CN109805459A - 一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子烟技术领域，尤其是一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹及其控制方法，包括密封配合的外壳和底座，外壳一体成型了吸嘴和气管，外壳内设有一个安装座，安装座上端成型套管顶部密封形成烟油腔，安装座下端与底座配合形成雾化室，安装座的一侧安装有微型液泵，安装座的底部安装有陶瓷发热体，微型液泵与烟油腔连通，气管与雾化室连通，烟油腔内的烟油经微型液泵压力输送至陶瓷发热体的发热面，烟油透过陶瓷发热体雾化进入雾化室，抽吸过程中，雾化室内形成负压，空气在负压作用下进入雾化室，将烟油雾化产生的气溶胶沿着气管送入口中，本发明可以解决现有烟弹产品供油量不可控出现的供油不及时或过少导致的雾化器干烧和供油过量导致的炸油和漏油的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟技术领域，具体领域为一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹及其控制方法。
背景技术
现有电子烟烟弹的供油方式主要可分为负压式和接触式两种，其中负压式供油为被动导油，雾化器工作产生蒸汽，蒸汽被抽掉后雾化室内形成负压，开始导油，这种供油方式容易造成雾化器供油不及形成干烧；接触式供油，无论雾化器是否工作，供油都在进行，这种供油方式容易造成供油过量，会导致雾化器发热升温时出现炸油现象，如果雾化器密封不良，抽吸过程中会出现漏油现象，影响口感。
CN108283331A所描述的《具有T型气道的烟弹雾化器及安装其的电子烟》通过在传统电子烟产品的主气道末尾设计一个T型的气道，用T型顶端实现分流，T型气道的顶端挡住吸烟过程中飞上来的冷凝油滴，避免油滴吸入口中，这种方式试图从结构上避免由于漏油导致的口感不佳。但是没有从根本上解决目前市售电子烟普遍存在的漏油问题；CN108272141A所描述的《电子雾化烟弹》发热丝缠绕在导油体上构成发热体，烟油腔内的烟油通过导油体渗透到发热区域实现烟油雾化，这是一种市售电子烟产品中比较典型的被动导油方式。容易出现供油不及，导致烧芯，抽吸过程中会产生焦糊味，影响口感；CN108272139A所描述的《烟弹雾化器及安装其的电子烟》通过在陶瓷发热器外包覆导油棉来降低导油速率，以防止烟油腔与陶瓷雾化器直接接触出现供油过量，这种方式同样属于一种被动导油方式，实际过程中，导油棉的导油速率和陶瓷发热器的雾化速率都是会随着使用时间或抽吸情况的变化而变化的，控油方式可靠性差，同时被动导油无法添加反馈机制，从根本上来讲无法实现供油和耗油的平衡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹及其控制方法，以解决现有烟弹产品供油量不可控出现的供油不及时或过少导致的雾化器干烧和供油过量导致的炸油和漏油的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，包括密封配合的外壳和底座，所述外壳一体成型了吸嘴和气管，所述外壳内设有一个安装座，所述安装座上端成型套管顶部密封形成烟油腔，所述安装座下端与底座配合形成雾化室，所述安装座的一侧安装有微型液泵，所述安装座的底部安装有陶瓷发热体，所述微型液泵与烟油腔连通，所述气管与雾化室连通，烟油腔内的烟油经微型液泵压力输送至陶瓷发热体的发热面，烟油透过陶瓷发热体雾化进入雾化室，抽吸过程中，雾化室内形成负压，空气在负压作用下进入雾化室，将烟油雾化产生的气溶胶沿着气管送入口中。
优选的，所述安装座的侧面设有微型液泵安装面，所述安装座的底部设有陶瓷发热体容纳槽，所述微型液泵安装面上设有进油孔、出油孔和定位凸缘，所述微型液泵对应所述定位凸缘开设定位孔并适配卡合于所述微型液泵安装面，所述微型液泵的进流质口与所述进油孔导通，所述微型液泵的出流质口与所述出油孔导通，所述陶瓷发热体容纳槽上开设有导油孔，所述进油孔与烟油腔连通，所述出油孔与导油孔连通。
优选的，所述进油孔和出油孔的外缘分别开设有同心环形沟槽，所述沟槽内装设密封圈。
优选的，所述微型液泵的两端电极分别通过弹性导体引至一“C”型绝缘外覆板外表面，所述“C”型绝缘外覆板外表面嵌入2片“L”型金属导电箔片分别与所述弹性导体接触，所述“C”型绝缘外覆板卡合安装于所述安装座的微型液泵安装面的上、下限位面。
