JP7304469B2

JP7304469B2 - エアロゾル発生装置

Info

Publication number: JP7304469B2
Application number: JP2022137079A
Authority: JP
Inventors: 謝恩張; 錫田謝; 勝陽
Original assignee: Shenzhen Moore Vaporization Health and Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Moore Vaporization Health and Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2042-08-30
Also published as: CN115779203A; KR102620733B1; EP4151256A1; US20230084119A1; KR20230038098A; JP2023041018A

Description

本発明は電子霧化技術分野に関し、特にエアロゾル発生装置に関する。

エアロゾル発生装置は安全に使用でき、便利で、ヘルシーで、環境に優しいなどの利点を有するため、ますます人々に注目されて人気があるようになっており、それは医療霧化、霧化美容等の分野に広く応用されている。

現在、エアロゾルの目標物の表面における堆積量は１つの重要な性能指標であり、通常の霧化されたエアロゾル粒子が目標物の表面に堆積するとき、比較的大きな反発分散現象が生じて、エアロゾルの堆積率及び有効利用率が比較的低くなってしまう。

本願はエアロゾル発生装置を提供し、該エアロゾル発生装置は従来のエアロゾルの目標物の表面における堆積率及び有効利用率が比較的低い問題を解決することができる。

上記技術的問題を解決するために、本願が用いる１つの技術案はエアロゾル発生装置を提供する。該エアロゾル発生装置は、ハウジング、金属素子及び静電発生アセンブリを備え、ハウジングはエアロゾル発生基質を収容するための液体貯蔵室を有し、金属素子は液体貯蔵室の外に設置され、静電発生アセンブリは正極端子及び負極端子を備え、正極端子及び負極端子のうちの一方の端子が金属素子に電気的に接続され、それにより静電発生アセンブリが通電する際に液体貯蔵室内の金属素子に近接する一部のエアロゾル発生基質を静電誘導により帯電させ、霧化シートが、帯電したエアロゾルを発生させるように通電時に帯電したエアロゾル発生基質を霧化することに用いられる。

正極端子は金属素子に電気的に接続される。

導電端子を更に備え、導電端子の第１端が液体貯蔵室内に伸び込まれ、導電端子の第１端に相対する第２端が大気に露出する。

電荷収集部材を更に備え、電荷収集部材が金属素子と絶縁して設置され、且つ導電端子の第２端が電荷収集部材に電気的に接続される。

ハウジングは更に収容室を有し、電荷収集部材は収容室の内表面に設置される金属層、又は収容室の内表面に固定される金属部材である。

収容室の内表面に設置され、且つ電荷収集部材に電気的に接続される導電突起を更に備え、導電端子は導電突起に電気的に接続される。

ハウジングの少なくとも一部の側壁の材質は金属であり、ハウジングの材質が金属である側壁は少なくとも一部の電荷収集部材を兼ねる。

液体貯蔵室は液体排出口を有し、金属素子は液体排出口の周りに設置され、且つ霧化シートと液体貯蔵室との間に位置する。

金属素子は閉ループ状を呈し、閉ループ状の金属素子は液体排出口の周方向に沿って設置される。

静電発生アセンブリは更に電圧変換器を備え、電圧変換器が一次側及び二次側を含み、正極端子が一次側に電気的に接続され、負極端子が二次側に電気的に接続され、且つ一次側と二次側が電気的に接続され又は絶縁して設置される。

本願に係るエアロゾル発生装置は、液体貯蔵室を有するハウジングを設置することにより、液体貯蔵室によりエアロゾル発生基質を収容するとともに、金属素子及び静電発生アセンブリにより金属素子を液体貯蔵室の外に設置し、静電発生アセンブリは正極端子及び負極端子を備え、且つ正極端子及び負極端子のうちの一方の端子が金属素子に電気的に接続され、それにより静電発生アセンブリが通電する際に液体貯蔵室内の金属素子に近接する一部のエアロゾル発生基質を静電誘導により帯電させ、また、霧化シートを設置することにより、帯電したエアロゾルを発生させるように通電時に帯電したエアロゾル発生基質を霧化し、これにより、該帯電したエアロゾル粒子が静電吸着により目標物の表面に効果的に吸着されるようにし、更にエアロゾルの目標物の表面における反発分散現象を大幅に減少させ、エアロゾル粒子の目標物の表面における堆積率を大幅に向上させる。

本発明の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下に実施例の記述に必要な図面を簡単に説明するが、当然ながら、以下に記載する図面は単に本発明のいくつかの実施例であって、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、更にこれらの図面に基づいて他の図面を取得することができる。
本願の一実施例に係るエアロゾル発生装置の全体構造模式図の一例である。静電吸着によりエアロゾル堆積率を向上させる原理模式図の一例である。第１実施例に係る図１に示されるエアロゾル発生装置のＡ－Ａ方向の断面図である。本願の一実施例に係る図３の分解模式図の一例である。図３に対応するエアロゾル発生装置の回路原理分析図の一例である。第２実施例に係る図１に示されるエアロゾル発生装置のＡ－Ａ方向の断面図である。本願の一実施例に係る図６ａの分解模式図の一例である。図６ａに対応するエアロゾル発生装置の回路模式図の一例である。第３実施例に係る図１に示されるエアロゾル発生装置のＡ－Ａ方向の断面図である。図８ａに対応するエアロゾル発生装置の回路模式図の一例である。本願の一実施例に係るエアロゾル発生装置の回路模式図の一例である。第４実施例に係る図１に示されるエアロゾル発生装置のＡ－Ａ方向の断面図である。図１０に対応するエアロゾル発生装置の回路模式図の一例である。

