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导液件、雾化芯、雾化器及气溶胶产生系统的制作方法

2021-05-25 14:38:00 来源:中国专利 TAG:气溶胶 雾化 系统 器及 导液件
导液件、雾化芯、雾化器及气溶胶产生系统的制作方法

本发明涉及气溶胶产生系统技术领域,尤其涉及一种导液件、雾化芯、雾化器及气溶胶产生系统。



背景技术:

气溶胶产生系统主要由雾化芯和电池组件两部分组成。雾化芯中的导液件及发热件是雾化技术的核心部件,其对气溶胶产生系统产品的口感起决定性作用。现有技术中,常采用多孔陶瓷作为气溶胶产生系统的导液件,多孔陶瓷作为气溶胶产生系统的导液件具有气溶胶量大、寿命长、口感佳等优势。现有技术中使用的多孔陶瓷具有较大的孔隙以存储气溶胶形成基质。如此,将导致过量的气溶胶形成基质存在于发热件的位置,进而出现气溶胶形成基质泄漏问题。另外,为解决上述问题,业界采用具有小孔隙的多孔陶瓷作为导液件。小孔隙的多孔陶瓷作为导液件不仅能够将气溶胶形成基质泄漏风险降至最低,还能够增加导液件的存储空间。但由于导液件的孔隙较小,将会导致气溶胶形成基质自导液件到发热件之间的输送不充分,容易出现干烧、焦化或气溶胶量不够的现象。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种气溶胶形成基质泄漏风险低且能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够等现象的吸液件。

还有必要提供一种气溶胶形成基质泄漏风险低且能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够等现象的雾化芯。

还有必要提供一种气溶胶形成基质泄漏风险低且能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够等现象的雾化器。

还有必要提供一种气溶胶形成基质泄漏风险低且能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够等现象的气溶胶产生系统。

一种导液件,所述导液件与一发热件配合用于雾化气溶胶形成基质,所述导液件包括至少一个多孔芯层;定义距离所述发热件最远的多孔芯层为第1个多孔芯层,与所述发热件相邻的多孔芯层为第i个多孔芯层,i为正整数且i≥1;所述气溶胶形成基质在所述导液件的所述多孔芯层内的流动传输通过所述导液件的有效性能指数e表征,其特征在于,e满足:

其中,e为导液件的有效性能指数,ci为所述第i多孔芯层的渗透系数,εi为第i个多孔芯层的孔隙率,ri为第i个多孔芯层的平均孔隙半径,li为第i个多孔芯层的的厚度。

进一步地,所述导液件分为多个区域,定义远离所述发热件的区域为第1个区域,与所述发热件相邻的区域为第i个区域,并定义第1个区域与第i个区域之间的区域为第x个区域;定义r为多孔芯层的平均孔隙半径,则第1个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径大于等于第i个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径,且大于第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径,也即,第1个区域至第i个区域内的平均孔隙半径r满足:r1≥ri且r1>rx,1<x<i,i为正整数且i≥2。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx满足:至少一个rx小于第i个区域内的流速ri。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx自第1个区域向第i个区域逐渐递减。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx满足:至少一个rx不小于第i个区域内的流速ri。

进一步地,所述导液件分为多个区域,定义远离所述发热件的区域为第1个区域,与所述发热件相邻的区域为第i个区域,并定义第1个区域与第i个区域之间的区域为第x个区域;第1个区域至第i个区域内的多孔芯层的孔隙率ε满足:ε1≥εi且ε1>εx,1<x<i,其中,i为正整数且i≥2。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx满足:至少一个εx小于第i个区域内的流速εi。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx自第1个区域向第i个区域逐渐递减。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx满足:至少一个εx不小于第i个区域内的流速εi。

进一步地,所述导液件分为多个区域,定义远离所述发热件的区域为第1个区域,与所述发热件相邻的区域为第i个区域,并定义第1个区域与第i个区域之间的区域为第x个区域;相邻两个区域内的多孔芯层的厚度为l满足:1≤ln-1/ln≤100,n为正整数且1<n≦i,i为正整数且i≥2。

