TWI644626B - 電子香煙之驅動模組 - Google Patents

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Abstract

一種電子香煙之驅動模組，適用於內含香煙液體之電子香煙上，該電子香煙包括有殼體、吸嘴、傳感器、霧化部件、液體存儲部件、流體輸送裝置等組件。驅動模組包括電池、連接介面、電源板以及控制板，驅動模組用以接收控制信號及傳送驅動信號，依據控制信號控制電壓控制器計算出特定電壓值，再透過電源板驅動電源之電壓調變為特定電壓值，並將特定電壓值之驅動電源分別提供給流體傳輸裝置及霧化部件，俾使流體傳輸裝置傳輸香煙液體至霧化部件中，且霧化部件將香煙液體進行霧化以產生霧化煙。

Description

電子香煙之驅動模組
本案關於一種電子香煙之驅動模組，尤指一種應用於內含香煙液體之電子香煙之驅動模組。
電子煙或所謂的電子香煙的使用正迅速擴展中，以作為替代傳統抽真實煙草的香煙。如第1A、1B圖中所示，電子香煙包括可組裝在一起然後安裝於殼體1內的元件。殼體1包含第一殼體1a及第二殼體1b，其可為一薄壁金屬管，例如不鏽鋼，具有類似於傳統煙草香煙的長度與直徑，電子香煙的元件包括驅動模組2、傳感器3、霧化部件4和液體存儲部件5。驅動模組2及傳感器3安裝於第一殼體1a內，以及第一殼體1a上設置至少一進氣口1c於靠近傳感器3的區域。而霧化部件4和液體存儲部件5安裝於第二殼體1b內，霧化部件4由一支架7做固定支撐，霧化部件4包括電加熱器41和套裝在電加熱器41上的液體滲透部件42以及一緊密地與液體滲透部件42配合的液體傳導部件43，電加熱器41為中空結構；而液體儲存部件5安裝於第二殼體1b內，在內部具有氣體流過的通道51，以及在通道51外圍具有儲液容器52，而液體傳導部件43套在液體滲透部件42上，液體傳導部件43之導通部分431與儲液容器52接觸，因此，儲液容器52內的香煙液體被吸收並滲透到液體滲透部件42。又霧化部件4與傳感器3之間設有一連接部件10形成一氣流迴路，供與液體儲存部件 5之通道51連通，使外部空氣可由至少一進氣口1c進入經過傳感器3再經過電加熱器41而導入液體儲存部件5之通道51內。其中，連接部件10可作為電性連接及進氣連接之用。另外，電子香煙的元件更設有一電極環8，分別與電加熱器41的兩個引線(圖未示)電連接，電極環8通過連接部件10和傳感器3與驅動模組2電連接，傳感器3根據所偵測氣流之有無打開或關閉整個電路。最後，一吸嘴9組裝於第二殼體1b一端，與液體儲存部件5之通道51連通。當用戶對吸嘴9做吸入動作時，電子香煙內的氣體流動。此時，傳感器3接通電路，啟動電加熱器41進行加熱。當用戶停止吸氣時，氣體停止流動，並且傳感器3關閉電路，以使電加熱器41停止加熱。如此，香煙液體由儲液容器52經過液體傳導部件43之導通部分431滲透到液體滲透部件42，當用戶又由吸嘴9吸入空氣時，電子香煙內的氣體流動，傳感器3根據氣流打開電路，驅動模組2供應電源至電極環8啟動電加熱器41進行加熱，而滲透到液體滲透部件42的香煙液體便經電加熱器41而產生霧化，用戶即可由吸嘴9吸入液體儲存部件5之通道51中的霧化煙。
上述電子香煙之香煙液體由液體傳導部件43之導通部分431滲透到液體滲透部件42之設計，會有下列幾點問題：第一點，因液體傳導部件43之導通部分431無法精準控制滲透量，而產生液體滲透部件42吸附香煙液體不均之現象，導致液體滲透部件42含香煙液體量少之部分，產生液滴不均勻，經電加熱器41加熱會產生焦味煙霧使吸煙者感到口感不適；第二點，同樣因液體傳導部件43之導通部分431無法精準控制滲透量之緣故，當吸嘴9朝上時，重力往下造成儲液容器52內香煙液體無法完全止住滲透進入該液體滲透部件42之流動量，導致液體滲透部件42含量 飽滿時，會滴落香煙液體至連接部件10，並經過傳感器3由進氣口1c漏出，造成滲油問題。
另外，電子香煙和真煙抽起來的感覺仍具有一定差距。人們在抽真煙時，往往採取快速、短促、用力的吸取方式，而使用電子香煙和蒸發器時卻只能拉長吸氣時間以輕柔力道吸取。原因是真煙在使用者快速吸氣時會吸入大量氧氣，造成煙草燃燒和霧化的速度加快，幫助使用者藉此吸到他想要的煙霧量。然而，習知電子香煙並無法在吸食過程中改變傳送到電加熱器之電源功率以調整加熱的速度，更甚者，加熱過快會導致霧化器裡的煙油霧化過快，而如上述習知電子香煙靠虹吸現象的力量供液會太慢而無法搭配煙油霧化的速度，導致霧化器蒸發的煙霧量不足或霧化器燒壞等問題。基於一般的電子香煙對霧化器提供的電源是恆定的，使用者唯有拉長吸氣時間以輕柔力道吸取，才能讓霧化器有足夠的時間加熱及霧化煙油。由此可知，目前的電子香煙仍存在許多缺點，上述問題導致真實香煙和電子香煙之間存在顯著差異，不利於吸煙者選擇電子香煙代替真實香煙。
有鑑於此，如何發展一種可改善上述習知電子香煙技術缺失，發展一種代替真實香煙之電子香煙，且提供一可供產業利用之電子香煙之驅動模組，實為目前迫切需要解決之問題。
