CN109588783A - 一种电子香烟的新型加热方法及电子香烟 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子香烟的新型加热方法及电子香烟，所述方法包括如下步骤：步骤1：预设每一段发热体的截止温度；步骤2：对第一段发热体进行预热，判断是否达到截止温度，若达到，则停止发热并保持温度恒定，否则继续进行预热；步骤3：当第一段发热体达到截止温度时，同步对第二段发热体进行预热，判断是否达到截止温度，若达到，则停止发热并保持温度恒定，否则继续进行预热，直至第达到截止温度；步骤4：依次对剩余的每一段发热体进行预热，判断每一段发热体是否达到截止温度，若达到，则停止发热并保持温度恒定，否则继续进行预热，直至达到截止温度。本发明采用分时分段的加热方式，无需使用特制的烟弹，使用方便，出烟均匀。

Description

一种电子香烟的新型加热方法及电子香烟

技术领域

本发明涉及加热香烟技术领域，具体是一种电子香烟的新型加热方法及电子香烟。

背景技术

传统香烟都是通过燃烧方式进行加热的，香烟燃烧中心的温度超过900度，这样温度下的香烟会产生很多有毒物质，常见的有焦油、尼古丁等，因此这种加热方法并不可取。现有的市场上的电子烤烟产品，虽是采用加热不燃烧方式，但都必须使用特制的烟弹，市场通用性差，且市面上已有的烤香烟加热方法，都是香烟倒插烘烤，通过配合的定制滤嘴吸入，需要高温消毒即清理定制滤嘴，给用户带来很大不方便，体验性差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一提供一种电子香烟的新型加热方法，其能够解决香烟加热过程中不需要特制烟弹且使用方便的问题；

本发明的目的之二提供提供一种电子香烟，其能够解决香烟加热过程中不需要特制烟弹且使用方便的问题。

实现本发明的目的之一的技术方案为：一种电子香烟的新型加热方法，所述电子香烟包括用于对烟草进行加热的发热体，所述发热体包括至少三段相互间隔的发热体，所述至少三段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列，该新型加热方法包括如下步骤：

步骤1：接收预设每一段发热体的截止温度的指令：

步骤2：对第一段发热体进行预热，判断第一段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第一段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第一段发热体进行预热，直至第一段发热体达到对应预设的截止温度；

步骤3：当第一段发热体达到对应预设的截止温度时，同步对第二段发热体进行预热，判断第二段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第二段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第二段发热体进行预热，直至第二段发热体达到对应预设的截止温度；

步骤4：依次对剩余的每一段发热体进行预热，判断每一段发热体的温度是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对当前段的发热体发热并保持温度恒定，否则继续对当前段的发热体进行预热，直至当前段的发热体达到对应预设的截止温度，直至最后一段的发热体达到对应预设的截止温度并保持温度恒定。

进一步地，所述每一段发热体达到对应预设的截止温度后而保持温度恒定，是通过调节PWM的占空比来实现，具体包括如下步骤：

当发热体的温度小于对应预设的截止温度，则PWM+1，对发热体进行通电而进行加热；当发热体的温度大于对应预设的截止温度，则PWM-1，对发热体进行断电而停止加热。

进一步地，所述判断每一段发热体是否达到对应预设的截止温度，具体实现过程包括如下步骤：

采用PWM作为控制信号采集每一段发热体各自的电压和电流，根据电阻公式计算出每一段发热体各自的阻值，采集到每一段发热体的阻值后，根据公式①计算出每一段发热体的温度T：

式中，R₁表示温度T时的阻值，即是采用PWM作为控制信号采集到的阻值，R₂₅表示发热体的冷态阻值，TCR表示发热体的发热系数；

根据公式①计算出的温度T和预设的截止温度进行比较，从而判断每一段发热体是否达到对应预设的截止温度。

进一步地，在对所述每一段发热体进行预热和保持温度恒定的过程中，还包括设置每一段发热体的预热时间上限，若当前段的发热体在对应的预热时间上限内而提前达到对应的截止温度后，当前段的发热体停止预热而保持温度恒定，下一段的发热体开始进行预热，下一段发热达到对应的截止温度后也保持温度恒定；每一段发热体在相应的预热时间上限后则停止预热和保持温度恒定，实现分时分段进行加热。

