CN117256948A - 电子雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子雾化装置，其包括中空的通气管、加热组件和喷嘴，喷嘴朝向通气管的入口端设置，用于将液态基质雾化，且将其喷向通气管内；加热组件收容于通气管内，且与喷嘴相对设置，以将喷嘴喷出的雾气再次雾化；加热组件包括呈塔式螺旋结构的螺旋发热体；螺旋发热体包括轴向回旋延伸的多个螺旋圈；任意相邻的两个螺旋圈之间留有供雾气通过的第一缝隙；其中，任意相邻的两个螺旋圈在同一平面上的两个对应投影相互紧贴；可避免雾气相对直接地从第一缝隙流过；同时，还可更好地改变气流的方向，进而使得雾气能够均匀加热。

Description

电子雾化装置

技术领域

本发明涉及雾化领域，尤其涉及电子雾化装置。

背景技术

在相关技术中，如图1所示，相关通气管70a呈中空结构，其内设有呈直圆柱形的中空通道71a；相关加热组件80a收容于相关通气管70a中，其呈平面的网状结构。雾气从通气管70a的一端流入经过加热组件80a的加热后从通气管70a的另一端流出。

虽然相关加热组件80a设有用于通过雾气的网孔，但是在实际应用中，存在一部分的雾气随着气流在未完全雾化的情况下直接穿过网孔排出，且存在另一部分在接触加热组件后被阻挡反弹，或随着气流黏附于相关通气管70a的内壁面，难以经由相关加热组件80a加热雾化后流出。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种电子雾化装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电子雾化装置，包括中空的通气管、加热组件和喷嘴，所述喷嘴朝向所述通气管的入口端设置，用于将液态基质雾化，且将其喷向所述通气管内；

所述加热组件收容于所述通气管内，且与所述喷嘴相对设置，以将所述喷嘴喷出的雾气再次雾化；

所述加热组件包括呈塔式螺旋结构的螺旋发热体；所述螺旋发热体包括轴向回旋延伸的多个螺旋圈；任意相邻的两个螺旋圈之间留有供雾气通过的第一缝隙；

其中，任意相邻的两个螺旋圈在同一平面上的两个对应投影相互紧贴。

优选地，所述螺旋发热体整体围绕圆锥体的外侧面轴向回旋成型。

优选地，所述螺旋发热体在其轴截面上的顶角β的角度为30°～60°。

优选地，所述多个螺旋圈的周长随着自身与所述喷嘴之间的距离增加而逐渐减小。

优选地，所述多个螺旋圈的数量为12～18个。

优选地，所述螺旋发热体包括螺旋发热丝。

优选地，所述螺旋发热丝的丝径为0.2～0.4mm。

优选地，所述第一缝隙的宽度为0.1～0.4mm。

优选地，所述第一缝隙的宽度为0.2～0.25mm。

优选地，所述通气管包括自其所述入口端内径逐渐向外增大的扩张通道、以及与所述扩张通道连通的出气通道；所述喷嘴喷出的雾气从所述扩张通道流向所述出气通道。

优选地，所述扩张通道中倾斜的内壁面与其轴线之间连接呈夹角α设置，所述夹角α为45°～70°。

优选地，所述扩张通道的内壁面为流线型扩张形状。

优选地，所述扩张通道的最大内径与所述出气通道的内径相等。

优选地，所述加热组件设于所述出气通道；其中，所述螺旋发热体中外径最大的螺旋圈设于所述扩张通道与所述出气通道的交界处。

优选地，所述螺旋发热体与所述通气管共轴设置。

实施本发明具有以下有益效果：本发明通过设置呈塔式螺旋结构的螺旋发热体作为加热组件，其在第一平均粒径雾气的流动方向上看大致呈密封的圆盘型，可避免雾气相对直接地从第一缝隙流过；同时，还可更好地改变气流的方向，进而使得雾气能够均匀加热。

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是相关技术的电子雾化装置中相关加热组件设于相关通气管的结构示意图；

图2是本发明实施例1中电子雾化装置的立体结构示意图；

图3是图1所示电子雾化装置的纵向剖面结构示意图；

图4是图2中电子雾化装置的储液雾化组件的纵向剖面结构示意图；

图5是本发明中电子雾化装置的加热组件设于通气管的结构示意图；

图6是本发明中加热组件在一些实施例中的结构示意图；

图7是图5所示的加热组件从在俯视角度下的结构示意图；

图8是图5所示的加热组件从在侧视角度下的结构示意图；

图9是图8所示的加热组件的纵向剖面结构示意图；

图10是本发明中从喷嘴喷出的雾气进入通气管内且经加热组件再次雾化的流场仿真分布图。

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。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”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。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