以下、本願の実施例の図面を参照しながら、本願の実施例の技術案を明確且つ完全に説明する。説明される実施例は本願の実施例の一部であり、実施例の全部でないことは勿論である。本願の実施例に基づいて、進歩性のある労働を必要とせずに当業者が取得する他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

本願における用語「第１」、「第２」、「第３」は説明のためのものであって、相対重要性を指示又は示唆し、又は指示する技術的特徴の数を暗示的に示すものと理解されるべきではない。これにより、「第１」、「第２」、「第３」により限定される特徴は少なくとも１つの該特徴を明示的又は暗示的に含んでもよい。本願の説明において、特に明確且つ具体的に限定しない限り、「複数」の意味は少なくとも２つ、例えば２つ、３つ等である。本願の実施例におけるすべての方向性指示（例えば、上、下、左、右、前、後……）はある特定の姿勢（図面に示される）における各部材間の相対位置関係、運動状況等を解釈するためのものに過ぎず、該特定の姿勢が変化すれば、該方向性指示も対応して変化する。また、用語「含む」、「有する」及びそれらの任意の変形は、非排他的包含をカバーすることを意図している。例えば、一連のステップ又はユニットを含む過程、方法、システム、製品又は装置は、列挙したステップ又はユニットに限定されず、選択的に列挙しないステップ又はユニットを更に含み、又は選択的にこれらの過程、方法、製品又は装置固有の他のステップ又はユニットを更に含む。

本明細書に言及した「実施例」とは、実施例を参照して説明した特定の特徴、構造又は特性が本願の少なくとも１つの実施例に含まれてもよいことを意味する。明細書の各箇所に該連語が出現することは必ずいずれも同じ実施例を指すとは限らず、他の実施例と相互排他的な独立した又は代替の実施例でもない。当業者であれば明示的及び暗示的に理解されるように、本明細書に説明される実施例は他の実施例と組み合わせられることができる。

以下、図面を参照しながら実施例によって本願を詳しく説明する。

図１を参照し、図１は本願の一実施例に係るエアロゾル発生装置の全体構造模式図であり、図２は静電吸着によりエアロゾル堆積率を向上させる原理模式図の一例である。本実施例では、エアロゾル発生装置を提供し、該エアロゾル発生装置は通電時にエアロゾル発生基質を帯電させ、且つ電荷を帯びたエアロゾルを形成するように帯電したエアロゾル発生基質を霧化することができる。図２に示すように、電荷を帯びたエアロゾルは目標物（例えば、人体）の表面に近づくとき、目標物の表面が異種の電荷を誘導し、異種の電荷が引き合うため、電荷を帯びたエアロゾル（例えば、霧滴）が目標物の表面に吸着され、これにより、静電吸着により電荷を帯びたエアロゾルを目標物の表面に堆積させ、更にエアロゾルの目標物の表面における堆積率を向上させ、それによりその利用率を向上させ、且つエアロゾルが目標物の表面に反発分散する問題の発生確率を低減する。エアロゾル発生基質は薬液であってもよく、植物の草の葉のような基質又はペースト状基質等であってもよい。該エアロゾル発生装置は異なる分野、例えば医療霧化、美容、電子霧化等の分野に適用されてもよい。

図３に示すように、図３は第１実施例に係る図１に示されるエアロゾル発生装置のＡ－Ａ方向の断面図である。一実施例では、該エアロゾル発生装置は、ハウジング１１、静電発生アセンブリ１２、霧化シート１３、電源アセンブリ１４、第１カバー体１５、第１シール材１６、第２カバー体１７及び第２シール材１８を備える。

図４を併せて参照し、図４は本願の一実施例に係る図３の分解模式図の一例であり、ハウジング１１は第１溝体１１ａ及び第２溝体１１ｂを有し、第１カバー体１５は、第１溝体１１ａと組み合わせて液体貯蔵室１１１を形成するように第１溝体１１ａの開口に覆設され、第１シール材１６は、液体貯蔵室１１１をシールするように第１カバー体１５と第１溝体１１ａとの接続箇所に嵌設される。液体貯蔵室１１１はエアロゾル発生基質を収容するためのものである。液体貯蔵室１１１は液体排出口１３０を有し、液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質は、液体排出口１３０から霧化シート１３まで流出し、それにより霧化シート１３により通電時に液体貯蔵室１１１から流出したエアロゾル発生基質を霧化する。理解されるように、霧化シート１３は液体貯蔵室１１１の外に位置し、且つ液体貯蔵室１１１と流体連通する。

