CN107242606B - 一种新型低温烟具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型低温烟具，旨在提供一种使用寿命长的新型低温烟具。其包括发热组件、控制组件以及用于供电的电源组件；所述发热组件包括隔热套，以及安装于隔热套内壁上的组合式发热体；所述控制组件包括与隔热套固定连接的电器盒，安装于电器盒内、带手动开关的温控器；所述组合式发热体包括中部具有烟支插入孔的导热体，设置于导热体外壁上或内部的电阻式发热体，以及套装于导热体外壁的PTC发热体；所述烟支插入孔的两端与外界相连通；所述温控器的测温元件与PTC发热体相接触；所述电源组件、电阻式发热体、PTC发热体分别与温控器电连接。本发明具有控制电路简单、发热迅速以及可自动恒温等优点。

Description

一种新型低温烟具

技术领域

本发明涉及新型电加热卷烟技术领域，尤其是涉及一种新型低温烟具。

背景技术

现有的低温卷烟烟具，都采用单一发热源，如电阻式发热丝或发热片等加热件，通过对专用低温卷烟烟支进行周向加热或中心加热的方式，使得烟支配方中烟草自香和所加香料成分的香料物质，在烟支不燃烧的状态下烘烤出卷烟香气满足对低温卷烟评吸的需求。电阻丝加热的方法虽然简便易行，但是在低温烟具刚工作时，为了让低温烟具连续工作在符合抽吸要求的低温烘烤下，需要加热装置从一开始的线性全功率加热到接近设定的工作温度时，需要将烟支烘烤加热的供电方式改为间隙的方式，以避免持续的加热造成烤焦，因此需要用PWM脉冲宽宽度调制技术，来控制实现加热器不会超过低温卷烟设计的最高工作温度，或按抽吸者吸烟的频率再来自动检测和调节输出到加热器的功率大小，为此常造成低温烟具功率调节电路复杂、烟具结构复杂、成本居高不下且频繁的通断电导致使用寿命短等诸多不足。

另一种电阻值为正温度系数的PTC热敏电阻虽然具有超越居里温度后，电阻率突然增大、电流下降，达到自动控制温度的目的，但其升温的速率相对较慢，不利于消费者欲抽吸低温卷烟时“尽快加热”的急切心情。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种使用寿命长，加热速度快，发热稳定，可自动恒温且构造简单的新型低温烟具。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型低温烟具，包括发热组件、控制组件以及用于供电的电源组件；所述发热组件包括隔热套，以及安装于隔热套内壁上的组合式发热体；所述控制组件包括与隔热套固定连接的电器盒，安装于电器盒内、带手动开关的温控器；所述组合式发热体包括中部具有烟支插入孔的导热体，设置于导热体外壁上或内部的电阻式发热体，以及套装于导热体外壁的PTC发热体；所述烟支插入孔的两端与外界相连通；所述温控器的测温元件与PTC发热体相接触；所述电源组件、电阻式发热体、PTC发热体分别与温控器电连接。

