CN111165885A - 一种分子共振雾化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分子共振雾化器，其包括雾化单元(22)及与其上下两端轴向相适配的上端盖(21)和下端盖(23)；所述上端盖(21)上设置有吸嘴(211)、注油孔(212)、进气孔(213)。本发明的分子共振雾化器利用分子共振能量实现烟油雾化，具有非接触雾化、热响应速度快、热均匀性好以及雾化效率高等优点。

Description

一种分子共振雾化器

技术领域

本发明属于电子烟技术领域，具体地涉及一种分子共振雾化器。

背景技术

近年来，在全球控烟形式和公众健康舆论的双重压力下，传统卷烟的发展受到越来越多地制约，电子烟作为一类极具发展潜力的非燃烧性低危害卷烟替代品，在世界范围内掀起了健康消费的热潮。

电子烟自问世至今，各式各样的产品层出不穷，如一次性仿真烟、调压电子烟和温控电子烟。总的来说，模仿吸烟方式、维持吸烟感觉、释放汽化烟雾是各类型电子烟的共同特征，外观造型、内部结构及性能优化是产品更新换代的主要关注点。通过产品调研和专利剖析发现，目前国际烟草巨头旗下乃至全球知名品牌的电子烟绝大多数以电阻加热雾化为主。电阻加热雾化基于热传导原理，通过气流传感器、机械按键或触控按键等触发电子烟工作，导通控制电路给金属发热丝、不锈钢网格片、超薄不锈钢片以及微孔陶瓷发热片等发热组件供电，加热烟油雾化产生气溶胶并供用户抽吸。尽管电阻加热雾化电子烟的技术应用成熟，但却普遍存在如下问题：雾化技术属于接触式雾化，烟油容易在发热组件表面烧结粘附并产生积碳，进而热解释放有害成分、发出焦糊味或影响发热组件的电热性能和使用寿命；此外，烟油与发热组件长期接触，重金属会浸出并转移至气溶胶，健康隐患非常大。

为解决上述问题提出了本发明。

发明内容

鉴于电阻加热雾化电子烟的不足，本发明提供了一种基于分子共振产香的电子雾化装置。该装置不仅雾化机理有别于电阻加热雾化电子烟，而且还能有效解决电阻加热雾化电子烟存在烟油接触雾化容易烧结粘附和重金属会浸出的技术缺陷，并具有热响应速度快、热均匀性好、雾化效率高等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于分子共振产香的电子雾化装置，其特征在于，包括主机1和分子共振雾化器2；所述主机1的外壳10内部设置有微控制器11和电池12，外壳10侧面设置有主控按键13、显示屏14、第一功率调节键151、第二功率调节键152和充电接口16；所述分子共振雾化器2包括雾化单元22及与其上下两端轴向相适配的上端盖21和下端盖23。

优选地，所述雾化单元22为多层同轴圆筒或类圆筒结构，自外至内依次包括保温隔热层221、发热体222、电热转换发波体223、填充有气相介质或液相介质的分子共振腔224、沿径向向内导热的单向导热管225以及兼具储油和锁油功能的多孔储油组件226。类圆筒结构如筒壁为正多边形的筒体如正六边型或正八边型的筒体等。

优选地，所述上端盖21上设置有吸嘴211、注油孔212、进气孔213和第一弹力缓冲垫214；所述下端盖23上设置有第二弹力缓冲垫231和底座232；所述注油孔212与所述多孔储油组件226连通。

优选地，所述发热体222由聚酰亚胺电热膜、碳纤维电热膜、碳晶电热膜、石墨烯电热膜、陶瓷发热片、金属或合金网片等材料卷曲成筒状制成，外设电极引线，并通过所述底座232与主机1实现电连接。

优选地，所述电热转换发波体223为能够产生红外光波的耐温绝缘管，如乳白石英玻璃管或涂有发波材料的耐高温绝缘管等，用于产生具有一定波长的红外光波。

优选地，所述分子共振腔224介于所述电热转换发波体223和所述单向导热管225之间，顶部和底部分别内嵌有用于对分子共振过程中产生的瞬时压力进行分解和缓冲的环状的所述第一弹力缓冲垫214和所述第二弹力缓冲垫231。

