CN207999163U - 一种安全门 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种安全门，包括门体、门框、将门体固定在门框上的门轴以及安装在门体远离门轴一侧的门锁和门把手：所述安全门还包括依次电连接的直流电源、控制模块、MOSFET和第一电磁铁，以及与所述第一电磁铁并联的第二电磁铁；所述控制模块通过触摸开关控制其输出电平的高低；所述触控开关设置在门把手上，当手触碰到所述触控开关时，所述控制模块输出低电平，当手离开所述触控开关时，所述控制模块输出高电平；所述第一电磁铁设置在门体远离所述门轴的一侧，所述第二电磁铁设置在门框对应位置。本实用新型提供的安全门可以有效防止人在门口时门意外关闭，导致人进不了房间等情况；亦可以防止夹伤。

Description

一种安全门

技术领域

本实用新型涉及居家生活领域，特别涉及一种安全门。

背景技术

传统的家用门没有防夹功能，许多人会因为门突然关闭被夹伤，并且有时候在门口和邻居聊天时门因惯性或被风关闭而没有携带钥匙时，会带来很多麻烦。现有的一些安全门虽然能防夹但效果并不理想，例如申请号为CN201620274220.8的中国专利公开了一种防夹手门，其通过安装在门体的凸起球体对门闭合的缓冲作用与门边缘的软质部防夹，这种方法门在闭合时仍然会夹到手，并且在关门力度较大时会夹伤人体；另外有一些安全门结构复杂、成本高昂，例如申请号为CN201710473930.2 的中国专利公开了一种基于涡卷弹簧储能的防夹门，其通过涡卷弹簧和弹性囊减缓关门速度，从而达到防夹的目的，这种方法的防夹结构复杂、占用空间大，不适合普通家庭使用。此外，现有的安全门缺少防止门意外关闭的功能。

实用新型内容

为了解决现有技术中的安全门缺少防止门意外关闭、防夹伤效果不理想以及结构复杂、成本较高等缺陷，本实用新型提供一种安全门，包括门体、门框、将门体固定在门框上的门轴以及安装在门体远离门轴一侧的门锁和门把手：

所述安全门还包括安全门开阖控制电路，该安全门开阖控制电路包括依次电连接的直流电源、控制模块、MOSFET、触控开关和第一电磁铁，以及与所述第一电磁铁并联的第二电磁铁；

所述控制模块通过触摸开关控制其输出电平的高低；

所述触控开关设置在门把手上，当手触碰到所述触控开关时，所述控制模块输出低电平，当手离开所述触控开关时，所述控制模块输出高电平；

所述第一电磁铁设置在门体远离所述门轴的一侧，所述第二电磁铁设置在门框对应位置，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁在所述门体闭合后位于同一水平线且通电后相邻的一侧极性相同。

优选地，所述门体与所述门框为非铁磁性材料。

优选地，所述第一电磁铁和第二电磁铁至少各有一个。

优选地，所述控制模块为单片机或MCU。

优选地，所述安全门还包括：

红外传感器，所述红外传感器连接所述控制模块，用于控制所述安全门开阖控制电路的通断。

优选地，所述红外传感器设置在所述门框附近的墙面。

本实用新型提供的安全门结构简单、成本较低，可以有效防止人在门口时门意外关闭，导致人进不了房间等情况；亦可以防止夹伤，当红外感应器感应到门体周围有人时且手没有放在门把手上，电路导通，门因两个电磁铁极性相斥而无法闭合；当手触碰到门把手上的触控开关时， MOSFET关断使得电路被切断，门可以正常闭合。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1为本实用新型一实施例中安全门的结构与内部电气结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中安全门中两电磁铁位置关系俯视图；

图3为本实用新型一实施例中安全门中的电气结构的电路示意图；

图4为本实用新型另一实施例中安全门中的电气结构的电路示意图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

图1为本实用新型一实施例中提供的一种安全门的结构与内部电气结构示意图。本实用新型提供的安全门包括：门体11、门框12、门轴13、门锁14、门把手15、直流电源21、控制模块22、MOSFET 23、触控开关26、第一电磁铁24以及第二电磁铁25等。

第一电磁铁24嵌入在门体11中且位于远离门轴的一侧，第二电磁铁25设置在门框中靠近第一电磁铁24的一侧。在一个实施例中，两个电磁铁在门体闭合时位于同一水平线上且相互平行，通电后两个电磁铁相邻端的极性相同。另一实施例中，第一电磁铁24和第二电磁铁25在门体闭合时可位于同一水平线上，但两个电磁铁相邻两极沿开门方向相对于水平线倾斜一定角度(优选不超过15°)，如图2为两个电磁铁在门体中的俯视图；这样可以在门闭合过程中可使得门尚未完全闭合时两个电磁铁之间的斥力最大，能更好地降低门闭合的速度。

上述直流电源21、控制模块22、MOSFET 23和第一电磁铁24依次电连接，安装在门体11中；第二电磁铁25与第一电磁铁24并联连接，与MOSFET 23的漏极和直流电源21串联连接；触控开关26用于控制控制模块22输出电平的高低，这些元件一起组成控制安全门开阖的电路。

本实用新型实施例中，触控开关26设置在门把手15上，使得当手接触门把手时会触碰到触控开关26，手触碰到触控开关26时控制模块 22输出低电平，当手离开触控开关26时，控制模块22输出高电平。

