CN111657553A - 一种电子烟持续补电的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子烟领域，具体公开了一种电子烟持续补电的装置，包括雾化器和安装在雾化器下方的供电模块，供电模块连接雾化器提供电能，装置还包括发电模块和整流器，发电模块的输入端设置在气流经过的位置获取动力，将动能转化为电能，发电模块的输出端连接整流器，整流器输出稳定的电能到雾化器中。采用上述方案，在使用过程中雾化器同时从气流和供电模块获取能量，从而减轻了供电模块的能量负担，反映到用户直观感受上就是供电模块更耐用了，变相地延长电子烟的使用时长。

Description

一种电子烟持续补电的装置

技术领域

本发明属于电子烟领域，特别涉及一种电子烟持续补电的装置。

背景技术

电子烟包括雾化装置和供电装置，相关技术中的电子烟一般是利用在电子烟内部封装的电池作为供电装置，电池为雾化装置供电（雾化装置内的发热组件加热烟油）。当电池的电能耗尽时，可以通过充电器给电池充电；也可以采用快换结构，直接更换新的电池。

现市面上的电子烟大多数是由充电式的电池来驱动发热组件（如果电子烟本身具有显示屏之类的耗电原件，则电池也要同时驱动显示屏之类的耗电原件），电池的使用时长受到电池本身容量的限制。在电子烟功能越来越全面的情况下，电池的消耗也越来越快。所以，如何延长电子烟的使用时长是一个需要研究的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子烟持续补电的装置，利用人体在吸气过程中产生的气流动能，将其转变为电能，然后为发热组件补充部分电能，延长电子烟使用时长。

为实现上述目的，本发明提供了一种电子烟持续补电的装置，包括雾化器和安装在雾化器下方的供电模块，所述供电模块连接所述雾化器提供电能，装置还包括发电模块和整流器，所述发电模块的输入端设置在气流经过的位置获取动力，将动能转化为电能，所述发电模块的输出端连接整流器，所述整流器输出稳定的电能到雾化器中。采用上述方案，在使用过程中雾化器同时从气流和供电模块获取能量，从而减轻了供电模块的能量负担，反映到体验上就是供电模块更耐用了，变形延长电子烟的使用时长。在其他方案中，整流器还可以连接供电模块，先把电能储存起来。

作为上述方案的改进，所述发电模块包括转子、定子和风轮，所述风轮和所述转子均可自旋，气流带动风轮旋转，然后风轮带动转子旋转，转子做切割磁力线运动后发电模块输出电能给整流器。采用上述方案，将发电模块直接融入供电模块，与供电模块为一个整体；由于重新设计零部件的布局，上述发电模块集成度高，占用体积小。在其他方案中，则是直接在市面上选购小型的发电机，然后将所述发电机安装在供电模块内，确保所述发电机的输出端（即捕获气流的风轮）位于气流经过的位置。

作为上述方案的改进，所述风轮包括大齿轮和与所述大齿轮同轴设置并固定的叶片组，所述叶片组布置在气流经过的位置，所述转子上设有小齿轮，所述大齿轮啮合所述小齿轮。采用上述方案，大齿轮与小齿轮之间存在打的传动比，大齿轮主动旋转将运动传递给小齿轮时，小齿轮能够更加快速地旋转，从而驱动转子更好更稳定的切割磁感线，输送更稳定的电能。在其他方案中，为了节省体积可以直接将风轮连接转子（风轮取消齿轮传动，保留叶片组），即风轮捕获气流后直接驱动转子旋转。

作为上述方案的改进，风轮和小齿轮均采用塑料材质，制作方便成本低。

作为上述方案的改进，风轮上设置配重块或者风轮本身采用密度较大的金属材质，确保风轮可以带来较大的惯性势能，此时风轮的旋转更加稳定。

作为上述方案的改进，所述供电模块包括支架、电池、电路板和底盖，所述支架收纳电池和电路板，所述支架的底部被底盖封堵，所述底盖上设有气流通道，所述电池的下端与所述底盖之间设有腔室，所述发电模块和整流器均安装在所述腔室内。采用上述方案，发电模块更加容易靠近底盖的进风口，从而马上利用动能处于最大幅度的气流，气流自然可以更好地驱动风轮。在其他方案中，进风口设置在侧面，此时风轮的输入端也需要适应性地设置在靠近进风口的位置，这个时候整个发电模块会布置在装置的中间段，供电模块则是下移。

