TWI548430B - 非霧化微型氣味產生器 - Google Patents

Description

非霧化微型氣味產生器

本發明為有關一種氣味產生器，尤指一種應用於行動裝置的微型化氣味產生器。

傳統氣味釋放器除了體積龐大不易攜帶以外，所能釋放的氣味也僅限填充於其中之香水或是香精。隨著電子產業蓬勃發展，各種可攜式電子裝置已融入一般大眾的生活之中，而目前的可攜式電子裝置通常是在視覺、聽覺與觸覺上盡力滿足消費者需求，但嗅覺部分並未有深入研究。 不過，隨著工藝的發展，已逐漸有人提出將氣味釋放器微型化，應用於可攜式電子裝置的構想，如美國發明專利公開第US20040203412號，揭露一種可散發氣味的通訊裝置，將一香水容置區設置在通訊裝置的一發熱元件上，利用通訊裝置工作時，該發熱元件所發出的熱量將一香水揮發而產生氣味。

而在美國專利公開第US20110217211號中，則揭露一種利用光觸媒產生氣味的結構，適用於可攜式電子裝置中，主要為將光觸媒形成的微膠囊中包覆有氣味物質，當其受到紫外光或其他特定波長的光源照射時，該微膠囊中的該氣味物質可散出於外界，而產生一氣味。

然而，上述的習知技術中，利用加熱的方式以釋放香水之氣味，容易因經常性的加熱該香水，使該香水產生變質的問題，而以光觸媒式觸發微膠囊的方式釋放氣味，則會有需額外使用不同光源及不易控制該氣味物質之釋放量的問題，因此仍有改善之必要。

本發明的主要目的，在於解決習知的氣味釋放裝置具有加熱香水易變質、需額外使用光源觸發以及釋放量不易控制的問題。

為達上述目的，本發明提出一種非霧化微型氣味產生器，包含有一氣味元件、複數個呈顆粒狀的第一材料以及一驅動單元。該氣味元件包含有一殼體、一設於該殼體內的腔室、一穿設於該殼體上與該腔室連通的氣孔以及一設於該腔室中的震動單元；該第一材料位於該腔室中，並具有一第一氣味；該驅動單元與該震動單元連接。

其中，該震動單元包含一膜層，該震動單元的該膜層受該驅動單元的控制而往復震動，並使該腔室內形成一單向的擾動氣流，該擾動氣流帶動該第一材料通過該氣孔離開該腔室而散發該第一氣味。

為達上述目的，本發明提供另一種非霧化微型氣味產生器，包含有複數個氣味元件、複數個呈顆粒狀的第一材料、複數個呈顆粒狀的第二材料以及一驅動單元。該氣味元件呈陣列式排列，並分別包含有一殼體、一設於該殼體內的腔室、一穿設於該殼體上與該腔室連通的氣孔以及一設於該腔室中的震動單元；該第一材料與該第二材料分別設於對應的該氣味元件之該腔室中，該第一材料與該第二材料分別具有一第一氣味以及一第二氣味；該驅動單元與該震動單元連接。

其中，該震動單元包含一膜層，該震動單元的該膜層受該驅動單元的控制而往復震動，並使該腔室內形成一單向的擾動氣流，該擾動氣流帶動該第一材料與該第二材料通過該氣孔離開該腔室而混合形成一混合氣味。

如此一來，本發明藉由呈顆粒狀的該第一材料以及該震動單元的設置，以產生擾動氣流的方式釋放該第一氣味，具有不需經過加熱、該第一材料不易變質、不需額外光源觸發以及釋放量容易控制的優點，再者，本發明更藉由該第一材料及該第二材料分別設置於陣列式的該氣味元件之中，而具有釋放相異的該第一材料及該第二材料，以達到調配該混合氣味的功效。

