喷涂方式将银浆覆于发热层121上，银浆经120-150℃固化形成电极122。

本实施例中，在发热层121上涂覆电极122中，通过微孔丝网印刷或喷涂方式将银浆覆于发热层121上，银浆在700-900℃真空烧结形成电极122。

本实施例中，在将第二胚体烧结中，对第二胚体进行脱脂，而后在600-650°C真空烧结，形成雾化基体。

实施例三

本实施例提供一种电子烟雾化器，包括雾化芯10。雾化芯10的具体结构请参照实施例一，或者，雾化芯10采用实施例二的方法制备。由于本实施例提供的雾化芯10采用了实施例一或实施例二的全部技术方案，因此同样具备上述技术方案所能带来的全部技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。