作为上述方案的改进，所述支架的内壁设有收纳风轮的第一隔板、收纳定子的第二隔板和收纳整流器的第三隔板，所述第一隔板为弧形片体，所述第一隔板包裹叶片组部分周向面积，此时第一隔板对应的圆心角大于180°小于270°，所述第二隔板夹持着一对永磁铁，所述转子通过转轴布置在所述永磁铁的中间。采用上述方案，在第一隔板的覆盖下，叶片组仅需要单侧暴露出来即可，如此避免叶片组全面地受到气流反而干扰自身的单向旋转；在第二隔板的支撑下，直接以支架为发电机的支架，重新设计定子和转子，更加有效地节省空间。

作为上述方案的改进，所述第一隔板和所述第二隔板分别布置在支架的左右两侧，所述第一隔板的开口背离第二隔板，所述第三隔板布置在第二隔板的上方。采用上述方案，风轮和转子左右布置主要是考虑到了支架的结构为近似的长圆形类形，左右较宽前后较窄，左右布置刚好充分利用支架的左右较宽的腔室，布局紧凑；此时若干条叶片组组成散射类型。在其他方案中，如果支架为圆筒状，那么风轮可以设置成涡轮结构，然后与转子上下布置，也是为了充分利用支架的内部腔室；相应地整流器也布置在风轮或定子的上下方。

作为上述方案的改进，所述支架在第一隔板的内侧设有横向隔板，所述横向隔板上朝向所述叶片组设置引流管，气流穿过底盖后集中到引流管并从引流管所在位置流出。

作为上述方案的改进，所述底盖的上侧设有横向隔板，所述横向隔板上朝向所述叶片组设置引流管，气流穿过底盖后集中到引流管并从引流管所在位置流出。

选择上述两个方案之一，引流管的出口正对风轮，都能集中气流带来更大的动能，气流也能更好地驱动风轮旋转。在其他方案中，气流从四面八方涌进支架，但气流在流出发电模块时才聚集，此时需要将风轮的输入端设置在靠近气流聚集的地方。

作为上述方案的改进，所述供电模块还包括空气开关，所述空气开关连接电路板，所述底盖设有一条对接引流管的第一气流通道和另一条对接空气开关的第二气流通道，所述底盖在一条气流通道的位置设置空气开关，两条气流通道排出的气流穿过横向隔板后汇合流到雾化器。采用上述方案，使得用户在吸气的时候，部分气流用于触发空气开关，装置自动启动一段时间，使用方便；而且在气流流动的时候，雾化器产生的热量能够被带走，雾化器不会在没有气流的情况下发热，避免雾化器损坏。在其他方案中，可以使用实体的触点按键代替空气开关用于启动装置，不过为了避免雾化器在没有气流的情况下工作，每按一次触点按键，雾化器也就工作一段时间（比如工作30s后停止）即可。

作为上述方案的改进，所述雾化器包括吸嘴、发热组件和输气管，所述吸嘴的中间位置安装所述输气管，所述吸嘴的内侧与所述输气管的外侧存在间隙然后将所述间隙作为油仓，所述输气管的下端安装发热组件，所述输气管的侧面设有渗透孔，同时所述发热组件布置在正对油仓的渗透孔的高度，气流依次经过发热组件、输气管和吸嘴的中间位置后流出。

本发明具有如下有益效果：利用人体在吸气过程中产生的气流的动能，将其转变为电能，然后为发热组件补充部分电能，延长电子烟使用时长；相当于在使用过程中，发热组件一边从电池获取电能，一边从整流器获取电能，在总需求不变的情况下，降低了对电池消耗，从而延长电子烟的使用时长。

附图说明

图1是一种实施例下装置的侧面朝向的结构图；

图2是一种实施例下装置的正面朝向的结构图；

图3是一种实施例下装置的侧面朝向的结构图；

图4是一种实施例下装置的正面朝向剖视图；

图5是一种实施例下风轮的结构图

图6是一种实施例下转子的结构图；

图7是一种实施例下装置的爆炸图；

图8是图7中发电模组的局部爆炸图。

附图标记说明：10、雾化器；11、输气管；12、发热组件；13、吸嘴；20、支架；21、第一隔板；22、第二隔板；23、第三隔板；24、横向隔板；25、底盖；26、引流管；27、空气开关；31、电池；32、整流器；41、定子；42、转子；43、永磁铁；44、小齿轮；50、风轮；51、叶片组；52、大齿轮；60、外壳。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1至图8，本发明公开了一种电子烟持续补电的装置，包括雾化器10和安装在雾化器10下方的供电模块，所述供电模块连接所述雾化器10提供电能，装置还包括发电模块和整流器32，所述发电模块的输入端设置在气流经过的位置获取动力，将动能转化为电能，所述发电模块的输出端连接整流器32，所述整流器32输出电能到雾化器10中。在使用过程中雾化器10同时从气流和供电模块获取能量，从而减轻了供电模块的能量负担，反映到体验上就是供电模块更耐用了，变形延长电子烟的使用时长。

