CN106091369B - 一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，包括本体，本体上设有实时温度显示模块、开关按键模块、发热模块、温度采集模块、温度控制模块、风量执行模块以及电源控制模块，本体上还设有单片机MCU芯片、设定温度显示模块以及温度设定按键模块，单片机MCU芯片分别与实时温度显示模块、设定温度显示模块、开关按键模块、温度设定按键模块、发热模块、温度采集模块、温度控制模块、风量执行模块及电源控制模块连接，温度采集模块分别与发热模块及温度控制模块连接，发热模块还连接至电源控制模块。本发明解决了手持式热风工具在工作过程中及在手动关机之后发热芯闷烧造成发热芯寿命不长的问题。

Description

一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具

技术领域

本发明涉及一种手持式热风工具，尤其涉及一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具。

背景技术

手持式热风工具包括塑料焊枪、热风焊枪等多种形式，主要应用于塑料热成型、塑料热焊接、塑料热收缩、热风式干燥等领域。工作原理是利用电机转动带动风叶，产生吹风；吹风经过发热的电阻丝，带走热量，形成热风，通过风筒和风嘴，吹到所需的工作面上。

最早的手持式热风工具，仅仅通过简单的可控硅和电位器的比例调节，来设定热风的温度值，并且风量不能调节。这种设备的缺点是，一旦出风口被堵或者进风口风量不足，发热芯很容易过热并烧毁；而且利用电位器调节温度，只能设定一个大概的范围值，不能确定实际设定温度，也不能确定工作温度是否就是所需的设定温度；由于风量不能调节，不能满足低风量的工作环境的需求，当长时间高温状态下工作时，如果快速关机拔下电源插头，风扇电机立即停转，此时发热芯的高温会迅速往塑料枪座回传，温度可高达400℃以上，不仅会将塑料件软化，甚至熔化，还会造成发热芯中的电阻丝快速氧化老化，甚至烧断。

随后问世的手持式热风工具，有了各种改进。有的增加了风量的档位，利用档位开关来实现风量的大小调节。但是由于只采用了简单的IC芯片，没有采用智能化的单片机MCU芯片，没有程序智能判断工作状态，所以无法实现智能化自动延时关机功能，还是无法真正地提高和延长发热芯的使用寿命。有的手持式热风工具增加了温度传感器，包括：光敏电阻、热电偶等，利用温度传感器来实现温度的调节。但是由于只采用了简单的IC芯片，没有采用智能化的单片机MCU芯片，所以无法实现温度自动调节功能。

通过IC芯片的比较，形成反馈式的温度限制功能，比初期阶段的简单比例式电路有了较大的提升。当由于风量受限造成温度异常上升时，能起到额外的温度限制保护，并降低发热芯的电压，以确保发热芯不会过热烧毁。这些改进提升了产品质量和性能，延长了使用寿命。但还是存在着各种问题和不足之处：1、简单地利用电位器旋转角度设定的工作温度，无法直观地告知使用者温度设定值；2、实际工作温度和设定温度如果出现不一致，使用者也无法得知；3、不同个体之间的温度误差，使用者也无法克服；4、如果出风口堵塞或者进风口堵塞，风量不足情况下，实际温度大大地超过了设定温度，使用者也无法快速解决故障，甚至发热芯过热导致烧毁；5、温度传感器如果被杂物覆盖或者其它原因导致信号衰弱，那么实际工作温度就会大大地偏离设定值，发热芯容易因为高温而烧毁；6、大风量的手持式热风工具，如果使用在拆卸电子元件、焊接PVC焊条等需要低风量的工作环境下，就不能很好地使用；7、高温工作情况下，直接关停电机，发热芯持续的高温余热很容易将内部的电阻丝熔断，极大地影响使用寿命。而使用者由于惰性或者习惯的原因，并不能确保每次使用都手动调节温度至冷风状态，冷却发热芯足够长时间。

