CN111719654A - 洁身器用复合传感器及其紧固装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种洁身器用复合传感器及其紧固装置，尤其涉及一种将温度传感器包含于现有的落座传感器结构并一体形成于电路板，并将其安装于洁身器的坐圈的紧固装置。本发明实施例的洁身器用复合传感器的紧固装置，包括：复合传感器，将温度传感器包含于落座传感器的PCB实现一体化；洁身器的坐圈，在表面形成有防止上述复合传感器的移动的移动防止槽；肋圈，突出形成于上述移动防止槽两侧的坐圈，形成有紧固槽以紧固紧固部件；及固定板，从上部下压复合传感器以使上述复合传感器的底面与坐圈表面均匀贴紧的同时，紧固于肋圈以使设置于坐圈的绝缘电热线和复合传感器相互贴紧。

Description

洁身器用复合传感器及其紧固装置
技术领域
本发明涉及一种洁身器用复合传感器及其紧固装置，尤其涉及一种将温度传感器包含于现有的落座传感器结构并一体形成于电路板，并将其安装于洁身器的坐圈的紧固装置。
背景技术
通常而言，洁身器为安装于卫生间，根据使用者的输入设置以各种模式执行局部清洗动作的装置，而近来洁身器的运行采用电子方式。
即不仅调节喷出的水压的大小、温水的温度、热风温度及洁身器坐圈的温度等，而且可控制清洗或热分的开始及结束等。
在现有的洁身器的坐圈内部，附着有用于加热坐圈的热线，在热线之间附着有通过调节施加于热线的电流调节坐圈的温度的温度检测用热敏电阻温度传感器，还附着有判断人是否落座于洁身器的静电容量式落座传感器。
另外，具备用于将上述两种传感器的检测信号发送至洁身器的主控制器的导线。
对上述各结构详细说明如下：热线为了在被绝缘层被覆的状态下容易向坐圈进行热传递，在坐圈上以较宽面积附着铝箔之后，将热线粘接在铝箔上。
接着，温度检测用热敏电阻温度传感器为了传送电信号，有两条连接线引出至坐圈外部。
另外，如图1所示，人体检测用静电容量式落座传感器为了传送电信号，有三条连接线(OUT、VDD、GND)引出至坐圈外部。
上述静电容量式落座传感器直接附着于ABS/PP材质的坐圈，在与铝箔接触或非常接近时，因受铝箔的影响而发生静电容量的变化，检测功能无法正常发挥作用，因此，将静电容量式落座传感器附着于坐圈时，切割一定面积的铝箔，以从落座传感器维持1～3mm的间距。
另外，为使落座传感器的接触面贴紧附着于坐圈，在坐圈上形成适当的安设形状，并在上述形成紧固/固定构件通过螺丝紧固等进行固定，以维持贴紧状态。
即在现有的坐圈内部，需个别(分开)附着用于调节坐圈的温度的温度检测用热敏电阻温度传感器和用于判断人是否落座于坐圈的静电容量式落座传感器，存在其工艺复杂，耗时长的问题。
为解决上述问题，先行文献(公开实用新型公报第20-2008-0005665号)中公开具备静电容量检测功能和温度检测功能的复合传感器。
该先行文献是在一个PCB上形成静电容量传感器部和温度传感器部的，该温度传感器部是在将检测温度的NTC热敏电阻芯片上连接有导线的放射型或轴向型热敏电阻，在PCB上的两个小孔中插入导线进行焊接之后，将温度传感器部的头部(焊接有NTC热敏电阻芯片和两条导线的部位)位于在PCB上以圆形形成的孔中。
但是，温度传感器需要在温度传感器整体(块)的温度改变之后才能确定应答性，即大小越大应答速度越小。
公开于先行文献的复合传感器因大小太大，温度检测速度比较慢，从而存在无法完成作为正常的温度传感器的功能的问题。
[专利文献]
(专利文献0001)公开号第10-2011-0021100号(公开日：2011年03月04日)
