CN208354611U - 一种电子烟的加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电子烟的加热装置，包括陶瓷基板，其上均匀设有第一有铅或无铅非晶质玻璃层，在第一有铅或无铅非晶质玻璃层上，沿着其长方向依次设有发热电阻体带、金电极及银电极，发热电阻体带采用的发热体材料具备恒定的TCR值，发热电阻体带呈预设的图形且均匀分布，发热电阻体带的两端分别与两个金电极相连接，每个金电极的末端分别与相应的银电极相连，银电极与供电电路相连，其还与测温及温控电路相连，供电电路包括加热电源及控制开关，控制开关受控于测温及温控电路；在发热电阻体带及部分金电极上方设有第二有铅或无铅非晶质玻璃层。上述装置能实现精确控温、均匀加热的功能，能避免温度过高引起的加热装置破坏，具有低温预热的功能。

Description

一种电子烟的加热装置

技术领域

本实用新型涉及加热装置领域，尤其涉及一种电子烟的加热装置。

背景技术

随着电子烟的迅速发展，烟油型电子烟技术被越来越多的电子烟商家青睐。其加热方式多种多样，但很多都存在着各种不足。同时加热过程中无有效控温手段，这便会导致加热装置高温损坏，甚至电子烟本体都存在潜在风险。

相关现有技术如下：

CN201720885413-用于电子烟的周向加热式烘烤针及电子烟公开了一种涂有铁氟龙的加热式烘烤针，烘烤针置于固定在固定支架的陶瓷座内。

CN201610729429-一种片状加热式电子烟公开了一种片状加热式电子烟，包括器具与烟支，加热部包括片状的插入支持件、加热元件。

CN201711420125-电子烟及其加热装置公开了一种加热装置，通过电极将发热电阻体与外界连接，同时通过设置测温件，实现温控。

CN201721377734-电子烟加热棒公开了一种位于主体内对烟弹进行加热的加热棒。

上述现有技术或存在烘烤针易断，加热片寿命短且受热不均、无温控；或存在需要增加测温件实现温控等复杂控制手段且控温不及时、不够精确等缺点。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种电子烟的加热装置，通过加热装置本身的发热电阻体具备的温度热特性，使得仅通过测量发热电阻体的阻值就能判断加热装置当前的温度并进行温控。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种电子烟的加热装置，包括陶瓷基板，在所述陶瓷基板上均匀设有第一有铅或无铅非晶质玻璃层，在所述第一有铅或无铅非晶质玻璃层上，沿着第一有铅或无铅非晶质玻璃层的长方向依次设有发热电阻体带、金电极以及银电极，其中所述发热电阻体带采用的发热体材料具备恒定的TCR值，所述发热电阻体带呈预设的图形，并且均匀分布在第一有铅或无铅非晶质玻璃层上，所述发热电阻体带的两端分别与两个金电极相连接，每个金电极的末端分别与相应的银电极相连接，所述银电极与供电电路相连接，所述银电极还与测温及温控电路相连接，其中所述供电电路包括加热电源以及控制开关，所述控制开关用于控制是否为发热电阻体带供电，所述控制开关受控于所述测温及温控电路；在所述发热电阻体带及部分金电极上方设有第二有铅或无铅非晶质玻璃层，所述第二有铅或无铅非晶质玻璃层的热导率大于第一有铅或无铅非晶质玻璃层的热导率。

优选的是，所述第一有铅或无铅非晶质玻璃层的热导率为0.2 W/(m·K)~0.8W/(m·K)，所述第二有铅或无铅非晶质玻璃层的热导率为1 W/(m·K)~3W/(m·K)。

优选的是，所述TCR值为500 ppm/℃~3000ppm/℃。

优选的是，所述发热电阻体带采用铂系电阻浆料制成。

优选的是，所述测温及温控电路包括电源，所述电源经第一电阻连接至型号为TL431的稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地，所述稳压管的参考极连接至其阴极，从所述稳压管的参考极分别引出第二电阻以及第四电阻，从所述第二电阻的另一端引出第三电阻接地，从所述第二电阻的另一端还引出第六电阻接至型号为LM158的双路运算放大器中的第一路运算放大器的2引脚；从所述第四电阻的另一端引出发热电阻体接地，从所述第四电阻的另一端还引出第五电阻接至第一路运算放大器的3引脚；所述第一路运算放大器的2引脚还经第七电阻连接至其1引脚，所述第一路运算放大器的1引脚经第八电阻连接至型号为LM158的双路运算放大器中的第二路运算放大器的5引脚，所述第二路运算放大器的6引脚经第九电阻接地，该6引脚还经第十电阻接至其7引脚，所述第二路运算放大器的7引脚连接至型号为C8051F的单片机的ADC引脚，所述单片机的GND引脚接地，所述单片机的VCC引脚接电源，所述单片机的加热控制引脚输出控制信号控制所述供电电路中的控制开关。