第２カバー体１７は第２溝体１１ｂの開口に覆設され、且つ第２溝体１１ｂと組み合わせて収容室１１２を形成し、第２シール材１８は収容室１１２をシールするように第２カバー体１７と第２溝体１１ｂとの接続箇所に嵌設される。収容室１１２は具体的に頂壁、底壁、及び頂壁と底壁とを接続する環状側壁を備える。収容室１１２の頂壁は、第１室壁１１２ａとされるように液体貯蔵室１１１の少なくとも一部の底壁と同じ室壁であり、第２カバー体１７は収容室１１２の底壁として形成される。１つの具体的な実施例では、ハウジング１１は円柱形環状側壁と、円柱形環状側壁内に設置される分離板とを備え、分離板は、円柱形環状側壁の内部空間を第１溝体１１ａ及び第２溝体１１ｂに分割し、且つ第１溝体１１ａと第２溝体１１ｂの共通底壁即ち収容室１１２及び液体貯蔵室１１１の第１室壁１１２ａとされる。

静電発生アセンブリ１２は収容室１１２内に収容され、静電発生アセンブリ１２は具体的に高電圧静電発生器であってもよい。静電発生アセンブリ１２は電圧変換器１２１と、電圧変換器１２１に接続される正極端子１２２及び負極端子１２３と、を備える。

具体的に、図３及び図４に示すように、静電発生アセンブリ１２の負極端子１２３を液体貯蔵室１１１内に伸び込むことにより、静電発生アセンブリ１２が通電する際に液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質に負電荷を帯びさせる。該実施例では、負極端子１２３がエアロゾル発生基質に接触した後、エアロゾル発生基質に負電荷を帯びており、霧化シート１３により霧化された後、負電荷を帯びた霧化粒子を噴出し、且つ静電吸着により目標物の表面に堆積する。理解されるように、代替実施例では、静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２を液体貯蔵室１１１内に伸び込むことにより、エアロゾル発生基質に正電荷を帯びさせてもよい。

以下、図１に示される方向の上方がエアロゾル発生装置の頂部であり、図１に示される方向の下方がエアロゾル発生装置の底部であるように定義する。一実施例では、負極端子１２３は液体貯蔵室１１１の底部に設置されてもよく、このように、液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質が徐々に減少する過程において、液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質が常に負極端子１２３に接触できるようにし、更に噴出されたエアロゾルが帯電し続けるように確保することができる。

更に、図３に示すように、液体排出口１３０は液体貯蔵室１１１の側壁に開設され、負極端子１２３は液体貯蔵室１１１の底部に設置され、負極端子１２３と液体排出口１３０との直線距離は負極端子１２３と液体貯蔵室１１１の他端との距離よりも遥かに小さく、他端とは具体的に、液体貯蔵室１１１の液体排出口１３０に相対する端を指す。このように、液体貯蔵室１１１の液体排出口１３０に大量の負電荷を集中させ、更に霧化シート１３を霧化させて負電荷を帯びたエアロゾルを大量形成することができる。

一実施例では、霧化シート１３は液体排出口１３０に設置され、且つ具体的に液体排出口１３０の液体貯蔵室１１１から離れる側に位置してもよい。具体的な実施例では、霧化シート１３は圧電セラミックシートと、圧電セラミックシートに付着される微細孔付き鋼膜とを備え、圧電セラミックシートが通電した後、圧電セラミックシートは、電気信号により励起されて高周波数共振を発生し、該振動のエネルギーにより圧電セラミックシートに付着される微細孔付き鋼膜は、超音波振動を発生し、且つ微細孔付き鋼膜に吸着される帯電したエアロゾル発生基質に超音波振動を発生させ、それにより帯電したエアロゾル発生基質を分散させて自然で浮かんでいる霧を発生する。該霧化シート１３は加熱し又はいかなる化学試薬を加える必要がなく、エアロゾル発生基質を加熱して霧化させる方式に比べて、エネルギーが９０％節約される。

電源アセンブリ１４は、収容室１１２内に収容され、且つ静電発生アセンブリ１２及び霧化シート１３に電気的に接続され、静電発生アセンブリ１２及び霧化シート１３に給電するためのものである。電源アセンブリ１４は、電源（図示せず）と、回路基板１４１と、回路基板１４１に接続される給電電極１４２とを備えてもよい。給電電極１４２は金属導線であってもよい。電源は回路基板１４１に接続され、静電発生アセンブリ１２は回路基板１４１に接続され、霧化シート１３は給電電極１４２により回路基板１４１に接続され、電源は回路基板１４１によりそれぞれ静電発生アセンブリ１２及び霧化シート１３に給電する。電源は具体的にリチウムイオン電池であってもよい。

具体的な実施例では、該エアロゾル発生装置は更にノズル１９、第３シール材２０及び第４シール材２１を備える。ノズル１９はハウジング１１に取り外し可能に接続される。ノズル１９に係着溝が形成され、第３シール材２０は係着溝内に嵌設され、且つ係着溝の形状にフィットし、霧化シート１３は第３シール材２０の係着溝から離れる側に嵌設され、且つ霧化シート１３に当接される。具体的な実施例では、霧化シート１３により霧化されて形成した電荷を帯びたエアロゾルが具体的にノズル１９により噴出されるエアロゾル発生装置である。理解されるように、ノズル１９とハウジング１１を取り付けた後、第３シール材２０は霧化シート１３及び液体排出口１３０を包んでおり、このように、霧化して発生したエアロゾルがノズル１９とハウジング１１との間の隙間から漏れることを効果的に防止することができる。第４シール材２１は液体排出口１３０と霧化シート１３との接触位置に設置され、それによりエアロゾル発生基質が液体排出口１３０と霧化シート１３との間の隙間から漏れることを防止する。