本案之主要目的在於提供一種電子香煙之驅動模組，該電子香煙主要由流體輸送裝置結合霧化部件之導液管設置，並搭配此驅動模組形成一可精準控制香煙液體於霧化部件之滲透量，俾解決習知電子香煙技術之液滴產生不均勻煙霧口感差及滲油問題，並可監測通過氣流之壓 力大小，藉此配合使用者的抽吸方式，輸出調整信號以調整控制模組之控制信號，調變流體輸送裝置之驅動頻率及加熱器模組之驅動電源功率，來改變供液的速度以及煙油霧化的速度，如此一來使用者可以快速吸到大量的煙霧，也可以在一口接著一口連續吸食時，保持每一口可吸取同樣的煙霧量。
為達上述目的，本案之較廣義實施態樣為提供一種電子香煙之驅動模組，適用於內含香煙液體之電子香煙上，電子香煙包括有殼體、吸嘴、傳感器、霧化部件、液體存儲部件、流體輸送裝置等組件，電子香煙之驅動模組包括：電池，提供電子香煙之驅動電源；連接介面，與該電池作電性連接；電源板，與連接介面作連接而與電池之驅動電源電性連接，並包含電壓轉換器、加熱器模組及電壓控制器，其中電壓轉換器用以調變輸出驅動電源之電壓大小，加熱器模組用以驅動霧化部件進行香煙液體加熱霧化，電壓控制板用以計算特定電壓值；以及控制板，與連接介面作連接而與電池之驅動電源電性連接，並包含微處理器及流體傳輸驅動器，微處理器用以接收控制信號及傳送驅動信號，流體傳輸驅動器用以提供驅動信號給流體傳輸裝置；其中，當微處理器接收控制信號時，其依據控制信號控制電壓控制器計算出特定電壓值，再透過電壓轉換器將電池所提供驅動電源之電壓調變為特定電壓值，再透過微處理器發送驅動信號至流體傳輸驅動器及加熱器模組中，以將驅動電源之特定電壓值分別提供給流體傳輸驅動器及霧化部件，使流體傳輸裝置及霧化部件得以致能，俾使流體傳輸裝置傳輸香煙液體至霧化部件中，且霧化部件將香煙液體進行霧化以產生霧化煙。
1‧‧‧殼體
1a‧‧‧第一殼體
1b‧‧‧第二殼體
1c‧‧‧進氣口
1d‧‧‧氣流腔室
1e‧‧‧支撐座
1f‧‧‧發光二極體
2‧‧‧驅動模組
20‧‧‧連接介面
21‧‧‧電源板
211‧‧‧電壓轉換器
212‧‧‧加熱器模組
213‧‧‧電壓控制器
22‧‧‧控制板
221‧‧‧流體輸送驅動器
222‧‧‧微處理器
23‧‧‧電池
3‧‧‧傳感器
31‧‧‧氣流傳感器
32‧‧‧空氣壓力傳感器
4‧‧‧霧化部件
41‧‧‧電加熱器
42‧‧‧液體滲透部件
43‧‧‧液體傳導部件
431‧‧‧導通部分
44‧‧‧導液管
441‧‧‧輸入口
442‧‧‧通孔
5‧‧‧液體存儲部件
51‧‧‧通道
52‧‧‧儲液容器
6‧‧‧流體輸送裝置
6a‧‧‧輸入通道
6b‧‧‧輸出通道
6c‧‧‧入油管
62‧‧‧閥門蓋體
621‧‧‧第一貫穿孔
622‧‧‧第二貫穿孔
623‧‧‧倒角
63‧‧‧閥本體
631‧‧‧入口通道
6311‧‧‧入口開口
632‧‧‧出口通道
6321‧‧‧出口開口
633‧‧‧第一表面
634‧‧‧第二表面
6341、6342‧‧‧凹槽
6343‧‧‧凸部結構
63b‧‧‧卡榫槽
64‧‧‧閥膜片
64a、64b‧‧‧貫穿區域
641a、641b‧‧‧閥門片
642a、642b‧‧‧延伸支架
643a、643b‧‧‧鏤空孔
64c‧‧‧定位孔
65‧‧‧閥腔體座
651‧‧‧入口閥門通道
652‧‧‧出口閥門通道
6521‧‧‧凸部結構
653、654‧‧‧凹槽
655‧‧‧第三表面
656‧‧‧第四表面
657‧‧‧壓力腔室
658‧‧‧段差槽
65a‧‧‧卡榫
66‧‧‧致動器
661‧‧‧振動板
662‧‧‧壓電元件
67‧‧‧外筒
671‧‧‧內壁
672‧‧‧凸環結構
68a、68b、68c、68d、68e‧‧‧密封環
7‧‧‧支架
71‧‧‧突出部
8‧‧‧電極環
9‧‧‧吸嘴
91‧‧‧濾棉
92‧‧‧開孔
10‧‧‧連接部件
第1A圖為習知電子香煙之剖面示意圖。
第1B圖為習知電子香煙之霧化部件部位放大示意圖。
第2A圖為本案較佳實施例之電子香煙之剖面示意圖。
第2B圖為第2A圖之霧化部件部位放大示意圖。
第2C圖為本案較佳實施例之電子香煙之霧化部件部位之正面視得示意圖。
第3A圖所本案較佳實施例之電子香煙之驅動模組相關構件之方塊圖。
第3B圖所示為第3A圖之連接介面、電源板及控制板之架構示意圖。
第3C圖所示為第3A圖之驅動模組之訊號傳遞及控制示意圖。
第4圖所本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之立體外觀示意圖。
第5A圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之正面分解結構示意圖。
第5B圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之背面分解結構示意圖。
第6A圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之閥本體正面視得示意圖。
