TW201943344A - 吸嚐器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種用來控制霧化部的控制部,前述霧化部係具備有:壓電元件基板,係具有由梳形電極對構成的IDT;以及液體供給部,係構成為將要霧化的液體供給至前述壓電元件基板;前述壓電元件基板係構成為藉由以高頻施加電壓於前述梳形電極對從而產生的表面聲波使前述液體霧化;前述控制部係構成為週期性的變更施加於前述梳形電極對之高頻電壓的振幅及頻率的其中一方或雙方。
Description
本發明係關於吸嚐器。
使用具有由梳形電極對所構成的IDT(Interdigital Transducer:交叉指型換能器)之壓電元件基板來使SAW(Surface Acoustic Wave:表面聲波)產生,藉此而使液體霧化之霧化單元為已知的(例如專利文獻1、2)。將如此的霧化單元用於香味吸嚐器之技術也為已知的(例如專利文獻3)。
(專利文獻1)日本特開2012-24646號公報
(專利文獻2)日本特表2016-513992號公報
(專利文獻3)美國專利2017/0280771號說明書
第1特徵係為一種吸嚐器,係具有:第一儲液部;第二儲液部;霧化單元,具有壓電元件基板且該壓電元件基板具有由梳形電極對所構成的交 叉指型換能器(IDT),該霧化單元並構成為利用以高頻施加電壓於前述梳形電極對而產生的表面聲波使液體霧化;以及吸嘴(mouthpiece),導引經前述霧化單元使液體霧化而產生的霧氣(aerosol),其要旨在於:前述霧化單元係構成為分別使從前述第一儲液部供給來的第一液體與從前述第二儲液部供給來的第二液體霧化。
第2特徵的要旨在於:在第1特徵中,前述第一液體與前述第二液體為不同的液體。
第3特徵的要旨在於:在第1特徵或第2特徵中,前述第一液體係至少包含尼古丁。
第4特徵的要旨在於:在第3特徵中,前述第一液體還包含酸、呈味成分、及體感覺(somatic sensation)成分之中的至少一者。
第5特徵的要旨在於:在第1特徵至第4特徵的任一個特徵中,前述第二液體係包含香味(flavor)成分。
第6特徵的要旨在於:在第5特徵中,前述香味成分係包含薄荷腦(menthol)、檸檬烯(limonene)、檸檬醛(citral),沈香醇(linalool)、香草醛(vanillin)、香芹酮(carvone)及以上各者的配糖體(glucoside)之中的至少一者。
第7特徵的要旨在於:在第5特徵或第6特徵中,前述第二液體還包含呈味成分、體感覺成分、乳化劑、甘油(glycerin)、丙二醇(propylene glycol)、及乙醇(ethanol)之中的至少一者。
第8特徵的要旨在於:在第1特徵至第7特徵的任一個特徵中,前述吸嘴係具有主要供由前述第一液體所霧化而產生的第一霧氣(aerosol)通過 之第一流路、以及主要供由前述第二液體所霧化而產生的第二霧氣通過之第二流路。
第9特徵的要旨在於:在引用第3特徵或第4特徵之第8特徵中,前述第一流路係由至少一部分彎曲的管路所區劃成。
第10特徵的要旨在於:在引用第5特徵至第7特徵的任一個特徵之第8特徵中,前述第二流路係由大致為直線狀的管路所區劃成。
第11特徵的要旨在於:在引用第3特徵或第4特徵之第8特徵中,在前述第一流路,設有構成為將前述第一流路縮小的形態之氣流加速構件。
第12特徵的要旨在於:在第1特徵中,在前述第一流路設有配置成會被通過前述氣流加速構件之霧氣衝擊之捕集構件。
第13特徵的要旨在於:在第1特徵至第7特徵的任一個特徵中,前述吸嘴係具有供前述第一液體所霧化而產生的霧氣一面迴旋一面通過之流路。
第14特徵的要旨在於:在第1特徵至第13特徵的任一個特徵中,前述壓電元件基板係具有配置有前述梳形電極對之表面、設於前述表面的相反側之背面、以及相對向之一對邊緣(edge),前述吸嚐器還具有:構成為將前述第一液體供給至前述壓電元件基板的一個前述邊緣之第一液體供給部;以及構成為將前述第二液體供給至前述壓電元件基板的另一個前述邊緣之第二液體供給部。
第15特徵的要旨在於:在第14特徵中,具有設成將前述壓電元件基板的前述表面側覆蓋住之外蓋(cover),前述外蓋係具有:設於前述一個邊緣的正上方,供由前述第一液體所霧化而產生的第一霧氣通過之第一開口部;以及 設於前述另一個邊緣的正上方,供由前述第二液體所霧化而產生的第二霧氣通過之第二開口部。
第16特徵的要旨在於:在第15特徵中,前述外蓋係具有與前述第一開口部及前述第二開口部不同之開孔,從前述開孔流入前述外蓋內之空氣,係通過前述IDT上而從前述第一開口部及前述第二開口部流出到前述外蓋外。
第17特徵的要旨在於:在第15特徵或第16特徵中,前述壓電元件基板係具有供前述梳形電極對設置之配置部分,前述外蓋係設成至少覆蓋住前述配置部分的正上方,且不與前述壓電元件基板的前述表面接觸。
第18特徵的要旨在於:在第15特徵至第17特徵的任一個特徵中,前述第一流路係與前述第一開口部連通,前述第二流路係與前述第二開口部連通。
第19特徵的要旨在於:在第1特徵至第18特徵的任一個特徵中,具有:構成為捕集由前述第一液體所霧化而產生的第一霧氣及由前述第二液體所霧化而產生的第二霧氣的至少其中一方的一部分之捕集構件。
第20特徵係為一種吸嚐器,其要旨在於具備有:壓電元件基板,係具有由梳形電極對構成的IDT;液體供給部,係將要霧化的液體供給至配置有梳形電極對的壓電元件基板的表面;感測器(sensor),係具有相向的至少一對檢測部,檢測供給到壓電元件基板的表面的液體;以及控制部,係根據感測器的檢測結果,而將液體供給部控制成使得一定量的液體供給至壓電元件基板的表面。
第21特徵的要旨在於:在第20特徵中,檢測部係離開壓電元件基板的表面而設置。
第22特徵的要旨在於:在第20特徵或第21特徵中,壓電元件基板係具有來自液體供給部的液體會供給到其上之邊緣(edge),檢測部係具有向著相對向的檢測部而突出之凸部,邊緣與凸部之間隔為0.10mm~0.20mm。
第23特徵的要旨在於:在第22特徵中,還具備有設於壓電元件基板的邊緣側之導引壁,邊緣與導引壁的邊緣側的端面之間隔係在0.25mm以上。
第24特徵的要旨在於:在第22特徵或第23特徵中,相對向的檢測部的凸部的間隔係與梳形電極對的相交錯長度(lap length)相當。
第25特徵的要旨在於:在第20特徵至第24特徵的任一個特徵中,壓電元件基板係具有中間隔著梳形電極對而相對向之邊緣,感測器係在設置在相對向之邊緣之各者。
第26特徵的要旨在於:在第20特徵至第25特徵的任一個特徵中,感測器係為電導率感測器、發射-接收感測器及靜電電容感測器之任一者。
第27特徵係為一種用來控制霧化部之控制部,其要旨在於:前述霧化部係具備有:壓電元件基板,係具有由梳形電極對構成的IDT;以及液體供給部,係構成為將要霧化的液體供給至前述壓電元件基板,前述壓電元件基板係構成為藉由以高頻施加電壓於前述梳形電極對從而產生的表面聲波使前述液體霧化,前述控制部係構成為使施加於前述梳形電極對之高頻電壓的振幅及頻率的其中一方或雙方做週期性的變更。
第28特徵的要旨在於:在第27特徵中,前述控制部係構成為根據正弦波、矩形波、三角波或鋸齒波來調變施加於前述梳形電極對之高頻電壓,前述調變係為振幅調變及頻率調變的其中一方或雙方。
第29特徵的要旨在於:在第27特徵中,前述控制部係使施加於前述梳形電極對之高頻電壓的振幅以該振幅會成為正弦波、矩形波、三角波或鋸齒波之方式做變更。
第30特徵的要旨在於:在第29特徵中,前述控制部係藉由交互地設置施加前述高頻電壓的期間及未施加前述高頻電壓的期間而變更施加於前述梳形電極對之高頻電壓的振幅。
第31特徵的要旨在於:在第28至30特徵的任一個特徵中,前述矩形波的負載比(duty ratio)係設定為能夠做到下述兩者的其中一方或雙方:在對前述梳形電極對施加高頻電壓之際前述壓電元件基板不會因為高溫而破損;以及抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
第32特徵的要旨在於:在第28或29特徵中,在前述三角波的一週期中的在與振幅平行的第一方向變化之期間的長度與振幅之比及在與前述第一方向相反的第二方向變化之期間的長度與振幅之比,係設定為能夠做到下述兩者的其中一方或雙方:在對前述梳形電極對施加高頻電壓之際前述壓電元件基板不會因為高溫而破損;以及抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
第33特徵的要旨在於:在第28或29特徵中,前述鋸齒波的一週期的長度與振幅之比,係設定為能夠做到下述兩者的其中一方或雙方:在對前述梳形電極對施加高頻電壓之際前述壓電元件基板不會因為高溫而破損;以及抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
第34特徵的要旨在於:在第27至33特徵之中的任一個特徵中,週期性的前述變更的頻率係在50Hz以上500Hz以下。
第35特徵係為一種用來控制霧化部之控制部,其要旨在於:前述霧化部係具備有:壓電元件基板,係具有由梳形電極對構成的IDT;以及液體供給部,係構成為將要霧化的液體供給至前述壓電元件基板,前述壓電元件基板係構成為藉由以高頻施加電壓於前述梳形電極對從而產生的表面聲波使前述液體霧化,前述控制部係構成為在對於前述梳形電極對之高頻電壓的施加開始後經過預定時間後才開始要霧化的液體對於前述壓電元件基板之供給。
第36特徵的要旨在於:在第35特徵中,前述預定時間的長度係設定為能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
第37特徵的要旨在於:在第35或36特徵中,前述控制部係構成為使得要霧化的液體對於前述壓電元件基板的供給速度在該供給剛開始後就達到預定值。
第38特徵的要旨在於:在第35或36特徵中,前述控制部係構成為使得要霧化的液體對於前述壓電元件基板的供給速度在該供給剛開始時為0然後才慢慢變大到預定值。
第39特徵的要旨在於:在第38特徵中,前述供給速度從0到達到前述預定值之時間的長度,係設定為能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
第40特徵係為一種控制霧化部之控制部,其要旨在於:前述霧化部係具備有:壓電元件基板,係具有由梳形電極對構成的IDT;液體供給部,係構成為將要霧化的液體供給至前述壓電元件基板、以及感測器,係用來檢測存在於前述壓電元件基板之要霧化的液體的量,前述壓電元件基板係藉由以高頻施加電壓於前述梳形電極對從而產生的表面聲波使前述液體霧化,前述控制部係 構成為根據存在於前述壓電元件基板之前述液體的量,來控制要霧化的液體對於前述壓電元件基板之供給。
第41特徵的要旨在於:在第40特徵中,前述控制部係構成為使高頻電壓對於前述梳形電極對的施加、及要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給同時開始。
第42特徵的要旨在於:在第40特徵中,前述控制部係構成為使要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給在高頻電壓對於前述梳形電極對的施加開始之後才開始。
第43特徵的要旨在於:在第40至42特徵之中的任一個特徵中,前述控制部係構成為將要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給控制成在高頻電壓對於前述梳形電極對的施加開始之前就有第一預定範圍的量的要霧化的液體存在於前述壓電元件基板。
第44特徵的要旨在於:在第43特徵中,第一預定範圍的量係設定成能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
第45特徵的要旨在於:在第40至44特徵之中的任一個特徵中,前述控制部係構成為將要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給控制成在高頻電壓對於前述梳形電極對的施加開始後,要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給速度會為預定值或做預定的變化。
第46特徵的要旨在於:在第40至45特徵之中的任一個特徵中,前述控制部係構成為在將要霧化之液體供給至前述壓電元件基板時,若存在於前述壓電元件基板之要霧化之液體的量在第二預定範圍的量的上限以上,就使 要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給停止,前述第二預定範圍的量的上限及下限係分別在第一預定範圍的量的上限及下限以上。
第47特徵的要旨在於:在第46特徵中,前述控制部係構成為在使要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給停止時,若存在於前述壓電元件基板之要霧化之液體的量低於第二預定範圍的量的下限,就使要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給再開始。
第48特徵的要旨在於:在第46或47特徵中,第二預定範圍的量係設定成能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
第49特徵係為一種程式,其要旨在於:使處理器發揮作為具有第27至48特徵之中的任一個特徵之控制部的至少一部分之機能。
第50特徵係為一種吸嚐器,其要旨在於具備有:霧化單元,係具備壓電元件基板且該壓電元件基板具有由梳形電極對構成的第一IDT,該霧化單元並構成為藉由以高頻施加電壓於前述梳形電極對從而產生的表面聲波使前述液體霧化;以及控制部,係構成為監測(monitor)前述梳形電極對的共振頻率,且以根據監測出的前述共振頻率而決定的頻率施加電壓至前述梳形電極對。
第51特徵的要旨在於:在第50特徵中,前述控制部係構成為在監測前述共振頻率之際,以從複數個不同的頻率選出的頻率施加電壓至前述梳形電極對,將從前述梳形電極對反射的電力為最小時施加於前述梳形電極對之電壓的頻率決定作為前述共振頻率。
第52特徵的要旨在於:在第51特徵中,前述控制部係構成為檢測以第一頻率施加電壓至前述梳形電極對時從前述梳形電極對反射的第一電力,然後檢測以與前述第一頻率相差第一值之第二頻率施加電壓至前述梳形電 極對時從前述梳形電極對反射的第二電力,若前述第二電力比前述第一電力小,就以與前述第二頻率相差了比前述第一值小的第二值之第三頻率施加電壓至前述梳形電極對。
第53特徵的要旨在於:在第51特徵中,前述控制部係構成為一邊以離散的方式使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率增加或減少,一邊監測來自前述梳形電極對之反射電力,在前述反射電力的值的傾向從減少變為增加時結束掃描(scan),將反射電力為最小時施加於前述梳形電極對之電壓的頻率決定作為前述共振頻率。
第54特徵的要旨在於:在第51特徵中,前述控制部係構成為一邊以離散的方式使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率增加,一邊監測來自前述梳形電極對之反射電力,在前述反射電力的值的傾向從減少變為增加時,使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率的變化幅度減小,且使該頻率以離散的方式減少。
第55特徵的要旨在於:在第51特徵中,前述控制部係構成為一邊以離散的方式使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率減少,一邊監測來自前述梳形電極對之反射電力,在前述反射電力的值的傾向從減少變為增加時,使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率的變化幅度減小,且使該頻率以離散的方式增加。
第56特徵的要旨在於:在第51特徵中,前述控制部係構成為將前述複數個不同的頻率中之在前述霧化單元開始前述液體之霧化前監測到的共振頻率、從前述壓電元件基板的溫度推算出的共振頻率、或最接近以前抽吸時的共振頻率之頻率,決定作為最初選擇的頻率。
第57特徵的要旨在於:在第50特徵中,還具備有配置在前述壓電元件基板上且構成為接受前述表面聲波而產生電壓之第二IDT,前述控制部係構成為在監測前述共振頻率之際,以從複數個不同的頻率選出的頻率施加電壓至前述梳形電極對,將在前述第二IDT產生的電壓為最大時之施加於前述梳形電極對之電壓的頻率決定作為前述共振頻率。
第58特徵的要旨在於:在第57特徵中,前述控制部係構成為檢測以第一頻率施加電壓至前述梳形電極對時在前述第二IDT產生的第一電壓,然後檢測以與前述第一頻率相差第一值之第二頻率施加電壓至前述梳形電極對時在前述第二IDT產生的第二電壓,若前述第二電壓比前述第一電壓大,就以與前述第二頻率相差了比前述第一值小的第二值之第三頻率施加電壓至前述梳形電極對。
第59特徵的要旨在於:在第57特徵中,前述控制部係構成為一邊以離散的方式使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率增加或減少,一邊監測在前述第二IDT產生的電壓,在前述第二IDT產生的電壓的值的傾向從增加變為減少時結束掃描,將該電壓為最大時之施加於前述梳形電極對之電壓的頻率決定作為前述共振頻率。
第60特徵的要旨在於:在第57特徵中,前述控制部係構成為一邊以離散的方式使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率增加,一邊監測在前述第二IDT產生的電壓,在前述第二IDT產生的電壓的值的傾向從增加變為減少時,使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率的變化幅度減小,且使該頻率以離散的方式減少。
第61特徵的要旨在於:在第57特徵中,前述控制部係構成為一邊以離散的方式使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率減少,一邊監測在前述第二IDT產生的電壓,在前述第二IDT產生的電壓的值的傾向從增加變為減少時,使施加於前述梳形電極對之電壓的頻率的變化幅度減小,且使該頻率以離散的方式增加。
第62特徵的要旨在於:在第57特徵中,前述控制部係構成為將前述複數個不同的頻率中之在前述霧化單元開始前述液體之霧化前監測到的共振頻率、從前述壓電元件基板的溫度推算出的共振頻率、或最接近以前抽吸時的共振頻率之頻率,決定作為最初選擇的頻率。
第63特徵的要旨在於:在第50至62特徵的任一個特徵中,前述控制部係構成為在前述霧化單元開始前述液體之霧化前或結束前述液體之霧化之後,監測前述共振頻率。
第64特徵的要旨在於:在第50至62特徵的任一個特徵中,前述控制部係構成為在偵測到使前述液體霧化的要求之後,監測前述共振頻率。
第65特徵的要旨在於:在第50至62特徵的任一個特徵中,前述控制部係構成為在藉由前述霧化單元所進行之前述液體的霧化中,以根據監測出的前述共振頻率而決定的頻率施加電壓至前述梳形電極對。
第66特徵的要旨在於:在第63特徵中,前述控制部係構成為決定出包含監測出的前述共振頻率之頻率的範圍,並在藉由前述霧化單元所進行之前述液體的霧化中,將施加於前述梳形電極對之電壓的頻率控制成在所決定的前述頻率的範圍內變動。
第67特徵的要旨在於:在第66特徵中,還具備有記憶共振頻率與頻率的範圍之間的對應關係之記憶部,前述控制部係構成為根據監測出的前述共振頻率及前述對應關係來決定前述頻率的範圍。
第68特徵的要旨在於:在第50至62特徵的任一個特徵中,前述控制部係構成為在藉由前述霧化單元所進行之前述液體的霧化中監測前述共振頻率。
第69特徵的要旨在於:在第68特徵中,前述控制部係構成為在藉由前述霧化單元所進行之前述液體的霧化中,將施加於前述梳形電極對之電壓的頻率控制成在預定的範圍內變動,且將前述預定的範圍調整成包含監測出的前述共振頻率。
第70特徵的要旨在於:在第68特徵中,前述控制部係構成為在藉由前述霧化單元所進行之前述液體的霧化中,將施加於前述梳形電極對之電壓的頻率控制成在預定的範圍內變動,且將監測出的前述共振頻率決定作為下次抽吸時施加於前述梳形電極對之電壓的頻率。
第71特徵的要旨在於:在第50至62特徵的任一個特徵中,還具備有檢測前述壓電元件基板的溫度之溫度感測器,前述控制部係構成為在藉由前述霧化單元所進行之前述液體的霧化中,取得前述溫度感測器所檢測出的前述溫度,並根據檢測出的前述溫度來決定施加於前述梳形電極對之電壓的頻率。
第72特徵的要旨在於:在第71特徵中,前述控制部係構成為根據檢測出的前述溫度,來預測在藉由前述霧化單元所進行之前述液體的霧化中之共振頻率的變動,並根據預測的前述共振頻率的變動來決定施加於前述梳形電極對之電壓的頻率。
第73特徵的要旨在於:在第72特徵中,還具備有記憶溫度與前述梳形電極對的共振頻率的對應關係之記憶部,前述控制部係構成為根據檢測出的前述溫度及前述對應關係來預測前述共振頻率的變動。
1‧‧‧吸嚐器
1A、671A‧‧‧入口
1B、672A‧‧‧出口
1C‧‧‧腔室
1D‧‧‧吸嘴
1X、10、661‧‧‧殼體
20‧‧‧驅動電路基板
30‧‧‧SAW模組
30A‧‧‧配置部分
31‧‧‧壓電元件基板
31B‧‧‧背面
31F‧‧‧表面
32‧‧‧本體部分
33‧‧‧梳形電極對
33A‧‧‧第一梳形電極
33B‧‧‧第二梳形電極
34,35A‧‧‧貫通孔
34X‧‧‧供給口
35‧‧‧散熱機構
36‧‧‧被覆層
37‧‧‧分隔壁
38、38A、38D、38E‧‧‧親水性層
