一种气雾弹的制作方法

1.本发明涉及气雾弹，特别涉及电子烟、电蚊香、电香薰和药物雾化吸入的装置等将液体气化或雾化的具有导液元件的气雾散发装置。


背景技术：

2.气雾散发装置被广泛应用于日常生活的各个领域，如电子烟、电蚊香、电香薰和药物雾化吸入的装置等，常见的一种结构是在气雾散发装置中安装雾化芯，如预埋电热丝的多孔陶瓷。当气流通过雾化装置的同时雾化芯加热，液体被雾化并被气流带出。为了将储液部中的液体比较平稳地传导给雾化芯并防止液体泄漏，通常在雾化芯表面包覆无纺布，并固定于气雾散发装置中。由于无纺布柔软缺少强度、容易褶皱，难以制成质量稳定的气雾散发装置，褶皱严重的情况下容易发生液体泄漏。在雾化芯表面包覆无纺布的方法需要大量人工，难以自动化，成本高、效率低。电蚊香、电香薰和药物雾化吸入的装置等将液体气化或雾化的气雾散发装置中也存在类似的问题。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中的存在的问题，本发明提出了一种气雾弹，包括气雾弹壳体；设置在所述气雾弹壳体内部的气雾通道；密封所述气雾弹壳体底部的壳体底部密封部；形成在所述气雾弹壳体、所述气雾通道的壁部和所述壳体底部密封部之间的储液元件；形成在所述气雾通道的壁部和所述壳体底部密封部之间的导液孔；设置在所述储液元件内并且完全覆盖所述导液孔的导液元件；容纳在所述导液孔中并抵靠所述导液元件的发热体。
4.进一步，所述发热体和所述壳体底部密封部之间设置间隙。
5.进一步，所述间隙填充有硅胶间隔。
6.进一步，导液元件由双组分纤维经热粘结形成三维网络的立体结构，双组分纤维具有皮层和芯层。
7.进一步，导液元件为片状或者管状。
8.进一步，导液元件径向的刚性大于其轴向的刚性。
9.进一步，导液元件中液体沿径向渗透的速度大于液体沿轴向渗透的速度。
10.进一步，所述气雾弹壳体的底部设置有底板，在所述底板和所述壳体底部密封部之间设置为缓冲室。
11.进一步，所述缓冲室中设置有吸油棉。
12.进一步，所述气雾通道靠近气雾出口的部分的内径小于靠近发热体的部分的内径。
13.进一步，导液元件的厚度为0.3mm-3mm。
14.进一步，导液元件的密度为0.05克/厘米
3-0.35克/厘米3。
15.进一步，双组分纤维的皮层和芯层为同心结构或偏心结构。
16.进一步，双组分纤维的芯层比皮层的熔点高20℃以上。
17.进一步，双组分纤维的皮层为聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或者聚乳酸。
18.进一步，双组分纤维的芯层为聚乳酸。
19.采用本发明中的气雾弹，结构更简单，装配更容易，利于自动化组装，成本更低。根据本发明的气雾弹，可以在一次性电子烟和烟弹中通用，且非常适合于大容量的电子烟。
20.由双组分纤维粘结制成的导液元件具有较高的强度和韧性，安装时不易褶皱或破碎，可以方便地在气雾散发装置中组装，容易实现装配自动化，提高效率，节省成本，尤其适合于制造大规模的消费品，如电子烟等。由于双组分纤维粘结形成三维网络的立体结构，导液元件中形成大量的互相连通的毛细孔，这种毛细孔有利于液体在其中快速、平稳地传导，提高为雾化芯补充液体的稳定性，从而提高雾化稳定性。通过选择纤维纤度并设置导液元件的密度，可以控制毛细孔和毛细力的大小，使导液元件适合于不同气雾散发装置的要求。
21.为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
22.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
23.图1a为本发明所公开的第一实施例的气雾弹的纵剖面图；
24.图1b为本发明所公开的第一实施例的导液元件的横截面图；
25.图1c是图1a和1b中的双组份纤维的一种截面放大示意图；
26.图1d是图1a和1b中的双组份纤维的另一种截面放大示意图；
27.图2为本发明所公开的第二实施例的气雾弹的纵剖面图。
具体实施方式
28.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
29.现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
30.本发明中的聚l-乳酸，简称plla，是指由单体l-乳酸制成，但可能有少量d-乳酸无规共聚于其中，且熔点介于145℃至180℃的聚乳酸。
31.本发明中的聚d-乳酸，简称pdla，是指由单体d-乳酸制成，但可能有少量l-乳酸无规共聚于其中，且熔点介于145℃至180℃的聚乳酸。
32.本发明中的聚d，l-乳酸，简称pdlla，是指由单体d-乳酸和l-乳酸制成，熔点小于145℃的聚乳酸，包括无定形的pdlla，无定形的pdlla没有熔点。
