CN103743206B - 用于助听器的分区分时干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于助听器的分区分时干燥装置，包括壳体、干燥装置以及与壳体开合连接的壳盖，壳盖与壳体形成收容助听器的收容腔，干燥装置包括至少两组独立工作的发热单元，发热单元包括相互电连接的发热元件、电源电路和主控电路，发热元件由主控电路分时控制导通或切断。本发明通过采用多个贴片式PTC热敏电阻，密集型阵列布局，发热点多、密、细，不存在死角，具有发热均匀、升温快的特点，对助听器的干燥作用强，运用单片机控制技术实现分区域、分时段交替、交叉、迭加智能加热，整个过程始终保持有发热元件通电加热，不断补充失散的热量达到热动态平衡，因此恒温过程平稳，温度起伏小、控温精度高，实现了真正的恒温。

Description

用于助听器的分区分时干燥装置

技术领域

本发明涉及一种干燥装置，尤其涉及一种用于助听器的分区分时干燥装置。

背景技术

助听器是一种精密贵重物品，然而在其使用过程中不可避免要受到来自于空气中的水汽以及耳内的湿气而受潮，因此在日常的维护工作中，祛除潮气是一项必不可少的措施，会直接影响到助听器的使用寿命和使用效果。对于助听器的干燥，传统的方法是将助听器放在内置干燥剂的容器中，这种干燥方式存在以下缺陷：干燥剂含有可致癌物质，存在严重损害使用者身体健康的潜在风险；同时，干燥剂产品中含有细小碎屑会进入助听器内并对其造成堵塞，影响了助听器的使用寿命。另外，在加热恒温的领域中，常用的是设定上、下限，当加热至上限时停止加热，静止一阶段，待温度下降至下限时再启动加热，如此循环，很明显恒温过程不平稳，温度起伏大，控温精度不高。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种恒温过程平稳、温度起伏小、控温精度高的用于助听器的分区分时干燥装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于助听器的分区分时干燥装置，包括壳体、干燥装置以及与所述壳体开合连接的壳盖，所述壳盖与所述壳体形成收容所述助听器的收容腔，所述干燥装置包括至少两组独立工作的发热单元，所述发热单元包括相互电连接的发热元件、电源电路和主控电路，所述发热元件由所述主控电路分时控制导通或切断。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括所述主控电路包括单片机，分时控制所述发热元件的导通或切断。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括所述主控电路包括时间继电器，分时控制所述发热元件的导通或切断。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括所述各组发热单元中的发热元件的数量不同。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括所述每组发热单元中的发热元件均匀分布。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括所述各组发热单元中的发热元件相互间隔分布。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括还包括温度采集电路，所述温度采集电路包括多个温度传感器，多个所述温度传感器的输出端通过一条总线与所述单片机连接。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括所述壳体内设有带透气孔的隔板，所述收容腔与所述干燥装置分列所述隔板两侧。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括所述壳体内设有紫外光管，所述紫外光管发出波长为200-280nm的紫外光。

本发明一个较佳实施例中，用于助听器的分区分时干燥装置进一步包括所述收容腔的至少一个内壁上设有镜面反射层。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明通过紫外光的近距离高强度照射，同时设置的镜面反射层使得紫外光可直接辐射和反射至助听器，增强了紫外光的辐照强度，扩大了紫外光的照射范围，具有超强、彻底的杀菌消毒功效，不使用任何药剂，不会产生二次污染，而且操作简单方便，具有安全、高效、绿色的优点，另外，通过采用多个贴片式PTC热敏电阻，密集型阵列布局，发热点多、密、细，不存在死角，具有发热均匀、升温快的特点，而且保留了PTC自动调节温度的优点，保温效果好，对助听器的干燥作用强，运用单片机控制技术实现分区域、分时段交替、交叉、迭加智能加热，整个过程始终保持有发热元件通电加热，不断补充失散的热量达到热动态平衡，因此恒温过程平稳，温度起伏小、控温精度高，实现了真正的恒温，而且整机的可靠性高，还可以克服冬夏两季温度极致、温差太大以及整机保温性能不能兼顾的不足。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的内部主视图；

图3是本发明的优选实施例的发热元件分区的结构示意图；

图4是本发明的优选实施例的电路图。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种用于助听器的电子干燥器，包括壳体2、干燥装置以及与壳体2开合连接的壳盖4，壳盖4可为透明的，壳盖4与壳体2形成收容助听器的收容腔6，干燥装置包括至少两组独立工作的发热单元，发热单元包括相互电连接的发热元件、电源电路8和主控电路10，发热元件由主控电路10分时控制导通或切断。

