专利名称：一种usb供电式环保型电子香烟的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及香烟代用品，具体的说是一种USB供电式环保型 电子香烟。
背景技术：
当今"吸烟有害健康"己成为人所共知的常识，但全世界仍然有 10亿以上的烟民，美国环境保护署目前将空气中的烟草雾宣布为A 级致癌物。据世界卫生组织等部门公布的数字，全球每年约有490万 人死于与吸烟有关的疾病；但是由于种种原因，要吸烟者完全戒烟是 一件极其困难的事。为了即满足吸烟者的需求又降低香烟的危害，通 常的香烟代用品将烟草中的有效成份提取制成了诸如戒烟贴、芳香剂 等，虽然能一定程度上减少对香烟的依赖，有一定的使用香烟的效果， 但没有吸烟者那种喷云吐雾那种感觉，与抽烟者的使用习惯格格不 入，所以很难为使用者所接受。
针对上述问题，许多香烟代用品在不改变使用者习惯的大原则 下，在现有香烟的基础上加入了诸如活性碳过滤器，液体过滤等，以 期在一定程度上减少香烟对人体的微害。还有香烟代用品则是通过大 型的机器设备做成类似吸氧机之类的设备，虽然一定程度上解决了使 用者的需求，但是这一类的香烟代用设备体积庞大，造价高昂，很多 还需要专门的场地，很难使大众接受。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种 USB供电式环保型电子香烟，外形和香烟类似且成本低廉，采用USB 接口供电，能耗低，不产生二手烟和烟灰，避免了污染环境，没有明火，无火灾隐患，使用者能具有香烟的大部分感受而将吸烟的危害降 到最低。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是 一种USB供电式环保型电子香烟，其特征在于包括通过自动控
制单元4连接的USB供电单元和雾化单元2，所说的USB供电单元包 括一端与自动控制单元4连接的DC转换单元52， DC转换单元52的 另一端与USB取电单元51连接，
所说的雾化单元2包括左端设有内螺纹B30的外壳B25，外壳B25 的右端设有吸嘴26，外壳B25内从左至右依次为接触柱B21、阻液片 22，导液机构23、贮液芯24，导液机构23内通过油嘴支架27固设 有油嘴28，油嘴支架27和油嘴28间设有加热器29，油嘴28朝向阻 液片22的方向设有喷射孔210，加热器29的正负极分别通过导线和 接触柱B21、内螺纹B30连接，接触柱B21作为加热器29的正极输 入端，内螺纹B30加热器29的负极输入端；
所说的自动控制单元4包括自动控制单元外壳体48，自动控制 单元外壳体48的左右两端分别为外螺纹C41、与内螺纹B30适配的 外螺纹D42，自动控制单元外壳体48内的左端设有接触柱E43，右端 设有与接触柱B21适配的接触柱F44，外螺纹C41和接触柱E43间设 有绝缘环C50，外螺纹D42和接触柱F44间设有绝缘环C50，接触柱 F44的左侧设有带感应开关座45的电子气流感应开关46，电子气流 感应开关46通过导线与带有核心控制芯片49的控制线路板411连 接，控制线路板411串联在接触柱F44与接触柱E43之间；
所说的DC转换单元52的左端设有DC输入母头521,右端设有 与外螺纹C41适配的内螺纹A522、与接触柱E43适配的接触柱A523; DC输入母头521通过导线和接触柱A523连接，内螺纹A522和接触 柱A523间设有绝缘材料；
所说的USB取电单元51的左端为USB接口的母头511，右端为 与DC输入母头521适配的DC输出公头512， DC输出公头512上的正 极触点和DC输入母头521连通，负极触点通过DC转换单元52的外壳和内螺纹A522连通，USB接口的母头511通过内部导线A514、内 部导线B517和设有USB电压转换专用IC515的USB保护线路板516 连接，USB保护线路板516的正负极输出端分别和DC输出公头512 的正极触点、负极触点连接。
在上述技术方案的基础上，控制线路板411上设有LED指示灯 410，自动控制单元外壳体48上设有与LED指示灯410适配的LED透 光孔47。
在上述技术方案的基础上，USB取电单元51内设有作为备用电 池的可充电锂电池513，可充电锂电池513的正负极分别和USB保护 线路板516的备用电源正极输入端、备用电源负极输入端连接。