进一步地,所述导液件包括至少两个多孔芯层,一个多孔芯层对应一个所述区域,所述导液件的第1个多孔芯层对应于第1个区域,所述导液件的第x个多孔芯层对应于第x个区域,所述导液件的第i个多孔芯层对应于第i个区域。

进一步地,其特征在于,所述导液件仅包括1个多孔芯层,所述1个多孔芯层分为多个所述区域。

进一步地,第x个多孔芯层上形成有一凹槽,第x-1个多孔芯层收容在第x个多孔芯层的凹槽内,其中,1<x≦i。

进一步地,自第2个多孔芯层至第i个多孔芯层上均形成有一凹槽,第i-1个多孔芯层收容在第i个多孔芯层的凹槽内。

一种导液件,所述导液件与一发热件配合用于雾化气溶胶形成基质,所述导液件分为多个区域,定义距离所述发热件最远的区域为第1个区域,与所述发热件相邻的区域为第i个区域,并定义第1个区域与第i个区域之间的区域为第x个区域,则气溶胶形成基质在第1个区域至第i个区域内的流速q满足:q1≥qi,且q1>qx,1<x<i,i为正整数且i≥2。

进一步地,所述气溶胶形成基质在第x个区域内的流速qx满足:至少一个qx小于第i个区域内的流速qi。

进一步地,所述气溶胶形成基质在第x个区域内的流速qx自第1个区域向第i个区域逐渐递减。

进一步地,所述气溶胶形成基质在第x个区域内的流速qx满足:至少一个qx不小于第i个区域内的流速qi。

进一步地,所述导液件包括至少一个多孔芯层;定义r为多孔芯层的平均孔隙半径,则第1个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径大于等于第i个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径,且大于第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径,也即,第1个区域至第i个区域内的平均孔隙半径r满足:r1≥ri且r1>rx,1<x<i,i为正整数且i≥2。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx满足:至少一个rx小于第i个区域内的流速ri。。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx自第1个区域向第i个区域逐渐递减。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx满足:至少一个rx不小于第i个区域内的流速ri。

进一步地,所述导液件包括至少一个多孔芯层;第1个区域至第i个区域内的多孔芯层的孔隙率ε满足:ε1≥εi且ε1>εx,1<x<i,其中,i为正整数且i≥2。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx满足:至少一个εx小于第i个区域内的流速εi。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx自第1个区域向第i个区域逐渐递减。

进一步地,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx满足:至少一个εx不小于第i个区域内的流速εi。

进一步地,相邻两个区域内的多孔芯层的厚度为l满足:1≤ln-1/ln≤100,n为正整数且1<n≦i。

进一步地,所述导液件包括至少两个多孔芯层,一个多孔芯层对应一个所述区域,所述导液件的第1个多孔芯层对应于第1个区域,所述导液件的第x个多孔芯层对应于第x个区域,所述导液件的第i个多孔芯层对应于第i个区域。

进一步地,所述导液件仅包括1个多孔芯层,所述1个多孔芯层分为多个所述区域。

进一步地,第x个多孔芯层上形成有一凹槽,第x-1个多孔芯层收容在第x个多孔芯层的凹槽内。

进一步地,自第2个多孔芯层至第i个多孔芯层上均形成有一凹槽,第i-1个多孔芯层收容在第i个多孔芯层的凹槽内。

一种雾化芯,所述雾化芯包括一发热件,所述雾化芯还包括一如上所述的导液件,所述发热件设置在所述导液件的与所述发热件相邻的多孔芯层上。

进一步地,第x个多孔芯层上形成有一凹槽,第x-1个多孔芯层收容在第x个多孔芯层的凹槽内,其中,1<x≦i。

进一步地,自第2个多孔芯层至第i个多孔芯层上均形成有一凹槽,第i-1个多孔芯层收容在第i个多孔芯层的凹槽内。

进一步地,所述导液件包括至少两个多孔芯层,一个多孔芯层对应一个所述区域,所述导液件的第1个多孔芯层对应于第1个区域,所述导液件的第x个多孔芯层对应于第x个区域,所述导液件的第i个多孔芯层对应于第i个区域。

