CN115336812A - 电子雾化装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电子雾化装置,包括储液腔、雾化芯和供液组件;储液腔用于储存气溶胶生成基质,雾化芯用于雾化气溶胶生成基质;供液组件具有泵腔、入口通道和出口通道;入口通道的一端与泵腔连通,另一端与储液腔连通;出口通道的一端与泵腔连通,另一端连接至雾化芯;入口通道设置有第一阀,控制气溶胶生成基质从储液腔单向流向泵腔,出口通道设置有第二阀,控制气溶胶生成基质从泵腔单向流至雾化芯;供液组件包括调节件,用于调节泵腔的容积大小,从而将储液腔中的气溶胶生成基质泵向雾化芯。通过上述设置,实现供液组件的定向供液;调节件调节泵腔容积的大小,实现对雾化芯主动且定量的供液,使得雾化芯对气溶胶生成基质中各组分的消耗更均匀。
Description
技术领域
本申请涉及雾化器技术领域,具体是涉及一种电子雾化装置。
背景技术
现有的,电子雾化装置的供液技术大多数为通过抽吸负压配合多孔陶瓷或棉芯吸液的被动供液。但是,通过多孔陶瓷或棉芯的毛细作用使得气溶胶生成基质的各组分输运不均匀,且受储液腔中负压的影响,气溶胶生成基质的输送量无法精确控制,会对口感产生影响,降低用户的使用体验感。
基于此,提出了通过微泵供液的供液技术,但现有的微泵均为有阀微泵,有阀微泵中的阀片存在寿命风险、耐腐蚀风险,无法保证微泵的寿命和安全性。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种电子雾化装置,以解决现有技术中如何实现定量供液且保证微泵寿命和安全性的技术问题。
为了解决上述技术问题,本申请提供的第一个技术方案为:提供一种电子雾化装置,包括:储液腔、雾化芯、供液组件;储液腔,用于储存气溶胶生成基质;雾化芯,用于雾化所述气溶胶生成基质;供液组件,具有泵腔、入口通道、出口通道;所述入口通道的一端与所述泵腔连通,另一端与所述储液腔连通;所述出口通道的一端与所述泵腔连通,另一端连接至所述雾化芯;所述入口通道设置有第一阀,控制所述气溶胶生成基质从所述储液腔单向流向所述泵腔;所述出口通道设置有第二阀,控制所述气溶胶生成基质从所述泵腔单向流至所述雾化芯;所述供液组件包括调节件,用于周期调节所述泵腔的容积大小,从而将所述储液腔中的气溶胶生成基质泵向所述雾化芯。
其中,所述第一阀和所述第二阀均为电子控制机械阀或单向阀。
其中,所述入口通道上设置有第一特斯拉结构以形成所述第一阀;所述出口通道上设置有第二特斯拉结构以形成所述第二阀。
其中,所述入口通道用于连接所述泵腔的一端设置为第一缩口结构以形成所述第一阀;所述出口通道用于连接所述泵腔的一端设置为第二缩口结构以形成所述第二阀。
其中,所述入口通道包括第一段入口通道和第二段入口通道,所述第一段入口通道的横截面积大于所述第二段入口通道的横截面积,从而形成所述第一缩口结构;所述第一段入口通道靠近所述泵腔的一侧和所述第二段入口通道靠近所述泵腔的一侧平齐或相切;
所述出口通道包括第一段出口通道和第二段出口通道,所述第一段出口通道的横截面积大于所述第二段出口通道的横截面积,从而形成所述第二缩口结构;所述第一段出口通道与所述第二段出口通道同轴设置。
其中,所述第一缩口结构为锥形结构;
所述出口通道包括第一段出口通道和第二段出口通道,所述第一段出口通道的横截面积大于第二段出口通道的横截面积,从而形成所述第二缩口结构;所述第一段出口通道与所述第二段出口通道同轴设置。
其中,所述调节件的运动方向与所述气溶胶生成基质流入所述泵腔的流向平行或垂直。
其中,所述供液组件包括两个入口通道,两个所述入口通道和所述出口通道交汇在一处并通过连接通道与所述泵腔连通;两个所述入口通道沿所述出口通道对称设置,且位于两个所述入口通道和所述出口通道的交汇处的两侧。
其中,所述连接通道为锥形结构。
其中,还包括控制器和电池;所述调节件包括压电陶瓷片和基片,所述控制器控制所述电池给所述压电陶瓷片和所述基片施加交流电以使所述泵腔实现周期性的扩张/压缩。
其中,还包括控制器和第一检测元件;响应于所述第一检测元件的启动信号,所述控制器控制所述调节件工作以向所述雾化芯输送定量的气溶胶生成基质。
其中,还包括第二检测元件;所述控制器控制所述调节件工作以向所述雾化芯输送定量的气溶胶生成基质之后,响应于所述第二检测元件的检测信号,所述控制器控制所述雾化芯工作。