优选的，所述陶瓷发热体的发热面丝印发热丝和电极，所述发热面的背面开有导油槽，槽深0.1mm～0.2mm，所述导油槽的槽面在所述发热面上的投影覆盖所述发热丝的丝印区域，所述陶瓷发热体嵌入隔热密封套内，仅外露发热面和导油槽的槽面，并与所述安装座上的陶瓷发热体容纳槽适配卡合，所述发热面朝向所述雾化室。
优选的，所述底座端面设有4个电极柱孔，所述电极柱孔内分别密封安装有电极柱，其中2个Ⅰ型电极柱分别与陶瓷加热体的两端丝印电极接触，另外2个Ⅱ型电极柱分别与从微型液泵两端电极引出的2片“L”型金属导电箔片接触。
优选的，所述底座端面正对所述陶瓷发热体的发热面中心位置开设进空气孔。
优选的，所述安装座上端成型套管顶部通过硅胶塞适配压紧密封，所述硅胶塞中心设有台阶孔，所述台阶孔的台阶面敷贴防液透气膜，所述硅胶塞的顶部顶压至外壳的顶壁上。
一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹的控制方法，包括：
控制微型液泵以基准泵油量进行工作；
控制陶瓷发热体以基准雾化量进行工作；
监测陶瓷发热体的发热丝的电阻值；
根据预先写入的发热丝的电阻和雾化温度的对应关系，确定与监测到的电阻值相对应的雾化温度；
当上述确定的雾化温度高于设定的最佳雾化温度时，降低陶瓷发热体的发热丝两端的电压并提高微型液泵的泵油量；
当上述确定的雾化温度低于设定的最佳雾化温度时，提高陶瓷发热体的发热丝两端的电压并降低微型液泵的泵油量。
优选的，给微型液泵一个正-负-正型基准方波交流电压信号，使微型液泵产生一个基准泵油量，给陶瓷发热体的发热丝一个正-零-正型基准方波交流电压信号，使陶瓷发热体的发热丝产生一个基准雾化量，当陶瓷发热体两端电压为正时，陶瓷发热体发热，雾化烟油，当陶瓷发热体两端电压为零时，控制电路监测此时状态下的陶瓷发热体的发热丝电阻值，再根据写入控制芯片的发热丝电阻温度对应的变化关系数据推算此时的陶瓷发热体的发热丝的雾化温度，当雾化温度高于控制芯片设定的最佳雾化温度时，控制电路降低陶瓷发热体的发热丝两端电压值，同时，提高微型液泵两端电压值，增大泵油量；当雾化温度低于控制芯片设定的最佳雾化温度时，控制电路提高陶瓷发热体的发热丝两端电压值，同时，降低微型液泵两端电压值，减小泵油量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请是通过微型液泵压力供油，能够更稳定更迅速更及时地将烟油输送至发热体的发热面，同时微型液泵的供油量可调，属于一种主动供油方式，通过与陶瓷发热体耗油量相匹配，同时引入反馈机制，实现烟油供耗动态平衡，使烟油充分雾化，从根本上避免供油不及或过少导致的陶瓷发热体干烧或供油过多导致的陶瓷发热体干烧和炸油现象；同时结构上将烟道布置于烟油腔外，实现油烟分离，进一步防止抽吸过程中烟油被吸入嘴中，从而提升体验。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构剖视图；
图3为本发明中安装座的结构示意图；
图4为本发明中安装座的另一视角的结构示意图；
图5为本发明中底座的结构示意图；
图6为本发明中硅胶塞的结构示意图；
图7为本发明中微型液泵的结构示意图；
图8为本发明中微型液泵的另一视角的结构示意图；
图9为本发明中陶瓷发热体的结构示意图；
图10为本发明中陶瓷发热体的另一视角的结构示意图；
图11为本发明中微型液泵的吸流状态图；
图12为本发明中微型液泵的排流状态图。
图中：10.外壳、101.吸嘴、102.气管、103.限位凸台，20.底座、201.电极柱孔、202.进空气孔，30.安装座、301.微型液泵安装面、302.进油孔、303.出油孔、304.环形沟槽、305.导烟孔、306.定位凸缘、307.套管、308.导油孔、309.陶瓷发热体容纳槽，40.微型液泵、401.进流质口、402.出流质口、403.“C”型绝缘外覆板、404.弹性导体、405.“L”型金属导电箔片、406.振子、407.泵腔，50.陶瓷发热体、501.发热面、502.导油槽、503.隔热密封套、504发热丝，60.硅胶塞、601.台阶孔、602.防液透气膜，70.烟油腔，80.烟道，90.雾化室，110.油道，120.Ⅰ型电极柱，130.