10‧‧‧氣味元件

11‧‧‧殼體

111‧‧‧上殼體

112‧‧‧下殼體

113‧‧‧絕緣層

12‧‧‧腔室

13‧‧‧氣孔

14‧‧‧震動單元

141‧‧‧壓電膜

142‧‧‧第一電極

143‧‧‧第二電極

15‧‧‧震動單元

151‧‧‧第一導電層

152‧‧‧第二導電層

153‧‧‧絕緣膜

154‧‧‧震動部

16‧‧‧震動單元

161‧‧‧螺旋線圈

162‧‧‧鐵磁層

163‧‧‧震動膜層

164‧‧‧起始端

165‧‧‧終點端

17‧‧‧震動單元

171‧‧‧電磁線圈

172‧‧‧受磁膜

173‧‧‧震動部

174‧‧‧絕緣膜層

20‧‧‧第一材料

30‧‧‧驅動單元

31‧‧‧內連接線

40‧‧‧擾動氣流

50‧‧‧第二材料

60‧‧‧計時器

70‧‧‧氣味辨識器

80‧‧‧氣味編程單元

S1‧‧‧震動間距

S2‧‧‧震動間距

S3‧‧‧震動間距

圖1A，為本發明第一實施例的結構示意圖。

圖1B，為本發明第一實施例之驅動單元的電性連接示意圖。

圖2，為本發明第二實施例的結構示意圖。

圖3，為本發明第三實施例的結構示意圖。

圖4，為本發明第四實施例的結構示意圖。

圖5A，為本發明第五實施例的結構示意圖。

圖5B，為本發明第五實施例之驅動單元的電性連接示意圖。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下： 請參閱『圖1A』及『圖1B』所示，『圖1A』為本發明第一實施例的結構示意圖，『圖1B』為本發明第一實施例之驅動單元的電性連接示意圖，本發明為一種微型氣味產生器，包含有一氣味元件10、複數個呈顆粒狀的第一材料20以及一驅動單元30。該氣味元件10包含有一殼體11、一腔室12、一氣孔13以及一震動單元14，該腔室12設於該殼體11內，該氣孔13穿設於該殼體11上與該腔室12連通，該震動單元14設於腔室12中並包含有一膜層，在此實施例中，該殼體11進一步包含一上殼體111以及一與該上殼體111對應的下殼體112，該下殼體可為一矽晶片，該氣孔13穿設於該上殼體111，該腔室12設於該上殼體111與該下殼體112之間，再者，該殼體11還可包含一絕緣層113，其設置於該下殼體112與該震動單元14之間，令該震動單元14與該下殼體112之間絕緣。要補充說明的是，上述該氣味元件10的結構，可以一微機電製程製作，而達到微型化的設計。

該第一材料20位於該腔室12中，具有一第一氣味，該第一材料20可直接為一固態的氣味粒子，或者是一包覆一香精的微膠囊，該驅動單元30與該震動單元14連接，在此，該驅動單元30包含一控制電路，該驅動單元30設置於該殼體11外，連接於該下殼體112，並且可以用微機電製程的方式，於該下殼體112形成一孔洞，並製作一內連接線31穿入該下殼體112，進而與該震動單元14達到電性連接，要說明的是，電性連接的種類並不以內連接線31的方式為限制，也可以一般金屬佈線達成電性連接。

在第一實施例中，該震動單元14進一步包含一壓電膜141、一第一電極142以及一第二電極143，該壓電膜141由壓電材料製成，該壓電材料可為氮化鋁、氧化鋅、鈮酸鋰、鉭酸鋰、鋯鈦酸鉛以及石英等，但不以此為限制，該第一電極142以及該第二電極143分別與該壓電膜141連接，且再分 別與該驅動單元30電性連接，在此，該第一電極142以及該第二電極143分別以金屬材料製成，例如為鋁、銅、鎢、銀以及金等材料，但不以此為限，該第一電極142與該第二電極143分別以層狀形式設置於該壓電膜141的上、下相反兩側，令該壓電膜141夾置於該第一電極142與該第二電極143之間，另外，該第一電極142與該第二電極143也可以複數指叉狀的形式，交錯排列而設置於該壓電膜141的同一側。

在第一實施例中，當該微型氣味產生器啟動時，由該驅動單元30提供一交流電至該第一電極142以及該第二電極143，其中，使該第一電極142與該第二電極143之間產一變動電場，該壓電膜141由於為壓電材料所製成，受該變動電場的影響，而進行一本體週期性的伸展和壓縮，進而產生一震動，該震動連動該腔室12內產生一擾動氣流40，該擾動氣流40即帶動該第一材料20通過該氣孔13，當該第一材料20為該固態的氣味粒子時，該第一材料20將被排出該殼體11外，使得該第一氣味散布於空氣中，而當該第一材料20為該微膠囊包覆該香精之形式時，該第一材料20於排出該殼體11外的過程中，該微膠囊會因碰撞、摩擦或震動而產生破裂，進而由該香精釋放該第一氣味於空氣中。另外，要補充說明的是，該驅動單元30還包含一計時器60，該驅動單元30依據該計時器60而控制該震動單元14之震動時間，據此，可控制該第一材料20的釋放量以調控該第一氣味於空氣中的釋放濃度。