另外，这种手持式热风工具在使用过程中，厂家会在说明书中重点强调在关机时，需手动地将温度旋钮调至最低温度，利用冷风冷却发热芯，然后操作者不时用手感检查出风口温度，当判断出温度够低不足以影响发热芯的寿命后，再手动地关机。这种手动操作关机的步骤，较为繁琐，影响操作者的工作效率，往往会被操作者忽略。即使使用说明书上有强调这个正确的关机步骤很重要，但还是无法得到贯彻落实。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，解决了手持式热风工具在工作过程中及在手动关机之后发热芯闷烧造成发热芯寿命不长的问题。

本发明是这样实现的：

一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，所述手持式热风工具包括本体，所述本体上设有实时温度显示模块、开关按键模块、发热模块、温度采集模块、温度控制模块、风量执行模块以及电源控制模块，所述本体上还设有单片机MCU芯片、设定温度显示模块以及温度设定按键模块，所述单片机MCU芯片分别与所述实时温度显示模块、所述设定温度显示模块、所述开关按键模块、所述温度设定按键模块、所述发热模块、所述温度采集模块、所述温度控制模块、所述风量执行模块及所述电源控制模块连接，所述温度采集模块分别与所述发热模块及所述温度控制模块连接，所述发热模块还连接至所述电源控制模块；

接通所述电源控制模块12为所述手持式热风工具供电，按下所述开关按键模块5，该手持式热风工具处于开机状态，该手持式热风工具开始工作，通过所述温度设定按键模块4对工作温度进行设定和调节，此时所述发热模块7开始发热，使所述手持式热风工具内的温度上升，所述温度保护模块10是为了保护所述发热模块7因温度过高而烧毁；并通过所述实时温度显示模块2及所述设定温度显示模块3分别将实时温度值与设定温度值显示出来，设定好温度值后，所述温度采集模块8采集出风口的温度信号，所述温度控制模块9接收所述温度采集模块8采集到的温度信号，通过所述单片机MCU芯片1进行自动温度调节，并根据不同的工作温度实时自动调节所述手持式热风工具的风量大小；通过所述手动风量调节模块6手动调节所述风量执行模块11的转速，或者通过所述单片机MCU芯片1自动调节所述风量执行模块11的转速，从而实现风量大小的控制；

再次按下所述开关按键模块5，该手持式热风工具处于关机状态，所述温度采集模块8采集出风口的温度信号，所述温度控制模块9接收所述温度采集模块8采集到的温度信号，并与所述单片机MCU芯片1固化程序中的安全温度设定值进行比较，如果此时所述发热模块7的工作温度小于或者等于安全温度，则所述风量执行模块11停止吹风，整体停机；如果此时所述发热模块7的工作温度高于安全温度，所述单片机MCU芯片1中固化程序检测此时是否为最大风速状态，若不为最大风速状态，则通过单片机MCU芯片1自动调节或者通过所述手动风量调节模块6手动调节所述风量执行模块11的转速至最高转速，若为最大风速状态，则继续保持该最大风速；自动吹最大风量的冷风，用来冷却所述发热模块7，直至所述发热模块7温度下降到安全温度之后，所述风量执行模块11才自动延时关机，所述温度保护模块10是为了保护所述发热模块7因温度过高而烧毁。

进一步地，所述单片机MCU芯片的型号为STC12C5604AD。

进一步地，所述本体上还设有手动风量调节模块，所述手动风量调节模块分别与所述单片机MCU芯片及所述风量执行模块连接。

进一步地，所述本体上还设有温度保护模块，所述温度保护模块分别与所述单片机MCU芯片及所述发热模块连接。

进一步地，所述发热模块为发热芯。

进一步地，所述温度保护模块为过热保护器。

进一步地，所述风量执行模块为风扇电机。

本发明的优点在于：

1、本发明采用的是单片机MCU芯片，通过其设计的控制电路和内部编写的程序，达到智能化控制该手持式热风工具的温度及电机风量的运行；

2、通过实时温度显示模块与设定温度显示模块分别对实时的温度值与设定的温度值进行显示，让操作者能直观方便地进行温度设定，并实时进行温度观察；

3、通过手动风量调节模块，让该手持式热风工具可以手动调节风量，能同时满足大风量和小风量的不同工作环境，可以做到实时任意调节风量；

4、通过编写单片机MCU芯片内的程序对自动延时关机进行设计，改变了传统模式下需要依赖操作者主动冷风冷却的工作方式，也改变了不冷却发热芯就手动快速关机的不良使用习惯，大大地延长了发热芯的使用寿命；

