CN108685187A - 手持式滤烟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式滤烟器，包括外壳、主控电路板、涡轮式风扇和过滤网，所述主控电路板、涡轮式风扇和过滤网设置在外壳内部的不同位置，所述过滤网的风道为曲线型；所述主控电路板包括基板以及均设置在基板上的USB接口、主控芯片、电源管理芯片、充放电电路、电子点火装置焊线触片、贴片LED、输出触片、开关焊线触片、电量显示LED阵列/液晶显示模块、电源焊线触片、定位孔和无线通信模块，所述开关焊线触片焊接有轻触式开关或按压式开关。本发明能将二手烟吸走过滤掉、防止焦油、尼古丁等有害物质影响吸烟者以及旁人的身体健康、能通过有线或无线方式进行智能控制。

Description

手持式滤烟器

技术领域

本发明涉及滤烟器领域，特别涉及一种手持式滤烟器。

背景技术

香烟是由烟草制作而成的，烟草中大约含有一千二百多种化合物，其中大部分对人体有毒。一支香烟在点燃时，大约能释放六千八百中化学物质，对人体有害的约有三千八百多种。特别是焦油和尼古丁的危害较大。香烟自身带有的海绵过滤嘴过滤有毒物质的作用非常有限，因此，长期吸烟将会严重损害吸烟者的健康。然而，对于有长期吸烟习惯的烟民而言，又很难完全戒烟。对于现有技术中的吸烟器，在吸烟时，将香烟插在香烟套管中，在吸烟的过程中就会产品焦油、尼古丁等大量有毒物质，由于没有将焦油、尼古丁等大量有毒物质进行过滤和处理，因此会对吸烟者的身体健康造成影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种轻便的，能将二手烟吸走过滤掉、防止焦油、尼古丁等有害物质影响吸烟者及旁人的身体健康、能通过有线或无线方式进行智能控制的手持式滤烟器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种手持式滤烟器，包括外壳、主控电路板、涡轮式风扇和过滤网，所述主控电路板、涡轮式风扇和过滤网设置在外壳内部的不同位置，所述过滤网的风道为曲线型；所述主控电路板包括基板以及均设置在所述基板上的USB接口、主控芯片、电源管理芯片、充放电电路、电子点火装置焊线触片、贴片LED、输出触片、开关焊线触片、电量显示LED阵列/液晶显示模块、电源焊线触片、定位孔和无线通信模块，所述USB接口、电源管理芯片、电子点火装置焊线触片、贴片LED、输出触片、开关焊线触片、电量显示LED阵列/液晶显示模块、电源焊线触片和无线通信模块均与所述主控芯片连接，所述电子点火装置焊线触片连接电子点火装置，所述开关焊线触片焊接有轻触式开关或按压式开关。

在本发明所述的手持式滤烟器中，还包括电子点火装装置，所述电子点火装装置与所述电子点火装置焊线触片连接。

在本发明所述的手持式滤烟器中，所述电量显示LED阵列包括五组双色LED灯，当电量为100％时，五组所述双色LED灯均亮白光；当电量为90％时，四组所述双色LED灯均亮白光，一组所述双色LED灯亮黄光；当电量为80％时，四组所述双色LED灯均亮白光；当电量为70％时，三组所述双色LED灯均亮白光，一组所述双色LED灯亮黄光。

在本发明所述的手持式滤烟器中，所述液晶显示模块包括一个液晶显示屏，所述液晶显示模块根据现有电量所占电池总容量显示百分比数值以及所述手持式滤烟器的状态。

所述手持式滤烟器的状态包括涡轮式风扇的状态、贴片LED的状态、电子点火装置的开关状态、充电状态和无线通信模块的状态。

在本发明所述的手持式滤烟器中，短按一次所述轻触式开关或按压式开关，所述输出触片的输出电压供电，再按一次所述轻触式开关或按压式开关，断电；长按所述轻触式开关或按压式开关的时间超出第一设定时间时，所述电子点火装置焊线触片的输出电压供电，松开所述轻触式开关或按压式开关，断电；在第二设定时间内连接两次按所述轻触式开关或按压式开关，所述贴片LED的输出电压供电，再按一次所述轻触式开关或按压式开关，断电；当所述输出触片供电时，长按所述轻触式开关或按压式开关超过所述第一设定时间时，所述电子点火装置焊线触片的输出电压供电，所述输出触片不断电。

在本发明所述的手持式滤烟器中，充电时通过电闪动的方式或液晶屏显的方式显示电量的最后状态；当电量向下变化时，所述液晶显示模块以数据显示，如果使用所述电量显示LED阵列，则每达到变灯临界值亮灯第三设定时间；当电量低于10％时，任何操作均不输出，一组双色LED灯通过闪烁黄光的方式显示最低电量。