Ⅱ型电极柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，包括外壳10和底座20，底座20开设沟槽，沟槽内设有密封圈，外壳10与底座20卡接并通过密封圈密封，外壳10一体成型了吸嘴101和气管102，吸嘴101和气管102一体连通形成烟道80，外壳10内设有一个安装座30，安装座30上端成型套管307顶部密封形成烟油腔70，安装座30下端与底座20配合形成雾化室90，安装座30的一侧安装有微型液泵40，安装座30的底部安装有陶瓷发热体50，微型液泵40与烟油腔70连通，气管102的下端与安装座30上的导烟孔305密封连接，从而与雾化室90连通，烟油腔70内的烟油经微型液泵40压力输送至陶瓷发热体50的发热面501，烟油透过陶瓷发热体50雾化进入雾化室90，抽吸过程中，雾化室90内形成负压，空气在负压作用下进入雾化室90，将烟油雾化产生的气溶胶沿着气管102送入口中，在本申请中，采用微型液泵40控制供油，利用泵的压力作用，直接将油液压送至陶瓷发热体50的发热面501，微型液泵40本身具有良好的单向截止性，无论是入口阀还是出口阀都需要一定的压力才能开启，并且本申请采用了较为致密的陶瓷发热体50，一方面具有良好的结构强度，不会产生性状变化，另一方便也能起到单向截止作用，就是没有微型液泵40的压力作用时，油液不可能透过致密的陶瓷发热体50，解决了现有技术中烟弹产品供油量不可控出现的供油不及时或过少导致的雾化器干烧和供油过量导致的炸油和漏油的问题。
具体的，如图3和4所示，安装座30的侧面设有微型液泵安装面301，安装座30的底部设有陶瓷发热体容纳槽309，微型液泵安装面301上设有进油孔302、出油孔303和定位凸缘306，微型液泵40对应定位凸缘306开设定位孔并适配卡合于微型液泵安装面301，微型液泵40的进流质口401与进油孔302导通，微型液泵40的出流质口402与出油孔303导通，陶瓷发热体容纳槽309上开设有导油孔308，进油孔302与烟油腔70连通，出油孔303与导油孔308连通，形成油道110。
优选的，进油孔302和出油孔303的外缘分别开设有同心环形沟槽304，沟槽内装设密封圈，密封圈可以将进油孔302和出油孔303隔离，防止漏油。
具体的，如图7和8所示，微型液泵40的两端电极分别通过弹性导体404引至一”C”型绝缘外覆板403外表面，”C”型绝缘外覆板403外表面嵌入2片”L”型金属导电箔片405分别与弹性导体404接触，”C”型绝缘外覆板403卡合安装于安装座30的微型液泵安装面301的上、下限位面。
进一步的，如图9和10所示，陶瓷发热体50的发热面501丝印发热丝504和电极，发热面501的背面开有导油槽502，槽深0.1mm～0.2mm，导油槽502的槽面在发热面501上的投影覆盖发热丝504的丝印区域，陶瓷发热体50嵌入隔热密封套503内，仅外露发热面501和导油槽502的槽面，并与安装座30上的陶瓷发热体容纳槽309适配卡合，发热面501朝向雾化室90。
进一步的，如图5所示，底座20端面设有4个电极柱孔201，电极柱孔201内分别密封安装有电极柱，其中2个Ⅰ型电极柱120分别与陶瓷加热体的两端丝印电极接触，另外2个Ⅱ型电极柱130分别与从微型液泵40两端电极引出的2片”L”型金属导电箔片405接触。
优选的，在底座20端面正对陶瓷发热体50的发热面501中心位置开设有进空气孔202，当雾化室90形成负压时，空气通过空气孔进入雾化室90，可以减小抽吸的阻力，同时将烟油雾化产生的气溶胶沿着烟道80送入口中，完成抽吸。
优选的，安装座30上端成型套管307顶部通过硅胶塞60适配压紧密封，如图6所示，硅胶塞60中心设有台阶孔601，台阶孔601的台阶面敷贴防液透气膜602，硅胶塞60的顶部顶压至外壳10的顶壁上，在本申请中，外壳10的顶壁上设有限位凸台103，硅胶塞60的顶部顶压至这个限位凸台103上，防液透气膜602位于硅胶塞60上，即位于烟油腔70的顶部，允许空气进入烟油腔70，让烟油腔70的压力与外界压力始终保持一致，同时还可以避免油液外流。
微型液泵40工作原理：如图11和12所示，微型液泵40的工作过程可以分成吸入和排出两个过程，当振子406向上弯曲时，密闭的泵腔407体积增大，腔内压力减小，阀片在两侧压力差作用下，入口阀打开，出口阀关闭，烟油由入口阀流入泵腔407，完成烟油的吸入；当振子406向下弯曲时，密闭的泵腔407体积减小，腔内压力增大，出口阀打开，入口阀关闭，完成烟油排出过程。当在微型液泵40两端电极施加持续交变信号时，微型液泵40就完成持续的吸油和排油过程，达到压力供油的目的。
