发热组件、雾化芯、雾化器及电子雾化装置的制作方法

1.本实用新型涉及电子雾化技术领域，特别涉及一种发热组件、雾化芯、雾化器及电子雾化装置。


背景技术：

2.电子雾化装置是一种以电加热方式将液体汽化的装置，其主要部件是雾化器。雾化器中设置有雾化芯，雾化芯的基本结构是导液体和发热体，导液体的一侧与雾化液接触，另一侧与发热体接触，发热体与电极电连接。导液体用于将雾化液引入到发热体附近的部位，雾化液在该部位被发热体加热雾化，便实现了电子雾化装置的基本功能。
3.为了防止雾化液耗尽时，发热体出现干烧现象产生有害气体及造成元器件的损耗，进而对人体健康及电子雾化装置的使用寿命造成不利影响，现有技术中存在雾化器具有监控发热区内实时温度的功能，具体地，在雾化器中靠近发热体处设置一个热敏电阻，根据热敏电阻在不同温度下表现出不同电阻值的特性，控制单元连续监控热敏电阻的实时电阻值并得出其所代表的实时温度，将该实时温度与预设温度阈值进行比较，当实时温度大于预设温度阈值时对发热体发出断电的控制信号，而当实时温度小于等于预设温度阈值时则控制发热体继续维持原有工作状态，预设温度阈值所指的是预设在电子雾化装置中的表示雾化芯的温度的阈值。
4.虽然，在一定程度上能够防止雾化芯发生干烧，但是由于雾化芯的体积较小，加装热敏电阻的难度较大，另外，热敏电阻一般呈颗粒状，监控范围小，影响温度检测的精确度。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提供一种发热组件、雾化芯、雾化器及电子雾化装置，旨在解决如何降低测温元件的安装难度及提高温度检测的精确度以进一步加强防干烧效果的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种发热组件，所述发热组件用于电子雾化装置，所述电子雾化装置包括控制单元以及雾化芯，其中，所述发热组件设于所述雾化芯内，所述发热组件包括：
7.发热体，为至少一个，呈螺旋丝状，与所述控制单元电连接设置，以通电并对雾化液进行加热和雾化；以及
8.测温元件，为至少一个，呈螺旋丝状，与所述发热体沿所述电子雾化装置的轴向间隔且同轴设置，与所述控制单元电连接设置，所述测温元件的材料为热敏材料，用于对所述雾化芯测温。
9.在一可选的实施例中，所述发热体的发热面积大于所述测温元件的测温面积。
10.在一可选的实施例中，所述发热体的发热面积与所述测温元件的测温面积的比值不小于2:1。
11.在一可选的实施例中，所述发热体包括多个，且多个所述发热体并联或各自与所
述控制单元电连接；
12.所述测温元件，包括一个或多个，当所述测温元件包括多个时，多个所述测温元件并联或各自与所述控制单元电连接。
13.在一可选的实施例中，所述测温元件设置于两个相邻的所述发热体之间。
14.在一可选的实施例中，所述发热体和所述测温元件的一端分别通过第一线脚和第二线脚电连接于第一正电极和第二正电极，所述发热体和所述测温元件的另一端均通过第三线脚电连接于公共负极。
15.在一可选的实施例中，所述发热体和所述测温元件的一端分别通过第一线脚和第二线脚电连接于第一正电极和第二正电极，所述发热体和所述测温元件的另一端分别通过第三线脚和第四线脚电连接于第一负电极和第二负电极。
16.在一可选的实施例中，所述测温元件为电阻值随着温度的变化而变化的热敏材料。
17.在一可选的实施例中，所述测温元件的材料为不锈钢、镍或钛。
18.在一可选的实施例中，所述发热体的材料为铁铬铝、镍铬合金或导电陶瓷。
19.为实现上述目的，本实用新型还提供一种雾化芯，其包括上述任一实施例中的发热组件。
20.为实现上述目的，本实用新型还提供一种雾化器，包括上述雾化芯。
21.为实现上述目的，本实用新型还提供一种电子雾化装置，包括：上述实施例中的雾化器；以及
22.控制单元，使用时与所述发热组件电连接，用于在预设时长内持续监测所述测温元件的实时电阻值并计算得出实时阻值变化率，将所述实时电阻值和所述预设电阻阈值进行比较，同时将所述实时阻值变化率与预设阻值变化率阈值进行比较，当所述实时电阻值达到所述预设电阻阈值和/或所述实时阻值变化率达到预设阻值变化率时，发送切断与所述发热组件通电的控制信号，当所述实时电阻值未达到所述预设电阻阈值且所述实时阻值变化率未达到预设阻值变化率时，发送持续对所述发热组件供电的控制信号，其中，预设电阻阈值为预设在所述电子雾化装置中的电阻值的阈值，所述预设阻值变化率阈值为预设在所述电子雾化装置中的电阻值的变化率的阈值。
