CN104095298A - 使用一次电池的电子烟 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用一次电池的电子烟，所述的一次电池为不可充电电池或环保电池。包括电子烟壳体、含烟嘴、加热器、气流开关、LED灯、存放烟油的容器，在电子烟壳体内放置有一次电池，一次电池连接电容，电容经转换板连接加热器供电端，其特征在于：将一次电池中电荷转存于电容，利用电容对加热器大电流供电；电池对电容小电流充电的方式实现了一次电池在一次性电子烟的运用。本发明的优点是安全、环保，用毕的新型碱锌-锰电池容许与普通垃圾混装处理，出厂前无需对电池充电，优化了生产工序，提高了生产效率，总成本较使用锂电有大幅下降。

Description

使用一次电池的电子烟
技术领域
本发明涉及一种使用一次电池的一次性电子烟，所述的一次电池为不可充电电池或环保电池。
背景技术
近5年间，随电子烟其专用精油(烟草萃取物去除有害成份或食用化学制剂，简称烟油)质量的不断提高，其口味逐步接近纸烟，并以其“环保、无毒”被允许在大多公众场合使用等特征，逐步进入欧美市场并有着良好的发展势头。
根据统计，出口境外的电子烟总数的70％为一次性(用毕抛弃)电子烟。
目前，电子烟中加热器均采用电阻絲绕制，内阻数欧姆，电功率2-3W，这就决定了与其匹配的电池只能为低内阻类型。
由于适合电子烟尺寸(直径小于8mm)的一次电池虽电荷容量大于使用需求，但受其内阻大特征制约，其放电电流远不足以驱动加热器，故不能直接使用。
实际上当今市场所有的一次性电子烟均采用了二次电池中的锂电池供电。
二次电池用于一次性电子烟不但性价比不合理，更应重视的是锂电池由其电化学性质所决定，易发高热甚至引发爆炸，因此对其使用、储存环境有严格的要求。作为消费类的一次性用品，使用完毕后很难顾及环境因素，这就形成了安全隐患。正因为如此，一次性电子烟若继续使用锂电池，最终将影响其产业化发展。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中电子烟采用二次电池中的锂电池供电所存在的的上述问题，提供一种使用一次电池的电子烟。本发明设计使用一次电池的电子烟，包括电子烟壳体、含烟嘴、加热器、气流开关、LED灯、存放烟油的容器，在电子烟壳体内放置有一次电池，一次电池连接电容，电容经转换板连接加热器供电端，其特征在于：将一次电池中电荷转存于电容，利用电容对加热器大电流供电；电池对电容小电流充电的方式实现了一次电池在一次性电子烟的运用。一次电池对电容长时小电流充电，以电容对加热器短时大电流供电实现了一次电池对一次性电子烟供电需求。一次电池串联限流电阻后并联在电容两端，电容两端连接由气流开关、转换板、加热器的串联支路。安装在存放烟油的容器内的加热器为一超额定功率运行设置的电子元器件。所述的电子元器件为电阻。在所述的电阻上包覆有耐温吸附棉，耐温吸附棉由虹吸管连接存放烟油的容器内的烟油连接。所述的转换板为直流电压稳压电路。本发明的优点是安全、环保，用毕的新型碱锌-锰电池容许与普通垃圾混装处理，出厂前无需对电池充电，优化了生产工序，提高了生产效率，总成本较使用锂电有大幅下降。
附图说明
图1为本发明的结构剖面示意图，图2为本发明的电路原理示意图，图3为本发明的存放烟油的容器及加热器的结构剖面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细说明。
包括电子烟壳体1、含烟嘴2、加热器3、气流开关4、LED灯5、存放烟油的容器13，在电子烟壳体内放置有一次电池6，一次电池连接电容，电容7经转换板8连接加热器供电端，其特征在于：将一次电池中电荷转存于电容，利用电容对加热器大电流供电；电池对电容小电流充电的方式实现了一次电池在一次性电子烟的运用。一次电池对电容长时小电流充电，以电容对加热器短时大电流供电实现了一次电池对一次性电子烟供电需求。一次电池串联限流电阻9后并联在电容两端，电容两端连接由气流开关、转换板、加热器的串联支路。安装在存放烟油的容器内的加热器为一超额定功率运行设置的电子元器件10。所述的电子元器件为电阻。在所述的电阻上包覆有耐温吸附棉11，耐温吸附棉由虹吸管12连接存放烟油的容器内的烟油14连接。所述的转换板为直流电压稳压电路。
一个具体实施例如图1：有着与普通纸烟相似的外观尺寸，含烟嘴、加热器、气流开关、转换板、电容、一次电池、LED灯；存放烟油的容器与加热器一体，烟油则通过虹吸方式输送到加热器表面。使用时如吸食纸烟：吸烟过程产生的气流通过壳体吸嘴引导，气流开关（或手动开关）闭合----拟真LED灯亮，同时接通电容对加热器的供电回路----加热器产生高温并将吸附其表面的烟油雾化；雾化烟油随气流进入人体口腔。
停止吸食，随气流开关(或手动开关)关断，加热器停止工作，电池对电容充电(周而复始)。
产品标准
按目前实施中的供需验收标准：一次性电子烟的烟容量相当于一包20支的纸烟(定量测试标准为：吸食300口，每口3秒；口-口间隔时间10秒)
设加热器功率为1.5W，则产品所需电能：
1.5 (W)* 300 (次)* 3 (秒)* 1.2 (损耗)/ 3600 = 370mwh(毫瓦时)
基本电路
如图2一次电池通过限流电阻R(取值为电池端电压与额定最大放电电流之比)对电容补充电荷止于V电池=V电容；一旦气流开关（或手动开关）闭合，电容通过转换板向加热器提供电能。
按产品标准、基本电路需求选择加热器、电池、转换板、电容：
1、加热器：选择 “利用电子元器件超额定功率所产生热能的微型雾化加热器”发明专利号210310065635.5  电参数：电功率1200mw 内阻可任意选择
2、电池、电容：依据产品标准，有多款符合尺寸、电容量(mwh)需求的一次性电池。主要考虑的是电功率匹配：
电池对电容的充放电时间差为3倍，在同类单节电池电功率仅为150-200mw情况下，距1200(加热器电功率) / 3 = 400mw的需求明显不足。有两种选择：
(1)多节电池串、并联 (2) 增大电容量
电容的选择：耐压与电池电压相符；基本容量计算：
F(法拉) = (V1(电池电压) + V2(截止电压) )*I(放电电流A)*T(放电时间S) / V12-V22
其中截止电压为下级转换板性能所定
例：工作电压为3V，截止电压为1V，放电电流0.5A，放电时间3S代入公式：F= (3 + 1) * 0.5* 3 / 9 – 1 = 0.75 法拉  （实际可选择1F-5V电容）
转换板
由于电容容量与其端电压呈线性关系，若不做处理加在加热器两端电压将是随时间递减的，转换板通过DC-DC变换弥补了这一不足。
DC-DC变换形式很多，分列原件可搭建且有专用集成电路，本文不累述。在选择上只要考虑与电压源的匹配而使用专利号210310065635.5加热器其内阻可随转换板调整。

