CN114947589A - 电热毛巾架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电热毛巾架，属于家用电器领域，能够同时干燥多块毛巾，且功耗能够根据毛巾的干燥情况进行调整，以降低能源的消耗，本发明的电热毛巾架，包括支座、设置于支座上的多根支撑梁和设置于支撑梁上的多个毛巾架组件，毛巾架组件包括架体，架体上设有第一加热器和第二加热器，第一加热器包括加热杆，支撑梁上设有放电模块，加热杆上设有第一导线和第二导线，毛巾架组件包括加热单元，加热单元在第一导线和第二导线导通时产热，支座上设有第一湿度传感器，支撑梁上设有重力传感器，第二加热器上设有第二湿度传感器，根据第一湿度传感器、重力传感器和第二湿度传感器的信号数值计算毛巾在设定时间内干燥所需的功率并调节加热单元的功率。

Description

电热毛巾架

【技术领域】

本发明涉及烘干设备领域，尤其涉及电热毛巾架。

【背景技术】

在一些情况下需要用到大量的织物，例如理发店，需要用到大量同一规格尺寸的毛巾。毛巾在使用后需要清洗、晒干并消毒，才能重新使用，而理发店对干毛巾的需求量较高，湿毛巾的晾晒速度很难满足理发店对干毛巾的需求。为此需要一款能够适用于这种场合的干燥装置。而大型的毛巾干燥装置，不会考虑单块毛巾的含水状况，通常都是以最大功率进行过度干燥，不仅具有较高的功耗，增加使用成本；同时长期采用这样的干燥方式也会降低毛巾本身使用寿命。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出电热毛巾架，能够同时干燥多块同一型号规格尺寸的毛巾，且功耗能够根据单块毛巾的干燥情况进行调整，避免毛巾在已经干燥的情况下继续加热导致损伤，从而在满足烘干效果的前提下，降低能源的消耗，提高了毛巾的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

电热毛巾架，包括支座、设置于所述支座上且沿高度方向设置的多根支撑梁和设置于所述支撑梁上的多个毛巾架组件，所述毛巾架组件包括架体，所述架体上设有第一加热器和第二加热器，所述第二加热器设置于所述第一加热器下方，所述第一加热器包括用于挂置毛巾的加热杆，所述支撑梁上设有能够释放弱电电流的放电模块，所述加热杆上沿其长度方向设有连接所述放电模块正极的第一导线和连接所述放电模块负极的第二导线，所述第一导线和所述第二导线间隔设置且呈螺旋状缠绕在所述加热杆上，所述第一加热器和所述第二加热器包括加热单元，所述加热单元在所述第一导线和所述第二导线导通时产热，所述支座上设有用于检测环境湿度的第一湿度传感器，所述支撑梁上设有用于检测所述毛巾架组件重量变化的重力传感器，所述第二加热器上设有用于检测所述第一加热器和所述第二加热器之间区域湿度的第二湿度传感器，根据第一湿度传感器、重力传感器和第二湿度传感器的信号数值计算毛巾在设定时间内干燥所需的温度并以此调节加热单元的功率。

在上述方案的基础上，所述计算毛巾在设定时间内干燥所需的温度并以此调节加热单元的功率，包括：

形成毛巾在烘干过程中重量和烘干时间关系变化曲线；

计算不同加热时限要求下加热单元温度差值；

根据差值设置加热单元功率变化的幅度。

在上述方案的基础上，毛巾在烘干过程中总重量和烘干时间关系变化曲线为所述毛巾在烘干过程中总重量和烘干时间关系变化曲线为F(t)，F(t)＝W+(W×H-N_At)；

其中，W×H＞N_At，W为干燥毛巾受到的重力，H为毛巾初始含水率，N_A为水分子扩散速率。

在上述方案的基础上，根据所述重力传感器的信号数据检测毛巾初始含水率H，H＝(W1-W)/W，所述重力传感器检测毛巾架组件的重量变化获得毛巾当前的受到的重力W1。

在上述方案的基础上，所述计算计算不同加热时限要求下加热单元温度差值为G，

其中，T为毛巾湿度和重量关系在烘干过程中的计时长度，可由人工输入，T0为烘干开始时间，Te为达到环境湿度或烘干装置自动断开的时间，F(t)为毛巾湿度和重量关系的趋势曲线，