如图1至4所示，装置外部轮廓的横截面为长圆形。所述雾化器10包括吸嘴13、发热组件12和输气管11，所述吸嘴13的中间位置安装所述输气管11，所述吸嘴13的内侧与所述输气管11的外侧存在间隙然后将所述间隙作为油仓，所述输气管11的下端安装发热组件12，所述输气管11的侧面设有渗透孔，同时所述发热组件12布置在正对油仓的渗透孔的高度，气流依次经过发热组件12、输气管11和吸嘴13的中间位置后流出。图4中可以看到雾化器10的下端与装置的下部分采用过盈配合实现可拆卸式连接。

如图1至4所示，装置的下部分包括支架20，支架20内的部件从上到下依次为电池31、发电模组和底盖25。支架20的上端为用于连接雾化器10的长圆形圆台，所述长圆形圆台的四周设有上下两道密封圈，避免雾化器10的烟油或冷凝液渗漏到下部分；所述长圆形圆台的侧面设有倒钩和沟槽，用于增强与雾化器10下端的连接稳定性。

电池31为了适应支架20的内部结构，电池31的外部也近似长圆形。本实施例中，进风口设置在底座上，实现从下进风。

所述发电模块包括转子42、定子41和风轮50，所述风轮50和所述转子42均可自旋，气流带动风轮50旋转，然后风轮50带动转子42旋转，转子42做切割磁力线运动后发电模块输出电能给整流器32。支架20的内壁设有收纳风轮50的第一隔板21、收纳定子41的第二隔板22和收纳整流器32的第三隔板23。图4中可以看到第一隔板21和第二隔板22位于左右两侧，第三隔板23位于第二隔板22的上方。

如图5所示，风轮50包括大齿轮52和与所述大齿轮52同轴设置并固定的叶片组51，大齿轮52的直径大于叶片组51的直径，大齿轮52和叶片组51同时被一根转轴穿过，而上述转轴固定在支架20内。所述叶片组51布置在气流经过的位置。图5可以看到，叶片组51的周向设有多块平直的薄挡板，若干薄挡板呈散射状分布。大齿轮52的内侧设有镂空孔可减轻重量和调节重心。图4中可以看到第一隔板21为弧形片体，近似C形，开口朝向左边；所述第一隔板21的弧度等于叶片组51的弧度，然后包裹叶片组51部分周向面积，此时第一隔板21对应的圆心角大于180°小于270°，用于收纳风轮50的转轴就布置在弧形片体的圆心处，此时风轮50的左侧用于捕获气流。为了方便第一隔板21安装到支架20，第一隔板21与支架20连接的一侧面适当地增加面积形成一个用于辅助接触定位的平面。

如图6所示，可以看到转子42的结构，转子42的端面在同轴位置安装小齿轮44；本实施例中，转子42除了小型化，与现有技术没有其他大改动。大齿轮52啮合小齿轮44，然后提供较大的传动比，使小齿轮44更快地旋转。图8中可以看到第二隔板22为两个左右布置的弧形片体，弧形片体的上下两侧通过缺口分别夹持着永磁铁43（如图4所示，永磁铁43只能沿垂直于纸面的方向嵌入第二隔板22），两个永磁铁43均为弧形片体，两个永磁铁43包围着转子42（转子42定子41上还有绕组、电刷之类的结构，图中只是暂时省略）。第三隔板23为U形，连接着支架20后自然形成收纳空腔，第三隔板23除了收纳整流器32之外，还可以用于托住电池31的底部。

图3中可以看到，大齿轮52和小齿轮44为了充分利用支架20的长圆形结构，采用左右横置的方式，其中叶片组51和转子42均在后面，大齿轮52和小齿轮44均在前面。本实施例中，风轮50和小齿轮44均采用塑料材质，进一步地在大齿轮52上设置配重块或者大齿轮52本身采用密度较大的金属材质，确保风轮50可以带来较大的惯性势能，此时风轮50的旋转更加稳定。

供电模块包括支架20、电池31、电路板和底盖25，所述支架20收纳电池31和电路板，所述支架20的底部被底盖25封堵，所述底盖25上设有气流通道。发电模块靠近底盖25的进风口，从而马上利用动能处于最大幅度的气流，气流自然可以更好地驱动风轮50。

