CN110638114B - 一种plc电路控制的电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PLC电路控制的电子烟，包括烟杆系统、与烟杆系统可拆卸式连接的集水盒、与烟杆系统可拆卸式连接的烟套系统和PLC控制系统；通过PLC控制系统控制烟套系统对进入烟杆系统内的烟雾进行冷却凝结、过滤，利用集水盒收集凝结后的液体，解决现有技术中使用电子烟时烟雾过大的技术问题。

Description

一种PLC电路控制的电子烟

技术领域

本发明涉及一种电子烟，尤其涉及一种PLC电路控制的电子烟。

背景技术

电子烟是一种模仿卷烟的电子产品。它是通过雾化等手段，将尼古丁等变成蒸汽后，让用户吸食的一种产品。当电子烟使用者使用电子烟时，吸烟吐气时会喷出大量的雾气，抽电子烟吐出的烟雾甚至比抽香烟吐出的烟雾大很多。这些雾气很多都是带有一定气味的，有些不抽电子烟的人，对电子烟使用者吐电子烟雾十分反感。在一些场合，抽电子烟吐出的雾气确实会影响到周围的人。这些电子烟烟雾中，大部分是水蒸气，还有一些脂类，会有一定的气味，有的还会有少量的尼古丁。电子烟烟雾与香烟烟雾不同之处在于，电子烟烟雾中多为液体颗粒，香烟烟雾中多为固体颗粒，电子烟烟雾中的液体颗粒经冷却大多可以凝结为液体。很多人对电子烟烟雾很反感。

因此，有必要对现有技术改进以解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种PLC电路控制的电子烟，解决现有技术中使用电子烟时烟雾过大的技术问题。具体而言通过以下技术方案实现：

