專利名稱：智能控制水熱毯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能控制水熱毯。
背景技術(shù)：
目前，人們普遍使用的床上加熱用品為電熱毯。電熱毯一般采用的發(fā)熱材料為電阻絲，使用不當(dāng)容易發(fā)生火災(zāi)。同時(shí)，電熱毯產(chǎn)生的電磁輻射對人體的危害不容忽視。為解決電熱毯的缺陷，出現(xiàn)了許多用熱水加熱的床上用品，如，調(diào)溫床墊、壓差式電熱水器、半導(dǎo)體熱水循環(huán)器等，雖然避開了電熱毯的缺陷，但是卻出現(xiàn)了新的問題，如調(diào)溫床墊需要使用電熱管和水泵，出現(xiàn)噪聲大、成本高等缺點(diǎn)。壓差式電熱水器，雖然不怕干燒，但它的加熱方式是電極板通過水導(dǎo)電，因此水中的離子含量是影響兩電極間電流大小的主要因素，水中有強(qiáng)點(diǎn)存在易發(fā)生危險(xiǎn)，需要使用特定的水，使用過程麻煩，使用不當(dāng)還會(huì)因電流瞬間過大燒壞供電線路。半導(dǎo)體熱水循環(huán)器雖然水質(zhì)沒有要求，也不怕短時(shí)間內(nèi)的干燒，但是加熱過程中水的響邊、干燒時(shí)產(chǎn)生的大量氣泡和繼電器周期性開合等的聲音對于床上用品來說是非常嚴(yán)重的，長時(shí)間的干燒也會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，需要一個(gè)檢測干燒的裝置，使出現(xiàn)長時(shí)間干燒時(shí)永久斷電?，F(xiàn)有產(chǎn)品的泄壓閥無法自動(dòng)復(fù)位，使用不方便，控制的智能化程度低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種低噪聲、智能化、安全化的智能控制水熱毯。
上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)智能控制水熱毯，其組成包括毯體，所述的毯體與加熱裝置連接，所述的毯體的夾層中裝有布置成幾何形狀回路的水管，所述的水管一端與加熱筒相通，另一端與回水筒相通。
上述的智能控制水熱毯，所述的加熱筒內(nèi)裝有凸臺(tái)、帶排氣孔的排水管，所述的凸臺(tái)上裝有加熱元件，所述的加熱元件與控制電路連接，所述的控制電路與按鈕顯示電路連接，所述的加熱筒上部裝有加水口蓋，所述的加水口蓋中裝有泄壓閥，所述的加熱筒外套有回水筒，所述的加熱裝置外面設(shè)有球形隔音罩。
上述的智能控制水熱毯，所述的泄壓閥包括氣門芯，所述的氣門芯外設(shè)有耐熱膠皮，所述的氣門芯上具有泄氣孔。
上述的智能控制水熱毯，所述的水管在毯體和加熱裝置之間套有蛇皮管。
上述的智能控制水熱毯，所述的控制電路包括雙向可控硅電路、處理器系統(tǒng)癱瘓保護(hù)電路、電阻分壓信號處理電路、上拉電路、整流濾波穩(wěn)壓電路、按鈕和遙控器接口，所述的按鈕和遙控器接口與單片機(jī)連接，所述的單片機(jī)通過電阻(R6)與光電耦合器連接，所述的光電耦合器分別通過電阻(R3)、電阻(R4)、雙向可控硅連接，所述的雙向可控硅分別與電阻(R1)、電容(C4)、3歐繞線電阻連接，所述的3歐繞線電阻與所述的加熱元件連接，所述的加熱元件與變壓器連接，所述的變壓器與整流橋連接，所述的整流橋通過電容(C1)、電容(C2)與5V直流穩(wěn)壓管連接，所述的5V直流穩(wěn)壓管與電容(C3)連接，所述的光電耦合器與三極管連接，所述的三極管與電阻(R7)連接，所述的電阻(R7)分別與電容(C5)、電阻(R11)、電容(C6)連接，所述的電容(C5)與電阻(R5)連接，所述的電阻(R5)與電阻(R9)連接，所述的3歐繞線電阻與所述的整流橋連接，所述的整流橋分別與電容(C5)、電阻(R5)、電阻(R9)連接，所述的電阻(R9)分別與電阻(R10)、三極管連接，所述的三極管分別與電阻(R8)、單片機(jī)連接，所述的單片機(jī)與數(shù)碼顯示管連接。
這個(gè)技術(shù)方案有以下有益效果1.本實(shí)用新型把加熱筒做成圓型或把加熱筒放于圓型外殼中，有利于消除水響邊的噪音。
2.回水筒做成中空環(huán)形形狀，直接套在加熱筒上，有助于保溫，節(jié)省空間。
3.本實(shí)用新型在毯體和加熱裝置之間的水管上套有蛇皮管，是為防止折管，使水在管道中流得更流暢。