在上述技术方案的基础上，控制线路板411包括作为核心控制芯 片49的控制器芯片IC1，控制器芯片IC1的第1引脚分别和电容CI 的一端、电阻R7的一端、电阻R1的一端、三极管Q1的集电极连接， 电阻R7的另一端和VCC端子连接，三极管Ql的发射极分别和电阻 R5的一端、控制器芯片IC1的第4引脚连接，电阻Rl的另一端分别 和三极管Ql的基极、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端分别和 K端子、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端和电阻R5的另一端、 GND端子、HEATER-端子连接，控制器芯片IC1的第2引脚和电阻R3 的一端连接，电阻R3的另一端和K端子连接，控制器芯片IC1的第 3引脚分别和服ATER+端子、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端 和GND端子连接，控制器芯片IC1的第5引脚通过LE端子和LED灯 Dl的正极连接，LED灯Dl的负极和电阻R8的一端连接，电阻R8的 另一端和GND端子连接，控制器芯片IC1的第6引脚和MOS FET Q2 的栅极连接，MOS FET Q2的源极和HEATER+端子连接、漏极和电源 VCC连接，芯片芯片的第7引脚和S端子连接，控制器芯片IC1的第 8引脚分别和电容C1的另一端、GND端子连接，HEATER-端子和加热 器HEATER负极连接，HEATER+端子和加热器HEATER正极连接，开关 S1连接在K端子和S端子之间。本实用新型所述的USB供电式环保型电子香烟，外形和香烟类似 且成本低廉，采用USB接口供电，能耗低，不产生二手烟和烟灰，避 免了污染环境，没有明火，无火灾隐患，使用者能具有香烟的大部分 感受而将吸烟的危害降到最低。
本实用新型有如下附图
图l本实用新型的结构示意图。
图2雾化单元的结构示意图。
图3自动控制单元的结构示意图。
图4 DC转换单元的结构示意图。
图5 USB取电单元的结构示意图。
图6 USB取电单元的电路原理图。 图7自动控制单元的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 如图1 5所示，本实用新型所述的USB供电式环保型电子香烟， 包括通过自动控制单元4连接的USB供电单元和雾化单元2，所说的 USB供电单元包括一端与自动控制单元4连接的DC转换单元52， DC 转换单元52的另一端与USB取电单元51连接，所说的雾化单元2包 括左端设有内螺纹B30的外壳B25，外壳B25的右端设有吸嘴26，外 壳B25内从左至右依次为接触柱B21、阻液片22，导液机构23、贮 液芯24，导液机构23内通过油嘴支架27固设有油嘴28，油嘴支架 27和油嘴28间设有加热器29，油嘴28朝向阻液片22的方向设有喷 射孔210，加热器29的正负极分别通过导线和接触柱B21、内螺纹 B30连接，接触柱B21作为加热器29的正极输入端，内螺纹B30加 热器29的负极输入端；所说的自动控制单元4包括自动控制单元外壳体48，自动控制单元外壳体48的左右两端分别为外螺纹C41、与 内螺纹B30适配的外螺纹D42,自动控制单元外壳体48内的左端设 有接触柱E43，右端设有与接触柱B21适配的接触柱F44，外螺纹C41 和接触柱E43间设有绝缘环C50，外螺纹D42和接触柱F44间设有绝 缘环C50，接触柱F44的左侧设有带感应开关座45的电子气流感应 开关46，电子气流感应开关46通过导线与带有核心控制芯片49的 控制线路板411连接，控制线路板411串联在接触柱F44与接触柱 E43之间；所说的DC转换单元52的左端设有DC输入母头521，右端 设有与外螺纹C41适配的内螺纹A522、与接触柱E43适配的接触柱 A523; DC输入母头521通过导线和接触柱A523连接，内螺纹A522 和接触柱A523间设有绝缘材料；所说的USB取电单元51的左端为 USB接口的母头511，右端为与DC输入母头521适配的DC输出公头 512， DC输出公头512上的正极触点和DC输入母头521连通，负极 触点通过DC转换单元52的外壳和内螺纹A522连通，USB接口的母 头511通过内部导线A514、内部导线B517和设有USB电压转换专用 IC515的USB保护线路板516连接，USB保护线路板516的正负极输 出端分别和DC输出公头512的正极触点、负极触点连接。吸嘴26可 用食品级硅橡胶及塑胶制成；当USB供电单元、雾化单元2和自动控 制单元4连接后，即为图1中最下方示出的USB供电式环保型电子香 烟。核心控制芯片49内的程序是可以升级的，其可以实现上电自检、 低电报警、短路保护、充电保护、甚至还可以记录使用者抽吸的次数。 电子气流感应开关46包括两块金属极板，其中一块表面涂有驻极体 薄膜(多数为聚全氟乙丙烯)并将其接地，另一极板接在场效应晶体 管的栅极上，栅极与源极之间接有一个二极管，当驻极体膜片本身带 有电荷，板极间地电容则在极头上产生电压，当受到振动或受到气流 地摩擦时，由于振动使两极板间的距离改变，即电容改变，而电量不 变，就会引起电压的变化，电压变化的大小，反映了外界气流的强弱， 核心控制芯片49对这电压的变化进行采样，将适合使用者力度和习 惯的变化部份转换成开关信号，控制电源的开与关。从而实现自动控制。