优选至少两组发热单元共用一套电源电路8和主控电路10。

优选各组发热单元中的发热元件的数量不同。优选每组发热单元中的发热元件均匀分布。进一步优选各组发热单元中的发热元件相互间隔分布。

电源电路8由适配器提供+5V直流电源，供各电路用电。其包括USB端口、二极管VD和滤波电容C1，二极管VD的正极与USB端口的电源引脚连接，二极管VD的负极与滤波电容C1的正极连接，滤波电容C1的负极与USB端口的接地引脚连接。二极管VD起极性保护作用，C1为滤波电容，USB端口的设置可方便使用者就近从电脑或手机充电器获取+5V电源。

优选主控电路10采用单片机U1作主控MCU，分时控制发热元件的导通或切断，优选单片机U1的型号为ATmega8，28引脚。12MHz晶振G以满足控制速度及实时性。当然主控电路10并不局限于单片机，也可以为时间继电器，同样可以控制发热元件的导通或切断。

还包括温度采集电路12、键控电路14和复位电路16，温度采集电路12、键控电路14和复位电路16均与单片机U1连接。

温度采集电路12采用多个单总线智能数字温度传感器DS18B20，分别为ST1-STn。ST1与STn的电源地脚GND接在一起，电源输入端Vcc接在一起且与电源电路提供的+5V直流电源连接，数字信号输入输出端DQ接在一起且与单片机U1的PD2口连接。DS18B20与单片机U1之间仅需一条口线即可双向通信，而且在一条总线上可挂接多个DS18B20温度传感器，实现多点组网测温，测温精度高。实际应用中不需任何外部元器件，也不需进行A/D转换，即可直接输出数字温度信号。本实施例的电路中包括两个DS18B20温度传感器ST1、ST2，此时n=2,设置了两处测温点，但并不局限于两处测温点，也可以设置三个或四个DS18B20温度传感器。

键控电路14包括SB1，SB1一键多功能。按一次，定时2h，可连续加热2小时；按二次，定时4h，可连续加热4h；按三次，定时6h，可连续加热6小时。设定三次为一循环周期，按第四次进入下一个循环周期，按第四次为定时2h，按第5次为定时4h，按第6次为定时6h，如此循环不断。长按SB1，则设置取消，关机。

复位电路16包括C2和R1，系统上电自动复位。刚开始上电时，亦即刚一接通Vcc电源时，由于电容C2上的电压不能突变，通电瞬间C2相当于短路，Vcc电源的电压都落在R1上，此一高电平加在单片机PC6/RST口，只要满足加在RST上的高电平能持续24个振荡周期即可使单片机复位。

另外，为了便于知道干燥定时时间和检测助听器的电量，还可以设置显示电路18和电池检测电路20。

显示电路18采用SO12864FPD-12CSBE点阵液晶模块LCD，可以显示文字、符号和图形。A、时间显示：定时设定时间，分2h、4h、6h；定时启动时刻，24小时制；即时时间，24小时制，逐秒递增。B、温度显示：即时温度。C、电量显示：电池图形为空格时，文字显示电池失效；电池图形有一格时，文字显示欠电；电池图形有二格时，文字显示电量不足；电池电量为三格满格时，文字显示电量充足。

电池检测电路20利用ATmega8单片机U1内部的模数转换器ADC检测电池电压的高低来判断电池的好坏。单片机ATmega8提供6路逐次逼近型的ADC，其中，ADC0-ADC3这4个通道提供了10位的转换精度，ADC4、ADC5两个通道只提供8位的转换精度。本电路利用ADC0检测电压的高低。测试时，只要将电池置于壳体2的检测凹槽22内，推紧使之与检测凹槽22内的极片(图中未示出)接触良好，即可知电池的好坏,极片的正极与单片机U1的PC0口连接，极片的负极接地。检测结果由LCD以图形和文字显示，分4种状态：电池图形为空格时，文字显示电池失效；电池图形有一格时，文字显示欠电；电池图形有二格时，文字显示电量不足；电池电量为三格满格时，文字显示电量充足。