5、通过温度保护模块，增加了发热芯温度失控状态下的物理强制控温功能，并在数字显示屏中闪烁，确保该手持式热风工具的安全性能，延长了发热芯的使用寿命。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具的结构示意图。

图2为该手持式热风工具的整体装配图。

图3为该手持式热风工具的内部结构图。

图4为该手持式热风工具中自动延时关机的流程图。

图中标号说明：

1-单片机MCU芯片、2-实时温度显示模块、3-设定温度显示模块、4-温度设定按键模块、5-开关按键模块、6-手动风量调节模块、7-发热模块、8-温度采集模块、9-温度控制模块、10-温度保护模块、11-风量执行模块、12-电源控制模块、13-出风筒、14-枪芯座、15-橡胶保护套、16-LED温度显示屏、17-温度调节按键、18-开机/关机按键、19-枪筒、20-温度传感器、21-发热芯、22-风扇电机、23-风量调节旋钮、24-电源线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作出进一步地详细说明，但本发明的结构并不仅限于以下实施例。

本发明的一较佳实施例为：

请参阅图1所示，本发明的一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，所述手持式热风工具包括本体，所述本体上设有单片机MCU芯片1、实时温度显示模块2、设定温度显示模块3、温度设定按键模块4、开关按键模块5、手动风量调节模块6、发热模块7、温度采集模块8、温度控制模块9、温度保护模块10、风量执行模块11以及电源控制模块12，所述单片机MCU芯片1分别与所述实时温度显示模块2、所述设定温度显示模块3、所述温度设定按键模块4、所述开关按键模块5、所述手动风量调节模块6、所述发热模块7、所述温度采集模块8、所述温度控制模块9、所述温度保护模块10、所述风量执行模块11及所述电源控制模块12连接，所述温度采集模块8分别与所述发热模块7及所述温度控制模块9连接，所述发热模块7分别与所述温度保护模块10及所述电源控制模块12连接；所述手动风量调节模块6还与所述风量执行模块10连接。

具体地，所述实时温度显示模块2与所述设定温度显示模块3是通过一LED温度显示屏进行两个温度值的显示，所述手动风量调节模块6为风量调节旋钮，所述发热模块7为发热芯，所述温度采集模块8为温度传感器，所述温度保护模块10为过热保护器，所述风量执行模块11为风扇电机。

所述单片机MCU芯片1的型号为STC12C5604AD，通过所述单片机MCU芯片1内部的程序，来控制和调节该手持式热风工具的温度相关参数和风量相关参数；可以通过所述手动风量调节模块6连续地手动调节出风量和电机的转速，也可以通过单片机MCU芯片1内的程序直接调节出风量和电机的转速；

接通所述电源控制模块12为所述手持式热风工具供电，按下所述开关按键模块5，该手持式热风工具处于开机状态，该手持式热风工具开始工作，通过所述温度设定按键模块4对工作温度进行设定和调节，此时所述发热模块7开始发热，使所述手持式热风工具内的温度上升，所述温度保护模块10是为了保护所述发热模块7因温度过高而烧毁；并通过所述实时温度显示模块2及所述设定温度显示模块3分别将实时温度值与设定温度值显示出来，设定好温度值后，所述温度采集模块8采集出风口的温度信号，所述温度控制模块9接收所述温度采集模块8采集到的温度信号，通过所述单片机MCU芯片1进行自动温度调节，并根据不同的工作温度实时自动调节所述手持式热风工具的风量大小；通过所述手动风量调节模块6手动调节所述风量执行模块11的转速，或者通过所述单片机MCU芯片1自动调节所述风量执行模块11的转速，从而实现风量大小的控制；

