CN109770440B - 一种电子烟液压电泵送装置及其电子烟制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电子烟液压电泵送装置及其电子烟制品，其包括压电微泵(101)，其包括泵体(7)、烟液入口端(4)、烟液出口端(5)和烟液流道(2)；泵体(7)上设有由烟液流道(2)流体导通的若干个泵腔(1)，泵腔(1)中容纳有压电驱动器(6)，烟液流入泵腔(1)的一端设有截止阀(8)，通过烟液出口端(5)与阀座(21)相连接的泵腔(1)中设有螺旋阀(9)；储液部件(102)，其包括储液仓(3)和气孔(13)，储液仓(3)容纳在壳体(11)中，壳体(11)上设有气孔(13)。本发明中烟液流道设计成折线或螺旋线型的目的是在整个压电微泵体积较小的情况延长烟液流动的路径，增大烟液的泵送压力。
Description
技术领域
本发明属于电子烟技术领域，具体涉及一种电子烟液压电泵送装置及其电子烟制品。
背景技术
电子烟发展至今，主流的烟液输送方式仍然是通过导油件(如导油棉)的虹吸作用被动地将储液棉或储液仓中的烟液导向发热芯。该方式不能控制烟液向发热芯的递送量，经常存在烟液输送量不足或过多的情况，当发热芯的发热效率与烟液的输送量不匹配时，可能会出现烟液输送量不足而发热芯温度过高所致的干烧或糊芯问题，也可能出现烟液输送量过多而发热芯温度过低所致的烟液雾化不充分的问题，前者会出现烟气烫嘴、感官异味等感官缺陷，后者会出现烟雾量变小、不出烟甚至吸入烟液的感官缺陷。为解决上述问题，近年来已有专利采用微泵进行烟液的主动泵送，以实现烟液的定向定量泵送，但专利中储液仓和微泵属于分离式设计，电子烟整体尺寸较大，而且实际产品中的微泵组件与储液仓和发热元件之间需要各种管路连接并且需要密封的结构设计，一方面产品集成度和便携性不佳，另一方面各器件组装难度增大，烟液渗漏风险增加。
常规压电微泵通过柔性膜片封闭至少一侧的泵腔，在压电驱动器弯曲振动下，泵腔体积发生变化，从而产生压力的变化。采用截止阀作为“流体整流器”，最终将泵腔内产生的双向流体运动变为需要的单向流体。压电驱动的主要优势有：大驱动力、高冲程容积和快速机械响应。但是，单个压电驱动器很难快速并以较大的驱动力驱动粘性烟液泵送，这会导致烟液泵速过慢，影响烟液的雾化速率，降低发热元件的热量利用效能，如果增加驱动电压又会大幅增大功耗。总体而言，常规压电微泵本身较大的体积以及较高的驱动电压限制了其在电子烟中的应用。因此，为了在低电压下实现较高的泵送性能，需要对压电微泵的设计进一步优化。
发明内容
本发明提供一种电子烟液压电泵送装置及其电子烟制品，其有效解决了现有的电子烟液压电泵送装置体积大、压电驱动力小的问题。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明第一方面涉及一种电子烟液压电泵送装置，包括如下部件：
压电微泵101，其包括泵体7、烟液入口端4、烟液出口端5和烟液流道2；泵体7上设有由烟液流道2流体导通的若干个泵腔1，泵腔1中容纳有压电驱动器6，烟液流入泵腔1的一端设有截止阀8，通过烟液出口端5与阀座21相连接的泵腔1中设有螺旋阀9；
储液部件102，其包括储液仓3和气孔13，储液仓3容纳在壳体11中，壳体11上设有气孔13；
压电微泵101与储液部件102通过密封连接件14密封固定连接；烟液入口端4与储液仓3流体导通连接。
本发明优选的实施方案中，密封连接件14上设有注液孔15和注液塞16。
本发明优选的实施方案中，泵体7的外侧壁上固定有环形电极10或者在壳体11上固定针式或片式触电极，用于与电源和控制系统连接。