进一步地,所述导液件仅包括1个多孔芯层,所述1个多孔芯层分为多个所述区域。

一种雾化器,所述雾化器包括一储液腔及一与所述储液腔相连通的雾化腔,所述储液腔用于存储气溶胶形成基质,所述储液腔的壁上形成有一出液口,所述雾化器还包括如上所述的雾化芯,所述导液件与所述出液口流体连通。

进一步地,第x个多孔芯层上形成有一凹槽,第x-1个多孔芯层收容在第x个多孔芯层的凹槽内,其中,1<x≦i。

进一步地,自第2个多孔芯层至第i个多孔芯层上均形成有一凹槽,第i-1个多孔芯层收容在第i个多孔芯层的凹槽内。

进一步地,所述导液件包括至少两个多孔芯层,一个多孔芯层对应一个所述区域,所述导液件的第1个多孔芯层对应于第1个区域,所述导液件的第x个多孔芯层对应于第x个区域,所述导液件的第i个多孔芯层对应于第i个区域。

进一步地,所述导液件仅包括1个多孔芯层,所述1个多孔芯层分为多个所述区域。

一种气溶胶产生系统,所述气溶胶产生系统包括电池组件、气流通道以及如上所述的雾化器;所述气流通道与所述雾化腔相连通,所述气流通道用于供从所述雾化腔流出的气溶胶流通至外界,以供人吸食;所述电池组件与所述发热件电连接,所述电池组件用于给所述发热件提供使气溶胶形成基质雾化所需的电能。

进一步地,第x个多孔芯层上形成有一凹槽,第x-1个多孔芯层收容在第x个多孔芯层的凹槽内,其中,1<x≦i。

进一步地,自第2个多孔芯层至第i个多孔芯层上均形成有一凹槽,第i-1个多孔芯层收容在第i个多孔芯层的凹槽内。

进一步地,所述导液件包括至少两个多孔芯层,一个多孔芯层对应一个所述区域,所述导液件的第1个多孔芯层对应于第1个区域,所述导液件的第x个多孔芯层对应于第x个区域,所述导液件的第i个多孔芯层对应于第i个区域。

进一步地,所述导液件仅包括1个多孔芯层,所述1个多孔芯层分为多个所述区域。

本发明提供的雾化芯、雾化器及气溶胶产生系统均包括导液件,所述导液件包括至少一个多孔芯层,所述气溶胶形成基质在第1个区域内的多孔芯层内的流速q1大于等于所述气溶胶形成基质在第i个区域内的多孔芯层内的流速qi,且大于所述气溶胶形成基质在第x个所述多孔芯层内的流速qx,以控制所述气溶胶形成基质从与所述发热件相邻的区域(第i个区域)内的多孔芯层流出的速度,从而降低气溶胶形成基质的泄漏风险,并保证所述气溶胶形成基质自导液件到发热件之间的输送充分,从而能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够的现象。

附图说明

图1为本发明第一、二、三、四实施方式提供的一种气溶胶产生系统的示意图。

图2为图1所示的吸液件的俯视图。

图3为本发明第五实施方式提供的一种气溶胶产生系统的示意图。

主要元件符号说明

气溶胶产生系统100,200,300,400,500

雾化器110

壳体组件10

储液腔13

注液口131

出液口132,133

雾化腔14,17

气溶胶出口141

电池腔15

气流通道16

出气口161

雾化芯30

导液件31,33

吸油面311

雾化面312

第一多孔芯层313,315

第二多孔芯层314,316

凹槽3161

发热件32,34

电池组件40

烟嘴50

隔热层60

吸液件70

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图1-3,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,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设置的元件。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。

请参阅图1-2,本发明第一实施方式提供一种气溶胶产生系统100,所述气溶胶产生系统100包括壳体组件10、雾化芯30及电池组件40。所述雾化芯30及所述电池组件40收容在所述壳体组件10内,所述电池组件40与所述雾化芯30电连接。