38B、38C‧‧‧疏水性層
39、81‧‧‧檢測器
39A‧‧‧屏蔽物
40‧‧‧內隔板
41、710A‧‧‧開口
50‧‧‧頂蓋
51‧‧‧入口
52‧‧‧出口
53‧‧‧O型環
60‧‧‧液體供給部
61‧‧‧驅動部
71~75、82‧‧‧感測器
71A、71B、72A、72B、75A、75B‧‧‧前端
73A、74A‧‧‧發射器
73B、74B‧‧‧接收器
83‧‧‧深度感測器
84‧‧‧構件
100‧‧‧霧化單元
200‧‧‧儲液部
300‧‧‧感測器
400‧‧‧控制部
500‧‧‧電源
610、610A、610B‧‧‧導引構件
611‧‧‧流路
612‧‧‧暫時儲存部
613‧‧‧導引狹縫
613B‧‧‧斜面
621‧‧‧壓電元件基板
622‧‧‧平板
623‧‧‧緩衝材
624‧‧‧霧化表面層
631‧‧‧溝槽
641~643‧‧‧印刷電極
651‧‧‧被覆層
652‧‧‧接著層
653‧‧‧熱傳導構件
654‧‧‧電路基板
655‧‧‧散熱器
661A、661B‧‧‧流路
661C‧‧‧吐出口
662‧‧‧泵
663、1206A、1206B‧‧‧活塞
666、667‧‧‧液體
671‧‧‧殼體
672‧‧‧袋子
710‧‧‧頂蓋
711、711A、711B‧‧‧導引壁
712、712A、712B‧‧‧感測器
721‧‧‧衝擊板
722‧‧‧分離體
725‧‧‧濾器
726‧‧‧入口
1000‧‧‧單元
1001D‧‧‧吸嘴
1002、1004‧‧‧固定具
1016‧‧‧第一管路
1016a‧‧‧第一流路
1018‧‧‧第二管路
1018a‧‧‧第二流路
1020‧‧‧第三管路
1020a‧‧‧第三流路
1026‧‧‧空氣流路部
1026A‧‧‧空氣流路
1028‧‧‧分離部
1030‧‧‧空氣出口
1031‧‧‧壓電元件基板
1031A、1031B‧‧‧邊緣
1032‧‧‧圓錐部
1033‧‧‧梳形電極對
1034‧‧‧捕集部
1035‧‧‧散熱機構
1036‧‧‧流出部
1037、1039‧‧‧氣流加速構件
1038‧‧‧捕集構件
1070‧‧‧感測器
1070A、1070B‧‧‧感測器電極
1071A、1071B‧‧‧基底部
1072A、1072B‧‧‧凸部
1100‧‧‧霧化單元
1102‧‧‧第一開口部
1104‧‧‧第二開口部
1108‧‧‧基底構件
1109‧‧‧PCB板
1200A‧‧‧第一儲液部
1200B‧‧‧第二儲液部
1204A、1204B‧‧‧缸
1208A、1208B‧‧‧馬達
1210A、1210B‧‧‧齒輪箱
1710‧‧‧頂蓋
1711A、1711B‧‧‧導引壁
1713A、1713B‧‧‧貫通孔
1714A、1714B‧‧‧凹部
4100‧‧‧控制電路
4102‧‧‧MEMS振盪器
4103‧‧‧DC/DC轉換器
4104‧‧‧電力放大器
4106‧‧‧雙方向耦合器
4108A、4108B‧‧‧電力檢測器
4432‧‧‧本體部分
4433‧‧‧梳形電極對
4442‧‧‧交流電壓供給電路
4444‧‧‧電壓檢測電路
第1圖係顯示實施形態之香味吸嚐器1之圖。
第2圖係顯示實施形態之霧化單元100之圖。
第3圖係顯示從壓電元件基板31的表面側看SAW模組30所見之平面圖。
第4圖係顯示SAW模組30的剖面之圖。
第5圖係用來說明霧氣的產生機制之圖。
第6圖係用來說明變更例1中的貫通孔34之圖。
第7圖係用來說明變更例2中的分隔壁37之圖。
第8圖係用來說明變更例2中的分隔壁37之圖。
第9圖係用來說明變更例3中的親水性層38之圖。
第10圖係顯示第一實驗的結果之圖。
第11圖係顯示第二實驗的結果之圖。
第12圖係顯示第三實驗的結果之圖。
第13圖係用來說明變更例5之圖。
第14圖係用來說明變更例6之圖。
第15圖係用來說明變更例6之圖。
第16圖係用來說明變更例7之圖。
第17圖係用來說明變更例7之圖。
第18圖係用來說明變更例8之圖。
第19圖係用來說明變更例8之圖。
第20圖係用來說明變更例8之圖。
第21圖係用來說明變更例9之圖。
第22圖係用來說明變更例9之圖。
第23圖係用來說明變更例9之圖。
第24圖係用來說明變更例9之圖。
第25圖係用來說明變更例9之圖。
第26圖係用來說明變更例10之圖。
第27圖係用來說明變更例11之圖。
第28圖係用來說明變更例12之圖。
第29圖係用來說明變更例13之圖。
第30圖係用來說明變更例14之圖。
第31圖係用來說明變更例14之圖。
第32圖係用來說明變更例14之圖。
第33圖係用來說明變更例14之圖。
第34圖係用來說明變更例15之圖。
第35圖係用來說明變更例16之圖。
第36圖係用來說明變更例16之圖。
第37圖係用來說明變更例17之圖。
第38圖係用來說明變更例18之圖。
第39圖係用來說明變更例19之圖。
第40圖係用來說明變更例19之圖。
第41圖係用來說明變更例19之圖。
第42圖係用來說明變更例20之圖。
第43圖係用來說明變更例20之圖。
第44圖係用來說明變更例20之圖。
第45圖係用來說明變更例22之圖。
第46圖係用來說明變更例23之圖。
第47圖係用來說明變更例23之圖。
第48圖係用來說明實驗結果之圖。
第49圖係顯示第1圖所示的香味吸嚐器之除了感測器、控制部、及電源之外的單元的外觀的一例之斜視圖。
第50圖係第49圖所示的單元的縱剖面圖。
第51圖係第49圖所示的單元的分解斜視圖。
第52圖係將第一外蓋及第二外蓋拆掉後的霧化單元的分解斜視圖。
第53圖係霧化單元的剖面圖。
第54圖係吸嘴的側剖面圖。
第55圖係顯示吸嘴的另一例之側剖面圖。
第56圖係顯示吸嘴的又另一例之斜視圖。
第57圖係將第56圖所示的分離部及空氣出口做剖面顯示之吸嘴的概略圖。
第58圖係顯示吸嘴的又另一例之側剖面圖。
第59圖係顯示通過第58圖所示的吸嘴之空氣的流動之概略側面圖。
第60圖係顯示吸嘴的又另一例之側剖面圖。
第61圖係顯示通過第60圖所示的吸嘴之空氣的流動之概略側面圖。
第62圖係顯示利用實驗例1所得到的霧氣的粒徑分佈的測定結果之圖表。
第63圖顯示帶給喉嚨的不適感之圖表及評價表。
第64圖係將第52圖所示的霧化單元的一部分予以放大顯示之放大圖。
第65圖係顯示第64圖所示的間隔C2與霧化量的關係之圖表。
第66圖係顯示第64圖所示的間隔L1與霧化量的關係之圖表。
第67圖係用來說明變更例26A之圖。
第68圖係用來說明變更例26A之圖。
第69圖係用來說明變更例26D之圖。
第70圖係用來說明變更例26D之圖。
第71圖係用來說明變更例26D之圖。
第72圖係用來說明變更例26D之圖。
第73圖係用來說明變更例26E之圖。
第74圖係變更例27之吸嚐器的動作方法之流程圖。
第75圖顯示吸嚐器所具備的控制電路之例。
第76圖係顯示第74圖的步驟4004所進行的處理的具體例之流程圖。
第77圖係用來具體說明在第76圖的處理中決定共振頻率的方法之例之圖。
第78A圖係顯示為了以與第77圖說明的方法不同之方法來決定共振頻率所需的本變更例之吸嚐器的構成之例。
第78B圖顯示第一IDT及第二IDT的配置的一例。
第78C圖顯示第一IDT及第二IDT的配置的一例。
第78D圖顯示第一IDT及第二IDT的配置的一例。
第79圖係顯示第74圖的步驟4004所進行的處理的具體例之流程圖。
第80A圖係變更例27之吸嚐器的動作方法之流程圖。
第80B圖係變更例27之吸嚐器的動作方法之流程圖。
第80C圖係變更例27之吸嚐器的動作方法之流程圖。
第81A圖係變更例27之吸嚐器的動作方法之流程圖。
第81B圖係變更例27之吸嚐器的動作方法之流程圖。
第81C圖係變更例27之吸嚐器的動作方法之流程圖。
第82圖係變更例27之吸嚐器的動作方法之流程圖。
第83圖係顯示步驟4814所進行的處理的具體例之流程圖。
以下,針對實施形態進行說明。在以下的圖式的記載中,相同或類似的部分都標以相同或類似的符號。不過,應注意各圖都是示意圖,各尺寸的比例等會有與現實的尺寸比例不相同之情形。
因此,具體的尺寸等應參酌以下的說明來判斷。另外,各圖相互間當然也有包含相互的尺寸的關係及比例不同的部分之情形。
如同在先前技術中說明過的,將採用壓電元件基板之霧化單元用於香味吸嚐器之技術為已知的。本案的發明人針對此技術深入探討,發現要在用於香味吸嚐器之霧化單元採用壓電元件基板,必須花很多工夫。
本揭示的概要之霧化單元係具備有:具有由梳形電極對所構成的IDT之壓電元件基板、以及構成為將要霧化的液體供給至前述壓電元件基板之液體供給部。前述壓電元件基板係構成為利用以高頻(共振頻率)施加電壓於前述梳形電極對而產生的表面聲波使前述液體霧化。前述壓電元件基板係具有根據所要利用前述表面聲波而霧化產生的希望的霧氣而決定的數目的前述梳形電極對。
根據本發明,梳形電極對的數目係根據所希望的霧氣而決定。因此,能夠在可供給至梳形電極對之電力受限之霧化單元,提高液體的霧化效率而提供適切的霧化單元。
[實施形態]
(香味吸嚐器)
以下,針對實施形態之香味吸嚐器進行說明。第1圖係顯示實施形態之香味吸嚐器1之圖。
如第1圖所示,香味吸嚐器1係具有霧化單元100、儲液部200、感測器300、控制部400、以及電源500。香味吸嚐器1還具有收容霧化單元100、儲液部200、感測器300、控制部400及電源500之殼體1X。殼體1X可如第1圖所示具有矩形的方盒形狀,亦可具有圓筒形狀。香味吸嚐器1具有從入口1A連通到出口1B之腔室1C。在出口1B,可設有吸嘴(mouthpiece)1D。吸嘴1D可與殼體1X形成為一體,亦可形成為與殼體1X獨立之個體。吸嘴1D可具有濾材(filter)。
霧化單元100係使從儲液部200供給來的要霧化的液體霧化。霧化單元100係利用表面聲波(SAW;Surface Acoustic Wave)來使液體霧化。霧化 單元100可為構成為可裝拆的之匣盒(cartridge)。關於霧化單元100的詳細內容將在後面說明。
儲液部200係收容液體。儲液部200可為構成為可裝拆的之匣盒(cartridge)。儲液部200可形成為與霧化單元100一體之構造。液體可包含水、甘油(glycerin)、丙二醇(propylene glycol)、乙醇(ethanol)等溶劑。液體可包含對於香氣及味道的至少其中之一有貢獻之溶質(香味成分)。香味成分可包含揮發性成分及非揮發性成分。揮發性成分可為一般的用作為香料之成分。揮發性成分可為源自於植物之成分,亦可為合成的成分。例如,揮發性成分為薄荷腦(menthol)、檸檬烯(limonene)、沈香醇(linalool)、香草醛(vanillin)、菸草抽出物等。非揮發性成分可為對味覺有貢獻之成分。例如,非揮發性成分為葡萄糖(glucose)、果糖(fructose)、蔗糖(sucrose)及乳糖(lactose)等糖類、單寧(tannin)、兒茶素(catechin)及柚苷(naringin)等苦味物質、蘋果酸、檸檬酸等酸類、鹽類等。液體可為利用乳化劑加以乳化後的狀態,亦可為利用分散劑加以分散而懸浮之狀態。液體可包含不溶於甘油及丙二醇但可溶於水之水溶性香料及離子性物質。
在儲液部200為匣盒,且後述的SAW模組有兩個以上的貫通孔之情況,可從一個匣盒將液體供給至兩個以上的貫通孔,亦可從兩個匣盒分別將液體供給至兩個以上的貫通孔。在設置兩個以上的匣盒之情況,可在各匣盒儲存不同種類的液體。例如,可在第一匣盒儲存揮發性成分,在第二匣盒儲存非揮發性成分。
儲液部200為匣盒之情況,匣盒可包含上述的吸嘴1D而與之形成為一體。若採用如此的構成,因為更換匣盒時也一併將吸嘴1D也換掉,所以可維持吸嘴1D之衛生。
在儲液部200為匣盒之情況,匣盒可為用完就丟之類型,亦可為重複使用之類型。重複使用之類型係使用者可將喜好的液體再充填到匣盒內之類型。
感測器300係檢測使用者的抽吸(puff)動作。例如,感測器300係檢測流通過腔室1C之氣體的流動。例如,感測器300為流量感測器。流量感測器係包含配置於腔室1C內之限流孔(orifice)。流量感測器監視限流孔的上游與限流孔的下游之間的差壓,透過監視出的差壓來檢測出空氣的流動。
控制部400係由處理器及記憶體等所構成,控制設於香味吸嚐器1的各構成。控制部400可為構成為可裝拆的之物品。例如,控制部400根據感測器300的檢測結果來判定使用者是否開始做抽吸動作。控制部400可在判定有抽吸動作開始時使霧化單元100的霧化動作開始。控制部400可根據感測器300的檢測結果來判定抽吸動作是否停止。控制部400可在判定為抽吸動作停止之時使霧化單元100的霧化動作停止。控制部400亦可在抽吸動作開始之後經過一定的期間就使霧化單元100的霧化動作停止。
實施形態中,控制部400可包含用來控制後述的SAW模組之電壓暨頻率控制電路。電壓暨頻率控制電路係控制供給至SAW模組30之電力(例如交流電壓)的頻率及大小來控制霧化單元100的霧化動作。不過,如後述,電壓暨頻率控制電路亦可設於驅動電路基板20。
電源500係供給用來驅動香味吸嚐器1之電力。電源500可為錳電池、鹼性電池、氫氧電池(oxyride battery)、鎳電池、鎳錳電池、鋰電池等之一次電池,亦可為鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池等二次電池。電源500可為構成為可裝拆的之物品。
(霧化單元)
以下,針對實施形態之霧化單元進行說明。第2圖係顯示實施形態之霧化單元100之圖。
如第2圖所示,霧化單元100係具有殼體10、驅動電路基板20、SAW模組30、內隔板40、以及頂蓋50。
殼體10係收容驅動電路基板20、SAW模組30及內隔板40。殼體10亦可收容用來收容要霧化的液體之收容體,或收容用來將液體供給至SAW模組30之液體供給部(例如注射泵(syringe pump))。
驅動電路基板20係具有驅動SAW模組30之驅動電路。可考慮使得驅動電路基板20包含上述的控制部400的一部分(例如電壓暨頻率控制電路),或者,可考慮使得驅動電路基板20為控制部400的一部分。例如,驅動電路係使用從電源500供給來的電力來驅動SAW模組30。驅動電路係控制供給至SAW模組30之電力(例如交流電壓)的頻率及大小。驅動電路亦可控制供給至SAW模組30之液體的量。
SAW模組30係具有如後述的壓電元件基板,該壓電元件基板具有由至少一個梳形電極對所構成之IDT。關於SAW模組30的詳細內容將在後面說明(參照第3及第4圖)。
內隔板40係配置於驅動電路基板20及SAW模組30之上之板狀構件。驅動電路基板20及SAW模組30係配置於殼體10與內隔板40之間。內隔板40具有至少使壓電元件基板露出之開口41。例如,內隔板40係由不銹鋼所構成。
頂蓋50係配置於內隔板40之上。頂蓋50具有入口51及出口52,且具有從入口51到出口52之空氣流路。霧氣由從入口51往出口52之空氣流將之從SAW模組30導引到出口52。頂蓋50可具有提高空氣流路的氣密性之O型環53。例如,頂蓋50係由具有耐熱性之聚碳酸酯等的樹脂所構成,O型環53可由具有彈性之矽膠等的樹脂所構成。出口52的位置並無限制,亦可設在內隔板40的開口41的正上方。若採用如此的構成,可有效率地導引從SAW模組30往正上方產生的霧氣,可縮短霧氣的流路。出口52可具有濾材(filter)。
(SAW模組)
以下,針對實施形態之SAW模組進行說明。第3圖係顯示從壓電元件基板31的表面側看SAW模組30所見之平面圖。第4圖係顯示SAW模組30的剖面之圖。
如第3及第4圖所示,SAW模組30係具有壓電元件基板31、電極(由本體部分32及梳形電極對33所構成之IDT)、貫通孔34、以及散熱機構35。壓電元件基板31係構成為利用以高頻(共振頻率)施加電壓於梳形電極對33而產生的SAW來使液體霧化。
壓電元件基板31具有:配置有本體部分32及梳形電極對33之表面31F、以及設於與表面31F相反側之背面31B。壓電元件基板31包含會由於電壓之施加而伸縮之壓電體。壓電元件基板31之中配置有梳形電極對33之部分有時也稱為配置部分30A。壓電體只要構成至少表面31F即可。壓電體可採用由石英、鈦酸鋇、鈮酸鋰等之陶瓷等所構成之已知的壓電體。
本體部分32係與電源500電性連接。本體部分32具有與梳形電極對33中的一方的第一梳形電極33A成一體之第一本體部分32A、以及與梳形 電極對33中的另一方的第二梳形電極33B成一體之第二本體部分32B。第一本體部分32A及第二本體部分32B係在與SAW的行進方向A正交之方向B隔著配置部分30A而位於兩側來配置。從電池輸出的電力係通過本體部分32而供給至梳形電極對33。
梳形電極對33具有第一梳形電極33A及第二梳形電極33B。第一梳形電極33A及第二梳形電極33B係在SAW的行進方向A交錯地配置。第一梳形電極33A具有從第一本體部分32A沿著正交方向B延伸之形狀。第二梳形電極33B具有從第二本體部分32B沿著正交方向B延伸之形狀。例如,梳形電極對33係由鍍金之金屬等所構成。
貫通孔34係從背面31B到表面31F而貫通壓電元件基板31之孔。貫通孔34形成將液體從背面31B導引到表面31F之流路。貫通孔34在從表面31F側看所見之平面圖中,具有在SAW的行進方向A之最大寬度WMAX、及在正交方向B之最大長度LMAX。最大長度LMAX係比最大寬度WMAX大。換言之,貫通孔34具有在正交方向B較長之形狀(例如楕圓形狀或長方形狀)。在貫通孔34為楕圓形狀或長方形狀之情況,貫通孔34的長軸只要是沿著正交方向B即可。所謂的沿著正交方向B,只要貫通孔34的長軸與正交方向B的夾角在45°以下都算。最大長度LMAX較佳為比在正交方向B之配置部分30A(例如第一梳形電極33A及第二梳形電極33B的交錯部分)的長度大。如第3圖所示,貫通孔34較佳為包含隔著梳形電極對33而位於的兩側之至少兩個貫通孔。若形成為如此的構成,SAW與液體的相互作用會增大,以相同的電力所能使之霧化的液體的量會增大。
散熱機構35係為了將由於在壓電元件基板31的端部之表面聲波的反射而產生的熱散除而構成之機構。散熱機構35係包含由具有比壓電元件基板31的熱傳導性高的熱傳導性之材料所構成的散熱層及帕耳帖(Peltier)元件的至少其中一者。散熱機構35具有與貫通孔34相連續之貫通孔35A。貫通孔35A係用來將液體導引到壓電元件基板31的表面31F之孔。如第4圖所示,散熱機構35為配置於壓電元件基板31的背面31B之散熱層。不過,實施形態並不限定於此。例如,散熱機構35只要與壓電元件基板31接觸即可,亦可配置於壓電元件基板31的表面31F。散熱機構35亦可為帕耳帖元件。散熱機構35還可既包含散熱層也包含帕耳帖元件。例如,散熱層可採用鋁、銅、鐵等金屬,亦可採用碳、氮化鋁、陶瓷。例如,帕耳帖元件較佳為以接著劑(油脂(grease)、環氧樹脂,金屬糊)將之貼合於壓電元件基板31。接著劑的熱傳導性較佳為高於0.1W/m/K。接著劑的熱傳導性較佳為比0.5W/m/K高。接著層較佳為薄者,薄的接著層可藉由網版印刷而實現。
如第4圖所示,在壓電元件基板31的背面31B側,設有為了將液體供給至壓電元件基板31而構成之液體供給部60。液體供給部60係透過貫通孔34及貫通孔35A而將液體供給至壓電元件基板31的表面31F。
例如,液體供給部60為注射泵。在如此的情況,貫通孔34及貫通孔35A構成液體的流路。注射泵可為手動式的,亦可為電動式的。
第4圖顯示的是液體供給部60為注射泵之例,但實施形態並不限定於此。例如,液體供給部60亦可為利用毛細現象而供給液體之構件。在如此的情況,液體供給部60係包含將液體吸起來之毛細構件,且貫通孔34及貫通孔35A構成讓毛細構件通過之孔。毛細構件的第一端係至少到達儲液部200,毛 細構件的第二端係到達SAW模組30。毛細構件係在貫通孔34及貫通孔35A的剖面中配置於剖面的至少一部分。毛細構件可由源自於天然之纖維質材料、源自於植物之纖維材料、合成纖維材料之中的至少一者所構成。例如,源自於天然之纖維質材料可為植物乾燥物、植物乾燥物的裁斷物、菸葉的裁斷物、果實乾燥物、果實乾燥物的裁斷物、蔬菜乾燥物、蔬菜乾燥物的裁斷物之中的至少一者。例如,源自於植物之纖維材料可為脫脂綿、麻纖維之中的至少一者。毛細構件可為成形成片狀之植物乾燥物的裁斷物,例如可為濾紙或菸草片的裁斷物等。
液體供給部60還可為注射泵及毛細構件的組合。在儲存於儲液部200之液體的剩餘量在閾值以上之情況,利用毛細構件來供給液體,在液體的剩餘量低於閾值之情況,利用注射泵來供給液體。可由控制部400根據預定基準來區分注射泵及毛細構件之使用。
液體供給部60在儲液部200為匣盒之情況,可隨著匣盒之裝上而自動地將液體供給至SAW模組30。液體供給部60在設有用來使香味吸嚐器1作動的電源開關之情況,可隨著電源開關之導通(ON)而自動地將液體供給至SAW模組30。
如第4圖所示,SAW模組30可包含被覆層36。被覆層36可被覆壓電元件基板31的全部,亦可被覆壓電元件基板31的一部分。被覆層36可設於貫通孔34的內側。若形成為如此的構成,可抑制液體接觸到壓電元件基板31。另外,可藉由適切地堆積被覆材料而將被覆層36不僅設置於貫通孔34的內側也設置於貫通孔35A的內側。若形成為如此的構成,可更加抑制液體接觸到壓電元件基板31。
被覆層36只要是由可抑制由於液體之附著等所導致之壓電元件基板31的變性之材料構成即可。例如,被覆層36可由聚丙烯及聚乙烯等高分子材料所構成。被覆層36亦可由金屬、碳、鐵氟龍、玻璃、聚對二甲苯(parylene)、二氧化矽、二氧化鈦、或氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁之類的陶瓷材料等所構成。