设计的一种PLC电路控制的电子烟，包括烟杆系统、与烟杆系统可拆卸式连接的集水盒、与烟杆系统可拆卸式连接的烟套系统和PLC控制系统；所述烟杆系统包括主烟杆、烟弹夹、与烟弹夹连接的烟弹加热器、与烟弹夹及主烟杆连接的烟弹管、与烟弹管连接的烟弹挡板、与主烟杆连接的烟杆挡板、通气孔和设置在主烟杆上的冷却槽，主烟杆设置为管状，烟弹夹可固定和更换电子烟烟弹，所述烟弹管与主烟杆连接的位置设置在烟杆挡板上方，所述烟弹挡板闭合式烟弹管与主烟杆内部不连通，所述烟杆挡板闭合时将主烟杆内部上下隔开，通气孔设置在冷却槽下部，冷却槽设置在烟杆挡板下部；所述烟套系统包括上储水盒、下储水盒、导热的冷却盒、与冷却盒及上储水盒连接的上管道、与冷却盒及下储水盒连接的下管道、与上管道连接的上挡板、与下管道连接的下挡板和气体过滤机构，上储水盒中储存有水，上储水盒中的水可以通过上管道、冷却盒、下管道流入下储水盒中，上储水盒和下储水盒内部体积相同，冷却盒可以采用现有技术中的导热材料，如金属材料或玻璃材料，所述气体过滤机构设置在冷却盒下方，所述上管道和下管道均设置为软管，当烟杆系统和烟套系统连接时，冷却盒设置在冷却槽内部且气体过滤机构与通气孔连接，主烟杆内的气体从上向下流动时，与冷却盒接触后才会经通气孔及气体过滤机构排出，当烟杆系统和烟套系统连接、集水盒与烟杆系统连接且烟杆挡板闭合时，冷却盒密封，主烟杆内的气体只能通过通气孔排出，冷却盒中可以储存水的最大体积远小于上储水盒内可以储存水的最大体积；所述集水盒设置在冷却盒及通气孔的下部，集水盒用于收集主烟杆内气体中的水分；所述PLC控制系统包括空气流动感应器、与烟杆挡板连接的控制器I、与烟弹挡板连接的控制器II、与上管道及上挡板连接的控制器III、与下管道及下挡板连接的控制器IV、与冷却盒连接的控制器V、反向开关、可编程控制器、与烟杆系统连接的触点I、与烟套系统连接的触点II和供电装置，所述空气流动感应器设置在主烟杆内部且位于烟弹管上方，空气流动感应器可以设置为设置在主烟杆内的气体压力阀，当从主烟杆顶部，即烟嘴处吸气时，气体压力阀向上移动，当从烟嘴处吹气时气体压力阀向下移动，当烟套系统与烟杆系统连接时触点I与触点II接触，触点I与触点II接触时可以启动触电开关，触点I与触点II的位置可以设置为，当触点I与触点II接触时，冷却盒恰好可以与冷却槽卡合；所述可编程控制器用于：a、当触点I与触点II接触启动触电开关时，通过控制器V控制冷却盒移动至冷却槽内部，此时冷却盒恰好卡在冷却槽内，烟杆系统和烟套系统连接，不能分离，当反向开关闭合时通过控制器V控制冷却盒移动至冷却槽外部，此时冷却盒与冷却槽分离，烟套系统与烟杆系统可以分离，反向开关可以设置在烟杆系统外侧使用者手可触摸的位置；b、当空气流动感应器检测到主烟杆内部的气体向上流动时，即使用者从烟嘴处吸气时，通过控制器I及控制器II控制烟杆挡板闭合、烟弹挡板开启，通过控制器III及控制器IV控制上挡板开启、下挡板闭合，此时上储水盒内的水通过上管道流入冷却盒内，同时烟弹加热器启动，烟弹被加热；c、当空气流动感应器检测到主烟杆内部的气体向下流动时，即使用者从烟嘴处吹气时，通过控制器I及控制器II控制烟杆挡板开启、烟弹挡板关闭，主烟杆内的气体在向下流动时与冷却盒接触后，从通气孔排出；d、当空气流动感应器检测到主烟杆内部的气体向下流动停止后，在0.1s内，通过控制器III及控制器IV控制上挡板关闭、下挡板开启，冷却盒中的水流入下储水盒；所述控制器I、控制器II、控制器III、控制器IV均可以设置为包括三极管放大电路及电机、齿轮、轮组成的装置，通过三极管将可编程控制器内的信号放大，然后传送给电机，控制电机转动，通过电机上的齿轮及与烟杆挡板、烟弹挡板、上挡板、下挡板上的轮齿分别控制烟杆挡板、烟弹挡板、上挡板、下挡板开启及闭合，控制器V可以采用包括三极管放大电路、电机、齿轮和带轮齿的连杆组成的装置，当触点I与触点II接触启动触点开关时，通过三极管放大电路将可编程控制器发出的信号放大，控制电机及与电机共轴的齿轮转动，通过齿轮带动设置有轮齿的连杆移动，进而控制冷却盒移动至冷却槽内部，当启动反向开关时，控制冷却盒移出冷却槽。

进一步，所述的PLC电路控制的电子烟，还包括设置在冷却盒上的物料孔、物料挡板、物料仓、设置在物料仓上的开门和推动器，物料孔可以设置为筛网状，既可以保证物料仓内的固体粉末经推动器推动可以被推入冷却盒内，也能防止物料挡板开启后物料突然大量倾入冷却盒内，所述PLC控制系统还包括与物料挡板连接的控制器VI和与推动器连接的控制器VII，所述可编程控制器还用于当下挡板开启0.5s后，通过控制器III及控制器IV控制上挡板和下挡板均关闭，此时冷却盒内没有水，同时通过控制器VI控制物料挡板开启，通过控制器VII控制推动器向左推动，将物料仓内的物料推入冷却盒内，物料仓中可以装溶于水吸热的物质，如铵盐和硝酸盐；当空气流动感应器检测到主烟杆内部的气体向下流动，通过控制器VI控制物料挡板关闭，通过控制器VII控制推动器停止推动。

进一步，所述气体过滤机构包括活性炭过滤器，可以采用多孔活性炭，气体通过通气孔，经过多孔活性炭后排放到空气中。

进一步，所述的PLC电路控制的电子烟，还包括设置在烟杆系统上的定位凸块和设置在烟套系统上的定位凹槽，当烟套系统和烟杆系统连接时，定位凸块与定位凹槽卡合，定位凸块和定位凹槽可以控制烟杆系统和烟套系统连接时位置固定，进而保证触电开关能够正常启动且启动后冷却盒能够恰好与冷却槽卡合。