所述支架20在第一隔板21的内侧设有横向隔板24，所述横向隔板24上朝向所述叶片组51设置引流管26，气流穿过底盖25后集中到引流管26并从引流管26所在位置流出。所述供电模块还包括空气开关27，所述空气开关27连接电路板，所述底盖25设有一条对接引流管26的第一气流通道（图4的左边）和另一条对接空气开关27的第二气流通道（图4的右边），所述底盖25在另一条气流通道的位置设置空气开关27，两条气流通道排出的气流穿过横向隔板24后汇合流到雾化器10。

本实施例中，第一第二气流通道均为圆孔结构；在其他实施例中，可以利用支架20与底盖25的组装方式，仅仅在底盖25的侧面开槽，利用支架20的内壁与上述槽位共同限定出第一第二气流通道。

如图2和图8所示，横向隔板24的左侧有引流管26，横向隔板24的右侧为了收纳空气开关27而设置出另一个缺口。空气开关27为圆柱状，底盖25设置用于收纳空气开关27的圆槽。此外，底盖25为了与支架20连接，支架20的内侧设有棱台，底盖25的侧面设有收纳上述棱台的沟槽。

如图4所示，为了让装置的外部显得更加平整，支架20和雾化器10的外侧还进一步包裹了一层外壳60，此外壳60还顺带包覆了底盖25，但是外壳60预留了避开第一第二气流通道的穿孔。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种电子烟持续补电的装置，包括雾化器和安装在雾化器下方的供电模块，所述供电模块连接所述雾化器提供电能，其特征在于：装置还包括发电模块和整流器，所述发电模块的输入端设置在气流经过的位置获取动力，将动能转化为电能，所述发电模块的输出端连接整流器，所述整流器输出稳定的电能到雾化器中。

2.根据权利要求1所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述发电模块包括转子、定子和风轮，所述风轮和所述转子均可自旋，气流带动风轮旋转，然后风轮带动转子旋转，转子做切割磁力线运动后使得发电模块输出电能给整流器。

3.根据权利要求2所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述风轮包括大齿轮和与所述大齿轮同轴设置并固定的叶片组，所述叶片组布置在气流经过的位置，所述转子上设有小齿轮，所述大齿轮啮合所述小齿轮。

4.根据权利要求3所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述供电模块包括支架、电池、电路板和底盖，所述支架收纳电池和电路板，所述支架的底部被底盖封堵，所述底盖上设有气流通道，所述电池的下端与所述底盖之间设有腔室，所述发电模块和整流器均安装在所述腔室内。

5.根据权利要求4所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述支架的内壁设有收纳风轮的第一隔板、收纳定子的第二隔板和收纳整流器的第三隔板，所述第一隔板为弧形片体，所述第一隔板包裹叶片组部分周向面积，此时第一隔板对应的圆心角大于180°小于270°，所述第二隔板夹持着一对永磁铁，所述转子通过转轴布置在所述永磁铁的中间。

6.根据权利要求5所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述第一隔板和所述第二隔板分别布置在支架的左右两侧，所述第一隔板的开口背离第二隔板，所述第三隔板布置在第二隔板的上方。

7.根据权利要求6所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述支架在第一隔板的内侧设有横向隔板，所述横向隔板上朝向所述叶片组设置引流管，气流穿过底盖后集中到引流管并从引流管所在位置流出。

8.根据权利要求6所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述底盖的上侧设有横向隔板，所述横向隔板上朝向所述叶片组设置引流管，气流穿过底盖后集中到引流管并从引流管所在位置流出。

9.根据权利要求7或8所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述供电模块还包括空气开关，所述空气开关连接电路板，所述底盖设有一条对接引流管的第一气流通道和另一条对接空气开关的第二气流通道，所述底盖在一条气流通道的位置设置空气开关，两条气流通道排出的气流穿过横向隔板后汇合流到雾化器。

10.根据权利要求1所述的电子烟持续补电的装置，其特征在于：所述雾化器包括吸嘴、发热组件和输气管，所述吸嘴的中间位置安装所述输气管，所述吸嘴的内侧与所述输气管的外侧存在间隙然后将所述间隙作为油仓，所述输气管的下端安装发热组件，所述输气管的侧面设有渗透孔，同时所述发热组件布置在正对油仓的渗透孔的高度，气流依次经过发热组件、输气管和吸嘴的中间位置后流出。

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