电子雾化装置
技术领域
本发明涉及电子雾化技术领域，特别是涉及一种电子雾化装置。
背景技术
电子雾化装置能够对卷烟等气溶胶生成制品进行雾化而形成烟雾，烟雾因含有大量尼古丁和香味而能够很好地满足烟民的习惯性需求。但是，对于传统的电子雾化装置，当采用加热不燃烧的方式对卷烟进行雾化时，需要消耗十秒至三十秒不等的较长预热时间才能到达卷烟雾化所需的温度，使得卷烟难以在短时间内快速雾化以形成用户可抽吸的烟雾，导致电子雾化装置难以满足用户体验。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是如何使得电子雾化装置能够快速加热。
一种电子雾化装置，包括：
雾化组件，包括加热部，所述加热部开设有传输通道和用于收容气溶胶生成制品的加热腔，所述加热腔连通所述传输通道和外界；及
微波发生器，与所述雾化组件连接，所述微波发生器产生的微波能够通过所述传输通道进入所述加热腔，所述气溶胶生成制品吸收微波并产生雾化所需的热量。
在其中一个实施例中，所述微波发生器包括均环绕所述加热腔设置的阳极和阴极，所述阳极和阴极激发产生的微波通过所述传输通道进入所述加热腔。
在其中一个实施例中，所述阴极相对所述阳极更加靠近所述加热腔。
在其中一个实施例中，所述加热腔的侧壁环绕所述加热腔的底壁设置，所述传输通道设置在所述加热腔的底壁上。
在其中一个实施例中，所述加热部采用金属材料制成。
在其中一个实施例中，所述加热部采用陶瓷材料或聚四氟乙烯材料制成，所述雾化组件还包括金属反射层，所述金属反射层同时覆盖在所述加热腔的底壁和侧壁上。
在其中一个实施例中，所述雾化组件还包括过滤体，所述过滤体插置在所述加热腔中以密封所述加热腔。
在其中一个实施例中，所述雾化组件还包括能反射微波的滤波膜，所述滤波膜附着在所述过滤体的端部；当所述过滤体插置在所述加热腔中时，所述滤波膜位于所述加热腔中。
在其中一个实施例中，所述雾化组件上开设有安装腔，所述传输通道连通所述安装腔，所述微波发生器包括磁控管和与所述磁控管连接的输出管，所述磁控管收容在所述安装腔中，所述输出管穿设在所述传输通道中，所述磁控管产生的微波通过所述输出管经所述传输通道进入所述加热腔。
在其中一个实施例中，所述加热腔的侧壁环绕所述加热腔的底壁设置，所述传输通道设置在所述加热腔的侧壁上。
在其中一个实施例中，还包括电池和电路板，所述电池通过电路板与所述微波发生器电性连接。
在其中一个实施例中，所述加热腔的横截面呈圆形。
本发明的一个实施例的一个技术效果是：当微波发生器产生的微波通过传输通道进入加热腔中后，位于加热腔中的气溶胶生成制品将吸收微波，由于微波加热的特殊机制，使得已吸收微波的物体的中心部和边缘部同时产生热量而升温，故气溶胶生成制品能够在短时间内从常温快速升高至雾化温度而雾化形成烟雾，从而实现电子雾化装置的快速加热功能。
附图说明
图1为第一实施例提供的气溶胶生成制品剖面结构示意图；
图2为第二实施例提供的气溶胶生成制品剖面结构示意图；
图3为图2所示气溶胶生成制品中吸波相变体的第一示例结构示意图；
图4为图2所示气溶胶生成制品中吸波相变体的第二示例结构示意图；
图5为图2所示气溶胶生成制品中吸波相变体的第三示例结构示意图；
图6为第三实施例提供的气溶胶生成制品剖面结构示意图；
图7为第四实施例提供的气溶胶生成制品剖面结构示意图；
图8为第五实施例提供的气溶胶生成制品剖面结构示意图；
图9为第六实施例提供的气溶胶生成制品剖面结构示意图；
图10为第一实施例提供的电子雾化装置的分解结构示意图；
图11为图10所述的电子雾化装置的装配结构示意图；
图12为第二实施例提供的电子雾化装置的分解结构示意图；
图13为第三实施例提供的电子雾化装置的分解结构示意图；
图14为第四实施例提供的电子雾化装置的分解结构示意图；
图15为一实施提供的吸波相变体制备方法的流程框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