为F(t)归一化后获得的平均曲线

在上述方案的基础上，所述计算毛巾在设定时间内干燥所需的温度并以此调节加热单元的功率，还包括：计算峰度值K，对比K与峰度系数3，来调整加热单元功率；其中，K大于3，调整加热单元的功率使其温度降低G，K小于3，调整加热单元的功率使其温度增加G。

在上述方案的基础上，计算峰度值K采用以下公式：

其中，xi为第i时刻加热单元功率，

n＝2；

α为环境湿度，

其中B为毛巾含水率，Bmax＝H，Bmin为用户设定的毛巾目标含水率。

在上述方案的基础上，所述支座内设有芯片模块，所述芯片模块与每一个毛巾架组件第二湿度传感器、设置于毛巾架组件下方的重力传感器通讯连接，以单独控制每一个毛巾架组件。

在上述方案的基础上，所述支撑梁上设有一个放电模块，所述支撑梁上的每一个毛巾架组件与所述放电模块并联。

在上述方案的基础上，所述支撑梁上设有多个底座，所述毛巾架组件布置在所述底座上且与所述底座电连接，所述重力传感器设置于所述底座上。

本发明的有益效果：

本发明公开的电热毛巾架具有加热毛巾的功能，第一加热器和第二加热器内均设置有加热单元，在加热毛巾时第一加热器和第二加热器可以共同产热来加热毛巾。其中第一加热器用于挂置毛巾，毛巾的其余部位在重量作用下自然下垂贴合在第二加热器上，并由第二加热器进行干燥，这样便可以对整个毛巾进行加热、烘干，而在第一加热器和第二加热器之间的部分毛巾，受到第一加热器和第二加热器的热辐射作用也会被慢慢的干燥。

加热单元工作时第一加热器和第二加热器便可以产生热量，其中在第一加热器上设置有第一导线和第二导线，放电模块能够释放弱电电流，当毛巾处于潮湿状态时，能够使第一导线和第二导线导通，虽然毛巾上存在电流，但弱电电流对人体不会产生任何不良影响且人体也无法感应到电流的存在，因此不会影响用户的使用。当第一导线和第二导线导通后，意味着毛巾内存在水分，加热单元开启对毛巾进行加热，当第一导线和第二导线无法导通时，意味着毛巾已经被烘干，加热单元关闭以避免能源的浪费。这样一来，毛巾架可以始终处于开启状态，只需要将潮湿的毛巾放置在毛巾架上后，便可以自动开始加热功能，一旦毛巾干燥，便会自动关闭加热功能，使用方便且更加节能。

为了提高可靠性，第一导线和第二导线呈螺旋状设置在加热杆上，这样一来在加热杆的长度方向上、圆周方向上毛巾和两根导线之间存在多个接触点，只有当多个接触点处的毛巾都干燥时，加热单元才会关闭，保证了毛巾的干燥程度，避免因为毛巾的局部干燥而导致加热单元提前关闭的情况。

电热毛巾架上包括多个毛巾架组件，每个毛巾架组件都可以用于加热毛巾，这样一来一次可以同时对多条毛巾进行烘干，而每个毛巾架组件均为独立工作状态，开启、关闭都受到毛巾的湿度影响，因此在同时烘干多块毛巾时，其中一块毛巾被烘干后，对应的毛巾架组件也会关闭而停止加热，从而能够降低功率消耗。

设置于毛巾架上的第一湿度传感器、重力传感器和第二湿度传感器能够检测各种数据情况，根据外界环境湿度对毛巾干燥速度的影响、毛巾自身的含水率、加热单元的加热功率，计算毛巾在某一功率下的干燥时间，以及毛巾在预设时间内完成干燥所需的加热功率，以满足用户的使用，合理分配、调整加热功率，节省能源消耗。并且在其使用的环境中，毛巾型号统一，每块毛巾的材质相同，尺寸、重量近乎一致，因此每块毛巾的含水率可以通过重力传感器进行测算，每块毛巾的干燥速度、预期干燥时间也可以根据公式进行测算，以灵活调整每个毛巾架组件的功耗。从而在满足烘干效果的前提下，功耗能够根据单块毛巾的干燥情况及干燥时间的预期进行调整，降低能源的消耗，避免加热单元处于长时间的工作状态而降低寿命。毛巾也可以得到合理的加热，避免毛巾被过度烘干而损坏毛巾的材质，提高了毛巾的寿命。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例中电热毛巾架的结构示意图；