其中,所述控制器还用于判断出抽吸间隔,且在所述抽吸间隔控制所述调节件工作以向所述雾化芯再次输送定量的气溶胶生成基质。
本申请的有益效果:区别于现有技术,本申请的电子雾化装置包括储液腔、雾化芯和供液组件;储液腔用于储存气溶胶生成基质;雾化芯用于雾化气溶胶生成基质;供液组件具有泵腔、入口通道和出口通道;入口通道的一端与泵腔连通,另一端与储液腔连通;出口通道的一端与泵腔连通,另一端连接至雾化芯;入口通道设置有第一阀,控制气溶胶生成基质从储液腔单向流向泵腔;出口通道设置有第二阀,控制气溶胶生成基质从泵腔单向流至雾化芯;供液组件包括调节件,用于调节泵腔的容积大小,从而将储液腔中的气溶胶生成基质泵向雾化芯。通过在入口通道上设置第一阀,出口通道上设置第二阀,实现供液组件的定向供液;通过设置调节件调节泵腔容积的大小,实现对雾化芯主动且定量的供液,使得雾化芯在雾化过程中对气溶胶生成基质中各组分的消耗更均匀;且通过上述供液组件实现主动供液,提高了供液的持久性和安全性,利于提高电子雾化装置的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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获得其它的附图。
图1是本申请提供的电子雾化装置的结构示意图;
图2是本申请提供的供液组件的简易结构示意图;
图3是本申请提供的调节件的结构示意图;
图4是本申请提供的调节件的工作原理图;
图5是本申请提供的调节件的工作示意图;
图6a是本申请提供的供液组件第一实施方式的结构简图;
图6b是本申请提供的供液组件第二实施方式的结构简图;
图7是图6a提供的供液组件的结构示意图;
图8是本申请提供的供液组件的工作原理图;
图9a是图6a提供的供液组件的泵腔收缩状态的速度云图;
图9b是图6a提供的供液组件的泵腔收缩状态的流线;
图9c是图6a提供的供液组件的泵腔扩张状态的速度云图;
图9d是图6a提供的供液组件的泵腔扩张状态的流线图;
图10是图6a和图6b提供的供液组件的仿真结果图;
图11是本申请提供的供液组件第三实施方式的结构简图;
图12是本申请提供的供液组件第四实施方式的结构简图;
图13是图11提供的供液组件的仿真结果图;
图14是图11提供的供液组件的另一仿真结果图;
图15是图12提供的供液组件的仿真结果图;
图16是本申请提供的供液组件第五实施方式的结构简图;
图17是本申请提供的锥形结构夹角大小分析图;
图18是本申请提供的电子雾化装置的工作过程流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是,以下实施例仅用于说明本申请,但不对本申请的范围进行限定。同样的,以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)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。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1,图1是本申请提供的电子雾化装置的结构示意图。
电子雾化装置包括储液腔1、雾化芯2、供液组件3、进液通道5、出液通道6、进气通道7、电池8、控制器9、壳体10。储液腔1、雾化芯2、供液组件3、进液通道5、出液通道6、进气通道7、电池8、控制器9设置于壳体10形成的收容腔100中。储液腔1用于储存气溶胶生成基质,雾化芯2用于雾化气溶胶生成基质,供液组件3用于将储液腔1中的气溶胶生成基质输送至雾化芯2,进液通道5连通储液腔1和供液组件3,出液通道6连通供液组件3和雾化芯2。其中,雾化芯2包括发热件21和多孔导液件22,发热件21设置于多孔导液件22的表面,发热件21可以通过电阻加热雾化、微波加热雾化、电磁加热雾化、超声波震动雾化气溶胶生成基质;可选的,多孔导液件22为多孔陶瓷,发热件21为电阻加热。
进气通道7与外界大气连通,用户抽吸时,外界大气通过进气通道7进入电子雾化装置中并携带雾化芯2雾化好的气溶胶被用户吸食。为了保证储液腔1出液顺畅,电子雾化装置还包括换气通道11;换气通道11的一端与储液腔1连通,另一端与进气通道7连通,保证储液腔1中气压与外界大气的平衡。电池8、雾化芯2和供液组件3与控制器9电连接,控制器9控制电池8给雾化芯2或供液组件3供电。