本发明优选的实施方案中，泵体7的外侧壁上开设有线槽18，线槽18内容纳有连接管19，连接管19内固定有导线，导线用于将压电驱动器6和环形电极10电连接。
本发明优选的实施方案中，压电驱动器6与截止阀8通过密封圈17密封连接。
本发明优选的实施方案中，还包括接头20，接头20一端与阀座21连接，另一端与雾化器连接。
本发明优选的实施方案中，烟液流道2为非线型流道。
本发明中，通过在泵体7中设置多个泵腔1和多个压电驱动器6，并且通过烟液流道2将各个泵腔1串联起来，增大了烟液的泵送驱动力，压电驱动器6的串联设计也可以确保运行过程中某个压电驱动器6出现故障不会影响整个压电微泵101的正常工作。
本发明中，烟液流道2设计成折线或螺旋线型的目的是在整个压电微泵101体积较小的情况延长烟液流动的路径，增大烟液的泵送压力。
本发明中，压电驱动器和泵腔体积足够小，可以使驱动能量分布更加集中，便于烟液快速有力泵送。
本发明中，将压电微泵101与储液部件102集成为一体式结构，并且将压电微泵101上的各种管路设计通过在泵体开设线槽18的方式将各种管线连接，大大提高了压电微泵101与储液部件102以及发热元件的集成度，大大缩小了该装置的体积和便携性。
本发明中，通过与烟液出口端5相连通的泵腔1中设置盘形螺旋阀9或其他具有良好自动阻断功能的微阀，可以保持微泵工作性能稳定并避免烟液形成返流。
本发明优选的实施方案中，压电驱动器6的阳极和阴极与设置于泵体7壳体外表面的环形电极10电连接，也可与设置于壳体11底部的电极电连接。
本发明优选的实施方案中，压电微泵101可以采用在硅或玻璃衬底采用光刻和刻蚀技术制造，也可以采用聚合物微制造技术来制造微泵，所述聚合物微制造技术包括微注射成型、聚合物热压成型和光固化成型技术等，所用聚合物材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、SU-8光刻胶或聚氯代对二甲苯(parylene C)，它们有更好的生物兼容性和柔韧性。更加适合低制造成本的应用场合，如消费者日常使用的电子烟。可以优选PMMA作为泵体材料，PC作为泵外壳材料。
本发明优选的实施方案中，截止阀8可采用金属或聚合物材料制造，优选生物兼容的Ti等金属和聚合物。
本发明优选的实施方案中，接头20优选耐高温和耐腐蚀的聚合物、硅胶、塑料等，接头20与泵体7之间用环氧树脂粘结。
本发明中，烟液12可以由注液孔15注入储液仓3，对应可注油式烟液泵送装置；也可在制造泵送装置时，事先将烟液12注入储液仓3，后将储液仓3和压电微泵101密封连接，对应一次性(可抛弃型)烟液泵送装置。
本发明中，通过在壳体11上设置气孔13，便于抽吸时保持装置内部和外部压力平衡，并能使储液仓发生收缩和扩张形变，便于烟液向微泵中的输送。
本发明第二方面涉及一种电子烟液压电泵送装置的电子烟制品，其包括本发明第一方面所述的电子烟液压电泵送装置。
有益效果：
1、本发明通过在泵体中设置多个泵腔和多个压电驱动器，并且通过烟液流道将各个泵腔串联起来，增大了烟液的泵送驱动力，压电驱动器的串联设计也可以确保运行过程中某个压电驱动器出现故障不会影响整个压电微泵的正常工作。
2、本发明中烟液流道设计成折线或螺旋线型的目的是在整个压电微泵体积较小的情况延长烟液流动的路径，增大烟液的泵送压力。
3、本发明中，将压电微泵与储液部件集成为一体式结构，大大提高了压电微泵与储液部件以及发热元件的集成度，大大缩小了该装置的体积和便携性。
4、烟液流道封闭置于微泵内部，避免了将烟液管路置于微泵外部引起的管路中气泡阻塞烟液流动以及管路与微泵连接密封性不好可能引起的烟液渗漏问题。