图2为本发明实施例中毛巾架组件的结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为图2中B处的放大示意图；

图5为本发明实施例中毛巾架组件的侧视图。

附图标记：

支座100、支撑梁110、底座120、操作面板130；

毛巾架组件200、架体210、加热杆220、第二加热器230；

第一导线300、第二导线310；

第一湿度传感器400、重力传感器410、第二湿度传感器420。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下文中出现的诸如“示例性”“一些实施例”等词意为“用作例子、实施例或说明性”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节，本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

参照图1至图5，本发明公开了电热毛巾架，包括支座100、设置于支座100上且沿高度方向设置的多根支撑梁110和设置于支撑梁110上的多个毛巾架组件200，毛巾架组件200包括架体210，架体210上设有第一加热器和第二加热器230，第二加热器230设置于第一加热器下方，第一加热器包括用于挂置毛巾的加热杆220，支撑梁110上设有能够释放弱电电流的放电模块，加热杆220上沿其长度方向设有连接放电模块正极的第一导线300和连接放电模块负极的第二导线310，第一导线300和第二导线310间隔设置且呈螺旋状缠绕在加热杆220上，第一加热器和第二加热器230包括加热单元，第一加热器的加热单元内置于加热杆220内，第二加热器230的加热单元内置于第二加热器230内，加热单元在第一导线300和第二导线310导通时产热，支座100上设有用于检测环境湿度的第一湿度传感器400，支撑梁110上设有用于检测毛巾架组件200重量变化的重力传感器410，第二加热器230上设有用于检测第一加热器和第二加热器230之间区域湿度的第二湿度传感器420，根据第一湿度传感器400、重力传感器410和第二湿度传感器420的信号数值计算毛巾在设定时间内干燥所需的温度并以此调节加热单元的功率。

通过重力传感器410可以检测毛巾的含水量，毛巾在干燥时的重量为固定值，重力传感器410可以检测到毛巾架组件200增加的重量，通过该增加的重量的数值与固定值进行简单处理，便可得到当前毛巾的含水量。

第二湿度传感器420的设置位置周围被毛巾包围，当毛巾烘干过程中水分会蒸发到毛巾周围的空间再散发到当前的环境中，第二湿度传感器420设置在此处能够保证其检测数据的准确度，当第二湿度传感器420检测到的数据与第一湿度传感器400的数据接近时，可以认为毛巾的含水量已经到达额定值，即使继续干燥，随着加热单元的关闭，毛巾会吸收环境中的水汽而使得自身的含水量与外界环境的湿度一致。

其中，支座100内设有芯片模块，芯片模块与每一个毛巾架组件200第二湿度传感器420、设置于毛巾架组件200下方的重力传感器410通讯连接，以单独控制每一个毛巾架组件200。

支撑梁110上设有一个放电模块，支撑梁110上的每一个毛巾架组件200与放电模块并联。

支撑梁110上设有多个底座120，毛巾架组件200布置在底座120上且与底座120电连接，重力传感器410设置于底座120上。

本发明公开的电热毛巾架具有加热毛巾的功能，第一加热器和第二加热器230内均设置有加热单元，在加热毛巾时第一加热器和第二加热器230可以共同产热来加热毛巾。其中第一加热器用于挂置毛巾，毛巾的其余部位在重量作用下自然下垂贴合在第二加热器上，并由第二加热器230进行干燥，这样便可以对整个毛巾进行加热、烘干，而在第一加热器和第二加热器230之间的部分毛巾，受到第一加热器和第二加热器230的热辐射作用也会被慢慢的干燥。

加热单元工作时第一加热器和第二加热器230便可以产生热量，其中在第一加热器上设置有第一导线300和第二导线310，放电模块能够释放弱电电流，当毛巾处于潮湿状态时，能够使第一导线300和第二导线310导通，虽然毛巾上存在电流，但弱电电流对人体不会产生任何不良影响且人体也无法感应到电流的存在，因此不会影响用户的使用。当第一导线300和第二导线310导通后，意味着毛巾内存在水分，加热单元开启对毛巾进行加热，当第一导线300和第二导线310无法导通时，意味着毛巾已经被烘干，加热单元关闭以避免能源的浪费。这样一来，毛巾架可以始终处于开启状态，只需要将潮湿的毛巾放置在毛巾架上后，便可以自动开始加热功能，一旦毛巾干燥，便会自动关闭加热功能，使用方便且更加节能。

