CN114631749B - 一种漏电保护电热毛巾架 - Google Patents

Abstract

一种漏电保护电热毛巾架，包括连接在墙体上的架体，架体的一竖管内置有加热棒，加热棒的电连接端外露于竖管底端，电连接端连接温控器，温控器内置有控制线路板作为控制部件，电源线与控制线路板电连接；所述温控器还内置有漏电保护器和零序电流互感器，电源线穿过零序电流互感器后连接到加热棒；零序电流互感器的输出与漏电保护器电连接，漏电保护器电连接控制线路板；所述温控器为内外隔离的密封结构，并且，温控器设置有一散热面。本发明通过设置漏电保护器、零序电流互感器可在漏电发生的瞬间快速切断设备电源，保证安全；同时通过对温控器进行密闭和散热处理，保证了零序电流互感器的检测精度和控制线路板的适宜工作环境。

Description

一种漏电保护电热毛巾架

技术领域

本发明涉及漏电检测领域，具体涉及一种漏电保护电热毛巾架。

背景技术

随着科技的发展，电器产品种类越来越多，人们的生活越来越离不开电，在日常生活中人们无时无刻都在与家用电器打交道，但大家都知道只要是电器产品就必然有漏电风险，电器产品漏电的安全隐患不容忽视，而电热毛巾架在电器里面属于高频使用的电器产品，每天都需要多次接触使用，漏电安全风险会更高。

目前国内外传统电热毛巾架产品大部分是不带漏电保护功能的，极少部分带漏电保护功能的电热毛巾架产品都是把插头更换成漏电保护插头，但漏保插头相比于常规插头成本提高较大，缺乏市场竞争力，也使得产品极度不美观。

为了解决以上国内外传统电热毛巾架产品大部分是不带漏电保护功能，以及用漏保插头替换常规插头会使产品成本增高，降低产品的市场竞争力，也使得产品极度不美观等问题，本发明提出了一种具有漏电保护功能的电热毛巾架。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种漏电保护电热毛巾架，包括连接在墙体上的架体，架体的一竖管内置有加热棒，加热棒的电连接端外露于竖管底端，电连接端连接温控器，温控器内置有控制线路板作为控制部件，电源线与控制线路板电连接；

所述温控器还内置有漏电保护器和零序电流互感器，电源线穿过零序电流互感器后连接到加热棒；零序电流互感器的输出与漏电保护器电连接，漏电保护器电连接控制线路板；

所述温控器为内外隔离的密封结构，并且，温控器设置有一散热面。

作为优选地，所述温控器包括外壳，外壳包括壳体和触摸屏，触摸屏与控制线路板电连接，触摸屏与壳体的连接处通过密封胶密封；温控器的壳体顶部设置有连接部，连接部上设置有连接加热棒的第一快插接头，壳体底部设置有连接电源线的第二快插接头。

作为优选地，控制线路板与散热面通过导热线连接，通过导热线实现热传导传热；通过导热良体将作为主要发热源的控制线路板通过热传导方式向散热面传输，提高散热效率。

作为优选地，散热面在位于温控器的外部一面上设置有凸起的散热鳍；作用在于增大散热面积，以提高散热效率。

作为优选地，所述连接部上设置有第三快插接头和散热风扇，散热风扇与第三快插接头电连接，第三快插接头通过连接线电连接到控制线路板；所述散热面倾斜设置，处于散热风扇产生的气流流动方向上。在保证温控器的密闭性的前提下，控制线路板向散热风扇供电，所述散热风扇在启动后，产生向下的气流，气流吹向散热面，，提高散热面的散热效率。

作为优选地，所述温控器内置有温控探头，实时感知温控器内工作环境的稳定，温控器与控制线路板电连接，控制散热风扇间歇性启动。不仅在于节能降耗，还在于在散热风扇不启动的时间段内，部分水汽液化到散热面上形成诸多小水珠，而后在散热风扇启动后，气流加速水珠挥发，快速实现对散热面的降温。

作为优选地，所述加热棒与温控器连接部的第一快插接头快插连接，所述加热棒与连接部的表面设置有螺纹，且在电连接后，螺纹连续；连接处设置有连接套，连接套内壁设置有螺纹，与加热棒、连接部螺纹连接。实现加热棒、连接部的固定连接。