每组发热单元包括发热元件Rfzn、三极管VTn，三极管VTn优选为PNP型三极管，每组发热单元的多个发热元件Rfzn并联连接，并联后的一端与+5V直流电源连接，另一端与对应的三极管VTn的发射极连接，每个三极管VTn的基极与主控电路10连接，集电极与地连接。至少两组发热单元并联后构成干燥电路24，本实施例优选干燥电路24包括三组独立工作的发热单元，包括三组发热元件Rfz1、Rfz2、Rfz3、分别与三组发热元件连接的三个三极管VT1、VT2、VT3，三组发热元件均敷贴在PCB板26上，三组发热元件间隔排布在PCB板26上，每组发热元件均匀分布。三组发热元件分别包括A、B、C三组，优选A组发热元件包括5个Rfz1，B组发热元件包括8个Rfz2，C组发热元件包括12个Rfz3，5个Rfz1并联后一端与+5V直流电源连接，另一端与三极管VT1的发射极连接，8个Rfz2并联后一端与+5V直流电源连接，另一端与三极管VT2的发射极连接，12个Rfz3并联后一端与+5V直流电源连接，另一端与三极管VT3的发射极连接，三极管VT1、VT2、VT3的基极分别与单片机U的P3.4口、P3.5口、P3.7口连接，三极管VT1、VT2、VT3的集电极均与地连接。干燥电路24设置3个加热区，由单片机发出指令，实现分时段、分区段交替、交叉、叠加加热，从而保持电子干燥器的温度恒定。单片机发出指令，P3.4口、P3.5口、P3.7口低电平使三极管VT1、VT2、VT3导通，Rfz1、Rfz2、Rfz3得电发热；P3.4口、P3.5口、P3.7口高电平时，三极管VT1、VT2、VT3截止，Rfz1、Rfz2、Rfz3失电停止发热。Rfz1、Rfz2、Rfz3均采用贴片式PTC线性热敏电阻，由于贴片式线性热敏电阻是由PTC材料制成具有正温度系数，当热敏电阻通过电流发热时温度升高，其电阻相应增大，使通过的电流相应减小，于是发热量也相应减小，温度相应下降而处于恒温状态，具有自动调控温度的性能。

发热元件采用贴片式PTC线性热敏电阻25个，密集型阵列式布局，敷贴在PCB板上。发热点多、密、细，分布广不存在死角，具有发热均匀、升温快的特点。PTC材料具有正温度系数，贴片热敏电阻通电发热，温度升高，其电阻也相应增大，于是通过的电流相应减小，发热量也减小，温度相应下降而处于恒温状态，具有自动调控温度的性能。

分区域是将发热元件的排列分布位置划分成若干个区域；分时段则是将整个加热干燥过程切割成若干个时段。

现以定时4h、三区域、三时段为例说明：

电子干燥器定时启动开始工作至升温到内设定温度上限为升温阶段，此升温过程需时20分钟。其后至定时工作1小时之间为保温第一时段；第一保温时段后至定时工作2小时之间为第二保温时段；第二保温时段后至定时结束为第三保温时段。图2为本实施例的三区域的划分示意图：A区域有5个发热元件Rfz1，B区域有8个发热元件Rfz2，C区域有12个发热元件Rfz3。以上安排是基于发热元件均布、发热均匀的原则。A区域的发热元件最少是因为A区域工作在保温第一时段，余热最大。

另外，还可以在壳体2内设带透气孔28的隔板30，收容腔6和干燥装置分列在隔板30的两侧，优选隔板30水平放置，干燥装置位于隔板30的下方，发热元件散发的热量沿透气孔28向上走，便于干燥助听器，隔板30也可以竖直放置。

优选壳体2内设有紫外光管32，紫外光管32发出波长为200-280nm的紫外光。波长为200-280nm的紫外光能够对助听器进行消毒杀菌，尤其是中心波长为254nm的紫外光很容易被生物体吸收，作用于生物体的DNA和RNA，使之被破坏而导致细菌、病毒死亡，高强度的紫外光在短时间内即可杀菌，对细菌繁殖体仅需1秒即可杀灭，紫外光近距离高强度照射，可将物体表面上的细菌芽孢杀灭99.9%以上，而且对任何细菌、病毒都有极强极高的杀菌消毒作用。

优选收容腔6的至少一个内壁上设置有镜面反射层34，紫外光可直接辐射和反射至助听器，提高了紫外光的辐照强度和辐照范围，消毒杀菌效果好。镜面反射层34可以为镜片、金属镜面贴片、反光膜或电镀层，镜片可以是玻璃镜子；金属镜面贴片可以是不锈钢板。

还可以在壳体2内设置安全开关36，由壳盖4的开合实现导通或切断，安全开关36通过反向器IC与单片机U1的PD3口连接。安全开关36的设置能够避免紫外光灼伤眼睛和皮肤，充分保护使用者的安全。进一步优选安全开关36为霍尔开关，可在壳盖4的内壁上设置磁铁38，壳盖4关闭时磁铁38紧邻安全开关36，在打开壳盖4时，安全开关36会切断紫外光管32的电源，紫外光管32熄灭，从而充分保护使用者的安全，避免灼伤眼睛和皮肤。安全开关36并不局限于霍尔开关，也可以为压力开关，可将压力开关设在壳体2内，壳盖4关闭时接触压力开关，壳盖4打开时，压力消失，存在压力的改变，实现对紫外光管32的导通或切断。