23.与现有技术相比，本实用新型提供的发热组件的有益效果是：
24.本实用新型提供的发热组件包括控制单元以及雾化芯，雾化芯包括发热体和测温元件，发热体和测温元件均设置为螺旋丝状，发热体和测温元件分别与控制单元电连接设置，发热体用于对雾化液进行加热雾化，测温元件用于对雾化芯测温，且其二者沿电子雾化装置的轴向间隔且同轴设置，这样在将发热组件安装到电子雾化装置中时，由于发热体和测温元件均呈螺旋丝状，因此尽管雾化芯的体积较小，也能轻易地将发热体和测温元件插入雾化芯的发热区中，且在安装发热组件之前或之后将导液体从发热体和测温元件中部插入，便可实现雾化芯的组装，如此可有效地降低组装的难度，提高组装效率和结构稳定性，提高产量。
25.而且，由于发热体和测温元件分别与控制单元电连接设置，因此发热体和测温元件的工作相互之间互不干涉，这样能够大幅提高发热体和测温元件分别工作的灵活性。
26.此外，呈螺旋丝状的测温元件相比于现有技术中颗粒状的热敏电阻，感应面积大，
能够触及更大的雾化芯的检测范围，减小不同区域的温差对检测结果造成的误差，提高检测的精确度，例如在雾化芯内发热体的某个部位发生干烧，其周围的温度升高，靠近该干烧部位的测温元件能够更加准确地感应到发热体发生干烧部位周围的温度变化，自身的电阻值随之发生相应的变化，而控制单元对于测温元件的电阻值进行实时监控，并根据测温元件的电阻值判断此时发热体是否发生干烧现象，并做出相应的控制，以此来减小雾化芯内不同区域的温差对检测结果造成的误差，从而提高检测的精确度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本实用新型一实施例中发热组件的结构图；
29.图2为本实用新型另一实施例中发热组件的结构图；
30.图3为本实用新型又一实施例中发热组件的结构图。
31.附图标号说明：
32.1、发热体；2、测温元件；3、第一线脚；4、第二线脚；5、第三线脚。
33.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明的是，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
36.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”、“且/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
37.请参照图1-3，本实用新型实施例提供一种发热组件，发热组件用于电子雾化装置，电子雾化装置包括控制单元以及雾化芯，其中，发热组件设于雾化芯内，发热组件包括：发热体1和测温元件2。
38.其中，发热体1为至少一个，其呈螺旋状，与控制单元电连接设置，以通电加热并对
雾化液进行加热和雾化。测温元件2为至少一个，其呈螺旋丝状，与发热体1沿电子雾化装置的轴向间隔且同轴设置，并与控制单元电连接设置，测温元件2的材料为热敏材料，用于对雾化芯测温。
39.采用上述方案具有以下效果：
40.其一、通过将发热体1和测温元件2均设置为螺旋丝状，发热体用于对雾化液加热雾化，测温元件用于对雾化芯测温，且其二者沿电子雾化装置的周向间隔设置且同轴设置，在将发热组件安装到雾化芯内时，尽管雾化芯的丝积较小，也能轻易地将发热体1和测温元件2插入雾化芯的发热区中，且在安装发热组件之前或之后将导液体从发热体1和测温元件中部插入，便可实现雾化芯的组装，如此可有效地降低组装的难度，提高组装效率和结构稳定性，提高产量。
41.其二、呈螺旋丝状的测温元件2相比于现有技术中呈颗粒状的热敏电阻，感应面积大，能够触及雾化芯内更大的区域，因此测温元件2的检测范围更大，检测的精确度更高。例如在雾化芯内发热体1的某个部位发生干烧，其周围的温度升高，靠近该干烧部位的测温元件2能够更加准确地感应到发热体1发生干烧部位周围的温度变化，自身的电阻值随之发生相应的变化，而控制单元对于测温元件2的电阻值进行实时监控，并根据测温元件2的电阻值判断此时发热体1是否发生干烧现象，并做出相应的控制，以此来减小雾化芯内不同区域的温差对检测结果造成的误差，从而提高检测的精确度。
