TW201900044A - 個人霧化裝置的霧化單元 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種個人霧化裝置（尤指電子菸具）的霧化單元(1)，其包含：殼體(2)，其封圍出用以儲存待霧化液體(L)之貯槽(3)；加熱元件(7)，其構型及配置方式係設計為可加熱該液體以產生可供吸入之蒸氣(V)；及液體輸送裝置(5)，其構型係設計為可將該液體從該貯槽輸送至該加熱元件進行霧化。該液體輸送裝置包含：至少一個第一側，其構型係設計為與該貯槽接觸或形成該貯槽之一槽壁；及第二側，其接觸該加熱元件且與該第一側形成流體連通，其中該加熱元件包含設於該第二側之導電覆蓋層或包覆層。本發明亦提供一種包括該霧化單元(1)之個人霧化裝置(20)。

Description

個人霧化裝置的霧化單元

本發明係關於個人霧化裝置（例如電子菸具）之霧化單元以及包括此種霧化單元之霧化裝置。

過去十年間，諸如電子菸等個人霧化裝置已日漸普及，成為香菸、雪茄及小雪茄等傳統菸具之替代品。此種霧化裝置之設計與構型仍在持續開發中，期能提高其效能與可靠度，同時降低其製造困難度與製造成本。

有鑑於此，本發明之一目的係提供一種新穎、經改良且適用於諸如電子菸具等個人霧化裝置之霧化單元。詳言之，此種新穎且經改良之霧化單元之較佳形式係可供霧化裝置使用之可替換式卡匣或膠囊。

本發明提供一種用於個人霧化裝置（尤指電子菸具）之霧化單元，詳見申請專利範圍第1項。本發明之眾多優點及／或較佳特徵詳見申請專利範圍中之附屬項。

因此，本發明之一態樣係提供一種個人霧化裝置（尤指電子菸具）的霧化單元。此霧化單元包含：

殼體，其封圍出用以儲存待霧化液體之貯槽；

加熱元件，其構型係設計為可加熱該待霧化液體以產生可供使用者吸入之蒸氣；及

液體輸送裝置，其構型係設計為可將該液體從該貯槽輸送至該加熱元件進行霧化；

其中該液體輸送裝置包含：至少一個第一側，其構型係設計為與該貯槽接觸或形成該貯槽之一槽壁；以及第二側，其係與該加熱元件接觸並與該第一側形成流體連通；且其中該加熱元件包含設於該液體輸送裝置第二側之導電覆蓋層或包覆層。

在一例示實施例中，該加熱元件係一採用扁平盤形元件形式之覆蓋層。獨立盤形元件有助於降低製程之困難度與成本（尤其適用於基座與液體輸送元件之堆疊結構）。

可於該霧化單元之一端部形成霧化室，並以該霧化室容納該液體輸送裝置及該加熱元件。霧化室使蒸氣得以先離開該液體輸送裝置再被送入蒸氣流中。此設計可降低液滴被帶入蒸氣流中進而被使用者吸入之可能性。

該霧化單元可進一步包含第二液體輸送裝置，其係配置於該加熱元件上與該第一液體輸送裝置所在側相反之一側。第二液體輸送裝置可提供過濾功能，藉以留置霧化液體之較大液滴。

該霧化單元可進一步包含外部殼體及頂蓋，其中該頂蓋於該霧化單元之一端部形成該外部殼體之一部分，且包含進氣口與中央開口。頂蓋提供易於組裝之簡單結構。

該霧化單元可進一步包含膜片，其中該膜片之構型係設計為可密封所述進氣口，且該膜片容許空氣通過，但不容許液體通過。該膜片可降低從所述進氣口外漏之可能性。

在某些實施例中，該霧化單元可包括貫穿該殼體之氣流路徑或通道，藉以將蒸氣導引至吸嘴，以利使用者吸入。

根據以上說明，在本發明所提供之霧化單元中，該加熱元件與該液體輸送裝置係緊密相關且／或整合為一體。此設計不僅提供一種最佳化構造，使該霧化單元之構件可輕易完成組裝，更可提高該待霧化液體被傳送或輸送至該加熱元件之效率。因此，該個人霧化裝置基本上將具有一包括該霧化單元之加熱元件的加熱系統。較佳者，此加熱系統係由該個人霧化裝置中之電源（例如電池）以電力驅動。

在某些實施例中，該液體輸送裝置可形成該貯槽之一槽壁，且該加熱元件包含該貯槽由該液體輸送裝置所形成之槽壁上之導電覆蓋層或包覆層。在某些實施例中，該導電覆蓋層或包覆層可與所述貫穿該殼體之氣流路徑或通道直接介接。

在某些實施例中，該液體輸送裝置包含多孔性材料，該多孔性材料之構型係設計為可透過毛細管作用將該液體從該貯槽輸送至該加熱元件。就此而言，該液體輸送裝置之多孔性材料可包含諸如陶瓷、聚合物發泡體或纖維材料。該纖維材料可包含諸如壓製成襯墊或墊片之紡織纖維，例如棉。該加熱元件之導電覆蓋層或包覆層可視需要貫穿用以形成該液體輸送裝置之多孔性材料的孔隙結構，從而將該加熱元件與該液體輸送裝置整合為一體。就此而言，該加熱元件之導電覆蓋層或包覆層之部分材料可伸入該多孔性材料面向該導電覆蓋層或包覆層之表面上的至少部分獨立孔隙中。