进一步地，所述对当前段的发热体停止预热而保持温度恒定，下一段的发热体开始进行预热，是通过控制PWM实现的，具体实现过程包括如下步骤：

将当前段的发热体和下一段的发热体各自的PWM的高低电平错开。

进一步地，所述PWM的频率为100HZ。

进一步地，所述发热体为中空环形柱状的陶瓷发热管。

还提供采用二段相互间隔的发热体的电子香烟的新型加热方法具体为，一种电子香烟的新型加热方法，所述电子香烟包括用于对烟草进行加热的发热体，所述发热体包括二段相互间隔的发热体，所述二段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列，该新型加热方法包括如下步骤：

步骤1：接收预设每一段发热体的截止温度的指令；

步骤2：对第一段发热体进行预热，判断第一段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第一段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第一段发热体进行预热，直至第一段发热体达到对应预设的截止温度；

步骤3：当第一段发热体达到对应预设的截止温度时，同步对第二段发热体进行预热，判断第二段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第二段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第二段发热体进行预热，直至第二段发热体达到对应预设的截止温度。

实现本发明的目的之二的技术方案为：一种电子香烟，包括用于对烟草进行加热的发热体、用于存储程序指令的存储器以及用于运行所述程序指令以执行所述的电子香烟的新型加热方法的步骤的处理器；其中，所述发热体包括至少三段相互间隔的发热体，所述至少三段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列。

本发明的有益效果为：本发明采用分时分段的加热方式，无需使用特制的烟弹，使用方便，且使得香烟的出烟均匀，保证了香烟的烘烤效果。采用分时扫描加热确保了功率的有效利用，节省电池的输出功耗，提高了产品的性能。

附图说明

图1为本发明对应实施例一的较佳实施例的流程图；

图2为本发明对应实施例二的较佳实施例的流程图；

图3为第一段发热体的PWM和第二段发热体的PWM的示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

实施例一

如图1和图3所示，一种电子香烟的新型加热方法，所述电子香烟包括用于对烟草进行加热的发热体，所述发热体包括至少三段相互间隔的发热体，所述至少三段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列，该新型加热方法包括如下步骤：

步骤1：在对香烟进行加热前，先预设每一段发热体的截止温度，每一段发热体的截止温度可以设置相同也可以设置不同，发热体按先后顺序依次分成第一段发热体、第二发热体、……，也即第一段发热体是指发热体的第一段，本实施例共设有三段发热体，发热体为中空环形柱状的陶瓷发热管。

步骤2：对第一段发热体进行预热，判断第一段发热体是否达到对应预设第一段发热体的截止温度，若达到对应预设第一段发热体的截止温度，则停止对第一段发热体发热并保持温度恒定，对第一段发热体进行发热保持温度恒定是通过调节PWM的占空比来实现的，实现维持第一段发热体处于预设第一段发热体的截止温度，否则继续预热，直至第一段发热体达到对应预设第一段发热体的截止温度。

步骤3：当第一段发热体达到对应预设第一段发热体的截止温度时，同步对第二段发热体进行预热，判断第二段发热体是否达到对应预设第二段发热体的截止温度，当第二段发热体达到对应预设第二段发热体的截止温度，则停止对第二段发热体发热并保持温度恒定，对第二段发热体发热保持温度恒定是通过调节PWM的占空比来实现的，实现维持第二段发热体处于预设第二段发热体的截止温度，否则继续预热，直至第二段发热体达到对应预设第二段发热体的截止温度。

步骤4：依次对剩余的每一段发热体进行预热，判断每一段发热体的温度是否达到对应段发热体预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对当前段的发热体发热并保持温度恒定，每一段发热体保持温度恒定均是通过调节PWM的占空比来实现，否则继续对当前段的发热体进行预热，直至当前段的发热体达到对应预设的截止温度，直至最后一段的发热体达到对应预设的截止温度并保持温度恒定，也即对每一段的发热体均采用与步骤2和步骤3相同的处理方式对香烟进行加热，从而使得出烟均匀，保证了烤烟的出烟效果。