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种将SDM型芯片热敏电阻添加于落座传感器结构的PCB上，以在提高温度检测速度的同时，一体实现落座+温度的复合传感器，从而可缩短紧固于坐圈的工艺和时间的洁身器用复合传感器及其紧固装置。
为达到上述目的，本发明实施例的洁身器用复合传感器，包括：PCB，搭载设置于洁身器的坐圈检测落座与否的落座传感器；SMD型芯片热敏电阻的温度传感器，焊接于形成在上述落座传感器的PCB的电路图案并检测温度；端子，传递上述温度传感器和落座传感器的信号；从而一体实现落座检测功能和温度检测功能。另外，在上述复合传感器的端子为OUT、VDD、GND、TEM四个时，为上述温度传感器的一个端子连接于落座传感器的GND端子或落座传感器的VDD端子，其余一个端子连接于TEM的结构，或温度传感器1的一个端子连接于落座传感器的GND，温度传感器2的一个端子连接于落座传感器的VDD，温度传感器1、2的其余一个端子连接于TEM的结构。
本发明实施例的洁身器用复合传感器的紧固装置，包括：复合传感器，将温度传感器包含于落座传感器的PCB实现一体化；洁身器的坐圈，在表面形成有防止上述复合传感器的移动的移动防止槽；肋圈，突出形成于上述移动防止槽两侧的坐圈，形成有紧固槽以紧固紧固部件；及固定板，从上部下压复合传感器以使上述复合传感器的底面与坐圈表面均匀贴紧的同时，紧固于肋圈以使设置于坐圈的被覆电热线和复合传感器相互贴紧。
另外，上述固定板在与肋圈的紧固槽对应的位置的两侧形成紧固孔，在其内侧中间形成向下开放的收容部以收容复合传感器和被覆电热线，形成加压突起以从上部加压复合传感器。
另外，在固定板的下部具备粘接于上述被覆电热线和复合传感器的上部，以将从被覆电热线产生的热传递至复合传感器的热导性粘接带。
另外，还具备可使附着于上述坐圈的铝箔和复合传感器的底面相隔一定间距的垫片。
另外，在上述复合传感器为多边形时，被覆电热线相邻设置于复合传感器的至少一个侧面。
根据上述课题的解决方案，第一、将SDM型芯片热敏电阻添加于落座传感器结构的PCB上，以在提高温度检测速度的同时，一体实现落座+温度的复合传感器；
第二、可将被覆电热线贴紧谁知与落座+温度的复合传感器外壳两侧面；
第三、可均匀贴紧上述复合传感器外壳的底面和洁身器坐圈的接触面；
第四、可使用于附着被覆电热线以使坐圈的温度分布变得均匀的铝箔和复合传感器外壳外围维持一定间距；
第五、可很好地传递被覆电热线产生的热。
附图说明
图1为表示现有技术的落座传感器的附图替代用照片；
图2为表示本发明一实施例的落座+温度的复合传感器的附图替代用照片；
图3为图2的电路图；
图4a至图4d为表示本发明一实施例的复合传感器的制造工艺的附图替代用照片；
图5a和图5b为本发明另一实施例的落座+温度的复合传感器的电路图；
图6a至图6b为表示本发明另一实施例的落座+温度的复合传感器的电路图和其导线的附图替代用照片；
图7a至图7d表示复合传感器的各种设置方法，而图8a至图8d为其温度曲线图；
图9为表示本发明一实施例的复合传感器的紧固装置的分解斜视图；
图10为图9所示的紧固装置的组装斜视图；
图11为图10的正面图；
图12为表示本发明实施例的洁身器用复合传感器的紧固装置紧固于坐圈的状态的示意图；
图13为表示本发明另一实施例的紧固装置的另一紧固状态的附图替代用照片；
图14a和图14b为表示在复合传感器的四个侧面临近设置被覆电热线的状态的示意图；
图15为表示在复合传感器的三个侧面临近设置被覆电热线的状态的示意图；
图16为表示在复合传感器的两个侧面临近设置被覆电热线的状态的示意图；
图17a至图17c为表示在复合传感器的一个侧面临近设置被覆电热线的状态的示意图。
符号说明
10：复合传感器 20：坐圈
22：被覆电热线 24：垫圈
26：肋圈 28：固定板