在某些實施例中，該液體輸送裝置具有一分層結構，且包括該可透過毛細管作用將該液體從該貯槽輸送至該加熱元件之多孔性材料的支撐層。就此而言，該支撐層本身可包含諸如陶瓷、聚合物發泡體或纖維材料等多孔性材料。詳言之，該支撐層可強化該液體輸送裝置之結構，並藉由形成該貯槽槽壁之一部分而改善該液體輸送裝置之效能。例如，該液體輸送裝置之支撐層可包含由紡織纖維（例如棉或其類似物）所構成、大致扁平且相對緊實之墊狀層體。或者，該液體輸送裝置之支撐層可包含由多孔性陶瓷或實心聚合物發泡體所構成且大致扁平之層體。

在某些實施例中，該貯槽由該液體輸送裝置所形成之槽壁上所設之導電覆蓋層或包覆層實質上具有多孔性且／或包括複數個可供液體及／或蒸氣通過之孔洞。就此而言，該導電覆蓋層或包覆層可以沉積之方式（尤指透過氣相沈積法或透過印刷）形成於該液體輸送裝置上，亦即形成於該貯槽由該液體輸送裝置所形成之槽壁上。如此一來，該導電覆蓋層或包覆層便可具有或採用與該槽壁大致一致之孔隙率。該加熱元件之導電覆蓋層或包覆層係設於該液體輸送裝置所形成之槽壁之外表面，使該加熱元件位於該貯槽外。較佳者，用以形成該加熱元件之導電覆蓋層或包覆層係由下列任一者形成：鋁、銅、鐵、鎳、鉻、鈦及上列任一者之合金。

在某些實施例中，該貯槽由該液體輸送裝置所形成之槽壁上所設之導電覆蓋層或包覆層係沿平面延伸；換言之，該導電覆蓋層或包覆層在該貯槽槽壁所在平面上之兩垂直方向上的延伸量實質相等，且大於該導電覆蓋層或包覆層在與該貯槽槽壁所在平面垂直之方向上的厚度。詳言之，該導電覆蓋層或包覆層之孔隙率使該導電覆蓋層或包覆層中孔洞無論就任一種局部參考尺度而言皆係以均勻之密度分布；換言之，該平面狀導電覆蓋層或包覆層之孔洞在該導電覆蓋層或包覆層符合所述參考尺度數值之任一部分內之分布狀況基本相同。此設計之優點在於，霧化液體之量以及霧化之速度與效率在該貯槽由該導電覆蓋層或包覆層覆蓋之整個表面上皆均勻分布。

在某些實施例中，該貯槽由該液體輸送裝置所形成之槽壁未被該導電覆蓋層或包覆層覆蓋之表面積（包括因為該導電覆蓋層或包覆層之多孔性而形成之孔洞、孔隙或開孔之面積）為該槽壁全部表面積之30%（含）以下，尤其是20%（含）以下，更尤其是15%（含）以下，更尤其是10%（含）以下，甚至更尤其是5%（含）以下。此設計之優點在於，由於該導電覆蓋層或包覆層升溫之均勻度優於電線與燈絲，霧化效率將獲得提升。

在某些實施例中，該液體輸送裝置大致呈扁平狀或板狀，且形成該用以儲存該待霧化液體之貯槽之一端壁的至少一部分。該貯槽之此端壁大多位於該貯槽之第一端，且該導電覆蓋層或包覆層至少局部覆蓋該端壁之外表面；若有需要，該導電覆蓋層或包覆層可實質完整覆蓋該端壁之外表面。例如，若由該殼體封圍而成用以儲存該待霧化液體之貯槽大致為圓柱形，則該液體輸送裝置大致為一盤形壁體，且電流可沿徑向穿過該盤形壁體上之導電覆蓋層或包覆層。該導電覆蓋層或包覆層亦可僅局部覆蓋該端壁之外表面。例如，若該液體輸送裝置形成一大致呈盤形之壁體，則該導電覆蓋層或包覆層亦可為盤形，但視需要可略小於用以承載該導電覆蓋層或包覆層之該盤形壁體。

在某些實施例中，該液體輸送裝置包含中央開孔，該中央開孔包圍該氣流路徑或通道，且至少局部形成該氣流路徑或通道或與該氣流路徑或通道相連通。若該液體輸送裝置包含大致呈盤形之壁體，則上述設計尤其適用。較佳者，該氣流路徑或通道先與該加熱元件之該導電覆蓋層或包覆層介接及／或接觸，然後才貫穿該液體輸送裝置之該中央開孔。因此，在本發明之一較佳實施例中，用以形成該加熱元件之該導電覆蓋層或包覆層可包含中央孔洞或開孔，其中該中央孔洞或開孔包圍該氣流路徑或通道，且至少局部形成該氣流路徑或通道或與該氣流路徑或通道相連通。

該霧化單元可具有中央通路，且該加熱元件之位置可使該中央通路貫穿該開孔，該霧化室則具有通往該中央通路之蒸氣出口。該中央通路可具有束縮段、上游部分及下游部分，其中該束縮段之截面積小於該上游部分之截面積，且其中該霧化室之蒸氣出口即位於該束縮段中。此一構型可產生文氏管效應，其中文氏管之尺寸使較小之蒸氣液滴可經由該中央通路進入蒸氣流。

