CN113243564A - 电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子烟，其包含吸嘴、前端模块与后端模块。后端模块包括加热模块与控制模块。加热模块包括温度传感器与加热电阻丝。温度传感器用以检测加热电阻丝的温度，加热电阻丝用以加热前端模块内的烟液以产生烟雾。控制模块用以调整加热电阻丝的电阻值，并依据加热电阻丝的温度决定是否提供加热电压至加热电阻丝，以动态调整加热电阻丝的温度于默认温度范围内。

Description

电子烟

技术领域

本发明涉及一种电子烟，尤其涉及一种可切换温度的电子烟。

背景技术

近年来，电子烟广泛用以降低纸烟对用户的影响。传统的电子烟仅能将工作状态的温度设置为低温或者高温，而不能针对不同温度进行实时切换。此外，传统的电子烟只具有开启与关闭功能,而不具温度自动渐变功能，从而不能模拟真实吸烟情境，因此无法适用不同吸烟者以提供好的用户体验。

发明内容

本发明是针对一种具控制模块与加热模块的电子烟，其可动态调整加热电阻丝的电阻值与温度，以改善用户体验。

本发明提供一种电子烟。电子烟包括吸嘴、前端模块与后端模块，前端模块存储有烟液，并耦接于吸嘴的一侧。后端模块耦接于前端模块远离吸嘴的一侧，包括加热模块与控制模块。加热模块包括温度传感器与加热电阻丝，温度传感器用以检测加热电阻丝的温度，加热电阻丝用以加热前端模块内的烟液以产生烟雾。控制模块电性耦接加热模块，用以调整加热电阻丝的电阻值，并依据加热电阻丝的温度决定是否提供加热电压至加热电阻丝，以动态调整加热电阻丝的温度于默认温度范围内。

根据以上描述，此发明提供一种具控制模块与加热模块的电子烟。控制模块可动态调整加热模块内加热电阻丝的电阻值与温度，以模拟真实的吸烟状态，并改善用户体验。

为使前述与其他特点以及本发明的优点易于理解，以下将几个范例实施例配合附图作详细的描述。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1显示本发明实施例的电子烟的方框图；

图2显示本发明实施例的后端模块的方框图；

图3显示本发明实施例的电子烟的外部结构示意图；

图4显示本发明实施例的前端模块的外部结构示意图；

图5显示本发明实施例的后端模块的外部结构示意图。

附图标记：

10：电子烟

110：吸嘴

120：前端模块

130：后端模块

140：控制模块

150：加热模块

151：温度传感器

152：加热电阻丝

210：模式切换按键

220：气流传感器

230：主控制芯片

240：电源模块

250：温度档位

410：烟弹

420：烟液存储

430：雾化器

440：前端模块外壳

510：连接结构

520：传感器

530：模式切换按键

540：电源开关

550：温度档位

560：后端模块外壳

570：电池

580：电源管理电路板

590：底座

SM：模式信号

SA：气流风量

SD：温度检测信号

VA：调整信号

ST：温度档位信号

EN：致能信号

VH：加热电压

具体实施方式

请参照图1，电子烟10包括吸嘴110、前端模块120与后端模块130。前端模块120耦接于吸嘴110的一侧，后端模块130耦接于前端模块120远离吸嘴110的一侧。吸嘴110用以提供用户进行吸吐烟雾，前端模块120用以产生烟雾，而后端模块130用以感测与调整温度。后端模块130包括控制模块140与加热模块150。加热模块150包括温度传感器151与加热电阻丝152，温度传感器151用以检测加热电阻丝152的温度，加热电阻丝152用以加热前端模块120内的烟液以产生烟雾。在本实施例中，温度传感器151可以是现有的温度传感器，而加热电阻丝152可以是具十段电阻值的可变电阻，本发明不限于此。控制模块140电性耦接加热模块150，用以调整加热电阻丝152的电阻值，并依据加热电阻丝152的温度决定是否提供加热电压VH至加热电阻丝152，以动态调整加热电阻丝152的温度于默认温度范围内。