本申请的工作原理：抽吸时，微型液泵40和陶瓷发热体50开始工作，烟油腔70中的烟油通过与安装座30上的进油孔302相连通的微型液泵40进流质口401进入泵腔，在微型液泵40的作用下升压，经微型液泵40出流质口402泵出进入油道110，通过导油孔308进入导油槽502，油液在压力作用下迅速透过陶瓷发热体50到达陶瓷发热体50的发热面501，发热面501上的丝印发热丝504通电，迅速达到雾化温度，将透过陶瓷发热体50的烟油雾化，抽吸过程中，雾化室90内会形成负压，空气在负压作用下由进空气孔202进入雾化室90，将烟油雾化产生的气溶胶沿着烟道80送入口中，完成抽吸。
本申请还提供了一种基于上述微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹的控制方法，包括：
控制微型液泵40以基准泵油量进行工作；
控制陶瓷发热体50以基准雾化量进行工作；
监测陶瓷发热体50的发热丝504的电阻值；
根据预先写入的发热丝504的电阻和雾化温度的对应关系，确定与监测到的电阻值相对应的雾化温度；
当上述确定的雾化温度高于设定的最佳雾化温度时，降低陶瓷发热体50的发热丝504两端的电压并提高微型液泵40的泵油量；
当上述确定的雾化温度低于设定的最佳雾化温度时，提高陶瓷发热体50的发热丝504两端的电压并降低微型液泵40的泵油量。
具体的，在一次抽吸过程中，控制电路分两个支路同时给微型液泵40和陶瓷发热体50供电，先给微型液泵40一个正-负-正型基准方波交流电压信号，使微型液泵40产生一个基准泵油量，给陶瓷发热体50的发热丝504一个正-零-正型基准方波交流电压信号，使陶瓷发热体50的发热丝504产生一个基准雾化量，当陶瓷发热体50两端电压为正时，陶瓷发热体50发热，雾化烟油，当陶瓷发热体50两端电压为零时，控制电路监测此时状态下的陶瓷发热体50的发热丝504电阻值，再根据写入控制芯片的发热丝504电阻温度对应的变化关系数据推算此时的陶瓷发热体50的发热丝504的雾化温度，当雾化温度高于控制芯片设定的最佳雾化温度时，控制电路会降低陶瓷发热体50的发热丝504两端电压值，从而降低雾化功率，同时，提高微型液泵40两端电压值，增大泵油量，通过芯片自主学习和修正来实现雾化温度恒定，防止供油不足形成干烧；当雾化温度低于控制芯片设定的最佳雾化温度时，控制电路会提高陶瓷发热体50的发热丝504两端电压值，从而提升雾化功率，同时，降低微型液泵40两端电压值，减小泵油量，通过芯片自主学习和修正来实现雾化温度恒定，防止供油过多形成炸油和漏油。
通过匹配微型液泵40的供油量和陶瓷发热体50的孔隙率和耗油量，可以实现油液的供耗平衡，避免市售电子烟供油不可控导致的干烧或炸油、漏油现象。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，包括密封配合的外壳(10)和底座(20)，所述外壳(10)一体成型了吸嘴(101)和气管(102)，其特征在于：所述外壳(10)内设有一个安装座(30)，所述安装座(30)上端成型套管(307)顶部密封形成烟油腔(70)，所述安装座(30)下端与底座(20)配合形成雾化室(90)，所述安装座(30)的一侧安装有微型液泵(40)，所述安装座(30)的底部安装有陶瓷发热体(50)，所述微型液泵(40)与烟油腔(70)连通，所述气管(102)与雾化室(90)连通，烟油腔(70)内的烟油经微型液泵(40)压力输送至陶瓷发热体(50)的发热面(501)，烟油透过陶瓷发热体(50)雾化进入雾化室(90)，抽吸过程中，雾化室(90)内形成负压，空气在负压作用下进入雾化室(90)，将烟油雾化产生的气溶胶沿着气管(102)送入口中。
2.根据权利要求1所述的一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，其特征在于：所述安装座(30)的侧面设有微型液泵安装面(301)，所述安装座(30)的底部设有陶瓷发热体容纳槽(309)，所述微型液泵安装面(301)上设有进油孔(302)、出油孔(303)和定位凸缘(306)，所述微型液泵(40)对应所述定位凸缘(306)开设定位孔并适配卡合于所述微型液泵安装面(301)，所述微型液泵(40)的进流质口(401)与所述进油孔(302)导通，所述微型液泵(40)的出流质口(402)与所述出油孔(303)导通，所述陶瓷发热体容纳槽(309)上开设有导油孔(308)，所述进油孔(302)与烟油腔(70)连通，所述出油孔(303)与导油孔(308)连通。
