CN110447966A - 发热体、雾化器和电子雾化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发热体、雾化器和电子雾化装置。发热体包括：基体，具有吸液面，所述吸液面用于导入液体；第一加热元件，设置在所述吸液面上并用于对待导入的液体进行预热，降低液体粘度以使液体渗入基体；及第二加热元件，设置在所述基体上，所述第二加热元件的加热温度高于所述第一加热元件的预热温度，用于对已导入所述基体的液体进行加热雾化。粘度降低的液体在基体内的传输速度增大，避免基体内因单位时间内液体渗入量不够而导致干烧。同时，当第一加热元件和第二加热元件停止工作时，液体重新恢复至常温下相对工作状态时的较高粘度，从而防止液体从吸液面渗入基体内部以从基体其它表面泄露。
Description
技术领域
本发明涉及电子雾化技术领域，特别是涉及一种发热体、雾化器和电子雾化装置。
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。现有的电子雾化装置，液体通常是在毛细作用下输送至多孔发热体的雾化面进行雾化，抽吸时常会出现液体无法及时抵达雾化面导致发热体干烧产生焦味和其它有害物质，而在放置时又容易产生漏液现象，进而影响用户体验。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是如何避免发热体产生干烧及漏液现象。
一种用于雾化的发热体，包括：
基体，具有吸液面，所述吸液面用于导入液体；
第一加热元件，设置在所述吸液面上并用于对待导入的液体进行预热，降低液体粘度以使液体渗入基体；及
第二加热元件，设置在所述基体上，所述第二加热元件的加热温度高于所述第一加热元件的预热温度，用于对已导入所述基体的液体进行加热雾化。
在其中一个实施例中，所述基体还包括与所述吸液面相对的雾化面，所述第二加热元件嵌设在所述基体中或直接贴附在所述雾化面上。
在其中一个实施例中，所述第一加热元件与所述第二加热元件形成并联电路，且所述第一加热元件的电阻大于所述第二加热元件的电阻。
在其中一个实施例中，还包括用于连接电源正极的第一电连接件和用于连接电源负极的第二电连接件，所述第一电连接件跟所述第一加热元件和第二加热元件两者的一端连接，所述第二电连接件跟所述第一加热元件和第二加热元件两者的另一端连接。
在其中一个实施例中，第一、第二电连接件分别设置在所述基体相对设置的两个表面上。
在其中一个实施例中，所述基体内设置有贯穿孔，所述基体还具有用于设置所述第二加热元件的雾化面，所述贯穿孔同时贯穿所述吸液面和雾化面，第一、第二电连接件分别设置在不同的所述贯穿孔中。
在其中一个实施例中，第一、第二电连接件为膜片状或线条状。
在其中一个实施例中，所述第一加热元件为膜片状或线条状；所述第二加热元件为膜片状或线条状。
在其中一个实施例中，所述第一加热元件嵌设在所述基体中或直接贴附在所述吸液面上。
在其中一个实施例中，所述第一加热元件和所述第二加热元件两者通过印刷工艺或喷涂工艺与所述基体连接。
在其中一个实施例中，所述吸液面与所述雾化面相互平行。
在其中一个实施例中，所述第一加热元件的预热温度为50℃～180℃，所述第二加热元件的加热温度为190℃～260℃。
在其中一个实施例中，所述基体为多孔陶瓷基体。
一种雾化器，具有雾化腔和用于存储液体的储液腔，所述雾化器包括上述任一项所述的发热体。
在其中一个实施例中，所述吸液面与所述储液腔的液体直接接触。
一种电子雾化装置，包括电源和控制电路，所述电子雾化装置还包括电源和上述任一项所述的雾化器，所述电源与所述雾化器连接，所述控制电路用于控制第一发热元件和第二发热元件发热。
在其中一个实施例中，所述控制电路控制启动所述第一发热元件发热预设时间后再启动所述第二发热元件发热。
本发明的一个实施例的一个技术效果是：当第一加热元件工作产生热量时，第一加热元件的预热温度能够对待导入基体的液体进行预热而减低液体的粘度，从而减低液体流经基体内部的沿程阻力，使得粘度降低的液体在基体内的传输速度增大，以便液体能够及时抵达第二加热元件附近以被第二加热元件加热雾化，避免基体内因单位时间内液体渗入量不够而导致干烧。同时，当第一加热元件和第二加热元件停止工作时，液体重新恢复至常温下相对工作状态时的较高粘度，从而增大液体流经基体内部的沿程阻力，使得液体难以从吸液面渗入基体内部并从基体的其它表面泄露。
附图说明
图1为一实施例提供的雾化器的剖面结构示意图；
图2为图1所示雾化器中的基体的立体结构示意图；