在本实施例中，当加热电阻丝152的温度大于第一温度时，控制模块140可不提供加热电压VH至加热电阻丝152，以停止对加热电阻丝152进行加热。在本实施例中，当加热电阻丝152的温度小于第二温度时，控制模块140可提供加热电压VH至加热电阻丝152，以对加热电阻丝152进行加热。其中第一温度大于第二温度。举例来说，在本实施例中，第一温度可以是250℃而第二温度可以是200℃。当加热电阻丝152的温度大于250℃时，控制模块140不提供加热电压VH至加热电阻丝152，以停止对加热电阻丝152进行加热，从而使加热电阻丝152的温度降低。在本实施例中，当加热电阻丝152的温度小于200℃时，控制模块140提供加热电压VH至加热电阻丝152，以对加热电阻丝152进行加热，从而使加热电阻丝152的温度提高。因此，控制模块140可以将加热电阻丝152的温度动态调整于200℃至250℃之间，使烟雾温度被控制在一默认温度范围内。其中第一温度与第二温度的实际数值依据设计需求而定，上述仅为一示例。

请参照图2，后端模块130包括控制模块140与加热模块150。控制模块140包括模式切换按键210、气流传感器220、主控制芯片230、电源模块240与温度档位250。加热模块150包括温度传感器151与加热电阻丝152。

模式切换按键210电性耦接主控制芯片230，用以将电子烟10切换为自动模式或手动模式。模式切换按键210可以是一种现有的按键开关，用以依据按键被切换的状态提供对应的模式信号SM至主控制芯片230，以供主控制芯片230获知欲切换的模式并切换至对应按键状态的操作模式，例如是自动模式或手动模式。在此实施例中，在自动模式中，电子烟10可以自动调整温度，而在手动模式中，电子烟10依据用户手动切换温度档位250来调整温度。具体于后文详述。

气流传感器220电性耦接主控制芯片230，用以检测电子烟10内气流的风量并提供气流风量SA至主控制芯片230。在本实施例中，由于用户吸吐烟雾将在电子烟10中产生气流，因此气流传感器220可检测气流的风量，并依据所检测气流的风量产生气流风量SA，并将气流风量SA提供至主控制芯片230，以使主控制芯片230得知目前气流的风量信息。

主控制芯片230电性耦接模式切换按键210、气流传感器220、电源模块240、温度档位250、温度传感器151以及加热电阻丝152。在本实施例中，主控制芯片230可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Microcontroller，MCU)、特殊应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可程序逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或类似组件或上述组件的组合。其中主控制芯片230被编程为执行以下将描述的功能或步骤：主控制芯片230可以接收模式切换按键210提供的模式信号SM以得知当前用户所选择的操作模式为自动模式或手动模式，并切换电子烟10为自动模式或手动模式。在自动模式下，主控制芯片230可以依据气流风量SA决定是否提供经致能的致能信号EN至电源模块240以致能电源模块240。在手动模式下，主控制芯片230可以依据温度档位250的档位为高温档位或低温档位来调整加热电阻丝152的电阻值。

具体而言，在自动模式下，主控制芯片230可以将气流传感器220所提供的气流风量SA与默认风量进行比较，以判断电子烟10内的气流风量SA是否大于默认风量，并依据判断结果决定是否提供经致能的致能信号EN至电源模块240以致能电源模块240，从而调整加热电阻丝252的温度，其中默认风量依据设计需求而定。在自动模式下，主控制芯片230接收温度传感器151所提供的温度检测信号SD以获得加热电阻丝152的温度信息，并用以调整加热电阻丝152的电阻值。举例来说，加热电阻丝152可以是具十段电阻值的可变电阻，主控制芯片130可以依据所接收的温度检测信号SD来输出对应的调整信号VA至加热电阻丝152，从而调整加热电阻丝152的电阻值为十段电阻值中的其中一段，具体于后文详述。

电源模块240电性耦接主控制芯片130与加热电阻丝152，用以依据主控制芯片130所提供的致能信号EN决定是否提供加热电压VH至加热电阻丝152。对加热电阻丝152施加加热电压VH所产生的电流使加热电阻丝152被加热，进而提高加热电阻丝152的温度。在本实施例中，电源模块240可以是现有的电源供应器。举例而言，当致能信号EN被致能(例如是高电平)时，电源模块240提供加热电压VH至加热电阻丝152，而当致能信号EN被禁能(例如是低电平)时，电源模块240不提供加热电压VH至加热电阻丝152。