优选地，所述分子共振腔224中填充有气相介质或液相介质，气相介质为主要成分由极性气体分子构成的单一气体或混合气体等，液相介质为醇类或醚类等。

优选地，所述单向导热管225由微晶玻璃、碳纤维单向增强复合材料或其它单向导热材料制成。

优选地，所述保温隔热层221为真空玻璃、气凝胶毡、橡塑、硅酸铝、玻璃棉或岩棉等材料制成的层，其外围设置有耐温壳体用于保温。

优选地，所述多孔储油组件226的孔隙率范围为40-60％、孔径范围为10-20μm、机械强度大于10Mpa；多孔储油组件226可以由氧化铝或氧化锆等陶瓷等制成。

本发明基于分子共振产香的电子雾化装置的工作原理为：发热体222在电信号驱动下，加热电热转换发波体223产生具有一定波长的红外光波，并辐射至分子共振腔224中，红外光波与分子共振腔224内的气相介质或液相介质发生分子共振效应并产生高密度热量，热量通过单向导热管225传递给多孔储油组件226，进而使多孔储油组件226中的烟油雾化形成气溶胶供抽吸者抽吸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的电子雾化装置将红外光波与气相介质或液相介质之间的分子共振吸收作用产生的热效应通过单向导热管225传递给多孔储油组件226，进而实现烟油非接触雾化，雾化机理与电阻加热雾化电子烟不同。

2、本发明的电子雾化装置的发热体222与烟油不直接接触，不存在烟油在发热体222上烧结粘附释放有害成分、发出焦糊味以及重金属浸出的问题。

3、本发明的电子雾化装置为烟油的非接触雾化，使得烟油成分中也可适当添加含糖量高的天然香原料，拓宽了天然香原料的使用范围、丰富了烟油的香韵口味并降低了烟油的健康风险。

4、本发明的电子雾化装置优选乳白石英玻璃管制作高效电热转换发波体，其在2.5-25μm红外波长范围内的光谱辐射率高达95％以上，与分子共振腔内的气相介质或液相介质的共振吸收谱匹配，气相介质或液相介质由于分子共振作用会强烈吸收红外光波能量，促使其内部偶极分子高频往复运动，产生“内摩擦热”进而使气相介质或液相介质的温度迅速均匀上升，单向导热管与多孔储油组件外周形成360°全方位、大面积接触，分子共振能量呈宽幅均质形式投放，因此本发明的电子雾化装置热响应速度快、热均匀性好、雾化效率高。

5、本发明的电子雾化装置采用耐磨、耐腐蚀、抗高温的多孔储油组件，实现了储油和锁油功能，其与电阻加热雾化电子烟相比，不仅逐口抽吸稳定性更好、烟油口感还原度更高，而且还能消除导油棉引入的焦糊气息。

6、本发明的电子雾化装置的分子共振腔224的顶部和底部分别设置有第一弹力缓冲垫214和第二弹力缓冲垫231，能及时对分子共振过程中产生的瞬时压力进行分解和缓冲，极大地提升了电子雾化装置的安全可靠性并延长了其使用寿命。

7、本发明的电子雾化装置采用电池12给发热体222供电，加热电热转换发波体产生与气相介质或液相介质分子共振吸收波长相近的红外光波，无电磁辐射，安全环保，且通过控制第一功率调节键151(用于增加功率)和第二功率调节键152(用于降低功率)可实现加热速度和烟雾量的自主调节，智能化程度高、操作便捷。

附图说明

图1为本发明基于分子共振产香的电子雾化装置的结构示意图。

图2为本发明的分子共振雾化器的结构分解示意图。

图3为本发明的雾化单元的俯视图。

附图标记说明：1、主机；10、外壳；11、微控制器；12、电池；13、主控按键；14、显示屏；151、第一功率调节键；152、第二功率调节键；16、充电接口；2、分子共振雾化器；21、上端盖；211、吸嘴；212、注油孔；213、进气孔；214、第一弹力缓冲垫；22、雾化单元；221、保温隔热层；222、发热体；223、电热转换发波体；224、分子共振腔；225、单向导热管；226、多孔储油组件；23、下端盖；231、第二弹力缓冲垫；232、底座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例的基于分子共振产香的电子雾化装置的结构示意图如图1所示，该装置包括主机1和以可拆卸方式设置在所述主机1上部的分子共振雾化器2两部分。

所述主机1的外壳10内部设置有用于实时捕捉获取用户指令并进行动态解析执行的微控制器11，以及用于提供电力支持的电池12；所述主机1的外壳10侧面设置有实现开关机、正常抽吸和初始化等操作的主控按键13，用于显示设定功率、抽吸时长和电量使用情况等的显示屏14，支持用户自定义发热体222加热功率的第一功率调节键151和第二功率调节键152，其中第一功率调节键151用于增加功率、第二功率调节键152用于降低功率；以及兼具充电和固件升级功能的Micro-USB或Type-C充电接口16。