为了方便启动电子雾化装置,还包括第一检测元件12,第一检测元件12设置于壳体10上,第一检测元件12与控制器9电连接。也就是说,第一检测元件12被触发后,控制器9控制供液组件3和雾化芯2工作。第一检测元件12可以为机械按钮,也可以为触控按键,设置于方便用户触摸的位置,例如壳体10侧壁上。可以理解的是,第一检测元件12也可以设置为通过声控或光控等方式启动电子雾化装置,具体的启动方式可以根据需要进行设计,本申请对此不作限定。
电子雾化装置还包括第二检测元件(未图示);可选的,第二检测元件为气流传感器,气流传感器与控制器9电连接,气流传感器检测到抽吸负压,控制器9控制雾化芯2工作;气流传感器可以为咪头,也可以为负压传感器,可以根据需要进行设计。
请参阅图2,图2是本申请提供的供液组件的简易结构示意图。
供液组件3具有泵腔31、入口通道32和出口通道33;入口通道32的一端与泵腔31连通,另一端与储液腔1连通;出口通道33的一端与泵腔31连通,另一端连接至雾化芯2;入口通道32设置有第一阀323,第一阀323控制气溶胶生成基质从储液腔1单向流向泵腔31;出口通道33设置有第二阀331,第二阀331控制气溶胶生成基质从泵腔31单向流至雾化芯2;供液组件3包括调节件34,用于周期调节泵腔31的容积大小,从而将储液腔1中的气溶胶生成基质泵向雾化芯2。
请参阅图3-图5,图3是本申请提供的调节件的结构示意图,图4是本申请提供的调节件的工作原理图,图5是本申请提供的调节件的工作示意图。
其中,调节件34可以是由压电陶瓷片341和基片342组成的PZT压电片,也可以是活塞,能够实现对泵腔31容积的调节即可。在本实施例中,调节件34选用由压电陶瓷片341和基片342组成的PZT压电片(如图3所示);通常,基片342为铜片。在具体实施方式中,压电陶瓷片341和基片342的形状均为圆形,且压电陶瓷片341的直径小于基片342的直径。
在压电陶瓷片341与基片342之间施加电压会使PZT压电片发生纵向弯曲位移(如图4所示),施加交流电压将实现往复振动,从而实现对泵腔31容积的周期性调节。
参见图5,PZT压电片由正向最大位移状态运动至负向最大位移状态,此过程中泵腔31持续压缩,泵腔31中的介质被持续泵出。PZT压电片由平衡位置(y=0)移动至正向最大位移处和PZT压电片由负向位移最大处移动至平衡位置对应的泵腔31状态为持续扩张,此过程中泵腔31为吸入介质状态。泵腔31压缩/扩张状态随正弦信号周期性进行,实现供液组件3的单向工作。具体地,控制器9控制电池8给压电陶瓷片341和基片342施加交流电以使泵腔31实现周期性的扩张/压缩。
请参阅图6a、图6b和图7,图6a是本申请提供的供液组件第一实施方式的结构简图,图6b是本申请提供的供液组件第二实施方式的结构简图,图7是图6a提供的供液组件的结构示意图。
在具体实施中,调节件34的运动方向与气溶胶生成基质流入泵腔31的流向平行或垂直。也就是说,调节件34可以设置为调节件34的运动方向与气溶胶生成基质流入泵腔31的流向垂直,供液组件3为平面结构(如图6a所示);调节件34可以设置为调节件34的运动方向与气溶胶生成基质流入泵腔31的流向平行,供液组件3为轴对称结构(如图6b所示)。
当供液组件3为平面结构时,参见图7,供液组件3还包括基座35和盖板36,调节件34、基座35和盖板36配合形成泵腔31、入口通道32和出口通道33。具体地,基座35上设置有凹槽351、入口槽352和出口槽353,调节件34覆盖凹槽351,盖板36覆盖入口槽352和出口槽353,分别形成泵腔31、入口通道32和出口通道33。
基座35上还设置有进液槽354和出液槽355,进液槽354设置于入口槽352远离凹槽351内部空间的端部且与入口槽352连通,出液槽355设置于出口槽353远离凹槽351内部空间的端部且与出口槽353连通。在一实施方式中,进液槽354的截面形状尺寸与入口槽352靠近进液槽354端部的截面形状尺寸相同,出液槽355的截面形状尺寸与出口槽353靠近出液槽355端部的截面形状尺寸相同。