4.加熱元件2開始工作時(shí)，加熱筒3內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，使水和氣的混合物從排水管排出，如若水管不暢的話很容易在加熱筒內(nèi)產(chǎn)生高壓而發(fā)生危險(xiǎn)，因此設(shè)計(jì)了一種不需復(fù)位的泄壓閥。其工作原理和自行車的氣門芯相似，氣體單向流通。當(dāng)加熱筒內(nèi)的壓力過大時(shí)，高壓蒸汽經(jīng)過氣門芯17通過泄氣孔19再?zèng)_破耐熱膠皮18的壓力排出。而當(dāng)加熱筒冷卻產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)，泄氣孔19在耐熱膠皮18作用下不會(huì)讓空氣進(jìn)入筒內(nèi)。
5.回水筒體積略大于加熱筒體積，保證了回水時(shí)水管中始終充滿了水，避免了水剛要抽干時(shí)發(fā)出呼嚕聲。
6.現(xiàn)有的水熱毯控制方法中，都是用繼電器控制加熱元件的通斷電，但是繼電器周期性的通斷時(shí)產(chǎn)生的噪聲，對睡眠的影響不容忽視。本控制方案中采用雙向可控硅電路20代替繼電器，避免了繼電器周期性通斷的噪聲。雙向可控硅電路由雙向可控硅33和光電耦合器21組成，實(shí)現(xiàn)了用5V直流電控制信號，控制加熱器的通斷。而廉價(jià)的80c51單片機(jī)能輸出5v信號，為智能控制奠定了基礎(chǔ)。
7.用電阻分壓，借助于晶體管實(shí)現(xiàn)斷電檢測功能，用電阻分壓結(jié)合晶體管實(shí)現(xiàn)加熱器的智能化通斷電，可以很方便的通過一滑動(dòng)變阻器控制加熱筒內(nèi)斷電時(shí)的水位，而且成本低。
8.加熱元件底部比排水管底部要高，保證加熱元件完全露出水面時(shí)排水管底部還浸在水里，這樣通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整滑動(dòng)變阻器的值可以改變晶體管基極的電壓值，因此適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的值可以控制斷電時(shí)加熱筒內(nèi)水位，就可以保證水管里始終只有少量的氣體而大部分是水，極大的減小了噪音。
9.處理器系統(tǒng)癱瘓保護(hù)電路，使加熱系統(tǒng)更安全，即使單片機(jī)處于死機(jī)狀態(tài)，也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。
10.借助于單片機(jī)配合晶體管實(shí)現(xiàn)了干燒永久斷電的功能。
11.若加熱筒密封的不夠好，就可能出現(xiàn)打出去的水回不來的情況。這時(shí)加熱元件就會(huì)干燒，雖然有分壓檢測電路可以實(shí)現(xiàn)斷電，但是當(dāng)斷電定時(shí)時(shí)間到后又會(huì)開始加熱，時(shí)間一長也會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。根據(jù)干燒時(shí)加熱元件通電時(shí)間很短的特點(diǎn)，用程序?qū)崿F(xiàn)了干燒永久斷電。一旦干燒，單片機(jī)使加熱器停止工作，故障排除后方能啟動(dòng)加熱。
12.本實(shí)用新型還實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼顯示，定時(shí)啟閉和固定時(shí)間啟閉的功能。這些功能利用80c51的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)。固定時(shí)間啟閉就是指可以設(shè)定讓系統(tǒng)在每天的固定時(shí)間段工作。也是借助于單片機(jī)的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的。
13.人睡眠時(shí)，隨著睡眠時(shí)間的增加體溫也會(huì)升高，根據(jù)人體睡眠時(shí)體溫特征設(shè)立了智能溫度，隨著時(shí)間的推移中間斷電時(shí)間逐漸延長，使人不會(huì)感覺越來越熱。實(shí)現(xiàn)方法為把斷電時(shí)間乘于一個(gè)變量，然后讓這個(gè)變量隨定時(shí)器的定時(shí)而逐漸增大，斷電時(shí)間就會(huì)越來越長。當(dāng)變量達(dá)到一定程度時(shí)就不再增加。
14.把無線電遙控器和數(shù)字顯示引入水熱毯方便了用戶的使用，電路為遙控器提供了接口，此接口可以和市場上通用的1路、2路、3路、4路遙控器收發(fā)電路相匹配。用戶買來插上就可使用。
