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一种内置发热体的陶瓷雾化芯的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种内置发热体的陶瓷雾化芯的制作方法

1.本实用新型涉及陶瓷雾化芯技术领域,具体是一种内置发热体的陶瓷雾化芯。


背景技术:

2.电子烟是一种低压的微电子雾化逸出设备,把具有香味的烟油通过雾化芯加热雾化逸出成烟雾状,供吸烟者使用。现有的雾化芯发热体都是设计在烟液储仓陶瓷体的底面上,烟液通过陶瓷体上的微孔渗流到陶瓷体底部发热体周围和表面,通电后,发热体迅速发热,使凝聚在发热体周围和表面的烟油雾化,它雾化过程的本质就是通过电能转换成热能来加热烟液,使电子烟油由液相转变成气相,形成带有一定口感的可吸入的气溶胶。这个雾化过程看起来非常简单,但也会出现一些让人体验感不好的情况,比如炸油、烧糊等现象。
3.电子烟行业内对于炸油、烧糊等情况的说法不一,比如是有冷凝液在发热丝上面包着导致的,或者是因为发热丝温度太高了,并且和输出功率、烟油种类等等因素都有或多或少的关系。但如果进一步发问,为什么炸油呢?炸油的本质是什么?很多人可能就没有深入地思考过这个问题,因为这涉及到基础科学理论研究的范畴。其实牵涉到一种物理现象:莱顿弗罗斯特效应(leidenfrost phenomenon)。
4.莱顿弗罗斯特现象是指液体不会润湿炙热的表面,而仅仅在其上形成一个蒸气层的现象,由科学家莱顿弗罗斯特在1756年发现。这个现象有趣的地方在于,把水滴落在滚烫的铁板上,假如铁板的温度仅高于水的沸点(100℃),水会发出嘶嘶声并迅速沸腾。但当铁板温度到达、或者超过莱顿弗罗斯特效应点时,水便会产生莱顿弗罗斯特现象,水珠会在铁板四处滚动,并缓慢地逐渐蒸发,反而令水珠可以存在更久。用莱顿弗罗斯特效应来解释电子烟炸油的本质就是:烟液/冷凝液包裹在发热丝中,当发热丝温度升高,超过烟液的莱顿弗罗斯特效应点,与其表面接触的烟液发生莱顿弗罗斯特效应,从而出现炸油现象。
5.换句话简单讲,烟液雾化会有一个最佳温度区间,在这个温度区间内,烟油会快速蒸发产生气溶胶;但超过这个温度,就出现炸油的情况。其实这最佳温度区间范围是很窄区间范围,也就是几摄氏度,何且目前电子烟都追求快速产生烟雾,并且烟雾量要大,现实中的雾化温度远远超过最佳温度区间温度,而普遍存在炸油现象;出现炸油现象,烟液基本上没有雾化,部分没雾化的烟液随着已雾化的被吸入口中,严重影响口感。
6.现在传统的雾化芯,发热体均都是裸露在陶瓷体底部表面,除了会出现炸油现象外,还会因发热体与陶瓷体热膨胀系数不一致,长时间使用导致发热体与陶瓷体不紧密接触而形成缝隙,有可能发热体局部脱离陶瓷体,在工作时烟液很难快速流到发热体周围和表面,一旦局部无足够的烟液,就会干烧,出现烧糊的口感,严重时还会烧断发热体。发热体裸露在陶瓷体底部表面,还会造成在运输、装配过程中容易损伤、损坏发热体,导致不良品增加。因现在雾化芯使用的发热体为镍铬铁合金、或镍铬铝合金,这些合金长时间裸露在空气中容易氧化,造成发热体电阻值发生变化,而影响雾化效果和口感。


技术实现要素:

7.针对上述现有技术中存在的一项或多项不足,本实用新型提供一种内置发热体的陶瓷雾化芯,将发热体埋入陶瓷体内,避免了烟液直接凝聚在发热体表面,发热体发出的大部分热量是通过对陶瓷体微孔中的烟液加热,减少了烟油与发热体直接接触面积,避免莱顿弗罗斯特效应出现,其解决了炸油、烧糊现象,从而得到绵和口感的烟雾,提高雾化效果,并避免发热体出现氧化现象。
8.为实现上述目的,本实用新型提供一种内置发热体的陶瓷雾化芯,包括陶瓷体与发热体,所述发热体位于所述陶瓷体的内部且靠近底端的位置;
9.所述陶瓷体上设有至少一个烟雾导通孔,所述烟雾导通孔的一端位于所述陶瓷体的底端,另一端向下延伸至所述发热体所在的位置;
10.所述陶瓷体为微孔陶瓷。
11.在其中一个实施例中,所述陶瓷体的顶端设有向下凹陷的导油槽。
12.在其中一个实施例中,所述发热体的两端设有导线,所述导线的一端与所述发热体相连,另一端穿过部分所述陶瓷体后位于所述陶瓷体的底端。
13.在其中一个实施例中,所述陶瓷体上的微孔孔径为0.005