盖板36上对应于进液槽354处设置有进液孔361,对应于出液槽355处设置有出液孔362。进液孔361与进液通道5连通,以与储液腔1连通;出液孔362与出液通道6连通,以连接至雾化芯2。进液孔361与进液槽354的结构尺寸配合设置,出液孔362与出液槽355的结构尺寸配合设置。
在盖板36的周缘上设置有多个第一安装孔363,在基座35上对应于多个第一安装孔363处设置有多个第二安装孔356,第一安装孔363和第二安装孔356的结构尺寸配合设置,通过第一安装孔363和第二安装孔356将盖板36和基座35固定在一起。盖板36上还设置有通孔364,以使调节件34暴露,为调节件34的位移提供空间,从而实现对泵腔31容积大小的调节。
参见图6a-6b,在本实施方式中,供液组件3包括两个入口通道32,两个入口通道32和出口通道33交汇在一处并通过连接通道37与泵腔31连通;两个入口通道32沿出口通道33对称设置,且位于两个入口通道32和出口通道33的交汇处的两侧。通过将两个入口通道32沿着出口通道33对称设置,有利于供液组件3保持平衡。入口通道32和出口通道33的设置方式及其个数可以根据需要进行选择,能够实现入口通道32中的液体净流入泵腔31,出口通道33中的液体净泵出泵腔31即可。进一步,可以将连接通道37设置为锥形结构,以减小液体流入或流出泵腔31的阻力,使得泵腔31进液和泵液更加顺畅;可选的,连接通道37远离泵腔31的一端为缩口端。具体地,在基座35上设置有连接槽356,盖板36覆盖连接槽356形成连接通道37。
当供液组件3为轴对称结构时,供液组件3中的基座35和盖板36的结构做相应改变,不再赘述。
在一实施方式中,第一阀323和第二阀331可以均为电子控制机械阀或单向阀,能够实现入口通道32中的液体从储液腔1流向泵腔31,出口通道33中的液体从泵腔31流向雾化芯2即可。具体地,当第一阀323和第二阀331均为电子控制机械阀,泵腔31扩张时,第一阀323打开,第二阀331关闭;泵腔31压缩时,第一阀323关闭,第二阀331打开。当第一阀323和第二阀331均为单向阀,例如硅胶单向阀,泵腔31扩张时,第一阀323打开,第二阀331关闭;泵腔31压缩时,第一阀323关闭,第二阀331打开。
在另一实施方式中,第一阀323和第二阀331可以是特斯拉阀或类似特斯拉阀的结构,能够实现入口通道32中的液体从储液腔1净流向泵腔31,出口通道33中的液体从泵腔31净流向雾化芯2即可。本申请就形成第一阀323和第二阀331的类阀结构进行介绍。
参见图6a,在供液组件3的第一实施方式中,入口通道32上设置有第一特斯拉结构以形成第一阀323;出口通道33上设置有第二特斯拉结构以形成第二阀331。参见图6b,在供液组件3的第二实施方式中,入口通道32上设置有第一特斯拉结构以形成第一阀323;出口通道33上设置有第二特斯拉结构以形成第二阀331。图6a与图6b所提供的供液组件3的不同之处在于,第一实施方式中的调节件34的运动方向垂直于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向,第二实施方式中的调节件34的运动方向平行于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向;无论调节件34的运动方向平行于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向,还是调节件34的运动方向垂直于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向,泵腔31进液和泵液的原理相同,本申请就调节件34的运动方向垂直于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向的情况下,对供液组件3的工作原理进行介绍。
请参阅图8、图9a、图9b、图9c、图9d,图8是本申请提供的供液组件的工作原理图,图9a是图6a提供的供液组件的泵腔收缩状态的速度云图,图9b是图6a提供的供液组件的泵腔收缩状态的流线图,图9c是图6a提供的供液组件的泵腔扩张状态的速度云图,图9d是图6a提供的供液组件的泵腔扩张状态的流线图。