在如此的前提下,壓電元件基板31具有根據要利用SAW使之霧化產生的所希望的霧氣而決定的數目的梳形電極對33。具體而言,梳形電極對33的數目係依據要利用SAW使之霧化產生的霧氣的霧化效率而決定。梳形電極對33中包含的相鄰接的電極的間隔及在行進方向之電極的寬度,係先決定出根據所希望的要利用SAW使之霧化產生的霧氣的粒徑而設定的頻率然後依據該頻率而決定。
此處,所謂的所希望的霧氣,係指含有最高(峰值)的所希望的粒徑的液滴的個數濃度之霧氣。所謂的霧化效率,係指在供給至梳形電極對33之電力為一定的情況之液滴的個數濃度的高低。個數濃度係每單位體積所含有液滴的數目。例如,次微米的液滴的個數濃度係在108個/cm3以上。
實施形態中,供給至梳形電極對33之電力,係由具有霧化單元100之香味吸嚐器所具備的電池提供。在如此的環境下,供給至梳形電極對33之電力較佳為3W以上。使電力在3W以上,液體之霧化就會適切地發生。另一方面,供給至梳形電極對33之電力較佳為10W以下。使電力在10W以下,就不會超過電池的可供給電力及容量等之限制,可在抑制梳形電極對33、壓電元件基板及液體的過加熱等的同時,適切地控制供給至梳形電極對33之電力。
一般而言,減少供給至梳形電極對33之電力,可抑制SAW模組30之過加熱,但會造成霧氣量減少。在如此的前提下,從抑制SAW模組30之 過加熱的觀點來看,可利用PWM(Pulse Width Modulation:脈波寬度調變)來控制供給至梳形電極對33之電力的量。若採用如此的構成,就不僅可抑制利用SAW使之產生的霧氣量的減少,也可利用PWM來抑制SAW模組30之過加熱。
在如此的電力的限制中,梳形電極對33的數目較佳為10以上。若採用如此的構成,可用高霧化效率使液體霧化。另一方面,梳形電極對33的數目較佳為80以下。若採用如此的構成,頻域不會變得過窄,即使考慮霧化單元100的製造品質參差及在不同的條件(溫度、壓力、濕度等)之共振頻率的變動,也可實現適切的霧化。
相鄰接的電極的間隔及在行進方向的電極的寬度,必須依據供給至梳形電極對33之電力的頻率而決定。頻率越高,相鄰接的電極的間隔越窄,霧氣的粒徑越小。在如此的關係下,例如,有最高的個數濃度之所希望的粒徑可為0.2μm~1.0μm。在如此的情況,頻率較佳為20MHz以上。若採用如此的構成,可使有最高的個數濃度之粒徑落在所希望的粒徑的範圍內。另一方面,頻率較佳為200MHz以下。若採用如此的構成,可減輕電極的間隔變得過窄,在比最小電力(例如3W)高的電力下會發生電極的短路之可能性。
如上述,本案的發明人等進行深入研究,得到了:在可供給至梳形電極對33之電力有限制的條件下,要根據霧氣的霧化效率來決定梳形電極對33的數目這樣的新的知識見解。本案的發明人等也得到了:要根據所希望的霧氣的粒徑來設定頻率然後依據設定的頻率來決定電極的間隔(亦即頻率)這樣的知識見解。本案的發明人等還得到了:根據霧化效率可能隨著電極的間隔(亦即頻率或所希望的粒徑)之不同而變化這樣的知識見解,而根據所希望的霧氣來決 定梳形電極對33的數目這樣的新的知識見解。所希望的霧氣係以所希望的分佈包含有所希望的粒徑的液滴之霧氣。
再者,本案的發明人等進行深入研究,得到了:在梳形電極對33的交錯部分的長度(以下以H加以表示)與SAW的波長(以下以λ0加以表示)之比率(以下以R加以表示)在預定範圍內之情況,霧氣的霧化效率較高這樣的新的知識見解。R(=H/λ0)較佳為10以上,150以下。另外,R較佳為低於70,在50以下更佳。其中,λ0係以供給至梳形電極對33之電力的頻率(以下以f加以表示)與SAW的傳播速度(以下以v加以表示)之比率(v/f)加以表示。f與電極的間隔及在行進方向之電極的寬度有相關性,v與設有梳形電極對33之壓電元件基板的種類(特性)有相關性。換言之,梳形電極對33的交錯部分的長度、電極的間隔及壓電元件基板的種類較佳為決定成能夠滿足10≦R≦150之關係。若採用如此的構成,可提供霧氣的霧化效率高之霧化單元100。
(貫通孔的形狀)
以下,針對實施形態中的貫通孔的形狀進行說明。第5圖係用來說明霧氣的產生機制之圖。
如第5圖所示,從貫通孔34露出的液體之中相對地較靠近與SAW接觸的部分之部分係構成薄膜部分71。從貫通孔34露出的液體之中相對地距離與SAW接觸的部分較遠之部分係構成厚膜部分72。從薄膜部分71霧化出的霧氣81的粒徑係比從厚膜部分72霧化出的霧氣82的粒徑小。因此,在所希望的粒徑為較小的粒徑(例如0.2μm~1.0μm)之情況,使得在從表面31F側看壓電元件基板31所見的平面圖中薄膜部分71的面積較大較有效。從如此的觀點來看,貫通孔34較佳為具有其最大長度LMAX係比最大寬度WMAX大的形狀。
另外,若貫通孔為具有相當於最大長度LMAX的直徑之圓形孔,則從貫通孔露出的液體的面積會變得過大,在使用者使香味吸嚐器1傾斜之情況,會有液體流出到壓電元件基板31上之可能性。從如此的觀點來看,貫通孔34較佳為具有其最大長度LMAX係比最大寬度WMAX大的形狀。
(作用及效果)
根據實施形態,梳形電極對33的數目係根據所希望的霧氣而決定。因此,能夠在可供給至梳形電極對33之電力受限之霧化單元100使液體的霧化效率提高而提供適切的霧化單元。
[變更例1]
以下,針對實施形態的變更例1進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例1中,貫通孔34係與實施形態一樣,具有其最大長度LMAX係比最大寬度WMAX大的形狀。在如此的前提下,如第6圖所示,貫通孔34係設成能夠減低因貫通孔34而反射的SAW的反射波與利用梳形電極對33使之產生的SAW之干渉。具體而言,貫通孔34的長軸較佳為相對於正交方向B而傾斜。貫通孔34的長軸可相對於正交方向B具有30°以上45°以下的傾斜角。貫通孔34的形狀並不限於第6圖所示的楕圓形,亦可為矩形。
貫通孔34還可具有楕圓形及矩形以外的形狀。在如此的情況,也一樣是設成能夠減低因貫通孔34而反射的SAW的反射波與利用梳形電極對33使之產生的SAW之干渉。例如,貫通孔34的至少一部分係由貫通孔34與SAW接觸的邊緣線所區劃出,且該邊緣線係相對於與SAW的行進方向A正交之方向B而傾斜。此處,該邊緣線可具有與正交方向B平行的部分。不過,該邊緣線的 至少一半以上的部分較佳為相對於正交方向B而傾斜。該邊緣線的至少一半以上的部分較佳為相對於正交方向B具有30°以上45°以下之傾斜角。在貫通孔34為楕圓形或長方形之情況,也可為貫通孔34的長軸相對於正交方向B具有30°以上45°以下之傾斜角。
採用如此的構成的話,會使得以高頻(共振頻率)施加電壓於梳形電極對33而產生的SAW不易受到在貫通孔34反射的SAW的反射波之干渉。因此,壓電元件基板31的耐久性會提高,霧氣的霧化效率也會提高。
[變更例2]
以下,針對實施形態的變更例2進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例2中,SAW模組30係具有將從貫通孔34露出的液體與配置部分30A相隔開之分隔壁37。分隔壁37較佳為覆蓋整個配置部分30A。而且,分隔壁37較佳為構成為能夠將從入口51到出口52之空氣流路與配置部分30A相隔開來。若採用如此的構成,可抑制液體之附著及由於受到從入口51導入的空氣的衝擊所造成之梳形電極對33的劣化。
如第7圖所示,分隔壁37可在表面31F設成在配置部分30A與貫通孔34之間與壓電元件基板31的表面31F接觸。若採用如此的構成,可確實抑制由於液體的附著等所造成之梳形電極對33的劣化。分隔壁37可覆蓋整個壓電元件基板31。典型的情況,分隔壁37可設於與壓電元件基板31的端部相距0.5mm(典型的薄膜的寬度)之位置。
在如此的情況,若將霧化區(zone)設於比貫通孔34靠近梳形電極對33側,則可將分隔壁37在表面31F設成在配置部分30A與霧化區之間與壓電元件基板31的表面31F接觸。
如第8圖所示,分隔壁37亦可在表面31F設成在配置部分30A與貫通孔34之間並不與壓電元件基板31的表面31F接觸。如此不僅可避免分隔壁37阻礙了SAW的傳播之事態,而且可某程度地抑制由於液體的附著等所造成之梳形電極對33的劣化。另外,為了SAW的傳播而設置的分隔壁37與表面31F之間的間隙在數微米之程度即可。若為如此的間隙,可充分抑制梳形電極對33的劣化。
在如此的情況,若將霧化區設於比貫通孔34靠近梳形電極對33側,則可將分隔壁37在表面31F設成在配置部分30A與霧化區之間並不與壓電元件基板31的表面31F接觸。
[變更例3]
以下,針對實施形態的變更例3進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例3中,如第9圖所示,在梳形電極對33與貫通孔34之間,在壓電元件基板31的表面31F設有與貫通孔34相連續之親水性層38。例如,親水性層38係由鐵氟龍樹脂、玻璃纖維等所構成。親水性層38可利用一般的已知的親水化處理技術而形成。例如,親水化處理技術可為醋酸酯(acetate)等之親水性高分子膜之形成、類鑽石碳(diamond-like carbon)成膜處理、電漿處理、表面凹凸處理、或者以上處理的組合等。若採用如此的構成,從貫通孔34露出的液體會較容易移動到親水性層38,會較容易在親水性層38上形成液體的薄膜。因 此,可從形成於親水性層38上的薄膜產生小粒徑的霧氣。例如,在所希望的粒徑為較小的粒徑(例如0.2μm~1.0μm)之情況,較佳為設置親水性層38。
[變更例4]
以下,針對實施形態的變更例4進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例4中,設有顯示香味吸嚐器1的狀態之顯示裝置。顯示裝置可設於香味吸嚐器1的殼體1X的外表面,且可與香味吸嚐器1相獨立而設置。在顯示裝置與香味吸嚐器1相獨立之情況,顯示裝置具有可與香味吸嚐器1進行通訊之機能。顯示裝置係包含液晶或有機EL等之顯示器。顯示裝置可顯示儲液部200中儲存的液體的剩餘量,亦可顯示使用者進行過的抽吸動作的次數。
[實驗結果]
(第一實驗)
以下,針對第一實驗進行說明。第一實驗係變更梳形電極對33的數目,而以目視方式確認霧氣的霧化狀態。第10圖係顯示第一實驗的結果之圖。
N=20之試料其梳形電極對33的數目為20,且以46.09MHz之頻率對梳形電極對33施加了9.5W的電力。N=40之試料其梳形電極對33的數目為40,且以46.42MHz之頻率對梳形電極對33施加了9.0W的電力。N=80之試料其梳形電極對33的數目為80,且以46.505MHz之頻率對梳形電極對33施加了8.0W的電力。
如第10圖所示,確認了N=40之試料的霧氣量比N=20之試料的霧氣量多,N=80之試料的霧氣量比N=40之試料的霧氣量多。從如此的以目視觀察到的實驗結果可知:梳形電極對33的數目越多霧化效率越高。
另外,也針對梳形電極對33的數目為160之試料進行了實驗,惟確認了如此的試料接受同樣的電力之施加並未觀察到霧化之發生。如此的結果可想成是因為:如同將在第二實驗中說明的,由於NBW(Null Bandwidth)變得過窄使得可使用的頻率太過狹窄,因而要一直以最有效率的頻率來驅動裝置會有技術上的困難度而無法產生適切的霧化之緣故。
(第二實驗)
以下,針對第二實驗進行說明。第二實驗係變更梳形電極對33的數目,來觀察各數目時的NBW。第11圖係顯示第二實驗的結果之圖。第11圖中,“N”表示梳形電極對33的數目。“頻率”表示施加於梳形電極對33之交流電壓的頻率。“NBW”表示以SAW的能量反射係數的值比閾值小之SAW的共振頻率為中心之頻域。較小值之SAW的能量反射係數表示將較多的電能轉換為機械能。換言之,在以SAW的共振頻率為中心之頻域(亦即NBW),會達成最大的能量變換。
如第11圖所示,隨著梳形電極對33的數目增大,NBW變窄。由此推知如上述的:N=160之試料會由於NBW變得過窄使得可使用的頻率太過狹窄,而無法產生適切的霧化。
如上所述,從第一實驗的結果可知霧化效率會隨著梳形電極對33的數目增大而提高,但從第二實驗的結果得知的卻是梳形電極對33的數目過多會導致霧化效率降低。亦即,從第一實驗及第二實驗的結果可知:較佳為根據霧氣的霧化效率來決定梳形電極對33的數目。換言之,確認梳形電極對33的數目較佳為決定成能夠滿足不會使NBW比預定寬度窄,且霧氣量會在閾值以上這樣的條件。
(第三實驗)
以下,針對第三實驗進行說明。第三實驗係針對三個試料來觀察變更頻率對於平均體積粒徑(Dv50)的效果。第12圖係顯示第三實驗的結果之圖。
「Straight IDT-2.25mm」為具有的梳形電極對33係具有2.25mm的長度的直線形狀的梳形電極對33之試料。「Straight IDT-4.5mm」為具有的梳形電極對33係具有4.5mm的長度的直線形狀的梳形電極對33之試料。「Focussed IDT-50°」為具有的梳形電極對33係具有2.25mm的長度,且具有50°的中心角之扇形形狀的梳形電極對33之試料。
如第12圖所示,不管梳形電極對33的外形尺寸為何,平均體積粒徑(Dv50)都會隨著頻率增加而變小。從如此的結果可知,可根據所希望的霧氣的粒徑來決定電極的間隔及電極的寬度(亦即頻率)。
[變更例5]
以下,針對實施形態的變更例5進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例5中,針對施加於梳形電極對33之高頻的電壓的振幅進行說明。
具體而言,在變更例5中,控制部400係週期性地變更施加於梳形電極對33之高頻的電壓的振幅。若採用如此的構成,可抑制液滴從經導引到壓電元件基板31的表面31F之液體飛散。因此,可有效地利用液體,可實現穩定的霧氣的霧化。詳言之,施加高電壓時,會使接近梳形電極對33側之液體(薄膜部分)霧化成霧氣,施加低電壓時,會促進因霧化而減少之液體的供給。使此 兩現象週期性地重複,可抑制粗大粒子之生成,並且可使微粒子的霧化量增大。另外,較佳為以100Hz之程度的週期重複施加高電壓及低電壓。
例如,如第13圖所示,高頻的電壓的週期性的振幅可形成為正弦波形狀、或矩形波形狀、或三角波形狀、或鋸齒波形狀。其中,尤以採用高頻的電壓的週期性的振幅會形成為矩形波形狀之方式來施加高頻的電壓為佳。
[變更例6]
以下,針對實施形態的變更例6進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例6中,針對施加於梳形電極對33之電壓的最佳頻率的線形(profile)進行說明。所謂的最佳頻率,係指SAW的能量反射係數的值比閾值小之SAW的共振頻率(例如上述的NBW的中心頻率)。
第1、針對在導引到壓電元件基板31的表面31F之液體的供給速度(μl/sec)與時間的關係上最佳頻率會變化之點進行說明。具體而言,如第14圖所示,準備液體供給速度不同之試料(第14圖中有12個試料),來確認施加電壓於梳形電極對33的時間與最佳頻率的關係。其中,梳形電極對33的寬度都一樣。根據如此的確認,得到:最佳頻率會隨著時間的經過而變化,且如此的變化會隨著液體供給速度之不同而不同之結果。因此,控制部400可藉由監測隨著液體供給速度及時間經過而變化之最佳頻率,並且以監測出的最佳頻率供給電力,來提高霧氣的霧化效率。
第2、針對在以高頻施加電壓於梳形電極對33而產生的SAW的輸出(W)與時間的關係上最佳頻率會變化之點進行說明。具體而言,如第15圖所示,準備SAW的輸出不同之試料(第15圖中為5個試料),來確認施加電壓於 梳形電極對33的時間與最佳頻率的關係。其中,梳形電極對33的寬度為一定。根據如此的調查,得到:最佳頻率會隨著時間的經過而變化,且如此的變化會隨著SAW的輸出之不同而不同之結果。因此,控制部400可藉由監測隨著SAW的輸出及時間經過而變化之最佳頻率,並且以監測出的最佳頻率供給電力,來提高霧氣的霧化效率。
[變更例7]
以下,針對實施形態的變更例7進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例7中,針對導引到壓電元件基板31的表面31F之液體的供給速度(μl/sec)與以高頻施加電壓於梳形電極對33而產生的SAW的輸出(W)之關係進行說明。
第1、如第16圖所示,控制部400以使得SAW的輸出會在時刻t2達到所希望的水準之方式使SAW的輸出從時刻tStart開始慢慢增大。控制部400使SAW的輸出在時刻tEnd為0。另一方面,控制部400使液體供給速度在時刻t1增大到所希望的水準。控制部400使液體供給速度在時刻tEnd為0。時刻t1可在時刻tStart與時刻t2之間。
第2、如第17圖所示,控制部400以使得SAW的輸出會在時刻t2達到所希望的水準之方式使SAW的輸出從時刻tStart開始慢慢增大。控制部400使SAW的輸出在時刻tEnd為0。另一方面,控制部400以使得液體供給速度會在時刻t3達到所希望的水準之使液體供給速從時刻t1開始慢慢增大。控制部400使液體供給速度在時刻tEnd為0。時刻t1可在時刻tStart與時刻t2之間。時刻t3可在時刻t2之後。
時刻tStart可為感測器300檢測到有抽吸動作開始之時點,或是要進行抽吸動作之按鈕經按下之時點。時刻tEnd可為感測器300檢測到抽吸動作結束了之時點,或是要進行抽吸動作之按鈕放開了之時點。
如第16及17圖所示,SAW的輸出從時刻tStart開始慢慢增大,且液體供給速度在時刻tStart之後的時刻t1開始增大,因此可在使SAW的輸出(W)增大之初期階段,抑制大粒徑的液滴從導引到壓電元件基板31的表面31F之液體飛散。另外,如第17圖所示,使液體供給速度慢慢增大,可抑制大粒徑的液滴之飛散。
[變更例8]
以下,針對實施形態的變更例8進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例8中,設有檢測霧氣的狀態之檢測器。例如,控制部400可根據檢測器的檢測結果而將霧氣生成不良等之錯誤(error)予以反饋。檢測器可為檢測霧氣生成時產生的微弱噪音之麥克風感測器。
如第18圖所示,檢測器39可設於壓電元件基板31的背面31B。檢測器39較佳為設於壓電元件基板31之與有液體存在之相反側。
如第19圖所示,檢測器39亦可設於壓電元件基板31的表面31F。若將SAW的行進方向記為P方向,則檢測器39可在與P方向正交之Q方向設於液體的旁邊。檢測器39較佳為不與液體接觸。
如第20圖所示,檢測器39亦可在壓電元件基板31的表面31F上設於離開壓電元件基板31的表面31F之位置。為了抑制檢測器39與霧氣之接觸,較佳為檢測器39與霧氣之間設置屏蔽物(shield)39A。
[變更例9]
以下,針對實施形態的變更例9進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例9中,設有檢測從貫通孔34露出的液體之感測器。例如,控制部400可根據感測器的檢測結果來控制液體供給部60(液體供給速度等)。若採用如此的構成,可藉由正確的泵控制來防止供給過多霧化液體到霧化部及防止霧化部中的液體枯竭。
如第21圖所示,感測器71可為具有一對前端(例如前端71A,71B)之電導率感測器。一對前端係與貫通孔34鄰接,且可透過從貫通孔34露出的液體而電性連接。感測器71可根據一對前端間的電氣訊號的傳導率來檢測出液體之存在。
如第22圖所示,感測器72可為具有兩對以上的前端(例如前端72A,72B等)之電導率感測器。兩對以上的前端係與貫通孔34鄰接,可透過從貫通孔34露出的液體而電性鄰接。不過,前端對設置的位置互不相同。可根據前端對間的電氣訊號的傳導率來監測薄膜的均勻性,可利用感測器72來檢測出在前端對設置的位置之液體的存在。
如第23圖所示,感測器73可為具有輸出預定訊號的發射器(例如發射器73A)及接收預定訊號的接收器(例如接收器73B)之感測器。發射器73A及接收器73B係配置於貫通孔34的兩側,感測器73可根據預定訊號的傳送狀態來檢測出液體之存在。發射器73A及接收器73B可由固態薄膜元件(pad)所構成。
如第24圖所示,感測器74可為具有輸出SAW的發射器(例如發射器74A)及接收SAW的接收器(例如接收器74B)之SAW感測器。發射器74A及接收器74B係配置於貫通孔34的兩側,感測器74可根據SAW的傳播狀態來檢測出液體之存在。發射器74A及接收器74B可由薄膜IDT所構成。
如第25圖(a)及第25圖(b)所示,感測器75可為具有一對以上的電極(例如前端75A,75B等)之靜電電容感測器。在如此的情況,一對以上的電極係配置成配置於霧化區之液體會橫跨於其上。感測器75可根據由於液體之有無而不同之靜電電容,來檢測出是否有液體存在。在如此的情況,可不設置貫通孔34。
[變更例10]
以下,針對實施形態的變更例10進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例10中,針對變更例8及變更例9的組合例進行說明。如第26圖所示,SAW模組30具有檢測器81、感測器82、以及深度感測器83。
檢測器81係與變更例8中說明過的檢測器39一樣檢測霧氣的狀態。感測器82係與變更例9中說明過的電導率感測器或SAW感測器一樣,檢測從貫通孔34露出的液體。深度感測器83係檢測貫通孔34的液體的深度(液體的表面液位)。深度感測器83可為根據電氣訊號的傳導率來檢測出液體的存在之電導率感測器。
在如此的構成中,控制部400在霧氣的霧化前後,係如第26圖的上段所示,根據深度感測器83的檢測結果而控制液體供給部60(液體供給速度 等)。例如,控制部400以讓液體維持在所希望的深度之方式控制液體供給部60。若採用如此的構成,霧氣的霧化的響應性會提高。
控制部400在霧氣的霧化中,係如第26圖的下段所示,根據檢測器81的檢測結果而將霧氣的生成不良等之錯誤予以反饋。控制部400可通知使用者有錯誤,亦可使香味吸嚐器1(例如霧化單元100)的動作停止。此外,控制部400根據感測器82的檢測結果而控制液體供給部60(液體供給速度等)。若採用如此的構成,霧氣的霧化的穩定性會提高。