所述判断每一段发热体是否达到对应段发热体预设的截止温度，具体实现过程包括如下步骤：

采用PWM作为控制信号采集每一段发热体的阻值，具体地，通过采集每一段发热体的电压和经过每一段发热体的电流，根据电阻公式R＝U/I计算出阻值R，U为对应一段发热体的电压，I为对应一段发热体的电流。也即在PWM为高电平时采集发热体的电压和电流，并根据电阻公式计算出阻值，而在PWM为低电平时则不采集发热体的电压和电流。采集到每一段发热体的阻值后，根据公式①计算出对应的每一段发热体的温度T：

式中，R₁表示温度T时的阻值，也即是采用PWM作为控制信号采集到的阻值R，R₂₅表示发热体的冷态阻值，也即在常温25°下的发热体的阻值，可以实际测得或查找资料获得，TCR表示发热体的发热系数，为常数，可以查找资料直接获得。

根据公式①计算出的温度T和预设的截止温度进行比较，从而判断每一段发热体是否达到对应预设的截止温度。

通过PWM作为控制信号来采集发热体的阻值，可以实时获得每一段发热体的温度值，从而可以更准确的判断出发热体的温度值是否达到对应预设每一段发热体的截止温度。PWM的频率越高，采集到发热体的阻值的数据越多，也即更能准确判断出发热体的温度值是否达到对应预设每一段发热体的截止温度。本实施例PWM的频率为100HZ,即每10ms就采集到一次发热体的阻值，从而每10ms就计算出发热体的温度值。当通过PWM采集到的某段发热体的温度小于对应段发热体预设的截止温度，则PWM+1，即在PWM的一个周期内增加一个高电平脉冲，比如PWM的占空比为0.1，即每10ms的一个周期内有1ms为高电平，PWM+1后得到占空比为0.2，即每10ms的一个周期内有2ms为高电平，而由于发热体的预热和维持在截止温度而保持温度恒定，均是通过PWM的高电平控制的，即PWM为高电平时，控制加热电路对发热体进行通电而进行加热，从而通过增加PWM的占空比来提高发热体的温度值，相应地，当通过PWM采集到的某段发热体的温度大于对应段发热体预设的截止温度，则PWM-1，对发热体进行断电而停止加热，从而降低发热体的温度，通过调节PWM的占空比可以控制发热体达到预设的截止温度并维持在预设的截止温度。

在实际使用时，香烟是插入到发热体内的，并不需要使用特制的烟弹，通过发热体发热对香烟加热不燃烧，为了避免出现香烟已经烘烤出烟完成而发热体继续发热的问题，通常对每一段发热体设置预热时间上限，正常情况下，在预热时间上限内，该段发热体对应的香烟已经烘烤出烟完成，也即在预热时间上限内，发热体必然已经达到预设的截止温度。当第一段发热体的温度在预热时间上限内达到对应第一段发热体的截止温度后，第一段发热体停止预热而保持温度恒定，即第一段发热体的温度维持在截止温度。在第一段发热体的预热时间上限内，当第一段发热体提前达到预设的截止温度后，即第一段发热体在预热时间上限之前就已经达到预设的截止温度后，在维持第一段发热体处于预设的截止温度的同时，还同步启动对第二段发热体进行预热。在第二段发热体的预热时间上限内，当第二段发热体提前达到预设的截止温度后，在维持第二段发热体处于预设的截止温度的同时，还同步启动对第三段发热体进行预热。依次类推，直到每一段发热体均先后达到预设的截止温度，从而使得每一段发热体都按顺序分时分段地对香烟烘烤加热不燃烧，使得香烟的出烟均匀，也即使得前后相邻两段的发热体会先后达到各自预设的截止温度。

各段发热体的预热和处于温度恒定是通过各段发热体对应的PWM来控制的，为了更好地对各段发热体处于预热或维持温度恒定，将前后相邻两段的发热体对应的PWM的高低电平正好错开，即前一段发热体对应的PWM处于高电平时，后一段发热体对应的PWM则正好处于低电平，前一段发热体对应的PWM处于低电平时，后一段发热体对应的PWM则正好处于高电平，实现精确的分时分段对发热体进行加热，采用这种分时加热的方式，保证功率的有效利用，节省了不必要的功耗。