33.本发明中的熔点根据astm d3418-2015测定。
34.除非另有说明，此处使用的术语包括科技术语对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
35.第一实施例
36.图1a为本发明所公开的第一实施例的气雾弹的纵剖面图；图1b为本发明所公开的第一实施例的导液元件的横截面图；图1c是图1a和1b中的双组份纤维的一种截面放大示意图；图1d是图1a和1b中的双组份纤维的另一种截面放大示意图。
37.如图1a至1d所示，根据本发明第一实施例的气雾弹800包括气雾弹壳体810；设置在气雾弹壳体810内部的气雾通道1303；密封气雾弹壳体810底部的壳体底部密封部112；形成在气雾弹壳体810、气雾通道1303的壁部和壳体底部密封部112之间的储液元件100；形成在气雾通道1303的壁部和壳体底部密封部112之间的导液孔837；设置在储液元件100内并且完全覆盖导液孔837的导液元件200；容纳在导液孔837中并抵靠导液元件200的发热体931。
38.导液元件200的一侧接触储液元件100中的液体，另一侧接触发热体931，由此，导液元件200为发热体931传导液体。
39.如图1a至1d所示，根据本发明第一实施例的导液元件200，导液元件200由双组分纤维2经热粘结形成三维网络的立体结构，双组分纤维2具有皮层21和芯层22。
40.《导液元件的形状、厚度、刚性和液体渗透的速度》
41.导液元件200可以具有轴向贯穿导液元件200的导液元件通孔230。
42.本实施例的导液元件200，根据气雾弹800的设计，可以把导液元件200设计为片状或者管状。如图1a和图1b所示，本实施例中的导液元件200设置为管状。
43.导液元件200也可以设计为片状。片状的导液元件200也可以设置导液元件通孔230。
44.根据气雾弹800的结构，可以把导液元件200的横截面制成圆环状、椭圆环状或其它需要的形状。
45.对于片状导液元件200，本文中轴向定义为其厚度方向，径向定义为与厚度垂直的方向。采用适当的制作技术，可以使纤维在导液元件200中具有较多的轴向排列取向，这种情况下，片状导液元件200的轴向刚性大于其径向刚性，导液元件200中液体沿轴向渗透的速度大于液体沿径向渗透的速度；也可以使纤维在导液元件200中具有较多的径向排列的取向，这种情况下，片状导液元件200的径向刚性大于其轴向刚性，导液元件200中液体沿径向渗透的速度大于液体沿轴向渗透的速度。
46.对管状导液元件200，本文中轴向定义为导液元件通孔230的中轴线的方向，径向定义为与导液元件通孔230的中轴线垂直的方向。管状导液元件200中纤维具有较多的轴向排列取向，导液元件200的轴向刚性大于其径向刚性，导液元件200中液体沿轴向渗透的速度大于液体沿径向渗透的速度。
47.本文中的刚性的比较方法是：将导液元件200沿轴向或者径向放置，夹持在两块平行的板之间，测量未压缩前的导液元件200的轴向高度或者径向高度；在施加同样作用力的情况下，测量两块板轴向或者径向压缩导液元件200后的轴向高度或者径向高度，并计算压缩的变形量，该压缩的变形量为未压缩前的轴向高度或者径向高度减去压缩后的轴向高度
或者径向高度后的差值；将压缩的变形量除以未压缩前的导液元件200的轴向高度或者径向高度，获得压缩比。压缩比越小，则刚性越大，压缩比越大，则刚性越小。
48.导液元件200的厚度是指液体从导液元件200一侧传导到另一侧的最短距离，管状导液元件200的厚度为管壁的厚度，片状导液元件200的厚度为其厚度方向上的厚度。
49.导液元件200的厚度为0.3mm-3mm，优选0.6mm，0.9mm，1.2mm，1.5mm，2mm。当导液元件200的厚度小于0.3mm时，难以制作均匀的导液元件200，也不方便安装。当导液元件200的厚度大于3mm时，导液元件200在气雾弹800中占过多的空间，尤其对管状导液元件200，厚度大于3mm时通常难以在细小的气雾弹800中安装。另外，厚度大于3mm时，导液元件200吸收液体量过多，影响液体的利用效率。
50.在本实施例中，管状导液元件200中纤维具有较多的轴向排列取向，轴向刚性大于径向刚性，并在径向具有较好的弹性，有利于安装导液元件200时在轴向用力。
51.《导液元件的密度》
52.本实施例的导液元件200的密度为0.05-0.35克/厘米3，优选为0.1-0.3克/厘米3。当密度小于0.05克/厘米3时，导液元件200的强度不足，管状导液元件200与气雾弹800装配时容易变形甚至褶皱，影响雾化的稳定性，严重时甚至造成漏液。当密度大于0.35克/厘米3时，导液速度较慢，影响雾化效率，并且高密度的导液元件的硬度过高，径向弹性不足，管状导液元件与气雾弹800的匹配性下降。
53.《双组分纤维》