在本实施方式中,所述壳体组件10内形成有储液腔13、雾化腔14、电池腔15及气流通道16。其中,所述储液腔13、所述雾化腔14及所述雾化芯30组成一雾化器110。从而,所述气溶胶产生系统100也可以认为是由所述电池腔15、所述气流通道16、所述雾化器110及所述电池组件40组成的。

在其他实施方式中,所述电池腔15也可以不包含在所述壳体组件10内,而是与所述壳体组件10可拆卸安装在一起。也即,电池组件40与雾化器110可拆卸地安装在一起。

可以理解的,在其他实施方式中,所述雾化器110可以与储液腔13分体设置,如雾化器110与电池组件40安装在一起,而具有储液腔13的储液装置单独设置。

其中,所述储液腔13与所述雾化腔14相连通,所述雾化腔14与所述气流通道16相连通。所述储液腔13用于存储气溶胶形成基质。所述雾化腔14用于收容所述雾化芯30。所述电池腔15用于收容所述电池组件40。所述气流通道16用于供从所述雾化腔14流出的气溶胶流通至外界,以供人吸食。

在本实施方式中,所述储液腔13的壁上形成有注液口131及出液口132。所述注液口131用于往所述储液腔13内注入气溶胶形成基质。所述出液口132与所述雾化芯30流体连通,所述储液腔13通过所述出液口132与所述雾化腔14连通。所述出液口132用于使得所述气溶胶形成基质进入所述雾化芯30内,所述雾化芯30使气溶胶形成基质雾化产生气溶胶。

在其他实施方式中,所述储液腔13上不设置注液口131,特别是针对不可重复注液的一次性气溶胶产生系统。

所述雾化腔14的壁上形成有气溶胶出口141。所述雾化腔14与所述气流通道16通过所述气溶胶出口141连通。所述气溶胶出口141用于使得进入所述雾化芯30内的气溶胶形成基质经所述雾化芯30雾化形成的气溶胶流入所述气流通道16内。

所述气流通道16的壁上具有出气口161。所述出气口161用于使所述气溶胶从所述气流通道16流至外界,以供人吸食。

在其他实施方式中,所述壳体组件10还形成有进气口(图未示),在使用上述气溶胶产生系统100时,外界气流从所述进气口进入,所述雾化芯30雾化所得的气溶胶随气流一起经所述气流通道16并从所述出气口161导出,以供人吸食。

所述雾化芯30用于将进入所述雾化芯30内的所述气溶胶形成基质雾化成气溶胶。所述雾化芯30包括导液件31及发热件32。其中,所述导液件31固定在所述雾化腔14的内壁上且与所述出液口132流体连通。优选地,所述导液件31与所述雾化腔14的内壁之间形成有一密封件(图未示),所述密封件环绕所述出液口132设置,以防所述气溶胶形成基质不经过导液件31而漏进所述雾化腔14内。其中,所述导液件31包括吸油面311及雾化面312。所述吸油面311面向所述出液口132,所述雾化面312与所述吸油面311相背。其中,所述发热件32固定或形成在所述导液件31的所述雾化面312上,以使得自所述吸油面311输送至所述雾化面312上的气溶胶形成基质雾化成气溶胶。

可以理解的,所述导液件31可以通过固定件(图未示)固定在雾化腔14内,所述导液件31通过自身或者其他导液元件与所述雾化腔内壁贴合,以吸收自出液口132流出的气溶胶形成基质。或者,所述导液件31自雾化腔14部分伸出于所述出液口13,用以吸收气溶胶形成基质。

其中,所述导液件31分为多个区域,定义与所述出液口132相邻的区域为第1个区域,与所述发热件32相邻的区域为第i个区域,并定义第1个区域与第i个区域之间的区域为第x个区域,则气溶胶形成基质在第1个区域至第i个区域内的流速q满足:q1≥qi,且q1>qx,1<x<i,i为正整数且i≥2。