第6B圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之閥本體底面視得示意圖。
第7A圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之閥腔體座正面視得示意圖。
第7B圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之閥腔體座底面視得示意圖。
第8圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之閥膜片正面視得示意圖。
第9圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之閥腔體座立體示意圖。
第10A圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之閥門蓋體正面視得示意圖。
第10B圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之閥門蓋體底面視得示意圖。
第11圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之剖面示意圖。
第12A圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之輸送流體作動狀態示意圖1。
第12B圖為本案較佳實施例之電子香煙之流體輸送裝置之輸送流體作動狀態示意圖2。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上當作說明之用，而非用以限制本案。
請同時參閱第2A圖、第2B圖、第2C圖、第3A圖、第3B圖及第3C圖，本案較佳實施例之電子香煙包含殼體1、驅動模組2、傳感器3、霧化部件4、液體存儲部件5、流體輸送裝置6、支架7及吸嘴9。其中，本實施例之殼體1係由第一殼體1a及第二殼體1b相互對接組裝而成。驅動模組2之電池23設置於第一殼體1a內，本實施例中，驅動模組2包括連接介面 20、電源板21、控制板22及電池23，而連接介面20、電源板21、控制板22設置於第二殼體1b內，且電源板21及控制板22對應設置於連接介面20之上，促使電源板21、控制板22透過驅動模組2之連接介面20與驅動模組2之電池23電性連接，並透過連接介面20以組接第一殼體1a及第二殼體1b，第二殼體1b更包含氣流腔室1d，以及第二殼體1b內部安裝傳感器3、霧化部件4、液體存儲部件5、流體輸送裝置6及支架7。
本實施例中，第一殼體1a及第二殼體1b係可為但不限為一薄壁金屬管，例如：不鏽鋼，具有類似於傳統煙草香煙的長度與直徑。且於本實施例中，第二殼體之表面上設置貫穿之至少一進氣口1c，並鄰近於流體傳輸裝置6而設置，供外部空氣可由至少一進氣口1c進入，再經過第二殼體1b之氣流腔室1d、傳感器3、吸嘴9，藉此以形成一氣流迴路。於一些其他實施例中，至少一進氣口1c亦可設置於任何可連通氣流腔室1d處，並由至少一進氣口1c、氣流腔室1d、傳感器3及吸嘴9構成該氣流迴路，可使該霧化煙可依序經由氣流腔室1d、傳感器3及吸嘴9導出第二殼體1b之外，以供用戶吸食，但均不以此為限。
本實施例中，吸嘴9係封閉第二殼體1b之一端，傳感器3係設置於第二殼體1b內，且鄰設於至吸嘴9並與之相連通，傳感器3用以感測氣流，並控制電子香煙之驅動電源開啟或關閉；霧化部件4係以垂直於第二殼體1b之內壁之方式設置於第二殼體1b內，並鄰近於該傳感器3而設置。
本實施例中，霧化部件4以垂直於第二殼體1b之內壁之方式設置於第二殼體1b內，並鄰近於傳感器3而設置，其包含電加熱器41及導液管44，電加熱器41為中空結構，電加熱器41的兩個引線透過連接介面20連接(未圖示)至驅動模組2實現電連接，並根據傳感器3檢測到的流動情況控制電加熱器41開始加熱或停止加熱，導液管44為導通液體之管部件， 可為一不鏽鋼管部件，或者耐熱導管部件，導液管44前端具有一輸入口441，導液管44之管壁上設有複數個通孔442，而電加熱器41套置於導液管44外圍，用以將香煙液體進行霧化，以產生一霧化煙供用戶吸食。 於本實施例中，入油管6c為一耐高溫之軟性管件，但不以此為限，透過入油管6c之設置可避開氣流腔室1d內部之支架7直接連通至霧化部件4，且軟性管件自由度高，可方便拆裝維修，提高整體內部元件維修的靈活性。
本實施例中，支架7亦設置於第二殼體1b內，與第二殼體1b之內壁相連接，且支架7包含二個突出部71，二個突出部71用以供霧化部件4設置於其上做固定支撐，並與霧化部件4相連接，用以提供支撐力至霧化部件4，但均不以此為限，可依實際情形任施變化。透過支架7之二個突出部71支撐霧化部件4，可減少與霧化部件4接觸面積，使套置於導液管44外圍之電加熱器41分布面積較大，藉此以提升加熱霧化之效率。