优选的是，所述导热体的烟支插入孔内壁设置有耐高温抗氧化的涂层。

优选的是，所述电源组件包括壳体，以及安装于壳体内的电池；所述电器盒与隔热套的侧壁固定连接，所述壳体与电器盒固定连接。

优选的是，所述隔热套的一端敞开，且该端设置与隔热套可拆卸连接、中部具有通孔的端盖；所述隔热套的另一端具有定位组合式发热体的圆环部。

优选的是，所述端盖的通孔上设置有中部具有小孔的清洁孔盖。

优选的是，所述端盖与组合式发热体相邻的端面间设置有隔热垫圈。

优选的是，所述电源组件包括壳体，以及安装于壳体内的电池；所述电器盒与隔热套的一端可拆卸连接，所述壳体与电器盒固定连接。

优选的是，所述隔热套与电器盒的连接处设置连通外界及烟支插入孔的透气孔；所述隔热套的另一端具有定位组合式发热体的圆环部。

优选的是，所述电器盒与隔热套连接处设置有隔热垫圈。

优选的是，所述组合式发热体通过伸缩结构的导电组件与温控器连接。

优选的是，所述电阻发热体上供电电路上设置双金属片触点开关，所述双金属片触点开关与导热体相接触。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明通过利用具有正温度系数的PTC发热体与线性加热快速的电阻式发热体，构成分段加热的组合式加热体。当初始状态下，PTC发热体和电阻式发热体同时通电加热，电阻式发热体发热速度快，可迅速让导热体的温度到达抽吸要求，辅助PTC发热体的快速升温，当PTC发热体温度达到抽吸要求后，电阻式发热体断开避免温度继续升高。而PTC发热体的升温利用该发热元件所具有的在设定工作温度（即居里温度）附近具有恒温加热的特性，使用专门定制的特定工作温度特性的PTC发热体，使该PTC发热体的工作温度与低温加热卷烟的烘烤温度相适应，利用PTC发热体恒温发热无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长等传统发热元件没有的优势，通过配合电阻式发热体的前期辅助快速升温，克服现有低温加热烟具共有的温控电路结构复杂、寿命短，成本高，而单一PTC发热体升温速度慢的缺点，显著的简化烟具结构，降低其使用成本，显著增加其使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一个实施例的结构示意图。

图2为图1中沿A-A的剖视图。

图3为图1中温控器的电路图。

图4为本发明第二个实施例的结构示意图。

图5为本发明第三个实施例的结构示意图。

图中：1、烟支插入孔，21、导热体，22、PTC发热体，23、电阻式发热体，24、测温元件，25、双金属片触点开关，3、隔热套，4、隔热垫圈，51、端盖，52、清洁孔盖，6、电气盒，7、手动开关，8、温控器，9、壳体，10、电池，11、透气孔，12、复位弹簧，13、导体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

图1-3所示的新型低温烟具，包括发热组件、控制组件以及用于供电的电源组件；所述发热组件包括隔热套3，以及安装于隔热套3内壁上的组合式发热体；所述隔热套3内有耐高温的保温材料，本实施例优选采用真空保温层；所述控制组件包括与隔热套3固定连接的电器盒6，安装于电器盒6内、带手动开关7的温控器8；所述组合式发热体包括中部具有烟支插入孔1的导热体21，设置于导热体21外壁上电阻式发热体23，以及套装于导热体21外壁的PTC发热体22；本实施例的电阻式发热体23嵌装于导热体21的外壁上，导热体的外壁上设置供电阻式发热体嵌装的凹槽，显然也可将电阻式发热体设置于导热体的内部；所述烟支插入孔1的两端与外界相连通；所述温控器8的测温元件与PTC发热体22相接触；所述电源组件、电阻式发热体23、PTC发热体22分别与温控器8电连接。所述温控器8采用具有启闭状态和温度显示功能的控制器；使吸烟者能在按下手动开关7待温度稳定后，抽吸插入的烟支，获得烘烤烟支的烟气；此外，温控器8上可根据所用电源的类型，设置必要的充电接口和电路。所述温控器可按测温元件24的测温结果，当组合式发热体温度达到低温卷烟的最低工作温度时（比如200℃~220℃），控制电路即断开可快速升温的电阻式发热体23的连接，仅由PTC发热体22继续为导热体21加热；当导热体温度达到PTC发热体22的工作温度（比如260℃~290℃）时， PTC发热体的加热电压也自动截止，组合式发热元件进入到自动保温工作或低电流加热的工作状态。

所述电阻式发热体、PTC发热体以及导热体相互接触的壁面间设置有导热柔性材料或耐高温导热脂，通过用导热柔性材料或耐高温导热脂在电阻式发热体、PTC发热体以及导热体配合的间隙分布，以确保三者之间的热量能良性传导，且导热脂不会流动污染烟具的其它部位和插入的烟支。

所述导热体21的烟支插入孔1内壁设置有耐高温抗氧化且易清洁的涂层（图中未示出）。

所述电源组件包括壳体9，以及安装于壳体内的电池10；所述电器盒6与隔热套3的侧壁固定连接，所述壳体与电器盒6固定连接。壳体9可同时作为使用的手持部件；电池10可采用干电池或者蓄电池。

所述隔热套3的一端敞开，且该端设置与隔热套3可拆卸连接、中部具有通孔的端盖51；所述隔热套3的另一端具有定位组合式发热体的圆环部。本实施例的端盖51与隔热套3为螺纹联接，也可以是卡接或过盈配合的连接结构。该种结构便于组合式发热体的拆装和更换，显然也可以将组合式发热体粘接或者卡接于隔热套3的内壁上。

优选的是，所述端盖51的通孔上设置有中部具有小孔的清洁孔盖52，其作用是正常抽吸时清洁孔盖52上的小孔做烟具的吸阻调节用，当插入烟支有烟丝滞留烟支插入孔1中时，可打开清洁孔盖52，方便清洁烟支插入孔1中的滞留物。