作为优选地，所述连接套上连接有防水罩，所述散热风扇处于防水罩的内腔内；防水罩实现对散热风扇的隔水保护。

作为优选地，所述散热风扇一端连接在连接部上；实现对散热风扇的两端固定，降低振动对连接部连接处的负载冲击。

作为优选地，温控器靠近墙体设置，散热面与墙体之间形成狭窄通道，散热风扇产生的气流体向下通过此通道；基于过流面积逐渐减小的特点，存在部分回流的气流形成环流作用于散热鳍表面，墙体上附着的液珠逐渐向下流淌，在通道处被加速汽化，使得散热面所在环境稳定持续维持在较低温的状态。

作为优选地，温控器的散热面所在面连接有橡胶垫，橡胶垫一面吸附在墙体上；用于在流体动作下支持和稳定温控器，降低连接处疲劳应力的产生概率。

有益效果：与现有技术相比，本发明通过设置漏电保护器、零序电流互感器可在漏电发生的瞬间快速切断设备电源，保证安全；同时通过对温控器进行密闭和散热处理，保证了零序电流互感器的检测精度和控制线路板的适宜工作环境。

附图说明

图1：本发明温控器的内部结构示意图；

图2：本发明毛巾架的整体结构示意图；

图中：架体1、加热棒2、温控器3、外壳4、控制线路板5、漏电保护器6、零序电流互感器7、电源线8、折边401、壳体402、触摸屏403、连接部404、第一快插接头9、第二快插接头10、散热面11、导热线12、散热鳍13、第三快插接头14、散热风扇15、连接套16、防水罩17、橡胶垫18、墙体19。

具体实施方式

接下来结合附图1-2对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

一种漏电保护电热毛巾架，包括用于挂置毛巾的架体1，架体1包括位于两侧的两根竖管以及横亘连接在竖杆之间的多根横管，横管可以是任意数量，竖管上连接有连接组件，连接组件连接至墙体19上，将毛巾架固定在墙体上，待烘干的毛巾等织物挂设在横管上。架体1的一竖管内置有加热棒2，加热棒通电后发热，使架体1内腔温度升高，通过热传导将热能传递到横管、竖管上，进而将挂置的织物烘干。

所述加热棒2的电连接端外露于竖管底端，加热棒2下端设置有螺纹段，通过螺纹与竖管配合，加热棒2下端连接有温控器3，温控器内置控制线路板作为控制部件，控制加热棒的发热功率以达到烘干温度的控制。

所述温控器3包括外壳4，外壳4内置有控制线路板5，控制线路板除了温控器常规所需设置的电子电路和元器件外，还电连接有漏电保护器6和零序电流互感器7，电源线8连接至控制线路板5，在控制线路板的控制下向加热棒2提供电能，所述电源线8穿过零序电流互感器7后连接到加热棒2，所述零序电流互感器7用于通过监测磁通量的变化；零序电流互感器7与漏电保护器6电连接，磁通量变化时零序电流互感器7产生电信号并传输至漏电保护器6，漏电保护器6与控制线路板5电连接，将信号处理后传递至控制线路板5，控制线路板5切断漏电设备的电源。

根据基尔霍夫定律，流进零序电流互感器的电流基本为零，当有漏电信号产生时，零序电流互感器检测到电信号，其次级线圈输出作为漏电保护器的输入，当漏电流的RMS值大于漏电保护器规定的额定电流时，触发与锁存电路路相连接的可控硅动作，进而切断电源线向加热棒的供电通路，从而起到瞬间的漏电保护作用。

示例而非限定，所述零序电流互感器7通过螺钉固定连接在外壳4底部，外壳4 上下内壁设置有折向外壳内部的折边401，所述控制线路板5通过铜立柱连接在折边401上，零序电流互感器7与控制线路板5平行设置；所述电源线8由外壳4底部进入外壳内并连接到控制线路板，而后穿过零序电流互感器7后连接到加热棒2；所述漏电保护器6设置在控制线路板5上，与零序电流互感器7的次级线圈输出电连接，获取零序电流互感器的次级线圈输出。

