CN101584621A

CN101584621A - 一种单片机智能控制电热袋

Info

Publication number: CN101584621A
Application number: CNA2008100282816A
Authority: CN
Inventors: 邓建威
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2009-11-25

Abstract

本发明涉及电热取暖袋技术领域，尤其是一种适用于袋内存储有导热液体的单片机智能控制电热袋，包括袋体及其电加热体，袋体内存储有液体，电加热体沉浸入液体内，袋体上固定有单片机，袋体内腔还设置有感温探头，单片机分别与感温探头和电加热体电连接。该单片机智能控制电热袋电热袋，具有结构简单、合理，温控精确度高、安全，复位可由人们操控，可实时地、直观地给人们显示袋体加热状况，并具有功能扩展、人性化操控的优点。

Description

一种单片机智能控制电热袋

技术领域

本发明涉及电热取暖袋技术领域，尤其是一种适用于袋内存储有导热液体的单片机智能控制电热袋。

背景技术

现有的电热取暖袋，其结构一般包括有袋体及其电加热体，袋体内存储有液体，电加热体沉浸入液体内。为了防止袋体内的电加热体干烧，电加热体表面上固定有温控器，温控器串联在袋体的加热电路上。工作时，利用温控器感应电加热体的发热温度，当电加热体的表面温度达到温控器设定值时，温控器会断开使整个加热电路断电，停止加热，以实现一定的防干烧作用。但是，上述结构的电热取暖袋，存在以下不足之处：(1)、温控器内的触头断电保护，属机械性质的开关，明显地，机械式开关的断电和复位，其温控的精确度不高；再者，机械式开关经过长时间多次动作，会存在很严重的金属疲劳，导致温控器温控不准确，甚至失效，以致电暖袋存在安全隐患；更有的是，温控器要复位，受其机械特性影响，需要一段时间后才能完全复位，给使用带来很大的不便；(2)、现有的电热袋，通过温控器控制加热电路的通断，以实现对电加热体的温度控制，但是，温控器作为温控开关，不能实时地、直观地显示给使用者，以反映袋体的加热状态；(3)、作为温控开关的温控器，不具备功能扩展的作用；例如：由于温控器设定的温控参数不能修改，因此，现有的电热袋不能设定为多档位控温。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，而提供一种结构简单、合理，温控精确度高、安全，复位可由人们操控，可实时地、直观地给人们显示袋体加热状况，并具有功能扩展、人性化操控的单片机智能控制电热袋。

本发明的目的是这样实现的：

一种单片机智能控制电热袋，包括袋体及其电加热体，袋体内存储有液体，电加热体沉浸入液体内，袋体上固定有单片机，袋体内腔还设置有感温探头，单片机分别与感温探头和电加热体电连接。该发明的电热袋，通过在袋体上设置单片机，以及在袋腔内安装有感温探头，工作时，感温探头及时地采集袋体内的温度信息，并将相关信息传送至单片机，由单片机实时控制；由于袋体内采用精确度较高的感温探头监测袋体内腔温度，并通过单片机控制，从而提高了电热袋控温的精确度；再者，感温探头配合单片机，可以检测温度上升斜率(即：检测单位时间温升的速度)，上升斜率过高判定干烧，若上升斜率过低为防爆装置保护和电路故障，当检测到故障时，可以通过附加提示设备(如：发光二极管闪烁)来提示用户，除提高其使用的安全性外，还可实时地、直观地给人们显示袋体加热状况；另，感温探头作为实时监测袋体内腔温度，并将相关数据及时传递至具有可编程特性的单片机，人们通过修改单片机参数，使控温断电保护及时复位，实现复位的人性化操控；更有的是，单片机还可配合其它功能设备；如：多档位控温等，以扩展其功能作用，满足不同的使用要求。

本发明还可以采用以下技术措施解决：

作为更优选的改进，感温探头可以通过导线吊挂在袋体的内腔，当袋体受热膨胀，袋壁鼓起并拉动导线，使袋体内腔的感温探头离开液面，此时，单片机根据感温探头传送的数据，对比设定的参数判定，控制加热电路通断，以实现防爆的效果。

作为更优选的改进，所述感温探头固定在电加热体上；工作时，当电加热体温度过高，单片机判定干烧；当袋体受热膨胀，袋壁鼓起并拉动电加热体导线，使袋体内腔的电加热体离开液面，此时，单片机根据感温探头传送的数据，对比设定的参数判定，判定防爆装置保护和电路故障。

作为更具体的实施，所述电加热体的外表面上设有容置凹槽，感温探头置于容置凹槽内并紧贴凹槽的壁部，以便感温探头能更好地接触电加热体外表面，以使感温探头的温度监测更趋准确。