所述端盖51与组合式发热体相邻的端面间设置有隔热垫圈4，提高使用的安全性，并起到一定的保温作用。

本实施例的温控器采用型号MC97F1104S，其具有4K Flash的8位单片机为基础的测温显示电路，可以通过测温元件24（此时对应图3中的温敏电阻Rt）阻值变化来控制温控器8上的二个不同颜色LED的改变，来确定烟具加热器工作状态，比如当手动开关打开时，图3中的LED_R发红光，表明组合式发热体正处在加热工作的状态，由组合式发热体持续加热到低温卷烟的发烟温度（如发烟温度设定在200~220℃）时，本发明的烟具已经可将低温卷烟中的烟香和烟雾逐渐烤出，则对应发光二极管LED_R发绿光，此时提示使用者可插入低温卷烟并进行抽吸，获得正常抽吸低温卷烟的香气和烟雾。接下来，电阻发热体23电压被断开，PTC发热体22持续升温，达到PTC发热体设定的居里工作温度时（比如设定在270~290℃）时，PTC发热器阻值突然增大，温度停止持继上升，保证了低温卷烟的评吸；R3对应图1中电阻式加热器23，由继电器常闭触点控制它的工作状态，当对应的温敏电阻Rt测得组合式加热器达到200~220℃ 时，继电器J得电，常闭触点断开，电阻式加热器23停止加热，PTC加热器继续工作，到其转换工作温度270~290℃ 后靠器件特性自动截止工作，通过这种价廉、低功耗的芯片，简化了大功率的加热控制电路，提高了低温烟具的可靠性，有效降低了成本，简化了应用，同时方便对烟具内残余烟丝的清洗。显然也可采用具有相应功能的其它型号温控器。

使用时，消费者手持壳体9，插入一支低温卷烟的烟支，按下手动开关7，电路导通后组合式加热体开始加热，当电气盒上温控器8的状态显示灯或温度显示LED状态灯显示温度达到低温卷烟所需的工作温度时，即可抽吸插入的烟支获得烘烤的烟气。

实施例

图4所示的新型低温烟具，包括发热组件、控制组件以及用于供电的电源组件；所述发热组件包括隔热套3，以及安装于隔热套3内壁上的组合式发热体；所述隔热套3内有耐高温的保温材料，本实施例优选采用真空保温层；所述控制组件包括与隔热套3固定连接的电器盒6，安装于电器盒6内、带手动开关7的温控器8；所述组合式发热体包括中部具有烟支插入孔1的导热体21，设置于导热体21外壁上电阻式发热体23，以及套装于导热体21外壁的PTC发热体22；本实施例的电阻式发热体23嵌装于导热体21的外壁上，导热体的外壁上设置供电阻式发热体嵌装的凹槽，显然也可将电阻式发热体设置于导热体的内部；所述烟支插入孔1的两端与外界相连通；所述温控器8的测温元件与PTC发热体22相接触；所述电源组件、电阻式发热体23、PTC发热体22分别与温控器8电连接。所述温控器8采用具有启闭状态和温度显示功能的控制器；使吸烟者能在按下手动开关7待温度稳定后，抽吸插入的烟支，获得烘烤烟支的烟气；此外，温控器8上可根据所用电源的类型，设置必要的充电接口和电路。所述温控器可按测温元件24的测温结果，当组合式发热体温度达到低温卷烟的最低工作温度时（比如200℃~220℃），控制电路即断开可快速升温的电阻式发热体23的连接，仅由PTC发热体22继续为导热体21加热；当导热体温度达到PTC发热体22的工作温度（比如260℃~290℃）时， PTC发热体的加热电压也自动截止，组合式发热元件进入到自动保温工作或低电流加热的工作状态。

所述电阻式发热体、PTC发热体以及导热体相互接触的壁面间设置有导热柔性材料或耐高温导热脂，通过用导热柔性材料或耐高温导热脂在电阻式发热体、PTC发热体以及导热体配合的间隙分布，以确保三者之间的热量能良性传导，且导热脂不会流动污染烟具的其它部位和插入的烟支。

所述导热体21的烟支插入孔1内壁设置有耐高温抗氧化且易清洁的涂层（图中未示出）。

所述电源组件包括壳体9，以及安装于壳体内的电池10；所述电器盒6与隔热套3的一端可拆卸连接，所述壳体9与电器盒6固定连接。

所述隔热套3与电器盒6的连接处设置连通外界及烟支插入孔1的透气孔11，本实施例的透气孔11设置于电器盒6上，显然也可以设置于隔热套3上；所述隔热套3的另一端具有定位组合式发热体的圆环部，该种结构便于组合式发热体的拆装和更换，显然也可以将组合式发热体粘接或者卡接于隔热套3的内壁上。

