超声波雾化电子烟发展历程及结构简析

发热丝、陶瓷雾化芯等电阻加热雾化方式是时下烟油型电子烟应用的主流,但容易出现雾化温度过高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之一,而超声波雾化技术就具有低温雾化的优点。

相比于类似压缩式医疗雾化器的加压低温雾化,电子烟从业者似乎更青睐于超声波雾化的研究。事实也的确如此,超声波雾化电子烟比加压低温雾化走得更远。

大多数电子烟从业者都知道,韩力在2003年发明了第一个基于尼古丁的电子烟产品,并创立如烟品牌。但很多人可能不知道,如烟的雾化方式,并不是如今主流的电阻加热方式,而是,超声波雾化。

根据韩力2003年的一份专利显示,他所设计的电子雾化香烟由高频振荡雾化器、气流传感器、电路板、电池等结构组成,其中高频振荡雾化器正是利用了超声波雾化的原理。

韩力的如烟由于超声波雾化技术的不成熟,在雾化效果上令消费者难以有良好的体验,所以后来的电子烟厂商都纷纷转向了烟雾量更大、雾化效率更高的电阻加热技术上面来。

但超声波雾化电子烟的研究并未因此完全停下。

比如湖南中烟从2015年开始,在超声波雾化技术上就陆续投入大量的研发精力,并申请了一系列保护性专利,发展到今天,可以公开检索到的超声波雾化电子烟专利,90%以上都是湖南中烟所持有,数量高达260项。

在持续投入研发后,2018年,湖南中烟在英国正式推出了第一代USONICIG超声电子烟——Rhythm。一经发布,它就受到了市场的广泛关注。随后,USONICIG连续两年获得英国领先的电子媒体Vapouround颁发的Vape行业杰出贡献奖。

超声波雾化电子烟结构相对复杂,其雾化原理简单来说,是通过追频电路使得超声雾化片振动,从而雾化烟油。

电子烟超声波雾化技术存在诸多难点,其中超声雾化片和工作控制电路是比较关键的两点。

1、超声雾化片

据了解,超声雾化片有实心压电陶瓷片、金属/压电陶瓷复合片等类型。

金属/压电陶瓷复合片:通过压电陶瓷片的平面振动模式来带动金属膜片振动而使液体雾化。但这种结构的雾化片金属膜附着不牢固,能量转化效率低, 容易在使用过程中产生脱落,影响使用寿命。

其中金属雾化片上面的微孔大小直接影响到电子烟液的雾化颗粒大小。据说目前超声波振动式电子烟雾化器中雾化片上的微孔最小只能做到2um(国内技术孔数只能做到3000个),这成了超声波雾化电子烟发展的瓶颈之一。

实心压电陶瓷片:该压电陶瓷片的表面无孔设置,液体无法穿过。据专利显示,湖南中烟的超声电子烟就有应用了实心压电陶瓷片。

2、工作控制电路

超声雾化片的工作电路设计,会影响到烟液雾化的稳定性以及雾化量的大小。比如启动电路中设计的不合理会导致超声雾化片启动速度慢,表现为吸烟时前几口烟雾量较小,烟雾量不稳定等。

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