上述电加热体可以是电热管加热体，电热管加热体被包裹在导热壳体内，感温探头固定在导热壳体表面上；当然，电加热体还可以是其它加热体，如：电热丝。

上述电加热体也可以是双螺旋电热线，双螺旋电热线由最内层至最外层分别包括芯轴、内层PTC螺旋电阻丝、NTC热敏层、外层螺旋电阻丝和外绝缘层，感温探头固定在双螺旋电热线的外绝缘层表面。该结构的双螺旋电热线，其芯轴起固定内层PTC螺旋电阻丝作用；内层PTC螺旋电阻丝具有PTC特性，即：PTC正温度系数，温度越高其电阻率越大，能够实时输出随温度变化的信号；NTC热敏层具有NTC特性，即：NTC负温度系数，温度越高其电阻率越小，同样能够实时输出随温度变化的信号；外层螺旋电阻丝主要作用是发热功能；而外绝缘层主要是电绝缘作用。在袋体内设置双螺旋电热线作为电加热元件，其抗弯曲强度很高，不易受压形变；再者，双螺旋电热线可实现袋体全线控温的效果，有利于其整体受热均衡，因此，在双螺旋电热线的外绝缘层表面上固定感温探头，能使感温探头对双螺旋电热线的温度监测更趋准确。

为方便人们能够及时地、直观地观看袋体加热状况，可以在袋体上设置有可显示工作状态的发光二极管，发光二极管与单片机电连接。

所述袋体上还设有可控硅或比较器，可控硅或比较器与所述电加热体电连接；以可控硅或比较器与上述双螺旋电热线电连接为例：具有PTC和NTC特性的双螺旋电热线，利用其传感特性，配以电子控制线路，由于加设了可控硅，随着袋内温度改变，双螺旋电热线控制可控硅导通角大小，进而自动反馈控制电热线电流大小，由于双螺旋电热线全线路均具有传感特性，因此，达到全线路控温的效果。

作为单片机的具体位置固定，单片机可以固定在袋体外壁的表面，或袋体的电插座，或袋体的电插头上。

所述袋体上还增设有液晶显示屏，液晶显示屏通过导线与单片机电连接。

本发明的有益效果是：

(1)、本发明的电热袋，通过在袋体上设置单片机，以及在袋腔内安装有感温探头，工作时，感温探头及时地采集袋体内的温度信息，并将相关信息传送至单片机，由单片机实时控制；由于袋体内采用精确度较高的感温探头监测袋体内腔温度，并通过单片机控制，从而提高了电热袋控温的精确度；再者，感温探头配合单片机，可以检测温度上升斜率(即：检测单位时间温升的速度)，上升斜率过高判定干烧，若上升斜率过低为防爆装置保护和电路故障，当检测到故障时，可以通过附加提示设备(如：发光二极管闪烁)来提示用户，除提高其使用的安全性外，还可实时地、直观地给人们显示袋体加热状况；另，感温探头作为实时监测袋体内腔温度，并将相关数据及时传递至具有可编程特性的单片机，人们通过修改单片机参数，使控温断电保护及时复位，实现复位的人性化操控；更有的是，单片机还可配合其它功能设备；如：多档位控温等，以扩展其功能作用，满足不同的使用要求，实现智能控制的效果；

(2)、本发明的电热袋，仅通过在袋体上设置单片机，以及在袋腔内安装有感温探头，即可实现本发明的目的，其具有结构简单、合理的优点；

(3)、本发明电热袋上增设的单片机和感温探头，可应用的电加热体为电热管加热体或双螺旋电热线上，能使感温探头对电热管加热体或双螺旋电热线的温度监测更趋准确，袋体使用更安全。

附图说明

图1是发明的单片机智能控制电热袋的结构示意图；

图2是图1的另一实施例示意图；

图3是本发明电热袋上的电加热体为双螺旋电热线的实施例示意图；

图4是图3中双螺旋电热线的立体剖视图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种单片机智能控制电热袋，包括袋体1及其电加热体2，袋体1内存储有液体3，电加热体2沉浸入液体1内，袋体1外壁的电插座8上固定有单片机4，袋体1内腔还设置有感温探头5，所述电加热体2的外表面上设有容置凹槽201，感温探头5置于容置凹槽201内并紧贴凹槽的壁部，单片机4分别与感温探头5和电加热体2电连接，所述感温探头5固定在电加热体2上；所述袋体上还设有可控硅12或比较器，可控硅12或比较器与所述电加热体电连接。