通过给调节件34施加交流电以给泵腔31提供周期性的正压/负压,进而实现泵腔31周期性的扩张/压缩;泵腔31负压时,泵腔31处于扩张状态,入口通道32流入泵腔31的液体多于出口通道33流入泵腔31的液体;泵腔31正压时,泵腔31处于压缩状态,出口通道33流出泵腔31的液体多于入口通道32流出泵腔31的液体,出口通道33流出的液体喷射到雾化芯2雾化。
具体地,调节件34位移向上(PZT压电片由平衡位置移动至正向最大位移处和PZT压电片由负向最大位移处移动至平衡位置),泵腔31容积增大,泵腔31处于扩张状态,泵腔31为介质流入状态。此时,第一特斯拉阀的弧面A产生涡流,与液体流入泵腔31的方向相同;第二特斯拉阀的弧面B产生涡流,与液体流入泵腔31的方向相反,阻止介质从出口通道33流入泵腔31。进一步,虽然泵腔31处于扩张状态时,从入口通道32和出口通道33均有液体进入泵腔31,但由于弧面B的阻流作用,液体主要是从入口通道32进入泵腔31,出口通道33进入泵腔31的液体量很少。
反过来,调节件34位移向下(PZT压电片由正向最大位移处运动至负向最大位移处),泵腔31容积减小,泵腔31处于收缩状态,泵腔31为介质泵出状态。此时,第一特斯拉阀的弧面A产生涡流,与液体流入泵腔31的方向相反,阻止泵腔31中的液体从入口通道32流出;第二特斯拉阀的弧面B产生涡流,与液体流入泵腔31的方向相同。进一步,虽然泵腔31处于收缩状态时,泵腔31中液体从入口通道32和出口通道33均有液体泵出,但由于弧面A的阻流作用,液体主要是从出口通道33泵出进入雾化芯2,从入口通道32泵出的液体量很少。
所以,在调节件34(PZT压电片)周期性上下运动过程中,泵腔31压缩/扩张状态随正弦信号周期性进行,每个周期内,出口通道33液体净流出,入口通道32液体净流入,以此实现对液体的定向输运。由于调节件34有最大正位移和最大负位移,泵腔31中的液体是定量的,以此实现对雾化芯2的定量供液。
请参阅图10,图10是图6a和图6b提供的供液组件的仿真结果图。
通过实现发现,参见图10,在仿真结果图中定义横坐标为时间,纵坐标为质量流量。出口通道33中的液体质量流量为负值时,气溶胶生成基质从泵腔31流向出口通道33;出口通道33中的液体质量流量为正值时,气溶胶生成基质从出口通道33流向泵腔31;也就是说,在横坐标以上的部分为出口通道33的回流量。从图10提供的仿真结果可以得出,图6b提供的供液组件3中的出口通道33的回流比图6a提供的供液组件3中出口通道33的回流少,更有利于泵腔31泵液。也就是说,调节件24设置为调节件34的运动方向平行于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向,比调节件24设置为调节件34的运动方向垂直于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向的方案更优。即,供液组件3为轴对称结构比平面结构时更利于向雾化芯2定向供液。
请参阅图11和图12,图11是本申请提供的供液组件第三实施方式的结构简图,图12是本申请提供的供液组件第四实施方式的结构简图。
入口通道32用于连接泵腔31的一端设置为第一缩口结构以形成第一阀323;出口通道33用于连接泵腔31的一端设置为第二缩口结构以形成第二阀331。
在一实施方式中,参见图11,调节件34的运动方向垂直于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向,入口通道32包括第一段入口通道324和第二段入口通道325,第一段入口通道324的横截面积大于第二段入口通道325的横截面积,从而形成第一缩口结构(即,形成第一阀323)。当第一段入口通道324和第二段入口通道325均为方形时,第一段入口通道324靠近泵腔31的一侧与第二段入口通道325靠近泵腔31的一侧平齐;当第一段入口通道324和第二段入口通道325均为圆形时,第一段入口通道324靠近泵腔31的一侧与第二段入口通道325靠近泵腔31的一侧相切;通过上述设置,使在入口通道32的A区域形成涡流,与液体从入口通道32流向泵腔31的流向相同,且与泵腔31中液体从入口通道32流出的流向相反。也就是说,第一缩口结构的A区域形成的涡流阻碍泵腔31中的液体从入口通道32流出。