0.03mm。
14.在其中一个实施例中,所述陶瓷体的孔隙率为43

63%。
15.在其中一个实施例中,所述烟雾导通孔的总孔面积占所述陶瓷体底端面积的15

45%。
16.在其中一个实施例中,所述发热体为片状结构或网状结构。
17.在其中一个实施例中,所述发热体的阻值为0.5

2.5ω。
18.在其中一个实施例中,所述陶瓷体由至少一种复合材料制成。
19.在其中一个实施例中,所述陶瓷体的侧壁设有台阶结构。
20.相较于现有技术,本实用新型提供的一种内置发热体的陶瓷雾化芯具有如下有益效果:
21.1.将发热体埋入陶瓷体内,避免了烟液直接凝聚在发热体表面,发热体发出的大部分热量是通过对陶瓷体微孔中的烟液加热,减少了烟油与发热体直接接触面积,避免莱顿弗罗斯特效应出现,其解决了炸油、烧糊现象,从而得到绵和口感的烟雾,提高雾化效果,并避免发热体出现氧化现象;
22.2.将发热体埋入陶瓷体内,外部陶瓷体保护了发热体,解决在运输、装配过程中容易损伤、损坏发热体现象,减少不良品率;
23.3.将发热体埋入陶瓷体内,杜绝了发热体与陶瓷体热膨胀系数不一致而形成的缝隙,避免了发热体局部脱离陶瓷体现象,解决了因缝隙不能让烟液快速渗流到雾化区域,造干烧、烧糊现象、及烧断发热体的状况出现;
24.4.将发热体埋入陶瓷体内,陶瓷体保护了发热体,解决因发热体全裸露在空气中容易氧化现象,可以使发热体电阻值不发生变化,延长雾化芯使用寿命,让雾化芯始终如一保持雾化效果,及纯和的口感。
附图说明
25.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。
26.图1为本实用新型实施例中陶瓷雾化芯的立体图;
27.图2为本实用新型实施例中陶瓷雾化芯的剖视图;
28.图3为本实用新型实施例中陶瓷雾化芯的仰视图;
29.图4为本实用新型实施例中陶瓷雾化芯的俯视图。
30.附图标号:陶瓷体1、烟雾导通孔101、导油槽102、台阶结构103、发热体2、导线201。
31.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
32.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。
33.需要说明,本实用新型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。
34.另外,在本实用新型中如涉及“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。在本实用新型的描述中,“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。
35.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”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,还可以是物理连接或无线通信连接;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实用新型中的具体含义。
36.另外,本实用新型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。
37.如图1

4所示为本实施例所公开的一种内置发热体2的陶瓷雾化芯,其具体包括陶瓷体1与发热体2。发热体2位于陶瓷体1的内部且靠近底端的位置,且陶瓷体1上设有至少一个烟雾导通孔101,烟雾导通孔101的一端位于陶瓷体1的底端,另一端向下延伸至发热体2所在的位置;其中,陶瓷体1为微孔陶瓷。其工作过程为:发热体2导电发热后加热陶瓷体1,使得经由陶瓷体1顶端渗入陶瓷体1内部的烟油雾化逸出,同时通过设置烟雾导通孔101将雾化的烟雾顺畅流传至雾化芯外部气道中,进而提升抽吸者口感。
38.本实施例中,通过将发热体2埋入陶瓷体1内,避免了烟液直接凝聚在发热体2表面,发热体2发出的大部分热量是通过对陶瓷体1微孔中的烟液加热,减少了烟油与发热体2
直接接触面积,避免莱顿弗罗斯特效应出现,其解决了炸油、烧糊现象,从而得到绵和口感的烟雾,提高雾化效果,并避免发热体2出现氧化现象。而且由于外部的陶瓷体1保护了发热体2,解决在运输、装配过程中容易损伤、损坏发热体2现象,减少不良品率。同时还杜绝了发热体2与陶瓷体1热膨胀系数不一致而形成的缝隙,避免了发热体2局部脱离陶瓷体1现象,解决了因缝隙不能让烟液快速渗流到雾化区域,造干烧、烧糊现象、及烧断发热体2的状况出现。并且通过陶瓷体1保护了发热体2,解决因发热体2全裸露在空气中容易氧化现象,可以使发热体2电阻值不发生变化,延长雾化芯使用寿命,让雾化芯始终如一保持雾化效果,及纯和的口感。
39.需要注意的是,本实施例中的发热体2是在陶瓷体1成型过程中即埋入陶瓷体1胚体中,并与陶瓷体1胚体一起成并烧结,使得发热体2完全内置。至于陶瓷体1的热压成型过程为所属领域的常规技术手段,因此本实施例中不再赘述。
40.本实施例中,陶瓷体1由至少一种复合材料制成,其为无机非金属材料,当然,也可以采用其他氧化物的陶瓷材料。
41.作为优选地实施方式,陶瓷体1的顶端设有向下凹陷的导油槽102,该导油槽102的截面为等腰梯形结构。通过设置导油槽102,进而增加烟油与陶瓷体1之间的接触面积,提升烟油的渗入效果。
42.本实施例中的发热体2为片状结构或网状结构,其厚度为0.05

0.35mm,阻值为0.5

2.5ω,发热体2的两端设接有导线201,导线201的一端与发热体2相连,另一端穿过部分陶瓷体1后位于陶瓷体1的底端。当然,这仅为发热体2为有引线的情况,若采用无引线的发热体2,则发热体2的两端设接有电极触点。在具体实施过程中,在陶瓷体1胚体经过模具成型的过程中即在陶瓷体1底端预留引线孔位或电极触点位,便于连接导线201或电极触点。至于发热体2的具体工作原理以及电路结构则为所属领域的常规技术手段,因此本实施例中不再赘述。
43.本实施例中,陶瓷体1上的微孔孔径为0.005

0.03mm,孔隙率为43

63%。优选地,孔隙率为55%,以保证陶瓷体1烟油雾化逸出效果良好的前提下,使得陶瓷体1具有较长的使用寿命。
44.本实施例中,烟雾导通孔101的总孔面积占陶瓷体1底端面积的15

45%。作为优选地实施方法,本实施例中的烟雾导通孔101的数量为多个,且多个烟雾导通孔101均匀的分布在陶瓷体1底端的中间位置。烟雾导通孔101可以为圆孔,也可以为方孔或其他异形孔。
45.本实施例中,陶瓷体1的侧壁设有台阶结构103,以用于陶瓷体1在电子烟中的安装固定。
46.以上所述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。