另外,也可利用深度感測器83來控制霧化中的液體量。在深度感測器83檢測出液體的量減少之情況,控制部400根據深度感測器83的檢測結果而控制液體供給部60(液體供給速度等)。採用如此的構成的話,在霧化中也可將液體的量控制於適當量,所以霧氣的霧化的穩定性會提高。
再者,雖未圖示,但可設置兩個以上的可檢測的深度不同的深度感測器來作為深度感測器83。在如此的情況,就會容易地在可檢測的深度不同之深度感測器的範圍內適當且正確地控制溶液量。例如,可在可檢測第一深度的液體之深度感測器檢測到有液體,但可檢測比第一深度淺的第二深度的液體之深度感測器並未檢測到有液體之情況,檢測出液體的深度係在第一深度與第二深度之間。
[變更例11]
以下,針對實施形態的變更例11進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例11中,針對在壓電元件基板31的表面31F導引液體之方法進行說明。具體而言,係如第27圖所示,在壓電元件基板31的表面31F設有供給口34X、親水性層38A、疏水性層38B及疏水性層38C。
供給口34X係讓液體供給過來之口。供給口34X係設於SAW的行進路徑外。因此,供給口34X並不一定要是上述的貫通孔34,亦可為從壓電元件基板31的表面31F側供給液體之點(point)。
親水性層38A係具有連續地形成到供給口34X,將液體導引到SAW的行進路徑內之型樣(pattern)。疏水性層38B係設於比親水性層38A靠近梳形電極對33之側,且與親水性層38A相分開而設置。疏水性層38C係設於比親水性層38A遠離梳形電極對33之側,且與親水性層38A相分開而設置。利用疏水性層38B及疏水性層38C可限制液體流出親水性層38A,使相對於液體之SAW的接觸角度減小,霧氣的霧化效率會提高。
若採用如此的構成,因為無需設置貫通孔34,所以會較容易設置被覆壓電元件基板31之被覆層36。
[變更例12]
以下,針對實施形態的變更例12進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例12中,針對將液體供給到壓電元件基板31的表面31F之方法進行說明。具體而言,係如第28圖所示,在壓電元件基板31的表面31F設置親水性層38D及吸液芯(wick)90。
親水性層38D係設於SAW的行進路徑上。親水性層38D具有長度L及寬度W,構成使液體霧化而生成霧氣之霧化區。吸液芯90係設成與親水 性層38D相連續,將液體供給至親水性層38D。吸液芯90可具有維持吸液芯90的形狀之吸液芯核心91、以及保持液體之保持層92。與壓電元件基板31的表面31F接觸之吸液芯核心91,較佳為可使得在壓電元件基板31傳播的SAW在吸液芯核心91反射的硬度之金屬或塑膠所構成。保持層92可由利用毛細現象來供給液體之毛細構件所構成。
若採用如此的構成,因為無需設置貫通孔34,所以會較容易設置被覆壓電元件基板31之被覆層36。
[變更例13]
以下,針對實施形態的變更例13進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例13中,針對將液體供給至壓電元件基板31的表面31F之方法進行說明。具體而言,係如第29圖所示,在壓電元件基板31的表面31F設置親水性層38E及構件84。以及,在壓電元件基板31的表面31F上設置儲液部200及驅動部61。
親水性層38E係設於SAW的行進路徑上,構成使液體霧化而生成霧氣之霧化區。構件84可為檢測液體的存在之感測器,亦可為檢測霧氣的狀態之檢測器。
儲液部200及驅動部61係構成使液體滴到親水性層38E的附近之裝置。例如,儲液部200可儲存液體且具有使液體滴下之滴嘴(nozzle)。驅動部61可為產生使液體從滴嘴滴下的驅動力之構件(例如馬達)。
若採用如此的構成,因為無需設置貫通孔34,所以會較容易設置被覆壓電元件基板31之被覆層36。
[變更例14]
以下,針對實施形態的變更例14進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例14中,針對將液體供給至壓電元件基板31的表面31F之方法進行說明。具體而言,係如第30及31圖所示,SAW模組30具有導引液體之導引構件610。壓電元件基板31由被覆層36加以被覆。
導引構件610係在壓電元件基板31的邊緣部分設於壓電元件基板31的表面31F上。導引構件610具有其高度高出壓電元件基板31的表面31F預定高度之形狀。導引構件610可由具有高熱傳導性之材料(例如金屬或陶瓷)構成。導引構件610具有流路611、暫時儲存部612、以及導引狹縫(slit)613。流路611係構成液體的流路。暫時儲存部612係暫時儲存經由流路611而供給來的液體。導引狹縫613係相對於壓電元件基板31的表面31F呈傾斜。導引狹縫613利用液體本身的重量及/或毛細力將從暫時儲存部612溢出的液體導引到壓電元件基板31的表面31F。可設置兩個以上的導引狹縫來作為導引狹縫613。
若採用如此的構成,可藉由設於壓電元件基板31的邊緣部分之導引構件610,將霧化區配置於離開壓電元件基板31的邊緣部分之位置,可抑制在邊緣部分之被覆層36的剝離。而且,因為無需設置貫通孔34,所以會較容易設置被覆壓電元件基板31之被覆層36。
變更例14揭示的雖然是從壓電元件基板31的背面31B供給液體之例,但變更例14並不限定於此。液體亦可從導引構件610的橫側供給,也可從導引構件610的上側供給。在將液體從導引構件610的上側供給之情況,可不設置上述的流路611。
或者,液體可通過貫通孔34而供給。在如此的情況,導引構件610係設成其流路611與貫通孔34連通,藉此,可將霧化區配置於離開貫通孔34的邊緣部分之位置,可抑制在邊緣部分之被覆層36的剝離。
或者,如第32圖所示,SAW模組30可具有導引液體之導引構件610A。導引構件610A係由內部具有微小的流路之塑膠或金屬等之構件所構成,且設於壓電元件基板31的表面31F。導引構件610A將含浸於導引構件610A中之液體導引到壓電元件基板31的表面31F與導引構件610A之間的微小空間。導引構件610A將液體從微小空間導引到壓電元件基板31的表面31F上。
或者,如第33圖所示,SAW模組30可具有導引液體之導引構件610B。導引構件610B係由內部具有微小的流路之塑膠或金屬等之構件所構成,且設於壓電元件基板31的表面31F。導引構件610B將含浸於導引構件610B中的液體沿著導引構件610B的斜面613B導引到壓電元件基板31的表面31F上。
根據如第32或33圖所示的構成,與第30及31圖所示的構成一樣,可將霧化區配置於離開壓電元件基板31的邊緣部分之位置,可抑制在邊緣部分之被覆層36的剝離。
[變更例15]
以下,針對實施形態的變更例15進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例15中,針對SAW模組30的基板構成的變化形態(variation)進行說明。具體而言,係如第34圖所示,SAW模組30具有壓電元件基板621、平板(plate)622、緩衝材(buffer)623、以及霧化表面層624。第34圖中,將基板構成以外的構成(例如梳形電極對33)都予以省略。
壓電元件基板621係與上述的壓電元件基板31一樣。平板622係為與壓電元件基板31不同之基板,係為例如鋁質平板。緩衝材623係位於壓電元件基板621的表面及側面,由將從壓電元件基板621產生的SAW傳播到霧化表面層624之緩衝液體所構成。例如,緩衝液體為甘油。霧化表面層624係設於緩衝材623及平板622上,設有使液體霧化之霧化區。例如,霧化表面層624由不銹鋼平板所構成。在如此的情況,可從霧化表面層624的表面側供給液體。
若採用如此的構成,可將SAW傳播到與壓電元件基板621不同之霧化表面層624,可避免液體(香料溶液)與壓電元件基板621接觸。例如,可在平板622設置相當於上述的貫通孔34之貫通孔。
[變更例16]
以下,針對實施形態的變更例16進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例16中,針對在從壓電元件基板31的背面31B供給液體之情況,壓電元件基板31的邊緣部分的形狀的變化形態進行說明。所謂的邊緣部分,係指與霧化區鄰接之部分。在邊緣部分施加有倒角加工。若採用如此的構成,可使霧化區的能量密度減低而抑制邊緣部分的被覆層36之剝離。
其中,邊緣部分的倒角加工可為如第35圖所示之直線狀的倒角加工,亦可為如第36圖所示之圓弧狀的倒角加工。邊緣部分亦可為貫通孔34的邊緣部分。
[變更例17]
以下,針對實施形態的變更例17進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例17中,針對霧化區的變化形態進行說明。具體而言,係第37圖所示,SAW模組30具有兩個以上的窄溝槽631(此處為溝槽631A~溝槽631D)來作為霧化區。各溝槽631具有在與SAW的行進方向正交之方向延伸之形狀。各溝槽631都有液體供給入。供給到各溝槽631之液體的量可為越接近梳形電極對33越多。第37圖中雖然省略了,但壓電元件基板31係由被覆層36加以被覆。
若採用如此的構成,因為藉由兩個以上的溝槽來分散SAW的能量,所以在霧化區之被覆層36的剝離會受到抑制,在端部之適切的被覆的強固度會增大。
[變更例18]
以下,針對實施形態的變更例18進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例18中,針對在壓電元件基板31的表面31F導引液體之方法進行說明。具體而言,係如第38圖所示,SAW模組30具有印刷電極641~印刷電極643,且設有兩個儲液部200(儲液部200A及儲液部200B)。儲液部200A所儲存的液體可與儲液部200B所儲存的液體不同。
印刷電極641~印刷電極643係利用相鄰接的印刷電極的電壓差來搬送液體。例如,印刷電極641A搬送儲液部200A所儲存的液體,印刷電極641B搬送儲液部200B所儲存的液體。印刷電極642搬送從印刷電極641A及印刷電極641B供給來的液體的混合物。印刷電極643A及印刷電極643B搬送從印刷電極642供給來的液體的混合物。印刷電極643A的一部分及印刷電極643B的一部分各自構成霧化區。
構成霧化區之印刷電極的寬度,可比並不構成霧化區之印刷電極(例如印刷電極642)的寬度大,且可以用特定的方法加以驅動來將液體同時往兩個以上的方向分散。若採用如此的構成,因為不構成霧化區之印刷電極的寬度較小,所以可做到未構成霧化區之印刷電極的省空間化。因為進行將液體同時往兩個方向分散之驅動,所以可使霧化區之液體平坦,可使SAW相對於液體之接觸角度減小。
[變更例19]
以下,針對實施形態的變更例19進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例19中,針對散熱機構的變化形態進行說明。具體而言,係如第39~41圖所示,在SAW模組30的背面設置被覆層651及接著層652。被覆層651可由金屬構成。接著層652可由焊錫構成。
在如此的前提下,如第39圖所示,SAW模組30係透過接著層652而接著至熱傳導構件653及電路基板654。熱傳導構件653係由金屬等熱傳導材料所構成,具有柱狀部分653A及平板部分653B。柱狀部分653A係貫通電路基板654,平板部分653B則是配置於電路基板654的背面。電路基板654係由容易接著至接著層652之材料所構成,具有供柱狀部分653A穿過之貫通孔。
或者,如第40圖所示,SAW模組30係透過接著層652而接著至散熱器(heat sink)655。散熱器655係由金屬等熱傳導材料所構成。
或者,如第41圖所示,SAW模組30可在透過接著層652而接著至熱傳導構件653及電路基板654之後,將其平板部分653B接著至散熱器655(第39及40圖之組合)。
[變更例20]
以下,針對實施形態的變更例20進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例20中,針對液體供給部的變化形態進行說明。此處,說明的是液體供給部具有儲液部的例子。
第1、如第42圖所示,液體供給部60可具有殼體661、泵(pump)662、以及活塞(piston)663。殼體661係具有驅動活塞663之液體666及用來生成霧氣之液體667。液體666及液體667由活塞663加以區隔開來。殼體661具有使殼體661與泵662連通之流路661A、以及使殼體661與泵662連通之流路661B。殼體661具有將液體667吐出之吐出口661C。
其中,泵662係藉由液體666之回流而使活塞663移動。例如,泵662透過流路661A將液體666吸出,同時透過流路661B使液體666回到殼體661內,而使活塞663前進。以此方式,泵662可從吐出口661C將液體667吐出。泵662可為壓電泵。
若採用如此的構成,因為用於使液體667吐出之液體666不會與液體667混合,所以可減低不純物混入液體667之可能性。另外,因為用來生成霧氣之液體667不會通過泵662,所以可抑制液體667之變質。此外,可透過控制液體666的回流量來決定活塞663的移動量,可透過控制活塞663的移動量來決定液體667的剩餘量。
第42圖顯示的雖然是以液體666作為驅動活塞663的媒體之例,但亦可使用氣體來取代液體666。
其中,液體供給部60可如第43圖所示,不僅具有第42圖所示的構成且還具有泵668。泵668係藉由液體666之回流而使活塞663移動。泵668透過流路669A將液體666吸出,同時透過流路669B使液體666回到殼體661內,而使活塞663後退。泵668可為壓電泵。
第2、如第44圖所示,液體供給部60係具有殼體671、以及袋子(bag)672。殼體671係收容袋子672及空氣676,且在殼體671內具有讓空氣676供入之入口671A。袋子672係收容用來生成霧氣之液體677,且具有將液體677吐出之吐出口672A。吐出口672A可形成為與殼體671成一體。
此處,袋子672係由具有可撓性的材料所構成。因此,從入口671A將空氣676供給到殼體671內,袋子672就會受到空氣676的壓力而將液體677吐出。
若採用如此的構成,因為用於使液體677吐出之空氣676不會與液體677混合,所以可減低不純物混入液體677之可能性。
第44圖顯示的雖然是以空氣676作為對袋子672進行加壓的媒體之例,但亦可使用液體來取代空氣676。
[變更例21]
以下,針對實施形態的變更例21進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
實施形態中雖然未特別觸及,但壓電元件基板31可透過雷射切割來加以切出。採用如此的構成的話,因為壓電元件基板31的邊緣部分會很平滑,所以壓電元件基板31的耐久性及被覆層36的接著性會提高。
[變更例22]
以下,針對實施形態的變更例22進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例22係如第45圖所示,霧化單元100具有頂蓋710、導引壁711、以及感測器712。霧化單元100與實施形態一樣,具有壓電元件基板31及梳形電極對33。
頂蓋710係設成覆蓋住利用SAW使液體霧化而產生的霧氣的側邊及上方。在頂蓋710的上端,設有供霧氣排出之開口710A。
導引壁711係設成以不容許與頂蓋710的內壁之間有間隙的形態與頂蓋710的內壁接觸。導引壁711係與壓電元件基板31相分開而配置,在壓電元件基板31與導引壁711之間設有貫通孔34。就第45圖而言,在導引壁711方面係設有導引壁711A及導引壁711B。
設於壓電元件基板31與導引壁711A之間之貫通孔34A,係供來自液體供給部(例如注射泵)之第一液體供入。同樣的,設於壓電元件基板31與導引壁711B之間之貫通孔34B,係供來自液體供給部(例如注射泵)之第二液體供入。第一液體及第二液體可為相同種類的液體,亦可為不同種類的液體。
感測器712係與變更例9等一樣,用來檢測從貫通孔34露出的液體。可根據感測器712的檢測結果來控制液體供給部60(液體供給速度等)。就第45圖而言,在感測器712方面係設有檢測從貫通孔34A露出的第一液體之感測器712A及檢測從貫通孔34B露出的第二液體之感測器712B。
第45圖中雖然省略了,但可利用O型環及密封圈(packing)等密封構件來抑制第一液體及第二液體之洩漏。
[變更例23]
以下,針對實施形態的變更例23進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例23係如第46圖所示,霧化單元100不僅具有第45圖所示的構成,且還具有衝擊板721及分離體722。
衝擊板721係配置成覆蓋第一液體的霧化區。衝擊板721具有透過慣性衝擊來捕集從第一液體產生的霧氣中含有的粗大粒子(例如10微米程度)之機能。霧氣中含有的微粒子並不會被衝擊板721捕集,會受導引而從衝擊板721與壓電元件基板31之間的間隙流到開口710A(亦即使用者的口腔)。
可使被衝擊板721捕集的粗大粒子回到霧化區。可再使回到霧化區的粗大粒子霧化。或者,可不將被衝擊板721捕集的粗大粒子再利用於霧化,而是利用多孔質吸收構件或儲槽(reservoir)等回收構件加以回收。
第46圖雖然沒有設置覆蓋第二液體的霧化區之衝擊板,但亦可設置覆蓋第二液體的霧化區之衝擊板。第一液體及第二液體可為相同種類的液體,亦可為不同種類的液體。可透過設置或不設置衝擊板來供給包含有所希望粒徑的粒子之霧氣。
第46圖顯示的雖然是分別使第一液體及第二液體霧化的例子,但亦可將第一液體及第二液體混合然後使之霧化。衝擊板721可配置成覆蓋混合液的霧化區,亦可設於吸嘴。
分離體722係設於第一液體的霧化區與第二液體的霧化區之間。分離體722用來在霧氣從開口710A排出之前抑制從第一液體生成的霧氣與從第二液體生成的霧氣之混合。若採用如此的構成,可在第一液體及第二液體為不同種類的液體之情況,抑制從不同的液體生成的霧氣之混合。尤其,在要再利用從 各液體產生的霧氣中含有的粗大粒子之情況,較佳為抑制從不同的液體產生的霧氣之混合。
另外,利用分離體722也可捕集比利用衝擊板721捕集的粗大粒子大的特大粒子(例如100微米程度)。在未使用衝擊板721之情況,也可利用分離體722來捕集例如100微米程度的特大粒子。
可使被分離體722捕集的特大粒子回到霧化區。可再使回到霧化區的特大粒子霧化。或者,可不將被分離體722捕集的特大粒子再利用於霧化,而是利用多孔質吸收構件或儲槽(reservoir)等之回收構件加以回收。
第46圖中係設有衝擊板721,但亦可如第47圖所示,設置濾器(filter)725來取代衝擊板721。濾器725係為設於頂蓋710內的任意的位置之纖維層濾器或粒子充填層濾器。可藉由變更濾器725的纖維徑、粒子徑、充填率、充填長度,來將粗大粒子的捕集效率設計到最佳效率。
頂蓋710可具有入口726。在頂蓋710內形成從入口726到開口710A之空氣或霧氣的流路。若採用如此的構成,可抑制霧氣在頂蓋710內滯留,可使供給到口腔之霧氣的量最佳化。入口726亦可設於第45及46圖的頂蓋710。
[實驗結果]
以下,針對實驗結果進行說明。實驗中,在液體方面係使用蒸餾水,在施加於梳形電極對之電壓的頻率方面係使用50MHz。利用實驗,確認了霧氣中包含的粒子的粒徑分佈。實驗結果係如第48圖所示。
第48圖顯示以粒子的個數為基準所確認的粒徑分佈及以粒子的體積為基準所確認的粒徑分佈。針對粒子的個數,確認了粒徑分佈有一個峰值,針對粒子的體積,確認了粒徑分佈有兩個峰值(約0.6微米及約8微米)。
在如此的情況,可使用變更例23(參照第46或47圖)中說明過的衝擊板721或濾器725來選擇性地捕集約8微米的粒子,而將以粒子的體積為基準之粒徑分佈調整成只具有一個峰值(約0.6微米)。
[變更例24]
第49圖係顯示將第1圖所示的香味吸嚐器1之除了感測器300、控制部400、及電源500以外的單元的外觀的一例之斜視圖。第50圖係第49圖所示的單元的縱剖面圖。第51圖係第49圖所示的單元的分解斜視圖。如第49至51圖所示,單元1000具有吸嘴1001D、霧化單元1100、第一儲液部1200A、以及第二儲液部1200B。以下會有將「香味吸嚐器」簡稱為「吸嚐器」的情形。使用「吸嚐器」,並不限於吸嚐香味成分,可吸嚐任意的可吸嚐的成分。
第一儲液部1200A及第二儲液部1200B,係收容於構成第1圖所示的殼體1X的一部分之殼體1202的內部。本變更例中,第一儲液部1200A係具有缸(cylinder)1204A以及活塞1206A,且在由缸1204A及活塞1206A所隔出的空間內收容第一液體。同樣的,第二儲液部1200B係具有缸1204B以及活塞1206B,且在由缸1204B及活塞1206B所隔出的空間內收容第二液體。第一儲液部1200A及第二儲液部1200B可為構成為可相對於殼體1202而裝拆之匣盒。另外,第一儲液部1200A及第二儲液部1200B還可構成為一體的匣盒而可同時裝拆。
