專利名稱：快速電加熱高精度可控可調(diào)的香薰精油熟化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種香薰精油熟化系統(tǒng)，特別設(shè)計(jì)一種用于汽車內(nèi)、辦公室及酒 店等生活環(huán)境中的快速電加熱高精度可控可調(diào)的香薰精油熟化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
香薰產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)十余年來(lái)，雖理念為廣大民眾所接受，產(chǎn)品也為眾多人喜愛，但 是，現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及精油揮發(fā)的方式都還存在著一定不足，從而約束了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生 產(chǎn)，其用途和市場(chǎng)也受到了很大的制約。如(1)、自然揮發(fā)式，即在容器中貯放香精，用軟木塞或海綿等低密度大孔隙材料堵 住容器口，利用常態(tài)室溫自然揮發(fā)。其不足為香氣稀薄，無(wú)實(shí)際殺菌功效，影響面積小，僅 限于在十幾平方米的環(huán)境中使用，植物香氛釋放率低。(2)、蠟燭及燈泡底部加溫?fù)]發(fā)式，在陶瓷或其他容器中加入水后滴入少量精油， 利用下部燃燒蠟燭或點(diǎn)亮燈泡所產(chǎn)生的熱量來(lái)提高精油的受溫，溫度一般為40°C左右，用 此產(chǎn)生的熱量加速精油的揮發(fā)。其不足為蠟燭明火使用不安全，燈泡熱能低，因受熱溫度 不高，香氛釋放的功效也不明顯，導(dǎo)致使用范圍小。(3)、明火點(diǎn)燃啟動(dòng)式，儲(chǔ)油容器中的精油通過(guò)微孔陶瓷材料的蕊頭，利用精油的 可燃性點(diǎn)燃上部蕊頭，燃燒加熱一到二分鐘后利用陶瓷產(chǎn)生的熱量，引發(fā)虹吸現(xiàn)象使容器 中的精油被不斷帶升至蕊頭，蕊頭的200°C以上高溫不斷吸升精油，來(lái)保持香氛的釋放。其 不足為使用明火燃燒不安全，且在燃燒過(guò)程中容器內(nèi)部產(chǎn)生氣壓易引發(fā)爆炸，其次因燃燒 溫度過(guò)高，破壞了精油中的植物養(yǎng)分，降低了天然香氛功效。(4)、外電加熱輻射揮發(fā)式，采用PTC電阻所產(chǎn)生的熱量，輻射到微孔陶瓷材質(zhì)的 蕊頭上，利用由此產(chǎn)生的溫差造成的虹吸現(xiàn)象，將下部容器中的精油帶升上來(lái)后，不斷揮發(fā) 到空氣中。其不足為PTC電阻升溫較慢，且PTC電阻的功效隨使用時(shí)間逐步衰減，使用壽 命有限，其次受環(huán)境溫度影響較大，環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，影響熱輻射效率，香薰功能不能正常 發(fā)揮。(5)、電阻絲加溫啟動(dòng)式，在蕊頭外部或表層嵌入電阻絲，用外電加熱電阻絲，利用 其產(chǎn)生的熱量將下部容器中的精油帶升至蕊頭，通過(guò)陶瓷蕊頭的微孔將香氛釋放出來(lái)。其 不足為使用繁瑣，關(guān)閉不便捷，全程需人為操作，其溫度不可控，使用壽命短，無(wú)法大范圍 應(yīng)用?？傊陨蠋追N方式，造成香薰產(chǎn)業(yè)不能達(dá)到消費(fèi)市場(chǎng)所需的便捷、安全、高效的技 術(shù)條件，導(dǎo)致不能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，無(wú)法滿足市場(chǎng)要求。
發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種采用可調(diào)可控的電加熱電路， 采用熱傳導(dǎo)方式，保證蕊頭的精油熟化腔受熱均勻、精油熟化充分的快速電加熱高精度可 控可調(diào)的香薰精油熟化系統(tǒng)。