所述电器盒6与隔热套3连接处设置有隔热垫圈4，提高使用的安全性，并起到一定的保温作用。

所述组合式发热体通过伸缩结构的导电组件与温控器8连接，确保连接的可靠性；导电组件的具体构造包括一可相对电器盒移动的导体13，以及套装与导体13上的复位弹簧12，实现导体13的伸缩，该种伸缩结构的导电组件还可以采用如弹簧销、门锁锁舌伸缩结构等形式。

本实施例可采用与实施例一相同的温控器，其使用方法基本与实施例一相同。

实施例

图5所示的所示的新型低温烟具，其中所述电阻发热体23上供电电路上设置双金属片触点开关25，所述双金属片触点开关25与导热体21相接触。其余与实施例一基本相同。显然，也可在双金属片触点开关25与导热体21相接触位置镀或增加一块导电性优于导热体的金属层，使双金属片触点开关25能更快速的感知导热体的温度。在组合式发热体初始升温阶段，双金属开关25的为常闭状态，使电阻式发热体23在升温阶段和PTC加热体22一起为加热工作状态，双金属片开关25的弹片断开的温度与低温卷烟被加热烘烤出烟气的最低温度一致（比如200~220℃），当组合式加热体达到这一最低温度时，双金属片开关25的触点断开，PTC加热体继续通电工作到居里温度开始进入保温状态，这样往复工作，即可完成低温卷烟的抽吸。

当使用本实施例的方案时，可进一步降低控温电路的复杂性，甚至从保障工作的最低要求来说，测温元件24及其配套的电路都可以再加以精减，使用者只需要听到双金属片触点改变，即可知低温烟具已达到品吸低温卷烟所需温度，不仅能更多的降低本发明的设计制造成本，对视力较差的使用者也都能具有较好的使用体验感。但此时为提高烟具工作的可靠性，应在温控器8的电路中增加触点灭弧电路，如公知的RC电路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型低温烟具，包括发热组件、控制组件以及用于供电的电源组件；其特征在于：所述发热组件包括隔热套，以及安装于隔热套内壁上的组合式发热体；所述控制组件包括与隔热套固定连接的电器盒，安装于电器盒内、带手动开关的温控器；所述组合式发热体包括中部具有烟支插入孔的导热体，设置于导热体外壁上或内部的电阻式发热体，以及套装于导热体外壁的PTC发热体；所述烟支插入孔的两端与外界相连通；所述温控器的测温元件与PTC发热体相接触；所述电源组件、电阻式发热体、PTC发热体分别与温控器电连接。

2.根据权利要求1所述的新型低温烟具，其特征在于：所述电阻式发热体、PTC发热体以及导热体相互接触的壁面间设置有导热柔性材料或耐高温导热脂。

3.根据权利要求1所述的新型低温烟具，其特征在于：所述导热体的烟支插入孔内壁设置有耐高温抗氧化的涂层。

4.根据权利要求1-3任一所述的新型低温烟具，其特征在于：所述电源组件包括壳体，以及安装于壳体内的电池；所述电器盒与隔热套的侧壁固定连接，所述壳体与电器盒固定连接。

5.根据权利要求4所述的新型低温烟具，其特征在于：所述隔热套的一端敞开，且该端设置与隔热套可拆卸连接、中部具有通孔的端盖；所述隔热套的另一端具有定位组合式发热体的圆环部。

6.根据权利要求5所述的新型低温烟具，其特征在于：所述端盖的通孔上设置有中部具有小孔的清洁孔盖。

7.根据权利要求6所述的新型低温烟具，其特征在于：所述端盖与组合式发热体相邻的端面间设置有隔热垫圈。

8.根据权利要求1-3任一所述的新型低温烟具，其特征在于：所述电源组件包括壳体，以及安装于壳体内的电池；所述电器盒与隔热套的一端可拆卸连接，所述壳体与电器盒固定连接。

9.根据权利要求8所述的新型低温烟具，其特征在于：所述隔热套与电器盒的连接处设置连通外界及烟支插入孔的透气孔；所述隔热套的另一端具有定位组合式发热体的圆环部。

10.根据权利要求1-3任一所述的新型低温烟具，其特征在于：所述电阻式发热体供电电路上设置双金属片触点开关，所述双金属片触点开关与导热体相接触。

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