进一步，所述物料仓内存放的物料为固体粉末状的NH₄NO₃，NH₄NO₃盐溶于水吸热明显，冷却效果更好，而且价格便宜。

进一步，所述冷却盒及下储水盒均采用玻璃材质，NH₄NO₃溶于水呈酸性，玻璃材质既能传到热量也可以防止酸性溶液腐蚀。

进一步，所述可编程控制器采用FP-XC14T型号，FP-XC14T型号的可编程控制器可以超高速处理命令，基本指令只需0.32μs，可快速扫描，而且具有充裕的大容量，程序容量达到32K步，可以进行设备扩展，可以适应广泛应用。

本发明的积极有益的技术效果包括：

(1)在使用本装置抽电子烟时，吸电子烟后可以直接将烟雾吐入主烟杆内，烟雾经冷却盒冷却、气体过滤机构过滤后，释放出没有雾气颗粒的气体，有效的避免抽电子烟时雾气过大的技术问题；

(2)整个装置采用PLC电路控制，成本低，而且可以通过编程对本装置的功能进行拓展；

(3)增加物料仓，使用与水混合能够吸热的物质在冷却盒内与水混合，降温效果更明显，冷却后凝结的效果更好；

(4)增加定位凹槽和定位凸块，烟套系统和烟杆系统连接时不易发生晃动，更加稳定；

本发明的其他有益效果将结合下文具体实施例进行进一步的说明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的立体图；

图2为本发明烟套系统与烟杆系统连接1:1.3放大后的内部结构示意图；

图3为本发明烟套系统与烟杆系统连接后的内部结构透视图；

图4为本发明烟杆系统的正视图；

图5为本发明烟杆系统的左视图；

图6为烟杆系统1∶2放大后的内部结构透视图；

图7为本发明PLC控制系统的模块图；

图中，1、烟杆系统；2、集水盒；3、烟套系统；4、主烟杆；5、烟弹夹；6、烟弹管；7、烟弹挡板；8、烟杆挡板；9、通气孔；10、冷却槽；11、上储水盒；12、下储水盒；13、冷却盒；14、上管道；15、下管道；16、上挡板；17、下挡板；18、气体过滤机构；19、空气流动感应器；20、控制器I；21、控制器II；22、控制器V；23、可编程控制器；24、物料孔；25、物料挡板；26、物料仓；27、开门；28、推动器；29、控制器VI；30、定位凸块。