附图说明
图1是电子烟液压电泵送装置的剖视图；
图2是电子烟液压电泵送装置的爆炸结构示意图；
其中，附图标记含义如下：
100-压电泵送装置，101-压电微泵，102-储液部件；1-泵腔，2-烟液流道，3-储液仓，4-烟液入口端，5-烟液出口端，6-压电驱动器，7-泵体，8-截止阀，9-螺旋阀，10-环形电极，11-壳体，12-烟液，13-气孔，14-密封连接件，15-注液孔，16-注液塞，17-密封圈，18-线槽，19-连接管，20-接头，21-阀座。
具体实施方式
实施例
一种电子烟液压电泵送装置，包括如下部件：
压电微泵101，其包括泵体7、烟液入口端4、烟液出口端5和烟液流道2；泵体7上设有由烟液流道2流体导通的若干个泵腔1，泵腔1中容纳有压电驱动器6，烟液流入泵腔1的一端设有截止阀8，通过烟液出口端5与阀座21相连接的泵腔1中设有螺旋阀9；
储液部件102，其包括储液仓3和气孔13，储液仓3容纳在壳体11中，壳体11上设有气孔13；
压电微泵101与储液部件102通过密封连接件14密封固定连接；烟液入口端4与储液仓3流体导通连接。
本实施例中，密封连接件14上设有注液孔15和注液塞16。
本实施例中，泵体7的外侧壁上固定有环形电极10用于与电源和控制系统连接。
本实施例中，泵体7的外侧壁上开设有线槽18，线槽18内容纳有连接管19，连接管19内固定有导线，导线用于将压电驱动器6和环形电极10电连接。
本实施例中，压电驱动器6与截止阀8通过密封圈17密封连接。
本实施例中，还包括接头20，接头20一端与阀座21连接，另一端与雾化器连接。
Claims (5)
1.一种电子烟液压电泵送装置，其特征在于，包括如下部件：
压电微泵(101)，其包括泵体(7)、烟液入口端(4)、烟液出口端(5)和烟液流道(2)；泵体(7)上设有由烟液流道(2)流体导通的若干个泵腔(1)，泵腔(1)中容纳有压电驱动器(6)，烟液流入泵腔(1)的一端设有截止阀(8)，通过烟液出口端(5)与阀座(21)相连接的泵腔(1)中设有螺旋阀(9)；
储液部件(102)，其包括储液仓(3)和气孔(13)，储液仓(3)容纳在壳体(11)中，壳体(11)上设有气孔(13)；
压电微泵(101)与储液部件(102)通过密封连接件(14)密封固定连接；烟液入口端(4)与储液仓(3)流体导通连接；
所述烟液流道(2)为折线或螺旋线型；
所述泵体(7)的外侧壁上固定有环形电极(10)或者在壳体(11)上固定针式或片式触电极，用于与电源和控制系统连接；所述泵体(7)的外侧壁上开设有线槽(18)，线槽(18)内容纳有连接管(19)，连接管(19)内固定有导线，导线用于将压电驱动器(6)和环形电极(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的电子烟液压电泵送装置，其特征在于，密封连接件(14)上设有注液孔(15)和注液塞(16)。
3.根据权利要求1所述的电子烟液压电泵送装置，其特征在于，压电驱动器(6)与截止阀(8)通过密封圈(17)密封连接。
4.根据权利要求1所述的电子烟液压电泵送装置，其特征在于，还包括接头(20)，接头(20)一端与阀座(21)连接，另一端与雾化器连接。
5.一种电子烟液压电泵送装置的电子烟制品，其特征在于，其包括上述任一所述权利要求的电子烟液压电泵送装置。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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