本實施例中，液體存儲部件5設置於第二殼體1b內，用以儲置香煙液體。流體輸送裝置6同樣設置於第二殼體1b內，且設置於液體存儲部件5之底部，流體輸送裝置6具有輸入通道6a、輸出通道6b及入油管6c，輸入通道6a連通液體存儲部件5，輸出通道6b係貫穿液體存儲部件5，並透過入油管6c連通至霧化部件4之導液管44之輸入口441，亦不以此為限，其中流體輸送裝置6做作為一閥開關輸送液體存儲部件5內部之香煙液體，而流體輸送裝置6透過一支撐座1e支撐定位安裝於第二殼體1b內。
本實施例中，驅動模組2之電源板21包含一電壓轉換器211、一加熱器模組212及一電壓控制器213，其中電壓轉換器211用以調變輸出的驅動電源之電壓大小，加熱器模組212用以驅動霧化部件4之電加熱器41進行香煙液體加熱霧化，電壓控制板213用以計算一特定電壓值。
本實施例中，控制板22更包含一微處理器222及一流體傳輸驅動器221，微處理器222用以接收一控制信號及傳送一驅動信號，流體傳輸驅動器221用以提供驅動信號給流體傳輸裝置6進行該香煙液體之傳輸(如第2A圖所示)。於本實施例中，當微處理222器接收控制信號時，微處理器222依據控制信號控制電壓控制器213計算出該特定電壓值，再透過電壓轉換器211經由連接介面20將電池23所提供驅動電源之電壓調變為該特定電壓值，再透過微處理器222發送驅動信號至流體傳輸驅動器221及加熱器模組212中，使流體傳輸驅動器221及加熱器模組212將該特定電壓值之驅動電源分別提供給流體傳輸裝置6以及霧化部件4之電加熱器41，使流體傳輸驅動器221用以提供驅動信號給流體傳輸裝置6得以致能傳輸香煙液體至霧化部件4之電加熱器41中霧化香煙液體，俾實現香煙液體之傳輸及霧化。由此可知，本實施例之電子香煙透過驅動模組2之電源板21及控制板22之可調變電源之驅動模組設計，可連接不同電壓之電池23提供實施電性連接運作。另外，透過驅動模組2之電源板21及控制板22之可調變電源之驅動模組設計，該特定電壓值係依據使用者吸食霧化煙所產生的氣流強弱而調變，藉由驅動電源之電壓改變，使流體傳輸裝置6及電加熱器41之驅動功率隨之改變，流體傳輸裝置6之傳輸速率及電加熱器41加熱霧化速率亦隨之改變，如此一來，使用者可於吸食霧化煙的過程中，使每一口的霧化煙之濃度均相同，其不會因為吸食力度強弱或吸食速度快慢而改變，俾達到電子香煙之最佳吸食口感。
於本實施例中，驅動模組2之電池23係可為但不限為可充電電池。於一些實施例中，驅動模組2之電池23亦可為一次性電池。於本實施例中，也透過第一殼體1a將驅動模組2之電池23可拆離之設置，以利於整個電 子煙裝置實施可攜運作，若電池23部分電力不足時，只需要更換驅動模組2之電力不足的電池23，而更新安裝另一組新的電池23(或者充飽的電池23)，並透過連接介面20使第一殼體1a及一第二殼體1b得以固定組接之設置，電子煙裝置即可重新實施可攜並且電性連接運作。
本實施例中，傳感器3更包括氣流傳感器31及空氣壓力傳感器32。氣流傳感器31可根據通過氣流壓力或速率大小提供一控制信號給驅動模組2，以打開或關閉驅動模組2之驅動電源，空氣壓力傳感器32可根據監測通過氣流壓力大小來改變煙油霧化的速度和供液的速度，亦即可以按照使用者的吸力壓力大小的使用方式監測通過氣流壓力大小，調整控制信號以調整驅動模組2之控制信號，調變流體輸送裝置6之驅動頻率以調整香煙液體的供給速率，以及調變霧化部件4之驅動電源功率以調整香煙液體的霧化速率。
於本實施例中，當傳感器3感測到氣流時，傳感器3依據所感測之氣流壓力大小發送一控制信號至驅動模組2，使驅動模組2依據該控制信號控制流體輸送裝置6開始作動，將液體存儲部件5內之香煙液體自輸入通道6a導出，並經由輸出通道6b及入油管6c輸送至霧化部件4之導液管44中，並透過複數個通孔442滲透至導液管44外，以控制香煙液體定量輸送至霧化部件4之電加熱器41上，並由電加熱器41加熱以產生霧化煙，最後由吸嘴9之開孔92供用戶吸食，並藉由至少一進氣口1c於用戶吸食時，使氣體導入氣流迴路之中，藉此平衡殼體1內部與外部之壓力。反之，當傳感器3感測到氣流停止時，傳感器3停止發送該控制信號至驅動模組2，使流體輸送裝置6停止輸送香煙液體，俾使該電子香煙停止運作。如此一來，透過將香煙液體定量輸送至霧化部件4進行霧 化，使用者可以在快速吸到大量的霧化煙，並同時保持每一口的霧化煙量、濃度均相同，俾提升電子香煙之最佳吸食口感。
本實施例之更包括一發光二極體1f，設置於第一殼體1a的前端，可接收驅動模組2之電池23所輸出之驅動電源，並受控制板22之控制而發光或熄滅，以提供電子香煙操作訊息警示之用，且控制板22可控制發光二極體24產生的亮度強弱不同之光線，以提供吸煙者抽吸煙霧氣流流通強弱之提示作用，但不以此為限。
請繼續參閱如第2A圖，如圖所示，吸嘴9組裝於第二殼體1b一端，與氣流腔室1d相連通，而吸嘴9具有一濾棉91及一開孔92，濾棉91放置封閉在第二殼體1b之一端，以封閉吸嘴9與第二殼體1b之連接口，可使初始加熱霧化未完全之香煙液體被濾棉91阻隔，形成一防吸入之過濾保護措施。