出口通道33包括第一段出口通道332和第二段出口通道333,第一段出口通道332的横截面积大于第二段出口通道333的横截面积,从而形成第二缩口结构(即,形成第二阀331);第一段出口通道332与第二段出口通道333同轴设置。通过上述设置,使在出口通道33的B区域形成涡流,与液体从泵腔31流向出口通道33的方向相同,且与液体从出口通道33流入泵腔31的方向相反。也就是说,第二缩口结构的B区域形成的涡流阻碍液体从出口通道33流入泵腔31。
通过设置第一缩口结构和第二缩口结构,实现液体从入口通道32净流入泵腔31,泵腔31中液体从出口通道33净流出。
参见图12,调节件34的运动方向平行于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向,图12提供的供液组件3中入口通道32和出口通道33的设置方式与图11提供的供液组件3中入口通道32和出口通道33的设置方式相同,不再赘述。
请参阅图13,图13是图11提供的供液组件的仿真结果图。
通过实验发现,在仿真结果图中定义横坐标为时间,纵坐标为质量流量。出口通道33中的液体质量流量为负值时,气溶胶生成基质从泵腔31流向出口通道33;出口通道33中的液体质量流量为正值时,气溶胶生成基质从出口通道33流向泵腔31;也就是说,在横坐标以上的部分为出口通道33的回流量。在入口通道32设置第一缩口结构,在出口通道33设置第二缩口结构同样能够实现定向供液;且在出口通道33的回流量特别少,其在克服回流方面效果比在入口通道32设置第一特斯拉阀结构,在出口通道33设置第二特斯拉阀结构更好(如图13所示)。使用图11提供的供液组件3进行实验,图14为出口通道33处液体流量随时间变化图;实验条件:调节件34处于非工作状态时泵腔31的高度为100μm,对调节件34施加20Hz的交流电,介质粘度为220cp;实验结果为液体的输送量为12.4mg/s(如图14所示,图14是图11提供的供液组件的另一仿真结果图)。使用图12提供的供液组件3进行实验,图15为出口通道33处液体流量随时间变化图;实验条件:调节件34处于非工作状态时泵腔31的高度为100μm,对调节件34施加20Hz的交流电,介质粘度为220cp;实验结果为液体的输送量为43.52mg/s(如图15所示,图15是图12提供的供液组件的仿真结果图)。进一步证明了供液组件3为轴对称结构时比平面结构更有利于定向供液;也就是说,调节件24设置为调节件34的运动方向平行于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向,比调节件24设置为调节件34的运动方向垂直于气溶胶生成基质流入泵腔31的流向的方案更优。
请参阅图16和图17,图16是本申请提供的供液组件第五实施方式的结构简图,图17是本申请提供的锥形结构夹角大小分析图。
在供液组件3的第五实施方式中,第一缩口结构(即第一阀323)为锥形结构;可选的,锥形结构用于连接泵腔31的一端为收缩口端。参见图17,当锥形结构的两侧壁的夹角为5-10度时,液体从收缩口流向扩张口时的阻力约为0.28,液体从扩张口流向收缩口的阻力约为1.009;也就是说,该特征尺寸下液体从收缩口流向扩张口时的阻力小于液体从扩张口流向收缩口的阻力。当锥形结构的两侧壁的夹角为30-40度时,液体从收缩口流向扩张口时的阻力大于1.46,液体从扩张口流向收缩口的阻力约为1.005;也就是说,该特征尺寸下液体从扩张口流向收缩口时的阻力小于液体从收缩口流向扩张口的阻力。可以理解的是,锥形结构用于连接泵腔31的一端可以为收缩口端,也可以为扩张口端,只需使入口通道32靠近泵腔31一端设置的锥形结构使得入口通道32流入泵腔31的液体量大于泵腔31中液体从入口通道32流出的液体量即可。
出口通道33包括第一段出口通道332和第二段出口通道333,第一段出口通道332的横截面积大于第二段出口通道333的横截面积,从而形成第二缩口结构(即,形成第二阀331);第一段出口通道332与第二段出口通道333同轴设置。通过上述设置,使在出口通道33的B区域形成涡流,与液体从泵腔31流向出口通道33的方向相同,且与液体从出口通道33流入泵腔31的方向相反。也就是说,第二缩口结构的B区域形成的涡流阻碍液体从出口通道33流入泵腔31。
请参阅图18,图18是本申请提供的电子雾化装置的工作过程流程图。