30：紧固部件 100：紧固装置
200：洁身器
具体实施方式
下面，结合附图对本发明实施例的结构及作用进行说明。
在附图中，对于相同的构成因素，即使表示于别的附图中也尽可能用相同的附图标记及符号表示。
但是，在详细说明本发明的过程中，若认为对相关已公开功能或结构的具体说明有碍于对本发明的理解，则将省略其详细说明。
在说明书中，说某个部分“包括”某个构件时，除非有预期相反的记载，不是排出其他构件，而是还可包括其他构件。
图2为表示本发明一实施例的落座+温度的复合传感器的附图替代用照片，而图3为图2的电路图。
如图2所示，将作为温度传感器TH1(图3的RTH)的SMD型芯片热敏电阻添加于现有的落座传感器U1结构的PCB上以检测温度，将GND端子共同连接于落座传感器U1和温度传感器TH1，向四个端子OUT、VDD、GND、TEM传递两个传感器的信号，一体实现落座+温度的复合传感器100。
即为提高温度检测速度，将小型的SMD型芯片热敏电阻RTH直接焊接于落座传感器U1的PCB的电路图案上，以一体型实现复合传感器100。
此时，将温度传感器RTH与落座传感器U1的GND端子共用。
此时，温度检测的测试点为TEM端子，落座检测的测试点为OUT端子。
图4a至图4d为表示本发明一实施例的复合传感器的制造工艺的附图替代用照片。
在图4a中，在落座传感器的PCB上表面贴装作为温度传感器的SMD型芯片热敏电阻、IC、MLCC等部件。
在图4b中，焊接PCB的四个端子和四条绝缘被覆线进行连接。
在图4c中，在外壳内部内置PCB。
在图4d中，向外壳内部注入环氧树脂进行固化。
通过上述工艺制造复合传感器。
图5a和图5b为本发明另一实施例的落座+温度的复合传感器的电路图。
图5a表示温度传感器的一个端子连接于落座传感器的VDD端子，其余一个端子连接于TEM的结构。
图5b表示温度传感器1的一个端子连接于落座传感器的GND，温度传感器2的一个端子连接于落座传感器的VDD，温度传感器1、2的其余一个端子连接于TEM的结构。
尤其是，如图5b所示，在落座传感器的GND及VDD端子各连接连个温度传感器的方式是新的技术，是不受将温度传感器连接于VDD或连接于GND的结构的影响而使用的结构。
另外，洁身器的制造厂商有时将落座传感器的三条导线和温度传感器的两条导线分开连接于具备于洁身器的主PCB。
即可将落座传感器的三条电线联接器和温度传感器的两条电线联接器各结合于主PCB的三脚PCB连接器和三脚PCB连接器。
图2和图3为在落座传感器的PCB上设置温度传感器并共用GND端子，利用四条导线连接的情况，此时在四条导线中，向GND端子连接一条绝缘被覆线，一条连接于落座传感器的电线连接器，其余一条连接于温度传感器的电线连接器，即可应对洁身器制造厂商的的要求。
最终，如果希望不修改洁身器的主PCB继续使用，则在落座+温度的复合传感器中不共用GND端子，在一个复合传感器PCB上单独构成落座传感器的电路和温度传感器的电路，为此在洁身器的主PCB上构成五个连接焊接孔之后，将五条绝缘被覆线(导线)通过焊接等方法连接之后，将落座传感器的三条电线连接器连接于主PCB的落座传感器PCB连接器，将温度传感器的两条电线连接器连接于主PCB的温度传感器PCB连接器即可。
此时，主PCB的PCB连接器可以是一体化为一个的五脚PCB连接器或分离落座传感器和温度传感器的三脚、两脚PCB连接器，并根据这构成电线连接器即可。
图6a至图6b为表示本发明另一实施例的落座+温度的复合传感器的电路图和其导线的附图替代用照片。
图6a表示分离温度传感器电路和落座传感器电路由五个端子构成的情况，而图6b表示落座传感器的三条电线连接器和温度传感器的两条电线连接器。