請參閱『圖2』所示，為本發明第二實施例的結構示意圖，在此實施例中，與第一實施例相較之下，第二實施例的特徵在於該震動單元15包含一第一導電層151、一第二導電層152以及一絕緣膜153，該絕緣膜153連接於該第一導電層151及該第二導電層152之間，該第一導電層151位於該絕 緣膜153之上，並包含一與該絕緣膜153相隔一震動間距S1的震動部154，該第二導電層152位於該絕緣膜153與該絕緣層113之間，且該第一導電層151與該第二導電層152分別與該驅動單元30電性連接。

在第二實施例中，當該微型氣味產生器啟動時，該驅動單元30提供該第一導電層151及該第二導電層152一變動電壓，使該第一導電層151及該第二導電層152之間產生一靜電電場，令該第一導電層151與該第二導電層152之間於該靜電電場的作用下，產生週期性相吸的作用力，進而進行相對往返的移動，並帶動該震動部154產生該震動，因此而產生該擾動氣流40將該第一材料20排出該殼體11外，於空氣中散布該第一氣味。

請參閱『圖3』所示，為本發明第三實施例的結構示意圖，在此實施例中，與第一實施例相較之下，第三實施例的特徵在於該震動單元16包含一螺旋線圈161(spiral coil)、一鐵磁層162以及一設置於該螺旋線圈161與該鐵磁層162之間的震動膜層163，該震動膜層163與該鐵磁層162之間相隔一震動間距S3，該螺旋線圈161設置於該震動膜層163之上，以一圓心為一起始端164，以水平方向由內朝外捲繞，並於最外側形成一與驅動單元30電性連接的終點端165，且該起始端164亦延伸至與該驅動單元30電性連接，製作該鐵磁層162的材料可為鐵、鎳、鈷或其多元合金等磁性材料，但不在此限，該震動膜層163在此可為一絕緣材質，可阻隔該螺旋線圈161與該鐵磁層162之間的電性導通。

在第三實施例中，當該微型氣味產生器啟動時，該驅動單元30提供該螺旋線圈161一變動電流，該變動電流使該螺旋線圈161於一軸向產生一變動磁場，與下方的該鐵磁層162產生週期性的吸引力與排斥力，而令該震動膜層163受該吸引力與排斥力的影響，因而進行一本體週期性往復式的 震動，該震動連動該腔室12內產生該擾動氣流40，將該第一材料20排出該殼體11外，於空氣中散布該第一氣味。

請參閱『圖4』所示，為本發明第四實施例的結構示意圖，在此實施例中，與第一實施例相較之下，第四實施例的特徵在於該震動單元17包含一電磁線圈171、一受磁膜172以及一介於該電磁線圈171與該受磁膜172之間的絕緣膜層174，該電磁線圈171與該驅動單元30電性連接，該受磁膜172則設置於該電磁線圈171之上，並包含一與該絕緣膜層174相隔一震動間距S2的震動部173，製作該受磁膜172的材料可為鐵、鎳、鈷或其多元合金等磁性材料，但不在此限。

在第四實施例中，當該微型氣味產生器啟動時，該驅動單元30提供該電磁線圈171一變動電流，該變動電流使該電磁線圈171於一軸向產生一變動磁場，而該受磁膜172受該變動磁場的吸引與排斥，進行一週期性的往返移動，進而於該震動部173產生該震動，該震動連動該腔室12內產生該擾動氣流40，將該第一材料20排出該殼體11外，於空氣中散布該第一氣味，另外，要補充說明的是，在此實施例中，還可設置一由該電磁線圈171環繞的芯體，而由該電磁線圈171磁化該芯體，以產生該變動磁場。

請參閱『圖5A』及『圖5B』所示，『圖5A』為本發明第五實施例的結構示意圖，『圖5B』為本發明第五實施例之驅動單元的電性連接示意圖，在此實施例中，與第一實施例相較之下，第五實施例的特徵在於該微型氣味產生器包含有複數個該氣味元件10，且該氣味元件10呈陣列式的排列，令該氣味元件10以密集且容易編程管理的方式聚集，再者，每個氣味元件10的該腔室12中，分別設有呈顆粒狀且具相異氣味的複數材料，例如在此實施例中，一氣味元件10的腔室12中設有複數個呈顆粒狀的該第一材 料20，另一氣味元件10的腔室12中則設有複數個呈顆粒狀的第二材料50，該第一材料20與該第二材料50分別具有相異的該第一氣味與一第二氣味，以此類推，還可有複數個呈顆粒狀並具第三氣味的第三材料、複數個呈顆粒狀的並具第四氣味的第四材料等，設於不同的該氣味元件10之中。