在某些實施例中，該氣流路徑或通道包括沿縱向（較佳者係從中央）貫穿該殼體之通路。詳言之，該液體輸送裝置可至少局部界定該通路，且可包圍或圍繞該通路。因此，透過該通路，該導電覆蓋層或包覆層可直接與該氣流路徑或通道介接。如此一來，用以形成該加熱元件之該導電覆蓋層或包覆層處所產生之蒸氣便可直接且有效率地被帶入流經該霧化單元之氣流中，並沿該氣流路徑或通道朝使用者之方向輸送。

在某些替選實施例中，該液體輸送裝置具有大致呈圓柱形之構型，並形成該貯槽沿該通路軸向延伸之內壁。該加熱元件之該導電覆蓋層或包覆層至少局部覆蓋該圓柱形內壁之內面（其位於該貯槽外）；較佳者，該導電覆蓋層或包覆層係環繞該圓柱形內壁之整個圓周而延伸。

在某些實施例中設有第一電極，藉以將該加熱元件之該導電覆蓋層或包覆層電性連接至該個人霧化裝置之電源，例如電池。該第一電極可大致配置於該殼體中央，以便接觸該導電覆蓋層或包覆層之中央區域。例如，該第一電極可包含一表面具有開口之管體。如此一來，該開口與該管體之一孔洞便可形成該氣流路徑或通道之一部分。此構型之優點在於電極不需以電線連接，故可輕易組裝，並使構造更為堅固可靠。可另設第二電極，藉以將該加熱元件之該導電覆蓋層或包覆層連接至電源，例如電池。該第二電極可配置於該導電覆蓋層或包覆層之區域外。較佳者，該第二電極至少局部包圍該導電覆蓋層或包覆層，且包含該殼體之一側壁，其中該側壁實質包圍或圍繞該貯槽之一端壁。該第二電極之此構型同樣免用電線連接，使組裝可輕易完成，同時形成極為堅固可靠之構造。此外，以該殼體之殼壁為電極可減少該霧化單元之獨立構件數。

在某些替選實施例中，該霧化單元之加熱元件（尤其是該導電覆蓋層或包覆層）包含適可由感應線圈加熱之基座。因此，該霧化裝置之加熱系統可包含感應線圈。例如，可將該感應線圈併入該霧化裝置之殼套中，使該感應線圈可在該霧化單元安裝於該霧化裝置內時大致包圍該基座（亦即該霧化單元之該加熱元件）。

本發明之另一態樣則提供一種個人霧化裝置，尤其是電子菸具，該個人霧化裝置包含上述任一實施例中之霧化單元。詳言之，該霧化單元可替換及／或拋棄。例如，該霧化單元可採用卡匣之形式。

在一例示實施例中，該個人霧化裝置可進一步包含適可與該霧化單元接合之容置腔，且該容置腔內設有包含量測探針之溫度感測器。該量測探針具有連附於該容置腔之第一端，以及第二外凸自由端。該外凸自由端可具有一尖端。

首先請參閱第1至4圖，霧化單元1係採用可替換式卡匣之形式，且其構型係設計為可供個人霧化裝置20（例如電子菸）使用。霧化單元1包含大致為圓柱形之殼體2，該殼體封圍出用以儲存待霧化液體L之貯槽3。在某些實施例中，可設置緩衝區作為貯槽3。在某些實施例中，可令貯槽3形成緩衝區。在某些實施例中，貯槽3可稱為緩衝區。在某些實施例中，貯槽3可包含緩衝區。在某些實施例中，貯槽3可具有與緩衝區相同之功能。大致而言，貯槽3可為一直接盛裝待霧化液體L之液體容器。若採用其他形式，貯槽3可作為用以將待霧化液體L從液體容器傳送至液體輸送構件5之緩衝區。在某些實施例中，液體L起初可儲存在一液體膠囊之液體容器內，而該膠囊之外殼則可以一毛細管針刺穿，其中該毛細管針係連附於一形成緩衝區之貯槽部分。該膠囊之外殼被刺穿後，液體L便可透過該毛細管針傳送至該緩衝區，繼而傳送至液體輸送裝置5。就此而言，該液體膠囊之替換作業係與設有液體輸送裝置5及該毛細管針之緩衝區3無關，其中液體輸送裝置5與該毛細管針可形成霧化段之一部分。殼體2包括通路4，該通路係沿縱向貫穿殼體2且大致位於殼體2中央，而貯槽3則係配置於殼體2內，且以環型方式實質包圍通路4。

霧化單元1尚包含液體輸送構件5，其可將液體L從貯槽3或緩衝區中送出，以便由加熱器或加熱系統6加以霧化。就此而言，液體輸送構件5大致為板狀且呈盤型，並形成貯槽3之一端壁。當霧化單元1被插入並安裝於個人霧化裝置或電子菸20中使用時（亦即如第2及3a/b圖所示被安裝於個人霧化裝置或電子菸20之殼套21內時），液體輸送構件5形成貯槽3之下端壁，致使貯槽3或緩衝區內之液體L因重力而覆蓋該壁構件5並使其濕潤。該板狀液體輸送構件5係由多孔性陶瓷材料構成，貯槽3或緩衝區內之液體L可經由毛細管作用穿過該多孔性陶瓷材料。請注意，液體輸送構件5亦可改用多孔性陶瓷材料以外之其他多孔性材料，例如發泡聚合物或纖維材料。

