CN217012771U - 一种采用电弧加热的电子烟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种采用电弧加热的电子烟装置，包括烟弹、烟管、加热组件和控制组件。烟弹安装于烟管的一端；加热组件和控制组件均安装于烟管的内部。加热组件包括加热片、电弧发生导线、高压发生模块、第一隔热片和第二隔热片。第一隔热片和第二隔热片之间形成加热仓。加热片包括一体成型的底部和上部，其底部位于加热仓之中，上部先穿过第一隔热片再无缝***烟弹中。电弧发生导线的下端连接于高压发生模块，上端穿过第二隔热片后进入加热仓之中并朝向加热片的底部。控制组件连接于高压发生模块。本装置采用电弧来提供热能，将热能传送到加热片上，通过加热片传热完成对烟弹的烘烤，为加热烟丝、烟膏或烟油制品提供稳定充分的热能。

Description

一种采用电弧加热的电子烟装置

技术领域

本实用新型涉及电子烟领域，特别涉及一种采用电弧加热的电子烟装置。

背景技术

通过加热方式但不燃烧的电子烟的工作原理主要是通过低温(大约350℃左右)烘烤特制的烟草制品的方式，产生气雾，供使用者抽吸。

传统的电加热方式主要是以电阻生热方式进行释放热量，加热针及加热环存在一定的体积限制，以及容易折断、维修成本高等问题。且单一的加热片或加热针常常不能充分烘烤烟弹的发烟段，使之加热过程中加热不充分，香气一致性差，烟气衰减明显，且浪费部分偏多。如果加高极热温度又会导致烟弹的发烟段中部反复高温加热，容易焦糊，导致烟气味道改变。

(1)专利1——申请号为CN201180062229.2，公开了一种还原的陶瓷加热元件，实质为一种导电层形成于陶瓷材料的表面上，通过电流热效应进行加热的加热方式，其采用厚膜印刷工艺，属于电阻加热。由于印刷电加热导电层的电阻浆料为金属、合金粉末和粘结剂的混合物，存在混合不均匀的问题，导致电阻不稳定，产品一致性差；厚膜印刷形成的电加热导导电层较薄，极易磨损及消耗，不易于清理，清理过程中容易破坏导电层，从而导致装置报废，且电层截面积小，长期在高温环境工作易出现老化断路，使用寿命短；制造工序繁多、材料和设备价格昂贵。

(2)专利2——申请号为CN201580015503.9，公开了一种感应加热装置、包括感应加热装置的气溶胶递送***及其操作方法，具体公开了一种依靠电磁感应加热的加热方式，其加热针位于装置中间，通过***线圈利用交变的电流产生交变的磁场，使加热针内部产生涡流，从而使金属工件迅速发热，属于感应加热。其存在加工及形成方式复杂，技术及工艺难度高，成本高，且感应部件(感应圈)互换性和适应性较差的问题。

(3)专利3——申请号为CN201280029745.X，公开了一种加热可抽吸材料，具体公开了一种采用卤素红外加热的加热方式，其加热需要多个加热突起，其使用了真空管进行保温及隔热，属于红外加热。但其产品结构复杂，多个加热突起无法适配市场上现有的烟弹产品，适用性差，且相关技术及加工工艺难度高，成本高，设备保温要求高，需用到真空管，但是真空管以目前技术，成本高昂，且漏气不可避免，使用寿命不长，性价比低。

(4)专利申请4——公开号为CN112910456A，公开了一种脉冲电极交替切换的均匀加热雾化控制方法，具体公开了一种采用中间脉冲电极，与四周电极交替切换放电产生电弧来直接对烟弹进行加热的加热方式，属于电弧加热。因为电弧放电能量密度高，电弧中心温度可达6000度以上，但周围温度低，若靠近电弧放电口则烟叶容易烤焦，若远离放电口则温度无法达到有效工作温度。因此虽然电弧加热速度快，但温控难度高且无法有效全面加热。实用性较差，且制作工艺相对复杂，对电极间的距离精度要求高。