图2-图10示出了本发明第一实施例中的电子雾化装置100，该电子雾化装置100可用于雾化液态基质以生成气溶胶，该气溶胶可供用户吸食或者吸入，其在本实施例中可大致呈圆柱状。可以理解地，在其他实施例中，该电子雾化装置100也可呈椭圆柱状、扁平柱状或方形柱状等其他形状。该液态基质可以包括烟油或药液等。

该电子雾化装置100可包括外壳10以及收容于外壳10中的控制模块20、电源30、气源40、储液雾化组件60和加热组件80。控制模块20分别与气源40、加热组件80电连接，用于接收指令，该指令可由用户触发或者在电子雾化装置100满足一定条件后自动触发，控制模块20再根据该指令控制气源40、加热组件80的工作。控制模块20可以包括气源控制模块和加热控制模块分别对气源40和加热组件80进行控制。电源30分别与控制模块20、气源40、加热组件80电连接，用于向控制模块20、气源40、加热组件80提供电能。储液雾化组件60包括储液组件61以及喷嘴62，其中，储液组件61内形成有用于存储液态基质的储液腔610，喷嘴62内形成有与储液腔610相连通的气流通道627，液态基质能够在气流通道627内雾化成液体颗粒。气源40与喷嘴62相连通，用于为喷嘴62提供定量的高压空气，例如，可以通过轴流泵实现提供高速气流，也可以通过释放压缩气体实现提供高速气流。该高压空气可辅助喷嘴62将来自储液腔610的液态基质雾化成细小的液体颗粒群。喷嘴62喷出的液体颗粒群撞击加热组件80，经过加热组件80加热后生成气溶胶由气流带出以供用户吸食或者吸入。

在一些实施例中，也可以通过其他的方式将液态基质雾化成细小的液体颗粒群，如高压喷嘴等，在此不作限制。将细小的液体颗粒群再通过加热组件80进一步的加热雾化。本发明通过将液态基质雾化成液体颗粒群后再由加热组件80蒸发的方式，由于喷嘴62雾化后形成的细小液体颗粒群的表面积得到了极大的扩展，从而更容易加热蒸发，一方面可提高热量及气溶胶的转化效率，另一方面可降低加热组件80蒸发过程的温度，实现低温雾化。在较低的加热雾化温度下，液态基质只完成物理变化过程，从而克服了传统的多孔陶瓷或者多孔棉条件下因必须采用高温方式雾化而导致的液态基质热裂解变质的问题，更不会发生烧焦、积碳和重金属挥发等现象，从而能够保持不同液态基质所特有的成分和香精香料体系，最终使吸入者感受到与原始液态基质相对应的特有的口感。此外，加热组件80与储液腔610不接触，加热组件80不用长期浸泡在液态基质中，减少了加热组件80对液态基质的污染，从而减少了雾化后生成的气溶胶中的杂质气体。

在一些实施例中，外壳10可包括下壳12以及沿纵向配合于下壳12上端的上壳11。具体地，在本实施例中，下壳12可呈两端开口的圆筒状，该外壳10还包括沿纵向封盖于下壳12下端开口处的底座13。可以理解地，在其他实施例中，该底座13也可与下壳12一体成型。在另一些实施例中，该电子雾化装置100还可包括沿纵向设置于上壳11中的通气管70，通气管70呈中空结构，可作为液体颗粒群加热雾化的雾化腔。通气管70具有两个开口端，将靠近喷嘴62的开口端可作为入口端，且将远离喷嘴62的开口端作为和出口端。喷嘴62的喷出口6210设置在通气管70的入口端或其周边处，也看作设置在通气管70的上游，向通气管70内喷入液体颗粒群；加热组件80可收容于通气管70中，与喷出口6210相对设置；液体颗粒群经加热组件80再次雾化后形成的气溶胶从通气管70的出口端输出。可选地，加热组件80、通气管70、外壳10均可同轴设置。