为了提高可靠性，第一导线300和第二导线310呈螺旋状设置在加热杆220上，这样一来在加热杆220的长度方向上、圆周方向上毛巾和两根导线之间存在多个接触点，只有当多个接触点处的毛巾都干燥时，加热单元才会关闭，保证了毛巾的干燥程度，避免因为毛巾的局部干燥而导致加热单元提前关闭的情况。

电热毛巾架上包括多个毛巾架组件200，每个毛巾架组件200都可以用于加热毛巾，这样一来一次可以同时对多条毛巾进行烘干，而每个毛巾架组件200均为独立工作状态，开启、关闭都受到毛巾的湿度影响，因此在同时烘干多块毛巾时，其中一块毛巾被烘干后，对应的毛巾架组件200也会关闭而停止加热，从而能够降低功率消耗。

设置于毛巾架上的第一湿度传感器400、重力传感器410和第二湿度传感器420能够检测各种数据情况，根据外界环境湿度对毛巾干燥速度的影响、毛巾自身的含水率、加热单元的加热功率，计算毛巾在某一功率下的干燥时间，以及毛巾在预设时间内完成干燥所需的加热功率，以满足用户的使用，合理分配、调整加热功率，节省能源消耗，避免加热单元处于长时间的工作状态而降低寿命。毛巾也可以得到合理的加热，避免毛巾被过度烘干而损坏毛巾的材质，提高了毛巾的寿命。

芯片模块设置有一个，能与第一湿度传感器400、全部的第二湿度传感器420、重力传感器410通讯连接，从而可以单独控制每一个毛巾架组件200。每一根横梁上设置有一个放电模块，每个放电模块并联多个毛巾架组件200，这样设置可以减少放电模块的数量，同时相邻的横梁之间也不需要彼此电连接，导致内部线路复杂，降低程度的复杂程度。底座120能够向毛巾架组件200供电，并使毛巾架组件200上的第二湿度传感器420和重力传感器410能与芯片模块通讯连接。

在支座100的侧部设置控制面板，能够通过控制面板输入毛巾干燥时的重量、对毛巾干燥时间的要求。芯片模块根据控制面板输入的要求自动调整干燥策略。在毛巾的需求量较高时，可以通过操作面板130提高毛巾的干燥时间；当对干毛巾的需求量降低时，可以启动节能模式，使毛巾架以较低功率运行而缓慢烘干毛巾，减少能源消耗。具体的，计算毛巾在设定时间内干燥所需的温度并以此调节加热单元的功率，包括：

建立毛巾在烘干过程中总重量和烘干时间关系变化曲线；

根据所述曲线计算不同加热时限要求下加热单元温度差值G；

根据差值设置加热单元功率变化的幅度。

在根据差值设置加热单元功率变化的幅度前还需要计算峰度值K，对比K与峰度系数3，来调整加热单元功率。差值G为功率的调整幅度，当计算的峰度值K大于3，调整加热单元的功率使其温度降低G，K小于3，调整加热单元的功率使其温度增加G。

通过这样的调整方式可以实现对毛巾的烘干时间进行控制，使毛巾能够在规定时间达到烘干的程度，以满足用户使用需求。干毛巾的定义也可以由用户通过操作面板130进行设置，例如设置毛巾含水率在10％时认为毛巾为干燥状态，也可以将含水率调整为5％或其他数值。

本发明的毛巾架尤其适用于理发店，理发店内的毛巾一般符合《旅店业用纺织品标准(DB11/T733-2010)》中面巾：纱支不低于32S/2，规格不小于750mm×350mm,重量不低于180g；浴巾：纱支不低于32S/2，规格不小于1400mm×800mm,重量不低于750g。毛巾为统一规格尺寸，干燥时重量近乎相同，以便于同一控制。以下实施例均以单个毛巾架组件加热毛巾为例。

具体的计算如下所示：

毛巾在烘干过程中总重量和烘干时间关系变化曲线为F(t)，F(t)＝W+(W×H-N_At)；

其中，W×H＞N_At，W为干燥毛巾受到的重力，H为毛巾初始含水率，N_A为毛巾中的水分子扩散速率。

其中：

D为扩散系数，单位为m²/s，δ是静止气层的厚度，单位是m，p是静止气层的总压，pBm是静止气层B组分分压的对数平均值，p/pBm为漂流因子，pA1和pA2为两个组分在静止气层两侧的分压。本申请中整个装置所处位置压力不会变化，但是和两个湿度传感器检测到的湿度差相关。由于无法精准计算N_A，因此本申请通过测试获取N_A的数值。

