一種能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，屬電加熱煙草制品【技術(shù)領域】。智能電加熱卷煙包含至少一個公共端、數(shù)塊一端與公共端相互連接的電阻加熱片，其中每塊電阻加熱片的另一端自由延伸；公共端一端通過導線連接至電源的一極，一個場效應管，場效應管一端與電阻加熱片一端連接，場效應管的另一端接電源另一極，微處理器的一個信號輸入端與抽吸傳感器連接，微處理器各個輸出引腳分別與各個場效應管相互連接，通過微處理器控制電源能量加載到每個場效應管，順序完成數(shù)片電阻加熱片的開啟或關(guān)閉，它能依據(jù)用戶抽吸力度大小，通過開啟不同數(shù)量的電阻加熱片實現(xiàn)發(fā)煙量的調(diào)節(jié)，讓用戶抽吸電加熱煙草制品時貼近傳統(tǒng)卷煙的主觀感受。
【專利說明】一種能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，特別地，所述吸煙系統(tǒng)能根據(jù)用戶抽吸力度大小通過開啟不同數(shù)量的加熱片調(diào)節(jié)發(fā)煙量，能使用戶抽吸電加熱煙草制品貼近傳統(tǒng)卷煙的主觀感受。屬電加熱煙草制品【技術(shù)領域】。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)卷煙通常在近900°C的燃燒環(huán)境下進行抽吸，在用戶抽吸間隙期間卷煙始終保持陰燃狀態(tài)，勢必會產(chǎn)生一定的測流煙氣，影響周圍的不吸煙者，同時，當一只卷煙點燃后，用戶只能抽完或丟棄，沒有激活抽吸過程的主觀選擇性。
[0003]多篇現(xiàn)有技術(shù)文獻提出電加熱吸煙系統(tǒng)，利用壓差傳感器檢測吸煙者抽吸在腔體內(nèi)產(chǎn)生的壓降，每檢測到一次用戶抽吸產(chǎn)生的壓降，分別接通結(jié)構(gòu)相同的每片加熱片，直至加熱器中所有加熱片依次被通電。通過加熱片與煙草制品接觸傳導熱能，使煙草制品達到所期望的溫度范圍，在不燃燒的情況下發(fā)煙，極大地減少測流煙氣。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)的電加熱系統(tǒng)中抽吸傳感器缺少采集用戶抽吸力度大小的功能，在用戶每次抽吸卷煙時只提供固定信號開啟程序設定對應的加熱片，且每個加熱片的結(jié)構(gòu)尺寸基本相同，使得每次抽吸時電加熱系統(tǒng)中的加熱器與煙草制品的加熱接觸面積保持不變，用戶每次抽吸卷煙時，盡管抽吸力度不同(深吸一口和輕吸一口)，所產(chǎn)生的煙霧量基本不變，并沒有實現(xiàn)煙霧量隨用戶抽吸力度大小而變化之功能，導致用戶在抽吸體驗上與抽吸傳統(tǒng)卷煙相比存在很大的差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中電加熱系統(tǒng)的不足，發(fā)明一種能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙。它利用抽吸傳感器能對用戶的抽吸力度進行適時檢測并輸出不同的信號值，在微處理器上建立加熱器與抽吸傳感器信號之間的邏輯關(guān)系，能根據(jù)抽吸力度大小開啟不同數(shù)量的加熱片調(diào)節(jié)發(fā)煙量，使用戶抽吸電加熱煙草制品貼近傳統(tǒng)卷煙的主觀感受。
[0006]本實用新型調(diào)整煙霧量的智能電加熱卷煙是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):該智能電加熱卷煙包括抽吸傳感器、電加熱器、微處理器、絕緣外殼及電源。
[0007]所述電加熱器包含至少一個公共端(I)、數(shù)塊一端與公共端(I)相互連接的電阻加熱片(2)，其中每塊電阻加熱片(2)的另一端自由延伸；公共端(I) 一端通過導線連接至電源的一極，