在本发明所述的手持式滤烟器中，所述第一设定时间为2秒，所述第二设定时间为0.6秒，所述第三设定时间为5秒。

在本发明所述的手持式滤烟器中，所述充放电电路包括直流电源、电池、第一三极管、第一MOS管、第一电感和第一二极管，所述第一三极管的集电极与所述直流电源的正极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第一电容的一端和第一电感的一端连接，所述第一电容的另一端与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述直流电源的负极和电池的负极连接，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述电池的正极连接，所述第一电容的电容值为450pF，所述第一二极管的型号为L-1822。

在本发明所述的手持式滤烟器中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA200模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本发明的手持式滤烟器，具有以下有益效果：由于设有外壳、主控电路板、涡轮式风扇和过滤网，过滤网的风道为曲线型，吸烟者使用该手持式滤烟器，通过其涡轮式风扇将产生的二手烟吸走，利用过滤网过滤掉，防止二手烟造成的危害，主控电路板包括基板以及均设置在基板上的USB接口、主控芯片、电源管理芯片、充放电电路、电子点火装置焊线触片、贴片LED、输出触片、开关焊线触片、电量显示LED阵列/液晶显示模块、电源焊线触片、定位孔和无线通信模块，移动终端可以通过USB接口或无线通信模块对该手持式滤烟器进行智能控制，因此能将二手烟吸走过滤掉、防止焦油、尼古丁等有害物质影响吸烟者及旁人的身体健康、能通过有线或无线方式进行智能控制。

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为本发明手持式滤烟器一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中手持式滤烟器去掉外壳上盖的结构示意图；

图3为所述实施例中外壳底部的结构示意图；

图4为所述实施例中外壳上盖的结构示意图；

图5为所述实施例中涡轮式风扇的结构示意图；

图6为所述实施例中过滤网的结构示意图；

图7为所述实施例中主控电路板的布线示意图；

图8为所述实施例中充放电电路的电路原理图。

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做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。

在本发明手持式滤烟器实施例中，该手持式滤烟器的结构示意图如图1所示。图2为本实施例中手持式滤烟器去掉外壳上盖的结构示意图，本实施例中，该手持式滤烟器包括外壳1、主控电路板2、涡轮式风扇3和过滤网4，其中，主控电路板2、涡轮式风扇3和过滤网4设置在外壳1内部的不同位置，主控电路板2设置在外壳1内部的合理位置，涡轮式风扇3设置在外壳1内部的合理位置，过滤网4设置在外壳1内的合理位置，例如：主控电路板2可以设置在外壳1内部的一端，涡轮式风扇3可以设置在外壳1内部的另一端，过滤网4可以设置在外壳1上靠近涡轮式风扇3的一端；当然，涡轮式风扇3还可以是设置在外壳1内部的中间位置也可以设置在外壳1内部的一端，主控电路板2可以设置在外壳1内部的一端，也可以将主控电路板2拆开成两部分分别设置在外壳1内部的两端。本实施例对主控电路板2、涡轮式风扇3和过滤网4设置在外壳1内部的什么位置不做要求。

本实施例中，过滤网4的内部设有由多条曲线形成的风道，过滤网4的风道为曲线型，例如：曲线型可以是S型、V型、波浪型等。图3为本实施例中外壳底部的结构示意图；图4为本实施例中外壳上盖的结构示意图；图5为本实施例中涡轮式风扇的结构示意图；图6为本实施例中过滤网的结构示意图。

本实施例中，通过附壁原理增强空气流通，涡轮式风扇3可以抽空气，外壳1的曲线圆弧通过附壁原理带来更大的空气流动，被抽吸的空气通过过滤网4排出去，由于过滤网4的风道为曲线型，空气可以很顺利地通过风道，通过曲线型的过滤网4时，粒子会撞到过滤网4的壁上，焦油和尼古丁粒子就会被过滤网4所吸收。因此本发明能将二手烟吸走过滤掉、防止焦油、尼古丁等有害物质影响吸烟者及旁人的身体健康。