在一实施方式中,所述气溶胶形成基质在第x个区域内的流速qx进一步满足:至少一个qx小于第i个区域内的流速qi。

在一实施方式中,所述气溶胶形成基质在第x个区域内的流速qx自第1个区域向第i个区域逐渐递减。

在一实施方式中,所述气溶胶形成基质在第x个区域内的流速qx进一步满足:至少一个qx不小于第i个区域内的流速qi。

其中,所述导液件31包括至少一个多孔芯层。定义r为多孔芯层的平均孔隙半径,则第1个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径大于等于第i个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径,且大于第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径,也即,第1个区域至第i个区域内的平均孔隙半径r满足:r1≥ri且r1>rx,1<x<i,i为正整数且i≥2。

在一实施方式中,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx进一步满足:至少一个rx小于第i个区域内的流速ri。进一步地,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx自第1个区域向第i个区域逐渐递减。优选地,ri-1≥1.2ri。

在一实施方式中,第x个区域内的多孔芯层的平均孔隙半径rx进一步满足:至少一个rx不小于第i个区域内的流速ri。

在本实施方式中,所述导液件31包括至少两个多孔芯层,一个多孔芯层对应一个所述区域。也即,所述导液件31的第1个多孔芯层对应于第1个区域,所述导液件31的第x个多孔芯层对应于第x个区域,所述导液件31的第i个多孔芯层对应于第i个区域。

其中,所述多孔芯层均由多孔材料制备而成。所述陶瓷材料包括氧化物和非氧化物,例如,金属氧化物、硅酸盐、碳化物及氮化物等。

其中,所述多孔芯层可以采用填充颗粒烧结、添加成孔剂、有机泡沫浸渍、凝胶注模工艺、冷冻干燥等方法制备。在本实施方式中,采用添加成孔剂的方法制备所述多孔芯层。

具体地,采用添加成孔剂的方法制备所述多孔芯层包括如下步骤:首先,将陶瓷粉末与成孔剂混合,得到一混合物,所述成孔剂通常是炭或有机材料,例如,淀粉、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,pmma)等等。其次,使用常规的陶瓷成型方法将所述混合物成型成上述导液件31的形状,得到生胚制品,可以是粉末压制、带式浇注或注射成型。再次,将所述生胚制品在高温下烧制以除去成孔剂并将生胚制品固化成整体件。

在本实施方式中,所述导液件31包括第一多孔芯层313及第二多孔芯层314。其中,所述第一多孔芯层313固定在所述雾化腔14的壁上且正对所述出液口132。所述第二多孔芯层314形成在所述第一多孔芯层313上。其中,所述吸油面311为所述第一多孔芯层313的面向所述出液口132的表面,所述雾化面312为所述第二多孔芯层314的背离所述第一多孔芯层313的表面。

其中,所述第一多孔芯层313及所述第二多孔芯层314均由多孔材料制备而成。在本实施方式中,所述第一多孔芯层313及所述第二多孔芯层314由多孔陶瓷材料制备而成。所述陶瓷材料包括氧化物和非氧化物,例如,金属氧化物、硅酸盐、碳化物及氮化物等。多孔陶瓷的比表面积大、吸附能力强,能够使储液腔13内的气溶胶形成基质进入所述导液件31内并导入至所述发热件32上。

在其他实施方式中,所述第一多孔芯层313及所述第二多孔芯层314也可以由其他的多孔材料制备而成。

在本实施方式中,所述第一多孔芯层313及所述第二多孔芯层314均呈中空的圆柱形。所述第一多孔芯层313及所述第二多孔芯层314共圆。

其中,所述导液件31的性能可以通过式1来表征,式1中的e为导液件31的有效性能指数,所述e与所述多孔芯层的结构有关,所述e用于表征所述气溶胶形成基质在所述导液件31的所述多孔芯层内的流动传输,从而表征气溶胶形成基质在所述导液件31中的流量的变化。在本发明中,所述e与所述导液件31的孔隙率、平均孔隙半径、渗透系数及厚度有关。其中,所述导液件31的孔隙率、平均孔隙半径及厚度可以人为设定,而渗透系数则可以通过式2或式3来测定。