在上述技术方案的基础上，如图3所示，控制线路板411上设有
LED指示灯410，自动控制单元外壳体48上设有与LED指示灯410适 配的LED透光孔47。
在上述技术方案的基础上，如图5所示，USB取电单元51内设 有作为备用电池的可充电锂电池513，可充电锂电池513的正负极分 别和USB保护线路板516的备用电源正极输入端、备用电源负极输入 端连接。可充电锂电池513还可以用于补充USB电源的供电电流可能 不足，从而实现可以输出1安以上的大电流供电的USB供电单元。
如上所述，本实用新型各部分的负极通过各内螺纹、外螺纹、外 壳体相连通，因此负极部分是常闭的、各外壳体均为可导电的金属材 质，例如用不锈钢制成外壳体，自动控制单元4可以控制通过各接 触柱、线路板相连通的正极部分的通断，实现了对电路的开关控制。 其中，可充电锂电池513是做为电子香烟的便携式电源可随身携带 的，内部是高能聚合物锂离子电池，可反复充电；雾化单元2可将烟 液通过高温雾化成烟雾状；自动控制单元4为使用者在抽吸本装置时 根据抽吸力度的大小自动控制电源的供电，使雾化单元能随着使用者 的抽吸从而实现同步工作。
在上述技术方案的基础上，为了获得更理想的使用效果，本使用 新型的雾化单元2的设有加热器29的雾化工作室内还设有隔热座， 隔热座可用陶瓷烧制而成，其壁上开有溢流孔，在加热器的一侧开有 气流喷射孔；导液机构可用泡沫镍网制成，包在雾化工作室外，雾化 工作室的一侧设有次级贮液室，另一侧设导液机构；加热器可用铂丝、 镍铬合金或稀土元素的铁铬铝合金丝制成。药液还可以加入天然香料 或使用者喜欢的口味。
在上述技术方案的基础上，自动控制单元4的控制线路板411可 以采用现有技术实现，例如，图7即为控制线路板411的一个具体实 施例。如图7所示，控制器芯片IC1 (即核心控制芯片49，可以选择 Microchip公司生产的世界上最小的8位单片机PIC12C5xx系列。)的第1引脚分别和电容Cl的一端、电阻R7的一端、电阻Rl的一端、 三极管Ql的集电极连接，电阻R7的另一端和VCC端子连接，三极管 Ql的发射极分别和电阻R5的一端、控制器芯片IC1的第4引脚连接， 电阻R1的另一端分别和三极管Q1的基极、电阻R2的一端连接，电 阻R2的另一端分别和K端子、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一 端和电阻R5的另一端、GND端子、HEATER-端子连接，控制器芯片IC1 的第2引脚和电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端和K端子连接， 控制器芯片IC1的第3引脚分别和服ATER+端子、电阻R6的一端连 接，电阻R6的另一端和GND端子连接，控制器芯片IC1的第5引脚 通过LE端子和LED灯Dl的正极连接，LED灯Dl的负极和电阻R8的 一端连接，电阻R8的另一端和GND端子连接，控制器芯片IC1的第 6引脚和MOS FET Q2的栅极连接，MOS FET Q2的源极和HEATER+端 子连接、漏极和电源VCC连接，芯片芯片的第7引脚和S端子连接， 控制器芯片IC1的第8引脚分别和电容Cl的另一端、GND端子连接， HEATER-端子和加热器HEATER负极连接，HEATER+端子和加热器 HEATER正极连接，开关Sl连接在K端子和S端子之间。
在上述技术方案的基础上，USB取电单元51的USB保护线路板 516可以采用现有技术实现，例如，图6即为USB保护线路板516的 一个具体实施例。如图6所示，TP4054是锂电池充电管理IC (是一 款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器)，当 TP4054的第4脚接上USB (4. 5 6. 5V)电时，TP4054的第3脚会有 一个恒流恒压输出，给锂电池充电。当充电电压在达到4.25V，电池 充满电，TP4054将停止充电。当输入电压(交流适配器或USB电源) 被拿掉时，TP4054自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA 以下，TP4054将置于停机模式，TP4054内部加有防倒充电路，锂电 池也不会倒充电。调整R1阻值的大小，可改变充电电流的大小。在 接入负载时，USB输出的电流可以给输出端供电，电流也可以给负载 供电，从而减少了雾化单元在工作时的大电流对USB设备造成的可能 损害。没有接入负载时，USB设备则可以给锂电池供电，以补充锂电池的电能不足。