[0008]—個場效應管，場效應管一端與電阻加熱片(2) —端連接,場效應管的另一端接電源另一極，
[0009]所述每塊電阻加熱片(2)的自由端相對于煙支的放置位置為:沿煙支外壁圓周方向包裹，或者沿煙支外壁圓周方向排列；所述公共端(I)延著煙支的長度方向或軸向方向放置。[0010]每個加熱器的電阻加熱片數(shù)量為6-18片，且具有相同的間隔均勻排列，且兩片電阻加熱片(2)之間保持電氣上的隔離。每塊電阻加熱片(2)的一端與公共端(I)相互連接，數(shù)塊電阻加熱片(2)與公共端(I)之間呈并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，并聯(lián)連接的數(shù)塊電阻加熱片(2)與公共端(I)排列方式為左右對稱式或不對稱方式。電阻加熱片(2)自由延伸端的形狀為直條形、波浪形、城墻形，卷曲形、鋸齒狀或者其它不規(guī)則形。
[0011]所述微處理器的輸入端連接抽吸傳感器連接，微處理器各個連接腳分別與各塊電阻加熱片(2)、公共端(I)及各個場效應管相互連接，所述微處理器是一種可編程的，可實現(xiàn)程序下載和導出的微電子集成電路，微處理器集成內(nèi)容至少包含單片微型計算機、開關(guān)電路、充電電路、壓力信號轉(zhuǎn)換電路、電源電壓監(jiān)測電路、語音電路、用戶信息顯示電路、短路保護電路、譯碼器、場效應管中的一種或多種。
[0012]所述微處理器將抽吸傳感器采集的抽吸強度信號劃分為三個或者三個以上等級，第一等級的抽吸力度為6.5±3KPa，第二等級的抽吸力度為12.5±3KPa，第三等級的抽吸力度為 18.5±3KPa;
[0013]微處理器依據(jù)抽吸傳感器采集的上述不同等級信號，根據(jù)抽吸力度大小控制電源能量加載到每個場效應管，完成對應電阻電加熱片的開啟，使加熱片在O至0.5秒內(nèi)上升到4000C _600°C，當抽吸力度為第一等級時開啟一個場效應管，抽吸力度為第二等級時開啟兩個場效應管，抽吸力度為第三等級時開啟三個場效應管。
[0014]所述抽吸傳感器是一種壓力傳感器，抽吸傳感器的檢測范圍為O-lOOKPa，精度為0.1KPa0
[0015]所述加熱器固定于絕緣個殼內(nèi)，所述絕緣外殼的殼體開有對應數(shù)量的孔，保證每片電阻加熱片的兩端從孔內(nèi)引出線并保持封閉狀態(tài)，便于電阻加熱片與電源的連接。
[0016]所述絕緣外殼的內(nèi)壁開有與每塊電阻加熱片結(jié)構(gòu)相匹配的槽，電阻加熱片均勻地嵌入絕緣外殼的內(nèi)壁。
[0017]本實用新型優(yōu)點在于:依據(jù)用戶抽吸力度的大小，通過微處理器開啟不同數(shù)量的電阻加熱片，調(diào)節(jié)每次抽吸電加熱煙草制品所產(chǎn)生煙量或發(fā)煙量，以用戶抽吸力度的大小決定煙草制品的抽吸口數(shù)，讓用戶抽吸電加熱煙草制品時貼近傳統(tǒng)卷煙的主觀感受。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型智能電加熱卷煙的工作原理框圖。
[0019]圖2是本實用新型智能電加熱卷煙所使用加熱器中沿公共端(I)左右方向?qū)ΨQ分布延伸的電阻加熱片(2)結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3是圖2所示加熱器應用到智能電加熱卷煙一個實施例，其所使用加熱器在裝配在外殼中的使用狀態(tài)示意圖。
[0021]圖4是本實用新型智能電加熱卷煙用的加熱器另一個實施例結(jié)構(gòu)，其加熱器是只沿公共端(I)右方向單獨延伸的數(shù)塊直條狀電阻加熱片(2 )。
[0022]圖5是本實用新型智能電加熱卷煙用的加熱器另一個實施例結(jié)構(gòu)，所加熱器提供的沿公共端右方延伸的數(shù)塊鋸齒狀電阻加熱片(2)。