第１シール材１６、第２シール材１８、第３シール材２０及び第４シール材２１はシールリング、例えばシリカゲルリング又はゴムリング等であってもよい。

本実施例に係るエアロゾル発生装置は、ハウジング１１と、正極端子１２２及び負極端子１２３を備える静電発生アセンブリ１２とを設置し、且つ正極端子１２２及び負極端子１２３のうちの一方の端子をハウジング１１の液体貯蔵室１１１内に伸び込ませることにより、静電発生アセンブリ１２が通電する際に液体貯蔵室１１１内に伸び込まれる端子により液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質を帯電させ、また、霧化シート１３を設置することにより、通電時に帯電したエアロゾル発生基質を霧化し、これにより、帯電したエアロゾルを形成し、該帯電したエアロゾル粒子が目標物の表面に効果的に吸着されるようにし、エアロゾルの目標物の表面における反発分散現象を大幅に減少させ、更にエアロゾル粒子の目標物の表面における堆積率を大幅に向上させる。

一実施例では、図３に示すように、静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２は宙吊りに設置される。該実施例では、収容室１１２の内表面に接続柱１１３が設置されてもよく、正極端子１２２は収容室１１２との相対的な宙吊り設置を実現するように該接続柱１１３に固定されてもよい。該実施例では、該接続柱１１３は絶縁材質であってもよい。当然ながら、導電材質、例えば銅又はアルミニウム等であってもよい。

該実施例では、図５を参照し、図５は図３に対応するエアロゾル発生装置の回路原理分析図の一例である。静電発生アセンブリ１２は電圧変換器１２１、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２及びダイオードＤ１を備える。電圧変換器１２１の一次側の第１端は電源電圧ＶＤＣに接続され、且つ更に第１コンデンサＣ１によりグランド電圧に接続され、電圧変換器１２１の二次側の第３端は静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２に接続され、電圧変換器１２１の二次側の第４端はダイオードＤ１の負極に接続され、ダイオードＤ１の正極は静電発生アセンブリ１２の負極端子１２３に接続される。静電発生アセンブリ１２の負極端子１２３は液体貯蔵室１１１内に挿設されて液体貯蔵室１１１内の液体に接触し、静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２は宙吊りになり、且つ第２コンデンサＣ２により負極端子１２３に接続される。

静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２が宙吊りになるため、宙吊りになる正極端子１２２は空気（仮想コンデンサＣ３に対応する）によりグランドに電気的に接続されてもよく、エアロゾル発生装置のハウジング１１（仮想抵抗Ｒに対応する）に接触する人体（仮想コンデンサＣ４に対応する）によりグランドに電気的に接続されてもよく、両方が同時に存在してもよい。このとき、負電荷（電子）はグランドから空気及び／又は人体（仮想コンデンサＣ３又はＣ４）を通過して静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２に到達し、次に、静電発生アセンブリ１２の二次側及び倒置するダイオードＤ１を通過して静電発生アセンブリ１２の負極端子１２３に到達し、その後、順に負極端子１２３、液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質、霧化シート１３により霧化された後のエアロゾル、目標物を通過してグランドに戻ってもよい。目標物は空気（仮想コンデンサＣ５に対応する）を通過してグランドに電気的に接続されてもよい。従って、電荷が流れる経路は１つの回路を構成する。

具体的に、該実施例では、電圧変換器１２１の一次側及び二次側は絶縁して設置され、それにより該エアロゾル発生装置の使用安全性を確保することができる。

静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２が宙吊りに設置されるため、インピーダンスが比較的大きい。Ｉ＝Ｖ／Ｒの公式（１）において、Ｉが電流値であり、Ｖが電圧値であり、Ｒが正極端子１２２のヌルに対するインピーダンス値である。以上から分かるように、インピーダンスが比較的大きく、同じ電圧において、Ｉ値が比較的小さく、エアロゾルに帯びた電荷量が比較的少なく、エアロゾルの堆積にとって不利になる。従って、エアロゾルの堆積率を向上させるために、エアロゾルに比較的多い負電荷を帯びさせるようにＩ値を増加させる必要があり、このとき、静電発生アセンブリ１２が一層高い電圧値（単位がＫＶである）を出力する必要がある。そして、液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質については、Ｑ＝ＣＶの公式（２）において、Ｑが電荷量であり、Ｃが容量値であり、Ｖが電圧値である。エアロゾル発生基質の電荷量を増加させるために、静電発生アセンブリ１２が出力する電圧値を増加させることができる一方、容量値を増加させることができる。好ましくは、本願は容量値を増加させることによりエアロゾル発生基質に帯びた電荷量を増加させ、高電圧による危険を回避することによりユーザーの使用安全性を向上させることができる。

このため、他の実施例では、図６ａ及び図６ｂに示すように、図６ａは第２実施例に係る図１に示されるエアロゾル発生装置のＡ－Ａ方向の断面図であり、図６ｂは本願の一実施例に係る図６ａの分解模式図の一例であり、該エアロゾル発生装置は更に電荷収集部材２２１を備え、正極端子１２２は具体的に該電荷収集部材２２１に電気的に接続され、これにより、正極と空気との接触面積を増加させることで一層多くの空気中の電荷を受け、それにより空気中の大量の負電荷を収集し且つ絶えず高電圧静電負極端子１２３に集中する。