根据重力传感器410的信号数据检测毛巾初始含水率H，H＝(W1-W)/W，重力传感器410检测毛巾架组件200的重量变化获得毛巾当前受到的重力W1。

在实际操作过程中，基于使用者的需求不同，控制方式包括对于加热器的简单控制以及精准控制，在下文中分别以具体实施例予以说明：

实施例一

在普通理发店中采用简单控制的方式，此时需要计算：

毛巾在烘干过程中总重量和烘干时间关系变化曲线为F(t)，F(t)＝W+(W×H-N_At)。在简单控制模式中，不考虑毛巾中的水分子扩散速率N_A的变化；将其固定为一个常数N_n。

N_n＝(N_Amax+N_Amin)/2；

N_Amax为最初毛巾的水分子扩散速率；

N_Amin为达到预期含水率时毛巾的水分子扩散速率。

这样根据公式F(t)＝W+(W×H-N_At)可以确认在加热器打开时无干预的情况下实际加热烘干的时间。例如本实施例中，加热单元以1200W的总功率加热，计算在这个功率下的固定毛巾的水分子扩散速率N_n。在此条件下如果最终目标含水率定为10％，将一块毛巾烘干的时间为23分钟。

如果我们希望将毛巾在15分钟内烘干，则芯片模块自动设定将功率提高10％。以提高后的功率运行12分钟。12分钟后对比第一湿度传感器和第二湿度传感器之间检测到的湿度差。如果湿度差在预期内，即满足毛巾含水率在第15分钟时达到10％；则保持这个功率继续加热直到第15分钟。如果高于预期，即将会使毛巾的含水率在第15分钟前就达到10％则将功率调整到未增加前的原始功率继续加热直到第15分钟。如果低于预期，即毛巾的含水率到达第15分钟时依然无法达到10％，则再将功率提高，继续加热直到第15分钟。

实施例一中的方式对芯片控制要求低，整个设备成本较低，但也足以满足普通理发店需求。缺点在于温度控制不是特别精准。

实施例二

对于一些对功率管理控制更为严格的场景而言，需要控制芯片采用更高精度的算法，具体的：

通过计算不同加热时限要求下加热单元温度差值为G。

其中T为毛巾湿度和重量关系在烘干过程中的计时长度，可由人工输入，T0为烘干开始时间，Te为达到环境湿度或烘干装置自动断开的时间，F(t)为毛巾湿度和重量关系的趋势曲线，

为F(t)归一化后获得的平均曲线

计算峰度值K采用以下公式计算：

其中，xi为第i时刻加热单元功率，

n＝2；

α为环境湿度，

B为毛巾含水率，Bmax＝H，Bmin为用户设定的毛巾目标含水率。

设定毛巾干燥时质量为180g，按照9.8N/Kg，经换算后W＝1.764N。重力传感器检测毛巾架组件的重量变化获得毛巾受到的重力W1＝2.58N，换算后为算得为263g，毛巾初始含水率H，H＝(W1-W)/W，计算得出为46％。

本实施例中将含水率10％作为目标值；

根据公式F(t)＝W+(W×H-N_At)，计算不同加热时限要求下加热单元温度差值为G。

N_A在不同状态下是变化的值，但是由于在本申请中实际烘干时间并不是太长时间，因此可以将其换算为固定值，如在不开加热单元情况下，近似为1.6×10^-3，当打开加热单元的情况下，近似为7.6×10^-3。