实用新型内容

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种采用电弧加热的电子烟装置，旨在改进现有加热不燃烧电子烟装置的加热方式，实现更加高效高质量地对加热不燃烧烟草制品进行加热烘烤，提高用户的抽吸体验，具体如下。

一种采用电弧加热的电子烟装置，包括烟弹、烟管、加热组件和控制组件；所述烟弹安装于所述烟管的一端；所述加热组件和所述控制组件均安装于所述烟管的内部。所述加热组件包括加热片、电弧发生导线、高压发生模块、第一隔热片和第二隔热片；所述第一隔热片和所述第二隔热片之间形成加热仓；所述加热片包括一体成型的底部和上部，其底部位于所述加热仓之中，上部先穿过所述第一隔热片再无缝***所述烟弹中；所述电弧发生导线的下端连接于所述高压发生模块，上端穿过所述第二隔热片后进入所述加热仓之中并朝向所述加热片的底部；所述加热片为高导热的金属材质。所述控制组件连接于所述高压发生模块。

作为本实用新型的采用电弧加热的电子烟装置的进一步改进，所述加热片的上部为剑形，该上部的截面为橄榄形，该上部的顶端为尖顶。

作为本实用新型的采用电弧加热的电子烟装置的进一步改进，所述加热片的底部为方柱形，所述加热片的上部垂直连接于其方柱形底部的侧面。

作为本实用新型的采用电弧加热的电子烟装置的进一步改进，所述加热片的底部和上部均为紫铜材质，并且所述加热片的外表面镀有镍层。

作为本实用新型的采用电弧加热的电子烟装置的进一步改进，所述第一隔热片和所述第二隔热片的材质均为不导热陶瓷。

作为本实用新型的采用电弧加热的电子烟装置的进一步改进，所述烟弹包括依次连接的烟嘴、烟雾冷却件和储烟仓；所述加热片的上部无缝***所述储烟仓中。

作为本实用新型的采用电弧加热的电子烟装置的进一步改进，所述加热组件包括四根所述电弧发生导线，其四个上端分布于所述加热片的底部四周，和所述加热片的底部表面的距离分别为0.4～1mm。

作为本实用新型的采用电弧加热的电子烟装置的进一步改进，所述控制组件包括控制电路板、电池、电流放大器和温度传感器；所述温度传感器设置于所述加热仓之中；所述电池、所述电流放大器和所述温度传感器分别连接于所述控制电路板；所述电流放大器还连接于所述高压发生模块。

作为本实用新型的采用电弧加热的电子烟装置的进一步改进，所述电子烟装置还包括电源开关、指示灯、震动模块和充电模块，分别连接于所述控制电路板；所述电源开关和所述指示灯设置于所述烟管的侧表面；所述震动模块设置于所述烟管的内部；所述充电模块的接口设置于所述烟管远离所述烟弹的一端面。

本实用新型还提出一种采用如上所述的电子烟装置加热烟弹的方法，该方法包括打开电源开关，所述控制电路板输出电信号，经过所述电流放大器放大所述电信号，放大的电信号传导至所述高压发生模块，所述高压发生模块被启动，使得所述电弧发生导线和所述加热片的底部之间产生电弧，对加热片进行预热，加热片对烟弹(包括烟弹中的烟制品)进行加热，所述温度传感器感应温度并传输信号至所述控制电路板，当温度达到设定值后，控制电路板输出信号以启动所述震动模块，提醒用户可以抽吸；

该方法还包括，当用户进行抽吸时，通过所述温度传感器反馈温度数据，对电弧放电进行调整，以控制温度在设定范围内；

该方法还包括，所述控制电路板控制在开机时所述指示灯亮，并在关机时，控制所述震动模块提供震动及控制指示灯闪烁来提示用户抽吸结束。

本实用新型提供了一种采用电弧加热的加热不燃烧电子烟装置及其使用方法，采用电弧来提供热能，将热能传送到加热片上，通过加热片传热完成对烟弹的烘烤，采用电弧对烟弹间接加热，为加热烟弹中的烟丝、烟膏或烟油制品提供稳定充分的热能，且不会烧焦该烟制品。电弧方式能够快速对加热片进行加热，达到烘烤烟弹的温度(350℃左右)，同时加热片材质为高导热的金属材质，具有一定韧性，相比于陶瓷不易折断。加热片制造成本低，降低了维修成本。相比于采用卤素红外加热的方式和采用电磁感应加热的方式，本间接电弧加热方式，所使用的装置加工及形成方式较为简单，技术及工艺难度较低，成本也较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型采用电弧加热的电子烟装置的外部结构示意图。