3.根据权利要求2所述的一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，其特征在于：所述进油孔(302)和出油孔(303)的外缘分别开设有同心环形沟槽(304)，所述沟槽内装设密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，其特征在于：所述微型液泵(40)的两端电极分别通过弹性导体(404)引至一”C”型绝缘外覆板(403)外表面，所述”C”型绝缘外覆板(403)外表面嵌入2片”L”型金属导电箔片(405)分别与所述弹性导体(404)接触，所述”C”型绝缘外覆板(403)卡合安装于所述安装座(30)的微型液泵安装面(301)的上、下限位面。
5.根据权利要求4所述的一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，其特征在于：所述陶瓷发热体(50)的发热面(501)丝印发热丝(504)和电极，所述发热面(501)的背面开有导油槽(502)，槽深0.1mm～0.2mm，所述导油槽(502)的槽面在所述发热面(501)上的投影覆盖所述发热丝(504)的丝印区域，所述陶瓷发热体(50)嵌入隔热密封套(503)内，仅外露发热面(501)和导油槽(502)的槽面，并与所述安装座(30)上的陶瓷发热体容纳槽(309)适配卡合，所述发热面(501)朝向所述雾化室(90)。
6.根据权利要求5所述的一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，其特征在于：所述底座(20)端面设有4个电极柱孔(201)，所述电极柱孔(201)内分别密封安装有电极柱，其中2个Ⅰ型电极柱(120)分别与陶瓷加热体的两端丝印电极接触，另外2个Ⅱ型电极柱(130)分别与从微型液泵(40)两端电极引出的2片”L”型金属导电箔片(405)接触。
7.根据权利要求1所述的一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，其特征在于：所述底座(20)端面正对所述陶瓷发热体(50)的发热面(501)中心位置开设进空气孔(202)。
8.根据权利要求1所述的一种基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹，其特征在于：所述安装座(30)上端成型套管(307)顶部通过硅胶塞(60)适配压紧密封，所述硅胶塞(60)中心设有台阶孔(601)，所述台阶孔(601)的台阶面敷贴防液透气膜(602)，所述硅胶塞(60)的顶部顶压至外壳(10)的顶壁上。
9.一种权利要求1至8任一项所述的基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹的控制方法，其特征在于，包括：
控制微型液泵(40)以基准泵油量进行工作；
控制陶瓷发热体(50)以基准雾化量进行工作；
监测陶瓷发热体(50)的发热丝(504)的电阻值；
根据预先写入的发热丝(504)的电阻和雾化温度的对应关系，确定与监测到的电阻值相对应的雾化温度；
当上述确定的雾化温度高于设定的最佳雾化温度时，降低陶瓷发热体(50)的发热丝(504)两端的电压并提高微型液泵(40)的泵油量；
当上述确定的雾化温度低于设定的最佳雾化温度时，提高陶瓷发热体(50)的发热丝(504)两端的电压并降低微型液泵(40)的泵油量。
10.根据权利要求9所述的基于微型液泵的主动供油式电子雾化烟弹的控制方法，其特征在于：给微型液泵(40)一个正-负-正型基准方波交流电压信号，使微型液泵(40)产生一个基准泵油量，给陶瓷发热体(50)的发热丝(504)一个正-零-正型基准方波交流电压信号，使陶瓷发热体(50)的发热丝(504)产生一个基准雾化量，当陶瓷发热体(50)两端电压为正时，陶瓷发热体(50)发热，雾化烟油，当陶瓷发热体(50)两端电压为零时，控制电路监测此时状态下的陶瓷发热体(50)的发热丝(504)电阻值，再根据写入控制芯片的发热丝(504)电阻温度对应的变化关系数据推算此时的陶瓷发热体(50)的发热丝(504)的雾化温度，当雾化温度高于控制芯片设定的最佳雾化温度时，控制电路降低陶瓷发热体(50)的发热丝(504)两端电压值，同时，提高微型液泵(40)两端电压值，增大泵油量；当雾化温度低于控制芯片设定的最佳雾化温度时，控制电路提高陶瓷发热体(50)的发热丝(504)两端电压值，同时，降低微型液泵(40)两端电压值，减小泵油量。
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