本變更例中,第一液體及第二液體可為相同的液體,亦可為不同的液體。第一液體可至少包含尼古丁。另外,第一液體為了與例如尼古丁形成鹽,可包含蘋果酸、檸檬酸、酒石酸等酸。再者,第一液體可包含赤藻糖醇(erythritol)、鹽、肌苷酸(inosinic acid)、麩胺酸(glutamic acid)、琥珀酸、以上各者的鈉鹽、以 上各者的鉀鹽、異葎草酮(isohumulone)、葫蘆素(cucurbitacin)、薑黃素(curcumine)、鐮葉片二醇(falcarindiol)、柚苷(naringin)、苦木素(quassin)、奎寧(quinine)、核黃素(riboflavin)、硫胺素(thiamine)、及兒茶素(catechin)的至少其中一者,來作為呈味成分。第一液體還可包含辣椒素(capsaicin)、胡椒鹼(piperine)、丁香酚(eugenol)、蒜素(allicin)、異硫氰酸烯丙酯(allyl isothiocyanate)、薑辣素(gingerol)、桂皮醛(cinnamaldehyde)、及以上各者的配糖體的至少其中一者,來作為使吸嚐的使用者有體感覺之成分(體感覺成分)。
第二液體可包含香味成分,香味成分包含薄荷腦(menthol)、檸檬烯(limonene)、檸檬醛(citral)、沈香醇(linalool)、香草醛(vanillin)、香芹酮(carvone)及以上各者的配糖體的至少其中一者。第二液體可包含乳化劑,可為經過乳化的狀態。乳化劑可採用脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨醇酐酯、脂肪酸丙二醇酯、脂肪酸蔗糖酯、卵磷脂(lecithin)、皂苷(saponin)、酪蛋白鈉(sodium caseinate)、氧乙烯脂肪酸醇酯、油酸鈉、嗎啉脂肪酸鹽、聚氧乙烯高級脂肪酸醇酯、硬脂醯基乳酸鈣、磷酸單甘油酯銨(ammonium monoglyceride phosphate)等乳化劑等。第二液體可包含甘油(glycerin)、丙二醇(propylene glycol)、乙醇(ethanol)等溶劑。在第二液體使用疏水性的香味成分之情況,可將香味成分溶解於該等溶劑來作成水溶液。另外,第二液體可包含赤藻糖醇(erythritol)、鹽、肌苷酸(inosinic acid)、麩胺酸(glutamic acid)、琥珀酸、以上各者的鈉鹽、以上各者的鉀鹽、異葎草酮(isohumulone)、葫蘆素(cucurbitacin)、薑黃素(curcumine)、鐮葉片二醇(falcarindiol)、柚苷(naringin)、苦木素(quassin)、奎寧(quinine)、核黃素(riboflavin)、硫胺素(thiamine)、及兒茶素(catechin)的至少其中一者,來作為呈味成分。第二液體還可包含辣椒素(capsaicin)、胡椒鹼(piperine)、丁香酚(eugenol)、蒜素(allicin)、 異硫氰酸烯丙酯(allyl isothiocyanate)、薑辣素(gingerol)、桂皮醛(cinnamaldehyde)、及以上各者的配糖體的至少其中一者,來作為使吸嚐的使用者有體感覺之成分(體感覺成分)。第一液體及第二液體的至少其中一者,可為與參照第1圖說明過的儲液部200中儲存的液體相同。
如第50圖所示,在殼體1202內,收容有馬達1208A以及齒輪箱1210A。馬達1208A的電力係由第1圖所示的電源500供給。齒輪箱1210A可將馬達1208A的旋轉驅動力轉換為活塞1206A的軸向的驅動力。而且,齒輪箱1210A可使馬達1208A的旋轉速度變化。同樣的,在殼體1202內,收容有馬達1208B及齒輪箱1210B,利用馬達1208B及齒輪箱1210B來驅動活塞1206B。馬達1208B的電力係由第1圖所示的電源500供給。亦即,在本變更例中,係藉由馬達1208A,1208B、齒輪箱1210A,1210B來構成使液體從第一儲液部1200A及第二儲液部1200B供給出之液體供給部。此外,亦可利用單一的馬達及齒輪箱來驅動活塞1206A及活塞1206B兩者。
如第51圖所示,霧化單元1100係配置於第一儲液部1200A及第二儲液部1200B的上方,且利用螺絲等固定具1002而固定於殼體1202的上部。另外,吸嘴1001D係利用螺絲等固定具1004而固定於霧化單元1100的上部。
如第51圖所示,霧化單元1100係由第一外蓋1106及第二外蓋1107加以覆蓋。在第一外蓋1106的上表面,具有第一開口部1102及第二開口部1104。第一開口部1102如後述,係構成為讓由第一液體所霧化而產生的第一霧氣通過。第二開口部1104如後述,係構成為讓由第二液體所霧化而產生的第二霧氣通過。
接著,針對第49至51圖所示的霧化單元1100進行說明。第52圖係將第一外蓋1106及第二外蓋1107拆掉後的霧化單元1100的分解斜視圖。第53圖係霧化單元1100的剖面圖。第53圖中,為了便於說明而顯示出第一儲液部1200A及第二儲液部1200B。如第52圖所示,霧化單元1100具有:基底構件1108、PCB(printed circuit board:印刷電路板)板1109、具備梳形電極對1033之壓電元件基板1031、一對導引壁1711A,1711B、以及頂蓋1710。在基底構件1108與PCB板1109之間設有接著片1110,以固定相對於基底構件1108之PCB板1109的位置,並且抑制第一液體及第二液體之洩漏。
如第53圖所示,壓電元件基板1031係搭載於PCB板1109的上表面。在壓電元件基板1031背面側,設有與第3及4圖所示的散熱機構35一樣的散熱機構1035。此外,亦可採用第39至41圖所示的散熱機構來取代散熱機構1035。
另外,壓電元件基板1031具有相對向的一對邊緣1031A及1031B。導引壁1711A係設於壓電元件基板1031的邊緣1031A側,導引壁1711B係設於邊緣1031B側。導引壁1711A,1711B各自具有在上表面與下表面之間延伸之貫通孔1713A,1713B。而且,導引壁1711A,1711B各自具有與貫通孔1713A,1713B連通之凹部1714A,1714B。如第53圖所示,第一儲液部1200A及第二儲液部1200B分別連接至導引壁1711A,1711B的下表面。利用注射泵而從第一儲液部1200A及第二儲液部1200B供給出的液體(第一液體及第二液體),分別從下方通過貫通孔1713A,1713B而到達上方的凹部1714A,1714B。到達凹部1714A,1714B之液體會到達壓電元件基板1031的邊緣1031A及1031B,由梳形 電極對1033的能量使之霧化。亦即,構成為由注射泵將第一液體及第二液體供給至壓電元件基板1031的兩個邊緣1031A,1031B。
霧化單元1100還具有密封構件1111。密封構件1111整體大致為環狀,與導引壁1711A,1711B的上表面、及壓電元件基板1031的上表面接觸。藉此,抑制到達凹部1714A,1714B之液體流到導引壁1711A,1711B及壓電元件基板1031的外側。
霧化單元1100具有設於PCB板1109之接點、以及與梳形電極對1033電性連接之一對電氣接點1032A,1032B。霧化單元1100還具有檢測液體之感測器1070。在第52圖所示的例子中,感測器1070為電導率感測器。感測器1070的機能可與第21圖所示的感測器71的機能一樣。不過,並不限於此,檢測液體之感測器亦可採用第22至25圖所示的發射器及接收器、或靜電電容感測器。
如第52及53圖所示,頂蓋1710其中央部具有供霧氣通過之開口部1710a,且頂蓋1710配置成從上方將導引壁1711A,1711B、PCB板1109、及壓電元件基板1031覆蓋住。另外,在頂蓋1710的側邊外周部與第一外蓋1106之間設有O型環1113。
又,如第53圖所示,頂蓋1710的開口部1710a係位於梳形電極對1033、及壓電元件基板1031的一對邊緣1031A,1031B的上方。因此,在一對邊緣1031A,1031B產生的從第一液體產生的霧氣及從第二液體產生的霧氣可流出到頂蓋1710的外部。另外,如圖示,第一外蓋1106係設成覆蓋住壓電元件基板1031的表面側。第一外蓋1106的第一開口部1102及第二開口部1104分別設於壓電元件基板1031的邊緣1031A,1031B的正上方。藉此,在兩邊緣1031A, 1031B產生的從第一液體產生的霧氣及從第二液體產生的霧氣可分別通過第一開口部1102及第二開口部1104。因而,可使得第一外蓋1106的第一開口部1102主要用於從第一液體產生的霧氣之放出,第二開口部1104主要用於從第二液體產生的霧氣之放出。
又,如第53圖所示,第一外蓋1106係設成覆蓋於設有梳形電極對1033之配置部分的正上方,且並未與梳形電極對1033接觸。因此,可抑制在邊緣1031A,1031B產生的霧氣接觸到梳形電極對1033,可抑制梳形電極對1033劣化,且可防止由梳形電極對1033所產生的SAW之傳播受到阻礙。第一外蓋1106與壓電元件基板1031之間隙可為例如數微米程度。如此的間隙的話,就可充分抑制梳形電極對33之劣化。
接著,針對第49至51圖所示之吸嘴1001D進行說明。第54圖係吸嘴1001D的側剖面圖。吸嘴1001D係具有至少一部為彎曲的之第一管路1016、大致為直線狀之第二管路1018、以及第三管路1020。如同從第51圖可看出的,第一管路1016與第一外蓋1106的第一開口部1102連通,第二管路1018與第二開口部1104連通。亦即,第一管路1016區劃出主要為第一液體經霧化而產生的第一霧氣所通過的第一流路1016a,第二管路1018區劃出主要為第二液體經霧化而產生的第二霧氣所通過的第二流路1018a。另外,第三管路1020所區劃出的第三流路1020a,則是第一霧氣及第二霧氣合流後所通過的流路。在第一管路1016的側面形成有第一空氣入口1016b,在第二管路1018的側面形成有第二空氣入口1018b。在使用者的抽吸下,空氣會從第一空氣入口1016b及第二空氣入口1018b而分別流入到第一流路1016a及第二流路1018a。
在第一液體包含尼古丁及水之情況,第一液體因為梳形電極對1033所使之產生的SAW而霧化的話,霧氣中含有的粒子的粒徑分佈會如第48圖的實驗結果一般,會在10微米附近(以下稱為粗大粒子)、以及次微米(以下稱為次微米粒子)出現峰值。若根據第54圖所示的吸嘴1001D,通過第一流路1016a之霧氣之中,含有粗大粒子之霧氣會衝擊第一管路1016的壁面而被捕集。因此,可從通過第一流路1016a之霧氣將含有粗大粒子之霧氣去除掉,可將含有所希望粒徑的粒子之霧氣供給到使用者的口內。為了保持衝擊後捕集的霧氣的粒子,較佳為在第一管路1016的壁面設置纖維充填層、粒子充填層、海綿、燒結體等之多孔質材料,或是使壁面本身由多孔質材料所形成。
另外,在第二液體包含香味成分之情況,第二液體因為梳形電極對1033所使之產生的SAW而霧化的話,霧氣中含有的粒子的粒徑分佈會在10微米附近出現峰值。根據第54圖所示的吸嘴1001D的話,區劃出第二流路1018a之第二管路1018、及區劃出第三流路1020a之第三管路1020係形成為大致呈直線狀。因此,即使從第二液體生出的霧氣的粒子為粗大粒子,也可抑制霧氣衝擊到第二管路1018及第三管路1020的壁面而被捕集。
第55圖係顯示吸嘴1001D的另一例之側剖面圖。第55圖所示的吸嘴1001D與第54圖所示的吸嘴1001D相比較,係在具備與第一流路1016a連通之空氣入口1022之點不同。在第55圖所示的吸嘴1001D中,第一管路1016也是至少一部分為彎曲的,第二管路1018也是形成為大致呈直線狀。因此,通過第一流路1016a之霧氣之中,含有粗大粒子之霧氣會衝擊到第一管路1016的壁面而被捕集。以及,就算從第二液體生出的霧氣的粒子為粗大粒子,也可抑制霧氣衝擊到第二管路1018及第三管路1020的壁面而被捕集。為了保持衝擊後 捕集的霧氣的粒子,較佳為在第一管路1016的壁面設置纖維充填層、粒子充填層、海綿、燒結體等之多孔質材料,或是使壁面本身由多孔質材料所形成。
第56圖係顯示吸嘴1001D的又另一例之斜視圖。如第56圖所示,吸嘴1001D具有:連接至第51圖等所示的霧化單元1100之基底部1024、從基底部1024向上延伸之空氣流路部1026、連接至空氣流路部1026之分離部1028、以及空氣出口1030。在空氣流路部1026形成有朝向空氣流路部1026之未圖示的空氣流路供給空氣之空氣入口1024A。
第56圖所示的吸嘴1001D具有:使隨著使用者的抽吸而流入吸嘴1001D內的霧氣一邊迴旋一邊通過,且將之導引到空氣出口1030之流路。具體而言,隨著使用者的抽吸而從空氣入口1024A流入的空氣,會帶著在霧化單元1100產生的霧氣,通過空氣流路部1026內的未圖示的空氣流路而到達分離部1028。空氣流路部1026的未圖示的空氣流路可供在霧化單元1100產生的從第一液體生出的第一霧氣通過。在分離部1028,使霧氣迴旋而捕集含有粗大粒子之霧氣,含有次微米粒子之霧氣則會通過而從空氣出口1030流出。
又,第56圖所示的吸嘴1001D係具有供在霧化單元1100產生的從第二液體生出的第二霧氣通過之第二管路1018。本變更例中,第二管路1018係相對於基底部1024呈直角而延伸。第二管路1018係與空氣出口1030連通,第一霧氣之中的含有次微米粒子的霧氣從空氣出口1030流入到第二管路1018。第三管路1020係從第二管路1018延長而形成,供第一霧氣之中之含有次微米粒子之霧氣、及第二霧氣通過。
第57圖係以剖面顯示第56圖所示的分離部1028及空氣出口1030之吸嘴1001D的概略圖。分離部1028具有:與空氣流路部1026的空氣流路 1026A連通之圓錐部1032、與圓錐部1032的前端側(小徑側)連通之捕集部1034、以及與圓錐部1032的後端側(大徑側)連通之流出部1036。從空氣流路1026A流入到分離部1028之霧氣會在圓錐部1032迴旋。此時,含有粗大粒子之霧氣會從空氣的流動分離而被圓錐部1032的壁面捕集,所捕集的液體最後會滴下到捕集部1034而保持於該處。另一方面,含有次微米粒子之霧氣即使在圓錐部1032迴旋也不會附著到圓錐部1032的壁面,而是隨著空氣的流動從空氣出口1030流入到第二管路1018。
可在第54至56圖所示的吸嘴1001D,適宜地設置在第46圖說明過的衝擊板721及在第47圖說明過的濾器725的至少其中任一者(相當於捕集構件的一例)。如此,可更適切地捕集粗大粒子。為了保持衝擊上來的霧氣的粒子,衝擊板721最好以纖維充填層、粒子充填層、海綿、燒結體等之多孔質材料形成。
第58圖係顯示吸嘴1001D又另一例之側剖面圖。第59圖係顯示通過第58圖所示的吸嘴1001D之空氣的流動之概略側面圖。第59圖中,以箭號表示從第一空氣入口1016b及第二空氣入口1018b流入的空氣的流動。第58及59圖所示的吸嘴1001D與第54圖所示的吸嘴1001D一樣,具有至少一部分為彎曲的之第一管路1016、大致為直線狀之第二管路1018、以及第三管路1020。第一管路1016與第51圖所示的第一外蓋1106的第一開口部1102連通,第二管路1018與第二開口部1104連通。亦即,第一管路1016區劃出主要供第一液體經霧化而生出的第一霧氣通過之第一流路1016a,第二管路1018區劃出主要供第二液體經霧化而生出的第二霧氣通過之第二流路1018a。第三管路1020所區劃出的第三流路1020a則是供第一霧氣及第二霧氣合流而通過。
又,在第58及59圖所示的吸嘴1001D的第一流路1016a設有氣流加速構件1037、以及在氣流加速構件1037的下流側之捕集構件1038。氣流加速構件1037可使第一流路1016a的流路縮小,因而可使流向捕集構件1038之第一霧氣的流速上昇。捕集構件1038係設於通過氣流加速構件1037的第一霧氣會衝擊到的位置,且配置成相對於第一流路1016a的剖面具有間隙。在圖示的例子中,氣流加速構件1037係由中央具有貫通孔之多孔質纖維層濾材(中空濾材)等所形成,捕集構件1038係由實心的多孔質纖維層濾材(極細濾材)等所形成。
在第二流路1018a設有在中央具有孔之氣流加速構件1039。氣流加速構件1039係例如沿著第二流路1018a的全長而配置,且具有比氣流加速構件1037大之內徑。
如第59圖中以箭號表示,從第一空氣入口1016b(第58圖中未圖示)流入的空氣會帶著從第51圖所示的第一開口部1102流過來的第一霧氣而流入到第一流路1016a。從第二空氣入口1018b流入的空氣會帶著從第51圖所示的第二開口部1104流過來的第二霧氣而流入到第二流路1018a。
流入第一流路1016a之第一霧氣之中,含有粗大粒子之霧氣的一部分在通過由濾材形成的氣流加速構件1037之際,可能會被氣流加速構件1037的內面捕集。另外,通過氣流加速構件1037之第一霧氣,其流速會因為氣流加速構件1037而增加,然後衝擊到捕集構件1038。因此,第一霧氣之中含有粗大粒子之霧氣會被捕集構件1038捕集,相對於此,含有次微米粒子之霧氣則不會被捕集構件1038捕集,而是通過捕集構件1038與第一管路1016的壁面之間隙而到達第三流路1020a。因為氣流加速構件1037會使第一霧氣的流速增加,所以可使在捕集構件1038之含有粗大粒子的霧氣的慣性捕集效率提高。
如圖示,第二管路1018形成為大致呈直線狀,所以可抑制流入到第二流路1018a之含有粗大粒子的第二霧氣被第二管路1018的壁面(氣流加速構件1039的內面)捕集,可使之到達第三管路1020。氣流加速構件1037、捕集構件1038、及氣流加速構件1039可由纖維充填層、粒子充填層、海綿、燒結體等多孔質材料形成。
第60圖係顯示吸嘴1001D的又另一例之側剖面圖。第61圖係顯示通過第60圖所示的吸嘴1001D之空氣的流動之概略側面圖。第60及61圖所示的吸嘴1001D與第58及59圖所示的吸嘴1001D相比較,係在將空氣供給到吸嘴1001D之空氣入口不相同。具體而言,第60及61圖所示的吸嘴1001D係具有位於第一管路1016與第二管路1018之間之空氣入口1025來取代第一空氣入口1016b及第二空氣入口1018b。
空氣入口1025係從吸嘴1001D的第61圖的紙面前側的側面貫通到紙面裏側的側面。如第61圖所示,空氣入口1025與第一管路1016的第一流路1016a及第二管路1018的第二流路1018a連通。從空氣入口1025流入的空氣的一部分會帶著從第51圖所示的第一開口部1102流過來的第一霧氣而流入第一流路1016a。從空氣入口1025流入的其餘的空氣會帶著從第51圖所示的第二開口部1104流過來的第二霧氣而流入第二流路1018a。在此例之情況,可在第51及53圖所示的第一外蓋1106設置與第一開口部1102及第二開口部1104不同之開孔,使從空氣入口1025流入的空氣流入到第一外蓋1106內,然後在通過IDT(梳形電極對1033)的表面後流通到第一開口部1102及第二開口部1104。使空氣如此流動,可更確實防止在邊緣1031A及邊緣1031B產生的霧氣附著在 IDT。此外,如此的空氣的流動並不限於第61圖所示的吸嘴1001D,其他的吸嘴1001D也可採用。
以上雖然說明的是第54至61圖所示的吸嘴1001D具有第三管路1020,但不限於此。亦即,第54至61圖所示的吸嘴1001D亦可構成為不具有第三管路1020,而使通過第一管路1016之第一霧氣及通過第二管路1018之第二霧氣分別獨立到達使用者的口腔內之構成。又,在變更例24中雖然說明的是第二液體係利用IDT的表面聲波的能量使之霧化,但不限於此,也可用既有的網孔型噴霧器(mesh nebulizer)等其他的適合方法來使之霧化。另外,第51及53圖所示的第一外蓋1106及第二外蓋1107為了抑制EMC之放出,也可用金屬形成。
<實驗例1>
進行測定通過第58及59圖所示的吸嘴1001D的第一流路1016a及第三流路1020a之霧氣的粒徑分佈之實驗。實驗係使霧氣的流量為55mL/3s,且在霧氣源方面採用的是將96重量%的水、2重量%的蘋果酸、2重量%的尼古丁予以混合而成之溶液。測定機器是採用Malvern公司製的Spraytech。而且,在並未於吸嘴1001D使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況、於吸嘴1001D使用了內徑為2.0mm 的氣流加速構件1037之情況、及於吸嘴1001D使用了內徑為3.2mm 的氣流加速構件1037之情況進行了實驗。
第62圖係顯示實驗例1所得到的霧氣的粒徑分佈的測定結果之圖表(graph)。第62圖的縱軸表示假設所有霧氣粒徑的體積分佈累計值相當於每次抽吸的霧氣重量而從體積分佈轉換得到的重量分佈。每次抽吸的霧氣重量係利用濾材捕集在以3秒鐘的時間等速抽吸55ml之際流出的霧氣然後量測抽吸 前後的重量差而得到。如第62圖所示,在並未於吸嘴1001D使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況,粒徑分佈的峰值出現在10微米附近。另一方面,在有使用捕集構件1038及內徑為2.0mm 的氣流加速構件1037之情況、以及在有使用捕集構件1038及內徑為3.2mm 的氣流加速構件1037之情況,則都沒有10微米程度的粒徑的分佈。更具體而言,在有使用捕集構件1038及內徑為2.0mm 的氣流加速構件1037之情況,幾乎不會有2微米以上的粒徑分佈,在有使用捕集構件1038及內徑為3.2mm 的氣流加速構件1037之情況,幾乎不會有5微米以上的粒徑分佈。另一方面,次微米粒子的粒徑分佈在各個情況則幾乎沒有變化。根據以上的實驗結果可知:在有使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況,含有粗大粒子之霧氣會被捕集,次微米粒子可到達第三流路1020a。
<實驗例2>