42.其三、通过将发热体1和测温元件2分别与控制单元电连接设置，使得发热体1和测温元件2之间的工作相互独立互不干涉，如此以分控的方式能够大幅度提高发热体1和测温元件2分别工作的灵活性。
43.进一步地，发热体1的发热面积大于测温元件2的测温面积，具体通过控制发热体1和测温元件2均处于直线状态的长度和/或直径来分别调节其二者的发热面积和测温面积，例如，二者的直径相等，发热体1的长度大于测温元件2的长度；或者，二者长度相等，发热体1的直径大于测温元件2的直径；或者，发热体1的直径和长度均大于测温元件1的长度和直径。另外，发热体1和测温元件2处于螺旋状态时，二者的圈数、直径或长度的比较不限大小，当然也可相等。
44.由于发热体1用于加热及雾化，而测温元件2用于测温，或者用于测温和辅助发热，因此，将发热体1的发热面积设置为比测温元件2的测温面积大，能够提高雾化效率，达到出烟快的效果。优选地，发热体1的发热面积与测温元件2的测温面积的比值不小于2:1。
45.具体地，在本实施例中，发热体1的发热面积与测温元件2的测温面积的比值为5:1。
46.在本实施例中，发热体1和测温元件2均为一个，且其二者设置在雾化芯内的相对位置有两种：其一、如图1所示，发热体1相对于测温元件2位于雾化芯的上方；其二、如图2所示，发热体1相对于测温元件2位于雾化芯的下方。
47.在其它实施例中，发热体1包括多个，且多个发热体1可以并联或者可以各自与控制单元电连接，当多个发热体1各自与控制单元电连接时，是与控制单元的不同电路连接，控制单元对其进行分控。测温元件2包括一个或多个，且当测温元件2包括多个时，多个测温元件2并联或各自与所述控制单元电连接，当多个测温元件2各自与控制单元电连接时，是与控制单元的不同电路连接，控制单元对其进行分控。
48.优选地，测温元件2设置于两个相邻的发热体1之间，用于感应、检测两个发热体1之间的温度。因为在温度场中存在温度梯度，即温度场中心温度最高，温度场中心向四周的温度呈阶梯式递减，而将两个相邻的发热体1看做一个温度场，两个发热体1各自发热，其二者之间为两个温度场的叠加，温度最高，即为温度场中心，测温元件2设置于温度场中心以感应温度最高处的温度，当感应到温度最高处的温度达到预设的触发条件时，则控制单元能够立刻断开对发热体1的通电发热，从而更有利于防止干烧。有关预设的触发条件，例如可以是预设的温度阈值，也可以是预设的温度阈值变化率，本技术实施例中后续将对此详细描述，此处暂不展开说明。
49.具体地，如图3所示，发热体1为两个，且两个发热体并联，测温元件2为1个。
50.不管发热体1和测温元件2的个数为一个还是多个，一旦发热体1相对于任意一个测温元件2位于雾化芯的上方，通过将发热体1的发热面积设置为大于测温元件2的测温面积，都具有当雾化液低于发热体1时，方便雾化液通过导液丝从测温元件2快速过渡到发热体1作用区域的效果。
51.需要说明的是，前述的雾化芯的上方和下方分别为在电子雾化装置直立使用状态下雾化芯的上方和下方。
52.进一步地，为了方便实现发热体1和测温元件与控制单元的电连接，在本实施例中，发热体1的一端通过第一线脚3与第一正电极电连接，测温元件2的一端通过第二线脚4与第二正电极电连接，发热体1和测温元件2的另一端均通过第三线脚5与公共负极电连接。
53.在其它实施例中，发热体1的一端通过第一线脚3与第一正电极连接，测温元件2的一端通过第二线脚4与第二正电极电连接，发热体1的另一端通过第三线脚5与第一负电极电连接，测温元件2的另一端通过第四线脚与第二负电极电连接。
54.优选地，发热体1的材料为铁铬铝、镍铬合金或导电陶瓷。
55.进一步地，热敏材料为对温度变化敏感的一种材料，表现为其体积或电阻值等物理特性会随着温度的变化而变化。在本技术实施例中，测温元件2采用电阻值随着温度变化而变化的热敏材料，该热敏材料的电阻值可以随着温度升高而增大，也可以随着温度升高而减小。而且，本技术实施例中，测温元件2所采用热敏材料的电阻值可以随着温度的变化而呈规律性变化，例如呈直线变化或呈曲线变化。
56.需要说明的是，本技术实施例中，测温元件2的电阻值能够随着温度变化呈现明显变化。由于测温元件2的测温原理是以电阻值的变化反映温度的变化，因此，测温元件2电阻值变化越小，越难以进行温度测量，反之，测温元件2的电阻值变化明显，则越利于进行温度测量。