[0023]圖中:I 一公共端、Ib —公共端端部、Ia —另一個公共端端部、2 —電阻加熱片、2b—左側(cè)電阻加熱片、2a—右側(cè)電阻加熱片，3—導線。【具體實施方式】
[0024]如圖1所示為本實用新型優(yōu)選實施例的智能電加熱卷煙的工作原理圖，該智能電加熱吸煙系統(tǒng)包括抽吸傳感器，特殊結(jié)構(gòu)的電加熱裝置，微處理器，供電電源。其中抽吸傳感器是一種壓力傳感器，信號檢測范圍為O-lOOKPa，精度為0.1KPa0所述微處理器包括信號轉(zhuǎn)換電路，邏輯處理程序及譯碼器，信號轉(zhuǎn)換電路將抽吸傳感器采集的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將其劃分為不同等級，由邏輯處理程序判斷信號等級，輸出信號至譯碼器開啟對應的場效應管接通加熱片電源加熱煙草制品。
[0025]優(yōu)選地，煙草制品的抽吸口數(shù)被設計為6-18次抽吸或更多，可以通過調(diào)整加熱片的數(shù)量以增加或減少煙草制品抽吸口數(shù)，且抽吸口數(shù)隨用戶抽吸力度不同而改變。在優(yōu)選實施例中，考慮到微處理器輸出點數(shù)有限的問題，可以采用譯碼器輸出信號。
[0026]如圖2所示，優(yōu)選地，該加熱器由18個相同的電阻加熱片(簡稱加熱片)2組成，所述電阻加熱片2通過公共端I向左右方向延伸形成左側(cè)電阻加熱片2b和右側(cè)電阻加熱片2a，公共端I通過公共端端部Ib細長導線3連接至電源正極，電阻加熱片2的左側(cè)電阻加熱片2b和右側(cè)電阻加熱片2a分別通過各自的場效應管接至電源的負極。
[0027]如圖3所示，加熱器的每個電阻加熱片2的左右兩側(cè)電阻加熱片2a、2b從公共端I延伸，沿所插入煙支的圓周方向包裹，左右兩側(cè)電阻加熱片2a、2b留有一定縫隙，保證兩側(cè)電阻加熱片在電氣上保持隔離。在優(yōu)選實施例中，電阻加熱片2的尺寸能在周向方向容納與傳統(tǒng)卷煙內(nèi)徑接近的煙草制品，長度大約為24.8±0.5mm，為保證每片電阻加熱片與煙草制品的加熱接觸面積及熱傳導面積相等，實現(xiàn)熱量傳導的均勻性，每片電阻加熱片通過公共端I被均勻地分為左右兩側(cè)電阻加熱片2a和2b，每側(cè)電阻加熱片寬度為2.0±0.2mm,厚度為0.1mm,相鄰兩片之間的垂直間隔為1.0±0.2mm,公共端長度為2，9±0.2mm,且具有比每側(cè)電阻加熱加熱片2較大的寬度和厚度以降低功率密度并保持足夠的機械強度，寬度
1.0±0.2臟,厚度0.3±0.I臟,上下兩端Ia和Ib長度為1.5臟。
[0028]圖4是本實用新型智能電加熱卷煙用的加熱器另一個實施例結(jié)構(gòu)，其加熱器是只沿公共端(I)右方向單獨延伸的數(shù)塊直條狀電阻加熱片(2 )。該加熱器由8個相同的電阻加熱片2組成，電阻加熱片的數(shù)量可根據(jù)需求進行調(diào)整，所述電阻加熱片通過公共端I向左或向右方向延伸。公共端I通過公共端端部Ib連接至電源正極，電阻加熱片2通過場效應管接至電源的負極。優(yōu)選地，加熱器可由沿公共端左或右方延伸的鋸齒狀加熱片均與排列，如圖5所示，加熱片2設計為鋸齒狀結(jié)構(gòu)，可進一步增大加熱器與所加熱煙支的熱傳導接觸面積，提升加熱器的發(fā)熱效率。
[0029]實施例:
[0030]本實用新型智能電加熱卷煙系統(tǒng)包括抽吸傳感器，特殊結(jié)構(gòu)的電加熱裝置，微處理器，供電電源。
[0031]本實用新型抽吸傳感器是一種壓力式傳感器，能對用戶的抽吸力度進行適時檢測，輸出不同的壓力信號至微處理器。一種適合于本實用新型的最佳壓力傳感器為MOTOROLA公司的MPX2102型壓力傳感器。