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。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1，本发明一实施例提供的一种气溶胶生成制品10包括雾化介质11，该雾化介质11包括基质体100、温控体200和吸波体300，通过将该三者均匀混合即可形成上述雾化介质11。在混合均匀后，可以通过压实设备将者进行压实处理，使得雾化介质11处于压实而非蓬松状态，确保雾化介质11成型，即雾化介质11具有一定的形状。压实后的雾化介质11可以呈圆柱体状，即类似于普通香烟的形状。
在一些实施例中，基质体100可以烟草等，基质体100的形成可以呈球形的颗粒状，也可以呈具有一定长度的丝条状。基质体100可以通过加热不燃烧的方式雾化形成烟雾，其雾化温度可以低于350℃。
温控体200可以呈球形的颗粒状，温控体200可以为硝酸钾、硝酸钙和硝酸钠三种材料的混合物。当达到预设温度阈值时，温控体200可以产生相变而吸收热量，在吸收热量并产生相变的过程中，温控体200自身的温度可以保持不变，或者升温缓慢且升幅较小，例如升温不高于1℃。预设温度阈值的取值可以为300℃～350℃，其具体取值可以为300℃、310℃、340℃或350℃等。例如温控体200的相变可以为固-固相变，温控体200具有第一固相和第二固相，第一固相为结晶固态，第二固相为无定型固态，温控体200吸收热量后可以从第一固相转化为第二固相，反之，温控体200释放热量后可以从第二固相再转化为第一固相。又如温控体200的相变可以为固-液相变，温控体200具有固相和液相，温控体200吸收热量后可以从固相转化为液相，反之，温控体200释放热量后可以从液相再转化为固相。
吸波体300也可以呈球形的颗粒状。吸波体300可以采用氧化锌材料制成，吸波体300能够吸收微波，吸收微波后的吸波体300能迅速升温并产生热量，吸波体300能够将热量传导至基质体100和温控体200。
当吸收微波之后，由于微波加热机制的特殊性，吸波体300的中心部和边缘部同时产生热量而升温，故吸波体300能在极短时间内迅速升温，这样使得吸波体300能在短时间内向基质体100传导大量的热量而使基质体100快速升温，从而缩短基质体100从常温升高到雾化温度所需的时间，最终使得基质体100能够在短时间(低于0.5秒)内快速雾化以形成可供抽吸的烟雾，确保整个气溶胶生成制品10具有良好的用户体验。同时，由于吸波体300均匀分布在雾化介质11中，每个吸波体300可以看成为一个热源，使得雾化介质11中的基质体100从各热源处吸收热量的机会均等，确保雾化介质11中各处的基质体100均能在相同的短时间内升高至雾化温度以雾化，即整个气溶胶生成制品10中各处的雾化速度相同。而对于传统的气溶胶生成制品10，通常采用发热片插入气溶胶生成制品10中对其进行加热，由于发热片采用电加热方式，使得发热片相对上述吸波体300升温较慢，再加上热量从发热片传导至气溶胶生成制品10所需的时间，导致气溶胶生成制品10从常温升高至雾化温度需消耗10秒至30秒的时间，即难以快速雾化形成烟雾。并且，距离发热片相对较远的部分气溶胶生成制品10吸收热量的机会较少，使得该部分气溶胶生成制品10更加难以快速雾化形成烟雾，进一步导致气溶胶生成制品10中各处的雾化速度存在快慢差异。
同时，由于设置温控体200，可以使得基质体100的最高温度能够被有效控制，确保基质体100的最高温度不超过温控体200的预设温度阈值。具体地，当基质体100的最高温度达到温控体200的预设温度阈值时，温控体200产生相变而持续吸收热量，温控体200本身不升温或升幅较小，在吸波体300所产生的一部分热量被温控体200吸收的情况下，基质体100无法吸收多余的热量而继续升温，从而避免基质体100因超过最高温度而产生烧焦，防止产生烧焦过程中所形成的烟垢和其它有害气体。
同时参阅图2至图4，在一些实施例中，在将基质体100、温控体200和吸波体300混合形成雾化介质11的过程中，首先将温控体200和吸波体300两者混合形成一体形式的吸波相变体500，该吸波相变体500记为第一吸波相变体510，然后再将第一吸波相变体510与基质体100两者混合形成雾化介质11。第一吸波相变体510同样可以呈球形的颗粒状。