該実施例では、図７を参照し、図７は図６ａに対応するエアロゾル発生装置の回路模式図の一例であり、上記図５における回路構造との相違点は、静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２が電荷収集部材２２１に電気的に接続されることである。

電荷収集部材２２１は負極端子１２３と絶縁して設置される。具体的に、電荷収集部材２２１と負極端子１２３は、短絡を回避するように間隔を置いて設置されてもよい。理解されるように、該実施例では、負極端子１２３はエアロゾル発生基質に電気的に導通しており、該エアロゾル発生基質は負極に相当し、電荷収集部材２２１は正極端子１２２に電気的に導通しており、電荷収集部材２２１は正極に相当し、電荷収集部材２２１は帯電したエアロゾル発生基質と組み合わせて等価コンデンサを形成する。

一実施例では、電荷収集部材２２１は具体的に収容室１１２内に設置され、且つ電荷収集部材２２１は収容室１１２の内表面に設置される。当然ながら、他の実施例では、電荷収集部材２２１は収容室１１２及び／又は液体貯蔵室１１１の外表面に設置されてもよく、操作者は直接に該電荷収集部材２２１に接触してもよい。又は、電荷収集部材２２１は収容室１１２の内表面及びハウジング１１の外表面に同時に設置されてもよく、且つ収容室１１２の内表面はハウジング１１の外表面の電荷収集部材２２１に電気的に接続される。具体的に、内外表面の電荷収集部材２２１を連通するように電荷収集部材２２１に対応するハウジング１１の少なくとも一部の側壁の材質を導電材質、例えば銅又はアルミニウム材質としてもよく、導通孔によりハウジング１１の内外表面の電荷収集部材２２１を連通するようにハウジング１１に導通孔を開設してもよく、本願はこれを制限しない。

Ｃ＝εＳ／ｄの公式（３）において、Ｃが容量値であり、εが材料の誘電率であり、Ｓが２つの極板の相対面積であり、ｄが２つの極板の相対距離であり、以上から分かるように、材料の誘電率の増加、２つの極板の相対面積の増加、２つの極板の相対距離の減少によって容量値を増加させることができる。従って、本願では、電荷収集部材２２１を正極として用いることは、２つの極板の相対面積を増加させることに相当する。更に、該実施例では、収容室１１２は、少なくとも電荷収集部材２２１に対応する内表面とシボ加工・つや消し処理により凹凸状を呈することができ、これにより、収容室１１２の内表面に表面が粗い構造を形成させ、それにより電荷収集部材２２１の表面積を増加させ、更に該容量値を効果的に増加させ、エアロゾル発生基質に帯びた電荷量を増加させる。

更に、収容室１１２の少なくとも電荷収集部材２２１で覆われる一部の側壁の材質の誘電率範囲は１．５～５．２であってもよく、例えば、収容室１１２の少なくとも電荷収集部材２２１で覆われる一部の側壁の材質の誘電率は具体的に２以上であってもよく、これにより、材料の誘電率を増加させることにより容量値を増加させ、更にエアロゾル発生基質に帯びた電荷量を増加させる。

一実施例では、図６ｂに示すように、電荷収集部材２２１は具体的に収容室１１２の第１室壁１１２ａの内表面に設置され、即ち電荷収集部材２２１は液体貯蔵室１１１の底壁上の収容室１１２に露出する部分の外壁面に設置される。具体的に、電荷収集部材２２１は、液体貯蔵室１１１の底壁上の外壁面が収容室１１２に露出する部分を全部覆うことができ、それにより空気との接触面積を増加させる。

１つの具体的な実施例では、電荷収集部材２２１は液体貯蔵室１１１の底壁の外表面に形成される金属層であってもよく、正極端子１２２は具体的に該金属層に電気的に接続される。具体的に、金属層は電気めっき又は塗布等の方式で液体貯蔵室１１１の底壁に形成されてもよい。該金属層の材質は金、銀、ニッケル等であってもよい。該実施例では、金属層の表面積を増加させるために、液体貯蔵室１１１の底壁上の少なくとも金属層に対応する外表面は凹凸状を呈する。

他の具体的な実施例では、該電荷収集部材２２１は金属部材、例えば板金部材であってもよく、該金属部材は、具体的に接着剤、例えば導電性エポキシ樹脂又は導電性接着剤で液体貯蔵室１１１の底壁の外壁面に接着されてもよく、正極端子１２２は具体的に該金属部材に電気的に接続されて導通する。該金属部材の材質は銅、アルミニウム等の金属であってもよい。金属部材の形状は液体貯蔵室１１１の底壁の形状にフィットしてもよい。

具体的な実施例では、金属部材の収容室１１２に向かう側の表面が凹凸状を呈するように、金属部材の液体貯蔵室１１１に接触する表面はサンドブラスト処理を行うことができ、これにより、電荷収集部材２２１の表面積を増加させ、更に等価コンデンサの容量値を効果的に増加させ、エアロゾル発生基質に帯びた電荷量を増加させる。当然ながら、該実施例では、収容室１１２の内表面は平坦状を呈してもよく、本実施例は収容室１１２の内表面を限定しない。具体的に、金属部材の収容室１１２から離れる側の表面は塗布又は電気めっき等の方式で保護膜を形成してもよく、それにより該板金部材の耐酸化腐食特性を向上させる。該保護膜の材質は金、銀、ニッケル等であってもよい。