其中,e为导液件31的有效性能指数,l1为第一多孔芯层313的厚度,l2为第二多孔芯层314的厚度,ε1为第一多孔芯层313的孔隙率,ε2为所述第二多孔芯层314的孔隙率,r1为第一多孔芯层313的平均孔隙半径,r2为所述第二多孔芯层314的平均孔隙半径,c1为第一多孔芯层313的渗透系数,c2为所述第二多孔芯层314的渗透系数,εi为第i个多孔芯层的孔隙率,ri为第i个多孔芯层的平均孔隙半径,li为第i个多孔芯层的的厚度。

由式1可知,当孔隙率ε变小时,有效性能指数e变小;当平均孔隙半径r变小时,有效性能指数e变小;而有效性能指数e变小表征所述导液件31的气溶胶形成基质的流动传输变慢,从而在同样的时间内,从所述导液件31的与所述加热件32相邻的多孔芯层中流出的气溶胶形成基质的量变少,从而能够降低气溶胶形成基质的泄漏风险,并保证所述气溶胶形成基质自导液件31到发热件32之间的输送充分,从而能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够的现象。

其中,所述导液件31的结构特性可以通过标准多孔材料表征测试方法(例如汞侵入孔隙率测定法)来表征。对于本实施方式的导液件31,所述导液件31的结构特性可以基于式2或式3通过实验获得每次的渗透系数ci,其中,式2及式3为渗流方程的变形,本领域技术人员,通过标准多孔材料表征测试方法,()可以测得式2及式3中的气溶胶形成基质的流速q,再通过式2及式3,可计算出渗透系数ci。

其中,q是气溶胶形成基质的流速,ai是第i层多孔芯层的横截面积,li是第i层多孔芯层的厚度,εi为第i层多孔芯层的孔隙率,ri为第i层多孔芯层的平均孔隙半径,μ为气溶胶形成基质的动态粘滞度,θ是气液系统的接触角,γ是气溶胶形成基质的表面张力,ρ是密度,g是万有引力常量。

由简化变形后的式2及式3可知,当孔隙率ε(ε≦0.6)变小时,气溶胶形成基质的流速q变小;当平均孔隙半径r变小时,气溶胶形成基质的流速q变小;而气溶胶形成基质的流速q变小表征所述导液件31的气溶胶形成基质的流动传输速度变慢,从而在同样的时间内,从所述导液件31的与所述加热件32相邻的多孔芯层中流出的气溶胶形成基质的量变少,从而能够降低气溶胶形成基质的泄漏风险,并保证所述气溶胶形成基质自导液件31到发热件32之间的输送充分,从而能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够的现象。

所述发热件32可以为发热涂层、发热线圈、发热片、发热网或形成在所述导液件31上的印刷线路等。在本实施方式中,所述发热件32为发热片。

在本实施方式中,所述发热件32呈螺旋柱状的发热片,所述发热件32的外壁面与所述雾化面312贴合设置。如此,所述发热件32能够使气溶胶形成基质雾化且均匀受热,受热温度较为一致,不会因为局部温度过低而致使雾化颗粒较大,有效保证了雾化颗粒均匀,提高了气溶胶产生系统的口感。同时,还能增加所述发热件32与所述气溶胶形成基质的接触面积,使雾化效率得以提高。

所述电池组件40收容在所述电池腔15内且与所述发热件32电连接。所述电池组件40用于给所述发热件32提供使气溶胶形成基质雾化所需的电能。

在本实施方式中,所述气溶胶产生系统100还包括一烟嘴50,所述烟嘴50通过所述出气口161与所述气流通道16相连通,经所述气流通道16的出气口161流出的气溶胶,经所述烟嘴流出,以供人吸食。在其他实施方式中,所述气溶胶产生系统100还可以不包括烟嘴50。