图2为图1的电子烟装置隐藏外部的烟管后的内部结构示意图。

图3为图2的装置隐藏上部的烟弹和上盖后的内部结构示意图。

图4为加热片正面结构图。

图5为加热片立体结构图。

图6为图1的电子烟装置的控制原理图。

附图标记：烟弹1、烟管2、加热片3、底部301、上部302、电弧发生导线4、高压发生模块5、第一隔热片6、第二隔热片7、烟嘴101、储烟仓 102、烟雾冷却件103、上盖201、下盖202、控制电路板9、电池10、电流放大器11、温度传感器12、指示灯13、震动模块14、充电模块15、电源开关16。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

如图1所示，一种采用电弧加热的电子烟装置，包括烟弹1、烟管2、加热组件和控制组件。所述烟弹1安装于所述烟管2的一端头内部。所述加热组件和所述控制组件均安装于所述烟管2的内部。烟管2可以是圆柱形，或者是截面为跑道形状的柱形等。

如图2和图3所示，所述加热组件包括加热片3、电弧发生导线4、高压发生模块5、第一隔热片6和第二隔热片7。所述第一隔热片6和所述第二隔热片7固定安装在烟管2中，两隔热片均为和烟管2的截面相适配的形状，如烟管2可以是圆柱形，也可以是椭圆柱形，或者是截面为标准跑道形状的柱形，或称为圆缺形，即两端为弧形，中间为两条平行线，拼接而成的截面形状。烟管2的外形和其内腔可以是相同的形状，也可以有所不同。第一隔热片6和第二隔热片7也为对应烟管2内腔的相同形状，并和烟管2的内壁贴合连接，两隔热片之间形成加热仓，为电弧发生空间，隔绝电和热，以免损害加热组件其他部分和控制组件。

如图4和图5所示，所述加热片3包括一体成型的底部301和上部302，其底部301位于所述加热仓之中，上部302先穿过所述第一隔热片6再无缝***所述烟弹1中，即烟弹1底部的开口契合加热片3的上部302的截面形状。所述电弧发生导线4的下端连接于所述高压发生模块5，上端穿过所述第二隔热片7后进入所述加热仓之中并朝向所述加热片3的底部301。电弧发生导线4的上端与高压发生模块5通过所述第二隔热片7的阻隔，确保高压发生模块5不会被电弧和高温影响，能稳定的工作。

其中，所述加热片3优选为高导热的金属材质，具有一定韧性，不易折断。所述第一隔热片6和所述第二隔热片7的材质均优选为不导热陶瓷，如以粘土为主要原料以及各种天然矿物制成的陶瓷，其绝缘耐高温，能有效阻隔电弧和热量，能对加热片3的底部301进行上下隔热。所述控制组件连接于所述高压发生模块5。本装置采用电弧发生导线4和加热片3的底部301之间产生电弧来提供热能，将热能传送到加热片3上，通过加热片3 传热完成对烟弹1内烟制品的烘烤。加热片3可在烟弹加工时内嵌于烟弹1 内，连通烟弹1作为一次性免清洗部件使用。

如图4和图5所示，优选的，所述加热片3的上部302正视角为剑形，该上部302的截面为橄榄形，该上部302的顶端为尖顶，使得加热片3易于***烟弹1中。所述加热片3的底部301为方柱形，所述加热片3的上部302垂直连接于其方柱形底部的侧面，如垂直连接于方形底部的一面上，或者垂直连接于圆柱形底部的侧面上。该上部302的顶端采用弧形尖顶设计，使得加热片3易于***烟弹1中，在***过程中能均匀挤压烟制品，可以更有效的对整个烟弹1进行均匀充分的烘烤。加热片3的上部302的截面最大厚度可以设置为2mm，可以满足传热性能需求。加热片3可内嵌于烟弹1，随烟弹1作为一次性更换部件来使用，使用方便，相比加热丝成本更低。