請再參閱第1至4圖，霧化單元1包含加熱元件7，其構型及配置方式均為加熱待霧化液體L而設計，俾產生可供電子菸20使用者吸入之蒸氣V。加熱元件7包含導電覆蓋層或包覆層，其位於貯槽3由液體輸送構件5所形成之槽壁上。為此，該導電覆蓋層或包覆層係沉積於液體輸送構件5之外表面8，且大多係透過氣相沉積法或以印刷方式形成於外表面8。如此一來，加熱元件7便與輸送構件5一樣，實質上具有多孔性，且／或包括複數個孔洞或孔隙，使液體L及／或液體L加熱後所形成之蒸氣V得以穿過其中。在將該導電覆蓋層或包覆層之材料沉積於多孔性液體輸送構件5時，該材料之一部分將伸入多孔性液體輸送構件5面向該導電覆蓋層或包覆層之表面上的至少部分獨立孔隙中。

第2圖繪示一例示用個人霧化裝置50。個人霧化裝置50可作電子菸使用，例如作為傳統燃燒式香菸之替代品。個人霧化裝置50包含吸嘴部分52及位於本體內之供電部分54。吸嘴部分52包含可容置可替換式卡匣（例如霧化單元1）之空腔56。供電部分54包含供電單元58（例如電池）以及使個人霧化裝置50得以運作之電路60。供電部分54之構型係設計為可透過電路60供電至霧化單元1中之加熱元件7，其中該電路60包括記憶體62及控制器64。

加熱元件7若非液體輸送構件5上之包覆層，可改為第8圖所示之扁平盤形基座元件7，其中該基座元件與液體輸送裝置5係相互獨立之構件。例如，加熱元件7可為金屬板以金屬衝壓法形成之一環形基座。

如圖所示，加熱元件7可呈平面狀，從而均勻延伸於液體輸送構件5之外表面8。此時，加熱元件7在液體輸送構件5外表面8上之厚度相對較薄，致使該平面狀加熱元件7亦形成一盤形構件。平面狀加熱元件7中之孔隙或孔洞可在外表面8上均勻分布，期使整個外表面8上之霧化液體量以及霧化之速度與效率均可獲得良好控制。例如，整個外表面8上未被加熱元件7覆蓋之表面積可占30%（含）以下、20%（含）以下、15%（含）以下、10%（含）以下或5%（含）以下。換言之，外表面8因上述孔隙或孔洞而未被覆蓋之面積比可為外表面8總表面積之30%（含）以下、20%（含）以下、15%（含）以下、10%（含）以下或5%（含）以下。外表面8被加熱元件7之材料覆蓋之比例愈大，則霧化效率愈高。

復請參閱第3及4圖，圖中可見霧化單元1包括或界定出氣流路徑或通道9，此路徑或通道貫穿殼體2，藉以將蒸氣V導引至霧化裝置20之吸嘴22供使用者吸入。前述導電覆蓋層或包覆層（其於本實施例中形成加熱元件7）直接與貫穿殼體2之氣流路徑或通道9介接，因此，於加熱元件7處所產生之蒸氣V可直接進入氣流並由該氣流帶至吸嘴22以供使用者吸入。較佳者，氣流路徑或通道9中直接鄰近加熱元件7之區域形成蒸氣或霧化室10，以利蒸氣V與沿氣流路徑或通道9移動之空氣在此混合。氣流路徑或通道9包括進氣口11及連接孔12，空氣可由進氣口11進入霧化單元1之殼體2，而空氣／蒸氣混合物則可從蒸氣或霧化室10經由連接孔12進入中央通路4。第3圖中清楚可見霧化裝置或電子菸20之殼套21亦包括進氣孔23，使空氣得以在使用者透過吸嘴22吸氣時進入該電子菸。

較佳者，霧化室10係設於卡匣1之一端部。卡匣殼體2與液體輸送構件5之間形成一內部空間。此內部空間可防止蒸氣直接經由菸芯被吸入中央通路4中。反之，此構型使蒸氣得以從一自由霧化空間中流出。如此一來即可避免液體輸送構件5內未霧化之液體被吸入蒸氣流中。

個人霧化裝置或電子菸20包括採用電池（圖未示）形式之電源，此電源如第1至3圖所示係連接至殼套21之末端區域24。為此，殼套21之末端區域24包括可分別與該電池之陰極(+)與陽極(-)電性連接之兩電極25及26。霧化單元1則包括第一電極13，其可將加熱元件7之導電覆蓋層或包覆層透過殼套21末端區域24之電極25電性連接至該電池。第一電極13係配置於殼體2中央，且與導電包覆層7之中央區域電性接觸。在此實施例中，第一電極13具有大致為管狀之構型，且係設計為與氣流路徑或通道9相連通或形成氣流路徑或通道9之一部分。第一絕緣體14（其於本實施例中實質上為環形）包圍第一電極13，且其構型係設計為可將第一電極13與霧化單元1之殼體2電性隔離。霧化單元1另具有第二電極15，其可將加熱元件7之導電覆蓋層或包覆層透過殼套21末端區域24之電極26電性連接至該電池。第二電極15係環繞導電包覆層7之周緣而配置，且至少局部包圍導電包覆層7。詳言之，第二電極15可併入殼體2之一側壁中，或由該側壁之一部分所構成，其中該側壁實質包圍或圍繞貯槽3由液體輸送構件5所形成之端壁。因此，如第5圖所示，電流可沿徑向穿過盤形槽壁5外表面8上之導電包覆層7。可另設第二絕緣體16，藉以將第二電極15與殼體2之其他部分電性隔離。為此，本實施例之第二絕緣體16實質上亦為環形，且併入殼體2鄰近液體輸送構件5之殼壁中。當然，殼體2本身亦可由電性絕緣材料形成，在此情況下便無需設置第二絕緣體16或將其併入殼體2之殼壁中。