[0032]本實用新型微處理器將抽吸傳感器輸入的壓力信號值轉(zhuǎn)換為電信號，按設定程序判斷用戶抽吸力度的等級，通過輸出信號激活場效應管開啟加熱器對應的一定數(shù)量加熱片。適合于本實用新型的微處理器為ATMEL的AT89C51單片機。
[0033]本實用新型電加熱裝置具有特殊結(jié)構(gòu)，由一定數(shù)量的加熱片組成，通過公共端向左右方向延伸引出接線端子，公共端接至電源一極，其余接線端子通過場效應管接至電源另一極，該加熱器能根據(jù)用戶抽吸力度提供6-18抽吸口數(shù)。
[0034]本實用新型電源能提供系統(tǒng)所需電能，能使加熱器加熱溫度快速上升至460-550。。。
[0035]本實用新型智能電加熱卷煙加熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)煙霧量的方式如下:微處理器將抽吸傳感器米集的壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號后劃分為三個，抽吸力度為6.5±3KPa為等級一,抽吸力度為12.5±3KPa為等級二，抽吸力度為18.5 ±3KPa為等級三(等級2的抽吸力度為用戶常規(guī)抽吸力度)，邏輯處理程序判斷信號等級，當抽吸力度為等級一時輸出開啟一個場效應管，接通加熱片2的一片2a，加熱片2a加熱到期望的溫度460_550°C，使煙草制品產(chǎn)生較少的煙霧量；當抽吸力度為等級二時同時開啟兩個場效應管，使電源同時加載到加熱片2b和2b’上，加熱到期望的溫度時產(chǎn)生約兩倍于等級一的煙霧量；當抽吸力度為等級三時同時開啟三個場效應管，電源同時加載到加熱片和2a’、2a’’和2b’’上，加熱到期望的溫度時產(chǎn)生約三倍于等級一的煙霧量；在用戶一次抽吸過程中以此方式循環(huán)，直至所有加熱片分別被通電，因此用戶一次抽吸的口數(shù)界定在6-18次。
[0036]利用本實用新型的優(yōu)選實施例與傳統(tǒng)卷煙、沿煙支軸向排列加熱片式電加熱卷煙進行煙霧量對比試驗，煙霧量評價分數(shù)設定如表1所示。
[0037]檢驗程序:向評吸專家提供試樣和檢驗表，要求評吸員按照表格要求對各項指標進行評吸。
[0038]結(jié)果統(tǒng)計:所有評吸員的評吸結(jié)果均有效，將各評吸員的單項評吸結(jié)果求算術(shù)平均值，結(jié)果保留至一位小數(shù)，并對各單項的算術(shù)平均值加和，得到總分，結(jié)果保留至一位小數(shù)。
[0039]表1煙霧量評價分數(shù)設定
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，包括抽吸傳感器、電加熱器、微處理器、絕緣外殼及電源，特征在于智能電加熱卷煙的電加熱器包含至少一個公共端(I )、公共端(I) 一端與各自相互獨立的數(shù)塊/數(shù)片電阻加熱片(2)—端連接，每塊/每片電阻加熱片(2)的另一端呈自由延伸狀態(tài)；公共端端部(Ib)通過導線(3)與電源的一極直接連接，每塊電阻加熱片(2)的另一端與微處理器輸出點相互連接； 至少一個場效應管，場效應管一端與電阻加熱片(2) —端連接，場效應管的另一端接電源另一極， 至少一個微處理器，微處理器一個信號輸入引腳與抽吸傳感器連接，微處理器各個輸出引腳分別與各塊/各片電阻加熱片(2)對應的場效應管相互連接， 微處理器通過控制每個場效應管的導通與截止，使電源能量加載到每塊/每片電阻加熱片(2)，完成各自控制每塊/每片電阻加熱片(2)的開啟或關(guān)閉工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于所述微處理器將抽吸傳感器采集的抽吸強度信號劃分為三個或者三個以上等級，第一等級的抽吸力度為.6.5±3KPa，第二等級的抽吸力度為12.5±3KPa，第三等級的抽吸力度為18.5±3KPa ； 微處理器帶有將抽吸傳感器采集的抽吸強度信號轉(zhuǎn)換為電信號的信號轉(zhuǎn)換器； 微處理器依據(jù)抽吸傳感器采集的上述不同等級信號，開啟對應數(shù)量的電阻電加熱片(2)，當抽吸力度為第一等級時，開啟一個場效應管；當抽吸力度為第二等級時，開啟兩個場效應管；當抽吸力 度為第三等級時，開啟三個場效應管，以此類推。