适用于洁身器的坐圈的落座传感器和温度传感器为使各传感器发挥应有的功能，在设置于坐圈时需要注意热线(被覆电热线)的热容易传递至复合传感器等。
在落座传感器的情况下，因根据静电容量的变化检测落座与否，落座传感器的下部接触面和坐圈的接触面需贴紧，而且，为使坐圈的温度分布变得均匀，需与所附着的铝箔维持一定的间距。
在温度传感器的情况下，因需要快速检测热线(被覆电热线)的温度，需临近热线(被覆电热线)设置，而且热线(被覆电热线)的热需顺利传递。
图7a至图7d表示复合传感器的各种设置方法，而图8a至图8d为其温度曲线图。
下面的实验结果结果表示将实际洁身器的坐圈温度设定为40℃的情况下，根据复合传感器的设置方法，在加热/维持/冷却坐圈的表面温度时，如何在温度传感器中进行调节。
在此，X轴为时间(sec)，Y轴为温度(℃)。
如图7a所示，当复合传感器离被覆电热线远且未附着热导性粘接带时，如图8a所示，复合传感器检测到的温度达不到设定的40℃，因此，电源继续施加至被覆电热线进行加热，坐圈的表面温度超过作为设定温度的40℃，在50℃以上继续得到加热。
此时，复合传感器无法起到作为温度传感器的作用。
如图7b所示，当复合传感器贴紧被覆电热线但未附着导热性粘接带时，如图8b所示，复合传感器虽然起到温度传感器的作用，但坐圈的表面温度超过设定值维持着。
如图7c所示，当复合传感器离被覆电热线远但附着导热性粘接带时，如图8c所示，复合传感器起到温度传感器的作用，坐圈的表面温度与设定值相似，但初始加热时被过度加热。
如图7d所示，当复合传感器的两侧贴紧被覆电热线且附着导热性粘接带时，如图8d所示，复合传感器起到温度传感器的作用，坐圈的表面温度与设定值相似，且初始加热时相对过度加热少。
基于上述实验结果，为充分发挥复合传感器的作用，按如下方法设置于洁身器的坐圈。
图9为表示本发明一实施例的复合传感器的紧固装置的分解斜视图，图10为图9所示的紧固装置的组装斜视图，图11为图10的正面图，图12为表示本发明实施例的洁身器用复合传感器的紧固装置紧固于坐圈的状态的示意图。
如图9至图12所示，本发明一实施例的紧固装置100包括坐圈20、垫圈24、肋圈26、固定板28及紧固部件30。
在洁身器200的坐圈20表面，形成有防止复合传感器10的移动的移动防止槽21。
如图所示，垫圈24形成于上述移动防止槽21前后，将附着于上述坐圈20的铝箔和复合传感器10底面之间的间隔维持在一定间距。
肋圈26突出形成于上述坐圈20的移动防止槽21两侧，形成有供螺丝等紧固部件30紧固的紧固槽27。
固定板28通过下压使复合传感器10的底面均匀贴紧于洁身器坐圈20接触面(表面)，与此同时，通过支撑使复合传感器10侧面的被覆电热线22和复合传感器10贴紧。
为此，在上述固定板28上，在于肋圈26的紧固槽27对应的位置两侧形成紧固孔，在其内侧中间向下开放形成收容部28a，在该收容部28a中收容复合传感器10和复合传感器10侧面的被覆电热线22，形成加压突起29以从上部加压复合传感器10。
此时，收容部28a从下部往上部逐渐变窄，通过复合传感器10内侧得到支持的被覆电热线22的外侧，通过内侧面受形成收容部28a的固定板28的上侧面的支撑。
通过上述紧固装置100的结构，在形成于坐圈20的移动防止槽21中放置复合传感器10，在该复合传感器10的两侧放置被覆电热线22的状态下，在固定板28的收容部28a收容复合传感器10和被覆电热线22的同时，对齐肋圈26的紧固槽27和固定板28的紧固孔之后，利用紧固部件30将固定板28紧固于肋圈26，则加压突起29从上部加压复合传感器10贴紧坐圈20，两侧的被覆电热线22和复合传感器10的侧面贴紧。