图3为本实用新型优选实施例中安全门中的电路示意图，电路中包括直流电源21、控制芯片22、MOSFET 23、第一电磁铁24、第二电磁铁25和触控开关26。控制芯片22优选为555定时器，引脚2接电容C1 后与触控开关26连接，引脚3作为555定时器的输出；MOSFET 23优选为PMOSFET，MOSFET 23的栅极与引脚3连接，源极与直流电源21 的输出直接连接，漏极与两个电磁铁相连。

本实用新型优选实施例中所提供的安全门的工作原理如下：直流电源21给整个电路通电，555定时器组成了一个单稳态电路。当电路稳定时，555定时器的引脚3输出低电平，此时流过PMOSFET 23的栅极电压u_G、源极电压u_S之间的关系满足：

u_G-u_S＜0 (1)

|u_G-u_S|＞u_GS(TH) (2)

u_GS(TH)为该MOSFET的开启电压(又称阈值电压)；

此时PMOSFET 23导通，两个电磁铁通电，两个电磁铁相邻的两端极性相同产生斥力阻止门闭合。

人体有很高的感应电压，或者会带来杂波干扰或电容效应。本实用新型采用的触摸开关可利用人体的杂波干扰和电容效应，当人手触摸到触控开关26时，通过电容C1输入一个人体感应杂波信号到555定时器的引脚2，引脚2被触发后，555定时器进入暂稳态，引脚3输出高电平，此时PMOSFET 23的栅极电压u_G、源极电压u_S之间的关系因不满足上述公式(2)而关断，门可以正常闭合。但555定时器不会一直处于暂稳态，其处于暂稳态的时间T由电容C3和电阻R决定：

T＝0.7RC3 (3)

在经过时间T之后，无论门是否闭合以及人手是否还在触控开关26 上，555定时器会进入稳态，输出低电平，PMOSFET 23使电路导通。此时需要人手离开门把手后再次触碰触控开关26使得电路再次处于暂稳态。本实用新型优选时间T为3s-10s，这样带来的好处是，可以防止孩子利用门把手使门不停地开阖，造成夹伤。

本实用新型的优选实施例中，PMOSFET 23也可以采用NMOSFET 来替代，此时需要将NMOSFET的源极接到555定时器的输出引脚3，栅极接直流电源21的输出，可以实现相同的效果。

本实用新型的另一优选实施例中，555定时器可以采用其它类型的触发器或单片机、MCU等来替代，均能实现相同的效果，在此不再赘述。

本实用新型的另一优选实施方案中，安全门电路还可设置一人体热释电红外传感器，详细电路图如图4所示，除了增加了一个红外感应器 27外，其余电气结构均与图3一致。红外感应器27安装在门框附近的墙面上，使其拥有较大的探测范围并防止被阻挡。当红外感应器27感应到有人进入开关感应范围时，感应器感应到人体红外光谱的变化后自动接通负载，人不离开感应范围时，电路将持续导通，人离开后红外感应器自动关闭负载。通过红外感应器27可以使安全门的电气结构大部分时间均处于休眠状态，可以延长其使用寿命，防止电磁铁带来的磁污染以及节约电源。

为了防止门体和门框被磁化对门体闭合造成影响，门体和门框为非铁磁性材料。

在本实用新型另一实施例中，可以在门体和门框上设置多对电磁铁以增强斥力。

本实用新型提供的安全门结构简单、成本较低，当红外感应器感应到门体周围有人时且手没有放在门把手上，电路导通，门因两个电磁铁极性相斥而无法闭合；当手触碰到门把手上的触控开关时，MOSFET关断使得电路被切断，门可以正常闭合。本实用新型提供的安全门可以有效防止人在门口时门意外关闭，导致人进不了房间等情况；亦可以防止夹伤。

结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (6)

1.一种安全门，包括门体、门框、将门体固定在门框上的门轴以及安装在门体远离门轴一侧的门锁和门把手，其特征在于：

所述安全门还包括安全门开阖控制电路，该安全门开阖控制电路包括依次电连接的直流电源、控制模块、MOSFET、触控开关和第一电磁铁，以及与所述第一电磁铁并联的第二电磁铁；

所述控制模块通过触摸开关控制其输出电平的高低；

所述触控开关设置在门把手上，当手触碰到所述触控开关时，所述控制模块输出低电平，当手离开所述触控开关时，所述控制模块输出高电平；

所述第一电磁铁设置在门体远离所述门轴的一侧，所述第二电磁铁设置在门框对应位置，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁在所述门体闭合后位于同一水平线且通电后相邻的一侧极性相同。

2.根据权利要求1所述的安全门，其特征在于，所述门体与所述门框为非铁磁性材料。

3.根据权利要求1所述的安全门，其特征在于，所述第一电磁铁和第二电磁铁至少各有一个。

4.根据权利要求1所述的安全门，其特征在于，所述控制模块为单片机或MCU。

5.根据权利要求1所述的安全门，其特征在于，所述安全门还包括：

红外传感器，所述红外传感器连接所述控制模块，用于控制所述安全门开阖控制电路的通断。

6.根据权利要求5所述的安全门，其特征在于，所述红外传感器设置在所述门框附近的墙面。