具体实施方式

实施例：一种PLC电路控制的电子烟，如图1-7所示，实施例中所述上、下、左、右以图1为标准，包括烟杆系统1、与烟杆系统1可拆卸式连接的集水盒2、与烟杆系统1可拆卸式连接的烟套系统3和PLC控制系统；所述烟杆系统1包括主烟杆4、烟弹夹5、与烟弹夹5连接的烟弹加热器、与烟弹夹5及主烟杆4连接的烟弹管6、与烟弹管6连接的烟弹挡板7、与主烟杆4连接的烟杆挡板8、通气孔9和设置在主烟杆4上的冷却槽10，主烟杆4设置为管状，烟弹夹5可固定和更换电子烟烟弹，所述烟弹管6与主烟杆4连接的位置设置在烟杆挡板8上方，所述烟弹挡板7闭合式烟弹管6与主烟杆4内部不连通，所述烟杆挡板8闭合时将主烟杆4内部上下隔开，通气孔9设置在冷却槽10下部，冷却槽10设置在烟杆挡板8下部；所述烟套系统3包括上储水盒11、下储水盒12、导热的冷却盒13、与冷却盒13及上储水盒11连接的上管道14、与冷却盒13及下储水盒12连接的下管道15、与上管道14连接的上挡板16、与下管道15连接的下挡板17和气体过滤机构18，上储水盒11中储存有水，上储水盒11中的水可以通过上管道14、冷却盒13、下管道15流入下储水盒12中，上储水盒11和下储水盒12内部体积相同，冷却盒13可以采用现有技术中的导热材料，如金属材料或玻璃材料，所述气体过滤机构18设置在冷却盒13下方，所述上管道14和下管道15均设置为软管，当烟杆系统1和烟套系统3连接时，冷却盒13设置在冷却槽10内部且气体过滤机构18与通气孔9连接，冷却盒13可以设置为图中所示的空心状物体，主烟杆4内的气体从上向下流动时，与冷却盒13接触后才会经通气孔9及气体过滤机构18排出，当烟杆系统1和烟套系统3连接、集水盒2与烟杆系统1连接且烟杆挡板8闭合时，冷却盒13密封，主烟杆4内的气体只能通过通气孔9排出，冷却盒13中可以储存水的最大体积远小于上储水盒11内可以储存水的最大体积；所述集水盒2设置在冷却盒13及通气孔9的下部，集水盒2用于收集主烟杆4内气体中的水分；所述PLC控制系统包括空气流动感应器19、与烟杆挡板8连接的控制器I20、与烟弹挡板7连接的控制器II21、与上管道14及上挡板16连接的控制器III、与下管道15及下挡板17连接的控制器IV、与冷却盒13连接的控制器V22、反向开关、可编程控制器23、与烟杆系统1连接的触点I、与烟套系统3连接的触点II和供电装置，控制器I20与可编程控制器可以均可设置在烟嘴下方、上储水盒11上方，所述空气流动感应器19设置在主烟杆4内部且位于烟弹管6上方，空气流动感应器19可以设置为设置在主烟杆4内的气体压力阀，当从主烟杆4顶部，即烟嘴处吸气时，气体压力阀向上移动，当从烟嘴处吹气时气体压力阀向下移动，当烟套系统3与烟杆系统1连接时触点I与触点II接触，触点I与触点II接触时可以启动触电开关，触点I与触点II的位置可以设置为，当触点I与触点II接触时，冷却盒13恰好可以与冷却槽10卡合；所述可编程控制器23用于：a、当触点I与触点II接触启动触电开关时，通过控制器V22控制冷却盒13移动至冷却槽10内部，此时冷却盒13恰好卡在冷却槽10内，烟杆系统1和烟套系统3连接，不能分离，当反向开关闭合时通过控制器V22控制冷却盒13移动至冷却槽10外部，此时冷却盒13与冷却槽10分离，烟套系统3与烟杆系统1可以分离，反向开关可以设置在烟杆系统1外侧使用者手可触摸的位置；b、当空气流动感应器19检测到主烟杆4内部的气体向上流动时，即使用者从烟嘴处吸气时，通过控制器I20及控制器II21控制烟杆挡板8闭合、烟弹挡板7开启，通过控制器III及控制器IV控制上挡板16开启、下挡板17闭合，此时上储水盒11内的水通过上管道14流入冷却盒13内，同时烟弹加热器启动，烟弹被加热；c、当空气流动感应器19检测到主烟杆4内部的气体向下流动时，即使用者从烟嘴处吹气时，通过控制器I20及控制器II21控制烟杆挡板8开启、烟弹挡板7关闭，主烟杆4内的气体在向下流动时与冷却盒13接触后，从通气孔9排出；d、当空气流动感应器19检测到主烟杆4内部的气体向下流动停止后，在0.1s内，通过控制器III及控制器IV控制上挡板16关闭、下挡板17开启，冷却盒13中的水流入下储水盒12；所述控制器I20、控制器II21、控制器III、控制器IV均可以设置为包括三极管放大电路及电机、齿轮、轮组成的装置，通过三极管将可编程控制器23内的信号放大，然后传送给电机，控制电机转动，通过电机上的齿轮及与烟杆挡板8、烟弹挡板7、上挡板16、下挡板17上的轮齿分别控制烟杆挡板8、烟弹挡板7、上挡板16、下挡板17开启及闭合，控制器V22可以采用包括三极管放大电路、电机、齿轮和带轮齿的连杆组成的装置，当触点I与触点II接触启动触点开关时，通过三极管放大电路将可编程控制器23发出的信号放大，控制电机及与电机共轴的齿轮转动，通过齿轮带动设置有轮齿的连杆移动，进而控制冷却盒13移动至冷却槽10内部，当启动反向开关时，控制冷却盒13移出冷却槽10；供电装置可采用可充电电池。