進行確認抽吸通過第58及59圖所示的吸嘴1001D的第一流路1016a及第三流路1020a的霧氣時之帶給喉嚨的不適感之實驗。實驗係採用將96重量%的水、2重量%的蘋果酸、2重量%的尼古丁予以混合而成之溶液作為霧氣源,然後確認五個受測者(panel)在使用吸嘴1001D抽吸之際給予喉嚨的不適感。另外,與實驗例1一樣,在並未於吸嘴1001D使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況、有使用內徑為2.0mm 的氣流加速構件1037之情況、有使用內徑為3.2mm 的氣流加速構件1037之情況進行實驗。
第63圖顯示畫有給予喉嚨的不適感之圖表及評價表。給予喉嚨的不適感係使用第63圖所示的評價表來評價各受測者吸入霧氣之際感受到的喉嚨的不適感的強度。具體而言,係分別評價五個受測者使用並未用到氣流加速構 件1037及捕集構件1038的吸嘴1001D抽吸霧氣時、以及在各例時帶給喉嚨的不適感。各受測者不僅可記錄在評價表的數字上,也可記錄在例如2與3之間等任意的位置。結果的分析係用尺量測所記錄的位置,來進行數值化。第63圖之圖表的誤差條(error bar)表示相對於可靠度為95%時的母集團平均之可靠區間。
另外,實驗中使用尼古丁2重量%、蘋果酸2重量%、水96重量%之溶液,且以共振頻率23.9MHz供給11W的電力使之霧化。在吸嘴1001D使用第60及61圖所示的構件。霧化時的溶液供給量係設定為5mg/sec,且受測者在任意的時間吸入經霧化生成的霧氣,評價該時感受到的喉嚨的不適感。
如第63圖之圖表所示,有使用內徑為2.0mm 的氣流加速構件1037之情況、有使用內徑為3.2mm 的氣流加速構件1037之情況,與未於吸嘴1001D使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況相比較都明顯感受到喉嚨的不適感降低,可說吸嚐的味道感覺較好。
又,第63圖之結果,有使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況與未使用之情況相比較,每單位時間吸入的尼古丁量會減低。為了評價其影響,調整所使用的尼古丁的溶液濃度,並在每單位時間吸入的尼古丁量都調整到相同之情況也進行評價,然而第63圖之傾向並未改變(未圖示)。換言之,給予喉嚨的不適感主要的因素在於粒子的大小,減少粗大粒子可減低帶給喉嚨的不適感。
如上述,根據實驗例1,有使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況,含有粗大粒子之霧氣會被捕集,次微米粒子可到達第三流路1020a。因此,判定在實驗例2也一樣,有使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況,含有粗大粒子之霧氣會被捕集,次微米粒子可到達第三流路1020a,亦即可 到達使用者的口腔內。另外,在實驗例2,有使用氣流加速構件1037及捕集構件1038之情況,可大幅減低給予喉嚨的不適感,可嚐到想要的味道。亦即,可說吸嘴1001D因為使用氣流加速構件1037及捕集構件1038而可將含有粗大粒子之霧氣去除掉,藉此可大幅減低帶給喉嚨的不適感。
一般而言,已知從燃燒的香菸放出的粒子尺寸係在0.2微米程度。另一方面,從變更例24之霧化單元1100產生的霧氣則如上述,除了次微米粒子之外,還可能含有10微米程度的粗大粒子。因此,變更例24之單元1000藉由採用第58圖所示的吸嘴1001D來達成大幅減低粗大粒子但可讓次微米粒子到達使用者的口腔內之目的。結果,就可得到類似於燃燒式香菸之菸味的感覺。第54至57圖所示的吸嘴1001D因為也可使粗大粒子減少及讓次微米粒子到達使用者的口腔內,所以可提供與第58圖所示的吸嘴1001D類似的菸味感覺。
[變更例25]
在變更例25中,針對檢測供給至第52圖所示的壓電元件基板1031的邊緣1031A及1031B的液體之感測器1070進行說明。例如,第1圖所示的控制部400可根據感測器1070的檢測結果,驅動第50圖所示之作為液體供給部之馬達1208A及1208B,來控制從第一儲液部1200A及第二儲液部1200B分別供給至邊緣1031A及1031B之液體的供給速度及供給量。供給至邊緣1031A及1031B之液體少時,無法得到充分的霧化量,供給的液體多時,則霧化生成的霧氣的粒徑會變大。具體而言,此時會產生含有比粗大粒子大之具有100微米程度的粒徑之特大粒子、或具有比特大粒子更大的粒徑的粒子之霧氣。因此,根據感測器1070的檢測結果,控制部400控制液體供給部的驅動來使得一定量的液體供給 至壓電元件基板1031的邊緣1031A及1031B。結果,就可實現充分的霧化量,同時防止具有比粗大粒子大的粒徑之霧氣的產生。
第64圖係詳細顯示第52圖所示的霧化單元1100的一部分之放大圖。具體而言,第64圖顯示第52圖所示的霧化單元1100之中之PCB板1109、具備梳形電極對1033之壓電元件基板1031、導引壁1711A、密封構件1111、以及感測器1070。
第64圖中,感測器1070具有相對向的一對感測器電極(檢測部)1070A及1070B。感測器電極1070A及1070B係由例如鍍金之銅等金屬所構成。感測器電極1070A及1070B係安裝於PCB板1109,與設於PCB板1109之接點電性連接。此處,感測器電極1070A及1070B係隔著密封構件1111而配置於壓電元件基板1031的上方。例如,感測器電極1070A及1070B係與壓電元件基板1031的表面相隔0.1mm(±0.05mm)而設置。感測器電極1070A及1070B設在壓電元件基板1031的表面時,會有在壓電元件基板1031傳播之SAW的振動使得感測器電極1070A及1070B剝離、或使得感測器電極1070A與感測器電極1070B的相對位置發生偏移之虞。因此,藉由使感測器電極1070A及1070B離開壓電元件基板1031的表面,可防止感測器電極1070A及1070B剝離、或感測器電極1070A與感測器電極1070B的相對位置偏移,可得到正確的檢測結果。
感測器電極1070A係具有一端側與設於PCB板1109的接點電性連接之矩形的基底部1071A、以及從基底部1071A的另一端側向感測器電極1070B突出之凸部1072A。感測器電極1070B係具有一端側與設於PCB板1109的接點電性連接之矩形的基底部1071B、以及從基底部1071B的另一端側向感測器電極1070A突出之凸部1072B。基底部1071A及1071B亦可具有矩形以外 的形狀。凸部1072A及凸部1072B係與會有液體供給之邊緣1031A鄰接,藉由從邊緣1031A供給的液體而電性連接。感測器1070將依凸部1072A與凸部1072B之間的液量而定的電氣訊號的傳導率作為檢測結果加以輸出。感測器1070輸出的電氣訊號的傳導率,會隨著供給至邊緣1031A之液體變多而變大。因此,可依據電氣訊號的傳導率的大小而判斷:供給到邊緣1031A的液體的量適當、供給到邊緣1031A的液體的量過多、還是供給到邊緣1031A的液體的量不足。
控制部400在根據從感測器1070輸出的電氣訊號的傳導率而判斷有過多的液體供給至邊緣1031A之情況,以使得從第一儲液部1200A供給到邊緣1031A之液體的液體供給速度或液體供給量減少之方式驅動馬達1208A。控制部400在根據從感測器1070輸出的電氣訊號的傳導率而判斷供給至邊緣1031A之液體的量不足之情況,以使得從第一儲液部1200A供給至邊緣1031A之液體的供給速度或供給量增加之方式驅動馬達1208A。藉此,就可供給適當的一定量的液體至邊緣1031A,可實現充分的霧化量,而且可防止具有比粗大粒子大的粒徑之霧氣產生。此外,第64圖所放大顯示的雖然是邊緣1031A側,但邊緣1031B側也具有同樣的構成,控制部400根據感測器1070的檢測結果而與邊緣1031A側的情況一樣進行馬達1208B之驅動。
接著,針對壓電元件基板1031與感測器電極1070A及1070B的位置關係、以及壓電元件基板1031與導引壁1711A的位置關係,參照實驗結果而進行說明。此處,如第64圖所示,將凸部1072A的前端與凸部1072B的前端之間隔表示成C1,將邊緣1031A與凸部1072A及凸部1072B的邊緣1031A側的邊之間隔表示成C2,將邊緣1031A與導引壁1711A的邊緣1031A側的端面之間隔表示成L1。
首先,將間隔C1設定為4mm,將間隔L1設定為0.4mm,使間隔C2變化而測定在霧化單元1100產生的霧氣的霧化量。再者,間隔C1可配合SAW的輸出寬度,亦即霧氣產生的寬度而設定成與梳形電極對1033的交錯部分的長度(lap length)相當。該測定係供給10W的電力至梳形電極對1033,然後在拆掉頂蓋1710的狀態測定使試驗用的液體霧化的情形下的霧化量。第65圖係顯示間隔C2與霧化量的關係之圖表。第65圖中,橫軸表示間隔C2(mm),縱軸表示每吸一口(puff)的霧化量TPM/puff(mg)。間隔C2為負值表示凸部1072A及凸部1072B係跨過邊緣1031A而設到導引壁1711A上。從第65圖可得知間隔C2在0.15mm附近,霧化量最大。因此,間隔C2較佳為設定在0.15mm(±0.05mm)。
接著,將間隔C1設定為4mm,將間隔C2設定為0.15mm,使間隔L1變化而測定在霧化單元1100產生的霧氣的霧化量。該測定係供給10W的電力至梳形電極對1033,然後在拆掉頂蓋1710的狀態測定使試驗用的液體霧化的情形下的霧化量。第66圖係顯示間隔L1與霧化量的關係之圖表。第66圖中,橫軸表示間隔L1(mm),縱軸表示每吸一口(puff)的霧化量TPM/puff(mg)。從第66圖可知:間隔L1在0.25mm以上之區域,霧化量會變大。因此,間隔L1最好設定在0.25mm以上。
本變更例雖然是針對感測器1070為電導率感測器之情況進行說明,但不限於此,亦可採用第22至25圖所示的發射器及接收器、或靜電電容感測器來作為檢測液體之感測器。
[變更例26A]
以下,針對實施形態的變更例26A進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例26A中,針對施加至梳形電極對33之高頻的電壓(以下,在變更例26A的說明中也將之稱為「高頻電壓」)的振幅進行說明。
具體而言,在變更例26A中,控制部400係週期性地變更施加至梳形電極對33之高頻的電壓的振幅。在將振幅保持一定而施加高頻電壓之情況,消耗電力會變大,而且會有因此而導致壓電元件基板31過熱之情形,若採用週期性地變更振幅之構成,則可降低消耗電力,防止壓電元件基板31因高溫而破損。另外,若採用如此的構成,可抑制導引到壓電元件基板31的表面31F之液體在受到SAW作用時呈大滴的液滴飛散之情形。第67圖係拍攝呈大滴飛散的液滴3210的例子之相片。此外,3220表示微粒子,3230表示飛散後附著在壓電元件基板31的表面31F之液滴。抑制液滴呈大滴飛散,就可有效地利用液體,可實現穩定的霧氣的霧化。詳言之,在高電壓施加時,會使靠近梳形電極對33側之液體(薄膜部分)霧化成為霧氣,在低電壓施加時,會促進液體補充到由於霧化而減少的液體的薄膜部分。使兩現象週期性地重複,可抑制預定的大小以上的粒子生成,且可使微粒子的霧化量增大(請參照第5圖及其關聯說明)。較佳為以50Hz~500Hz程度,更加為以100Hz程度的週期使高電壓及低電壓重複,亦即,以使高頻電壓的振幅的增減重複為佳。
高頻電壓的振幅的週期性的變更,可藉由以施加於梳形電極對33之高頻電壓作為被調變波,根據預定波形的調變訊號來進行振幅調變而實現。為了使高頻電壓的振幅週期性地變化,控制部400可包含調變訊號產生電路及調變電路等。
高頻電壓的振幅的週期性的變更,亦可藉由控制部400使施加於梳形電極對33之高頻電壓的振幅以該振幅會成為預定波形的波之方式變更而實現。在此情況,控制部400不需要包含調變訊號產生電路及調變電路等。
例如,如第68圖所示,高頻的電壓的週期性的振幅、及用來得到該形態的週期性的振幅之上述調變訊號,可具有正弦波、矩形波、三角波、或鋸齒波之形狀。其中,尤其以高頻的電壓的週期性的的振幅會具有矩形波的形狀之方式施加高頻的電壓為佳。控制部400可藉由交互地設置施加該高頻電壓的期間及不施加的期間,而使施加於梳形電極對33之高頻電壓的振幅做該振幅的隨時間的變化會成為矩形波的形狀之變更。
採用正弦波之情況,該正弦波的週期可利用數值計算或實驗而設定成能夠防止在施加高頻電壓於梳形電極對33之際因為高溫使得壓電元件基板31破損之情形。該正弦波的週期亦可利用數值計算或實驗而設定成能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子,或除此之外還同時能夠防止上述破損。
採用矩形波之情況,該矩形波的負載比(duty ratio)可利用數值計算或實驗而設定成能夠防止在施加高頻電壓於梳形電極對33之際因為高溫使得壓電元件基板31破損之情形、及能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子這兩者之中的至少其中之一。
採用三角波之情況,該三角波之上昇時的斜率及下降時的斜率可利用數值計算或實驗而設定成能夠防止在施加高頻電壓於梳形電極對33之際因為高溫使得壓電元件基板31破損之情形、及能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子這兩者之中的至少其中之一。
三角波的「上昇時的斜率」,更一般而言,可更進一步定義為在該三角波的一週期中之在與振幅平行的第一方向(相當於例如第68圖中之D1)變化的期間(相當於例如第68圖中之pSin+)的長度與振幅之比。三角波的「下降時的斜率」,更一般而言,可更進一步定義為在該三角波的一週期中之在與該第一方向相反的第二方向變化的期間(相當於例如第68圖中之pSin-)的長度與振幅之比。
採用鋸齒波之情況,該鋸齒波的斜率可利用數值計算或實驗而設定成能夠防止在施加高頻電壓於梳形電極對33之際因為高溫使得壓電元件基板31破損之情形、及能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子這兩者之中的至少其中之一。
關於鋸齒波的「斜率」,更一般而言,可更進一步定義為該鋸齒波的一週期的長度與振幅之比。
上述的呈大滴飛散之「液滴」,係包含具有比粗大粒子大的100微米程度的粒徑之特大粒子、具有比特大粒子更大的粒徑之粒子,但是當然並不限於此。因此,上述的「預定的大小以上的粒子」中之「預定的大小」可為例如100微米。
根據變更例26A之控制部400的至少一部分,可藉由處理器而實現。例如,控制部400可包含處理器及記憶有程式之記憶體,該程式使該處理器發揮作為根據變更例26A之控制部400的至少一部分的機能。
[變更例26B]
以下,針對實施形態的變更例26B進行說明。變更例26B係將變更例26A予以變更而成者,以下,以與變更例26A之不同點為主進行說明。
變更例26A係使施加於梳形電極對33之高頻電壓的振幅做週期性的變更,變更例26B則是使施加於梳形電極對33之高頻電壓的頻率做週期性的變更。若採用如此的構成,可抑制導引到壓電元件基板31的表面31F之液體在受到SAW作用時呈大滴的液滴飛散之情形。因此,可有效地利用液體,可實現穩定的霧氣的霧化。詳言之,在以相對地較接近共振頻率之頻率施加高頻電壓時,會使靠近梳形電極對33側之液體(薄膜部分)霧化成為霧氣,在以相對地較遠離共振頻率之頻率施加高頻電壓時,會促進液體補充到由於霧化而減少的液體的薄膜部分。使兩現象週期性地重複,可抑制預定的大小以上的粒子生成,且可使微粒子的霧化量增大(請參照第5圖及其關聯說明)。較佳為以50Hz~500Hz程度,更加為以100Hz程度的週期重複進行高頻電壓的頻率的變更。
高頻電壓的頻率的週期性的變更,可藉由以施加於梳形電極對33之高頻電壓作為被調變波,根據預定波形的調變訊號來進行頻率調變而實現。控制部400為了使高頻電壓的頻率週期性地變化,可包含調變訊號產生電路及調變電路等。調變訊號是可具有正弦波、矩形波、三角波、或鋸齒波之形狀。
採用正弦波之情況,該正弦波的週期可利用數值計算或實驗而設定成能夠抑制因霧化而產生上述預定大小以上的粒子。
採用矩形波之情況,該矩形波的負載比(duty ratio)可利用數值計算或實驗而設定成能夠抑制因霧化而產生上述預定大小以上的粒子。
採用三角波之情況,該三角波之上昇時的斜率及下降時的斜率可利用數值計算或實驗而設定成能夠抑制因霧化而產生上述預定大小以上的粒子。
採用鋸齒波之情況,該鋸齒波的斜率可利用數值計算或實驗而設定成能夠抑制因霧化而產生上述預定大小以上的粒子。
根據變更例26B之控制部400的至少一部分,可藉由處理器而實現。例如,控制部400可包含處理器及記憶有程式之記憶體,該程式使該處理器發揮作為根據變更例26B之控制部400的至少一部分的機能。
[變更例26C]
變更例26C係為變更例26A與變更例26B之組合。亦即,變更例26C使施加於梳形電極對33之高頻電壓的振幅及頻率都做週期性的變更。使振幅變更之週期及使頻率變更之週期,可相同亦可不同。
根據變更例26C之控制部400的至少一部分,可藉由處理器而實現。例如,控制部400可包含處理器及記憶有程式之記憶體,該程式使該處理器發揮作為根據變更例26C之控制部400的至少一部分的機能。
[變更例26D]
以下,針對實施形態的變更例26D進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
在變更例26D中,針對導引到壓電元件基板31的表面31F之液體的供給速度(μl/sec)及以高頻施加電壓於梳形電極對33而產生的SAW的輸出(W)之關係進行說明。
第1、如第69圖所示,控制部400以使得SAW的輸出會在時刻t2達到所希望的水準之方式使SAW的輸出從時刻tStart開始慢慢增大。控制部400使SAW的輸出在時刻tEnd為0。另一方面,控制部400使液體供給速度在 時刻t1增大到所希望的水準。控制部400使液體供給速度在時刻tEnd為0。時刻t1可在時刻tStart與時刻t2之間。
第2、如第70圖所示,控制部400以使得SAW的輸出會在時刻t2達到所希望的水準之方式使SAW的輸出從時刻tStart開始慢慢增大。控制部400使SAW的輸出在時刻tEnd為0。另一方面,控制部400以使得液體供給速度會在時刻t3達到所希望的水準之方式使液體供給速從時刻t1開始慢慢增大。控制部400使液體供給速度在時刻tEnd為0。時刻t1可在時刻tStart與時刻t2之間。時刻t3可在時刻t2之後。
時刻tStart可為感測器300檢測到有抽吸動作開始之時點,或是要進行抽吸動作之按鈕經按下之時點。時刻tEnd可為感測器300檢測到抽吸動作結束了之時點,或是要進行抽吸動作之按鈕放開了之時點。
如第69及70圖所示,SAW的輸出從時刻tStart開始慢慢增大,且液體供給速度在時刻tStart之後的時刻t1開始增大,因此可在使SAW的輸出(W)增大之初始階段,抑制導引到壓電元件基板31的表面31F之液體在受到SAW作用時大粒徑的液滴呈大滴飛散之情形。另外,如第70圖所示,使液體供給速度慢慢增大,可抑制大粒徑的液滴呈大滴飛散。
此外,變更例26D也針對將振幅保持一定而施加高頻電壓之情況消耗電力會變大之問題而希望能夠因應。亦即,在變更例26D中,SAW輸出係在時刻tStart為0,然後慢慢增大到所希望的水準。此可藉由將施加於梳形電極對33之高頻電壓的振幅變更為能夠得到所希望的SAW輸出而實現。因此,若根據變更例26D,與施加具有一定的振幅之高頻電壓以從時刻tStart之時點就得到預定水準的SAW輸出之情況相比較,消耗電力會變小。
第71圖係用來實現上述的處理的一個例子之流程圖3000A。該流程圖所包含的各步驟可由控制部400加以執行。
流程圖3000A係相當於一次抽吸(吸一口),在各抽吸可進行同樣的處理。因此,流程圖3000A所示的處理結束後,可使該處理立即再開始,在流程圖3000A中,可在處理到達「END」之後使處理前進到「START」。在此情況,流程圖3000A所示的處理會構成一個迴圈,不過可藉由給控制部400預定的訊號(例如表示電源ON之訊號)而使該迴圈從「START」開始,給控制部400其他預定的訊號(例如表示電源OFF之訊號)而使該迴圈結束。
3010A表示判定是否有檢測到抽吸動作開始之步驟。檢測到有抽吸動作開始,處理就進入到步驟3020A,否則就重複步驟3010A。可將該步驟中檢測到有抽吸動作開始之時點設定作為上述的時刻tStart。
3020A表示使分別表示施加於梳形電極對33之高頻電壓的振幅及供給到SAW模組30(更詳細地說係供給到壓電元件基板31)的液體供給速度之參數A及v為0之初始化步驟。
3030A表示產生用來使振幅大小為A之高頻電壓施加至梳形電極對33,使液體以大小為v之供給速度供給至壓電元件基板31的訊號之步驟。該訊號可為發送給霧化單元100之訊號。
3040A表示判定在步驟3010A中檢測到有抽吸動作開始之後的經過時間t是否在第一預定時間以上,換言之,檢測到有抽吸動作開始之後是否已經過第一預定時間之步驟。判定為已經過第一預定時間的情形時,處理進入到步驟3050A,若否,則處理前進至步驟3060A。第一預定時間相當於上述的時刻t1-時刻tStart。
3050A表示將參數v設定為預定值之步驟。此預定值係相當於液體供給速度的希望的水準之值。
3060A表示判定經過時間t是否在第二預定時間以下,換言之,檢測到有抽吸動作開始之後是否尚未經過第二預定時間之步驟。判定為尚未經過第二預定時間的情形時,處理進入到步驟3070A,若否,則處理前進至步驟3080A。第二預定時間相當於上述的時刻t2-時刻tStart。
3070A表示將參數A加上預定值△A之步驟。此預定值△A相當於將與高頻電壓的振幅的希望的水準相當的值除以上述的時刻t2-時刻tStart所得到的值,然後將所得到的值乘以進行此次步驟3070A的時刻-進行前次步驟3070A的時刻之值所得到之值。步驟3070A的進行間隔若為一定,則△A可視為是常數。另外,若是首次進行步驟3070A,則△A可為0。