参阅图3，例如，一个温控体200嵌入在吸波体300的内部。吸波体300的内部仅开设一个容积较大的容置孔310，该容置孔310可以呈球形，并使得该容置孔310中被填满温控体200，吸波体300包裹容置孔310中的温控体200而形成第一示例的第一吸波相变体510。换言之，在单个的第一吸波相变体510中，一个吸波体300包裹一个体积较大的温控体200。在该第一吸波相变体510中，吸波体300的体积略大于温控体200的体积。
参阅图4，再如，多个离散的温控体200嵌入在吸波体300的内部。吸波体300的内部开设有多个容积较小的容置孔310，该容置孔310同样可以呈球形并均匀分布在吸波体300的内部，各个容置孔310相互独立而互不连通。通过将每个容置孔310中都填满有温控体200，吸波体300包裹全部容置孔310中的温控体200而形成第二示例的第一吸波相变体510。换言之，在单个的第一吸波相变体510中，多个温控体200呈离散状分布而嵌入在吸波体300的内部，即一个吸波体300包裹多个离散且体积较小的温控体200。在该第一吸波相变体510中，吸波体300的体积远大于温控体200的体积。
同时参阅图2和图5，在一些实施例中，雾化介质11还包括导热体400，导热体400可以采用导热性能良好的材料制成，在将基质体100、温控体200和吸波体300混合形成雾化介质11的过程中，首先将导热体400、温控体200和吸波体300混合形成一体形式的吸波相变体500，该吸波相变体500记为第二吸波相变体520，然后再将第二吸波相变体520与基质体100两者混合形成雾化介质11。第二吸波相变体520同样可以呈球形的颗粒状。
参阅图5，具体地，导热体400内开设有多个容置孔310，各容置孔310可以为大小相等且呈球形。多个容置孔310同样相互独立且互不连通。其中部分容置孔310中填满温控体200，剩余部分容置孔310中则填满吸波体300，导热体400包裹温控体200和吸波体300而形成第二吸波相变体520。换言之，在单个的第二吸波相变体520中，多个温控体200和吸波体300均呈离散状分布而嵌入在导热体400的内部，即一个导热体400包裹多个离散且体积较小的温控体200和吸波体300。在该第二吸波相变体520中，温控体200和吸波体300两者的体积可以大致相等，而导热体400的体积则远大于温控体200和吸波体300的体积。
在上述第一吸波相变体510中，吸波体300产生的热量直接传导至温控体200和基质体100，温控体200的相变可以为固-液相变，由于吸波体300的包裹作用，液态的温控体200将收容在容置孔310中而无法溢出至吸波体300之外以构成泄露损失。当然，温控体200的相变也可以为固-固相变。在上述第二吸波相变体520中，吸波体300产生的热量将通过导热体400间接传导至温控体200和基质体100，同样地，由于容置孔310的收容作用，液态的温控体200将收容在容置孔310中而无法溢出至导热体400之外，温控体200的相变也可以为固-固相变。
参阅图1，在其它实施例中，在混合的过程中，温控体200与吸波体300可以彼此分离而处理相互独立状态，即不再将温控体200和吸波体300合成一个中间形态的吸波相变体500，而是将温控体200和吸波体300两者直接与基质体100混合形成雾化介质11，吸波体300不会对温控体200产生包裹作用，且吸波体300和温控体200两者也不会同时被其它物质包裹。此时，为防止相变后液态温控体200的自由流动和泄露，该实施例中温控体200的相变采用固-固相变。
同时参阅图6和图7，在一些实施例中，气溶胶生成制品10还包括保护层12，保护层12可以采用纸质材料制成。保持层附着在雾化介质11的侧周面上，即雾化介质11被包覆在保护层12内。当然，保护层12可以完全覆盖整个雾化介质11的表面，通过设置保护层12，保护层12可以对雾化介质11形成一定的约束力，防止雾化介质11在外力作用下产生材料脱离而形成局部坍塌。