請繼續參閱第4圖、第5A圖、第5B圖、第6A圖、第6B圖、第7A圖及第7B圖所示，閥本體63及閥腔體座65為本案流體輸送裝置6中導引流體進出之主要結構。其中閥本體63具有一個入口通道631以及一個出口通道632分別貫穿第一表面633及第二表面634之間，而入口通道631於第二表面634上連通一入口開口6311，且第二表面634具有環繞入口開口6311之凹槽6341，以及具有環繞入口開口6311突起之凸部結構6343，而出口通道632於第二表面634上連通一出口開口6321，且第二表面634具有環繞出口開口6321之凹槽6342，另外在閥本體63之第二表面634上設置數個卡榫槽63b。
閥腔體座65於第三表面655上設置數個卡榫65a，可對應套入閥本體63之卡榫槽63b中，以使閥本體63與閥腔體座65可相互結合堆疊定位。閥腔體座65上具有貫穿第三表面655至第四表面656之入口閥門通道651及 出口閥門通道652，以及於第三表面655上具有環繞入口閥門通道651之凹槽653，且第三表面655上具有環繞出口閥門通道652突起之凸部結構6521，以及具有環繞出口閥門通道652之凹槽654，另外，於第四表面656上凹置一壓力腔室657，分別與入口閥門通道651及出口閥門通道652連通，且第四表面656於壓力腔室657外部具有段差槽658。
請參閱第5A圖、第5B圖及第8圖所示，閥膜片64主要材質為聚亞醯胺(Polyimide,PI)高分子材料時，其製造方法主要利用反應離子氣體乾蝕刻(reactive ion etching,RIE)之方法，以感光性光阻塗佈於閥門結構之上，並曝光顯影出閥門結構圖案後，再以進行蝕刻，由於有光阻覆蓋處會保護聚亞醯胺(Polyimide,PI)片不被蝕刻，因而可蝕刻出閥膜片64上之閥門結構。閥膜片64為一平坦薄片結構。如第8圖所示，閥膜片64在兩個貫穿區域64a、64b中各保留有厚度相同之兩閥門片641a、641b，且環繞閥門片641a、641b週邊各設置複數個延伸支架642a、642b作以彈性支撐，並使每個延伸支架642a、642b相鄰之間各形成一鏤空孔643a、643b，如此厚度相同之一閥門片641a、641b可受作用力在閥膜片64上藉由延伸支架642a、642b彈性支撐而凸伸變形一位移量形成閥門開關結構。閥門片641a、641b可為圓型、長方型、正方形或各種幾何圖型，但不以此為限。又，閥膜片64上設有複數個定位孔64c，可套入閥腔體座65於第三表面655之卡榫65a中，以定位閥膜片64承載於閥腔體座65上，供閥門片641a、641b分別封蓋閥腔體座65之入口閥門通道651及出口閥門通道652(如第8圖所示)，於本實施例中，卡榫65a數量為2，因此定位孔64c數量為2個，但不以此為限，可依卡榫65a數量而設置。
並請參閱第11圖所示，閥本體63與閥腔體座65相互結合堆疊時，閥本體63之凹槽6341、6342分別供一密封環68a、68b套入其上，而閥腔體座65 之凹槽653、654分別供一密封環68c、68d套入其上，閥本體63與閥腔體座65之間相互結合堆疊，可利用密封環68a、68b、68c、68d之設置，以對周邊防止流體滲漏，如此閥本體63之入口通道631對應閥腔體座65之入口閥門通道651，並以閥膜片64之閥門片641a之啟閉入口通道631與入口閥門通道651之間連通，以及閥本體63之出口通道632對應閥腔體座65之出口閥門通道652，並以閥膜片64之閥門片641b之啟閉出口通道632與出口閥門通道652之間連通，而當閥膜片64之閥門片641a之開啟時，入口通道631導入流體即可經過入口閥門通道651而注入匯流於壓力腔室657中，而當閥膜片64之閥門片641b之開啟時，注入壓力腔室657流體即可經過出口閥門通道652而由出口通道632排出於外。
請再參閱第5A圖及第5B圖所示，致動器66由振動板661以及壓電元件662組裝而成，其中壓電元件662貼附固定於振動板661之表面。於本實施例中，振動板661為金屬材質，壓電元件662可採用高壓電數之鋯鈦酸鉛(PZT)系列的壓電粉末製造而成，以貼附固定於振動板661上，以供施加電壓驅動壓電元件662產生形變，致使振動板661亦隨之產生做垂直向往復振動形變，用以驅動流體輸送裝置6之作動。而致動器66之振動板661為組設於閥腔體座65之第四表面656上以封蓋壓力腔室657，且第四表面656於壓力腔室657外部之段差槽658，供一密封環68e套置其中，以對壓力腔室657周邊防止流體滲漏。
由上述說明可知，閥本體63、閥膜片64、閥腔體座65、致動器66可構成流體輸送裝置6之輸送流體導引進出之主要結構。為了定位此堆疊結合的結構，而且無須以鎖付元件(例如：螺絲、螺帽、螺栓等)去鎖付定位組裝，在本發明之較佳實施例中，採用閥門蓋體62及外筒67之設計，將閥本體63、閥膜片64、閥腔體座65、致動器66依序層疊於外筒67之內 部，再以閥門蓋體62直接緊配合於外筒67之內部定位組裝而成本發明之流體輸送裝置6。