一実施例では、図６ａ及び図６ｂに示すように、該エアロゾル発生装置は、収容室１１２の内表面に設置され、且つ内表面上の電荷収集部材２２１に電気的に接続される導電突起２３１１を更に備える。正極端子１２２は具体的に導電突起２３１１に電気的に接続され、更に電荷収集部材２２２との電気的接続を実現する。図６ｂに示すように、液体貯蔵室１１１の底壁に具体的に絶縁突起２３１２が形成され、液体貯蔵室１１１の底壁及び絶縁突起２３１２にいずれも金属層を塗布し、更にそれぞれ電荷収集部材２２２及び導電突起２３１１を形成する。

一実施例では、図８ａに示すように、図８ａは第３実施例に係る図１に示されるエアロゾル発生装置のＡ－Ａ方向の断面図であり、本実施例と図３及び図４に示される第１実施例のエアロゾル発生装置との相違点は、該エアロゾル発生装置が、液体貯蔵室１１１の外に設置され、且つ第１正極端子１２２１に電気的に接続される金属素子２４を更に備えてもよいことにある。静電発生アセンブリ１２が通電する際に金属素子２４に正電荷を帯びており、これにより、金属素子２４に近接するエアロゾル発生基質が電子の移動（同種の電荷が反発しあって、異種の電荷が引き合う）により異種の電荷即ち負電荷を誘導するようにし、更に液体貯蔵室１１１内の金属素子２４に近接する一部のエアロゾル発生基質に帯びた負電荷を更に増加させる。理解されるように、代替実施例では、正極端子１２２が液体貯蔵室１１１内に伸び込まれる場合、金属素子２４は具体的に負極端子１２３に接続されてもよい。金属素子２４は具体的に液体貯蔵室１１１の液体排出口１３０に設置される。このように、液体貯蔵室１１１内の液体排出口１３０に近接する位置でのエアロゾル発生基質は静電誘導により大量の電荷を集中して誘導することができ、それによりエアロゾル発生基質中の電荷量を更に増加させる。具体的に、金属素子２４は液体貯蔵室１１１の液体排出口１３０の周りに設置され、且つ具体的に閉ループ状を呈してもよく、且つ霧化シート１３と液体貯蔵室１１１との間に位置する。

具体的に、金属素子２４の材質は銅、アルミニウム又は銅アルミニウム合金等であってもよい。

本実施例では、図８ａに示すように、図３及び図４に示される第１実施例のエアロゾル発生装置と異なり、本実施例では、エアロゾル発生装置は更に電荷収集部材２２２を備える。具体的に、電荷収集部材２２２は収容室１１２の環状側壁に設置され、且つ電荷収集部材２２２は具体的に収容室１１２の環状側壁の内表面に設置されてもよく、それにより空気から一層多くの負電荷を受ける。理解されるように、電荷収集部材２２２は具体的に収容室１１２の環状側壁の外表面に設置されてもよく、更に、電荷収集部材２２２は収容室１１２の環状側壁の外表面に限らず、ハウジング１１の外表面全体に設置されてもよい。

当然ながら、他の実施例では、電荷収集部材２２２の表面積を増加させるために、電荷収集部材２２２を第１室壁１１２ａ及び環状側壁の内表面に同時に設置させてもよい。例えば、液体貯蔵室１１１の底壁の外表面と収容室１１２の環状側壁の内表面は互いに接続される金属層を形成し、正極端子１２２は具体的に該互いに接続される金属層に接続される。

理解されるように、電荷収集部材２２２を設置することにより、電荷収集部材２２２が金属素子２４に電気的に接続されるため、金属素子２４により誘導された電荷を更に増加させることができ、それによりエアロゾル堆積率を更に向上させる。

図８ｂを併せて参照し、図８ｂは図８ａに対応するエアロゾル発生装置の回路模式図の一例であり、上記図５における回路構造との相違点は、静電発生アセンブリ１２の第１正極端子１２２１が金属素子２４に電気的に接続され、第２正極端子１２２２が電荷収集部材２２２に電気的に接続されることにより、霧化シート１３に近接するエアロゾル基質に大量の負電荷を誘導させることである。

一実施例では、図８ａに示すように、該エアロゾル発生装置は、収容室１１２の内表面に設置され、且つ内表面に設置される電荷収集部材２２２に電気的に接続される導電突起２３２を更に備える。第２正極端子１２２２は具体的に導電突起２３２に電気的に接続され、更に電荷収集部材２２２との電気的接続を実現する。