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于所述微處理器為一個可編程的、可實現(xiàn)程序下載和導出的微電子集成電路，微處理器集成內(nèi)容至少包含單片微型計算機、開關(guān)電路、充電電路、壓力信號轉(zhuǎn)換電路、電源電壓監(jiān)測電路、語音電路、用戶信息顯示電路、短路保護電路、譯碼器、場效應管中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于所述每塊/每片電阻加熱片(2)的自由端相對于煙支的位置為:沿煙支外壁圓周方向包裹，或者沿煙支外壁圓周方向排列； 所述公共端(I)是延著煙支的長度方向或軸向方向放置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于每塊/每片電阻加熱片(2)的一端與公共端(I)相互連接，數(shù)塊/數(shù)片電阻加熱片(2)與公共端(I)之間呈并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，并聯(lián)連接的數(shù)塊/數(shù)片電阻加熱片(2)與公共端(I)排列方式呈左右對稱式或不對稱方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于所述每塊電阻加熱片(2)自由延伸端形狀為直條形、波浪形、城墻形，卷曲形、鋸齒狀或者其它不規(guī)則形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于所述加熱器的一個公共端(I)上連接有電阻加熱片數(shù)量為6-18片，每塊/每片電阻加熱片(2)具有相同的間隔均勻排列，且每片電阻加熱片(2 )之間保持電氣上的隔離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于所述供電電源是可重復充電的高倍率放電電池，工作電壓為3.5-5.4V，倍率放電電流為1.2-3.9A ； 所述每塊/每片電阻加熱片(2)在O至0.5秒時間內(nèi)，溫度可從O °C上升到.400 ℃ -600℃
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于所述抽吸傳感器是壓力傳感器，抽吸傳感器的檢測范圍為O-lOOKPa，精度為0.1KPa ;所述加熱器能根據(jù)用戶抽吸力度大小開啟不同數(shù)量的加熱片，能使不同的抽吸力度對應不同的加熱接觸面積，從而實現(xiàn)發(fā)煙量的調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能調(diào)節(jié)煙霧量的智能電加熱卷煙，其特征在于所述電加熱器固定于絕緣殼體內(nèi)，所述絕緣外殼的殼體開有對應數(shù)量的孔，保證每片電阻加熱片的兩端從孔內(nèi)引出導線并保持封閉狀態(tài)，便于電阻加熱片與電源的連接； 所述絕緣外殼的內(nèi)壁開有與每塊電阻加熱結(jié)構(gòu)相匹配的槽，電阻加熱片均勻地嵌入絕緣外殼的 內(nèi)壁。
【文檔編號】A24F47/00GK203676125SQ201320645114
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月20日
【發(fā)明者】鄭緒東, 牟定榮, 孟昭宇, 湯建國, 袁大林, 王笛, 廖曉祥, 徐仕瑞, 冷思漩 申請人:紅塔煙草(集團)有限責任公司