另外，在第五實施例中，該驅動單元30可進一步與一氣味編程單元80電性連接，該氣味編程單元80內建有各種氣味資料之驅動編程，該氣味編程單元80可依據該氣味資料，令該驅動單元30驅動各個該氣味元件10的該震動單元14啟動，而釋放出不同的複數材料用以產生一混合氣味以符合該氣味資料所設定的氣味，再者，該氣味編程單元80還可進一步與一氣味辨識器70電性連接，據此，該氣味辨識器70可進行辨識一氣味，經過分析後產生關聯於該氣味的一氣味資訊並傳送至該氣味編程單元80進行儲存，接著，當要以該微型氣味產生器產生該氣味時，該氣味編程單元80將以該氣味辨識器70所分析傳送的該氣味資訊進行編程，令該驅動單元30驅動該震動單元14產生震動，釋放對應產生該氣味所需具備的材料，例如釋放該第一材料20及該第二材料50，由該第一氣味及該第二氣味混成的該混合氣味即為該氣味，因而重現該氣味。另外，要補充說明的是，上述該電性連接泛指透過電流的直接連接、網路的訊號連接或是無線訊號連接所達成的通訊狀態。

綜上所述，由於本發明藉由該第一材料以及該震動單元的設置，以產生擾動氣流的方式釋放該第一氣味，具有不需經過加熱、該第一材料不易變質、不需額外光源觸發以及釋放量容易控制的優點，再者，本發明更藉由將具有不同氣味的不同顆粒分別設置於陣列式排列的該氣味元件之中，可經由該氣味編程單元依據內建的氣味資料，驅動該震動單元釋放對 應該氣味資料所需備具的材料，產生一設定氣味，或由該氣味辨識器分析一氣味後產生氣味資料，經由該氣味編程單元重新編程後，驅動該震動單元釋放對應產生該氣味所需具備的材料，而調配一混合氣味以達到重現該氣味的功效，據此，在應用上，將本發明搭配該氣味辨識器設置於一行動裝置中，例如智慧型手機，即可隨時隨地的進行各種氣味的辨識以及重現，更可透過網際網路或是無線通訊的傳輸，達到於甲地辨識氣味，而於乙地重現氣味的功效，再者，例如還可設置於時下流行的三維眼鏡中，令使用者於欣賞三維影像的同時，還可聞到關聯於三維影像所顯示環境的相關氣味，達到於視覺、嗅覺身歷其境的效果，因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈 鈞局早日賜准專利，實感德便。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

10‧‧‧氣味元件

11‧‧‧殼體

111‧‧‧上殼體

112‧‧‧下殼體

113‧‧‧絕緣層

12‧‧‧腔室

13‧‧‧氣孔

14‧‧‧震動單元

141‧‧‧壓電膜

142‧‧‧第一電極

143‧‧‧第二電極

20‧‧‧第一材料

30‧‧‧驅動單元

31‧‧‧內連接線

40‧‧‧擾動氣流

Claims (20)