其中，所述加热片3的底部301和上部302均为紫铜材质，并且所述加热片3的外表面镀有镍层。芯部采用紫铜材质，提高温度传导速率。外表面电镀镍层在空气中的稳定性很高，由于金属镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗烟制品的腐蚀。在其他实施方式中，下端外表面采用镀铂金保护紫铜不受氧化，减少热散失。上端外表面镀镍、铬、铂金、黄金等，增进抗蚀能力及耐磨能力。

在其中一个实施例中，烟管2的上、下端开口处还分别设置了上盖201 和下盖202。烟弹1为管状，其穿过上盖201且固定连接上盖201。上盖201 为磁吸提取器式设计，使得烟弹1取出更快捷、省力。烟弹1穿出上盖201 的外管段为烟嘴101，烟嘴101内安装有醋酸纤维素棉体，用于过滤烟雾中的杂质，烟嘴101为使用者抽吸烟雾的直接接触点。烟嘴101的内管段为储烟仓102，用于储存烟制品。该烟嘴101在外管段和内管段之间还安装有烟雾冷却件103(如褶皱状的聚乳酸薄片)，用于隔开烟嘴101和储烟仓102，但又能让烟雾通过并冷却。所述加热片3的上部302无缝***所述储烟仓 102中，以对烟制品进行加热。烟制品被加热片3加热后产生烟雾，使用者抽吸时，在储烟仓102产生的烟雾先通过烟雾冷却件103，再通过烟嘴101 进入口腔中。

如图2和图3所示，所述加热组件包括四根所述电弧发生导线4，该四根导线向上穿过所述第二隔热片7后，其四个上端分布于所述加热片3的底部301四周，分别弯折朝向所述加热片3的底部301，形成四个电弧发生头，和所述加热片3的底部301表面的距离分别为0.4～1mm，用于释放电弧对加热片3进行加热。第二隔热片7用于定位电弧发生头，及向下隔热，防止下端零部件受到损害。由于空气击穿电压约为3Kv/mm，因此此处电弧发生头与加热片3的底部301距离优选为0.6mm，电压范围在10Kv到30Kv 之间，优选15Kv左右。

其中，所述控制组件包括控制电路板9、电池10、电流放大器11和温度传感器12。所述温度传感器12设置于所述加热仓之中，用于对加热片3 进行温度监测并反馈，配合控制温度保持在350℃左右(300℃到380℃之间)。所述电池10、所述电流放大器11和所述温度传感器12分别连接于所述控制电路板9。控制电路板9上安装有控制芯片，用于控制电路数据处理。所述电流放大器11可以是大功率三极管，并连接于所述高压发生模块5。电流放大器11用于放大控制电路板9的芯片输出的控制电流，控制电弧大小。电池10可采用3.7v大电流锂电池，满足加热功率的需求。

其中，所述电子烟装置还包括电源开关16、指示灯13、震动模块14 和充电模块15，分别连接于所述控制电路板9。所述电源开关16和所述指示灯13设置于所述烟管2的侧表面。所述震动模块14设置于所述烟管2 的内部。所述充电模块15的充电接口设置于所述烟管2远离所述烟弹1的一端面上，即下盖202上，充电口可以采用国际通用Type-c接口，或者其他可替代充电接口。指示灯13用于对开关机状态的提示及电池电量的反馈。震动模块14用于对装置是否到达可抽吸状态的反馈。

请参阅图6，本实用新型的电子烟装置加热烟弹中的烟制品的方法包括：打开电源开关16，即开机，所述控制电路板9输出电信号，经过所述电流放大器11放大所述电信号，放大的电信号传导至所述高压发生模块5，所述高压发生模块5被启动，发出高压电流，使得所述电弧发生导线4和所述加热片3的底部301之间产生电弧，对加热片3进行预热，加热片3对烟弹1中的烟制品进行加热，所述温度传感器12感应温度并传输信号至所述控制电路板9，当温度达到设定值后，控制电路板9输出信号以启动所述震动模块14，提醒用户可以抽吸。