第6圖繪示霧化單元1之另一實施例。此實施例與第4圖所示者類似，差別在於液體輸送裝置5除了包括用以形成該貯槽端壁之部分外，尚包括一大致呈圓柱形、沿中央通路4之軸向延伸且形成貯槽3內壁之部分。此時，該加熱元件之導電覆蓋層或包覆層7亦覆蓋該圓柱形內壁之內表面（其位於該貯槽外），且沿該圓柱形內壁之整個圓周而延伸。請注意，在此情況下，液體輸送裝置5用以形成貯槽3端壁之部分可以略去，僅保留液體輸送裝置5沿中央通路4形成貯槽3內壁之圓柱形部分及對應之加熱元件7即可。

在第7圖所示之替選實施例中，霧化單元1之加熱元件7（詳言之則為其導電覆蓋層或包覆層）包含或形成一適可由感應線圈27加熱之基座。在此實施例中，感應線圈27係配置於殼套21之壁內，故可大致包圍該基座或加熱元件7。因此，本替選實施例之加熱器或加熱系統6基本上包括可使基座7生熱之感應線圈27。也因此，本實施例不需設置上述第一電極13或第二電極15，如第8圖所示。至於霧化裝置或電子菸20及霧化單元1之其他構件及部分則基本不變。

在不需連接至加熱器電接點之情況下，霧化單元1之結構便得以簡化。當霧化單元1以可替換式卡匣之形式設置於個人霧化裝置50內時，霧化室10最好位於遠離個人霧化裝置50吸嘴部分52之一端。

第10圖所示卡匣之配置方式與第8圖之實施例類似，但第10圖之卡匣除了第一液體輸送構件5外，可進一步包含第二液體輸送構件5’。加熱元件或基座7係位於第一液體輸送構件5與第二液體輸送構件5’之間，亦即採用夾設之構型。設置第二液體輸送構件5'之一優點在於，位於基座7頂部之第二液體輸送構件5'可發揮過濾器之功能，留置較大的液體噴出物。因此，第二液體輸送構件5’之構型係設計為一可留置蒸氣流中較大液滴之過濾器。第二液體輸送構件5’所留置之微粒尺寸為0.1毫米（含）以上。

基座7可為前述之包覆層，但亦可為一獨立之扁平金屬部分，其不僅覆蓋第一液體輸送構件5，更採用可提供電阻加熱之構型。該基座可包含鋁、鐵、鎳、鉻、不鏽鋼及上列各項之合金，例如鎳鉻合金。如第9a、9b、10a及10b圖所示，基座7可為圓形或環形，且設有開孔34。開孔34之位置及形狀使開孔34環繞中央通路4。在第10a及10b圖所示之實施例中，基座7為對稱之環形。該基座之截面積小於液體輸送構件5與5’之截面積，以利蒸氣通過液體輸送構件5與5’未被該基座覆蓋之區域。因此，基座7容許蒸氣從其周邊通過並／或穿過中央開孔34之若干部分。

或者，基座7之盤形本體可設有更多開孔以利蒸氣穿過基座7本身。又或者，如第10c圖所示，基座7可具有圓形內部72以及連接至該內部72並沿徑向延伸之鰭狀或輻狀物74。圓形內部72主要透過感應加熱法發熱，且其溫度將高於該等鰭狀／輻狀物之溫度。該等鰭狀物主要係由傳導自圓形內部72之熱能加熱。由於中央內部72之溫度高於鰭狀物74，可令液體輸送裝置5與5’彼此對正，從而使液體輸送裝置55與5’僅接觸基座鰭狀物74。

如第9a與9b圖所示，基座7之開孔34可偏心設置，致使環形基座7具有較窄部分7a及較寬部分7b。該基座較窄部分7a之電阻將高於較寬部分7b之電阻。

當基座7中之環形電流被激發時，較窄部分7a之較高電阻導致較窄部分7a之溫度較高，因此，一旦暴露在過高溫度下，較窄部分7a將出現熔融現象。基座7之構型係設計為將在待霧化液體耗盡時（對應溫度為約350°C時）熔融。熔融點取決於基座7之材料及該霧化裝置所供應之電力。

如第14a至14d圖所示，卡匣殼體2可由容器部分2’及端蓋或頂蓋32形成。較佳者，頂蓋32係位於卡匣1沿軸向之一端部，且該端部鄰近蒸氣室10。頂蓋32可設有複數個可供空氣進入之進氣口11。在一較佳實施例中，該等進氣口之總面積等於或大於中央通路4出口38之面積。如此一來即可降低空氣在霧化室10內受限之程度，從而避免液體貯槽3內之液體暴露在真空中。降低液體貯槽3內之真空度亦有助於降低液體貯槽3發生洩漏之機率。在一例示實施例中，出口38之截面積為約2.5平方毫米，進氣口11之總面積則為3.0平方毫米。

如第14d圖所示，頂蓋32之中央開孔34可進一步包含延伸部34’。延伸部34’在頂蓋32中形成中央通路4與霧化室10間之通路，使霧化室10內之蒸氣可依序經由延伸部34’所形成之通路以及中央通路4流出。頂蓋32設有內端表面35，該內端表面係與中央通路4接觸，且其構型係設計為與中央通路4緊密貼合。較佳者，延伸部34’係與進氣口11形成錯位，以確保氣流沿加熱元件7移動並帶走大部分之蒸氣。