所述外壳4包括壳体402和触摸屏403，触摸屏403与控制线路板5电连接，触摸屏403用于显示烘干温度等参数，并接收触碰信号。

零序电流互感器7工作环境对相对湿度存在要求，要求空气相对湿度在常温 (25℃)下不超过90％，在40℃时不超过50％，同时控制线路板5也无法在潮湿的环境下工作，而毛巾架一般安装于浴室、卫生间内，空气相对湿度很容易超过90％。基于对环境的要求，本实施例对温控器的外壳4进行完全密封处理，具体地：温控器的壳体402顶部设置有连接部404，连接部404上设置有第一快插接头9，用以连接加热棒2，壳体402底部设置有第二快插接头10用以连接电源线8；触摸屏403与壳体402的连接处通过密封胶密封。

所述温控器3具有完全密封性，隔绝水汽的侵入，避免零序电流互感器7在相对湿度过高的环境下检测不精准的情况出现，也避免了控制线路板短路及噪声的出现。但需要注意的是，控制线路板通电工作中产生热效应，热量积聚在温控器内不易散出，高温不仅会降低电元器件的寿命，更重要的，零序电流互感器稳定的工作环境对温度范围要求在-10℃～40℃，目前壳体一般采用为轻质、强度高且导热性能好的铝材，作用在于保证与加热棒2的连接强度，但家庭用烘干架的烘干温度范围在50℃～80℃之间，烘干架热量通过铝壳向温控器内传递，反而不利于维持温控器内部温度适宜。

基于上述对温控器3内部的环境稳定的要求，本实施例中，壳体402与触摸屏 403相对的一侧设置为散热面11，散热面采用散热效率高的铜板，铜板两侧分别为室温和工作环境温度，根据常识，室温一半均在40℃以下，因此铜板实现了温控器3内外能量交换。

所述控制线路板5为温控器3内的主要发热源，主要通过温控器3内的气体介质将热量传导到散热面11，空气导热效率低，为提高散热效率，本实施例将控制线路板5与散热面11通过导热线12连接，通过导热线12实现热传导传热，导热线12优选铜线。

散热面11在位于温控器的外部一面上设置有诸多凸起的散热鳍13，作用在于增大散热面积，以提高散热效率。

所述壳体402顶部设置的连接部404上设置有第三快插接头14，连接部404内部设置拉铆螺母，连接部404通过拉铆螺母与螺钉的配合固定连接有散热风扇15，散热风扇 15电连接到第三快插接头14，第三快插接头14于内部通过连接线电连接到控制线路板5。在保证温控器的密闭性的前提下，控制线路板向散热风扇供电并控制散热风扇的转动特征。所述散热风扇15在启动后，产生向下的气流，气流吹向散热面11，所述散热面11倾斜设置，提高散热面的散热效率。

所述温控器3内置有温控探头，用以实时感知温控器3内工作环境的稳定，温控器3与控制线路板5电连接，当温控器3内部温度超过预设值，控制线路板5启动散热风扇15以实现快速降温。本实施例将散热风扇15设置为间断工作的模式，作用不仅在于节能降耗，还在于在散热风扇不启动的时间段内，大量由烘干架烘干织物所产生的水汽增加了空气的湿度，部分水汽液化到散热面11上，在散热面上形成诸多小水珠，而后在散热风扇启动后，气流加速水珠挥发，快速实现对散热面的降温。

所述加热棒2与温控器连接部404的第一快插接头9快插连接，所述加热棒2 与连接部404的表面设置有螺纹，且在电连接后，螺纹连续，连接处设置有连接套16，连接套16内壁设置有螺纹，与加热棒2、连接部404螺纹连接，实现加热棒2、连接部404的固定连接。

所述连接套16上连接有防水罩17，所述散热风扇15处于防水罩17的内腔内，防水罩17实现对散热风扇的隔水保护。在安装时，预先将防水罩17旋转配合到加热棒2上，而后实现加热棒2、连接部404的插接，最后再将防水罩17旋转配合到连接部404上。

所述散热风扇15一端连接在连接部404上，在安装防水罩17后，另一端固定连接在防水罩17上，实现对散热风扇15的两端固定，降低振动对连接部404连接处的负载冲击。

