一种声表面波双层雾化芯及电子烟的制作方法

1.本实用新型涉及电子烟技术领域，特别是涉及一种声表面波双层雾化芯及电子烟。


背景技术：

2.蒸汽型电子烟是通过电子雾化器将烟油加热产生气雾供人吸入。该种类电子烟主要由盛放烟油的储油仓、雾化器和电池三部分组成。由发热丝等电阻加热的雾化方式是时下蒸汽型电子烟应用的主流配置，但此种雾化方式很容易出现雾化温度过高而导致炸油等不良体验，因此低温雾化成了电子烟技术的发展方向。
3.超声波雾化就是低温雾化的一种形式，利用超声换能器的高频震荡引起振动片高频谐振，进而产生超声波定向压强，使烟液表面隆起，在隆起的液面周围发生空化作用，使烟液雾化产生气溶胶。虽然与电热式雾化电子烟相比，超声波雾化电子烟的非高热特性使得安全性提高、有害物质释放量降低，然而由于超声波是一种体声波，能量在传播过程中会不可控地向四周扩散，导致烟液雾化功耗高、速率慢、效率低，难以连续稳定地产生粒径分布均匀的气溶胶，且对于高粘度烟液雾化效果不佳。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种声表面波双层雾化芯及电子烟，利用声表面波原理达到低温雾化的目的，提高了烟液的雾化效率，雾化效果均匀、稳定。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种声表面波双层雾化芯，包括上换能器单元、下换能器单元和位于所述上换能器单元和下换能器单元之间的渗透膜；
7.所述上换能器单元和下换能器单元均包括压电片、设于所述压电片靠近所述渗透膜一面的叉指电极、贴设于所述压电片设有所述叉指电极的一面以及所述叉指电极上的封装层和设于所述封装层背向所述压电片一面的储油层；
8.所述上换能器单元和所述下换能器单元间隔设置，并与电子烟的外壳共同形成雾化腔，所述渗透膜位于所述雾化腔内，所述渗透膜与所述电子烟的外壳固定连接；所述雾化腔分别与电子烟的进气口和出气口连通。
9.对上述技术方案的进一步改进是：
10.所述储油层为多孔结构，其孔隙率和孔径由中心向四周成梯度递减分布，周边孔径小、孔隙率低，中间孔隙率高、孔径大。
11.所述储油层的孔隙率范围为50
‑
90％，孔径为30
‑
200微米。
12.多个所述叉指电极在所述压电片上沿所述压电片的长度方向依次间隔排列；所述叉指电极凸出于所述压电片的表面，相邻的两个所述叉指电极之间形成凹陷，所述压电片和所述叉指电极共同形成凹凸表面。
13.所述封装层贴合设置于所述凹凸表面上，所述封装层的表面与所述凹凸表面的形状一致；所述储油层位于所述封装层与所述凹陷配合的区域。
14.所述渗透膜平行于所述上、下换能器单元设置。
15.所述封装层为多层复合结构，所述多层复合结构为有机层和无机层间隔设置。
16.所述有机层为聚氨酯、聚亚胺、聚酰胺的一种或几种；
17.所述无机层为氧化硅、氧化铝、氧化锌的一种或几种。
18.所述多层复合结构至少为三层，且总层数为奇数，每一奇数层均为无机层，每一偶数层均为有机层。
19.本实用新型还提供一种电子烟，包括外壳和电源，以及上述的声表面波双层雾化芯，所述声表面波双层雾化芯与所述电子烟的外壳固定连接，所述电子烟的外壳与所述声表面波双层雾化芯的对应位置设有进气口和出气口，所述出气口与电子烟的吸嘴之间形成烟雾通道；所述叉指电极与电子烟的电源电连接。
20.由本实用新型的技术方案可知，本实用新型提供的声表面波双层雾化芯及电子烟，通过上、下换能器单元来实现低温雾化，声表面波雾化的方式有效克服了电热式雾化快速高热引发潜在安全健康风险及超声波雾化高耗低效、气溶胶粒径分布不均匀、不适用于高粘度烟液雾化等等的缺陷。本实用新型提供的声表面波双层雾化芯及电子烟具有上下两个换能器单元，两个换能器单元均可实现雾化功能，可大大提高电子烟的雾化效果，使其雾化效率得到有效提高。在上换能器单元和下换能器单元之间设有渗透膜，经上换能器单元雾化后的小液滴由电子烟的出气口排出，而大液滴则可以附着在渗透膜上，当汇聚的液滴达到一定量后，由于重力及渗透作用，大液滴可以穿过渗透膜上的网孔落到下换能器单元上，经下换能器单元二次雾化形成小液滴后从出气口排出，此设计使电子烟的雾化颗粒更均匀，雾化效果好，用户体验更佳。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例声表面波双层雾化芯上、下换能器单元除去封装层的结构示意图。
22.图2为本实用新型实施例声表面波双层雾化芯的剖视结构示意图。
23.附图中各标号的含义为：
[0024]1‑
叉指电极；2
‑
压电片；3
‑
储油层；4
‑
外壳；5
‑
上封装层；6
‑
出气口；7
‑
渗透膜；8
‑
下封装层；9
‑
进气口；11
‑
上叉指电极；12
‑
下叉指电极；21
‑
上压电片；22
‑
下压电片；31
‑
上储油层；32
‑
下储油层。
具体实施方式
[0025]
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0026]