15.本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的隔音罩，可以有效的減小水響邊產(chǎn)生的噪音。
16.本產(chǎn)品的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化自動(dòng)化的控制，在安全方面做了雙層保護(hù)，減少了噪音，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)。


附圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是泄壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3.是附圖1的A-A視圖。
附圖4是溫度控制電路原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1智能控制水熱毯，其組成包括毯體11，所述的毯體11與加熱裝置5連接，所述的毯體11的夾層中裝有布置成幾何形狀回路的水管10，所述的水管10一端與加熱筒3相通，另一端與回水筒4相通。
實(shí)施例2上述的智能控制水熱毯，所述的加熱筒3內(nèi)裝有凸臺(tái)1、帶排氣孔9的排水管13，所述的凸臺(tái)1上裝有加熱元件2，所述的加熱元件2與控制電路14連接，所述的控制電路14與按鈕顯示電路15連接，所述的加熱筒3上部裝有加水口蓋7，所述的加水口蓋7中裝有泄壓閥8，所述的加熱筒3外套有回水筒4，所述的加熱裝置5外面設(shè)有球形隔音罩6。
實(shí)施例3上述的智能控制水熱毯，所述的泄壓閥8包括氣門芯17，所述的氣門芯17外設(shè)有耐熱膠皮18，所述的氣門芯17上具有泄氣孔19。
實(shí)施例4上述的智能控制水熱毯，所述的水管10在毯體11和加熱裝置16之間套有蛇皮管12。
實(shí)施例5上述的智能控制水熱毯，所述的控制電路14包括雙向可控硅電路20、處理器系統(tǒng)癱瘓保護(hù)電路26、電阻分壓信號處理電路27、上拉電路28、整流濾波穩(wěn)壓電路31、按鈕22和遙控器接口23，所述的按鈕22和遙控器接口23與單片機(jī)25連接，所述的單片機(jī)25通過電阻(R6)與光電耦合器21連接，所述的光電耦合器21分別通過電阻(R3)、電阻(R4)、雙向可控硅33連接，所述的雙向可控硅33分別電阻(R1)、電容(C4)、3歐繞線電阻29連接，所述的3歐繞線電阻29與所述的加熱元件2連接，所述的加熱元件2與變壓器35連接，所述的變壓器35與整流橋32連接，所述的整流橋32通過電容(C1)、電容(C2)與5V直流穩(wěn)壓管30連接，所述的5V直流穩(wěn)壓管30與電容(C3)連接，所述的光電耦合器21與三極管34連接，所述的三極管34與電阻(R7)連接，所述的電阻(R7)分別與電容(C5)、電阻(R11)、電容(C6)連接，所述的電容(C5)與電阻(R5)連接，所述的電阻(R5)與電阻(R9)連接，所述的3歐繞線電阻29與所述的整流橋32連接，所述的整流橋32分別與電容(C5)、電阻(R5)、電阻(R9)連接，所述的電阻(R9)分別與電阻(R10)、三極管34連接，所述的三極管34分別與電阻(R8)、單片機(jī)25連接，所述的單片機(jī)25與數(shù)碼顯示管24連接。
實(shí)施例6上述的智能控制水熱毯，其工作原理加熱元件2通電后，加熱筒3內(nèi)的水加熱產(chǎn)生了大量的水蒸汽，筒內(nèi)壓力增大把水通過排水管13排出加熱筒，同時(shí)被加熱的水和排水管13上的排氣孔9產(chǎn)生的氣體一起進(jìn)入毯體的水管10中，然后進(jìn)入回水筒4，隨著加熱筒內(nèi)水的減少加熱元件的電阻值逐漸增大，電路中的電流值相應(yīng)的減小，電路檢測到電路中電流小到一定值時(shí)，控制雙向可控硅關(guān)斷加熱元件2的電源，加熱筒3內(nèi)因溫度下降產(chǎn)生負(fù)壓，將回水筒4里的水抽回加熱筒3，當(dāng)再次加熱時(shí)水汽又被打出，如此往復(fù)循環(huán)，毯體即被加熱，只要控制通斷電的時(shí)間間歇就可調(diào)節(jié)毯體的溫度。