优选的是，所述第三电阻采用可调电阻。

本实用新型的该方案的有益效果在于上述电子烟的加热装置采用具有正或负温度系数的电阻材料制作发热电阻体带，能够实现精确控温、均匀加热的功能，能够避免温度过高引起的加热装置破坏甚至引起明火等危害，同时具有低温预热的功能，其能够使电子烟的使用寿命延长。

附图说明

图1示出了本实用新型所涉及的电子烟的加热装置的结构示意图。

图2示出了本实用新型所涉及的电子烟的加热装置的立体结构示意图。

图3示出了本实用新型所涉及的测温及温控电路原理图。

图4示出了包含本实用新型所涉及的加热装置的电子烟的结构示意图。

附图标记：1-陶瓷基板，2-第一有铅或无铅非晶质玻璃层，3-发热电阻体带，4-金电极，5-银电极，6-第二有铅或无铅非晶质玻璃层，7-电子烟本体，8-控制电路，9-加热片，10-专用烟卷。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

如图1、2所示，本实用新型所涉及的电子烟的加热装置包括加热片以及相应的控制电路，其中所述控制电路包括供电电路和测温及温控电路，所述加热片包括陶瓷基板1，所述陶瓷基板1采用氧化锆材质，其厚度为0.2mm~0.5mm，为了使专用烟卷插入更方便，传热也更高效，在本实施例中，所述陶瓷基板1与专用烟卷相接触的一端呈尖头状；在所述陶瓷基板1上均匀设有第一有铅或无铅非晶质玻璃层2，所述第一有铅或无铅非晶质玻璃层2的热导率为0.2 W/(m·K)~0.8W/(m·K)，在所述第一有铅或无铅非晶质玻璃层2上，沿着第一有铅或无铅非晶质玻璃层2的长方向依次设有发热电阻体带3、金电极4以及银电极5，其中所述发热电阻体带3采用的发热体材料具备恒定的TCR（电阻温度系数）值，在本实施例中，所述TCR值为500 ppm/℃~3000ppm/℃，所述发热电阻体带3采用铂系电阻浆料制成，或者采用其他具有相似热特性的电阻材料制成，也就是电阻阻值与温度呈正或负温度系数关系。所述发热电阻体带3呈预设的图形，并且均匀分布在第一有铅或无铅非晶质玻璃层2上，以便实现均匀加热。所述发热电阻体带3的两端分别与两个金电极4相连接，每个金电极4的末端分别与相应的银电极5相连接，所述银电极5与供电电路相连接，所述银电极5还与测温及温控电路相连接，其中所述供电电路包括加热电源以及控制开关，所述控制开关用于控制是否为发热电阻体带3供电，所述控制开关受控于所述测温及温控电路。在所述发热电阻体带3及部分金电极4上方设有第二有铅或无铅非晶质玻璃层6，所述第二有铅或无铅非晶质玻璃层6的热导率为1 W/(m·K)~3W/(m·K)。

具体的所述测温及温控电路的电路图如图3所示，所述测温及温控电路包括电源VCC，所述电源VCC经第一电阻R1连接至型号为TL431的稳压管Z1的阴极，所述稳压管Z1的阳极接地GND，所述稳压管Z1的参考极连接至其阴极，从所述稳压管Z1的参考极分别引出第二电阻R2以及第四电阻R4，从所述第二电阻R2的另一端引出第三电阻R3接地，从所述第二电阻R2的另一端还引出第六电阻R6接至型号为LM158的双路运算放大器中的第一路运算放大器A1的2引脚；从所述第四电阻R4的另一端引出发热电阻体Rt接地，从所述第四电阻R4的另一端还引出第五电阻R5接至第一路运算放大器A1的3引脚；所述第一路运算放大器A1的2引脚还经第七电阻R7连接至其1引脚，所述第一路运算放大器A1的1引脚经第八电阻R8连接至型号为LM158的双路运算放大器中的第二路运算放大器A2的5引脚，所述第二路运算放大器A2的6引脚经第九电阻R9接地GND，该6引脚还经第十电阻R10接至其7引脚，所述第二路运算放大器A2的7引脚连接至型号为C8051F的单片机IC1的ADC引脚，所述单片机IC1的GND引脚接地GND，所述单片机IC1的VCC引脚接电源VCC，所述单片机IC1的加热控制引脚输出控制信号控制所述供电电路中的控制开关。

在所述测温及温控电路中第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及发热电阻体Rt构成了测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压通过稳压管Z1稳压，从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入至单片机IC1。电桥的第三电阻R3所在的桥臂采用可调电阻，通过调节第三电阻R3可调整输入到运放的差分电压信号的大小。本实施例中，放大电路采用LM158双路运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级放大30倍后输出大约0.48V左右的电压到单片机IC1，所述单片机IC1对输入电压先进行AD转换，之后判断转换后的值是否超过预设的阈值，根据判断结果，所述单片机IC1的加热控制引脚输出相应的控制信号控制所述供电电路中的控制开关。