同时参阅图8和图9，在一些实施例中，气溶胶生成制品10还包括过滤段610、冷却段630和滤波膜，该滤波膜记为第一滤波膜620。雾化介质11和过滤段610分居两端，冷却段630位于中间，即冷却段630的上端与过滤段610连接，冷却段630的下端与雾化介质11连接。第一滤波膜620附着在过滤段610靠近雾化组件700的一端，即第一滤波膜620位于过滤段610的下端，第一滤波膜620可以防止微波穿透，以便减少微波损失。过滤段610可以采用棉质材料制成，过滤段610与普通香烟中过滤嘴的功能类似，可以过滤烟雾中的有害悬浮微粒以防止其被用户吸收。同时，当烟雾经过冷却段630时，烟雾将与冷却段630产生热量交换，使得烟雾的温度合理降低，防止温度偏高的烟雾对用户形成烫热的不适感。
参阅图15，本发明还提供一种吸波相变体的制备方法，通过该制备方法可以形成上述第一示例的第一吸波相变体510。该制备方法主要包括如下步骤：
第一步，S901,将硝酸钾、硝酸钙和硝酸钠均匀混合形成混合原料，并将混合原料加热熔化形成液态的熔融液。
具体地，混合原料按重量份计算，硝酸钾10～30份，硝酸钙10～40份，硝酸钠30～80份。可以将硝酸钾、硝酸钙和硝酸钠构成的混合原料置于坩埚中，并将坩埚放入电炉等加热设备中，将电炉的温度加热至330℃～380℃，使得上述混合原料熔化形成液体的熔融液，再通过搅拌使熔融液混合均匀。
第二步，S902,在熔融液的最高温度点保温设定时间后并冷却至室温而得到混合相变粉末。
具体地，将熔融液在其最高温度点处保温3h～8h，然后将熔融液在电炉中随炉冷却至室温，此时，熔融液将转化形成混合相变粉末。
第三步，S903,将二水合乙酸锌溶解于无水乙醇中以形成二水合乙酸锌的乙醇溶液；将草酸溶解于另外的无水乙醇中以形成草酸乙醇溶液。
具体的，可以准备第一容器和第二容器，在第一容器和第二容器中分别加入无水乙醇。在第一容器的无水乙醇中加入二水合乙酸锌，并对第一容器加热使得二水合乙酸锌完全溶解于无水乙醇中，加热的温度可以为40℃～60℃，当二水合乙酸锌完全溶解后，第一容器中将形成二水合乙酸锌的乙醇溶液。在第一容器的无水乙醇中加入草酸，第二容器中将形成草酸乙醇溶液。
第四步，S904,将混合相变粉末和草酸乙醇溶液加入至二水合乙酸锌的乙醇溶液中、并加热搅拌以形成凝胶。
具体地，首先可以采用诸如超声波振动的方式将混合相变粉末分散进一步分散，超声波振动的时间为10min～20min。然后将分散后的混合相变粉末加入至第一容器的二水合乙酸锌的乙醇溶液中。接着，再将第二容器中的草酸乙醇溶液缓慢加入至第一容器中。最后在加热的条件下对第一容器中的混合溶液进行高速搅拌，加热的温度可以为70℃～90℃，此时，第一容器中的混合溶液将转化为凝胶。
第五步，S905,凝胶经陈腐和干燥处理后再煅烧。
参阅图3，具体地，将凝胶放入高温炉中煅烧，煅烧的温度为400℃～800℃，煅烧的时间为2h～8h。经过上述煅烧处理后，凝胶将转化为上述第一示例的第一吸波相变体510，即吸波体300仅包裹一个温控体200。
参阅图10，本发明还提供一种电子雾化装置20，该电子雾化装置20用于将上述气溶胶生成制品10通过加热不燃烧的方式雾化形成烟雾。该电子雾化装置20包括雾化组件700和微波发生器800。雾化组件700包括加热部710，加热部710开设有加热腔711和传输通道712，加热腔711与外界和该传输通道712均连通，加热腔711用于收容气溶胶生成制品10。微波发生器800与雾化组件700连接，微波发生器800产生的微波通过传输通道712进入加热腔711。由于气溶胶生成制品10位于加热腔711内，参阅图1，气溶胶生成制品10中的吸波体300将吸收微波并产生热量，吸波体300的热量再传导至基质体100、以使基质体100达到雾化所需的温度，同时，温控体200可以产生相变以吸收多余的热量，从而防止基质体100温度过高而产生烧焦。
在一些实施例中，例如，参阅图10，加热部710采用金属材料制成，使得加热部710对微波具有很好的反射功能，防止进入加热腔711内的微波穿透加热部710而造成微波损失，当微波在加热腔711内多次反射时，吸波体300将对加热腔711内的微波进行全部吸收，提高能量的利用率。又如，加热部710也可以采用陶瓷材料或聚四氟乙烯材料等非金属材料制成，此时，雾化组件700还包括金属反射层(图未示)，金属反射层同时覆盖在加热腔711的底壁711b和侧壁711a上。通过设置金属反射层，同样可以防止微波穿透加热部710损失，保证吸波体300将加微波进行全部吸收。