在另一实施方式中,所述气溶胶产生系统100还包括一隔热层60,所述隔热层60设置在所述气流通道16的内壁上。所述隔热层60有利于防止所述气流通道16内的热量散失,从而防止因气流通道16内的温度降低过快而导致的气溶胶在所述气流通道16的内壁上快速冷却凝结成烟液。

在另一实施方式中,所述气溶胶产生系统100还包括一吸液件70,所述吸液件70设置在所述隔热层60上,所述吸液件70用于吸收冷凝的烟液。其中,所述吸液件70呈中空的柱状或其他形状。所述吸液件70由多孔材料制成,例如,高吸水性树脂/海绵/棉花/纸/多孔陶瓷或其他多孔材料。

在另一实施方式中,所述气溶胶产生系统100还包括一吸液件70,所述吸液件70设置在所述气流通道16的内壁上。

请参阅图1-2,本发明第二实施方式提供一种气溶胶产生系统300,所述气溶胶产生系统300与所述气溶胶产生系统100的结构相似,区别仅在于,第1个区域至第i个区域内的多孔芯层的孔隙率ε满足:ε1≥εi且ε1>εx,1<x<i。其中,i为正整数且i≥2。

在一实施方式中,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx进一步满足:至少一个εx小于第i个区域内的流速εi。

在一实施方式中,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx自第1个区域向第i个区域逐渐递减。优选地,ε≦0.6。

在一实施方式中,第x个区域内的多孔芯层的孔隙率εx进一步满足:至少一个εx不小于第i个区域内的流速εi。

当然,在其他实施方式中,所述气溶胶产生系统300也可以同时满足100中关于r的限定条件。

请参阅图1-2,本发明第三实施方式提供一种气溶胶产生系统400,所述气溶胶产生系统400与所述气溶胶产生系统100或300的结构相似,区别仅在于,相邻两个区域内的所述多孔芯层的厚度l满足:1≤ln-1/ln≤100,n为正整数且1<n≦i,i为正整数且i≥2。

当然,在其他实施方式中,所述气溶胶产生系统400也可以同时满足100及300中关于r及ε的限定条件。

请参阅图1-2,本发明第四实施方式提供一种气溶胶产生系统500,所述气溶胶产生系统500与所述气溶胶产生系统100或300或400的结构相似,区别仅在于,所述导液件31仅包括1个多孔芯层,所述1个多孔芯层也分为多个区域,气溶胶形成基质在第1个区域至第i个区域内的流速q满足:q1≥qi,且q1>qx,1<x<i,i为正整数且i≥2。

当然,在其他实施方式中,所述气溶胶产生系统500也可以同时满足所述气溶胶产生系统100或300或400中关于r、ε及l的限定条件。

请参阅图3,本发明第五实施方式提供一种气溶胶产生系统200。所述气溶胶产生系统200的结构与所述气溶胶产生系统100或300或400的结构基本相同,区别仅在于:所述气溶胶产生系统200的导液件33的第x个多孔芯层上形成有一凹槽3161,第x-1个多孔芯层收容在第x个多孔芯层的凹槽3161内。其中,1<x≦i,i为正整数且i≥2。所述发热件34固定在第i个多孔芯层的表面(雾化面)上。其中,具有凹槽3161的多孔芯层的厚度是指自凹槽3161的底部到所述多孔芯层的背离所述凹槽3161的开口的表面之间的距离。

在其他实施方式中,自第2个多孔芯层至第i个多孔芯层上均形成有一凹槽3161,第i-1个多孔芯层收容在第i个多孔芯层的凹槽3161内。

具体地,在本实施方式中,所述导液件33包括第一多孔芯层315及第二多孔芯层316。所述第二多孔芯层316上形成有一凹槽3161,所述第一多孔芯层315收容并固定在所述凹槽3161内。其中,所述第一多孔芯层315固定在所述气溶胶产生系统200的雾化腔17的内壁上且面向所述出液口133。优选地,所述第二多孔芯层316包覆所述第一多孔芯层315且固定在所述气溶胶产生系统200的雾化腔17的内壁上。