在本实施例中，所述发热电阻体带3采用铂系电阻浆料制成，铂系电阻体温度达到250℃时对应的阻值大约在1.92Ω左右，通过所述测温及温控电路，将单片机IC1中AD转换后的值与阈值进行比较，若AD转换后的值大于阈值，则说明发热电阻体Rt的阻值大于1.92Ω，进而说明此时的发热电阻体带3的温度超过250℃，所述单片机IC1的加热控制引脚输出停止加热的控制信号控制所述供电电路中的控制开关。若AD转换后的值小于阈值，则说明发热电阻体Rt的阻值小于1.92Ω，进而说明此时的发热电阻体带3的温度低于250℃，所述单片机IC1的加热控制引脚输出继续加热的控制信号控制所述供电电路中的控制开关。

本实用新型所涉及的电子烟的加热装置采用具有正或负温度系数的电阻材料制作发热电阻体带，能够实现精确控温、均匀加热的功能，能够避免温度过高引起的加热装置破坏甚至引起明火等危害，同时具有低温预热的功能，其能够使电子烟的使用寿命延长。

具体的本实用新型所涉及的加热装置在电子烟中的位置及应用如图4所示，所述加热片9设置在电子烟本体7的前端并与控制电路8相连，所述加热片9的长度一般在19mm左右，在具体使用时，将电子烟专用烟卷10插入设有加热片9的电子烟本体7当中，其中所述专用烟卷10的长度大概在45mm左右，所述专用烟卷10插入至电子烟本体7中的深度大约25mm左右，与加热片9接触的深度为15mm左右，在使用时，不要随意旋转专用烟卷10，以免造成加热片9的扭伤。

Claims (6)

1.一种电子烟的加热装置，其特征在于：包括陶瓷基板，在所述陶瓷基板上均匀设有第一有铅或无铅非晶质玻璃层，在所述第一有铅或无铅非晶质玻璃层上，沿着第一有铅或无铅非晶质玻璃层的长方向依次设有发热电阻体带、金电极以及银电极，其中所述发热电阻体带采用的发热体材料具备恒定的TCR值，所述发热电阻体带呈预设的图形，并且均匀分布在第一有铅或无铅非晶质玻璃层上，所述发热电阻体带的两端分别与两个金电极相连接，每个金电极的末端分别与相应的银电极相连接，所述银电极与供电电路相连接，所述银电极还与测温及温控电路相连接，其中所述供电电路包括加热电源以及控制开关，所述控制开关用于控制是否为发热电阻体带供电，所述控制开关受控于所述测温及温控电路；在所述发热电阻体带及部分金电极上方设有第二有铅或无铅非晶质玻璃层，所述第二有铅或无铅非晶质玻璃层的热导率大于第一有铅或无铅非晶质玻璃层的热导率。

2.根据权利要求1所述的电子烟的加热装置，其特征在于：所述第一有铅或无铅非晶质玻璃层的热导率为0.2 W/(m·K)~0.8W/(m·K)，所述第二有铅或无铅非晶质玻璃层的热导率为1 W/(m·K)~3W/(m·K)。

3.根据权利要求1所述的电子烟的加热装置，其特征在于：所述TCR值为500 ppm/℃~3000ppm/℃。

4.根据权利要求1所述的电子烟的加热装置，其特征在于：所述发热电阻体带采用铂系电阻浆料制成。

5.根据权利要求1所述的电子烟的加热装置，其特征在于：所述测温及温控电路包括电源，所述电源经第一电阻连接至型号为TL431的稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地，所述稳压管的参考极连接至其阴极，从所述稳压管的参考极分别引出第二电阻以及第四电阻，从所述第二电阻的另一端引出第三电阻接地，从所述第二电阻的另一端还引出第六电阻接至型号为LM158的双路运算放大器中的第一路运算放大器的2引脚；从所述第四电阻的另一端引出发热电阻体接地，从所述第四电阻的另一端还引出第五电阻接至第一路运算放大器的3引脚；所述第一路运算放大器的2引脚还经第七电阻连接至其1引脚，所述第一路运算放大器的1引脚经第八电阻连接至型号为LM158的双路运算放大器中的第二路运算放大器的5引脚，所述第二路运算放大器的6引脚经第九电阻接地，该6引脚还经第十电阻接至其7引脚，所述第二路运算放大器的7引脚连接至型号为C8051F的单片机的ADC引脚，所述单片机的GND引脚接地，所述单片机的VCC引脚接电源，所述单片机的加热控制引脚输出控制信号控制所述供电电路中的控制开关。

6.根据权利要求5所述的电子烟的加热装置，其特征在于：所述第三电阻采用可调电阻。