在一些实施例中，通气管70的内壁面界定出与喷嘴62相连通的扩张通道72、以及与扩张通道72连通的出气通道71，在本实施例中，扩张通道72位于喷嘴62的上方；出气通道71位于扩张通道72的上方。优选第一扩张通道72、出气通道71与喷嘴62同轴设置。

扩张通道72自通气管70的入口端向外倾斜设置成形，用于减少通气管70内部的涡流产生，可有效避免或减小涡流。也可以理解，第一扩张通道72自通气管70的其入口端内径逐渐向外增大。可以理解地，高速气流和液体颗粒群从通气管70的入口端流入通气管70内，能够带动周围气流产生回流现象，而当通气管70的入口端的通道采用扩张通道72，可以有效避免或减少回流现象的发生。在一些实施例中，扩张通道72为沿纵向延伸且孔径由下往下逐渐增大的圆台形通道，第一扩张通道72中靠近喷嘴62的开口作为上述通气管70的入口端。扩张通道72的倾斜壁面与其轴线之间连接呈夹角α设置，夹角α优选为45°～70°。在一些实施例中，扩张通道72的内壁面为流线型扩张形状。在本实施例中，扩张通道72的内壁面为圆弧面，且扩张通道72与出气通道71之间为流线型平滑连接。

出气通道71的下端与扩张通道72相连接，优选出气通道71与扩张通道72之间为流线型平滑连。在本实施例中，出气通道71为沿通气管70轴向延伸的直圆柱形通道，与扩张通道72共轴设置，且出气通道71的内径与扩张通道72的最大内径相等。加热组件80收容于出气通道71中。优选地，加热组件80的底部设于扩张通道72与出气通道71的交界处。

在一些实施例中，下壳12中可设置有支架组件14，该支架组件14将下壳12内分隔成位于上部的第一收容空间121以及位于下部的第二收容空间122。控制模块20、电源30、气源40均可收容于该第二收容空间122中。其中，该控制模块20可包括电路板以及形成于该电路板上的控制电路，该电源30可包括电池，该气源40可包括气泵。储液雾化组件60可收容于第一收容空间121中并可支撑于支架组件14上。在一些实施例中，该电子雾化装置100还可包括气流感应元件50，该气流感应元件50可安装于支架组件14的底部。气流感应元件50与控制模块20电连接，用于感应用户抽吸时的气流变化并传递信号至控制模块20。控制模块20在检测到用户有抽吸动作时，发送信号至气源40以启动气源40开始供气，并发送信号至加热组件80以启动加热组件80开始加热。在一些实施例中，气流感应元件50可与为负压传感器，例如咪头。

在一些实施例中，外壳10还可包括设置于上壳11顶部的吸嘴15，用户可通过吸嘴15吸食气溶胶。该吸嘴15呈中空管状，其内壁面界定出与出气通道71相连通的用于输出气溶胶的吸气通道150。吸嘴15的下端可嵌置于通气管70中，吸嘴15的下端外壁面与通气管70的上端内壁面密封配合。吸嘴15的上端形成有吸气口1501，该吸气口1501与吸气通道150的上端相连通。在本实施例中，吸嘴15与上壳11分别成型后再组装在一起；在其他实施例中，吸嘴15与上壳11也可一体成型。

在一些实施例中，该电子雾化装置100还可包括可拆卸地罩设于上壳11外的防尘罩90。在不需要使用电子雾化装置100时，可将防尘罩90罩设于上壳11外，防止灰尘等杂质进入吸气通道150。

如图3-4所示，喷嘴62内形成有气流通道627和进液通道622。该气流通道627用于流通高速气流，该进液通道622用于向气流通道627输入液态基质，从进液通道622进入到气流通道627的液态基质受气流通道627中流通的高速气流的作用而雾化。可以理解地，在其他实施例中，气流通道627也可采用其他方式进行雾化，例如，也可在气流通道627内设置气泡喷嘴，通过气泡雾化的形式生成液体颗粒。

在一些实施例中，气流通道627包括供气通道620以及与供气通道620相连通的雾化通道621。其中，进液通道622连通储液腔610与雾化通道621，供气通道620连通气源40与雾化通道621，雾化通道621靠近供气通道620的一端端面形成雾化面6211，雾化通道621远离供气通道620的一端具有喷出口6210。从进液通道622流入到雾化通道621中的液态基质能够在雾化面6211形成液膜，该液膜能够被来自供气通道620的高速气流切割雾化成细小的液体颗粒，该液体颗粒再由雾化通道621输出并经由喷出口6210喷出。