本实施例中，架体1的连接组件进行缩短设计，使温控器3靠近墙体，实际环境中墙体表面一般贴设有瓷砖等，靠近瓷砖处温度相对较低，且瓷砖表面也常附着液珠，温控器3靠近墙体后，散热面11与墙体之间形成有一较狭窄通道，散热风扇15产生的气流体向下通过此通道，基于过流面积逐渐减小的特点，存在部分回流的气流，在散热面与墙体之间形成环流，作用于散热鳍13表面，在烘干过程中，墙体上附着的液珠逐渐向下流淌，在通道处被加速汽化，使得散热面所在环境稳定持续维持在较低温的状态。

根据伯努利原理，狭窄通道内流体速度大，压强小于周围压强，温控器3两侧气体在压差下侧向进入通道内，散热鳍13的各面均与流体接触，散热效率更高。同时，基于压差的存在，温控器3受到指向墙面的作用力，而施加在触摸屏403的按压力同时也指向墙体，连接部404的连接处承受振动和弯矩，为降低连接处疲劳应力的产生，本实施例在温控器3背部即散热面11底部连接有橡胶垫18，基于温控器3靠近墙体设置，橡胶垫18轴向承载稳定，且一面可吸附在墙体上，用于在流体动作下支持和稳定温控器3。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种漏电保护电热毛巾架，包括连接在墙体上的架体（1），架体（1）的一竖管内置有加热棒（2），加热棒（2）的电连接端外露于竖管底端，电连接端连接温控器（3），温控器内置有控制线路板（5）作为控制部件，电源线（8）与控制线路板（5）电连接；其特征在于：

所述温控器（3）还内置有漏电保护器（6）和零序电流互感器（7），电源线（8）穿过零序电流互感器（7）后连接到加热棒（2）；零序电流互感器（7）的输出与漏电保护器（6）电连接，漏电保护器（6）电连接控制线路板（5）；

所述温控器（3）为内外隔离的密封结构，并且，温控器（3）设置有一散热面（11），所述散热面（11）倾斜设置，处于散热风扇（15）产生的气流流动方向上；控制线路板（5）与散热面（11）通过导热线（12）连接，通过导热线（12）实现热传导传热；温控器的壳体（402）顶部设置有连接部（404），连接部（404）上设置有连接加热棒（2）的第一快插接头（9），壳体（402）底部设置有连接电源线（8）的第二快插接头（10），所述连接部（404）上设置有第三快插接头（14）和散热风扇（15），散热风扇（15）与第三快插接头（14）电连接，第三快插接头（14）通过连接线电连接到控制线路板（5）；

温控器（3）靠近墙体设置，散热面（11）与墙体之间形成狭窄通道，散热风扇（15）产生的气流体向下通过此通道；

温控器（3）的散热面（11）所在面连接有橡胶垫（18），橡胶垫（18）一面吸附在墙体上；

温控器（3）包括外壳（4），外壳（4）包括壳体（402）和触摸屏（403），触摸屏（403）与控制线路板（5）电连接，触摸屏（403）与壳体（402）的连接处通过密封胶密封；

温控器的壳体（402）顶部设置有连接部（404），连接部（404）上设置有连接加热棒（2）的第一快插接头（9），壳体（402）底部设置有连接电源线（8）的第二快插接头（10）；

所述加热棒（2）与温控器连接部（404）的第一快插接头（9）快插连接，所述加热棒（2）与连接部（404）的表面设置有螺纹，且在电连接后，螺纹连续；连接处设置有连接套（16），连接套（16）内壁设置有螺纹，与加热棒（2）、连接部（404）螺纹连接；

所述连接套（16）上连接有防水罩（17），所述散热风扇（15）处于防水罩（17）的内腔内；所述散热风扇（15）一端连接在连接部（404）上。

2.根据权利要求1所述的漏电保护电热毛巾架，其特征在于：

散热面（11）在位于温控器的外部一面上设置有凸起的散热鳍（13）。

3.根据权利要求2所述的漏电保护电热毛巾架，其特征在于：

所述温控器（3）内置有温控探头，实时感知温控器（3）内工作环境的稳定，温控器（3）与控制线路板（5）电连接，控制散热风扇（15）间歇性启动。

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