1. 一種非霧化微型氣味產生器，包含有：一氣味元件，該氣味元件包含有一殼體、一設於該殼體內的腔室、一穿設於該殼體上與該腔室連通的氣孔以及一設於該腔室中的震動單元；複數個位於該腔室中並呈顆粒狀的第一材料，該第一材料具有一第一氣味；以及一與該震動單元連接的驅動單元；其中，該震動單元包含一膜層，該震動單元的該膜層受該驅動單元的控制而往復震動，並使該腔室內形成一單向的擾動氣流，該擾動氣流帶動該第一材料通過該氣孔離開該腔室而散發該第一氣味。
2. 如申請專利範圍第1項所述的微型氣味產生器，其中該第一材料為一固態的氣味粒子或為一包覆一香精的微膠囊。
3. 如申請專利範圍第1項所述的微型氣味產生器，其中該膜層為一壓電膜，而該震動單元包含一與該壓電膜連接的第一電極以及一與該壓電膜連接的第二電極，該壓電膜位於該第一電極及該第二電極之間，且該第一電極與該第二電極分別與該驅動單元電性連接而於該壓電膜產生一令該壓電膜產生該往復震動的變動電場。
4. 如申請專利範圍第1項所述的微型氣味產生器，其中該膜層為一震動部，而該震動單元包含一第一導電層、一第二導電層以及一連接於該第一導電層及該第二導電層之間的絕緣膜，該震動部與該絕緣膜相隔一震動間距，該第一導電層與該第二導電層分別與該驅動單元電性連接而於該第一導電層與該第二導電層之間產生一令該震動部產生該往復震動的靜電電場。
5. 如申請專利範圍第1項所述的微型氣味產生器，其中該膜層為一震動膜層，該震動單元包含一與該驅動單元電性連接並產生一變動磁場的螺旋線圈以及一受該變動磁場影響與該螺旋線圈之間產生週期性的吸引力與排斥力的鐵磁層，該震動膜層設置於該螺旋線圈與該鐵磁層之間且受該吸引力與該排斥力影響而產生該往復震動。
6. 如申請專利範圍第1項所述的微型氣味產生器，其中該膜層為一受磁膜，該震動單元包含一與該驅動單元電性連接並產生一變動磁場的電磁線圈以及一介於該電磁線圈與該受磁膜之間的絕緣膜層，該受磁膜受該變動磁場吸引而產生該往復震動。
7. 如申請專利範圍第1項所述的微型氣味產生器，其中該殼體包含一上殼體以及一對應該上殼體的下殼體，該氣孔穿設於該上殼體，該腔室設於該上殼體與該下殼體之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述的微型氣味產生器，其中該驅動單元包含一控制該震動單元之震動時間的計時器。
9. 一種非霧化微型氣味產生器，包含有：複數個呈陣列式排列的氣味元件，該氣味元件分別包含有一殼體、一設於該殼體內的腔室、一穿設於該殼體上與該腔室連通的氣孔以及一設於該腔室中的震動單元；複數個呈顆粒狀的第一材料與複數個呈顆粒狀的第二材料，分別設於對應的該氣味元件之該腔室中，該第一材料與該第二材料分別具有一第一氣味以及一第二氣味；以及一與該震動單元連接的驅動單元；其中，該震動單元包含一膜層，該震動單元的該膜層受該驅動單元的控制而往復震動，並使該腔室內形成一單向的擾動氣流，該擾動 氣流帶動該第一材料與該第二材料通過該氣孔離開該腔室而混合形成一混合氣味。
10. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該第一材料為一固態的氣味粒子或為一包覆一香精的微膠囊。
11. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該第二材料為一固態的氣味粒子或為一包覆一香精的微膠囊。
12. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該第一氣味及該第二氣味為相異的氣味。
13. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該膜層為一壓電膜，而該震動單元包含一與該壓電膜連接的第一電極以及一與該壓電膜連接的第二電極，該壓電膜位於該第一電極及該第二電極之間，且該第一電極與該第二電極分別與該驅動單元電性連接而於該壓電膜產生一令該壓電膜產生該往復震動的變動電場。
14. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該膜層為一震動部，而該震動單元包含一第一導電層、一第二導電層以及一連接於該第一導電層及該第二導電層之間的絕緣膜，該震動部與該絕緣膜相隔一震動間距，該第一導電層與該第二導電層分別與該驅動單元電性連接而於該第一導電層與該第二導電層之間產生一令該震動部產生該往復震動的靜電電場。
15. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該膜層為一震動膜層，該震動單元包含一與該驅動單元電性連接並產生一變動磁場的螺旋線圈以及一受該變動磁場影響與該螺旋線圈之間產生週期性的吸引力與排斥力的鐵磁層，該震動膜層設置於該螺旋線圈與該鐵磁層之間並受該吸引力與該排斥力影響而產生該往復震動。
16. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該膜層為一受磁膜，該震動單元包含一與該驅動單元電性連接並產生一變動磁場的電磁線圈以及一介於該電磁線圈與該受磁膜之間的絕緣膜層，該受磁膜受該變動磁場吸引而產生該往復震動。
17. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該殼體包含一上殼體以及一對應該上殼體的下殼體，該氣孔穿設於該上殼體，該腔室設於該上殼體與該下殼體之間。
18. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該驅動單元包含一控制該震動單元之震動時間的計時器。
19. 如申請專利範圍第9項所述的微型氣味產生器，其中該驅動單元與一氣味編程單元電性連接。
20. 如申請專利範圍第19項所述的微型氣味產生器，其中該氣味編程單元與一氣味辨識器電性連接。