图7为本实施例中主控电路板的布线示意图，图7中，该主控电路板2包括基板J、USB接口A、主控芯片B、电源管理芯片C、充放电电路(图7中未示出)、电子点火装置焊线触片D、贴片LED E、输出触片F、开关焊线触片G、电量显示LED阵列/液晶显示模块H、电源焊线触片I、定位孔K和无线通信模块(图7中未示出)，USB接口A、主控芯片B、电源管理芯片C、充放电电路、电子点火装置焊线触片D、贴片LED E、输出触片F、开关焊线触片G、电量显示LED阵列/液晶显示模块H、电源焊线触片I、定位孔K和无线通信模块均设置在基板J上，值得一提的是，本实施例中，主控芯片B采用单片机，该单片机采用符合ARM架构的芯片，例如：Atmel超低功率SAM L21系列，USB接口A采用TYPE-C接口或其他可以实现本发明功能的通用电源及数据接口，贴片LED E用于照明，基板J采用黑色或其它颜色基板，输出触片F采用4.7V 1A输出触片，定位孔K为接地定位孔，定位孔K的个数为两个。

本实施例中，USB接口A、电源管理芯片C、电子点火装置焊线触片D、贴片LED E、输出触片F、开关焊线触片G、电量显示双色LED阵列/液晶显示模块H、电源焊线触片I和无线通信模块均与主控芯片B连接，电子点火装置焊线触片D连接电子点火装置，电子点火装置可以是电子点火发热丝触片、电弧点火装置或激光点火装置等，开关焊线触片G焊接有轻触式开关或按压式开关。由于设有USB接口A和无线通信模块，这样，终端就可以通过USB接口A或无线通信模块对该手持式滤烟器进行智能控制，因此本发明能通过有线或无线方式进行智能控制。值得一提的是，本实施例中，终端可以是笔记本电脑、手机、平板电脑或遥控器等。

本实施例中，通过USB接口A可以实现自适应充/放电，具体来讲，当外部接入如手机等用电设备时，自动切换为电池放电输出，当检测外部接入为充电状态时，自动切换为对电池充电。

本实施例中，电子点火装置焊线触片D的输出电压为3.7V～4.2V，贴片LED E的输出电压为3.4V～3.8V，输出触片F的输出电压为3.0V～4.7V。

本实施例中，该手持式滤烟器还包括电子点火装装置(图中未示出)，电子点火装装置与电子点火装置焊线触片D连接。

本实施例中，对于电量显示LED阵列/液晶显示模块H，电量显示LED阵列H采用贴片双色低亮LED，其电压需要在确定元器件后自查，液晶显示模块H包括一个液晶显示屏，液晶显示屏采用单色或彩色LED液晶显示屏，其电压需要在确定元器件后自查，电子点火装置焊线触片D的输出电压的其中一个作用是接电子点火装置，因此要注意防止过热(可考虑通断电交替)。贴片LED E的输出电压的其中一个作用是贴片强光LED，因此要注意散热(外壳1的环状进风口是金属材质，延续至主控电路板2通过散热硅脂与电子点火装置、LED的积热位置，接着，通过涡轮式风扇3吸入空气时，同时对上述积热位置进行降温)。

本实施例中，电量显示LED阵列H包括五组双色LED灯，关于电量的显示，五组双色LED灯分别通过白/黄变化，从左至右显示从0～100％，每10％一个变化。当电量为100％时，五组双色LED灯均亮白光；当电量为90％时，四组双色LED灯均亮白光，一组双色LED灯亮黄光；当电量为80％时，四组双色LED灯均亮白光；当电量为70％时，三组双色LED灯均亮白光，一组双色LED灯亮黄光，其余以此类推。液晶显示模块H根据现有电量所占电池总容量显示百分比数值以及手持式滤烟器的状态。上述手持式滤烟器的状态包括涡轮式风扇的状态、贴片LED的状态、电子点火装置的开关状态、充电状态和无线通信模块的状态。

本实施例中，关于开关的控制逻辑，具体来讲，短按一次(比如：0.6秒内)轻触式开关或按压式开关，输出触片F的输出电压供电，再按一次轻触式开关或按压式开关，断电；长按轻触式开关或按压式开关的时间超出第一设定时间时，电子点火装置焊线触片D的输出电压供电，松开轻触式开关或按压式开关，断电；在第二设定时间内连接两次按轻触式开关或按压式开关，贴片LED E的输出电压供电，再按一次轻触式开关或按压式开关，断电；当输出触片F供电时，长按轻触式开关或按压式开关超过第一设定时间时，电子点火装置焊线触片D的输出电压供电，输出触片F不断电。