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。
[0027]
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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
[0028]
如图1
‑
2所示，为本实用新型的声表面波双层雾化芯的结构示意图。
[0029]
实施例1，如图1所示，本实施例提供的声表面波双层雾化芯，包括上换能器单元、下换能器单元和位于所述上换能器单元和下换能器单元之间的渗透膜7。
[0030]
所述上换能器单元和下换能器单元均包括压电片2、设于所述压电片靠近所述渗透膜一面的叉指电极1、贴设于所述压电片设有所述叉指电极的一面以及所述叉指电极上的封装层和设于所述封装层背向所述压电片一面的储油层3。
[0031]
所述上换能器单元和所述下换能器单元间隔设置，并与电子烟的外壳4共同形成雾化腔，所述渗透膜7位于所述雾化腔的中部，平行于所述上、下换能器单元设置，所述渗透膜7的四周端部与所述电子烟的外壳4固定连接；所述雾化腔分别与电子烟的进气口9和出气口6相连通。
[0032]
如图2所示，所述上换能器单元包括由上至下依次设置的上压电片21、上叉指电极11、上封装层5和上储油层31。所述上叉指电极11在所述上压电片21上沿所述上压电片21的长度方向依次间隔排列，所述上叉指电极11凸出于所述上压电片21的表面；相邻的两个所述上叉指电极11之间形成第一凹陷，所述上压电片21和所述上叉指电极11共同形成第一凹凸表面。所述第一凹凸表面上贴合设置有上封装层5，所述上封装层5的表面与所述第一凹凸表面的形状一致；所述上储油层31设置在所述上封装层5与所述第一凹陷配合的区域。所述上储油层31的下表面上设有多个凸起及凹坑，在上储油层31的下表面上形成第二凹凸表面。
[0033]
所述下换能器单元包括由上至下依次设置的下储油层32、下封装层8、下叉指电极12和下压电片22。多个下叉指电极12在所述下压电片上沿所述下压电片22的长度方向依次间隔排列，所述下叉指电极12凸出于所述下压电片22的表面；相邻的两个下叉指电极12之间形成第二凹陷，所述下压电片22和所述下叉指电极12共同形成第三凹凸表面。所述第三凹凸表面上贴合设置有下封装层8，所述下封装层8的表面与所述第三凹凸表面的形状一致；所述下储油层32设置在所述下封装层8与所述第二凹陷配合的区域。所述下储油层32的上表面上设有多个凸起及凹坑，在下储油层32的上表面上形成第四凹凸表面。凹凸表面的设置可以有效降低烟油表面张力，提高雾化效果。
[0034]
所述储油层为多孔结构，可以是多孔陶瓷、纤维及泡沫、海绵等。储油层的孔隙率和孔径由储油层的中心向四周成梯度递减分布，周边孔径小、孔隙率低，中间孔隙率高、孔径大。储油层的孔隙率范围为50
‑
90％，孔径为30
‑
200微米。此种储油层的结构特点，使其具备储油能力强的同时，还具有渗油速度快的特点，能够保证烟油的及时足量的补给。
[0035]
所述封装层为多层复合结构，所述多层复合结构为有机层和无机层间隔设置。所述有机层为聚氨酯、聚亚胺、聚酰胺的一种或几种；所述无机层为氧化硅、氧化铝、氧化锌的一种或几种。所述多层复合结构至少为三层，且总层数为奇数，比如三层、五层、七层等等。其中每一奇数层均为无机层，每一偶数层均为有机层。每相邻的两层均相互嵌和连接。所述无机层的厚度为2
‑
100纳米，所述有机层的厚度为1
‑
10微米。该封装层在室温至80℃之间，
可保证烟油的渗透率低于10
‑5g/(m2.day)。封装层的设置可避免烟油直接接触叉指电极和压电片，可起到保护叉指电极的作用，同时可防止压电片的部分组分浸渗到烟油中。
[0036]
本实施例的声表面波双层雾化芯在工作时，上、下储油层分别为上、下换能器单元提供烟油来源，上、下换能器单元接通电源后，烟油分别在上换能器单元的下表面和下换能器单元的上表面进行雾化，经上换能器单元雾化的小于10微米的液滴经出气口6排出至电子烟的吸嘴供使用者吸食，而大于10微米的大液滴会附着在渗透膜7上，当积累到一定量时大液滴靠重力渗透并滴落在下换能器单元上，经下换能器单元进行二次雾化。而下换能器单元雾化的小液滴也可穿过渗透膜7从出气口6排出至电子烟的吸嘴，大液滴则继续雾化。此种雾化芯结构使得一次雾化的大液滴可以进行二次雾化，使雾化后的液滴直径更小更均匀，雾化效果更佳。
[0037]
实施例2，本实施例提供的电子烟，包括实施例1的声表面波双层雾化芯，所述声表面波双层雾化芯与所述电子烟的外壳4固定连接，所述电子烟的外壳4与所述声表面波双层雾化芯的对应位置设有进气口9和出气口6，所述出气口6与电子烟的吸嘴之间形成烟雾通道；所述叉指电极的正负电极分别与电子烟电源的正负极连接。
[0038]
以上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。
[0039]
以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。