3080A表示判定是否有檢測到抽吸動作結束了之步驟。若有檢測到抽吸動作結束,處理進入到步驟3090A,若否,則處理回到步驟3030A。
3090A表示產生用來使高頻電壓對於梳形電極對33的施加及液體對於壓電元件基板31的供給停止的訊號之步驟。此訊號可為發送給霧化單元100之訊號。另外,此步驟的進行時點可為上述的時刻tEnd。
第72圖係用來實現上述的處理的另一個例子之流程圖3000B。流程圖3000B所包含的各步驟可由控制部400加以執行。流程圖3000B係相當於一次抽吸(吸一口),且在各抽吸可進行同樣的處理,此點與流程圖3000A一樣。
3010B,3020B,3030B,3060B,3070B,3080B及3090B分別表示與流程圖3000A所包含的步驟3010A,3020A,3030A,3060A,3070A,3080A及3090A一樣的步驟。
3040B表示在判定是否已經過第一預定時間之點與流程圖3000A所包含的步驟3040A一樣之步驟,但在判定為已經過第一預定時間之情況,係進入到流程圖3000A中所沒有的步驟3045B,此點與步驟3040A不同。
3045B表示判定經過時間t是否在第三預定時間以下,換言之,檢測到有抽吸動作開始之後是否尚未經過第三預定時間之步驟。判定為尚未經過第三預定時間的情形時,處理進入到步驟3050B,若否,則處理前進至步驟3060B。第三預定時間相當於上述的時刻t3-時刻tStart。
3050B表示將參數v加上預定值△v之步驟。此預定值△v相當於將與液體供給速度的希望的水準相當之值除以上述的時刻t3-時刻t1所得到的值,然後將所得到的值乘以進行此次步驟3050B的時刻-進行前次步驟3050B的時刻之值所得到之值。步驟3050B的進行間隔若為一定,則△v可視為是常數。另外,若是首次進行步驟3050B,則△v可為0。
以上說明的流程圖中的第一預定時間、第二預定時間及第三預定時間的長度,可利用數值計算或實驗而設定成能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
上述的呈大滴飛散之「大粒徑的液滴」,係包含具有比粗大粒子大的100微米程度的粒徑之特大粒子、具有比特大粒子更大的粒徑之粒子,但是當然並不限於此。因此,上述的「預定的大小以上的粒子」中之「預定的大小」可為例如100微米。
根據變更例26D之控制部400的至少一部分,可藉由處理器而實現。例如,控制部400可包含處理器及記憶有程式之記憶體,該程式使該處理器發揮作為根據變更例26D之控制部400的至少一部分的機能。
[變更例26E]
以下,針對實施形態的變更例26E進行說明。以下,以與實施形態之不同點為主進行說明。
變更例26E,係利用用來檢測存在於壓電元件基板31之要霧化的液體的量之感測器,例如上述的感測器1070,取得存在於壓電元件基板31之要霧化的液體的量,根據該量,控制要霧化的液體對於壓電元件基板31之供給,藉此抑制導引到壓電元件基板31的表面31F之液體在受到SAW作用時大粒徑的液滴呈大滴飛散之情形。
第73圖係用來實現變更例26E的處理的一個例子之流程圖3100。該流程圖所包含的各步驟可由控制部400加以執行。流程圖3100係相當於一次抽吸(吸一口),且在各抽吸可進行同樣的處理,此點與流程圖3000A一樣。
3100表示產生用來使用以霧化的液體供給至壓電元件基板31的訊號之步驟。該訊號可為發送給霧化單元100之訊號。
3120表示判定存在於壓電元件基板31(更詳言之係壓電元件基板31的表面,以下皆同)之要霧化的液體的量是否在第一預定範圍內之步驟。要霧化的液體的量在第一預定範圍內時,處理進入到步驟3130,若否,則處理回到步驟3110。
根據步驟3110及3120,供給到壓電元件基板31之要霧化的液體就會為第一預定範圍的量。第一預定範圍的量是可利用數值計算或實驗而設定成能夠在通過後述的步驟3160而開始對梳形電極對33施加高頻電壓之後抑制預定的大小以上的粒子的產生。
3130表示判定是否有檢測到抽吸動作開始之步驟。檢測到有抽吸動作開始時,處理前進至步驟3140,若否,則重複步驟3130。
3140表示使後面的步驟要使用的過剩旗標(flag)初始化,亦即設成未設定該旗標的狀態之步驟。過剩旗標可利用控制部400所包含的記憶體而實現。
3141表示判定是否有設定過剩旗標之步驟。若有設定過剩旗標,處理前進至步驟3142,若否,則處理前進至步驟3144。
3142表示判定存在於壓電元件基板31之要霧化的液體的量是否低於第二預定範圍的下限之步驟。要霧化的液體的量低於第二預定範圍的下限的情形時,處理前進至步驟3143,若否,則處理前進至步驟3160。
3143表示使過剩旗標初始化之步驟。步驟3143係為與步驟3140一樣的步驟。
3144表示判定存在於壓電元件基板31之要霧化的液體的量是否在第二預定範圍的上限以上之步驟。要霧化的液體的量在第二預定範圍的上限以上的情形時,處理進入到步驟3145,若否,則處理前進至步驟3150。
3145表示設定過剩旗標之步驟。
3150表示產生用來使液體以大小為參數v(t)之供給速度供給至壓電元件基板31的訊號之步驟。此訊號可為發送至霧化單元100之訊號。
參數v(t)可為將預定的變化表示成在步驟3130中檢測到有抽吸動作開始之後的經過時間t的函數之參數。v(t)的值或預定時間的平均值,在檢測到有抽吸動作開始後經過至少一定時間之後,必須比通過後述的步驟3160而霧化之存在於壓電元件基板31的液體的消耗速度大。然而,該預定的變化亦可為 在檢測到有抽吸動作開始之後暫時固定為0,然後從0開始變大這樣的變化。另外,參數v(t)亦可為隨著時間經過都保持一定之預定值。
根據步驟3140~3150,存在於壓電元件基板31之要霧化的液體的量到達第二預定範圍的上限以上的情形時,步驟3150就不會進行,要霧化的液體對於壓電元件基板31的供給會停止。另外,根據步驟3140~3150,要霧化的液體對於壓電元件基板31的供給停止後,存在於壓電元件基板31之要霧化的液體的量降到低於第二預定範圍的下限的情形時,步驟3150就會進行,使該供給再開始。因此,根據步驟3140~3150,可使存在於壓電元件基板31之要霧化的液體的量在第二預定範圍內。
第二預定範圍的量,可利用數值計算或實驗而設定成能夠在通過後述的步驟3160對梳形電極對33施加高頻電壓之後抑制預定的大小以上的粒子的產生。其中,第二預定範圍的量的上限及下限可分別在第一預定範圍的量的上限及下限以上。因此,第二預定範圍的量亦可等於第一預定範圍的量。
3160表示產生用來使高頻電壓以大小為參數A(t)之振幅及大小為參數f(t)之頻率施加於梳形電極對33的訊號之步驟。此訊號可為發送至霧化單元100之訊號。
參數A(t)及f(t)可為將預定的變化表示成在步驟3130中檢測到有抽吸動作開始之後的經過時間t的函數之參數。參數A(t)及f(t)的至少其中之一可為隨著時間經過都保持一定之預定值。
3170表示判定是否檢測到抽吸動作結束了之步驟。檢測到抽吸動作結束了的情形時,處理進入到步驟3180,若否,則處理回到步驟3141。
3180表示產生用來使高頻電壓對於梳形電極對33的施加及液體對於壓電元件基板31的供給停止的訊號之步驟。此訊號可為發送給霧化單元100之訊號。
上述的呈大滴飛散之「大粒徑的液滴」,係包含具有比粗大粒子大的100微米程度的粒徑之特大粒子、具有比特大粒子更大的粒徑之粒子,但是當然並不限於此。因此,上述的「預定的大小以上的粒子」中之「預定的大小」可為例如100微米。
根據變更例26E之控制部400的至少一部分,可藉由處理器而實現。例如,控制部400可包含處理器及記憶有程式之記憶體,該程式使該處理器發揮作為根據變更例26E之控制部400的至少一部分的機能。
[變更例27]
本發明之吸嚐器1可構成為一直以適切的頻率對IDT的梳形電極對33施加電壓。
第74圖係本變更例之吸嚐器1的動作方法之流程圖。此處,以吸嚐器1的控制部400進行所有的步驟之情況為例進行說明。不過,請注意至少一部分的步驟亦可由吸嚐器1的一個或複數個別的構成元件進行。另外,請理解本變更例亦可以:經控制部400等之處理器執行就會使該處理器執行方法步驟之程式、或儲存有該程式之電腦可讀取的記憶媒體之形態實施。關於第76、79、80A、80B、80C、81A、81B、81C、82及83圖所示的流程圖也都一樣。
在步驟4002,控制部400判斷是否偵測到使儲液部200中儲存的液體霧化之要求。吸嚐器1可具有電源開關、以及用來使液體霧化之驅動開關。電源開關及驅動開關可為分別獨立的開關,亦可為同一個開關具有電源開關的 機能及驅動開關的機能。電源開關及驅動開關為分別獨立的開關之情況,電源開關可為指撥開關(dip switch),可為:電源開關經導通(ON),就將液體供給到一定量,到達可抽吸之狀態。驅動開關可為按鈕式,可為:使用者按壓驅動開關就供給電力。在一例中,控制部400可在驅動開關被按壓時,判斷為偵測有液體霧化要求。在另一例中,控制部400可構成為根據偵測到使用者做了抽吸動作,而判斷為偵測到液體霧化要求。例如,吸嚐器1可具有壓力感測器,控制部400可根據壓力感測器所檢測到的壓力的變化等而偵測使用者做了抽吸動作。
若未偵測有液體霧化要求(步驟4002的結果為「否」),則處理回到步驟4002之前。若偵測有液體霧化要求(步驟4002的結果為「是」),則處理前進至步驟4004。
在步驟4004中,控制部400監測梳形電極對33的共振頻率。以下,針對用來執行步驟4004的具體的構成進行說明。
第75圖顯示吸嚐器1所具備的控制電路4100的一例。控制電路4100係構成為可控制施加至梳形電極對33之電壓的頻率,可監測梳形電極對33的共振頻率。在本例中,控制電路4100不僅具備有控制部400,還具備有MEMS(micro electro mechanical system:微機電系統)振盪器4102、DC/DC轉換器4103、電力放大器4104、雙方向耦合器4106、電力檢測器4108A及電力檢測器4108B。控制部400可藉由與MEMS振盪器4102通訊,而控制MEMS振盪器4102的振盪頻率。MEMS振盪器4102係輸出所受指示的振盪頻率。DC/DC轉換器4103係將控制部400所指示的電壓供給至電力放大器4104。電力放大器4104係構成為:與電源500連接,根據從DC/DC轉換器供給來的電壓,將從電源500供給來的電壓放大,且以從MEMS振盪器4102接收來的振盪頻率使該電 壓調變。控制部400可藉由使來自DC/DC轉換器4103之供給電壓變化,而對電力放大器4104所輸出的電壓進行振幅調變。在一例中,該振幅調變的調變頻率可為100Hz。
雙方向耦合器4106係接收電力放大器4104的輸出,將所接收的輸出的一部分供給至IDT的梳形電極對33,將所接收的輸出的另一部分輸出至電力檢測器4108A。亦即,電力檢測器4108A係檢測供給至梳形電極對33之順方向的電力(或電壓)。電力檢測器4108A所檢測出的電力值係經類比-數位轉換後供給至控制部400。雙方向耦合器4106還接收從梳形電極對33反射回來的電力(或電壓),將所接收的電力的至少一部分供給至電力檢測器4108B。亦即,電力檢測器4108B係檢測出來自梳形電極對33之逆方向的電力。電力檢測器4108B所檢測出的電力值係經類比-數位轉換後供給至控制部400。
第76圖係顯示第74圖的步驟4004中進行的處理的具體例之流程圖。在步驟4202,控制部400以從複數個不同的頻率選出的頻率施加電壓至梳形電極對33。然後,在步驟4204,控制部400將從梳形電極對33反射的電力為最小時施加於梳形電極對33的電壓的頻率決定為共振頻率。
第77圖係用來具體說明在第76圖的處理中決定共振頻率之方法的一例之圖。針對第77圖(a)進行說明的話,控制部400係決定出要在共振頻率的決定中使用的複數個不同的頻率(此處為f1~f9)。控制部400首先從該複數個不同的頻率選出f1,然後控制MEMS振盪器4102使之輸出振盪頻率f1之訊號。電力放大器4104按照從MEMS振盪器4102接收來的訊號而輸出以頻率f1變動之電壓。此電壓係經由雙方向耦合器4106而施加至IDT的梳形電極對33。在頻率f1與梳形電極對33的共振頻率並不完全一致之情況,供給至梳形電極對33 之電力的一部分會反射,而經由雙方向耦合器4106輸入至電力檢測器4108B。藉此,控制部400可得到經反射的電力之值。第77圖(a)顯示針對各頻率f1~f9描出反射電力的點而成之圖。頻率為f6時,從梳形電極對33反射的電力最小,所以控制部400將f6決定為共振頻率。
在以第77圖說明的方法中應預先決定的參數,有掃描的點(頻率)的數目、掃描的頻率範圍(range)、鄰接的頻率間的間隔等。第77圖(a)的例子係有f1~f9之九個頻率的掃描點。因為鄰接的頻率間的間隔有某程度的大小,所以如圖示,藉由掃描而檢出的共振頻率f6與實際的共振頻率之間可能會有某程度大小的差異存在。相對於此,如第77圖(b)所示,若設定相同頻率範圍且使掃描的頻率的數目更多,則鄰接的頻率間的間隔就會變窄。因此,可更正確地決定出共振頻率。以此方式,控制部400可藉由使可設定的參數變化,而彈性地應付各種在共振頻率的檢測上要求的精度。
在一例中,控制部400可檢測出以第一頻率(例如f1)施加電壓於梳形電極對33時從梳形電極對33反射的第一電力。控制部400可接著檢測出以與第一頻率相差第一值之第二頻率(例如f2)施加電壓於梳形電極對33時從梳形電極對33反射的第二電力。第二電力比第一電力小的情形時,控制部400可接著以與第二頻率相差比第一值小的第二值之第三頻率(例如f3)施加電壓於梳形電極對33。在此情況,f2與f3之間的頻率間隔可設定為比f1與f2之間的頻率間隔小。根據此例,會在施加於梳形電極對33之電壓的頻率離共振頻率尚遠時以較寬的頻率間隔進行頻率的掃描,在施加的電壓的頻率離共振頻率越近就以越細的頻率間隔進行頻率的掃描。因此,無須在整個掃描的頻率範圍都進行細間隔的掃描,所以可縮短共振頻率的監測所需的時間。
在一例中,控制部400可一邊以離散的方式使施加於梳形電極對33之電壓的頻率增加或減少,一邊監測來自梳形電極對33的反射電力。控制部400可在反射電力的值的傾向從減少轉變為增加時結束剩下的掃描,並將反射電力為最小時施加於梳形電極對33的電壓的頻率決定為共振頻率。根據此例,可縮窄要掃描的頻率範圍,所以可縮短共振頻率的監測所需的時間。
在一例中,控制部400可一邊以離散的方式使施加於梳形電極對33之電壓的頻率增加,一邊監測來自梳形電極對33的反射電力。控制部400可在反射電力的值的傾向從減少轉變為增加時,使施加於梳形電極對33之電壓的頻率的變化寬度減小,且以離散的方式使該頻率減少。根據此例,無須在整個掃描的頻率範圍都進行細間隔的掃描,所以可縮短共振頻率的監測所需的時間。
在一例中,控制部400可一邊以離散的方式使施加於梳形電極對33之電壓的頻率減少,一邊監測來自梳形電極對33的反射電力。控制部400可在反射電力的值的傾向從減少轉變為增加時,使施加於梳形電極對33之電壓的頻率的變化寬度減小,且以離散的方式使該頻率增加。根據此例,無須在整個掃描的頻率範圍都進行細間隔的掃描,所以可縮短共振頻率的監測所需的時間。
在一例中,控制部400可將複數個不同的頻率中之在霧化單元100開始液體之霧化前監測到的共振頻率、從壓電元件基板31的溫度推測出的共振頻率、或最接近以前抽吸時的共振頻率之頻率,決定為最初選擇的頻率。
第78A圖顯示以與利用第77圖說明過的方法不同的方法決定共振頻率所需的本變更例之吸嚐器1的構成之例。不僅具有本體部分32及梳形電極對33之IDT(以下也將之稱為第一IDT),還在壓電元件基板31上配置有具有本體部分4432及梳形電極對4433之第二IDT。第二IDT可具有與第一IDT一 樣之構成。第二IDT係配置於從第一IDT輸出的SAW會通過的位置。如第78A圖所示,第二IDT配置成從SAW的傳播方向看第二IDT的交錯部分會至少部分地與第一IDT的交錯部分重疊。第二IDT可比第一IDT小,亦可具有與第一IDT相同程度的大小。第二IDT比第一IDT小之情況,第二IDT可如第78A圖所示只配置於第一IDT的一側,亦可在第一IDT的兩側各至少配置一個。SAW的一部分會因為第二IDT而轉換為電壓及熱,所以從第一IDT輸出後再通過第二IDT的話SAW會減低。因此,在第二IDT具有與第一IDT相同程度的大小之情況,第二IDT配置於第一IDT的兩側稱不上有效率,應該只配置於第一IDT的一側。
如上述的例子將第二IDT配置於SAW會通過的位置,可能會產生由於SAW所造成的振動使得第二IDT的電極剝離之問題。為了解決此問題,在本變更例中,可在將第一IDT及第二IDT配置於壓電元件基板31上之後,在其上形成覆膜將之整個覆蓋住。藉此,可避免IDT的電極因為振動而剝離。
第78B圖顯示第一IDT及第二IDT的配置的一例。在壓電元件基板31上,配置有用來供給交流電壓之第一IDT(供給用IDT)、以及可檢測出供給的電壓的頻率之第二IDT(檢測用IDT)。第一IDT與交流電壓供給電路4442連接。第二IDT與電壓檢測電路4444連接。透過交流電壓供給電路4442將電壓供給至第一IDT,會有SAW在第一IDT的兩側產生。如同參照第78A圖而說明過的,第二IDT可為各種尺寸。第78B圖的例子中,第二IDT具有與第一IDT相同程度的大小。在第78B圖中,從第一IDT向右傳播之一側的SAW係用於液體之霧化,向左傳播之一側的SAW係使用於透過第二IDT而進行之電壓的檢測。
第78C圖顯示第一IDT及第二IDT的配置的一例。第78C圖之例中,第二IDT係比第一IDT小。第二IDT係利用從第一IDT向左傳播的SAW的一部分來拾取(pickup)電力(電壓)。在此例中,可將在第一IDT的兩側產生之SAW都使用於液體的霧化。
第78D圖顯示第一IDT及第二IDT的配置的一例。在此例中,第一IDT及第二IDT係配置成其基準電位共通。此例之情況,第二IDT的梳形電極對的數目係比第一IDT的梳形電極對的數目少,所以可抑制SAW之減低而拾取電力(電壓)。
第78A圖至第78D圖所示的第一IDT等之產生SAW的裝置(device)若接受大電力的供給就會發熱。在如此的裝置中,因為阻抗匹配(impedance matching)的頻率的區域狹窄,所以會有匹配頻率因為溫度變化而變化之情形。在要於攜帶式機器使用之情況,要求要有低消耗電力。因此,在檢測匹配頻率之際,希望能以低電力來進行檢測。因而,監測第一IDT的梳形電極對33的共振頻率之際,可供給比液體之霧化所需的電力小之電力至第一IDT。然後,可在決定了要施加至梳形電極對33之電壓的頻率之後,才對第一IDT供給霧化所需之更大的電力。藉此,可減低監測共振頻率時的消耗電力。
第79圖係顯示第74圖的步驟4004中進行的處理的具體例之流程圖。第79圖之處理可將例如第78A圖至第78D圖所示的構成應用於吸嚐器1而實現。在步驟4502,控制部400以從複數個不同的頻率(例如f1~f9)選出的頻率施加電壓於梳形電極對33。然後,在步驟4504,控制部400將在第二IDT產生的電壓為最大時施加於梳形電極對33之電壓的頻率決定為共振頻率。
在一例中,控制部400可檢測出以第一頻率(例如f1)施加電壓於梳形電極對33時在第二IDT產生的第一電壓。控制部400可接著檢測出以與第一頻率相差第一值之第二頻率(例如f2)施加電壓於梳形電極對33時在第二IDT產生的第二電壓。第二電壓比第一電壓大的情形時,則控制部400可接著以與第二頻率相差比第一值小的第二值之第三頻率(例如f3)施加電壓於梳形電極對33。
在一例中,控制部400可一邊以離散的方式使施加於梳形電極對33之電壓的頻率增加或減少,一邊監測在第二IDT產生的電壓。控制部400可於在第二IDT產生的電壓的值的傾向從增加轉變為減少時結束剩下的掃描,並將該電壓為最大時施加於梳形電極對33的電壓的頻率決定為共振頻率。
在一例中,控制部400可一邊以離散的方式使施加於梳形電極對33之電壓的頻率增加,一邊監測在第二IDT產生的電壓。控制部400可於在第二IDT產生的電壓的值的傾向從增加轉變為減少時,使施加於梳形電極對33之電壓的頻率的變化寬度減小,且以離散的方式使該頻率減少。
在一例中,控制部400可一邊以離散的方式使施加於梳形電極對33之電壓的頻率減少,一邊監測在第二IDT產生的電壓。控制部400可於在第二IDT產生的電壓的值的傾向從增加轉變為減少時,使施加於梳形電極對33之電壓的頻率的變化寬度減小,且以離散的方式使該頻率增加。
在一例中,控制部400可將複數個不同的頻率中之在霧化單元100開始液體之霧化前監測到的共振頻率、從壓電元件基板31的溫度推測出的共振頻率、或最接近以前抽吸時的共振頻率之頻率,決定為最初選擇的頻率。
回到第74圖,藉由在第75至79圖說明過的構成及處理,在步驟4004監測出梳形電極對33的共振頻率,並根據監測出的共振頻率而決定要施加 於梳形電極對33之電壓的頻率。然後,在步驟4006,控制部400以所決定的頻率施加電壓至梳形電極對33。
在吸嚐器中,IDT在電極間的距離等方面會有製造上的參差不齊。另外,依吸嚐器使用時的溫度等,IDT的梳形電極對的共振頻率會變化。因為此等原因,過去的吸嚐器並無法在各種狀況下得到充分的霧化量。相對於此,根據本變更例,可監測梳形電極對的共振頻率,動態地控制要施加至梳形電極對之電壓的頻率。因此,即使梳形電極對的共振頻率會因製造上的參差不齊、溫度等而變動,也可對於梳形電極對以適切的頻率施加電壓,可在各種狀況下得到充分的霧化量。