再次按下所述开关按键模块5，该手持式热风工具处于关机状态，所述温度采集模块8采集出风口的温度信号，所述温度控制模块9接收所述温度采集模块8采集到的温度信号，并与所述单片机MCU芯片1固化程序中的安全温度设定值进行比较，如果此时所述发热模块7的工作温度小于或者等于安全温度，则所述风量执行模块11停止吹风，整体停机；如果此时所述发热模块7的工作温度高于安全温度，所述单片机MCU芯片1中固化程序检测此时是否为最大风速状态，若不为最大风速状态，则通过单片机MCU芯片1自动调节或者通过所述手动风量调节模块6手动调节所述风量执行模块11的转速至最高转速，若为最大风速状态，则继续保持该最大风速；自动吹最大风量的冷风，用来冷却所述发热模块7，直至所述发热模块7温度下降到安全温度之后，所述风量执行模块11才自动延时关机，所述温度保护模块10是为了保护所述发热模块7因温度过高而烧毁。

如图2和图3所示，所述手持式热风工具包括本体和外盖，所述外盖包括有出风筒13、枪芯座14、橡胶保护套15、LED温度显示屏16、温度调节按键17、开机/关机按键18、枪筒19，所述本体上设有温度传感器20、发热芯21、单片机MCU芯片1、温度控制模块9、风扇电机22、风量调节旋钮23及电源线24；

本发明的工作原理如下：

插上所述电源线24，所述LED温度显示屏16亮起，显示“OFF”字样，轻摁所述开机/关机按键18两秒钟，该手持式热风工具开始工作，所述风扇电机22开始转动，所述LED温度显示屏16显示两行数值，第一行为实时温度值，第二行为设定温度值。摁下所述温度调节按键17调节温度的上升或下降，则可看见所述LED温度显示屏16上的第二行设定温度值发生变化，随着不同按键的摁动向上或者向下调节；一直摁着进入快速调节模式。松开所述开机/关机按键18后，出风口温度随着设定温度值的变化而开始变化，可以看见所述LED温度显示屏16的第一行实时温度值发生了相应的变化。

调节所述风量调节旋钮23，可以调节所述风扇电机22的转速，从而实现风量大小的控制。风量的大小还与实时温度相关联。为了确保不会发生低风量高温度的闷烧异常现象，该手持式热风工具的最低风量会随着工作温度的升高而增加。

该手持式热风工具的出风筒13，为标准口径风筒，可选配各个主流厂家的不同功能的风嘴，已满足不同的使用需求。

工作完毕后，摁下所述开机/关机按键18两秒钟，所述LED温度显示屏16的第二行会显示“OFF”字样，第一行会显示实时温度值。此时风量自动调节成最大风量状态，所述发热芯21不再加热，所述风扇电机22最高速运转，利用冷风快速冷却所述发热芯21，这样避免了高温时急速关机，所述发热芯21闷烧，将电阻丝熔断。当出风口的温度下降到合适的安全温度值时，系统自动切断电源，所述风扇电机22停转，此时即可拔下电源插头。

本发明是基于提升产品品质，延长产品寿命的考虑，我们采用了单片机MCU芯片1，通过程序来控制电机的转速，并且将电机的转速和出风口工作温度等有机结合起来，不仅在工作的过程中实现智能化控制，例如：将工作温度升高，那么如果此时的风量设定在较低风量的情况下，风量会自动随着温度的提升而增大，以防止出现发热芯由于风量不足而造成过热烧毁的不良现象。而且在工作结束时，实现智能化风量控制，即自动延时关机功能；具体操作流程如图4所示，有：摁下所述开机/关机按键18(进行关机)之后，所述温度控制模块9采集所述温度传感器20的信号，并与所述单片机MCU芯片1固化程序中的安全温度设定值进行比较，如果此时所述发热芯21的工作温度小于或者等于安全温度，则该手持式热风工具的风扇电机22停止吹风，整体停机；如果此时所述发热芯21的工作温度高于安全温度，所述单片机MCU芯片1中固化程序检测此时是否为最大风速状态，并自动调整所述风扇电机22的转速至最高转速，自动吹最大风量的冷风，用来冷却所述发热芯21，直至所述发热芯18温度下降到安全温度之后，所述风扇电机22才自动关停。