温度档位250电性耦接主控制芯片230，温度档位250可以是一种现有的按键开关，用以被切换为高温档位与低温档位。在手动模式下，温度档位250可以依据当前档位为高温档位或低温档位而输出相应的温度档位信号ST至主控制芯片230，以使主控制芯片230得知当前温度档位250为高温档位或低温档位。主控制芯片230在接收温度档位信号ST后，主控制芯片230可以依据温度档位信号ST来调整加热电阻丝152的电阻值。

在本实施例中，当电子烟10处于自动模式时，主控制芯片230依据气流风量SA决定是否致能电源模块240以调整加热电阻丝152的温度。当气流风量SA大于默认风量时，代表用户开始抽烟，此时主控制芯片230依据气流风量SA输出经致能的致能信号EN以致能电源模块240，并依据气流风量SA输出调整信号VA至加热电阻丝152以调整加热电阻丝152的电阻值。而电源模块240依据经致能的致能信号EN输出加热电压VH至加热电阻丝152，以对加热电阻丝152进行加热。

在本实施例中，当电子烟10处于自动模式时，主控制芯片230依据气流风量SA计数用户的吸气次数。在本实施例中，经计数的吸气次数每增加一次，主控制芯片230便输出相应的调整信号VA至加热电阻丝152以降低加热电阻丝152的电阻值。在本实施例中，加热电阻丝152可以是具十段电阻值的可变电阻，在自动模式下，加热电阻丝152的电阻值可以默认由最大电阻值开始，随着经计数的吸气次数的递增而由最大电阻值递减至最小电阻值。举例来说，加热电阻丝152可以是具0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4欧姆(Ω)等十段电阻值的可变电阻，在自动模式下，加热电阻丝152的电阻值可以默认由1.4欧姆开始，当气流传感器220检测到下一次对电子烟10的吸气后，主控制芯片230可以输出对应的调整信号VH至加热电阻丝152以将加热电阻丝152的电阻值降低至1.3欧姆。依此类推，每当检测到下一次用户对电子烟10的吸气后，递减加热电阻丝152的电阻值。以此类推，直到电阻值递减为0.5欧姆为止。因此随着用户对电子烟10进行吸气动作，加热电阻丝152的电阻值会被降低，而使得电子烟所产生的烟雾温度升高。

在本实施例中，当检测得知加热电阻丝152的温度大于最高默认温度时，主控制芯片230调整加热电阻丝152的电阻值为最大电阻值，以重设加热电阻丝152的电阻值。举例来说，假定最高默认温度为250℃，当通过温度传感器151检测到加热电阻丝152的温度大于250℃时，主控制芯片230输出对应的调整信号VA至加热电阻丝152，以调整加热电阻丝152的电阻值为前例中的1.4欧姆。因此，加热电阻丝152的电阻值被重设回最大电阻值，得以降低加热电阻丝152的温度。而随着对电子烟10继续吸气而对加热电阻丝152进行加温与降温的循环动作，从而使烟雾的温度循环渐变，使电子烟10可以模拟真实的吸烟状态，改善用户体验。

在本实施例中，当温度传感器151检测得知加热电阻丝152的温度，主控制芯片230可以比较加热电阻丝152的温度以及异常过热温度，以判断加热电阻丝152的温度是否大于异常过热温度。必须说明的是，异常过热温度是大于最高默认温度的一个温度值，用以避免烟液烧焦而产生有毒物质以伤害用户，且避免烫伤用户，该过热判断为适用于自动模式与手动模式的安全机制。当加热电阻丝152的温度大于异常过热温度时，控制模块140中的主控制芯片230停止提供加热电压VH至加热电阻丝152，以停止对加热电阻丝152加热。举例来说，异常过热温度可以是300℃，大于最高默认温度的250℃。例如，在自动模式或者手动模式中，当温度传感器151检测得知加热电阻丝152的温度为301℃时，主控制芯片230比较加热电阻丝152的温度以及异常过热温度300℃，判断当前加热电阻丝152的温度301℃大于异常过热温度(300℃)时，主控制芯片230停止提供加热电压VH至加热电阻丝152，以停止对加热电阻丝152加热。