54.图1c是图1a和1b中的双组分纤维的一种放大截面示意图。如图1c所示，皮层21和芯层22为同心结构。图1d是图1a和1b中的双组分纤维的另一种放大截面示意图。如图1d所示，皮层21和芯层22为偏心结构。由同心结构的双组分纤维2制成的导液元件刚性较大，由偏心结构的双组分纤维2制成的导液元件200弹性较好。
55.双组分纤维2为长丝或者短纤。长丝制成的导液元件200刚性较大，短纤制成的导液元件200弹性较好。可以根据导液元件200的性能要求选择双组分纤维制成合适的导液元件200。
56.双组分纤维2的芯层22比皮层21的熔点高20℃以上。本实施例的导液元件200由皮芯结构双组分纤维2热粘结制成。双组分纤维2的芯层22比皮层21熔点高20℃以上，可以在纤维之间进行热粘结的时候使芯层22保持一定的刚性，便于制成空隙均匀的导液元件200。
57.双组分纤维2的皮层21可以为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃，聚烯烃为烯烃的聚合物，通常由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等α-烯烃单独聚合或共聚而得的一类热塑性树脂的总称。也可以为聚酯或低熔点共聚酯等常见的聚合物。当皮层21为聚乙烯时，芯层22可以为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称pet)等聚合物。当皮层21为聚丙烯时，芯层22可以为pet、聚酰胺等。双组分纤维2的皮层21熔点较低，有利于提高生产效率，降低制造成本。双组分纤维2的皮层21熔点较高，导液元件有较高的耐温性能，有利于提高雾化芯的工作温度。
58.当皮层21为聚乳酸时，根据聚乳酸的熔点，比如用熔点125-135℃的聚d，l-乳酸为皮层21，芯层22可以为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、熔点155-180℃的聚l-乳酸或聚d-乳酸等。当皮层21为熔点145-180℃的聚d-乳酸或聚l-乳酸时，芯层22可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称pbt)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(简称ptt)、聚酰胺
等。聚乳酸为生物降解材料，可以减少导液元件被抛弃时造成的环境污染。
59.当皮层21为聚酯或共聚酯时，可以根据皮层21的熔点选择合适的芯层22。比如皮层21用熔点225-235℃的pbt或ptt，芯层22可以用熔点255-265℃的pet。再比如皮层为熔点为110-120℃或160-200℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚酯(简称co-pet)，芯层可以用pet、pbt或ptt。
60.制作本发明导液元件200的双组分纤维2的纤度介于1-30旦，优选1.5-10旦。低于1旦的皮芯结构双组分纤维2制造困难，成本高。高于30旦的纤维制成的导液元件200毛细力不足，导液较差。介于1-30旦的皮芯结构双组分纤维2容易制作导液元件200，1.5-10旦皮芯结构双组分纤维2尤为合适，并且成本较低。被雾化的液体粘度较低时，宜采用纤度较小的纤维制作导液元件，如采用1旦、1.5旦、2旦、3旦的纤维。被雾化的液体粘度较高时，宜采用纤度较大的纤维制作导液元件，如采用6旦、10旦、30旦的纤维。
61.如图1a、1b、1c和1d所示，在本实施例中，优选导液元件200由同心结构的双组分短维2经热粘结形成三维网络的管状立体结构。皮层21为熔点125-135℃的聚乙烯，芯层22为熔点160-170℃的聚丙烯，制成的导液元件200密度介于0.05-0.35克/厘米3，这种导液元件200具有较好的轴向强度和较好的径向弹性，并具有较快的液体传导速度。这种导液元件200可以用于电子烟烟液的雾化，也适合在迷你型电蚊香和香薰中使用。
62.本实施例中双组分纤维2的皮层21用熔点160-170℃的聚丙烯替代时，双组分纤维2的芯层可以用pet、pbt、ptt、聚酰胺等，制成的导液元件200具有较高的耐温性能。还可以用pbt或ptt作为皮层，用pet为芯层制成耐温更高的导液元件200。
63.在本实施例中的另一优选方式中，导液元件200由偏心结构的双组分纤维经热粘结形成三维网络的管状结构。导液元件200的皮层21为聚乙烯，芯层22为聚丙烯或pet，制成的导液元件200厚度为0.3-0.8mm，密度介于0.1-0.3克/厘米3。
64.《雾化芯》
65.在本实施例中，雾化芯包括发热体931，发热体931为预埋电热丝的多孔陶瓷并设计为管状，并具备与气雾通道1303同轴的通孔。管状导液元件200外壁直接接触储液元件100中的液体，液体在导液元件200中沿轴向和径向渗透，并通过导液元件200传导给发热体931。发热体931通过导线933与导线引脚936连接，导线引脚936便于气雾弹800与外接电源连通。