根据该曲线可以计算出，当打开加热单元时，烘干到含水率达到10％时实际加热时间t＝27分钟。

此时，如果需要在15分钟内完成烘干达到最终含水率10％的目标：

计算峰度值k，

其中，xi为第i时刻加热单元功率，

n＝2；

α为环境湿度，

计算出K约等于为2.7，小于3，此时可以通过提升功率来实现短时间内完成目标烘干率。

根据加热器温度的变化值计算出单个加热器上提升的功率为17W。

为了确保毛巾整体烘干效果，毛巾架组件上仅第二加热器进行功率变换。

实施例三

如果对于时间较为宽裕的情况，例如在45分钟内完成烘干达到最终含水率10％的目标则：

计算方式和实施例1相同，此时计算出K约等于为3.3，大于3，此时可以通过降低功率来实现确保限定时间内完成目标烘干率。

根据加热器温度的变化值计算出单个加热器上降低的功率为21W。

为了确保毛巾整体烘干效果，毛巾架组件上仅第二加热器进行功率变换。

实施例四

如果是在理发店打烊前进行干燥，可以等到明天早上烘干，则可以选择关闭加热单元，让其自然烘干。需要注意的是，当环境湿度高于一定阈值后，自然晾干无法使得毛巾含水率达到10％的目标，但是由于预设的时间t大于10小时，因此芯片模块能在时间节点前一定时间打开加热单元。

此时初始毛巾含水率为自然晾干能达到的含水率最低值。然后通过公式F(t)＝W+(W×H-N_At)计算只要在限定时间前t时开启加热器就能在限定时间达到预期的含水率。

在本实施例中，最终可以计算出在限定时间前22分钟时开启加热单元，即可在最终限定的时间使毛巾达到预期的10％含水率。

在实施例二至实施例四所述模式下对芯片控制要求高，整个设备成本也随之较高。这个设备通常用于满足高端理发店需求。对温度控制非常精准，不仅能及时获得满足需求的毛巾，更重要的是在烘干过程中对毛巾造成的损伤非常小。以高级埃及棉厚绒毛巾为例，如采用一般的烘干机进行长时间的恒定功率烘干，在干燥200次左右，就会出现多次干燥导致的肉眼可见的表面伤痕；干燥到300次通常就会出现破损。而采用本发明这种模式下的毛巾架，采用根据湿度不同进行功率多级调节的方式在干燥500次以上才会出现多次干燥导致的肉眼可见的表面伤痕。极大提高了单块毛巾的使用寿命。

实施例五

毛巾架上每块毛巾的含水率可以通过重力传感器410进行测算，每块毛巾的干燥速度、预期干燥时间也可以根据公式进行测算，以灵活调整每个毛巾架组件200的功耗。从而在满足烘干效果的前提下，功耗能够根据单块毛巾的干燥情况及干燥时间的预期进行调整，降低能源的消耗。

本申请中，毛巾架组件200的加热功能开启由第一导线300和第二导线310的导通、关闭进行控制。在日常的使用中，难以避免第一导线300和第二导线310因意外而被导通的情况发生，例如水滴滴落于加热杆220上，水滴能够导电，因此会使得第一导线300和第二导线310导通，然而水滴在加热杆220上的重量可以忽略不计，重力传感器410无法检测到重量变化或是只能检测到微弱的重量变化，意味着加热杆220上并没有放置毛巾，因此即使第一导线300和第二导线310都导通，加热单元的加热功率也为零，以避免能源的浪费。若是用户误触加热杆220，虽然会导致第一导线300和第二导线310都导通，但是由于是误触，用户无法保持作用在加热杆220上的作用力维持不变，因此当重力传感器410检测到在短时间连续出现重量变化，也会认为是无效的，加热单元不会启动工作。

因此在实际使用中，为了减少加热单元的能源损耗，加热单元工作需要满足两个条件，一是第一导线300和第二导线310均需要处于导通状态，二是重力传感器410需要检测到加热杆220上出现重物，且重物的重量在单位时间(例如30s)内不出现明显变化。

具体的工作逻辑：

当第一导线300和第二导线310均导通，重力传感器410检测到加热杆220上出现重物，且在单位时间重量不出现明显变化，加热单元工作；

当毛巾干燥后，第一导线300和第二导线310断开，加热单元停止工作，此时若有水滴滴在加热杆220上使第一导线300和第二导线310导通，但加热杆220上的重量未出现明显变化，加热单元不工作，若此时将一条湿毛巾放置于加热杆220上，第一导线300和第二导线310导通，加热杆220上的重量出现明显变化，且在单位时间重量不出现明显变化，加热单元开始工作。