本实施例中，所述的PLC电路控制的电子烟，还包括设置在冷却盒13上的物料孔24、物料挡板25、物料仓26、设置在物料仓26上的开门27和推动器28，物料孔24可以设置为筛网状，既可以保证物料仓26内的固体粉末经推动器28推动可以被推入冷却盒13内，也能防止物料挡板25开启后物料突然大量倾入冷却盒13内，所述PLC控制系统还包括与物料挡板25连接的控制器VI29和与推动器28连接的控制器VII，所述可编程控制器23还用于当下挡板17开启0.5s后，通过控制器III及控制器IV控制上挡板16和下挡板17均关闭，此时冷却盒13内没有水，同时通过控制器VI29控制物料挡板25开启，通过控制器VII控制推动器28向左推动，将物料仓26内的物料推入冷却盒13内，物料仓26中可以装溶于水吸热的物质，如铵盐和硝酸盐；当空气流动感应器19检测到主烟杆4内部的气体向下流动，通过控制器VI29控制物料挡板25关闭，通过控制器VII控制推动器28停止推动。

本实施例中，所述气体过滤机构18包括活性炭过滤器，可以采用多孔活性炭，气体通过通气孔9，经过多孔活性炭后排放到空气中。

本实施例中，所述的PLC电路控制的电子烟，还包括设置在烟杆系统1上的定位凸块30和设置在烟套系统3上的定位凹槽，当烟套系统3和烟杆系统1连接时，定位凸块30与定位凹槽卡合，定位凸块30和定位凹槽可以控制烟杆系统1和烟套系统3连接时位置固定，进而保证触电开关能够正常启动且启动后冷却盒13能够恰好与冷却槽10卡合。

本实施例中，所述物料仓26内存放的物料为固体粉末状的NH₄NO₃，NH₄NO₃盐溶于水吸热明显，冷却效果更好，而且价格便宜。

本实施例中，所述冷却盒13及下储水盒12均采用玻璃材质，NH₄NO₃溶于水呈酸性，玻璃材质既能传到热量也可以防止酸性溶液腐蚀。

本实施例中，所述可编程控制器23采用FP-XC14T型号，FP-XC14T型号的可编程控制器23可以超高速处理命令，基本指令只需0.32μs，可快速扫描，而且具有充裕的大容量，程序容量达到32K步，可以进行设备扩展，可以适应广泛应用。

实施过程：使用本装置抽电子烟时，PLC控制系统控制本装置的工作流程,当烟杆系统1与烟套系统3连接时，触点I与触点II接触，启动触点开关，控制冷却盒13向冷却槽10内部移动并与冷却槽10卡合，当启动反向开关时，控制冷却盒13移出冷却槽10，烟套系统3与烟杆系统1可以分离；当从主烟杆4顶部，即烟嘴处吸气时，烟杆挡板8闭合，烟弹挡板7打开，同时烟弹加热器工作，加热烟弹吸烟，同时上挡板16开启，下挡板17闭合，上储水盒11内的水流入冷却盒13内，烟弹在烟弹夹5中可更换；当吐烟雾时，烟杆挡板8打开，烟弹挡板7闭合，烟雾向下流动时，烟雾中的水蒸气、脂类及其他物质经过冷却盒13被冷却，烟雾中的水和脂类凝结成水，顺着冷却盒13的表面凝结并流入下方的集水盒2中，集水盒2与烟杆系统1可拆卸式连接，集水盒2中的液体集满时，可以取下集水盒2将液体倾倒出，剩余的气体和雾气从通气孔9流出，经过气体过滤机构18的过滤，向外界空气中排出，排出的气体中基本没有液体颗粒和固体颗粒，不是雾气；当停止吐烟雾后，上挡板16闭合，下挡板17开启，水从冷却盒13中流入下储水盒12内，与冷却盒13内的NH₄NO₃粉末混合；当下挡板17开启0.5s后，冷却盒13中的水已经排完，下挡板17闭合，同时物料挡板25开启，推动器28推动物料仓26中的NH₄NO₃粉末进入冷却盒13内，可以设置推动器28推动一定体积的NH₄NO₃粉末进入冷却盒13后便停止推动，同时物料挡板25闭合；在下一次吸气时，重复上述过程，当上储水盒11中的水及物料仓26内的物料消耗尽后，更换烟套系统3，也可以在上储水盒11及下储水盒12上设置开口，可以更换水，在物料仓26上设置开门27，可以填装物料。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种PLC电路控制的电子烟，其特征在于：包括烟杆系统、与烟杆系统可拆卸式连接的集水盒、与烟杆系统可拆卸式连接的烟套系统和PLC控制系统；