具体的に、第２正極端子１２２２は巻回方式で導電突起２３２に固定されてもよく、当然ながら、ねじ、スタッド等の固定部材により導電突起２３２に固定されてもよい。具体的に、導電突起２３２は柱状構造を呈してもよい。一実施例では、図９を参照し、図９は本願の一実施例に係るエアロゾル発生装置の回路模式図の一例であり、上記図５に対応する回路構造との相違点は、静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２が更に電圧変換器１２１の一次側に接続されることにより、電圧変換器１２１の一次側及び二次側の接続を実現し、それにより正極の表面積を増加させ、電子を獲得することを容易にすることである。具体的に、正極端子１２２は一次側に対応する回路基板１４１に接続されることにより電圧変換器１２１の一次側との電気的接続を実現してもよい。具体的に、正極端子１２２は第１コンデンサＣ１のグランド電圧に接続される端に接続される。該実施例では、エアロゾル発生装置の具体的な構造及び機能は上記いずれか１つの実施例に係るエアロゾル発生装置の具体的な構造及び機能と同様又は類似であってもよく、且つ同様又は類似の技術的効果を実現することができ、ここで詳細な説明は省略する。

一実施例では、図１０及び図１１を参照し、図１０は第４実施例に係る図１に示されるエアロゾル発生装置のＡ－Ａ方向の断面図であり、図１１は図１０に対応するエアロゾル発生装置の回路模式図の一例である。エアロゾル発生装置はハウジング１１、金属素子２４及び静電発生アセンブリ１２を備える。

ハウジング１１は具体的に収容室１１２を備える。静電発生アセンブリ１２は収容室１１２内に収容され、静電発生アセンブリ１２は具体的に高電圧静電発生器であってもよい。静電発生アセンブリ１２は電圧変換器１２１と、電圧変換器１２１に接続される正極端子１２２及び負極端子１２３と、を備える。

金属素子２４は液体貯蔵室１１１の外に設置され、且つ正極端子１２２に電気的に接続され、これにより、静電発生アセンブリ１２が通電する際に、電磁誘導により金属素子２４に近接する一部のエアロゾル発生基質を帯電させる。

具体的には、静電発生アセンブリの正極端子１２２は金属素子２４に接続され、これにより、静電発生アセンブリ１２が通電する際に金属素子２４に正電荷を帯びさせ、それにより金属素子２４に近接するエアロゾル発生基質が電子の移動（同種の電荷が反発しあって、異種の電荷が引き合う）により異種の電荷即ち負電荷を誘導するようにし、更に霧化して形成したエアロゾルを帯電させる。以下の実施例はこれを例とし、当然ながら、代替実施例では、負極端子１２３が金属素子２４に接続されてもよい。

液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質に負電荷を帯びさせるために、該エアロゾル発生装置は導電端子２５を備える。導電端子２５は相対する第１端及び第２端を有する。導電端子２５の第１端は液体貯蔵室１１１内に伸び込まれることにより、液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質に接触し、導電端子２５の第２端は空気に露出することにより、導電端子２５により空気中の大量の負電荷を絶えず液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質中に移動する。

更に、図１０に示すように、導電端子２５によりエアロゾル発生基質中に移動した電荷量を増加させるために、該エアロゾル発生装置は更に電荷収集部材２２３を備えてもよい。導電端子２５の第２端は更に電荷収集部材２２３に電気的に接続されてもよく、それにより電荷収集部材２２３により空気との接触面積を増加させる。

該実施例では、電荷収集部材２２３は収容室１１２の第１室壁１１２ａと異なる環状側壁に設置されてもよく、且つ電荷収集部材２２３は具体的に収容室１１２の環状側壁の内表面に設置されてもよく、それにより空気から一層多くの負電荷を受ける。電荷収集部材２２３が収容室１１２の内表面に設置される場合、電荷収集部材２２３により一層多くの空気中の負電荷を集中し、且つ導電端子２５によりエアロゾル発生基質中に移動することができる。

一実施例では、図１０に示すように、該エアロゾル発生装置は、収容室１１２の内表面に設置され、且つ内表面上の電荷収集部材２２３に電気的に接続される導電突起２３３を更に備える。導電端子２５の第２端は具体的に導電突起２３３に電気的に接続され、更に電荷収集部材２２３との電気的接続を実現する。

更に、電荷収集部材２２３は更にハウジング１１の外表面に設置されてもよく、操作者は直接に該電荷収集部材２２３に接触してもよく、このとき、操作者は電荷収集部材２２３により負電荷を移動することができ、更に導電端子２５により負電荷をエアロゾル発生基質中に移動する。

該電荷収集部材２２３の具体的な構造及び材質は、上記第２実施例、第３実施例に示されるエアロゾル発生装置における電荷収集部材２２１、電荷収集部材２２３と類似であってもよく、具体的に上記関連文字説明を参照してもよい。当然ながら、一実施例では、ハウジング１１の少なくとも一部の側壁の材質は導電材質、例えば金属材質であってもよい。ハウジング１１の材質は金属の側壁であって、少なくとも一部の電荷収集部材２２３を兼ねる。該実施例では、導電端子２５は、具体的に導電材質のハウジング１１に電気的に接続され、それによりコストを削減し、製造プロセスを簡素化する。具体的に、ハウジング１１全体の材質は金属材質、例えば銅、アルミニウム又は銅アルミニウム合金等である。