图3为图1所示雾化器中的发热体的立体结构示意图；
图4为图3中所示发热体的第一示例剖视结构示意图；
图5为图3中所示发热体的第二示例剖视结构示意图；
图6为图1所示雾化器中的电路连接示意图。
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。
同时参阅图1至图5，本发明一实施例提供的电子雾化装置包括电源、控制电路30和雾化器20，电源和雾化器20电连接，电源用于为雾化器20提供电能。雾化器20内开设有储液腔201和雾化腔202，储液腔201和雾化腔202彼此隔离而不连通，储液腔201用于存储以气溶胶生成基质为代表的液体，液体雾化后形成的烟雾从雾化腔202溢出。雾化器20还开设有进气通道204和吸气通道203，进气通道204连通外界和雾化腔202，吸气通道203同样连通外界和雾化腔202，外界空气经进气通道204进入雾化腔202以携带雾化腔202中的烟雾，然后烟雾再经吸气通道203以被用户抽吸。雾化器20包括发热体10，发热体10包括基体100、第一加热元件200和第二加热元件300。
在一些实施例中，基体100为多孔陶瓷基体，即基体100采用多孔陶瓷材料制成，故基体100内包含有大量的微孔而具有一定的孔隙率，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，该基体100的孔隙率较低，例如基体100的孔隙率为10％～20％。同时，液体于常温下的粘度较大，该粘度的取值范围可以为50mPa.S～1200mPa.S。由于基体100孔隙率较低而液体粘度较高，在整个雾化器20停止工作时所处的常温状态下，液体在微孔中流动的沿程阻力增大，液体难以甚至无法通过微孔渗入至基体100中，使得液体无法从基体100的表面泄露出去，避免储液腔201中的液体浪费；同时，也防止从基体100上泄露的液体进一步流入电源，从而避免泄露液体雾化污染和侵蚀电源中的相关电子元器件，确保电子雾化装置能正常工作。再者，多孔陶瓷材料制成的基体100具有很好的耐高温特性，储液腔201中的液体不会在高温条件下与基体100产生化学反应，防止液体因参与不必要的化学反应而产生浪费。
基体100具有吸液面110和雾化面120，吸液面110界定储液腔201的部分边界，故储液腔201中的液体能够接触吸液面110，由于基体100具有一定的孔隙率，使得基体100能形成毛细作用，整个基体100能够通过吸液面110将储液腔201中的液体吸入至基体100内部，位于基体100内部的液体最终将抵达至雾化面120以便雾化形成烟雾。雾化面120界定雾化腔202的部分边界，使得雾化面120上雾化形成的烟雾将首先溢出至雾化腔202中，然后再经吸气通道203以被用户抽吸。在其它实施例中，吸液面110可以不与储液腔202中的液体形成直接接触关系，例如吸液面110通过棉制吸液棒从储液腔202中导入液体。
当液体在常温下的粘度足够大时，基体100的孔隙率可以适当提高，可以防止基体100在常温下泄露液体，也便于液体在雾化器20工作时能够快度抵达至雾化面120。反之，当液体在常温下的粘度较低时，为防止液体轻易渗入至基体100的表面而泄露，可以适当减少基体100的孔隙率。
在一些实施例中，第一加热元件200设置在吸液面110上，第一加热元件200能形成一定的预热温度以便对储液腔201中的液体进行预热。预热温度的取值范围可以为50℃～180℃，例如预热温度取值为50℃、60℃、150℃或180℃等。在雾化器20工作时，第一加热元件200对液体预热，使得吸液面110附近液体的温度相对常温有适当提升，由于液体的粘度与温度成反比，故预热后液体的粘度将低于常温下液体的粘度，此时，粘度降低的液体将以相对更快的速度在短时间内通过基体100内部的微孔抵达至雾化面120进行雾化。第一加热元件200可以为膜片状的预热膜，还可以为线条状的预热丝。第一加热元件200可以直接贴附在吸液面110上，显然，第一加热元件200相对吸液面110凸出设定高度。吸液面110的一部分还可以凹陷形成凹槽，第一加热元件200与该凹槽配合，即第一加热元件200嵌设在基体100中，处于嵌设状态的第一加热元件200的表面还可以与吸液面110上未凹陷的部分保持平齐。根据实际情况的需要，第一加热元件200可以通过印刷工艺、喷涂工艺或电镀工艺与基体100连接。第一加热元件200可以采用金属材料制成。