本实施例中，上述第一设定时间为2秒，第二设定时间为0.6秒。当然，在实际应用中，第一设定时间和第二设定时间的大小均可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，关于充放电逻辑控制，具体来讲，充电时通过电闪动的方式或液晶屏显的方式显示电量的最后状态，闪烁间隔为0.5秒，充电完成时，电量显示LED阵列/液晶显示模块H中，如为液晶显示模块H，则显示充电完成信息，如为电量显示LED阵列，则五组双色LED灯全亮，当电量向下变化时，液晶显示模块H以数据显示，如果使用电量显示LED阵列，则每达到变灯临界值亮灯第三设定时间；当电量低于10％时，任何操作均不输出，其中一组双色LED灯通过闪烁黄光的方式显示最低电量。值得一提的是，本实施例中，第三设定时间为5秒。当然，在实际应用中，第三设定时间的大小均可以根据具体情况进行相应调整。

值得一提的是，本实施例中，主控电路板2的长度为40mm～55mm，宽度为10～15mm，厚度为5mm～8mm(最厚处)。该主控电路板2的三围尺寸以能实现全部功能的最小值(含散热考虑)为最佳，追求极限。该主控电路板2的布线采用极限宽度，以保证电流顺畅。

值得一提的是，本实施例中，无线通信模块可以是蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA200模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过采用多种无线通信方式，可以满足不同场合和不同用户的需求，尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图8为本实施例中充放电电路的电路原理图，图8中，该充放电电路包括直流电源Vin、电池BAT、第一三极管Q1、第一MOS管M1、第一电感L1和第一二极管D1，其中，第一三极管Q1的集电极与直流电源Vin的正极连接，第一三极管Q1的发射极分别与第一电容C1的一端和第一电感L1的一端连接，第一电容C1的另一端与第一MOS管M1的漏极连接，第一MOS管M1的源极分别与直流电源Vin的负极和电池BAT的负极连接，第一电感L1的另一端与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极与电池BAT的正极连接。

本实施例中，第一电容C1为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第一MOS管M1之间的干扰，第一二极管D1为限流二极管，用于对第一电感L1所在的支路进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第一电容C1的电容值为450pF，第一二极管D1的型号为L-1822，当然，在实际应用中，第一电容C1的电容值可以根据具体情况进行相应调整，第一二极管D1可以选择其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，其中，充放电电路所用的电路由两种工作状态组成，充电阶段时，第一三极管Q1和第一MOS管M1工作在开关状态，放电阶段，第一MOS管M1工作在线性状态，达到恒流放电作用；其可以通过对电池BAT的充电电流进行检测、反馈和计算，可以精确控制电池BAT的放电电流。

该充放电电路将电池BAT的充电电路和放电电路集成在一个电路内，电流检测环节共用一个，可以极大地简化主控电路板2的结构，第一MOS管M1在充电时工作在开关状态，可以减小电路损耗，在第一三极管Q1和第一MOS管M1的导通时间，间隔时间以及导通频率是可变的，可以根据实际工作情况进行相应调整。

该充放电电在不同的阶段采用不同的工作状态即可实现电池BAT的充电和放电功能。在充电阶段将第一三极管Q1和第一MOS管M1工作在开关状态，给电池BAT充电，同时匹配第一三极管Q1和第一MOS管M1的开关时刻，保证充电阶段的系统工作在最优状态，实现高效充电；在放电阶段，让第一三极管Q1或第一MOS管M1工作在线性状态(第一MOS管M1的导通电阻随着驱动电压增加而线性减小)，实现能耗式放电。

本实施例中，当第一三极管Q1导通时，第一MOS管M1截止，直流电源Vin通过第一电感L1给电池BAT充电，第一电感L1的电流线性增加；第一三极管Q1截止，第一MOS管M1还未导通时，第一电感L1通过第一二极管D1续流，第一电感L1的电流线性减小；第一三极管Q1截止，第一MOS管M1导通时，第一电感L1通过第一MOS管M1续流，由于第一MOS管M1的导通电阻值较小，所以可以达到降低损耗的作用。

在放电时，第一三极管Q1此时没有驱动信号，所以第一三极管Q1处于截止状态，可以等效为断开，第一电感L1不是工作在开关状态，也可以等效为导线，给第一MOS管M1施加低于完全导通的驱动电压，第一MOS管M1的导通电阻随着驱动电压增加而减小，导通电阻改变就可以控制电池BAT的放电电流，通过以这一原理达到恒流放电目的。

本实施例中，对于充放电保护，具体来讲，该主控电路板2具有如下充放电保护功能：低电压时保护电池停止输出；防止过压输入保护主控电路板2；防止瞬间电压波动冲击电路元件；防止过量充电电量满时停止充电；电量低于10％停止各路输出，仅可显示电量状态；电量高于10％低于80％时可以进行快充；电量高于80％时，涓冲直至电量充满；防止各路输出电流回涌；防止超负荷输出。