进一步地，如图13所示，为使从上述被覆电热线22产生的热顺利传递至复合传感器10，利用热导性好的金属(Al、Cu等)材质的粘接带粘接两侧被覆电热线22和复合传感器10的上部(被环氧树脂填充)，以形成热传递通道。
在此，在热导性粘接带附着于复合传感器10和坐圈20的被覆电热线22时，利用热导性粘接带连接复合传感器10和被覆电热线22的工艺在紧固固定板28之前进行，从而使热导性粘接带设置于复合传感器10之间，热导性粘接带受固定板28的加压突起29的加压贴紧复合传感器10上部。
图14a和图14b表示在复合传感器10为多边形(四边形)时，在上述复合传感器的四个侧面临近设置被覆电热线22的状态。
图15表示在复合传感器10为多边形(四边形)时，在上述复合传感器的三个侧面临近设置被覆电热线22的状态。
图16表示在复合传感器10为多边形(四边形)时，在上述复合传感器的两个侧面临近设置被覆电热线的状态。
图17a至图17c表示在复合传感器10为多边形(四边形)时，在上述复合传感器的一个侧面临近设置被覆电热线22的状态。
在此，复合传感器10和被覆电热线22之间的临近距离d为0～30mm。
如上所述，根据本发明，通过将温度传感器包含于现有的落座传感器结构实现一体化，可最大限度地减少追加的完善作业，较之在现有技术中在坐圈上单独设置两个传感器(温度传感器和落座传感器)，通过设置一个复合传感器完成作业，从而可缩短其时间或工艺。
上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换。
而在不脱离本发明的精神和范围之内，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种洁身器用复合传感器，包括：
PCB，搭载有设置于洁身器的坐圈而检测落座与否的落座传感器；
SMD型芯片热敏电阻的温度传感器，焊接于形成在上述落座传感器的PCB的电路图案并检测温度；
端子，传递上述温度传感器和落座传感器的信号；
从而一体地实现落座检测功能和温度检测功能；
当上述复合传感器的端子为OUT、VDD、GND、TEM四个时，为上述温度传感器的一个端子连接于落座传感器的GND端子或落座传感器的VDD端子，其余一个端子连接于TEM的结构，或第一温度传感器的一个端子连接于落座传感器的GND，第二温度传感器的一个端子连接于落座传感器的VDD，第一温度传感器及第二温度传感器的其余一个端子连接于TEM的结构。
2.一种洁身器用复合传感器的紧固装置，包括：
复合传感器，将温度传感器包含于落座传感器的PCB而实现一体化；
洁身器的坐圈，在表面形成有防止上述复合传感器的移动的移动防止槽；
肋圈，突出形成于上述移动防止槽两侧的坐圈，形成有紧固槽以紧固紧固部件；及
固定板，从上部下压复合传感器以使上述复合传感器的底面与坐圈表面均匀贴紧的同时，紧固于肋圈以使设置于坐圈的绝缘电热线和复合传感器相互贴紧。
3.根据权利要求2所述的洁身器用复合传感器的紧固装置，其特征在于：上述固定板在与肋圈的紧固槽对应的位置的两侧形成紧固孔，在其内侧中间形成向下开放的收容部以收容复合传感器和绝缘电热线，形成加压突起以从上部加压复合传感器。
4.根据权利要求2所述的洁身器用复合传感器的紧固装置，其特征在于：在固定板的下部具备粘接于上述绝缘电热线和复合传感器的上部以将从绝缘电热线产生的热传递至复合传感器的热导性粘接带。
5.根据权利要求2所述的洁身器用复合传感器的紧固装置，其特征在于：还具备可使附着于上述坐圈的铝箔和复合传感器的底面相隔一定间距的垫片。
6.根据权利要求2所述的洁身器用复合传感器的紧固装置，其特征在于：在上述复合传感器为多边形时，绝缘电热线相邻设置于复合传感器的至少一个侧面。
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