請參閱第5A圖、第5B圖及第9圖所示，外筒67為金屬材質，具有內壁671圍繞一中空空間，且外筒67之內壁671底部具有凸環結構672。再請參閱第10A圖及第10B圖所示，閥門蓋體62也為一金屬材質，具有第一貫穿孔621及第二貫穿孔622，分別可供與閥本體63之入口通道631及出口通道632相對應套置入，以及閥門蓋體62之底緣具有一倒角623，且閥門蓋體62之外徑尺寸為略大於外筒67之內壁671尺寸。
因此參閱第第5A圖及第5B圖所示，閥本體63、閥膜片64、閥腔體座65、致動器66依序層疊後置入於外筒67之內壁671中，讓整個層疊結構承載於外筒67之凸環結構672上，促使閥門蓋體62以外徑尺寸略大於外筒67之內壁671尺寸之設計，利用倒角623可順利導入外筒67之內壁671中，而相互緊配合組接結合定位閥本體63、閥膜片64、閥腔體座65、致動器66依序層疊形成流體輸送裝置6，而致動器66也可於外筒67之內壁671中空空間中，壓電元件662受施加電壓而驅動振動板661做垂直往復運動而形變共振，達成無須以鎖付元件(例如：螺絲、螺帽、螺栓等)去鎖付定位組裝之流體輸送裝置6。
如第11圖所示，本案之流體輸送裝置6，閥腔體座65之入口閥門通道651與閥本體63之入口開口6311相對應設置，其間並以閥膜片64之閥門片641a來封閉做閥門結構之作用，且閥門片641a封蓋閥本體63之入口開口6311，同時貼合閥本體63之凸部結構6343而產生一預力(Preforce)作用，有助於產生更大之預蓋緊效果，以防止逆流，而出口閥門通道652與閥本體63之出口開口6321相對應設置，其間並以閥膜片64之閥門片641b來封閉做閥門結構之作用，且閥膜片64之閥門片641b封蓋閥腔體座65 之出口閥門通道652，同時貼合閥腔體座65之凸部結構6521而產生一預力(Preforce)作用，有助於產生更大之預蓋緊效果，以防止逆流壓力腔室657，故本案所構成流體輸送裝置6在不作動之情況下，閥本體63之入口通道631以及出口通道632之間不會產逆流作用。
由上述說明可知，本案流體輸送裝置6在具體實施流體傳輸的操作，如第12A圖所示，當致動器66之壓電元件662受施加電壓而致動使振動板661下凹變形，此時壓力腔室657之體積會增加，因而產生吸力，使閥膜片64之閥門片641a承受一吸力迅速開啟，使流體可大量地自閥本體63上之入口通道631被吸取進來，並流經閥本體63之入口開口6311、閥膜片64之鏤空孔643a(第12A圖中未標示，見第8圖)、閥腔體座65之入口閥門通道651流至壓力腔室657內暫存，同時出口閥門通道652內也受到吸力，閥膜片64之閥門片641b受此吸力作用，藉由延伸支架642b的支撐而產生整個向下平貼緊靠於凸部結構6521呈現關閉狀態。
其後，第12B圖所示，當施加於壓電元件662的電場方向改變後，壓電元件662將使振動板661上凸變形，此時壓力腔室657收縮而體積減小，使壓力腔室657內流體受擠壓，而同時入口閥門通道651內受到推力，閥膜片64之閥門片641a受此推力作用，藉由延伸支架642a的支撐而產生整個向上平貼緊靠於凸部結構6343呈現關閉狀態，流體無法由入口閥門通道651逆流，而此時出口閥門通道652內也受到推力，閥膜片64之閥門片641b受此推力作用，藉由延伸支架642b的支撐而產生整個向上脫離平貼緊靠於凸部結構6521之狀態，呈現開啟狀態，流體即可由出口閥門通道652流出壓力腔室657之外，經由閥腔體座65之出口閥門通道652、閥膜片64上之鏤空孔643b(第12B圖中未標示，見第8圖)、閥本體63上之出口開口6321及出口通道632而流出流體輸送裝置6之外，故完成流體傳 輸之過程。重複第12A圖及第12B圖所之操作，即可持續進行流體的輸送，如此採用本案流體輸送裝置6可使流體於傳送過程中不會產生回流的情形，達到高效率之傳輸。
上述流體輸送裝置6定位安裝於第二殼體1b內，組裝在支撐座1e上，設置於液體存儲部件5之底部，流體輸送裝置6之入口通道631連通輸入通道6a至液體存儲部件5，而流體輸送裝置6之出口通道632連通輸出通道6b及入油管6c，輸出通道6b及入油管6c連通至霧化部件4之導液管44之輸入口441，因此香煙液體可被流體輸送裝置6輸送至導液管44中，再透過複數個通孔442滲透至導液管44外。故流體輸送裝置6由控制板22提供電壓控制驅動時，可提供香煙液體由液體存儲部件5定量輸送出來，並作為一開關，能夠控制液體存儲部件5內香煙液體供輸，讓香煙液體定量輸出，並導入導液管44中，在同一壓力下，透過複數個通孔442能輸出均勻滲透在導液管44外，以產生液滴均勻化，也使導液管44外含量飽滿時可控制關閉輸送，如此流體輸送裝置6結合霧化部件4之設置，形成一可控制開關精準控制香煙液體之滲透霧化部件4之量，俾解決習知電子香煙技術之液滴產生不均勻煙霧口感差及滲油問題。