如图2、 3、 7所示所述控制线路板411使用芯片控制，用可充
电锂电池513或USB接口的母头511供电，芯片为核心智能控制单元， 主要负责接收并判别输入信号，同时对LED指示灯410与加热器29 进行控制。控制器芯片IC1接收到电子汽流感应开关46发来的信号 时，首先判断此时电源电压是否高于3.3V，如果是，则输出控制信 号给加热电路，使场效应管导通，发热丝接通电源发热，加热器29 工作，把液态的烟液瞬间加热，同时输出显示信号使LED指示灯410 发出红色或橙色光，并通过透光孔47透出。如果电池电压低于3. 3V， 则不对加热电路输出信号，此时加热室不产生任何动作，同时LED指 示灯410输出闪烁信号，使LED发出1Hz的闪烁并连续闪烁20秒钟， 提示电池电量不足，需要充电。当使用者在一分钟内连续使用本装置 十五次时，控制器芯片IC1将发出信号，切断加热电路输出，同时输 出信号给LED指示灯，连续闪烁10秒；当S1连续接通6秒以上时， 则自动切断加热电路，同时输出信号给LED等。此单片还可写入其它 程序以实现更多的功能和为后序的更新改善提供便利。也可以在信号 输出端接一 LCD显示屏来显示更多的信息。
本实用新型的有益效果在于较真实的模拟了吸烟效果，且无焦 油、尼古丁、 一氧化碳等有害物，大大降低致癌风险，使用者仍然有 吸烟的感觉，无需点燃，无火灾危险。其吸出的烟雾其实是药液气化 的水蒸气，无环境污染。多种组合利于不同的使用者在不同的场合使 用。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实例而已，并非用于限制本实 用新型的保护范围。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭 露的技术范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在本实用新型的保护 范围之内。
权利要求1.一种USB供电式环保型电子香烟，其特征在于包括通过自动控制单元(4)连接的USB供电单元和雾化单元(2)，所说的USB供电单元包括一端与自动控制单元(4)连接的DC转换单元(52)，DC转换单元(52)的另一端与USB取电单元(51)连接，所说的雾化单元(2)包括左端设有内螺纹B(30)的外壳B(25)，外壳B(25)的右端设有吸嘴(26)，外壳B(25)内从左至右依次为接触柱B(21)、阻液片(22)，导液机构(23)、贮液芯(24)，导液机构(23)内通过油嘴支架(27)固设有油嘴(28)，油嘴支架(27)和油嘴(28)间设有加热器(29)，油嘴(28)朝向阻液片(22)的方向设有喷射孔(210)，加热器(29)的正负极分别通过导线和接触柱B(21)、内螺纹B(30)连接，接触柱B(21)作为加热器(29)的正极输入端，内螺纹B(30)加热器(29)的负极输入端；所说的自动控制单元(4)包括自动控制单元外壳体(48)，自动控制单元外壳体(48)的左右两端分别为外螺纹C(41)、与内螺纹B(30)适配的外螺纹D(42)，自动控制单元外壳体(48)内的左端设有接触柱E(43)，右端设有与接触柱B(21)适配的接触柱F(44)，外螺纹C(41)和接触柱E(43)间设有绝缘环C(50)，外螺纹D(42)和接触柱F(44)间设有绝缘环C(50)，接触柱F(44)的左侧设有带感应开关座(45)的电子气流感应开关(46)，电子气流感应开关(46)通过导线与带有核心控制芯片(49)的控制线路板(411)连接，控制线路板(411)串联在接触柱F(44)与接触柱E(43)之间；所说的DC转换单元(52)的左端设有DC输入母头(521)，右端设有与外螺纹C(41)适配的内螺纹A(522)、与接触柱E(43)适配的接触柱A(523)；DC输入母头(521)通过导线和接触柱A(523)连接，内螺纹A(522)和接触柱A(523)间设有绝缘材料；所说的USB取电单元(51)的左端为USB接口的母头(511)，右端为与DC输入母头(521)适配的DC输出公头(512)，DC输出公头(512)上的正极触点和DC输入母头(521)连通，负极触点通过DC转换单元(52)的外壳和内螺纹A(522)连通，USB接口的母头(511)通过内部导线A(514)、内部导线B(517)和设有USB电压转换专用IC(515)的USB保护线路板(516)连接，USB保护线路板(516)的正负极输出端分别和DC输出公头(512)的正极触点、负极触点连接。