所述烟杆系统包括主烟杆、烟弹夹、与烟弹夹连接的烟弹加热器及主烟杆连接的烟弹管、与烟弹管连接的烟弹挡板、与主烟杆连接的烟杆挡板、通气孔和设置在主烟杆上的冷却槽，所述烟弹管与主烟杆连接的位置设置在烟杆挡板上方；

所述烟套系统包括上储水盒、下储水盒、导热的冷却盒、与冷却盒及上储水盒连接的上管道、与冷却盒及下储水盒连接的下管道、与上管道连接的上挡板、与下管道连接的下挡板和气体过滤机构，所述气体过滤机构设置在冷却盒下方，所述上管道和下管道均设置为软管，当烟杆系统和烟套系统连接时，冷却盒设置在冷却槽内部且气体过滤机构与通气孔连接；

所述集水盒设置在冷却盒及通气孔的下部；

所述PLC控制系统包括空气流动感应器、与烟杆挡板连接的控制器I、与烟弹挡板连接的控制器II、与上管道连接的控制器III、与下管道连接的控制器IV、与冷却盒连接的控制器V、反向开关、可编程控制器、与烟杆系统连接的触点I、与烟套系统连接的触点II和供电装置，所述空气流动感应器设置在主烟杆内部且位于烟弹管上方，当烟套系统与烟杆系统连接时触点I与触点II接触；

所述可编程控制器用于：a、当触点I与触点II接触时，通过控制器V控制冷却盒移动至冷却槽内部，当反向开关闭合时控制通过控制器V控制冷却盒移动至冷却槽外部；b、当空气流动感应器检测到主烟杆内部的气体向上流动时，通过控制器I及控制器II控制烟杆挡板闭合、烟弹挡板开启，通过控制器III及控制器IV控制上挡板开启、下挡板闭合，并控制烟弹加热器启动；c、当空气流动感应器检测到主烟杆内部的气体向下流动时，通过控制器I及控制器II控制烟杆挡板开启、烟弹挡板关闭；d、当空气流动感应器检测到主烟杆内部的气体向下流动停止后，通过控制器III及控制器IV控制上挡板关闭、下挡板开启；

所述PLC电路控制的电子烟还包括设置在冷却盒上的物料孔、物料挡板、物料仓、设置在物料仓上的开门和推动器，所述PLC控制系统还包括与物料挡板连接的控制器VI和与推动器连接的控制器VII，所述可编程控制器还用于当下挡板开启0.5s后，通过控制器III及控制器IV控制上挡板和下挡板均关闭，同时通过控制器VI控制物料挡板开启，通过控制器VII控制推动器向左推动；当空气流动感应器检测到主烟杆内部的气体向下流动，通过控制器VI控制物料挡板关闭，通过控制器VII控制推动器停止推动。

2.如权利要求1所述的PLC电路控制的电子烟，其特征在于：所述气体过滤机构包括活性炭过滤器。

3.如权利要求2所述的PLC电路控制的电子烟，其特征在于：还包括设置在烟杆系统上的定位凸块和设置在烟套系统上的定位凹槽，当烟套系统和烟杆系统连接时，定位凸块与定位凹槽卡合。

4.如权利要求3所述的PLC电路控制的电子烟，其特征在于：所述物料仓内存放的物料为固体粉末状的NH₄NO₃。

5.如权利要求4所述的PLC电路控制的电子烟，其特征在于：所述冷却盒及下储水盒采用玻璃材质。

6.如权利要求5所述的PLC电路控制的电子烟，其特征在于：所述可编程控制器采用FP-XC14T型号。

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