在一些实施例中，第二加热元件300设置在雾化面120上，第二加热元件300能形成对液体雾化的加热温度，因此，第二加热元件300的加热温度将高于第一加热元件200的预热温度。第二加热元件300加热温度的取值范围可以为190℃～260℃，例如加热温度取值为190℃、220℃、230℃或260℃等。第二加热元件300可以为膜片状的加热膜，还可以为线条状的加热丝。第二加热元件300可以直接贴附在雾化面120上，显然，第二加热元件300相对吸液面110凸出设定高度。雾化面120的一部分还可以凹陷形成凹槽，第二加热元件300与该凹槽配合，即第二加热元件300嵌设在基体100中，处于嵌设状态的第二加热元件300的表面还可以与雾化面120上未凹陷的部分保持平齐；当然，嵌设在基体100中第二加热元件300可以完全藏置在基体100内部，此时，第二加热元件300靠近雾化面120设置。同样的道理，第一加热元件200也可以完全藏置在基体100中靠近吸液面110的位置处。根据实际情况的需要，第二加热元件300可以通过印刷工艺、喷涂工艺或电镀工艺与基体100连接。第二加热元件300可以采用不锈钢材料、钛金属材料或钛合金材料等制成。
同时参阅图1至图6，在一些实施例中，发热体10还包括第一电连接件410和第二电连接件420，第一电连接件410用于通过电极500与电源的正极电性连接，第二电连接件420用于通过电极500与电源的负极连接。第一电连接件410跟第一加热元件200和第二加热元件300的一端连接，同时，第二电连接件420跟第一加热元件200和第二加热元件300的另一端连接。此时，通过第一电连接件410和第二电连接件420两者的共同作用，使得第一加热元件200和第二加热元件300形成并联电路，第一加热元件200和第二加热元件300可看成该电路中两个并联设置的电阻，电源对该并联电路进行供电。第一加热元件200的电阻高于第二加热元件300的电阻，由于加载在第一加热元件200和第二加热元件300上的电压均相等，故在相同时间内，第二加热元件300上产生的热量高于第一加热元件200产生的热量，从而使得第二加热元件300的加热温度高于第一加热元件200的预热温度。
在其它实施例中，例如，第一加热元件200和第二加热元件300还可以形成串联电路，此时，为保证在同一时刻第二加热元件300的加热温度高于第一加热元件200的预热温度，可以使第二加热元件300的电阻大于第一加热元件200的电阻。又如，第一加热元件200和第二加热元件300可以分别通过不同的电连接件与电源单独连接，使得电源能够将电压在不同时刻加载在第一加热元件200和第二加热元件300上，从而使得第一加热元件200先于第二加热元件300工作设定时间，这样便于粘度降低后的液体在第二加热元件300产生热量之前及时抵达至雾化面120，防止第二加热元件300干烧。再者，根据液体的实际粘度和所需烟雾浓度大小，第一加热元件200的预热温度和第二加热元件300的加热温度还可以自动调节，当液体粘度增大且用户抽吸所需的烟雾浓度增大时，意味着在单位时间内必须有更大量的液体抵达至雾化面120，此时，可以通过加大电源加载的电压，使预热温度升高以进一步降低液体浓度，增大液体在基体100内的流动速度；同时加热温度增大，使第二加热元件300在单位时间内能雾化更多的液体。
第一电连接件410和第二电连接件420两者可以膜片状的电连接膜，或者为线条状的电连接丝，此时，膜片状或线条状的第一电连接件410和第二电连接件420可以分别贴附在基体100相对设置的两个表面上。当然，基体100内还可以设置贯穿孔130，该贯穿孔130为通孔且同时贯穿吸液面110和雾化面120，贯穿孔130的数量为两个，其中一个贯穿孔130中可以穿设有线条状的第一电连接件410，另外一个贯穿孔130中穿设有线条状的第二电连接件420。第一电连接件410和第二电连接件420也可以通过印刷工艺、喷涂工艺或电镀工艺与基体100连接。
在一些实施例中，基体100大致呈长方体状，基体100具有上侧面101、下侧面102、前侧面103、后侧面104、右端面105和左端面106。基体100的上侧面101为吸液面110，即第一加热元件200位于上侧面101；基体100的下侧面102为雾化面120，即第二加热元件300位于下侧面102，此时，吸液面110和雾化面120相互平行。第一电连接件410可以位于左端面106，第二电连接件420可以位于右端面105。当然，基体100的前侧面103或后侧面104可以为吸液面110，基体100的下侧面102依然为雾化面120，此时，吸液面110和雾化面120相互垂直。在其它实施例中，基体100的形状可以圆柱状等。