同时参阅图10至图13，在一些实施例中，例如，微波发生器800包括环绕加热腔711设置的阴极810和阳极820，阴极810相对阳极820更加靠近加热腔711。显然，加热腔711的侧壁711a环绕加热腔711的底壁711b设置，传输通道712设置在加热腔711的底壁711b上，阳极820和阴极810激发产生的微波通过底壁711b上的传输通道712进入加热腔711内，传输通道712的数量可以为一个或多个。通过该设置可以使得整个电子雾化装置20的结构更加紧凑。参阅图14，又如，雾化组件700上开设有安装腔713，传输通道712同时连通加热腔711和安装腔713，微波发生器800包括磁控管830和输出管840，磁控管830收容在安装腔713中并能产生微波，输出管840的一端与磁控管830连接，输出管840的另一端穿设在传输通道712中。磁控管830产生微波，磁控管830产生的微波通过输出管840经传输通道712进入加热腔711。传输通道712设置在加热腔711的侧壁711a上，传输通道712的数量可以为一个或多个，譬如传输通道712的数量为三个。
同时参阅图12至图14，在一些实施例中，雾化组件700还包括过滤体720和滤波膜，该滤波膜可以记为第二滤波膜730。过滤体720可以采用陶瓷材料制成，过滤体720用于插置在加热腔711中以密封加热腔711，过滤体720也与普通香烟中过滤嘴的功能类似，可以过滤烟雾中的有害悬浮微粒以防止其被用户吸收。第二滤波膜730附着在过滤体720的端部，当过滤体720插置在加热腔711中时，第二滤波膜730位于加热腔711中，第二滤波膜730能够对微波进行反射，过滤体720具有可重复使用和插拔方便的优点。
同时参阅图10至图13，对于上述并未包括过滤段610和冷却段630的气溶胶生成制品10，当该气溶胶生成制品10位于加热腔711中时，将过滤体720插置在加热腔711中。一方面，过滤体720对加热腔711起到密封作用，使得加热腔711形成一个密闭的腔体，此时，由于第二滤波膜730和加热部710对微波的反射作用，或者由于第二滤波膜730和金属反射层对微波的反射作用，进入加热腔711中的微波将无法从密闭的加热腔711中泄露，也使得吸波体300能全部吸收加热腔711内的微波，提高电子雾化装置20的能量利用率。另一方面，当用户通过过滤体720抽吸烟雾时，气溶胶生成制品10所产生烟雾经过过滤体720的过滤作用，使得烟雾中的有害悬浮微粒无法经过该过滤体720而被用户抽吸，提高电子雾化装置20使用的健康安全性。同时，过滤体720与烟雾产生热量交换，可以合理降低烟雾的温度。
参阅图14，对于上述自带过滤段610和冷却段630的气溶胶生成制品10，由于过滤段610具有过滤体720的过滤功能，冷却段630具有过滤体720的冷却功能。此时，可以无需使用电子雾化装置20的过滤体720，直接将整个气溶胶生成制品10插置在加热腔711中即可。由于第一滤波膜620和加热部710对微波的反射作用，或者由于第一滤波膜620和金属反射层对微波的反射作用，微波将无法从密闭的加热腔711中泄露，吸波体300能全部吸收加热腔711内的微波。并且，气溶胶生成制品10自带的过滤段610能过滤掉烟雾中的有害悬浮微粒，其自带的冷却段630能合理降低烟雾的温度。
同时参阅图10和图11，考虑到气溶胶生成制品10和过滤体720呈圆柱形，加热腔711的横截面可以设计为圆形，即加热腔711也成圆柱性，以便与加热腔711配合时，气溶胶生成制品10或过滤体720能对加热腔711形成密封作用。电子雾化装置20还包括电池910和电路板920，电池910通过电路板920与微波发生器800电性连接。当电池910对微波发生器800供电时，微波发生器800能够产生传输至加热腔711中的微波。
以上所述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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，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，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