由上述可知，本案之電子香煙之具體實施說明如下，當用戶由吸嘴9之開孔92吸氣時，電子香煙內的氣體流動，此時，傳感器3接通電路，啟動電加熱器41進行加熱；當用戶由吸嘴9之開孔92停止吸氣時，氣體停止流動，並且傳感器3關閉電路，以使電加熱器41停止加熱；如此，本案流體輸送裝置6結合霧化部件4之設置，形成一可控制開關精準控制香煙液體之滲透霧化部件4之量，將香煙液體由液體存儲部件5經過流體輸送裝置6控制而定量滲透到導液管44外，當用戶由吸嘴9之開孔92吸入空氣時，電子香煙內的氣體流動，傳感器3根據氣流打開整個電 路，驅動模組2供應電源至加熱模組23啟動電加熱器41進行加熱，並可控制香煙液體定量滲透到導液管44，且該香煙液體定量輸送至電加熱器41而產生霧化煙，且該霧化煙由吸嘴9導出，俾提供用戶吸食。另外，當用戶由吸嘴9之開孔92吸入時，可以按照使用者的吸力壓力大小使用空氣壓力傳感器32監測通過氣流壓力大小，調整輸出信號以調整控制板22之控制信號，調變流體輸送裝置6之驅動頻率及電加熱器41之驅動電源功率，來改變定量之香煙液體霧化的速度和供液的速度，如此一來使用者可以在快速吸到大量的霧化煙，也可以一口接著一口時，可以保持每一口的霧化煙量及濃度相同。
綜上所述，本案提供一種電子香煙之驅動模組，主要控制流體輸送裝置形成一可控制開關精準控制香煙液體滲透霧化部件之量，且設置傳感器，當傳感器感測到氣流時，傳感器依據氣流壓力大小發送控制信號至驅動模組之控制板，使控制板依據控制信號控制電源板計算特定電壓值，並使電池透過連接介面提供之驅動電源之電壓調變為該特定電壓值，並透過控制板驅動流體輸送裝置開始作動，將液體存儲部件內之香煙液體自輸入通道導出，並經由輸出通道輸送至導液管中，透過複數個通孔滲透至導液管外，以控制香煙液體定量輸送至霧化部件之電加熱器上產生霧化煙，並由吸嘴之開孔供用戶吸食；當傳感器感測到氣流停止時，傳感器停止發送控制信號至驅動模組，使流體輸送裝置停止輸送香煙液體，俾使電子香煙停止運作。是以，透過傳感器監測通過氣流壓力大小，調整輸出信號以調整控制板之控制信號，調變流體輸送裝置之驅動頻率及加熱器模組之驅動電源功率，來改變煙油霧化的速度和供液的速度，以及流體輸送裝置具防逆流之輸送作業，可達到高效率之傳輸，俾解決習知電子香煙技術之液滴產生不均 勻煙霧口感差及滲油問題。是以，本案之電子香煙極具產業利用之價值，爰依法提出申請。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

Claims (19)

  1. 一種電子香煙之驅動模組，適用於內含一香煙液體之一電子香煙，該電子香煙由一殼體、一吸嘴、一傳感器、一霧化部件、一液體存儲部件及一流體輸送裝置所組成，該電子香煙之驅動模組包括：一電池，提供該電子香煙之一驅動電源；一連接介面，與該電池作電性連接；一電源板，透過該連接介面與該電池電性連接，並包含一電壓轉換器、一加熱器模組及一電壓控制器，其中該電壓轉換器用以調變該電池輸出驅動電源之電壓大小，該加熱器模組用以驅動該霧化部件進行該香煙液體之加熱霧化，該電壓控制板用以計算一特定電壓值；以及一控制板，透過該連接介面與該電池電性連接，並包含一微處理器及一流體傳輸驅動器，該微處理器用以接收一控制信號及傳送一驅動信號，該流體傳輸驅動器用以提供該驅動信號給該流體傳輸裝置；其中，當該微處理器接收該控制信號時，其依據該控制信號控制該電壓控制器計算出該特定電壓值，再透過該電壓轉換器將該電池所提供該驅動電源之電壓調變為該特定電壓值，透過該微處理器發送該驅動信號至該流體傳輸驅動器及該加熱器模組，使該流體傳輸驅動器及該加熱器模組將該特定電壓值之該驅動電源分別提供給該流體傳輸裝置及該霧化部件，使該流體傳輸裝置及該霧化部件得以致能，俾使該流體傳輸裝置傳輸該香煙液體至該霧化部件中，且該霧化部件將該香煙液體進行霧化以產生一霧化煙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙之該殼體可由一第一殼體及一第二殼體相互對接組裝而成，其中該第一殼體內安裝該電池，該第二殼體內安裝該傳感器、該液體存儲部件、該流體輸送裝置、該霧化部件、該連接介面、該電源板及該控制板，透過該 連接介面使該第一殼體及該第二殼體得以組接並電性連接。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，該電子香煙更進一步包含一支架，設置於該殼體內，與該殼體之內壁相連接，用以提供支撐力至該霧化部件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙之驅動模組之該電池係為一次性電池。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙之驅動模組之該電池係為可充電電池。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙更包含一發光二極體。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙之該發光二極體設置於該殼體的一端，受該控制板控制而發光或熄滅，以提供操作訊息警示之用。