第80A圖係本變更例之吸嚐器1的動作方法之流程圖。在步驟4604A,控制部400進行讓吸嚐器1進入待機模式(standby mode)(將液體供給至霧化所需的適當的位置,只要施加電壓就隨時可霧化之狀態)之控制。控制部400可監測液面的位置,來判斷是否將液體供給到適當的位置。控制部400還可一邊監測液體的位置,一邊同時監測梳形電極對33的共振頻率。或者,控制部400可在判斷為已將液體供給到適當的位置之後,才監測梳形電極對33的共振頻率。
處理進入到步驟4607A,控制部判斷是否有偵測到使液體霧化之要求(吸嚐器1的驅動開關是否經按壓、是否偵測到使用者的抽吸動作等)。若沒有偵測到使液體霧化的要求(步驟4607A的結果為「否」),則處理回到步驟4607A之前。
若有偵測到使液體霧化的要求(步驟4607A的結果為「是」),則處理進入到步驟4608A,控制部400使藉由霧化單元所進行之液體的霧化開始。 亦即,在第80A圖的處理4600A中,構成為:控制部400在藉由霧化單元所進行之液體的霧化開始(步驟4608A)之前,監測共振頻率(步驟4604A)。
處理接著進入到步驟4610A,控制部400在藉由霧化單元所進行之液體的霧化中,以根據在步驟4604A監測出的共振頻率而決定的頻率施加電壓至梳形電極對33。
第80B圖係本變更例之吸嚐器1的動作方法之流程圖。步驟4601B,4602B及4604B之處理與步驟4604A,4607A及4608A之處理一樣,所以此處將其說明予以省略。
在步驟4606B,控制部400在第一次抽吸時以在待機模式之際監測出的共振頻率,在第二次以後的抽吸時以根據先前抽吸時決定的共振頻率而定的頻率,施加電壓至梳形電極對33。
在步驟4608B,藉由霧化單元所進行之液體的霧化結束後,控制部400監測梳形電極對33的共振頻率。此處決定的共振頻率可記憶於記憶部中。該共振頻率係在下次的抽吸時使用於決定要在液體的霧化中施加至梳形電極對33之頻率。
亦即,在第80B圖的處理4600B中,構成為:控制部400在藉由霧化單元所進行之液體的霧化結束後,監測共振頻率。
第80C圖係本變更例之吸嚐器1的動作方法之流程圖。步驟4604C之處理與步驟4604A之處理一樣,所以此處將其說明予以省略。
在步驟4606C,控制部400決定出包含監測出的共振頻率之頻率的範圍。在一例中,監測出的共振頻率為25MHz時,控制部400可決定24.9MHz~25.1MHz來作為頻率的範圍。在此例中,頻率的範圍可決定成:即使因 吸嚐器1之使用使得壓電元件基板31的溫度有變動,梳形電極對33的共振頻率也會落在該頻率的範圍內。吸嚐器1可具備有記憶共振頻率與適用於該共振頻率之頻率的範圍之間的對應關係之記憶部。控制部400可構成為根據監測出的共振頻率、及該記憶部中記憶的對應關係,來決定頻率的範圍。
處理接著進入到步驟4607C,控制部判斷是否有偵測到使液體霧化之要求(吸嚐器1的驅動開關是否經按壓、是否偵測到使用者的抽吸動作等)。沒有偵測到使液體霧化的要求的情形時(步驟4607C的結果為「否」),則處理回到步驟4607C之前。
有偵測到使液體霧化的要求的情形時(步驟4607C的結果為「是」),則處理進入到步驟4608C,控制部400使藉由霧化單元所進行之液體的霧化開始。亦即,在第80C圖的處理4600C中,構成為:控制部400在藉由霧化單元所進行之液體的霧化開始(步驟4608C)之前,監測共振頻率(步驟4604C)。
處理進入到步驟4610C,控制部400在藉由霧化單元所進行之液體的霧化中,將施加至梳形電極對33之電壓的頻率控制成(藉由例如控制MEMS振盪器4102的振盪頻率)使之包含在步驟4606C所決定出的頻率的範圍內。控制部400亦可在藉由霧化單元所進行之液體的霧化中,將施加至梳形電極對33之電壓的頻率控制成在上述頻率的範圍內變動。例如,控制部400可將施加電壓的頻率控制成在上述範圍內做週期性的變化。在使液體霧化時,可藉由使施加至梳形電極對33之電壓的頻率在預先決定的範圍(例如24.9MHz~25.1MHz)內變動,而不在每次抽吸之際監測共振頻率,而是在一定時間的期間都以共振頻率供給電力。
根據本變更例,可監測梳形電極對的共振頻率,動態地控制要施加至梳形電極對之電壓的頻率。因此,即使梳形電極對的共振頻率會因製造上的參差不齊等而與設計值不同,也可以適切的頻率對梳形電極對施加電壓,可在各種狀況下得到充分的霧化量。
又,根據本變更例,共振頻率之決定只要在液體之霧化開始前進行一次,因此控制部所進行之處理會變簡單。控制部係在進入待機模式之處理之際監測出共振頻率,根據得到的霧化前的共振頻率來決定霧化時的頻率,然後將決定出的頻率應用於霧化時。亦即,控制部400並不在每個抽吸之際監測出共振頻率。由於並非在每個抽吸之際進行共振頻率的監測,所以可將使用者進行抽吸的時間用來使液體霧化,與在每個抽吸之際監測共振頻率的情況相比較,可確保充分的霧化量。
第81A圖係本變更例之吸嚐器1的動作方法之流程圖。步驟4704A之處理與步驟4604A之處理一樣,所以此處將其說明予以省略。
在步驟4706A,控制部400根據步驟4704A中監測出的值,決定出要在最初的抽吸之際使用的梳形電極對33的共振頻率的初始值。
處理接著進入到步驟4707A,控制部判斷是否有偵測到使液體霧化之要求(吸嚐器1的驅動開關是否經按壓、是否偵測到使用者的抽吸動作等)。若沒有偵測到使液體霧化的要求(步驟4707A的結果為「否」),則處理回到步驟4707A之前。
若有偵測到使液體霧化的要求(步驟4707A的結果為「是」),則處理進入到步驟4708A,控制部400設定要施加至梳形電極對33之電壓的頻率的初始值。在最初的抽吸時之情況,該初始值為在步驟4706A決定出的值。在 第二次以後的抽吸時之情況,在步驟4708A設定的初始值可為前次的抽吸時監測出的共振頻率。在步驟4709A,控制部400使藉由霧化單元所進行之液體的霧化開始。接著,在步驟4710A,控制部400以根據初始值而決定的頻率(固定值)施加電壓至梳形電極對33。
在步驟4712A,控制部400在藉由霧化單元所進行之液體的霧化中,監測梳形電極對33的共振頻率。
在步驟4714A,控制部400以根據監測出的共振頻率而決定的頻率施加電壓至梳形電極對33。藉此,可微修正現在或下次抽吸時的頻率。之後,可在液體之霧化中重複步驟4710A至4714A之處理。
第81B圖係本變更例之吸嚐器1的動作方法之流程圖。步驟4704B至4709B之處理與步驟4704A至4709A之處理一樣,所以此處將其說明予以省略。
在步驟4710B,控制部400控制施加於梳形電極對33之電壓使之在包含根據初始值而決定的頻率之預定的範圍內變動。例如,控制部400可使施加至梳形電極對33之電壓的頻率在包含初始值之狹窄的範圍(例如初始值+/- 0.1MHz)內變動。
在步驟4712B,控制部400在藉由霧化單元所進行之液體的霧化中監測梳形電極對33的共振頻率。就第81B圖之例而言,在步驟4710B,係將施加於梳形電極對33之電壓控制成使之在預定的範圍內變動。因此,可在使液體霧化時,同時監測共振頻率。另一方面,就第81A圖之例而言,在監測共振頻率之際必須使液體之霧化停止。第81B圖之例在此點具備比第81A圖之例突出的特徵。
在步驟4714B,控制部400調整在步驟4710B使用的預定的範圍使之包含步驟4712B中監測出的共振頻率。藉此,可微修正現在抽吸時的頻率。之後,可在液體之霧化中重複步驟4710B至4714B之處理。
第81C圖係本變更例之吸嚐器1的動作方法之流程圖。步驟4704C至4712C之處理與步驟4704B至4712B之處理一樣,所以此處將其說明予以省略。
在步驟4714C,控制部400將步驟4712C中監測出的共振頻率決定為下次抽吸時要施加至梳形電極對33之電壓的頻率。決定出的頻率可儲存至記憶部。下次進行抽吸時,控制部400以步驟4714C中決定的頻率施加電壓至梳形電極對33。
根據本變更例,可在使用者使用吸嚐器使液體霧化時,適切地設定要施加至梳形電極對之電壓的頻率。因此,可進行能應對時時變化的吸嚐器的狀態之微細的控制,可使液體的霧化量最佳化。
第82圖係本變更例之吸嚐器1的動作方法之流程圖。步驟4804至4810之處理與步驟4704A至4710A之處理一樣,所以此處將其說明予以省略。
吸嚐器1可具備有:構成為檢測對於SAW的相位及放大有影響之壓電元件基板31的溫度之溫度感測器。該溫度感測器可構成為檢測壓電元件基板31以外之吸嚐器1的適切的構成元件的溫度。該溫度感測器可配置於吸嚐器1的適切的位置。可藉由使熱電偶、熱敏電阻(thermistor)等與受測部位接觸來測定溫度。在此情況,為了避免短路,可測定梳形電極對33附近的基板表面的 溫度。或者,可進行使用紅外線之放射溫度計等之非接觸的溫度測定。在此情況,可測定梳形電極對33的溫度。
在步驟4812,控制部400在藉由霧化單元所進行之液體的霧化中,取得溫度感測器所檢測出的溫度。然後處理進入到步驟4814,控制部400根據步驟4812中檢測出的溫度而決定出要施加至梳形電極對33之電壓的頻率。
第83圖係顯示步驟4814中進行的處理的具體例之流程圖。在步驟4902,控制部400根據步驟4812中檢測出的溫度來預測藉由霧化單元所進行之液體的霧化中的共振頻率的變動。當溫度上昇時SAW的傳播速度會變快,所以共振頻率有升高的傾向。控制部400可利用如此的傾向,來預測共振頻率的變動。或者,吸嚐器1可具備有記憶部,該記憶部可記憶有壓電元件基板31(或其他適切的構成元件)的溫度與共振頻率的對應關係之相關資訊。控制部400可根據測定的壓電元件基板31(或其他適切的構成元件)的溫度及上述資訊,來預測梳形電極對33(或其他適切的構成元件)的共振頻率的變動。
處理接著進入到步驟4904,控制部400根據步驟4902中預測的共振頻率的變動,來決定要施加至梳形電極對33之電壓的頻率。
回到第82圖,在步驟4816,控制部400以步驟4814中決定的頻率施加電壓至梳形電極對33。
根據本變更例,監測梳形電極對的共振頻率,可動態地控制應施加至梳形電極對之電壓的頻率。另外,併用由溫度感測器所檢測出的溫度,可預測液體之霧化中的梳形電極對的共振頻率的變動。因此,即使梳形電極對的共振頻率會因為製造上的參差不齊、吸嚐器使用時的溫度等而變動,也可對於梳形電 極對施加適切的頻率的電壓,在各種狀況下都可得到充分的霧化量。因此,可進行能應對時時變化的吸嚐器的狀態之微細的控制,可使液體的霧化量最佳化。
在另一例中,控制部400可在藉由霧化單元所進行之液體的霧化之前檢測出溫度,根據檢測出的溫度來決定應施加至梳形電極對33之電壓的頻率。若採用此構成,因為溫度之檢測只在液體的霧化開始前進行一次,所以可進行較簡易的處理而實現共振頻率的正確的控制。
[其他的實施形態]
本發明已利用上述的實施形態而進行了說明,惟不應將屬於以上揭示的一部分之敘述及圖示理解成是用來限定本發明者。對於本發明的技術領域的業者而言,各種代替實施形態、實施例及運用技術在經過以上揭示之後,都將變得顯而易知。
在實施形態中,液體供給部60係設於壓電元件基板31的背面31B側。然而,實施形態並不限定於此。例如,液體供給部60亦可設於壓電元件基板31的表面31F側。在如此的情況,液體供給部60可使液體滴到壓電元件基板31的表面31F。而且,壓電元件基板31可不具有貫通孔34。
在實施形態中,梳形電極對33係具有直線形狀。然而,實施形態並不限定於此。例如,梳形電極對33亦可具有扇形形狀。
在實施形態中,梳形電極對33的數目係根據利用SAW而霧化之霧氣的霧化效率而決定。然而,實施形態並不限定於此。例如,梳形電極對33的數目亦可根據可供給至梳形電極對33的電力的大小而決定。梳形電極對33的數目亦可根據構成液體之溶質或溶劑的種類而決定。梳形電極對33的數目亦可根據供給至SAW模組之液體的供給方法及供給速度而決定。
在實施形態中,香味吸嚐器1係具有入口1A。然而,實施形態並不限定於此。香味吸嚐器1亦可不具有入口1A。在如此的情況,使用者並不是叼著吸嘴1D,而是連同周圍的空氣一起將從吸嘴1D流出的霧氣吸入。
實施形態中雖未特別提及,但使用者抽吸的霧氣的量亦可由使用者設定。香味吸嚐器1可根據使用者所設定的霧氣的量而調整施加至SAW模組30之電壓,以及調整從液體供給部60供給到SAW模組30之液體的量。
實施形態中舉例說明的是香味吸嚐器1具有一個SAW模組30之例。然而,實施形態並不限定於此。香味吸嚐器1亦可具有兩個以上的SAW模組30。
實施形態中雖未特別觸及,但香味吸嚐器1亦可具有電源開關。香味吸嚐器1可隨著電源開關之導通(ON)而以驅動模式動作。驅動模式係為將電力供給至設於香味吸嚐器1的各構成之模式,例如,為可使霧化單元100的霧化動作開始之模式。香味吸嚐器1可在電源開關為關斷(OFF)之狀態以待機模式動作。待機模式係為以可檢測出電源開關的ON之待機電力動作之模式。
實施形態中雖未特別觸及,但香味吸嚐器1亦可具有檢測香味吸嚐器1的溫度(例如大氣溫度)之溫度感測器。香味吸嚐器1可具有在香味吸嚐器1的溫度低於下限溫度之情況就不進行液體的霧化動作之機能。香味吸嚐器1可具有在香味吸嚐器1的溫度超過上限溫度之情況就不進行液體的霧化動作之機能。
實施形態中雖未特別觸及,但香味吸嚐器1亦可具有檢測液體的剩餘量之剩餘量感測器。剩餘量感測器可設於貫通孔34內,可檢測出貫通孔34內的液體的表面水位。可根據剩餘量感測器的檢測結果而控制液體的表面水位。 在霧化單元100及儲液部200的至少其中一者為可抽換的匣(cartridge)之情況,香味吸嚐器1可具有檢測匣的有無之感知感測器。香味吸嚐器1可具有在沒有匣存在之情況就不進行液體的霧化動作之機能。
在實施形態中,香味吸嚐器1係具有感測器300。然而,實施形態並不限定於此。香味吸嚐器1亦可具有用來使霧化單元100動作之驅動開關來取代感測器300。香味吸嚐器1可隨著驅動開關之ON而使霧化單元100的霧化動作開始。香味吸嚐器1可隨著驅動開關之OFF而使霧化單元100的霧化動作停止。香味吸嚐器1亦可在驅動開關ON之後經過一定期間就使霧化單元100的霧化動作停止。
實施形態中雖未特別觸及,但設於香味吸嚐器1之開關亦可為上述的電源開關及驅動開關以外的開關。例如,開關可為用來切換香味吸嚐器1所具有的兩個以上的動作模式之開關。設於香味吸嚐器1之開關可為機械開關,亦可為觸控面板(touch panel)。
實施形態中雖未特別觸及,但香味吸嚐器1亦可具有讓用來將液體從儲液部200供給到霧化單元100之配管的未使用液體回到儲液部200之機能。香味吸嚐器1可具有蓄積未使用液體之液體蓄積機構等,防止未使用液體經由吸嘴1D而流出,使未使用的液體可再利用之機構。
根據實施形態,可提供能夠使液體的霧化效率提高之霧化單元。
Claims (23)
- 一種控制部,係用來控制霧化部,前述霧化部係具備有:壓電元件基板,係具有由梳形電極對構成的IDT(交叉指型換能器);以及液體供給部,係構成為將要霧化的液體供給至前述壓電元件基板;前述壓電元件基板係構成為藉由以高頻施加電壓於前述梳形電極對從而產生的表面聲波使前述液體霧化;前述控制部係構成為週期性的變更施加於前述梳形電極對之高頻電壓的振幅及頻率的其中一方或雙方。
- 如申請專利範圍第1項所述之控制部,其中,前述控制部係構成為根據正弦波、矩形波、三角波或鋸齒波來調變施加於前述梳形電極對之高頻電壓,前述調變係為振幅調變及頻率調變的其中一方或雙方。
- 如申請專利範圍第1項所述之控制部,其中,前述控制部係使施加於前述梳形電極對之高頻電壓的振幅以該振幅會成為正弦波、矩形波、三角波或鋸齒波之方式做變更。
- 如申請專利範圍第3項所述之控制部,其中,前述控制部係藉由交互地設置施加前述高頻電壓的期間及未施加前述高頻電壓的期間而變更施加於前述梳形電極對之高頻電壓的振幅。
- 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之控制部,其中,前述矩形波的負載比係設定為進行下述兩種控制的一方或雙方:在對前述梳形電極對施加高頻電壓時,前述壓電元件基板不會因為高溫而破損之控制;以及抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子之控制。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之控制部,其中,在前述三角波的一週期中的在與振幅平行的第一方向變化之期間的長度與振幅之比及在與前述第一方向相反的第二方向變化之期間的長度與振幅之比,係設定為進行下述兩種控制的一方或雙方:在對前述梳形電極對施加高頻電壓時,前述壓電元件基板不會因為高溫而破損之控制;以及抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子之控制。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之控制部,其中,前述鋸齒波的一週期的長度與振幅之比,係設定為進行下述兩種控制的一方或雙方:在對前述梳形電極對施加高頻電壓時,前述壓電元件基板不會因為高溫而破損之控制;以及抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子之控制。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之控制部,其中,週期性的前述變更的頻率係在50Hz以上500Hz以下。
- 一種控制部,係用來控制霧化部,前述霧化部係具備有:壓電元件基板,係具有由梳形電極對構成的IDT;以及液體供給部,係構成為將要霧化的液體供給至前述壓電元件基板;前述壓電元件基板係構成為藉由以高頻施加電壓於前述梳形電極對從而產生的表面聲波使前述液體霧化,前述控制部係構成為在對於前述梳形電極對之高頻電壓的施加開始後經過預定時間後才開始要霧化的液體對於前述壓電元件基板之供給。
- 如申請專利範圍第9項所述之控制部,其中,前述預定時間的長度係設定為能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
- 如申請專利範圍第9或10項所述之控制部,其中,前述控制部係構成為使得要霧化的液體對於前述壓電元件基板的供給速度在該供給剛開始後就達到預定值。
- 如申請專利範圍第9或10項所述之控制部,其中,前述控制部係構成為使得要霧化的液體對於前述壓電元件基板的供給速度在該供給剛開始時為0然後才慢慢變大到預定值。
- 如申請專利範圍第12項所述之控制部,其中,前述供給速度從0到達到前述預定值之時間的長度,係設定為能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
- 一種控制部,係用來控制霧化部,前述霧化部係具備有:壓電元件基板,係具有由梳形電極對構成的IDT;液體供給部,係構成為將要霧化的液體供給至前述壓電元件基板;以及,感測器,係用來檢測存在於前述壓電元件基板之要霧化的液體的量;前述壓電元件基板係藉由以高頻施加電壓於前述梳形電極對從而產生的表面聲波使前述液體霧化;前述控制部係構成為根據存在於前述壓電元件基板之前述液體的量,來控制要霧化的液體對於前述壓電元件基板之供給。
- 如申請專利範圍第14項所述之控制部,其中,前述控制部係構成為使高頻電壓對於前述梳形電極對的施加、及要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給同時開始。
- 如申請專利範圍第14項所述之控制部,其中, 前述控制部係構成為使要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給在高頻電壓對於前述梳形電極對的施加開始之後才開始。
- 如申請專利範圍第14至16項中任一項所述之控制部,其中,前述控制部係構成為將要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給控制成在高頻電壓對於前述梳形電極對的施加開始之前就有第一預定範圍的量的要霧化的液體存在於前述壓電元件基板。
- 如申請專利範圍第17項所述之控制部,其中,第一預定範圍的量係設定成能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
- 如申請專利範圍第14至18項中任一項所述之控制部,其中,前述控制部係構成為將要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給控制成在高頻電壓對於前述梳形電極對的施加開始後,要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給速度會為預定值或做預定的變化。
- 如申請專利範圍第14至19項中任一項所述之控制部,其中,前述控制部係構成為在將要霧化之液體供給至前述壓電元件基板時,若存在於前述壓電元件基板之要霧化之液體的量在第二預定範圍的量的上限以上,就使要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給停止,前述第二預定範圍的量的上限及下限係分別在第一預定範圍的量的上限及下限以上。
- 如申請專利範圍第20項所述之控制部,其中,前述控制部係構成為在使要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給停止時,若存在於前述壓電元件基板之要霧化之液體的量低於第二預定範圍的量的下限,就使要霧化之液體對於前述壓電元件基板的供給再開始。
- 如申請專利範圍第20或21項所述之控制部,其中,第二預定範圍的量係設定成能夠抑制因霧化而產生預定大小以上的粒子。
- 一種程式,使處理器發揮作為申請專利範圍第1至22項中任一項所述之控制部的至少一部分之機能。
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