在本实施例中，发热体的数量共设有三段，设置第一段发热体的预热时间上限为第60s，第二段发热体的预热时间上限为第130s，第三段发热体的预热时间上限为第200s，也即第一段发热体在第60s后停止加热，第二段发热体在第130s后停止加热，第三段发热体在第200s后停止加热，当然各段相应的预热时间上限可以根据实际情况进行调整设置。当第一段发热体的温度在某个时间(比如第30s)达到预设第一段发热体的截止温度后，第一段发热体在达到第一段发热体的预热时间上限的剩余时间(30-60s)内保持截止温度，并在第30s提前对第二段发热体进行预热，直至第二段发热体达到预设第二段发热体的截止温度，比如在第70s达到预设第二段发热体的截止温度，则在剩余时间，即70-130s内保持截止温度。由于第二段发热体在第70s即达到预设第二段发热体的截止温度，相当于提前达到第二段发热体的截止温度，则在第70s开始提前开始对第三端发热体进行预热，直至第三段发热体达到预设第三段发热体的截止温度，当第三段发热体达到预设第三段发热体的截止温度，则将第三段发热体维持在第三段发热体的截止温度，比如在第150s第三段发热体达到预设第三段发热体的截止温度，则将第三段发热体在150-200s内维持在第三段发热体的截止温度。

如图3所示，在第30-60s的时间内，第一发热体的温度需要维持在截止温度，而第二发热体需要进行预热，因此在30-60的时间内，对应第一段发热体的PWM和第二段发热体的PWM的高低电平正好错开，即第一段发热体对应的PWM处于高电平时，第二段发热体对应的PWM则正好处于低电平，第一段发热体对应的PWM处于低电平时，第二段发热体对应的PWM则正好处于高电平，实现精确的分时分段对发热体进行加热。同理，在第70-130s的时间内，第二发热体的温度需要维持在截止温度，而第三发热体需要进行预热，也需要采用相同的方法进行处理。

实施例二

如图2所示，不同于实施例一之处在，本实施例采用二段相互间隔的发热体，所述二段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列，该新型加热方法包括如下步骤：

步骤1：接收预设每一段发热体的截止温度的指令；

步骤2：对第一段发热体进行预热，判断第一段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第一段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第一段发热体进行预热，直至第一段发热体达到对应预设的截止温度；

步骤3：当第一段发热体达到对应预设的截止温度时，同步对第二段发热体进行预热，判断第二段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第二段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第二段发热体进行预热，直至第二段发热体达到对应预设的截止温度。

其余步骤的处理和实施例一相同。

本发明的加热包括预热阶段和维持截止温度恒定阶段，预热阶段是指对发热体采用加热方式提高温度，直至发热体达到截止温度，而维持截止温度恒定阶段是指当发热体的温度达到截止温度后，维持发热体的温度处于截止温度。

本发明还涉及一种电子香烟，包括用于对烟草进行加热的发热体、用于存储程序指令的存储器以及用于运行所述程序指令以执行所述实施例一的电子香烟的新型加热方法的步骤的处理器；其中，所述发热体包括至少三段相互间隔的发热体，所述至少三段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列。

本发明还涉及一种电子香烟，包括用于对烟草进行加热的发热体、用于存储程序指令的存储器以及用于运行所述程序指令以执行所述实施例二的电子香烟的新型加热方法的步骤的处理器；其中，所述发热体包括二段相互间隔的发热体，所述二段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子香烟的新型加热方法，其特征在于，所述电子香烟包括用于对烟草进行加热的发热体，所述发热体包括至少三段相互间隔的发热体，所述至少三段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列，该新型加热方法包括如下步骤：

步骤1：接收预设每一段发热体的截止温度的指令；

步骤2：对第一段发热体进行预热，判断第一段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第一段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第一段发热体进行预热，直至第一段发热体达到对应预设的截止温度；

步骤3：当第一段发热体达到对应预设的截止温度时，同步对第二段发热体进行预热，判断第二段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第二段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第二段发热体进行预热，直至第二段发热体达到对应预设的截止温度；