所述分子共振雾化器2的结构分解示意图见图2，其包括雾化单元22(俯视图如图3所示)及与其上下两端轴向相适配的上端盖21和下端盖23；所述上端盖21上设置有吸嘴211、注油孔212、进气孔213和第一弹力缓冲垫214；所述下端盖23上设置有第二弹力缓冲垫231和底座232。所述雾化单元22为多层同轴圆筒结构，由外向里依次包括保温隔热层221、发热体222、电热转换发波体223、分子共振腔224、单向导热管225和多孔储油组件226。所述保温隔热层221由真空玻璃、气凝胶毡、橡塑、硅酸铝、玻璃棉或岩棉等轻质且耐高温材料制成，外围设置有壳体起到保温作用，以提升所述分子共振雾化器2热利用效率的同时，还能有效降低所述分子共振雾化器2的外壳温度，以防止用户烫伤；所述保温隔热层221优选双层真空玻璃管，两层玻璃之间的间隙为0.1-0.2mm。所述发热体222紧贴于所述电热转换发波体223的外周，用于加热所述电热转换发波体223，发热体222由聚酰亚胺电热膜、碳纤维电热膜、碳晶电热膜、石墨烯电热膜、陶瓷发热片、金属或合金网片等材料卷曲成筒状制成，优选电阻率为10^-6Ω.cm、导热系数为5300W/m.K的石墨烯电热膜，其外设电极引线，并通过所述底座232与所述主机1实现电连接。所述电热转换发波体223优选乳白石英玻璃管，其在所述发热体222的电加热作用下，能够产生具有一定波长的红外光波，且95％以上的红外光波能量波长范围为2.5-25μm。所述分子共振腔224介于所述电热转换发波体223和所述单向导热管225之间，腔体的内部填充有气相介质或液相介质，气相介质主要成分由极性气体分子构成的单一气体或混合气体等，优选为空气；液相介质如醇类或醚类等，优选丙二醇或丙三醇，腔体的顶部和底部通过内嵌环状第一弹力缓冲垫214和第二弹力缓冲垫231实现对分子共振过程中产生的瞬时压力进行分解和缓冲，以提升电子雾化装置的安全可靠性和使用寿命。所述单向导热管225的径向热导率大于轴向热导率，优选为微晶玻璃管，其将红外光波与气相介质或液相介质之间产生的分子共振能量沿径向向内迅速传递给所述多孔储油组件226。所述多孔储油组件226兼具储油和锁油功能，优选氧化铝陶瓷制成，其孔隙率范围为40-60％、孔径范围为10-20μm、机械强度大于10Mpa。

本发明的基于分子共振产香的电子雾化装置的使用方法如下：通过注油孔212向分子共振雾化器2注油后，下端盖23的底座232以磁吸方式固定于所述主机1的上部；在2秒内连续按击主控按键13三下启动电子雾化装置，并按需调节所述第一功率调节键151和第二功率调节键152以完成所述发热体222加热功率的设置，然后通过长按主控按键13即可抽吸到烟油雾化的烟雾。在抽吸过程中，所述微控制器11会实时检测按键时长，当时长超过设定值(一般为10秒)时，所述微控制器11会控制所述分子共振雾化器2停止输出，以免所述发热体222出现持续高热的现象，数秒后，用户可再次使用。

以上所述仅为本发明的优先实施例，并非用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，凡根据本发明揭露的技术方案或技术特征所作的任何修改、等同替换和改进等，皆应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种分子共振雾化器，其特征在于，其包括雾化单元(22)及与其上下两端轴向相适配的上端盖(21)和下端盖(23)；所述上端盖(21)上设置有吸嘴(211)、注油孔(212)、进气孔(213)。

2.根据权利要求1所述的分子共振雾化器，其特征在于，所述雾化单元(22)为多层同轴圆筒或类圆筒结构，自外至内依次包括保温隔热层(221)、发热体(222)，电热转换发波体(223)、分子共振腔(224)、单向导热管(225)和多孔储油组件(226)；所述注油孔(212)与所述多孔储油组件(226)连通。

3.根据权利要求2所述的分子共振雾化器，其特征在于，所述上端盖(21)和雾化单元(22)之间有第一弹力缓冲垫(214)；所述下端盖(23)上设置有第二弹力缓冲垫(231)和底座(232)。

4.根据权利要求2所述的分子共振雾化器，其特征在于，所述电热转换发波体(223)为能够产生红外光波的耐温绝缘管。

5.根据权利要求2所述的分子共振雾化器，其特征在于，所述分子共振腔(224)介于所述电热转换发波体(223)和所述单向导热管(225)之间，所述分子共振腔(224)中填充有气相介质或液相介质。

6.根据权利要求2所述的分子共振雾化器，其特征在于，所述多孔储油组件(226)的孔隙率为40-60％、孔径为10-20μm、机械强度大于10Mpa。

7.根据权利要求2所述的分子共振雾化器，其特征在于，所述保温隔热层(221)外围设置有耐温壳体。

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