57.优选地，测温元件2的材料为不锈钢、镍或钛。具体地，不锈钢材料中更优选的为不锈钢316l。
58.需要说明的是，前述的“316l”是一种不锈钢材料牌号，aisi 316l是对应的美国标号，sus 316l是对应的日本标号。我国的统一数字代号为s31603，标准牌号为022cr17ni12mo2(新标)，旧牌号为00cr17ni14mo2，表示主要含有cr、ni、mo，数字表示大概含有的百分比。
59.本实用新型实施例还提供一种雾化芯(未图示)，包括上述任一实施例中的发热组件。
60.需要说明的是，本实用新型公开的雾化芯的其它内容可参见现有技术，此处不再赘述。
61.本实用新型实施例又提供一种雾化器(未图示)，包括上述实施例中的雾化芯。
62.需要说明的是，本实用新型公开的雾化器的其它内容可参见现有技术，此处不再赘述。
63.本实用新型实施例还提供一种电子雾化装置(未图示)，包括上述实施例中的雾化器及控制单元。
64.其中，控制单元在使用时与发热组件电连接，其用于在预设时长内持续监测测温元件2的实时电阻值并计算得出实时阻值变化率，然后分别将实时电阻值和实时阻值变化率与预设电阻阈值和预设阻值变化率阈值进行比较，根据任意一个比较结果选择发送切断与发热组件通电或者持续对发热组件供电的控制信号，预设电阻阈值为预设在电子雾化装置中的电阻值的阈值，预设阻值变化率阈值为预设在电子雾化装置中的电阻值的变化率的阈值。
65.优选地，测温元件2以连续模式或脉冲式模式工作。
66.在本实施例中，为了节省能耗，测温元件2以脉冲式模式工作。
67.优选地，控制单元控制测温元件2持续工作的时长小于30ms，且工作的间隔时长小于1s。
68.本实用新型实施例的原理大致如下：
69.在雾化过程中，当雾化液充足时，发热体1通电发热，热量会传递给雾化液以使其雾化，由于雾化液的存在，发热体1的温度维持在雾化所需的范围值内，且发热体1的温升速率较小。而当雾化液不足或耗尽时，由于发热体1的功率不变，且发热体1无法将大量的热能对外传递，导致发热体1的温度快速升高并超过雾化所需的温度范围，且发热体1在单位时间内的温升速率增大，因此，根据发热体1的温度变化或者温升速率变化均可判断电子雾化装置是否处于干烧状态。
70.又根据由热敏材料制得的测温元件2的特性——在不同温度下表现出不同电阻值(即测温元件2的一个电阻值对应一个温度值)，能够间接检测到雾化芯内的温度。
71.因此，在电子雾化装置工作时，控制单元持续监控测温元件2的实时电阻值，并根据该实时电阻值计算出预设时长内的实时阻值变化率，控制单元再将实时阻值变化率与预设阻值变化率阈值进行比较，得到的比较结果为实时阻值变化率达到或未达到预设阻值变化率阈值。同时，控制单元将该实时电阻值与预设电阻阈值进行比较，得到的比较结果为实时电阻值达到或未达到预设电阻阈值。当比较结果为实时阻值变化率未达到预设阻值变化率阈值且实时电阻值也未达到预设电阻阈值时，控制单元发送持续对发热组件供电的控制信号。而当比较结果为实时阻值变化率达到预设阻值变化率阈值，或者实时电阻值达到预设电阻阈值，或者在实时阻值变化率达到预设阻值变化率阈值的同时，实时电阻值也达到预设电阻阈值时，控制单元发送切断与发热组件通电的控制信号，使得发热组件停止工作，以防止干烧。
72.需要说明的是，预设阻值变化率阈值为预设在电子雾化装置中的电阻值的变化率的阈值。预设电阻阈值为预设在电子雾化装置中的电阻值的阈值。
73.由于在实时阻值变化率未达到预设阻值变化率阈值时，实时电阻值却可能会达到
预设电阻阈值，此种情况下雾化芯可能会发生干烧现象；或者，在实时电阻值未达到预设电阻阈值时，实时阻值变化率却可能会达到预设阻值变化率阈值，此种情况下雾化芯也可能会发生干烧现象。为了避免上述情况发生而无法及时阻断加热源，通过上述方案可达到双重预防干烧的效果。
74.需要说明的是，本实用新型公开的电子雾化装置的其它内容可参见现有技术，此处不再赘述。