如第13a與13b圖所示，進氣口11可由液體無法通過之膜片36覆蓋。因此，膜片36或可容許空氣通過，但不容許液體通過。可加大進氣口11之面積以提供足夠之進氣流量。

該個人霧化裝置可進一步設有溫度感測系統。該溫度感測系統可位於個人霧化裝置50內，且可包含感測器42、記憶體62及控制器64。較佳者，記憶體62及控制器64係位於供電部分54中。感測器42可為電阻溫度計，例如PT100感測器。電阻感測器42可具有外凸之長形量測探針。該外凸探針之構型可設計為可在霧化單元1以可替換式卡匣之形式安裝於空腔56內時伸入霧化單元1之霧化室10。因此，該外凸探針可設有一尖端。此尖端有助於將該探針導入霧化單元1中。

該探針可設有外部殼體及位於該外部殼體內之感測電線。該感測電線可為單一材料，且大多為白金、鎳或銅。該材料具有預定之特定電阻／溫度關係，故可用於指示溫度。控制器64之構型可設計為可判定電阻變化量並將此變化量轉換為溫度。

當霧化單元1適可提供感應加熱時，由於霧化室10附近未設有電極，此種溫度感測系統之設置尤為便利。為此，霧化單元1可設有可供上述量測探針伸入之中央開孔34。在一實施例中，中央開孔34設有可刺穿之膜片36。可刺穿之膜片36可降低洩漏之可能性。可刺穿之膜片36可包含諸如天然橡膠或聚矽氧等撓性材料。

使用時，可將該量測探針定位於中央通路4內之空氣／蒸氣流中。將該探針定位於蒸氣流中即可量測蒸氣溫度。

或者，可將該量測探針定位於霧化室10中。此一配置方式使該溫度感測系統得以量測實際溫度並控制霧化室10內之溫度。藉由控制霧化溫度，霧化之效率將可獲得提升，使更多液體轉化為蒸氣，因而減少液體被直接噴出之情形。若溫度過高，有可能產生過量之不良揮發性化合物；但若溫度太低，液體輸送構件5中之液體可能會進入沸騰狀態，導致液體直接被噴出。後者之缺點在於，較大之液滴將因此進入蒸氣流並被使用者吸入。

如第12圖所示，卡匣1之中央通路4可設有由導壁44與46形成之束縮部分。中央通路4將因而具有束縮段4C以及在蒸氣流通過中央通路4之方向上相對於束縮段4C之上游部分4A及下游部分4B。中央通路4束縮部分4C之截面積小於上游部分4A與下游部分4B之截面積。蒸氣室10設有至少一個蒸氣出口12，此蒸氣出口係配置於中央通路4之束縮段4C中。

根據文氏管之原理，通過中央通路4之氣流在束縮段4C內之流速大於在上游部分4A及下游部分4B內之流速。因此，該束縮部分形成一低壓區，從而將霧化室10內之蒸氣吸入此區。

霧化室10內之蒸氣包含不同尺寸之蒸氣微粒。使霧氣室10中之較小微粒進入中央通路4所需之力小於使較大微粒進入中央通路4所需之力。由於束縮段4C產生低壓，較小微粒可經由中央通路4被吸入主要蒸氣流中，至於較大微粒則留在霧氣室10內。

藉由控制蒸氣室10最窄部分4C之尺寸及構型，即可調節氣流之速度與方向，同時更精準控制最終霧劑之微粒尺寸，詳言之則係使該微粒尺寸小於其他裝置所能形成者。

在一實施例中，上游部分4A之錐角θ為30°，下游部分4B之錐角φ則為5°。上述錐角經證實可將束縮段4C之氣流量增幅最佳化，從而在霧化單元1之霧化室10內形成適當壓力差。

如第1B圖所示，霧化室10之室壁分別從進氣口11及出氣孔12朝霧化室10最窄部分或束縮段4C之方向向內漸縮。在一例示實施例中，束縮段4C之截面積可介於1毫米與5毫米之間。

使用時，進入中央通路4之空氣將從進氣口11開始朝束縮段4C之方向一路加速，然後從最窄部分或束縮段4C朝蒸氣出口38之方向逐漸減速。氣流在最窄部分或束縮段4C之速度最快。

在此雖已透過圖式及文字說明本發明之特定實施例，具有本領域一般技藝者應知尚有多種替選及／或等效實施方式。在此提供之例示實施例僅為範例，絕非用於限縮本發明之範圍、適用性或構型。以上「發明內容」及「實施方式」之內容當可使熟習本項技藝之人士輕易瞭解如何實施至少一種例示實施例，且例示實施例中所述之功能及配置可以多種方式變化而不脫離後附請求項及其在法律上等同內容之範圍。一般而言，本申請案應涵蓋本文所述特定實施例之任何改造或變化。

此外，須知本文件中之「包含」、「包括」、「含有」、「具有」及該等用語之任何變體均應解讀為具有兼容性（亦即無排他性），因此，本文所述之流程、方法、裝置、設備或系統並不僅限於本文所述之特徵、部分、元件或步驟，而係可包括本文未明示或此等流程、方法、物品或裝置所固有之其他元件、特徵、部分或步驟。此外，除非另有明確敘述，否則「一」字在本文中應解讀為意指一或多個。再者，「第一」、「第二」、「第三」等用語僅作標號使用，並非用於對其所修飾之元件訂定數量上之要求或針對其重要性加以分級。