Claims (7)

1.使用一次电池的电子烟，包括电子烟壳体、含烟嘴、加热器、气流开关、LED灯、存放烟油的容器，在电子烟壳体内放置有一次电池，一次电池连接电容，电容经转换板连接加热器供电端，其特征在于：将一次电池中电荷转存于电容，利用电容对加热器大电流供电；电池对电容小电流充电的方式实现了一次电池在一次性电子烟的运用。
2.按权利要求1所述的使用一次电池的电子烟，其特征在于：一次电池对电容长时小电流充电，以电容对加热器短时大电流供电实现了一次电池对一次性电子烟供电需求。
3.按权利要求1所述的使用一次电池的电子烟，其特征在于：一次电池串联限流电阻后并联在电容两端，电容两端连接由气流开关、转换板、加热器的串联支路。
4.按权利要求1所述的使用一次电池的电子烟，其特征在于：安装在存放烟油的容器内的加热器为一超额定功率运行设置的电子元器件。
5.按权利要求4所述的使用一次电池的电子烟，其特征在于：所述的电子元器件为电阻。
6.按权利要求5所述的使用一次电池的电子烟，其特征在于：在所述的电阻上包覆有耐温吸附棉，耐温吸附棉由虹吸管连接存放烟油的容器内的烟油连接。
7.按权利要求1或3所述的使用一次电池的电子烟，其特征在于：所述的转换板为直流电压稳压电路。
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