[0010]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是一種快速電加熱高精度可控 可調(diào)的香薰精油熟化系統(tǒng)，其特征在于包括微孔陶瓷蕊頭、吸油棉芯、第一連接器、第二連 接器、第一PCB板、第二PCB板及控制電路，所述控制電路中的電阻R1、電阻Rll的一端相接 并接電源VCC，溫度傳感器RT、電阻R2的一端相接并接地，電阻Rl及溫度傳感器RT的另一 端相接并分別通過(guò)電阻R10、電阻R5接運(yùn)算放大器IC的第3腳、第5腳，電阻R11、電阻R2 的另一端相接并分別通過(guò)電阻R3、電阻R4接運(yùn)算放大器IC的第2腳、第6腳，運(yùn)算放大器 IC的第4腳接地，第8腳接電源VCC，第2腳、第1腳，第6腳、第7腳分別并聯(lián)電阻R6、電阻 R7，運(yùn)算放大器IC的第1腳、第7腳分別通過(guò)電阻R8、電阻R9接三極管Ta、三極管Tb的基 極，三極管Ta、三極管Tb的集電極接電源VCC，三極管Ta、三極管Tb的發(fā)射極接地；所述三 極管Ta、第一連接器分別焊接在第一 PCB板上，所述三極管Tb、溫度傳感器RT、第二連接器 分別焊接在第二 PCB板上，所述微孔陶瓷蕊頭一端設(shè)有吸油棉芯，微孔陶瓷蕊頭另一端分 別固定第一 PCB板、第二 PCB板。本實(shí)用新型的有益效果是1、快速升溫、加熱效率高，采用熱傳導(dǎo)直接加熱方式可 在10秒內(nèi)達(dá)到200°C以上高溫。2、精確控溫，采用閉環(huán)可控的加熱方式，使本加熱系統(tǒng)的加 熱溫度不受外溫度場(chǎng)和空氣流速的影響，在使用過(guò)程中溫度恒定，控溫誤差在千分之幾度， 可保證植物香氣的還原，并不破壞植物有益成分。3、使用壽命高，可調(diào)可控的電加熱部分的 失效分析電加熱部分由電阻、溫度傳感器、運(yùn)算放大器、功率三極管、PCB板組成，按失效 分析最小值理論，電加熱部分的使用壽命> 10000小時(shí)。4、能源消耗低、安全性高、無(wú)環(huán)境 污染，本項(xiàng)技術(shù)的可控性保證了，在精油熟化溫度工作時(shí)的安全性及精油的消耗量，可調(diào)可 控的電加熱部分所用元器件及PCB板，均采用無(wú)鉛化的元器件及PCB板。5、應(yīng)用范圍廣，本 技術(shù)可廣泛用于空調(diào)、加濕器、空氣凈化設(shè)備中，也可用于醫(yī)療、車站、酒店、辦公等大空間 公共場(chǎng)所，大范圍有效改善民眾的呼吸環(huán)境。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為本實(shí)用新型的蕊頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型電路連接框圖。圖5為本實(shí)用新型電路原理圖。圖6為加熱板剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1 6所示，快速電加熱高精度可控可調(diào)的香薰、受熱、精油熱化裝置，其特 征在于包括微孔陶瓷蕊頭1、吸油棉芯2、第一連接器4、第二連接器7、第一 PCB板5、第二 PCB板6及控制電路。微孔陶瓷蕊頭1 一端面上設(shè)有盲孔1-1，另一端面上設(shè)有兩個(gè)相對(duì)稱 的第一矩形凹槽1-2、第二矩形凹槽1-3?？刂齐娐钒ɑ菟沟请姌颉⑦\(yùn)算放大控制電路、功率加熱輸出電路，其溫度傳感 器依次與惠斯登電橋、運(yùn)算放大控制電路、功率加熱輸出電路，被加熱體(蕊頭)連接；具 體電路連接為控制電路中的電阻R1、電阻Rll的一端相接并接電源VCC，溫度傳感器RT、電阻R2的一端相接并接地，電阻Rl及溫度傳感器RT的另一端相接并分別通過(guò)電阻R10、 電阻R5接運(yùn)算放大器IC的第3腳、第5腳，電阻R11、電阻R2的另一端相接并分別通過(guò)電 阻R3、電阻R4接運(yùn)算放大器IC的第2腳、第6腳，運(yùn)算放大器IC的第4腳接地，第8腳接 電源VCC，第2腳、第1腳，第6腳、第7腳分別并聯(lián)電阻R6、電阻R7，運(yùn)算放大器IC的第1 腳、第7腳分別通過(guò)電阻R8、電阻R9接三極管Ta、三極管Tb的基極，三極管Ta、三極管Tb 的集電極接電源VCC，三極管Ta、三極管Tb的發(fā)射極接地。將吸油棉芯2置于微孔陶瓷蕊頭1 一端的盲孔1-1即精油熟化腔中，將焊接有三 極管Ta3、第一連接器4的第一 PCB板5置入微孔陶瓷蕊頭1另一端上的第一矩形凹槽1_2 即加熱槽中，第一 PCB板5通過(guò)絕緣導(dǎo)熱膠8即黑膠與微孔陶瓷蕊頭1粘接固定。第一 PCB 板5上焊接的第一連接器4上設(shè)有的三個(gè)接口分別連接三極管Ta的基極B、集電極C、發(fā)射 極E。