75.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种发热组件，其特征在于，所述发热组件用于电子雾化装置，所述电子雾化装置包括控制单元以及雾化芯，其中，所述发热组件设于所述雾化芯内，所述发热组件包括：发热体(1)，为至少一个，呈螺旋丝状，与所述控制单元电连接设置，以通电并对雾化液进行加热和雾化；以及测温元件(2)，为至少一个，呈螺旋丝状，与所述发热体(1)沿所述电子雾化装置的轴向间隔且同轴设置，与所述控制单元电连接设置，所述测温元件(2)的材料为热敏材料，用于对所述雾化芯测温。2.根据权利要求1所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(1)的发热面积大于所述测温元件(2)的测温面积。3.根据权利要求2所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(1)的发热面积与所述测温元件(2)的测温面积的比值不小于2:1。4.根据权利要求1所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(1)包括多个，且多个所述发热体(1)并联或各自与所述控制单元电连接；所述测温元件(2)，包括一个或多个，当所述测温元件(2)包括多个时，多个所述测温元件(2)并联或各自与所述控制单元电连接。5.根据权利要求4所述的发热组件，其特征在于，所述测温元件(2)设置于两个相邻的所述发热体(1)之间。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(1)和所述测温元件(2)的一端分别通过第一线脚(3)和第二线脚(4)电连接于第一正电极和第二正电极，所述发热体(1)和所述测温元件(2)的另一端均通过第三线脚(5)电连接于公共负极。7.根据权利要求1-5中任意一项所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(1)和所述测温元件(2)的一端分别通过第一线脚(3)和第二线脚(4)电连接于第一正电极和第二正电极，所述发热体(1)和所述测温元件(2)的另一端分别通过第三线脚(5)和第四线脚电连接于第一负电极和第二负电极。8.根据权利要求1-5中任意一项所述的发热组件，其特征在于，所述测温元件(2)为电阻值随着温度的变化而变化的热敏材料。9.根据权利要求8所述的发热组件，其特征在于，所述测温元件(2)的材料为不锈钢、镍或钛。10.根据权利要求1-5中任意一项所述的发热组件，其特征在于，所述发热体(1)的材料为铁铬铝、镍铬合金或导电陶瓷。11.一种雾化芯，其特征在于，包括如权利要求1-10中任意一项所述的发热组件。12.一种雾化器，其特征在于，包括如权利要求11所述的雾化芯。13.一种电子雾化装置，其特征在于，包括：如权利要求12所述的雾化器；以及控制单元，使用时与所述发热组件电连接，用于在预设时长内持续监测所述测温元件(2)的实时电阻值并计算得出实时阻值变化率，将所述实时电阻值和预设电阻阈值进行比较，同时将所述实时阻值变化率与预设阻值变化率阈值进行比较，当所述实时电阻值达到所述预设电阻阈值和/或所述实时阻值变化率达到预设阻值变化率时，发送切断与所述发热组件通电的控制信号，当所述实时电阻值未达到所述预设电阻阈值且所述实时阻值变化
率未达到预设阻值变化率时，发送持续对所述发热组件供电的控制信号，其中，预设电阻阈值为预设在所述电子雾化装置中的电阻值的阈值，所述预设阻值变化率阈值为预设在所述电子雾化装置中的电阻值的变化率的阈值。

技术总结
本实用新型公开了一种发热组件、雾化芯、雾化器及电子雾化装置，所述发热组件用于电子雾化装置，所述电子雾化装置包括控制单元以及雾化芯，所述发热组件设于所述雾化芯内，所述发热组件包括：发热体，为至少一个，呈螺旋丝状，与所述控制单元电连接设置，以通电并对雾化液进行加热和雾化；以及测温元件，为至少一个，呈螺旋丝状，与所述发热体沿所述电子雾化装置的轴向间隔且同轴设置，与所述控制单元电连接设置，所述测温元件的材料为热敏材料，用于对所述雾化芯进行测温。采用上述方案具有降低测温元件的安装难度及提高温度检测的精确度以加强防干烧的效果。度以加强防干烧的效果。度以加强防干烧的效果。


技术研发人员：彭争战 刘群利
受保护的技术使用者：深圳市新宜康科技股份有限公司
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/8/13