在本实施例中，通过控制模块140中的模式切换按键210，可以将电子烟10切换至手动模式。在手动模式下，温度档位250依据当前档位为高温档位或低温档位而输出相应的温度档位信号ST至主控制芯片230，以使主控制芯片230得知当前温度档位250处于高温档位或低温档位，主控制芯片230依据温度档位250来调整加热电阻丝152的电阻值。

当温度档位250处于高温档位时，主控制芯片230输出相应的调整信号VA至加热电阻丝152以调整加热电阻丝152的电阻值为第一电阻值。当温度档位250处于低温档位时，主控制芯片230输出相应的调整信号VA至加热电阻丝152以调整加热电阻丝152的电阻值为第二电阻值。其中第一电阻值小于第二电阻值，因此当温度档位250处于高温档位时，由于加热电阻丝152的电阻值较低，在相同的加热电压VH下，将产生较高的加热电流以使加热电阻丝152的温度相对较高，进而使电子烟10产生较高温度的烟雾。相反地，当温度档位250处于低温档位时，由于加热电阻丝152的电阻值较高，在相同的加热电压VH下，将产生较低的加热电流以使加热电阻丝152的温度相对较低，进而使电子烟10产生较低温度的烟雾。其中温度档位250中的高温档位与低温档位分别对应的电阻值由设计需求决定。因此，在手动模式下，用户可切换温度档位250为高温档位或低温档位，以调整加热电阻丝152的电阻值与温度，使产生的烟雾的温度固定于默认的高温或低温两种恒定温度。

请同时参照图1与图3，图3中电子烟10的外部结构包括吸嘴110、前端模块120与后端模块130，前端模块120耦接在吸嘴110与后端模块130之间。其中图1描述电子烟10的系统方块，而图3描述电子烟10的外部结构。关于电子烟10的外部结构细节，将于图4与图5详述。

请参照图4，在本实施例中，前端模块120的外部结构包括烟弹410、烟液存储420、雾化器430以及前端模块外壳440。烟液存储420用以储存烟液。雾化器430耦接至烟液存储420的一侧，用以将烟液雾化，以产生相应温度的烟雾。烟弹410耦接至烟液存储420的另一侧并耦接于吸嘴110，用以将加热烟液产生的烟雾提供至吸嘴110。前端模块外壳440配置为包覆在烟弹410、烟液存储420以及雾化器430的外侧。

请参照图5，在本实施例中，后端模块130的外部结构包括连接结构510、传感器520、模式切换按键530、电源开关540、温度档位550、后端模块外壳560、电池570、电源管理电路板580以及底座590。连接结构510用以耦接前端模块120。传感器520耦接连接装置510，传感器520包括温度传感器151与气流传感器220，关于温度传感器151与气流传感器220，请参照前文，不再赘述。模式切换按键530用以切换自动模式与手动模式。电源开关540用以开启电源或关闭电源。温度档位550包括高温档位与低温档位，在手动模式中，温度档位550提供将电子烟55切换为对应高温档位或低温档位的两种恒定温度的功能。后端模块外壳560配置为包覆在各个部件的外侧。电池570用以提供电源。电源管理电路板580电性耦接电池570，其中在自动模式下，电源管理电路板580、控制模块140与加热模块150共同工作，使得加热电阻丝152的温度随时间改变而在默认温度范围内循环渐变。举例来说，在自动模式下，电子烟10可以使加热电阻丝152的温度随时间在200℃至250℃之间循环变化，以模拟真实吸烟状态并改善用户体验。底座590耦接电源管理电路板580，用以包覆并承载后端模块外壳560。

综上所述，本发明提供的电子烟可以改善用户体验。本发明的电子烟包括控制模块与加热模块，可切换为自动模式与手动模式。在自动模式下，可以动态调整加热模块中加热电阻丝的电阻值与温度，使产生的烟雾温度循环渐变，并模拟真实的吸烟状态。在手动模式下，用户可切换高温档位或低温档位，以调整加热电阻丝的电阻值与温度，使产生的烟雾温度固定于默认的高温或低温等两种恒定温度。

本领域普通技术人员将显而易知，可在本发明中进行各种修改及变化而不悖离本发明的精神或范畴。因此，本发明意欲涵盖对本发明的修改及变化，均在本发明范围内。

Claims (13)