將焊接有三極管Tb、溫度傳感器RT、第二連接器7的第二 PCB板6置入微孔陶瓷蕊 頭1另一端上的第二矩形槽1-3即加熱槽中，第二 PCB板6通過(guò)絕緣導(dǎo)熱膠8即黑膠與微 孔陶瓷蕊頭1粘接固定。第二 PCB板6上焊接的第二連接器7上設(shè)有的四個(gè)接口分別連接 三極管Tb的基極B、集電極C、發(fā)射極E及溫度傳感器RT。黑膠8為FZ102。將組裝有吸油棉芯2及第一 PCB板5、第二 PCB板6的蕊頭1，裝在一個(gè)容器上，蕊 頭1上的吸油棉芯2侵入在容器里盛裝的天然精油中，將控制電路通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)插頭對(duì)應(yīng)蕊頭 1上固定的第一連接器4、第二連接器7上的接口連接在一起，將控制電路連接上12V直流 電源，本裝置即可使用了。設(shè)計(jì)原理(1)、快速高精度可調(diào)可控的電加熱部分的設(shè)計(jì)原理高精度的溫度傳感器Rt取樣點(diǎn)的溫度梯度要和精油熟化腔的溫度梯度一致，我 們稱他為電路的取樣部分，它在整個(gè)加熱閉環(huán)回路中完成了將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電數(shù)據(jù)。當(dāng) 溫度傳感器Rt接入惠斯登電橋后，我們就可以通過(guò)調(diào)整惠斯登電橋的電路參數(shù)來(lái)調(diào)控加 熱的溫度，即完成了第一步的可調(diào)控。當(dāng)惠斯登電橋輸出的電信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大器放大輸 出去推動(dòng)后極的功率三極管進(jìn)行加熱，運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)是可調(diào)的，我們可以通過(guò)調(diào) 整運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)來(lái)調(diào)整控溫靈敏度和控溫精度。這樣就完成一次取樣一調(diào)控一高 精度運(yùn)算放大控制一加熱的閉環(huán)過(guò)程。由于運(yùn)算放大器的運(yùn)算速度是ms、ns級(jí)，所以本技 術(shù)的加熱速率在秒級(jí)。(2)、加熱部分與受熱蕊頭一體化部分的原理因?yàn)樘烊痪驼{(diào)配后是導(dǎo)電的(電阻約500ΚΩ)，在加熱部分與受熱蕊頭一體化 的過(guò)程中要規(guī)避因蕊頭吸附精油后產(chǎn)生的電阻給電路造成的影響。規(guī)避的原理a.在Pcb板與蕊頭之間涂敷一層黑膠，此黑膠是絕緣導(dǎo)熱膠；b. Pcb板與蕊頭接觸面設(shè)計(jì)時(shí)要全面積加阻焊；加熱原理三極管通過(guò)Pcb板的表面附銅6-1、金屬化孔6-3、另一面Pcb板的表面附銅6_1、 黑膠8將熱量傳導(dǎo)到蕊頭1，Pcb板環(huán)氧基板6-2。(3)、蕊頭的精油熟化腔設(shè)計(jì)部分的理論天然精油需要一個(gè)充分的熟化過(guò)程。這個(gè)熟化過(guò)程需要一定的溫度和時(shí)間，熟化溫度已經(jīng)完成，下面需要考慮的是熟化的充分性。這就需要設(shè)計(jì)一個(gè)使精油滯留的空間，使 精油在蕊頭的這個(gè)空間中充分熟化，我們稱這個(gè)空間為熟化腔，在蕊頭的這個(gè)熟化腔中進(jìn) 行填充，以減緩精油揮發(fā)的速率，使之充分熟化后的香氣更加柔和自然，更容易被消費(fèi)者所 接受。工作原理當(dāng)系統(tǒng)加電后，系統(tǒng)的溫度就會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)到這個(gè)溫 度變化時(shí)，就會(huì)使惠斯登電橋失去平衡，失去平衡惠斯登電橋就會(huì)輸出一個(gè)有電勢(shì)差的電 信號(hào)給下一級(jí)的運(yùn)算放大器，因?yàn)檫\(yùn)算放大器的差分輸入不平衡，運(yùn)算放大器就會(huì)輸出一 個(gè)高電平，這個(gè)高電平推動(dòng)后級(jí)的功率三極管工作在飽和狀態(tài)(即滿電流工作)。