步骤4：依次对剩余的每一段发热体进行预热，判断每一段发热体的温度是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对当前段的发热体发热并保持温度恒定，否则继续对当前段的发热体进行预热，直至当前段的发热体达到对应预设的截止温度，直至最后一段的发热体达到对应预设的截止温度并保持温度恒定。

2.一种电子香烟的新型加热方法，其特征在于，所述电子香烟包括用于对烟草进行加热的发热体，所述发热体包括二段相互间隔的发热体，所述二段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列，该新型加热方法包括如下步骤：

步骤1：接收预设每一段发热体的截止温度的指令；

步骤2：对第一段发热体进行预热，判断第一段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第一段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第一段发热体进行预热，直至第一段发热体达到对应预设的截止温度；

步骤3：当第一段发热体达到对应预设的截止温度时，同步对第二段发热体进行预热，判断第二段发热体是否达到对应预设的截止温度，若达到对应预设的截止温度，则停止对第二段发热体发热并保持温度恒定，否则继续对第二段发热体进行预热，直至第二段发热体达到对应预设的截止温度。

3.根据权利要求1或2所述的电子香烟的新型加热方法，其特征在于：所述每一段发热体达到对应预设的截止温度后而保持温度恒定，是通过调节PWM的占空比来实现，具体包括如下步骤：

当发热体的温度小于对应预设的截止温度，则PWM+1，对发热体进行通电而进行加热；当发热体的温度大于对应预设的截止温度，则PWM-1，对发热体进行断电而停止加热。

4.根据权利要求1或2所述的电子香烟的新型加热方法，其特征在于：所述判断每一段发热体是否达到对应预设的截止温度，具体实现过程包括如下步骤：

采用PWM作为控制信号采集每一段发热体各自的电压和电流，根据电阻公式计算出每一段发热体各自的阻值，采集到每一段发热体的阻值后，根据公式①计算出每一段发热体的温度T：

式中，R₁表示温度T时的阻值，即是采用PWM作为控制信号采集到的阻值，R₂₅表示发热体的冷态阻值，TCR表示发热体的发热系数；

根据公式①计算出的温度T和预设的截止温度进行比较，从而判断每一段发热体是否达到对应预设的截止温度。

5.根据权利要求1或2所述的电子香烟的新型加热方法，其特征在于：在对所述每一段发热体进行预热和保持温度恒定的过程中，还包括设置每一段发热体的预热时间上限，若当前段的发热体在对应的预热时间上限内而提前达到对应的截止温度后，当前段的发热体停止预热而保持温度恒定，下一段的发热体开始进行预热，下一段发热达到对应的截止温度后也保持温度恒定；每一段发热体在相应的预热时间上限后则停止预热和保持温度恒定，实现分时分段进行加热。

6.根据权利要求5所述的电子香烟的新型加热方法，其特征在于：所述对当前段的发热体停止预热而保持温度恒定，下一段的发热体开始进行预热，是通过控制PWM实现的，具体实现过程包括如下步骤：

将当前段的发热体和下一段的发热体各自的PWM的高低电平错开。

7.根据权利要求3、4和6任一项所述的电子香烟的新型加热方法，其特征在于：所述PWM的频率为100HZ。

8.根据权利要求1或2所述的电子香烟的新型加热方法，其特征在于：所述发热体为中空环形柱状的陶瓷发热管。

9.一种电子香烟，其特征在于，包括用于对烟草进行加热的发热体、用于存储程序指令的存储器以及用于运行所述程序指令以执行如权利要求1、3-8任一项所述的电子香烟的新型加热方法的步骤的处理器；其中，所述发热体包括至少三段相互间隔的发热体，所述至少三段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列。

10.一种电子香烟，其特征在于，包括用于对烟草进行加热的发热体、用于存储程序指令的存储器以及用于运行所述程序指令以执行如权利要求2-8任一项所述的电子香烟的新型加热方法的步骤的处理器；其中，所述发热体包括二段相互间隔的发热体，所述二段相互间隔的发热体沿电子香烟的轴向方向依次排列。