如图3、图5-图10所示，加热组件80收容于通气管70中并位于喷嘴62的上方，且与喷嘴62的喷出口6210相对设置；优选与喷嘴62同轴设置。加热组件80可采用电阻传导加热、红外辐射加热、电磁感应加热或者复合加热等方式进行加热。在本实施例中，加热组件80包括呈塔式螺旋结构的螺旋发热体81，其在通电后发热，能够对从喷出口6210喷出的雾气再次加热雾化，形成相对更小粒径的雾气。同时，螺旋发热体81留有用于供雾气通过的第一缝隙82，即在螺旋发热体81将液体颗粒群再次雾化后，再次加热雾化的雾气会随着气流经第一缝隙82流向吸气通道150，最终被用户所吸食或者吸入。可以理解地，如图10所示，经喷出口6210喷入的液体颗粒群分布并非是均匀的，是呈类似正态分布；主气流和液体颗粒群主要分布在通气管70内的中心区域。若该中部区域没有任何的阻挡，会导致有大部分的液体颗粒群不能被均匀加热。同时，由于相关技术中的相关加热组件80a呈平面的网状结构，存在一部分的雾气随着气流在未完全雾化的情况下直接穿过网孔排出，导致用户的口感受到影响。因此，本发明构造一种加热组件80，该加热组件80包括呈塔式螺旋结构的螺旋发热体81，其在雾气的流动方向上看大致呈密封的圆盘型，可以避免雾气相对直接地从第一缝隙82流过；同时，塔式螺旋结构可以更好地改变气流的方向，更好地对雾气均匀加热。

进一步地，螺旋发热体81沿同一直线回旋、且在回旋过程中逐渐径向收缩成形。在本实施例中，螺旋发热体81沿通气管70的轴向回旋成形，其顶角朝向吸嘴15设置。螺旋发热体81中各个螺旋圈811的长度随着自身与所述喷嘴(62)之间的距离增加而逐渐减小。

在一些实施例中，螺旋发热体81的整体形状大致呈圆锥形，其轴截面的形状呈三角形。在另一些实施例中，螺旋发热体81的整体形状大致呈圆台形，其轴截面的形状呈梯形。

在一些实施例中，螺旋发热体81由导电导热的金属材质制成；其在一些实施例中包括螺旋发热丝，是由丝状体轴向螺旋成形；优选地，螺旋发热丝的丝径为0.2～0.4mm。在另一些实施例中，螺旋发热体81包括螺旋发热片，是由片状体轴向螺旋成形。

在一些实施例中，该螺旋发热体81具有第一导电端812和第二导电端813，该第一导电端812和第二导电端813分别与电源30的两极电性连接。在本实施例中，第一导电端812和第二导电端813分别位于螺旋发热体81的顶部以及底部。

在一些实施例中，螺旋发热体81包括轴向回旋延伸的多个螺旋圈811。具体地，每个螺旋圈811轴向回旋运动一周成形，具有位于回旋始点的首端、以及位于回旋终点的尾端。其中，每个螺旋圈811的尾端位于其首端的上方，使得每个螺旋圈811呈立体结构。相邻的两个螺旋圈811首尾相接，由于螺旋圈811的首端和尾端相对于通气管70，位于不同的轴向高度，使得在相邻的两个螺旋圈811之间留有一定的间距，该间距形成上述第一缝隙82。在一些实施例中，多个螺旋圈811之间的连接可以是一体成型，由一条金属丝线绕制而成，也可以由两条以上的金属丝线互相缠绕绕制而成。在另一些实施例中，多个螺旋圈811之间的连接可以是通过粘接、焊接等方式依次接驳而成。

在一些实施例中，任意相邻的两个螺旋圈811在同一平面上的两个对应投影相互紧贴。可以理解地，如图7所示，在螺旋发热体81的水平投影上看，相邻的两个螺旋圈811中，外径相对更大的螺旋圈811位于外径相对更小的螺旋圈811的外周，且抵接于外径相对更小的螺旋圈811的外侧壁；外径相对更大的螺旋圈811的内径与外径相对更小的螺旋圈811的外径几乎或完全相等。因此，从通气管70的轴向延伸方向观察螺旋发热体81时，螺旋发热体81不具有缝隙，而从非通气管70轴向的其他方向上看，螺旋发热体81具有缝隙，从而令第一平均粒径雾气在流入通气管70内时，均可获得螺旋发热体81的加热效果，避免部分第一平均粒径雾气相对直接地从螺旋发热体81的第一缝隙82流过；同时，由于螺旋发热体81实际上是具有第一缝隙82，喷嘴62喷出的雾气在再次加热雾化后仍可从该些第一缝隙82中穿过，继而流向吸气通道150。