1‧‧‧霧化單元或卡匣

2‧‧‧殼體

2’‧‧‧容器部分

3‧‧‧貯槽

4‧‧‧中央通路

4A‧‧‧上游部分

4B‧‧‧下游部分

4C‧‧‧束縮段

5‧‧‧液體輸送構件（液體輸送裝置）、端壁或第一液體輸送構件（第一液體輸送裝置）

5’‧‧‧第二液體輸送構件（第二液體輸送裝置）

6‧‧‧加熱器或加熱系統

7‧‧‧加熱元件（導電覆蓋層或包覆層，或基座）

7a‧‧‧較窄部分

7b‧‧‧較寬部分

9‧‧‧氣流路徑或通道

10‧‧‧蒸氣室或霧化室

11‧‧‧進氣口

12‧‧‧連接孔或蒸氣出口

13‧‧‧第一電極

14‧‧‧第一絕緣體

15‧‧‧第二電極

16‧‧‧第二絕緣體

20‧‧‧個人霧化裝置或電子菸

21‧‧‧殼套

22‧‧‧吸嘴

23‧‧‧進氣孔

24‧‧‧殼套之末端區域

25、26‧‧‧電極

27‧‧‧感應線圈

32‧‧‧端蓋或頂蓋

34‧‧‧開孔

34’‧‧‧延伸部

35‧‧‧內端表面

36‧‧‧膜片

38‧‧‧出口

42‧‧‧感測器

44、46‧‧‧導壁

50‧‧‧個人霧化裝置或電子菸

52‧‧‧吸嘴部分

54‧‧‧供電部分或本體

56‧‧‧空腔

58‧‧‧供電單元或電池

60‧‧‧電路

62‧‧‧記憶體

64‧‧‧控制器

72‧‧‧中央內部

74‧‧‧鰭狀或輻狀物

C‧‧‧電流

L‧‧‧待霧化液體

V‧‧‧蒸氣

θ、φ‧‧‧錐角

為使讀者能更完整瞭解本發明及其優點，下文將搭配附圖詳細說明本發明之例示實施例，附圖中之相同元件符號係指相同元件。附圖內容概述如下： 第1圖為某些實施例中之霧化單元與個人霧化裝置（例如電子菸具）之一部分的側視剖面示意圖； 第2圖為某些實施例中之霧化單元與個人霧化裝置（例如電子菸具）之一部分的側視剖面示意圖； 第3a圖為第1圖所示之霧化單元安裝於第1圖所示之個人霧化裝置內之側視剖面示意圖； 第3b圖為第1圖所示之霧化單元安裝於第1圖所示之個人霧化裝置內且正在使用中之側視剖面示意圖； 第4圖為某些實施例中之霧化單元之側視剖面示意圖； 第5圖為第4圖中之霧化單元沿A-A剖面線截取剖面並依箭頭方向觀察所得之剖面示意圖； 第6圖為某些其他實施例中之霧化單元之側視剖面示意圖； 第7圖為某些其他實施例中之霧化單元安裝於個人霧化裝置（例如電子菸具）內之側視剖面示意圖； 第8圖為某些其他實施例中之霧化單元安裝於個人霧化裝置（例如電子菸具）內之側視剖面示意圖； 第9a/b圖為某些實施例中之霧化單元之側視剖面示意圖與俯視示意圖； 第10a/b/c圖為某些其他實施例中之霧化單元之側視剖面示意圖與俯視示意圖； 第11a/b圖為某些其他實施例中之霧化單元之側視剖面示意圖與俯視示意圖； 第12圖為某些其他實施例中之霧化單元之側視剖面示意圖； 第13a/b圖為某些其他實施例中之霧化單元之頂蓋的俯視示意圖與側視剖面示意圖； 第14a/b/c/d圖為某些其他實施例中之霧化單元之多種頂蓋的立體示意圖。

上列附圖旨在協助讀者進一步瞭解發明內容，該等圖式已併入本說明書且構成本說明書之一部分。該等圖式繪示本發明之特定實施例，並與以下詳細說明一同闡釋本發明之原理。參閱以下詳細說明即可深入瞭解本發明之其他實施例及諸多優點。

請留意，為便於以較抽象之方式呈現上述實施例，圖式中未必繪示出商業可行實施例中可能會使用或必須使用之一般及／或習知元件。圖示元件未必依照實際之相對比例繪示。此外亦請留意，方法實施例中之特定動作及／或步驟可能係依特定發生順序加以描述或繪示，但熟習此項技藝之人士當知實際操作時未必採用該特定順序。另外，本說明書之用語及表達方式具有其各自查詢與研究領域中之一般意義；在本文中載明其特定意義者則另當別論。

Claims (23)