66.《储液元件》
67.储液元件100为气雾弹800中储存液体的部件，储液元件100中注入待雾化的液体，如电子烟烟油、空气清香剂等。储液元件100可以为塑料或金属制成的空腔，或者在空腔中填充储存液体的多孔材料。储液元件100中的液体通过导液元件200传导给发热体931，在需要时被雾化。本实施例中储液元件100为金属或塑料制成的空腔，被雾化的液体注入其中。使用时随着储液元件100中的液体导出，外界空气可以通过导液元件200或导液元件200与储液元件100内壁之间的间隙进入储液元件100。
68.气雾通道1303的一端设置为气雾出口1301，气雾通道1303的另一端抵接或者靠近发热体931。具体而言，管状的导液元件200的外周壁抵靠在储液元件的内壁上，并覆盖导液孔837；发热体931的外周壁抵靠导液元件200的内周壁。
69.管状导液元件200外壁直接接触储液元件100中的液体，液体在导液元件200中沿
轴向和径向渗透，并通过导液孔837传导给发热体931。
70.《气雾弹》
71.气雾弹800的壳体底部密封部112可以采用耐高温的硅胶或者塑料制成。发热体931和壳体底部密封部112之间可以设置间隙。通过设置间隙，可以降低发热体931传导至壳体底部密封部112上的热量，避免壳体底部密封部112因高温导致的损坏。
72.壳体底部密封部112设置有贯穿壳体底部密封部112的密封部通孔1122，密封部通孔1122与气雾通道1303同轴设置。壳体底部密封部112的下部为壳体底板815，壳体底板815上设置有连通密封部通孔1122的进气口1121，进气口1121内可以设置空气过滤元件1125，用于去除进入空气中可能存在的杂质。
73.第二实施例
74.图2为本发明所公开的第二实施例的气雾弹的纵剖面图。本实施例与第一实施例结构相似，与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。
75.如图2所示，根据本发明第二实施例的气雾弹800包括气雾弹壳体810；设置在气雾弹壳体810内部的气雾通道1303；密封气雾弹壳体810底部的壳体底部密封部112；形成在气雾弹壳体810、气雾通道1303的壁部和壳体底部密封部112之间的储液元件100；形成在气雾通道1303的壁部和壳体底部密封部112之间的导液孔837；设置在储液元件100内并且完全覆盖导液孔837的导液元件200；容纳在导液孔837中并抵靠导液元件200的发热体931。
76.在本实施例中，储液元件100为塑料制成的空腔，液体注于储液元件100中。
77.在本实施例中，导液元件200由偏心结构的双组分纤维经热粘结形成三维网络的管状结构。导液元件200的皮层21为聚乙烯，芯层22为聚丙烯或pet，制成的导液元件200厚度为0.3-0.8mm，密度介于0.2-0.3克/厘米3。
78.在本实施例中，储液元件100包括金属空腔。发热体931为预埋电热丝的多孔陶瓷，管状的导液元件200包覆于发热体931外周并与发热体931紧密接触。导液元件200的外周壁与储液元件100中的液体接触。储液元件100中的液体通过导液元件200传导给发热体931的多孔陶瓷。工作时，发热体931中的电热丝升温，多孔陶瓷中的液体被雾化消耗，并从储液元件100经导液元件200得到补充。
79.发热体931和壳体底部密封部112之间设置间隙。间隙填充有硅胶间隔8371。硅胶间隔8371因为具有耐高温的特性，可以进一步防止壳体底部密封部112升温过高。
80.气雾弹壳体810的底部设置有底板815，在底板815和壳体底部密封部112之间设置为缓冲室953。缓冲室953中还可以设置有吸油棉。缓冲室953和吸油棉的设置，可以有效防止气雾弹800中的液体泄漏。
81.气雾通道1303靠近气雾出口1301的部分的内径可以设置为小于靠近发热体931的部分的内径。采用这样的结构，靠近发热体931的部分可以形成为一个较大的腔体，更利于液体的雾化和散发。
82.综上，采用本发明中的气雾弹，结构更简单，装配更容易，利于自动化组装，成本更低。根据本发明的气雾弹，可以在一次性电子烟和烟弹中通用，且非常适合于大容量的电子烟。本发明涉及的用于气雾弹的导液元件由双组分纤维粘结制成，能广泛应用于各类气雾弹。导液元件具有较好的强度，适合自动化组装，大幅提高气雾弹的生产效率。导液元件能平稳快速地将液体传导给加热元件，提高雾化效率和稳定性。
83.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，本领域技术人员在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。