紫外光管32、电子镇流器AP1、三极管VT形成消毒电路40，受控于单片机U1的PC3口。PC3口高电平时，电子镇流器AP1点亮紫外光管32，发出紫外光直接杀菌消毒。安全开关34通过反相器IC输出信号给单片机U1的PD3口，实现对紫外光管30的电源的导通或切断。

工作过程：

接通电源，系统上电自动复位，进行初始化。连续按动SB1定时时间选择按钮2次，定时启动，LCD显示定时时间4h、定时启动时刻xx：xx以及即时时间xx：xx逐秒递增。同时，多点DS18B20温度采集将检测数据从总线传送给单片机U1经单片机U1处理，一路传送至LCD显示即时温度，另一方面与预设温度比较，结果远远低于下限阈值，启动优先程序，单片机PB1、PB2、PB3口输出低电平，驱动干燥电路24所有加热区同时加热升温，直至DS18B20采集到的温度数据已达到预设定温度上限阈值时，LCD显示即时温度，单片机U1发出指令，PB2、PB3口输出高电平关断加热主电路B加热区和C加热区。整机进入第一保温时段，仅由A加热区进行补偿加热，以保持温度恒定。进入保温第二时段单片机PB1口输出高电平关断A加热区，PB3口输出低电平开通C加热区加热保温。进入保温第三时段单片机PB3口输出高电平关断C加热区，PB1、PB2口输出低电平开通A加热区和B加热区补充加热直至定时4h结束。同时，设定加热全过程中进行二次杀菌消毒，分别在进入第一保温时段和第二保温时段时自动启动工作，紫外光管32发出波长为200-280nm的紫外光，产生的紫外光可经镜面反射层34直接辐射和反射至助听器，辐照强度和辐照范围大，杀菌消毒彻底，每次十分钟后自动熄灭。另外，在打开壳盖4时，安全开关36会将信号传递至单片机U1，单片机U1转入紧急中断程序切断紫外光管32的电源，紫外光管32熄灭，从而充分保护使用者的安全。

在加热干燥过程中如果探测到低于预设定温度时，会自动中断原有保温程序而优先进入补充加热程序，直至升温至预设定温度时，自动退出优先补充加热程序恢复继续保温程序。当探测到高于预设定温度时，会中断保温程序而优先进入切断发热元件供电的紧急程序，待温度降至预设定温度时会自动退出紧急程序恢复继续保温程序。

分区域、分时段交替、交叉、迭加加热是用于助听器的一种全新的智能加热。区域、时段分的越细则加热温度越恒定，同时，区域、时段的组合视需要可任意组合。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1.一种用于助听器的分区分时干燥装置，包括壳体、发热装置以及与所述壳体开合连接的壳盖，所述壳盖与所述壳体形成收容所述助听器的收容腔，其特征在于：所述发热装置包括至少两组独立工作的发热单元，所述发热单元包括相互并联的多个发热元件、电源电路和主控电路，每组所述发热元件由所述主控电路分时控制导通或切断，

各组所述发热单元中的发热元件的数量不同，每组所述发热单元中的发热元件均匀分布，各组所述发热单元中的发热元件相互间隔分布。

2.根据权利要求1所述的用于助听器的分区分时干燥装置，其特征在于：所述主控电路包括单片机，分时控制所述发热元件的导通或切断。

3.根据权利要求1所述的用于助听器的分区分时干燥装置，其特征在于：所述主控电路包括时间继电器，分时控制所述发热元件的导通或切断。

4.根据权利要求2所述的用于助听器的分区分时干燥装置，其特征在于：还包括温度采集电路，所述温度采集电路包括多个温度传感器，多个所述温度传感器的输出端通过一条总线与所述单片机连接。

5.根据权利要求4所述的用于助听器的分区分时干燥装置，其特征在于：所述壳体内设有带透气孔的隔板，所述收容腔与所述发热装置分列所述隔板两侧。

6.根据权利要求5所述的用于助听器的分区分时干燥装置，其特征在于：所述壳体内设有紫外光管，所述紫外光管发出波长为200-280nm的紫外光。

7.根据权利要求6所述的用于助听器的分区分时干燥装置，其特征在于：所述收容腔的至少一个内壁上设有镜面反射层。