1.一种电子烟，其特征在于，包括：

吸嘴；

前端模块，存储有烟液，所述前端模块耦接于所述吸嘴的一侧；以及

后端模块，耦接于所述前端模块远离所述吸嘴的一侧，所述后端模块包括：

加热模块，包括温度传感器与加热电阻丝，所述温度传感器用以检测所述加热电阻丝的温度，所述加热电阻丝用以加热所述前端模块内的所述烟液以产生烟雾；以及

控制模块，电性耦接所述加热模块，用以调整所述加热电阻丝的电阻值，并依据所述加热电阻丝的温度决定是否提供加热电压至所述加热电阻丝，以动态调整所述加热电阻丝的温度于默认温度范围内。

2.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，当所述加热电阻丝的温度大于第一温度时，所述控制模块不提供所述加热电压至所述加热电阻丝，以停止加热所述加热电阻丝，当所述加热电阻丝的温度小于第二温度时，所述控制模块提供所述加热电压至所述加热电阻丝，以加热所述加热电阻丝，其中所述第一温度大于所述第二温度。

3.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述控制模块包括：

气流传感器，用以检测所述电子烟内气流的风量并提供气流风量；

主控制芯片，电性耦接所述气流传感器、所述温度传感器与所述加热电阻丝，所述主控制芯片接收所述气流风量，并比较所述气流风量与默认风量以提供致能信号；以及

电源模块，电性耦接所述主控制芯片与所述加热电阻丝，用以依据致能信号决定是否提供所述加热电压至所述加热电阻丝以加热所述加热电阻丝。

4.根据权利要求3所述的电子烟，其特征在于，所述控制模块还包括模式切换按键，电性耦接至所述主控制芯片，用以将所述电子烟切换为自动模式或手动模式。

5.根据权利要求4所述的电子烟，其特征在于，当所述电子烟处于所述自动模式时，所述主控制芯片依据所述气流风量决定是否致能所述电源模块以加热所述加热电阻丝。

6.根据权利要求5所述的电子烟，其特征在于，当所述气流风量大于所述默认风量时，所述主控制芯片输出经致能的所述致能信号至所述电源模块以致能所述电源模块，使所述电源模块输出所述加热电压至所述加热电阻丝以加热所述加热电阻丝。

7.根据权利要求4所述的电子烟，其特征在于，当所述电子烟处于所述自动模式时，所述主控制芯片依据所述气流风量计数用户的吸气次数。

8.根据权利要求7所述的电子烟，其特征在于，经计数的所述吸气次数每增加一次，所述主控制芯片输出相应的调整信号至所述加热电阻丝以降低所述加热电阻丝的电阻值，其中所述加热电阻丝的电阻值随经计数的所述吸气次数的递增而由最大电阻值阶递减至最小电阻值。

9.根据权利要求8所述的电子烟，其特征在于，当所述加热电阻丝的温度大于最高默认温度时，所述主控制芯片调整所述加热电阻丝的电阻值为所述最大电阻值，以重设所述加热电阻丝的电阻值。

10.根据权利要求4所述的电子烟，其特征在于，所述控制模块还包括温度档位，所述温度档位电性耦接所述主控制芯片，当所述电子烟处于所述手动模式时，所述主控制芯片依据所述温度档位的档位来调整所述加热电阻丝的电阻值。

11.根据权利要求10所述的电子烟，其特征在于，当所述温度档位处于高温档位时，所述主控制芯片输出相应的调整信号至所述加热电阻丝以调整所述加热电阻丝的电阻值为第一电阻值，当所述温度档位处于低温档位时，所述主控制芯片输出所述相应的调整信号至所述加热电阻丝以调整所述加热电阻丝的电阻值为第二电阻值，其中所述第一电阻值小于所述第二电阻值。

12.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，当所述加热电阻丝的温度大于异常过热温度时，所述控制模块停止提供所述加热电压至所述加热电阻丝。

13.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述前端模块包括：

烟液存储，用以储存所述烟液；

雾化器，耦接至所述烟液存储的一侧，用以将所述烟液雾化，以产生相应温度的烟雾；

烟弹，耦接至所述烟液存储的另一侧并耦接于所述吸嘴，所述烟弹用以将所述烟雾提供至所述吸嘴；以及

前端模块外壳，配置为包覆在所述烟弹、所述烟液存储以及所述雾化器的外侧。

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