通斷電控制方案，在電阻分壓信號處理電路27中，用3歐的繞線電阻29串聯(lián)到加熱元件2的電流回路中，電阻分得2V左右的電壓，經(jīng)過整流濾波之后再經(jīng)過滑動(dòng)變阻器接入晶體管的基極，當(dāng)系統(tǒng)剛剛開始加熱時(shí)，加熱元件浸在水里，因此其電阻值并不大，因此三歐繞線電阻29分的壓力足夠維持晶體管導(dǎo)通，因?yàn)榫w管的發(fā)射極接地所以導(dǎo)通時(shí)集電極為底電平，從電路28可以看出此時(shí)輸入單片機(jī)口的為底電平。繼續(xù)加熱，當(dāng)加熱筒內(nèi)的水被打出時(shí)，加熱元件2開始有一部分露出水面，其電阻值就會(huì)相應(yīng)增加，3歐電阻分得地壓力減小，直到無法維持晶體管的導(dǎo)通，此時(shí)從電路28可以看出上拉電阻把輸入單片機(jī)25的I/O口的信號拉為高電平。我們通過掃描單片機(jī)的I/O口就可知道加熱元件的工作狀態(tài)。一旦掃描到此I/O口為高電平馬上向雙向可控硅電路20發(fā)信號使加熱元件2停止加熱，水一會(huì)又會(huì)被抽回到加熱筒。停止加熱的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，根據(jù)需要計(jì)時(shí)一定時(shí)間再次向雙向可控硅電路20發(fā)信號開始加熱，水又被打出加熱筒，電阻分壓又減少。如此往復(fù)控制。用斷電時(shí)間的長短來控制毯體的溫度。
權(quán)利要求1.一種智能控制水熱毯，其組成包括毯體，其特征是所述的毯體與加熱裝置連接，所述的毯體的夾層中裝有布置成幾何形狀回路的水管，所述的水管一端與加熱筒相通，另一端與回水筒相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制水熱毯，其特征是所述的加熱筒內(nèi)裝有凸臺(tái)、帶排氣孔的排水管，所述的凸臺(tái)上裝有加熱元件，所述的加熱元件與控制電路連接，所述的控制電路與按鈕顯示電路連接，所述的加熱筒上部裝有加水口蓋，所述的加水口蓋中裝有泄壓閥，所述的加熱筒外套有回水筒，所述的加熱裝置外面設(shè)有球形隔音罩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能控制水熱毯，其特征是所述的泄壓閥包括氣門芯，所述的氣門芯外設(shè)有耐熱膠皮，所述的氣門芯上具有泄氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能控制水熱毯，其特征是所述的水管在毯體和加熱裝置之間套有蛇皮管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制水熱毯，其特征是所述的控制電路包括雙向可控硅電路、處理器系統(tǒng)癱瘓保護(hù)電路、電阻分壓信號處理電路、上拉電路、整流濾波穩(wěn)壓電路、按鈕和遙控器接口，所述的按鈕和遙控器接口與單片機(jī)連接，所述的單片機(jī)通過電阻(R6)與光電耦合器連接，所述的光電耦合器分別通過電阻(R3)、電阻(R4)、雙向可控硅連接，所述的雙向可控硅分別與電阻(R1)、電容(C4)、3歐繞線電阻連接，所述的3歐繞線電阻與所述的加熱元件連接，所述的加熱元件與變壓器連接，所述的變壓器與整流橋連接，所述的整流橋通過電容(C1)、電容(C2)與5V直流穩(wěn)壓管連接，所述的5V直流穩(wěn)壓管與電容(C3)連接，所述的光電耦合器與三極管連接，所述的三極管與電阻(R7)連接，所述的電阻(R7)分別與電容(C5)、電阻(R11)、電容(C6)連接，所述的電容(C5)與電阻(R5)連接，所述的電阻(R5)與電阻(R9)連接，所述的3歐繞線電阻與所述的整流橋連接，所述的整流橋分別與電容(C5)、電阻(R5)、電阻(R9)連接，所述的電阻(R9)分別與電阻(R10)、三極管連接，所述的三極管分別與電阻(R8)、單片機(jī)連接，所述的單片機(jī)與數(shù)碼顯示管連接。
專利摘要智能控制水熱毯。目前人們使用的床上加熱用品為電熱毯。電熱毯一般采用的發(fā)熱材料為電阻絲，使用不當(dāng)容易發(fā)生火災(zāi)。同時(shí)，電熱毯產(chǎn)生的電磁輻射對人體的危害不容忽視。為解決電熱毯的缺陷，出現(xiàn)了許多用熱水加熱的床上用品。如，調(diào)溫床墊、壓差式電熱水器、半導(dǎo)體熱水循環(huán)器等，雖然避開了電熱毯的缺陷，但出現(xiàn)噪聲大、電流瞬間過大燒壞供電線路等問題。智能控制水熱毯，其組成包括毯體11，所述的毯體11與加熱裝置5連接，所述的毯體11的夾層中裝有布置成幾何形狀回路的水管10，所述的水管10一端與加熱筒3相通，另一端與回水筒4相通。該產(chǎn)品適用于加熱保暖的生活用品。
文檔編號F24H1/14GK2812739SQ20052002087
公開日2006年9月6日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者許家忠, 賈德利, 于振中 申請人:尤波, 于振中