当用户进行抽吸时，通过所述温度传感器12反馈温度数据，对电弧放电进行调整，以控制温度在设定值，例如350℃，在实际调控过程中，温度维持在300℃到380℃之间。温度设定值可以根据情况而具体调整，如设置为360～400℃等。

所述控制电路板9控制在开机时所述指示灯13亮，并在关机时，控制所述震动模块14提供震动及控制指示灯13闪烁来提示用户抽吸结束。

本实用新型的采用电弧加热的加热不燃烧电子烟装置及其使用方法，采用电弧来提供热能，将热能传送到加热片上，通过加热片传热完成对烟弹的烘烤，属于一种利用电弧间接加热烟弹的方式，为加热烟丝、烟膏或烟油制品提供稳定充分的热能。电弧方式能够快速对加热片进行加热，达到烘烤烟弹的温度(350℃左右)，同时加热片材质为金属材质，具有一定韧性，相比于陶瓷不易折断，使用寿命长。加热片制造成本低，降低了维修成本。

以上所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的权利范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，包括烟弹(1)、烟管(2)、加热组件和控制组件；所述烟弹(1)安装于所述烟管(2)的一端；所述加热组件和所述控制组件均安装于所述烟管(2)的内部；

所述加热组件包括加热片(3)、电弧发生导线(4)、高压发生模块(5)、第一隔热片(6)和第二隔热片(7)；所述第一隔热片(6)和所述第二隔热片(7)之间形成加热仓；所述加热片(3)包括一体成型的底部和上部，其底部位于所述加热仓之中，上部先穿过所述第一隔热片(6)再无缝***所述烟弹(1)中；所述电弧发生导线(4)的下端连接于所述高压发生模块(5)，上端穿过所述第二隔热片(7)后进入所述加热仓之中并朝向所述加热片(3)的底部；所述加热片(3)为金属材质；

所述控制组件连接于所述高压发生模块(5)。

2.根据权利要求1所述的采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，所述加热片(3)的上部为剑形，该上部的截面为橄榄形，该上部的顶端为尖顶。

3.根据权利要求2所述的采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，所述加热片(3)的底部为方柱形，所述加热片(3)的上部垂直连接于其方柱形底部的侧面。

4.根据权利要求1所述的采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，所述加热片(3)的底部和上部均为紫铜材质，并且所述加热片(3)的外表面镀有镍层。

5.根据权利要求1所述的采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，所述第一隔热片(6)和所述第二隔热片(7)的材质均为不导热陶瓷。

6.根据权利要求1所述的采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，所述烟弹(1)包括依次连接的烟嘴(101)、烟雾冷却件(103)和储烟仓(102)；所述加热片(3)的上部无缝***所述储烟仓(102)中。

7.根据权利要求1所述的采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，所述加热组件包括四根所述电弧发生导线(4)，其四个上端分布于所述加热片(3)的底部四周，和所述加热片(3)的底部表面的距离分别为0.4～1mm。

8.根据权利要求1所述的采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，所述控制组件包括控制电路板(9)、电池(10)、电流放大器(11)和温度传感器(12)；所述温度传感器(12)设置于所述加热仓之中；所述电池(10)、所述电流放大器(11)和所述温度传感器(12)分别连接于所述控制电路板(9)；所述电流放大器(11)还连接于所述高压发生模块(5)。

9.根据权利要求8所述的采用电弧加热的电子烟装置，其特征在于，所述电子烟装置还包括电源开关(16)、指示灯(13)、震动模块(14)和充电模块(15)，分别连接于所述控制电路板(9)；所述电源开关(16)和所述指示灯(13)设置于所述烟管(2)的侧表面；所述震动模块(14)设置于所述烟管(2)的内部；所述充电模块(15)的接口设置于所述烟管(2)远离所述烟弹(1)的一端面。

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