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙之該發光二極體設置於該殼體的一端，受該控制板控制而調整其發光亮度，以提供抽吸該霧化煙流通強弱之提示作用。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙之該傳感器更包含一氣流傳感器及一空氣壓力傳感器，該氣流傳感器根據通過氣流，控制該電子香煙之開啟或關閉，而該空氣壓力傳感器根據監測通過氣流壓力大小來改變調整輸出該控制信號，以調變該流體輸送裝置之驅動頻率及該加熱器模組之驅動電源功率，以改變該流體輸送裝置之供液速度和該霧化部件霧化該香煙液體的速度。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該霧化部件包含一電加熱器以及一導液管，該導液管為一不鏽鋼材料部件。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙之 該霧化部件包含一電加熱器以及一導液管，該導液管為一耐熱導管部件。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該電子香煙之該吸嘴內部並包含一濾棉，該濾棉封閉該吸嘴與該殼體之連接口，使加熱霧化未完全之該香煙液體被該濾棉阻隔，形成一防吸入之過濾保護措施。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之電子香煙之驅動模組，其中該流體輸送裝置更包含：一閥本體，具有一入口通道、一出口通道、一第一表面及一第二表面，該入口通道及該出口通道貫穿設置於該第一表面及該第二表面之間，以及該入口通道於該第二表面上連通一入口開口，該出口通道於該第二表面上連通一出口開口；一閥膜片，具有厚度相同之兩閥門片，且環繞該兩閥門片週邊各設置複數個延伸支架作以彈性支撐，並使每一該延伸支架相鄰之間各形成一鏤空孔；一閥腔體座，具有一第三表面、一第四表面、一入口閥門通道及一出口閥門通道，該入口閥門通道及該出口閥門通道貫穿設置於該第三表面及該第四表面之間，而該閥膜片之該兩閥門片分別承載於該入口閥門通道及該出口閥門通道上形成閥門結構，且在該第四表面上凹置一壓力腔室，分別與該入口閥門通道及該出口閥門通道連通；一致動器，封蓋該閥腔體座之該壓力腔室；其中，該閥本體、該閥膜片、該閥腔體座以及該致動器係分別依序組裝，該致動器驅動控制該入口通道吸入該香煙液體，而該出口通道輸出該香煙液體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電子香煙之驅動模組，其中該流體輸送裝置該閥本體之該第二表面上設置複數個卡榫槽，而該閥腔體座之該第三 表面上設置複數個卡榫，供以對應套置於該卡榫槽中，以定位該閥腔體座組裝定位於該閥本體上。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電子香煙之驅動模組，其中該流體輸送裝置之該閥膜片設置於該閥本體與該閥腔體座之間，並分別對應該閥腔體座之該複數個卡榫位置設置複數個定位孔，供穿入該複數個卡榫中定位該閥膜片。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之電子香煙之驅動模組，其中該流體輸送裝置之該閥本體之該第二表面具有分別環繞該入口開口、該出口開口之複數個凹槽，且該閥腔體座於該第三表面上具有分別環繞該入口閥門通道、該出口閥門通道之複數個凹槽，該複數個凹槽分別供一密封環套入，以對周邊防止流體滲漏。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之電子香煙之驅動模組，其中該流體輸送裝置之該閥本體於該第二表面上具有環繞該入口開口突起之一凸部結構，且該閥腔體座於該第三表面上具有環繞該出口閥門通道突起之一凸部結構，該兩凸部結構分別促使該閥膜片之該兩閥門片貼合而有助於預蓋緊防止逆流並產生一預力作用。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之電子香煙之驅動模組，其中該流體輸送裝置之該致動器由一振動板及一壓電元件組裝而成，其中該壓電元件貼附固定於該振動板之表面以供施加電壓驅動該壓電元件產生形變，且該致動器之該振動板組設於該閥腔體座之該第四表面上以封蓋該壓力腔室。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之電子香煙之驅動模組，其中該流體輸送裝置更包含：一閥門蓋體，具有一第一貫穿孔及一第二貫穿孔；以及一外筒，具有一內壁圍繞一中空空間，且該內壁底部更具有一凸環結構，以使該閥本體、該閥膜片、該閥腔體座及該致動器分別依序對應 堆疊設置於該中空空間內，並承載於該凸環結構上，該閥門蓋體之該第一貫穿孔及該第二貫穿孔分別對應套入該閥本體之該入口通道及該出口通道。
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