电子雾化装置的工作过程描述如下:
1)预泵液:用户要使用电子雾化装置时,触发第一检测元件12以启动电子雾化装置,响应于第一检测元件12的启动信号,控制器9控制调节件34工作以向雾化芯2输送定量的气溶胶生成基质。也就是说,控制器9控制电池8给调节件34供电,使供液组件3向雾化芯2的多孔导液件22输运定量气溶胶生成基质,此时准备工作完成,后续为正常抽吸流程。
2)抽吸雾化:控制器9控制调节件34工作以向雾化芯2输送定量的气溶胶生成基质之后,响应于第二检测元件的检测信号(例如,气流传感器检测到的抽吸负压),控制器9控制雾化芯2工作。也就是说,第二检测元件将其检测信号反馈给控制器9,控制器9根据该信号控制电池8给雾化芯2的发热件21供电,使雾化芯2工作雾化气溶胶生成基质生成气溶胶,雾化好的气溶胶与从进气通道7进入的空气混合被用户吸食。抽吸动作完成后,控制器9控制电池8停止给雾化芯2供电,使得雾化芯2的发热件21停止动作。
3)抽吸间隔补液:控制器9还用于判断出抽吸间隔,且在抽吸间隔控制调节件34工作以向雾化芯2再次输送定量的气溶胶生成基质。也就是说,在完成一次抽吸后,控制器9控制电池8给调节件34供电以向雾化芯2输送定量的气溶胶生成基质,为下一次抽吸做好准备。
其中,抽吸间隔为完成一次抽吸与开始下一次抽吸之间的时间间隔。在一实施方式中,抽吸间隔补液的方式为:在完成每一次抽吸与开始下一次抽吸之间进行补液:也就是说,每抽吸1次补一次液,从而确保每次抽吸到的气溶胶浓度相同。在另一实施方式中,抽吸间隔补液的方式为:完成预定抽吸次数与开始下一预定抽吸次数之间进行补液,且预定抽吸次数大于1次;例如,每抽吸3次补一次液,从而减少补液次数,延长供液组件3的使用寿命。
每完成多次抽吸补一次液的方式中,供液组件3每次补液的供液量要足够用户抽吸多次。由于不同用户抽吸一次对气溶胶生成基质的消耗量不同,在初始设定中,供液组件3按预先设定好的抽吸间隔补液频次进行补液,该补液频次或补液间隔根据多数用户的抽吸习惯设定;使用一段时间后,控制器9根据用户的使用习惯,调整供液组件3在抽吸间隔进行补液的频次,防止出现补液过多出现漏液的现象,或补液过少出现干烧的现象。例如,如果用户的每次抽吸的平均时长大于多数用户的每次抽吸的平均时长,则表明用户的每次抽吸的平均消耗量大于多数用户的每次抽吸的平均消耗量;通常,如果用户的每次抽吸的平均时长大于多数用户的每次抽吸的平均时长,则需要增加补液频次,反之,需要减小补液频次。
进一步,为了避免电子雾化装置的供液组件3和雾化芯2同时工作,在供液组件3补液的过程中,如果检测到用户的抽吸动作,则停止补液,进一步发出提示信息,从而避免用户快速抽吸,抽吸间隔不够完成一次补液而导致的供液组件3和雾化芯2同时工作。
电子雾化装置首次开封后完成工作过程1)预泵液后,正常抽吸状态是2)抽吸雾化和3)抽吸间隔补油的循环。通过在电子雾化装置中设置供液组件3,实现对雾化芯2的定量供液,避免了仅用雾化芯2的多孔导液件22导液带来的气溶胶生成基质组分输运不均匀的问题,使气溶胶的口感具有持续性;且供液组件3中并不需设置阀片,使得供液组件3的寿命和安全性得到保障,避免阀片被腐蚀或异物颗粒混入输送到雾化芯2的气溶胶生成基质中。供液组件3利用抽吸间隔对雾化芯2进行补液,可以缩小供液组件3的体积,有利于减小电子雾化装置的体积,节省成本。
本申请的电子雾化装置包括储液腔、雾化芯和供液组件;储液腔用于储存气溶胶生成基质;雾化芯用于雾化气溶胶生成基质;供液组件具有泵腔、入口通道和出口通道;入口通道的一端与泵腔连通,另一端与储液腔连通;出口通道的一端与泵腔连通,另一端连接至雾化芯;入口通道设置有第一阀,控制气溶胶生成基质从储液腔单向流向泵腔;出口通道设置有第二阀,控制气溶胶生成基质从泵腔单向流至雾化芯;供液组件包括调节件,用于调节泵腔的容积大小,从而将储液腔中的气溶胶生成基质泵向雾化芯。通过在入口通道上设置第一阀,出口通道上设置第二阀,实现供液组件的定向供液;通过设置调节件调节泵腔容积的大小,实现对雾化芯主动且定量的供液,使得雾化芯在雾化过程中对气溶胶生成基质中各组分的消耗更均匀;且通过上述供液组件实现主动供液,提高了供液的持久性和安全性,利于提高电子雾化装置的性能。