本发明的优点如下：

1、本发明采用的是单片机MCU芯片1，通过其设计的控制电路和内部编写的程序，达到智能化控制该手持式热风工具的温度及电机风量的运行；

2、通过实时温度显示模块2与设定温度显示模块3分别对实时的温度值与设定的温度值进行显示，让操作者能直观方便地进行温度设定，并实时进行温度观察；

3、通过手动风量调节模块6，让该手持式热风工具可以手动调节风量，能同时满足大风量和小风量的不同工作环境，可以做到实时任意调节风量；

4、通过编写单片机MCU芯片1内的程序对自动延时关机进行设计，改变了传统模式下需要依赖操作者主动冷风冷却的工作方式，也改变了不冷却发热芯21就手动快速关机的不良使用习惯，大大地延长了发热芯21的使用寿命；

5、通过温度保护模块10，增加了发热芯21温度失控状态下的物理强制控温功能，并在数字显示屏中闪烁，确保该手持式热风工具的安全性能，延长了发热芯21的使用寿命。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，所述手持式热风工具包括本体，所述本体上设有实时温度显示模块、开关按键模块、发热模块、温度采集模块、温度控制模块、风量执行模块以及电源控制模块，其特征在于：所述本体上还设有单片机MCU芯片、设定温度显示模块以及温度设定按键模块，所述单片机MCU芯片分别与所述实时温度显示模块、所述设定温度显示模块、所述开关按键模块、所述温度设定按键模块、所述发热模块、所述温度采集模块、所述温度控制模块、所述风量执行模块及所述电源控制模块连接，所述温度采集模块分别与所述发热模块及所述温度控制模块连接，所述发热模块还连接至所述电源控制模块；所述本体上还设有手动风量调节模块，所述手动风量调节模块分别与所述单片机MCU芯片及所述风量执行模块连接；所述本体上还设有温度保护模块，所述温度保护模块分别与所述单片机MCU芯片及所述发热模块连接；

接通所述电源控制模块为所述手持式热风工具供电，按下所述开关按键模块，该手持式热风工具处于开机状态，该手持式热风工具开始工作，通过所述温度设定按键模块对工作温度进行设定和调节，此时所述发热模块开始发热，使所述手持式热风工具内的温度上升，所述温度保护模块是为了保护所述发热模块因温度过高而烧毁；并通过所述实时温度显示模块及所述设定温度显示模块分别将实时温度值与设定温度值显示出来，设定好温度值后，所述温度采集模块采集出风口的温度信号，所述温度控制模块接收所述温度采集模块采集到的温度信号，通过所述单片机MCU芯片进行自动温度调节，并根据不同的工作温度实时自动调节所述手持式热风工具的风量大小；通过所述手动风量调节模块手动调节所述风量执行模块的转速，或者通过所述单片机MCU芯片自动调节所述风量执行模块的转速，从而实现风量大小的控制；风量的大小还与实时温度相关联，该手持式热风工具的最低风量会随着工作温度的升高而增加，通过所述单片机MCU芯片内部的程序，来控制和调节该手持式热风工具的温度相关参数和风量相关参数；

再次按下所述开关按键模块，该手持式热风工具处于关机状态，所述温度采集模块采集出风口的温度信号，所述温度控制模块接收所述温度采集模块采集到的温度信号，并与所述单片机MCU芯片固化程序中的安全温度设定值进行比较，如果此时所述发热模块的工作温度小于或者等于安全温度，则所述风量执行模块停止吹风，整体停机；如果此时所述发热模块的工作温度高于安全温度，所述单片机MCU芯片中固化程序检测此时是否为最大风速状态，若不为最大风速状态，则通过单片机MCU芯片自动调节或者通过所述手动风量调节模块手动调节所述风量执行模块的转速至最高转速，若为最大风速状态，则继续保持该最大风速；自动吹最大风量的冷风，用来冷却所述发热模块，直至所述发热模块温度下降到安全温度之后，所述风量执行模块才自动延时关机，所述温度保护模块是为了保护所述发热模块因温度过高而烧毁。

2.如权利要求1所述的一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，其特征在于：所述单片机MCU芯片的型号为STC12C5604AD。

3.如权利要求1所述的一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，其特征在于：所述发热模块为发热芯。

4.如权利要求1所述的一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，其特征在于：所述温度保护模块为过热保护器。

5.如权利要求1所述的一种温度及风量可调且自动延时关机的手持式热风工具，其特征在于：所述风量执行模块为风扇电机。

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