1. 一種個人霧化裝置（尤指電子菸具）的霧化單元(1)，包含： 殼體(2)，其封圍出用以儲存待霧化液體(L)之貯槽(3)； 加熱元件(7)，其構型及配置方式係設計為可加熱該待霧化液體(L)以產生可供使用者吸入之蒸氣(V)；及 液體輸送裝置(5)，其構型係設計為可將該液體從該貯槽(3)輸送至該加熱元件(7)進行霧化； 其中該液體輸送裝置(5)包含：至少一個第一側，其構型係設計為與該貯槽(3)接觸或形成該貯槽(3)之一槽壁；及第二側，其接觸該加熱元件(7)並與所述第一側形成流體連通；且其中該加熱元件包含設於該液體輸送裝置(5)之該第二側的導電覆蓋層或包覆層。
2. 如申請專利範圍第1項之霧化單元(1)，其中該加熱元件為一覆蓋層且採用扁平盤形元件之形式。
3. 如申請專利範圍第1或2項之霧化單元(1)，尚包含霧化室(10)，其形成於該霧化單元(1)之一端部，且該液體輸送裝置(5)與該加熱元件(7)係容納於該霧化室(10)中。
4. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，尚包含第二液體輸送裝置(5’)，其係配置於該加熱元件(7)上與該第一液體輸送裝置(5)所在側相反之一側。
5. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，尚包含外部殼體(2)及頂蓋(32)，其中該頂蓋(32)於該霧化單元(1)之一端部形成該外部殼體(2)之一部分，且該頂蓋(32)包含進氣口與中央開口。
6. 如申請專利範圍第5項之霧化單元(1)，尚包含膜片(36)，該膜片之構型係設計為可密封所述進氣口，且該膜片容許空氣通過但不容許液體通過。
7. 如申請專利範圍第1項之霧化單元(1)，其中該液體輸送裝置(5)包含多孔性材料，該多孔性材料之構型係設計為可透過毛細管作用將該液體從該貯槽(3)輸送至該加熱元件(7)；且其中該導電包覆層至少局部伸入所述形成該液體輸送裝置(5)之多孔性材料之表面上的至少部分獨立孔隙中。
8. 如申請專利範圍第1或2項之霧化單元(1)，其中該貯槽(3)由該液體輸送裝置(5)所形成之該槽壁上所設置之該導電覆蓋層或包覆層(7)實質上具有多孔性或包括複數個可供液體及／或蒸氣通過之孔洞。
9. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，其中該導電包覆層(7)係沉積於（尤指透過氣相沈積法或透過印刷方式）該液體輸送裝置(5)上。
10. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，其中該液體輸送裝置(5)大致呈扁平狀或板狀，並形成該用以儲存該待霧化液體之貯槽(3)之槽壁的至少一部分，且該導電覆蓋層或包覆層(7)至少局部覆蓋（較佳者係實質完整覆蓋）該槽壁之外表面。
11. 如申請專利範圍第10項之霧化單元(1)，其中電流沿徑向穿過該導電包覆層(7)。
12. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，其中該液體輸送裝置(5)（尤其在該液體輸送裝置(5)大致為盤形時）包含中央開口或開孔，該中央開口或開孔包圍該氣流路徑或通道(9)且與該氣流路徑或通道(9)連通。
13. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，其中該霧化單元(1)具有中央通路(4)，且其中該加熱元件(7)之位置使該中央通路(4)貫穿該開孔，且其中該霧化室(10)具有通往該中央通路(4)之蒸氣出口。
14. 如申請專利範圍第13項之霧化單元(1)，其中該中央通路(4)具有束縮段(4C)、上游部分(4A)及下游部分(4B)，其中該束縮部分(4C)之截面積小於該上游部分(4A)之截面積，且其中該霧化室(10)之該蒸氣出口位於該束縮段(4C)中。
15. 如申請專利範圍第13或14項之霧化單元(1)，其中該氣流路徑(9)先與該加熱元件(7)之該導電覆蓋層或包覆層介接或接觸，然後進入或貫穿該液體輸送裝置(5)之該中央開口或開孔。
16. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，尚包含第一電極(13)，藉以將該加熱元件(7)之該導電覆蓋層或包覆層連接至電源（例如電池），其中該第一電極(13)係大致配置於該殼體(2)中央，以便接觸該導電包覆層(7)之中央區域。
17. 如申請專利範圍第16項之霧化單元(1)，其中該第一電極(13)包含管體，該管體較佳者之表面具有開口，其中該開口與該管體之一孔洞形成該氣流路徑或通道(5)之一部分。
18. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，尚包含第二電極(15)，藉以將該加熱元件(7)之該導電覆蓋層或包覆層連接至電源（例如電池），其中該第二電極(15)係大致配置於該導電覆蓋層或包覆層之區域外，該第二電極(15)較佳者至少局部包圍該導電覆蓋層或包覆層(7)，且該第二電極(15)較佳者包含該殼體(2)之一側壁，其中該側壁實質包圍或圍繞該貯槽(3)之一端壁。
19. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，其中該加熱元件(7)（尤其是該導電覆蓋層或包覆層）包含適可由感應線圈(27)加熱之基座。
20. 如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，其中該貯槽(3)由該液體輸送裝置(5)所形成之該槽壁未被該導電覆蓋層或包覆層覆蓋之表面積為該槽壁全部表面積之30%（含）以下，尤其是20%（含）以下，更尤其是15%（含）以下，更尤其是10%（含）以下，甚至更尤其是5%（含）以下。
21. 一種個人霧化裝置（尤指電子菸具）(20,50)，包含如申請專利範圍上列任一項之霧化單元(1)，其中該霧化單元(1)較佳者為可替換式及／或可拋棄式，例如採用卡匣之形式。
22. 如申請專利範圍第21項之個人霧化裝置(20,50)，尚包含適可與該霧化單元(1)接合之容置腔(56)，以及溫度感測器，其中該溫度感測器係位於該容置腔(56)內，且包含量測探針，該量測探針具有連附於該容置腔(56)之第一端，以及第二外凸自由端。
23. 如申請專利範圍第22項之個人霧化裝置(20,50)，其中該外凸自由端具有一尖端。