上述电加热体2是电热管加热体，电热管加热体被包裹在导热壳体内，感温探头5固定在导热壳体表面上。

所述袋体1上还设置有可显示工作状态的发光二极管7，发光二极管7与单片机4电连接；另，袋体1上还增设有液晶显示屏10，液晶显示屏10通过导线与单片机4电连接。

上述单片机4还可以选择固定在袋体1的外壁表面上，或袋体1的电插头9上(未视出)。

实施例2：如图2所示，其结构与实施例1相似，不同之处是：感温探头5通过导线6吊挂在袋体1内腔，当袋体1受热膨胀，袋壁鼓起并拉动导线6，使袋体1内腔的感温探头5离开液面，此时，单片机4根据感温探头5传送的数据，对比设定的参数判定，控制加热电路通断，以实现防爆的效果。

实施例3：如图3和图4所示，其结构与实施例1相似，不同之处是：所述电加热体2是双螺旋电热线，为使袋体1受热均匀，在袋体1内可以固定有带孔的固定板11，双螺旋电热线穿设在固定板11的孔内，双螺旋电热线由最内层至最外层分别包括芯轴202、内层PTC螺旋电阻丝203、NTC热敏层204、外层螺旋电阻丝205和外绝缘层206，感温探头5固定在双螺旋电热线的外绝缘层206表面。该结构的双螺旋电热线，其芯轴202起固定内层PTC螺旋电阻丝203作用；内层PTC螺旋电阻丝203具有PTC特性，即：PTC正温度系数，温度越高其电阻率越大，能够实时输出随温度变化的信号；NTC热敏层204具有NTC特性，即：NTC负温度系数，温度越高其电阻率越小，同样能够实时输出随温度变化的信号；外层螺旋电阻丝205主要作用是发热功能；而外绝缘层206主要是电绝缘作用。在袋体内设置双螺旋电热线作为电加热元件，其抗弯曲强度很高，不易受压形变；再者，双螺旋电热线可实现袋体全线控温的效果，有利于其整体受热均衡，因此，在双螺旋电热线的外绝缘层206表面上固定感温探头5，能使感温探头5对双螺旋电热线的温度监测更趋准确，以提高其使用的安全性。再者，该实施方式，把单片机4、发光二极管7、液晶显示屏10可控硅12等均设置在电插头9上。

另，本发明的电热袋，还公开一种手动排气阀及其排气的辅助工具，排气阀采用传统的气阀结构，气阀直接安装在袋壁或袋体的电插座上，气阀需要阀针或具有尖状头部的阀杆打开排气，为免阀针或具有尖状头部的阀杆等排气的辅助工具弄丢，以及方便携带和使用，在袋体、电插座或电插头上设置可容置排气辅助工具的容置盒体。

Claims

1.一种单片机智能控制电热袋，包括袋体(1)及其电加热体(2)，袋体(1)内存储有液体(3)，电加热体(2)沉浸入液体(1)内，其特征是，所述袋体(1)上固定有单片机(4)，袋体(1)内腔还设置有感温探头(5)，单片机(4)分别与感温探头(5)和电加热体(2)电连接。

2.根据权利要求1所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述感温探头(5)通过导线(6)吊挂在袋体(1)内腔。

3.根据权利要求1所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述感温探头(5)固定在电加热体(2)上。

4.根据权利要求3所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述电加热体(2)的外表面上设有容置凹槽(201)，感温探头(5)置于容置凹槽(201)内并紧贴凹槽的壁部。

5.根据权利要求3所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述电加热体(2)是电热管加热体，电热管加热体被包裹在导热壳体内，感温探头(5)固定在导热壳体表面上。

6.根据权利要求1所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述电加热体(2)是双螺旋电热线，双螺旋电热线由最内层至最外层分别包括芯轴(202)、内层PTC螺旋电阻丝(203)、NTC热敏层(204)、外层螺旋电阻丝(205)和外绝缘层(206)，感温探头(5)固定在双螺旋电热线的外绝缘层(206)表面。

7.根据权利要求1或5或6所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述袋体(1)上还设置有可显示工作状态的发光二极管(7)，发光二极管(7)与单片机(4)电连接。

8.根据权利要求1所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述袋体(2)上还设有可控硅(12)或比较器，可控硅(12)或比较器与所述电加热体(2)电连接。

9.根据权利要求1所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述单片机(4)固定在袋体(1)外壁的表面，或袋体(1)的电插座(8)，或袋体(1)的电插头(9)上。

10.根据权利要求1所述单片机智能控制电热袋，其特征是，所述袋体(1)上还设有液晶显示屏(10)，液晶显示屏(10)通过导线与单片机(4)电连接。