为了保证对毛巾下端部分的加热，在竖直方向上加热杆220的投影落于第二加热器230的投影范围内，使得挂置在加热杆220上的毛巾的下端部分必定能与第二加热器230接触，以保证毛巾下端位置的干燥速度。因此在第二加热器230的表面也可以设置第一导线300和第二导线310，而第一加热器和第二加热器230上的导线分别用于控制第一加热器和第二加热器300的工作，简单来说，当第一加热器上的第一导线300和第二导线310不导通时，关闭第一加热器的加热功能，若此时第二加热器300上的第一导线300和第二导线310处于导通状态，意味着毛巾的下端部分依然处于潮湿状态，只有当第二加热器230上第一导线300和第二导线310断开后，才会关闭第二加热器230的加热功能。在第二加热器230上，第一导线300和第二导线310呈蛇形分布，以保证与毛巾的充分接触。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.电热毛巾架，其特征在于，包括支座、设置于所述支座上且沿高度方向设置的多根支撑梁和设置于所述支撑梁上的多个毛巾架组件，所述毛巾架组件包括架体，所述架体上设有第一加热器和第二加热器，所述第二加热器设置于所述第一加热器下方，所述第一加热器包括用于挂置毛巾的加热杆，所述支撑梁上设有能够释放弱电电流的放电模块，所述加热杆上沿其长度方向设有连接所述放电模块正极的第一导线和连接所述放电模块负极的第二导线，所述第一导线和所述第二导线间隔设置且呈螺旋状缠绕在所述加热杆上，所述第一加热器和所述第二加热器包括加热单元，所述加热单元在所述第一导线和所述第二导线导通时产热，所述支座上设有用于检测环境湿度的第一湿度传感器，所述支撑梁上设有用于检测所述毛巾架组件重量变化的重力传感器，所述第二加热器上设有用于检测所述第一加热器和所述第二加热器之间区域湿度的第二湿度传感器，根据第一湿度传感器、重力传感器和第二湿度传感器的信号数值计算毛巾在设定时间内干燥所需的温度并以此调节加热单元的功率。

2.根据权利要求1所述的电热毛巾架，其特征在于，所述计算毛巾在设定时间内干燥所需的温度并以此调节加热单元的功率，包括：

建立毛巾在烘干过程中总重量和烘干时间关系变化曲线；

根据所述曲线计算不同加热时限要求下加热单元温度差值；

根据差值设置加热单元功率变化的幅度。

3.根据权利要求2所述的电热毛巾架，其特征在于，所述毛巾在烘干过程中总重量和烘干时间关系变化曲线为F(t)，F(t)＝W+(W×H-N_At)；

其中，W×H＞N_At，W为干燥毛巾受到的重力，H为毛巾初始含水率，N_A为水分子扩散速率。

4.根据权利要求3所述的电热毛巾架，其特征在于，根据所述重力传感器的信号数据检测毛巾初始含水率H，H＝(W1-W)/W，所述重力传感器检测毛巾架组件的重量变化获得毛巾当前受到的重力W1。

5.根据权利要求3所述的电热毛巾架，其特征在于，所述不同加热时限要求下加热单元温度差值为G，

其中，T为设定的烘干总时长，T0为烘干开始时间，Te为达到环境湿度或烘干装置自动断开的时间，F(t)为总重量和烘干时间关系变化曲线，

为F(t)归一化后获得的平均曲线

6.根据权利要求4所述的电热毛巾架，其特征在于，所述计算毛巾在设定时间内干燥所需的温度并以此调节加热单元的功率，还包括：计算峰度值K，对比K与峰度系数3，来调整加热单元功率；其中，K大于3，调整加热单元的功率使其温度降低G，K小于3，调整加热单元的功率使其温度增加G。

7.根据权利要求6所述的电热毛巾架，其特征在于，计算峰度值K采用以下公式：

其中，xi为第i时刻加热单元功率，

n＝2；

α为环境湿度，

其中B为毛巾含水率，Bmax＝H，Bmin为用户设定的毛巾目标含水率。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电热毛巾架，其特征在于，所述支座内设有芯片模块，所述芯片模块与每一个毛巾架组件第二湿度传感器、设置于毛巾架组件下方的重力传感器通讯连接，以单独控制每一个毛巾架组件。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的电热毛巾架，其特征在于，所述支撑梁上设有一个放电模块，所述支撑梁上的每一个毛巾架组件与所述放电模块并联。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的电热毛巾架，其特征在于，所述支撑梁上设有多个底座，所述毛巾架组件布置在所述底座上且与所述底座电连接，所述重力传感器设置于所述底座上。

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