以上所述仅为本申请的部分实施例,并非因此限制本申请的保护范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种电子雾化装置,其特征在于,包括:
储液腔,用于储存气溶胶生成基质;
雾化芯,用于雾化所述气溶胶生成基质;
供液组件,具有泵腔、入口通道、出口通道;所述入口通道的一端与所述泵腔连通,另一端与所述储液腔连通;所述出口通道的一端与所述泵腔连通,另一端连接至所述雾化芯;所述入口通道设置有第一阀,控制所述气溶胶生成基质从所述储液腔单向流向所述泵腔;所述出口通道设置有第二阀,控制所述气溶胶生成基质从所述泵腔单向流至所述雾化芯;所述供液组件包括调节件,用于周期调节所述泵腔的容积大小,从而将所述储液腔中的气溶胶生成基质泵向所述雾化芯。
2.根据权利要求1所述的电子雾化装置,其特征在于,所述第一阀和所述第二阀均为电子控制机械阀或单向阀。
3.根据权利要求1所述的电子雾化装置,其特征在于,所述入口通道上设置有第一特斯拉结构以形成所述第一阀;所述出口通道上设置有第二特斯拉结构以形成所述第二阀。
4.根据权利要求1所述的电子雾化装置,其特征在于,所述入口通道用于连接所述泵腔的一端设置为第一缩口结构以形成所述第一阀;所述出口通道用于连接所述泵腔的一端设置为第二缩口结构以形成所述第二阀。
5.根据权利要求4所述的电子雾化装置,其特征在于,所述入口通道包括第一段入口通道和第二段入口通道,所述第一段入口通道的横截面积大于所述第二段入口通道的横截面积,从而形成所述第一缩口结构;所述第一段入口通道靠近所述泵腔的一侧和所述第二段入口通道靠近所述泵腔的一侧平齐或相切;
所述出口通道包括第一段出口通道和第二段出口通道,所述第一段出口通道的横截面积大于所述第二段出口通道的横截面积,从而形成所述第二缩口结构;所述第一段出口通道与所述第二段出口通道同轴设置。
6.根据权利要求4所述的电子雾化装置,其特征在于,所述第一缩口结构为锥形结构;
所述出口通道包括第一段出口通道和第二段出口通道,所述第一段出口通道的横截面积大于第二段出口通道的横截面积,从而形成所述第二缩口结构;所述第一段出口通道与所述第二段出口通道同轴设置。
7.根据权利要求1所述的电子雾化装置,其特征在于,所述调节件的运动方向与所述气溶胶生成基质流入所述泵腔的流向平行或垂直。
8.根据权利要求1所述的电子雾化装置,其特征在于,所述供液组件包括两个入口通道,两个所述入口通道和所述出口通道交汇在一处并通过连接通道与所述泵腔连通;两个所述入口通道沿所述出口通道对称设置,且位于两个所述入口通道和所述出口通道的交汇处的两侧。
9.根据权利要求8所述的电子雾化装置,其特征在于,所述连接通道为锥形结构。
10.根据权利要求1所述的电子雾化装置,其特征在于,还包括控制器和电池;所述调节件包括压电陶瓷片和基片,所述控制器控制所述电池给所述压电陶瓷片和所述基片施加交流电以使所述泵腔实现周期性的扩张/压缩。
11.根据权利要求1所述的电子雾化装置,其特征在于,还包括控制器和第一检测元件;响应于所述第一检测元件的启动信号,所述控制器控制所述调节件工作以向所述雾化芯输送定量的气溶胶生成基质。
12.根据权利要求11所述的电子雾化装置,其特征在于,还包括第二检测元件;所述控制器控制所述调节件工作以向所述雾化芯输送定量的气溶胶生成基质之后,响应于所述第二检测元件的检测信号,所述控制器控制所述雾化芯工作。
13.根据权利要求12所述的电子雾化装置,其特征在于,所述控制器还用于判断出抽吸间隔,且在所述抽吸间隔控制所述调节件工作以向所述雾化芯再次输送定量的气溶胶生成基质。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024037034A1 (zh) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | 海南摩尔兄弟科技有限公司 | 电子雾化装置、电池杆、雾化器及其控制方法、存储介质 |
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- 2021-05-12 CN CN202110518827.1A patent/CN115336812A/zh active Pending
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