当然,在其他实施方式中,所述气溶胶产生系统200也可以同时满足所述气溶胶产生系统100,300及400中关于r、ε及l的限定条件。

其中,所述导液件31的性能可以通过式1来表征,式1中的e为导液件33的有效性能指数,所述e与所述多孔芯层的结构有关,所述e用于表征所述气溶胶形成基质在所述导液件33的所述多孔芯层内的流动传输,从而表征气溶胶形成基质在所述导液件33中的流量的变化。在本发明中,所述e与所述导液件33的孔隙率、平均孔隙半径、渗透系数及厚度有关。其中,所述导液件33的孔隙率、平均孔隙半径及厚度可以认为设定,而渗透系数则可以通过式2或式3来测定。

其中,e为导液件33的有效性能指数,l1为第一多孔芯层315的厚度,l2为第二多孔芯层316的厚度,ε1为第一多孔芯层315的孔隙率,ε2为所述第二多孔芯层316的孔隙率,r1为第一多孔芯层315的平均孔隙半径,r2为所述第二多孔芯层316的平均孔隙半径,c1为第一多孔芯层315的渗透系数,c2为所述第二多孔芯层316的渗透系数,εi为第i个多孔芯层的孔隙率,ri为第i个多孔芯层的平均孔隙半径,li为第i个多孔芯层的的厚度。

由式1可知,当孔隙率ε变小时,有效性能指数e变小;当平均孔隙半径r变小时,有效性能指数e变小;而有效性能指数e变小表征所述导液件33的气溶胶形成基质的流动传输变慢,从而在同样的时间内,从所述导液件33的与所述加热件34相邻的多孔芯层中流出的气溶胶形成基质的量变少,从而能够降低气溶胶形成基质的泄漏风险,并保证所述气溶胶形成基质自导液件到发热件之间的输送充分,从而能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够的现象。

其中,所述导液件33的结构特性可以通过标准多孔材料表征测试方法(例如汞侵入孔隙率测定法)来表征。对于本实施方式的导液件33,所述导液件33的结构特性可以基于式2及式3通过实验获得每次的渗透系数ci,其中,式2及式3为渗流方程的变形,本领域技术人员,通过标准多孔材料表征测试方法,可以测得式2及式3中的气溶胶形成基质的流速q,再通过式2及式3,可计算出渗透系数ci。

其中,q是气溶胶形成基质的流速,ai是第i层多孔芯层的横截面积,li是第i层多孔芯层的厚度,εi为第i层多孔芯层的孔隙率,ri为第i层多孔芯层的平均孔隙半径,μ为气溶胶形成基质的动态粘滞度,ρ是气溶胶形成基质的密度,θ是气液系统的接触角,γ是气溶胶形成基质的表面张力,g是引力常数。

由简化变形后的式2及式3可知,当孔隙率ε(ε≦0.6)变小时,气溶胶形成基质的流速q变小;当平均孔隙半径r变小时,气溶胶形成基质的流速q变小;而气溶胶形成基质的流速q变小表征所述导液件33的气溶胶形成基质的流动传输速度变慢,从而在同样的时间内,从所述导液件33的与所述加热件34相邻的多孔芯层中流出的气溶胶形成基质的量变少,从而能够降低气溶胶形成基质的泄漏风险,并保证所述气溶胶形成基质自导液件到发热件之间的输送充分,从而能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够的现象。

本发明提供的雾化芯、雾化器及气溶胶产生系统均包括导液件,所述导液件包括至少一个多孔芯层,所述气溶胶形成基质在第1个区域内的多孔芯层内的流速q1大于等于所述气溶胶形成基质在第i个区域内的多孔芯层内的流速qi,且大于所述气溶胶形成基质在第x个所述多孔芯层内的流速qx,以控制所述气溶胶形成基质从与所述发热件32相邻的区域(第i个区域)内的多孔芯层流出的速度,从而降低气溶胶形成基质的泄漏风险,并保证所述气溶胶形成基质自导液件到发热件之间的输送充分,从而能够避免出现干烧、焦化或气溶胶量不够的现象。

以上所述,仅是本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明任何形式上的限制,虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上,并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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