本实施例中，充放电可同时进行，充电时优先使用直流电源Vin，多余电量充入电池BAT，电量不足时从电池BAT获取。输出需求超负荷时，电量显示LED阵列/液晶显示模块H全部显示黄光示意超荷，并停止输出，充电完成后仍处于充电状态，同时输出时，多余电量不充入电池BAT。

总之，本实施例中，通过该手持式滤烟器吸完烟，采用涡轮式风扇3将产生的二手烟吸走，利用过滤网4过滤掉，防止二手烟造成的危害，由于主控电路板2的基板J上设有USB接口A和无线通信模块，移动终端可以通过USB接口A或无线通信模块对该手持式滤烟器进行智能控制，因此能将二手烟吸走过滤掉、防止焦油、尼古丁等有害物质影响吸烟者的身体健康、能通过有线或无线方式进行智能控制。

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)

1.一种手持式滤烟器，其特征在于，包括外壳、主控电路板、涡轮式风扇和过滤网，所述主控电路板、涡轮式风扇和过滤网设置在外壳内部的不同位置，所述过滤网的风道为曲线型；所述主控电路板包括基板以及均设置在所述基板上的USB接口、主控芯片、电源管理芯片、充放电电路、电子点火装置焊线触片、贴片LED、输出触片、开关焊线触片、电量显示LED阵列/液晶显示模块、电源焊线触片、定位孔和无线通信模块，所述USB接口、电源管理芯片、电子点火装置焊线触片、贴片LED、输出触片、开关焊线触片、电量显示LED阵列/液晶显示模块、电源焊线触片和无线通信模块均与所述主控芯片连接，所述开关焊线触片焊接有轻触式开关或按压式开关。

2.根据权利要求1所述的手持式滤烟器，其特征在于，还包括电子点火装装置，所述电子点火装装置与所述电子点火装置焊线触片连接。

3.根据权利要求1所述的手持式滤烟器，其特征在于，所述电量显示LED阵列包括五组双色LED灯，当电量为100％时，五组所述双色LED灯均亮白光；当电量为90％时，四组所述双色LED灯均亮白光，一组所述双色LED灯亮黄光；当电量为80％时，四组所述双色LED灯均亮白光；当电量为70％时，三组所述双色LED灯均亮白光，一组所述双色LED灯亮黄光。

4.根据权利要求1所述的手持式滤烟器，其特征在于，所述液晶显示模块包括一个液晶显示屏，所述液晶显示模块根据现有电量所占电池总容量显示百分比数值以及所述手持式滤烟器的状态。

5.根据权利要求4所述的手持式滤烟器，其特征在于，所述手持式滤烟器的状态包括涡轮式风扇的状态、贴片LED的状态、电子点火装置的开关状态、充电状态和无线通信模块的状态。

6.根据权利要求1所述的手持式滤烟器，其特征在于，短按一次所述轻触式开关或按压式开关，所述输出触片的输出电压供电，再按一次所述轻触式开关或按压式开关，断电；长按所述轻触式开关或按压式开关的时间超出第一设定时间时，所述电子点火装置焊线触片的输出电压供电，松开所述轻触式开关或按压式开关，断电；在第二设定时间内连接两次按所述轻触式开关或按压式开关，所述贴片LED的输出电压供电，再按一次所述轻触式开关或按压式开关，断电；当所述输出触片供电时，长按所述轻触式开关或按压式开关超过所述第一设定时间时，所述电子点火装置焊线触片的输出电压供电，所述输出触片不断电。

7.根据权利要求6所述的手持式滤烟器，其特征在于，充电时通过电闪动的方式或液晶屏显的方式显示电量的最后状态；当电量向下变化时，所述液晶显示模块以数据显示，如果使用所述电量显示LED阵列，则每达到变灯临界值亮灯第三设定时间；当电量低于10％时，任何操作均不输出，一组双色LED灯通过闪烁黄光的方式显示最低电量。

8.根据权利要求7所述的手持式滤烟器，其特征在于，所述第一设定时间为2秒，所述第二设定时间为0.6秒，所述第三设定时间为5秒。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的手持式滤烟器，其特征在于，所述充放电电路包括直流电源、电池、第一三极管、第一MOS管、第一电感和第一二极管，所述第一三极管的集电极与所述直流电源的正极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第一电容的一端和第一电感的一端连接，所述第一电容的另一端与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极分别与所述直流电源的负极和电池的负极连接，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述电池的正极连接，所述第一电容的电容值为450pF，所述第一二极管的型号为L-1822。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的手持式滤烟器，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA200模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。