當(dāng)系統(tǒng)的 溫度達(dá)到精油熟化溫度時(shí)，傳感器感就會(huì)使惠斯登電橋工作在平衡狀態(tài)，惠斯登電橋就會(huì) 輸出一個(gè)零電勢(shì)，此零電勢(shì)差分輸入到運(yùn)算放大器后，運(yùn)算放大器輸出一個(gè)低電平，此低電 平推動(dòng)后級(jí)的功率三極管工作在放大狀態(tài)(即穩(wěn)定電流工作)。我們可以通過(guò)調(diào)整惠斯登 電橋中的電阻Rll (此電阻為調(diào)整電阻)來(lái)調(diào)整系統(tǒng)工作溫度。當(dāng)外溫度場(chǎng)(包括精油氣化 過(guò)程消耗的熱量引起)的溫度變化時(shí)，溫度傳感器會(huì)迅速感應(yīng)到溫度的變化而隨之變化， 溫度傳感器的變化會(huì)迅速弓丨起惠斯登電橋失衡，運(yùn)算放大器會(huì)迅速輸出高電平推動(dòng)功率三 極管進(jìn)入滿電流工作，此動(dòng)態(tài)平衡的閉環(huán)系統(tǒng)保證了整個(gè)系統(tǒng)始終工作在恒溫狀態(tài)(即工 作在精油熟化溫度點(diǎn))。而控溫精度和加熱效率，是通過(guò)調(diào)整運(yùn)算放大控制電路的參數(shù)來(lái)調(diào)整(即調(diào)整 電阻R6與電阻R7、電阻R3與電阻R4的比例便可調(diào)整控溫精度和加熱效率)。經(jīng)棉芯吸附的天然精油致蕊頭的精油熟化腔后，在特定的熟化溫度的加熱下，進(jìn) 行充分熟化，熟化的天然精油氣化到空氣中。
權(quán)利要求一種快速電加熱高精度可控可調(diào)的香薰精油熟化系統(tǒng)，其特征在于包括微孔陶瓷蕊頭(1)、吸油棉芯(2)、第一連接器(4)、第二連接器(7)、第一PCB板(5)、第二PCB板(6)及控制電路，所述控制電路中的電阻R1、電阻R11的一端相接并接電源VCC，溫度傳感器Rt、電阻R2的一端相接并接地，電阻R1及溫度傳感器Rt的另一端相接并分別通過(guò)電阻R10、電阻R5接運(yùn)算放大器IC的第3腳、第5腳，電阻R11、電阻R2的另一端相接并分別通過(guò)電阻R3、電阻R4接運(yùn)算放大器IC的第2腳、第6腳，運(yùn)算放大器IC的第4腳接地，第8腳接電源VCC，第2腳、第1腳，第6腳、第7腳分別并聯(lián)電阻R6、電阻R7，運(yùn)算放大器IC的第1腳、第7腳分別通過(guò)電阻R8、電阻R9接三極管Ta、三極管Tb的基極，三極管Ta、三極管Tb的集電極接電源VCC，三極管Ta、三極管Tb的發(fā)射極接地；所述三極管Ta、第一連接器(4)分別焊接在第一PCB板(5)上，所述三極管Tb、溫度傳感器Rt、第二連接器(7)分別焊接在第二PCB板(6)上，所述微孔陶瓷蕊頭(1)一端填充有吸油棉芯(2)，微孔陶瓷蕊頭(1)另一端分別通過(guò)黑膠(8)固定第一PCB板(5)、第二PCB板(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速電加熱高精度可控可調(diào)的香薰精油熟化系統(tǒng)，其特征在 于所述微孔陶瓷蕊頭(1) 一端面上設(shè)有盲孔(1-1)，另一端面上設(shè)有兩個(gè)相對(duì)稱的第一矩 形凹槽(1-2)、第二矩形凹槽(1-3)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種快速電加熱高精度可控可調(diào)的香薰精油熟化系統(tǒng)，它包括微孔陶瓷蕊頭、吸油棉芯、兩個(gè)連接器、兩塊PCB板及控制電路，本實(shí)用新型的有益效果是1、快速升溫、加熱效率高。2、精確控溫，使本加熱系統(tǒng)的加熱溫度不受外溫度場(chǎng)和空氣流速的影響，控溫誤差在千分之幾度，可保證植物香氣的還原，并不破壞植物有益成分。3、使用壽命高，按失效分析最小值理論，電加熱部分的使用壽命＞10000小時(shí)。4、能源消耗低、安全性高、無(wú)環(huán)境污染，本項(xiàng)技術(shù)的可控性保證了在精油熟化溫度工作時(shí)的安全性及精油的消耗量，均采用無(wú)鉛化的元器件及PCB板。5、可廣泛用于空調(diào)、加濕器、空氣凈化設(shè)備中，也可用于醫(yī)療、車站、酒店、辦公等大空間公共場(chǎng)所，大范圍有效改善民眾的呼吸環(huán)境。
文檔編號(hào)A61L9/03GK201695017SQ20102011923
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者任衛(wèi)兵, 吳策, 滕鋼 申請(qǐng)人:吳策;滕鋼;任衛(wèi)兵