該実施例では、図１１に示すように、上記図５に対応する回路構造との相違点は、静電発生アセンブリ１２の負極端子１２３が液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質に接触せずに、直接にダイオードＤ１の正極に接続されることである。静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２は金属素子２４に接続され、それにより静電誘導により液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質を帯電させる。該実施例では、負電荷はグランドから空気及び／又は人体（仮想コンデンサＣ６に対応する）を通過して電荷収集部材２２３に到達し、次に電荷収集部材２２３を通過して導電端子２５を介して液体貯蔵室１１１内のエアロゾル発生基質に到達し、その後、エアロゾル発生基質が霧化シート１３により霧化された後にエアロゾルを発生して目標物に到達してグランドに戻ってもよい。目標物は空気（仮想コンデンサＣ５に対応する）によりグランドに電気的に接続されてもよい。従って、該実施例では、電荷が流れる経路も１つの回路を構成する。エアロゾル発生装置のハウジング１１に電荷収集部材２２３が設置される場合、使用時に人体の手が電荷収集部材２２３を握っているため、エアロゾルから人体に移動した電荷を繰り返し利用することができ、人体に静電荷が累積されることがなく、安全性が比較的高い。

なお、該実施例では、ハウジング１１、静電発生アセンブリ１２、金属素子２４の他の構造及び機能は、上記３つの実施例に関わるハウジング１１、静電発生アセンブリ１２、金属素子２４の構造及び機能と同様又は類似であり、且つ同様又は類似の技術的効果を実現することができ、具体的に上記関連文字説明を参照してもよい。

当然ながら、該実施例に係るエアロゾル発生装置は更に上記３つの実施例に関わる霧化シート１３、回路基板１４１、第１カバー体１５、第１シール材１６、第２カバー体１７及び第２シール材１８等の構造、並びに従来のエアロゾル発生装置が動作するために必須な構造を備え、これらの構造の具体的な構造及び機能は上記実施例の関連文字説明及び従来技術を参照してもよく、且つ同様又は類似の技術的効果を実現することができ、具体的に上述した関連説明を参照してもよい。

本実施例に係るエアロゾル発生装置は、静電発生アセンブリ１２の正極端子１２２及び負極端子１２３のうちの一方の端子を金属素子２４に接続することにより、静電発生アセンブリ１２が通電する際に液体貯蔵室１１１内の金属素子２４に近接する一部のエアロゾル発生基質を静電誘導により帯電させ、且つ帯電したエアロゾルを発生するように霧化シート１３が通電する際に帯電したエアロゾル発生基質を霧化し、これにより、該帯電したエアロゾル粒子が静電吸着により目標物の表面に効果的に吸着されるようにし、更にエアロゾルの目標物の表面における反発分散現象を大幅に減少させ、エアロゾル粒子の目標物の表面における堆積率を大幅に向上させる。

以上は本願の実施形態であって、本願の特許範囲を制限するためのものではなく、本願の明細書及び図面の内容を利用して行われる等価構造又は等価プロセス変換、又は他の関連する技術分野に直接又は間接的に適用されるものは、いずれも同様に本願の特許保護範囲内に含まれる。

Claims

エアロゾル発生装置であって、
エアロゾル発生基質を収容するための液体貯蔵室を有するハウジングと、
前記液体貯蔵室の外に設置される金属素子と、
正極端子及び負極端子を備える静電発生アセンブリであって、前記正極端子及び前記負極端子のうちの一方の端子が前記金属素子に電気的に接続され、それにより前記静電発生アセンブリが通電する際に前記液体貯蔵室内の前記金属素子に近接する一部のエアロゾル発生基質を静電誘導により帯電させる静電発生アセンブリと、
帯電したエアロゾルを発生させるように通電時に前記帯電したエアロゾル発生基質を霧化するための霧化シートと、を備えることを特徴とするエアロゾル発生装置。
前記正極端子は前記金属素子に電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
導電端子を更に備え、前記導電端子の第１端が前記液体貯蔵室内に伸び込まれ、前記導電端子の前記第１端に相対する第２端が大気に露出することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
電荷収集部材を更に備え、前記電荷収集部材が前記金属素子と絶縁して設置され、且つ前記導電端子の第２端が前記電荷収集部材に電気的に接続されることを特徴とする請求項３に記載のエアロゾル発生装置。
前記ハウジングは更に収容室を有し、前記電荷収集部材は前記収容室の内表面に設置される金属層、又は前記収容室の内表面に固定される金属部材であることを特徴とする請求項４に記載のエアロゾル発生装置。
前記収容室の内表面に設置され、且つ前記電荷収集部材に電気的に接続される導電突起を更に備え、前記導電端子は前記導電突起に電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル発生装置。
前記ハウジングの少なくとも一部の側壁の材質は金属であり、前記ハウジングの材質が金属である側壁は少なくとも一部の前記電荷収集部材を兼ねることを特徴とする請求項４に記載のエアロゾル発生装置。
前記液体貯蔵室は液体排出口を有し、前記金属素子は前記液体排出口の周りに設置され、且つ前記霧化シートと前記液体貯蔵室との間に位置することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
前記金属素子は閉ループ状を呈し、前記閉ループ状の金属素子は前記液体排出口の周方向に沿って設置されることを特徴とする請求項８に記載のエアロゾル発生装置。
前記静電発生アセンブリは更に電圧変換器を備え、前記電圧変換器が一次側及び二次側を含み、前記正極端子が前記一次側に電気的に接続され、前記負極端子が前記二次側に電気的に接続され、且つ前記一次側と前記二次側が電気的に接続され又は絶縁して設置されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。