在一些实施例中，在螺旋发热体81中，螺旋圈811的数量优选在12～18个之间。可以理解地，当螺旋圈811的数量过多时，螺旋圈811之间的第一缝隙82会过于稠密，影响气流的流动阻力；而当螺旋圈811的数量过少时，螺旋圈811之间的第一缝隙82会过于稀疏，会使得雾气在未经完全加热雾化为粒径相对更小的雾气的状态下就已经穿过第一缝隙82，不利于雾气的加热雾化。

同理，为了确保第一平均粒径雾气获得相对较好的加热雾化效果，第一缝隙82的宽度范围为0.1～0.4mm，优选在0.2mm-0.25mm之间。

在一些实施例中，如图9所示，螺旋发热体81在其轴截面上顶角β的角度为30°～60°。可以理解地，若螺旋发热体81的顶角角度过大时，螺旋发热体81中位于底部的螺旋圈811的内径过大，部分第一平均粒径雾气难以获得良好的加热效果；而若螺旋发热体81的顶角角度过小，螺旋发热体81的最外侧与通气管70的内壁之间留有一定的距离，会导致部分第一平均粒径雾气直接从螺旋发热体81的外周流过。

在一些实施例中，螺旋发热体81的顶部远离喷出口6210设置，同时螺旋发热体81其中外径最大的螺旋圈811设于扩张通道72与出气通道71的交界处。这样，可以提高雾化的效率和改善出气通道71的流场。

综上，如图10所示，在当喷嘴62喷出的雾气从通气管70的入口端进入扩张通道72，由于扩张通道72采用倾斜设计，可以有效避免或减少回流现象的发生。接着，雾气撞击到螺旋发热体81上，受热再次雾化，再次雾化后形成的较小粒径的雾气随气流从螺旋发热体81的第一缝隙82中通过。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，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。

Claims (10)

1.一种电子雾化装置，其特征在于，包括中空的通气管(70)、加热组件(80)和喷嘴(62)，所述喷嘴(62)朝向所述通气管(70)的入口端设置，用于将液态基质雾化，且将其喷向所述通气管(70)内；

所述加热组件(80)收容于所述通气管(70)内，且与所述喷嘴(62)相对设置，以将所述喷嘴(62)喷出的雾气再次雾化；

所述加热组件(80)包括呈塔式螺旋结构的螺旋发热体(81)；所述螺旋发热体(81)包括轴向回旋延伸的多个螺旋圈(811)；任意相邻的两个螺旋圈(811)之间留有供雾气通过的第一缝隙(82)；

其中，任意相邻的两个螺旋圈(811)在同一平面上的两个对应投影相互紧贴。

2.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述螺旋发热体(81)整体围绕圆锥体的外侧面轴向回旋成型。

3.根据权利要求2所述的电子雾化装置，其特征在于，所述螺旋发热体(81)在其轴截面上的顶角β的角度为30°～60°。

4.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述多个螺旋圈(811)的周长随着自身与所述喷嘴(62)之间的距离增加而逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述多个螺旋圈(811)的数量为12～18个。

6.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述螺旋发热体(81)包括螺旋发热丝。

7.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述第一缝隙(82)的宽度为0.1～0.4mm。

8.根据权利要求1所述的电子雾化装置，其特征在于，所述通气管(70)包括自其所述入口端内径逐渐向外增大的扩张通道(72)、以及与所述扩张通道(72)连通的出气通道(71)；所述喷嘴(62)喷出的雾气从所述扩张通道(72)流向所述出气通道(71)。

9.根据权利要求8所述的电子雾化装置，其特征在于，所述扩张通道(72)中倾斜的内壁面与其轴线之间连接呈夹角α设置，所述夹角α为45°～70°。

10.根据权利要求8所述的电子雾化装置，其特征在于，所述加热组件(80)设于所述出气通道(71)；其中，所述螺旋发热体(81)中外径最大的螺旋圈(811)设于所述扩张通道(72)与所述出气通道(71)的交界处。