雾化器20工作时，电源的电压加载在第一加热元件200和第二加热元件300上，使得第一加热元件200和第二加热元件300工作并产生热量，在第一加热元件200预热温度的作用下，液体的粘度降低，使得液体能快速从吸液面110经基体100内部的微孔及时抵达至雾化面120。为了避免雾化面120因单位时间内液体渗入量不足而导致第二加热元件300处于干烧状态，防止产生焦味和其它有害物质，提高用户体验，可以使控制电路30先启动第一加热元件200加热预设时间后，接着再启动第二加热元件300，预设时间优选为0.2秒-0.5秒。当雾化器20停止工作时，第一加热元件200和第二加热元件300停止产生热量，此时，储液腔201中的液体恢复至常温，液体的粘度增大，继而增大液体在微孔中渗透的沿程阻力，防止液体从雾化面120泄露。因此，通过设置该发热体10，一方面起到防止雾化器20在工作过程中产生干烧的作用，另一方起到防止在雾化器20停止工作后液体泄露的作用，简而言之，可以同时避免雾化器20产生干烧和泄露现象。
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 (16)
1.一种用于雾化的发热体，其特征在于，包括：
基体，具有吸液面，所述吸液面用于导入液体；
第一加热元件，设置在所述吸液面上并用于对待导入的液体进行预热，降低液体粘度以使液体渗入基体；及
第二加热元件，设置在所述基体上，所述第二加热元件的加热温度高于所述第一加热元件的预热温度，用于对已导入所述基体的液体进行加热雾化。
2.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述基体还包括与所述吸液面相对的雾化面，所述第二加热元件嵌设在所述基体中或直接贴附在所述雾化面上。
3.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述第一加热元件与所述第二加热元件形成并联电路，且所述第一加热元件的电阻大于所述第二加热元件的电阻。
4.根据权利要求3所述的发热体，其特征在于，还包括用于连接电源正极的第一电连接件和用于连接电源负极的第二电连接件，所述第一电连接件跟所述第一加热元件和第二加热元件两者的一端连接，所述第二电连接件跟所述第一加热元件和第二加热元件两者的另一端连接。
5.根据权利要求4所述的发热体，其特征在于，第一、第二电连接件分别设置在所述基体相对设置的两个表面上。
6.根据权利要求4所述的发热体，其特征在于，所述基体内设置有贯穿孔，所述基体还具有用于设置所述第二加热元件的雾化面，所述贯穿孔同时贯穿所述吸液面和雾化面，第一、第二电连接件分别设置在不同的所述贯穿孔中。
7.根据权利要求4所述的发热体，其特征在于，第一、第二电连接件为膜片状或线条状。
8.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述第一加热元件为膜片状或线条状；所述第二加热元件为膜片状或线条状。
9.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述第一加热元件嵌设在所述基体中或直接贴附在所述吸液面上。
10.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述第一加热元件和所述第二加热元件两者通过印刷工艺或喷涂工艺与所述基体连接。
11.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述第一加热元件的预热温度为50℃～180℃，所述第二加热元件的加热温度为190℃～260℃。
12.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述基体为多孔陶瓷基体。
13.一种雾化器，具有雾化腔和用于存储液体的储液腔，其特征在于，所述雾化器包括权利要求1至12中任一项所述的发热体。
14.根据权利要求13所述的雾化器，其特征在于，所述吸液面与所述储液腔的液体直接接触。
15.一种电子雾化装置，包括电源和控制电路，其特征在于，所述电子雾化装置还包括电源和权利要求13至14中任一项所述的雾化器，所述电源与所述雾化器连接，所述控制电路用于控制第一发热元件和第二发热元件发热。
16.根据权利要求15所述的电子雾化装置，其特征在于，所述控制电路控制启动所述第一发热元件发热预设时间后再启动所述第二发热元件发热。
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