2. 如权利要求1所述的USB供电式环保型电子香烟，其特征在 于控制线路板(411)上设有LED指示灯(410)，自动控制单元外 壳体(48)上设有与LED指示灯(410)适配的LED透光孔(47)。
3. 如权利要求1或2所述的USB供电式环保型电子香烟，其特 征在于USB取电单元(51)内设有作为备用电池的可充电锂电池(513) ，可充电锂电池(513)的正负极分别和USB保护线路板(516) 的备用电源正极输入端、备用电源负极输入端连接。
4. 如权利要求1或2所述的USB供电式环保型电子香烟，其特 征在于控制线路板(411)包括作为核心控制芯片(49)的控制器 芯片IC1，控制器芯片IC1的第1引脚分别和电容C1的一端、电阻 R7的一端、电阻R1的一端、三极管Q1的集电极连接，电阻R7的另 一端和VCC端子连接，三极管Ql的发射极分别和电阻R5的一端、控 制器芯片IC1的第4引脚连接，电阻Rl的另一端分别和三极管Ql的 基极、电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端分别和K端子、电阻 R4的一端连接，电阻R4的另一端和电阻R5的另一端、GND端子、 HEATER-端子连接，控制器芯片IC1的第2引脚和电阻R3的一端连接， 电阻R3的另一端和K端子连接，控制器芯片IC1的第3引脚分别和 HEATER+端子、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端和GND端子连 接，控制器芯片IC1的第5引脚通过LE端子和LED灯Dl的正极连接， LED灯Dl的负极和电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端和GND端 子连接，控制器芯片IC1的第6引脚和M0S FET Q2的栅极连接，M0S FETQ2的源极和HEATER+端子连接、漏极和电源VCC连接，芯片芯片 的第7引脚和S端子连接，控制器芯片IC1的第8引脚分别和电容Cl的另一端、GND端子连接，服ATER-端子和加热器服ATER负极连接， HEATER+端子和加热器服ATER正极连接，开关Sl连接在K端子和S 端子之间。
5.如权利要求3所述的USB供电式环保型电子香烟，其特征在 于控制线路板(411)包括作为核心控制芯片(49)的控制器芯片 IC1，控制器芯片IC1的第1引脚分别和电容C1的一端、电阻R7的 一端、电阻R1的一端、三极管Q1的集电极连接，电阻R7的另一端 和VCC端子连接，三极管Ql的发射极分别和电阻R5的一端、控制器 芯片IC1的第4引脚连接，电阻R1的另一端分别和三极管Q1的基极、 电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端分别和K端子、电阻R4的一 端连接，电阻R4的另一端和电阻R5的另一端、GND端子、HEATER-端子连接，控制器芯片IC1的第2引脚和电阻R3的一端连接，电阻 R3的另一端和K端子连接，控制器芯片工C1的第3引脚分别和HEATER+ 端子、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端和GND端子连接，控制 器芯片IC1的第5引脚通过LE端子和LED灯Dl的正极连接，LED灯 Dl的负极和电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端和GND端子连接， 控制器芯片工C1的第6引脚和M0S FET Q2的栅极连接，M0S FET Q2 的源极和HEATER+端子连接、漏极和电源VCC连接，芯片芯片的第7 引脚和S端子连接，控制器芯片IC1的第8引脚分别和电容Cl的另 一端、GND端子连接，HEATER-端子和加热器服ATER负极连接，HEATER+ 端子和加热器HEATER正极连接，开关Sl连接在K端子和S端子之间。
专利摘要一种USB供电式环保型电子香烟，涉及香烟代用品，包括通过自动控制单元连接的USB供电单元和雾化单元，所说的USB供电单元包括一端与自动控制单元连接的DC转换单元，DC转换单元的另一端与USB取电单元连接，接触柱A作为DC转换单元的正极输出端，内螺纹A作为DC转换单元的负极输出端；USB供电单元和雾化单元通过自动控制单元组成一个有具有USB接口的、有控制的环保型电子香烟。本实用新型所述的USB供电式环保型电子香烟，外形和香烟类似且成本低廉，采用USB接口供电，能耗低，不产生二手烟和烟灰，避免了污染环境，没有明火，无火灾隐患，使用者能具有香烟的大部分感受而将吸烟的危害降到最低。
文档编号A24F47/00GK201352950SQ2009200099
公开日2009年12月2日 申请日期2009年2月19日 优先权日2009年2月19日
发明者夏浩然 申请人:夏浩然