CN209558670U - 一种具有安全保护的浴霸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有安全保护的浴霸。本实用新型所述的具有安全保护的浴霸包括：机箱、设置于所述机箱内部的控制板、风机和发热体；所述机箱上设置有出风口；所述风机和发热体均连接于所述控制板输出控制端口；所述控制板上设置有相互电连接的主控芯片和加热驱动电路；所述加热驱动电路连接于所述发热体的电源输入线路和主控芯片的输出控制端口之间；还包括设置于所述机箱出风口处的水滴传感器；所述水滴传感器连接至所述主控芯片的信号输入端口，将水滴进入信号传送至所述主控芯片；所述主控芯片接收所述水滴进入信号，并输出电平控制信号至所述加热驱动电路，断开所述发热体的电源，能够有效预防由于水滴桥接加热片导致的漏电、短路等安全事故的发生。

Description

一种具有安全保护的浴霸

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种具有安全保护的浴霸。

背景技术

浴室主要为人们洗澡提供空间，当冬天来临时，人们在浴室中洗澡会感觉寒冷，容易着凉，于是企业技术人员就针对这一问题研制出浴霸，用于提高浴室内的温度。随着人们观念的改变，生活档次的提高，浴霸已经成为家庭浴室必备的家用电器。壁挂式浴霸为一种常见浴霸，是采取斜挂方式固定在墙壁上，由于其安装简单便捷而受到消费者欢迎。但是，由于壁挂式浴霸安装时受墙壁高度的限制，其出风口容易受到水滴入侵，又由于浴霸的发热体安装在出风口处。因此，当浴霸处于取暖状态发热体的加热片均连通至交流电时，如果有水滴进入发热体的加热片，极易出现水滴桥接导致漏电、短路等危险情况。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种具有安全保护的浴霸，具有在水滴进入PTC加热片时及时切断发热体的电源，防止漏电、短路等安全事故发生的优点。

一种具有安全保护的浴霸，包括机箱、设置于所述机箱内部的控制板、风机和发热体；所述机箱上设置有出风口；所述风机和发热体均连接于所述控制板的输出控制端口；所述控制板上设置有相互电连接的主控芯片和加热驱动电路；所述加热驱动电路连接于所述发热体的电源输入线路和主控芯片的输出控制端口之间；其特征在于：还包括设置于所述机箱出风口处的水滴传感器；所述水滴传感器连接至所述主控芯片的信号输入端口，将水滴进入信号传送至所述主控芯片；所述主控芯片接收所述水滴进入信号，并输出电平控制信号至所述加热驱动电路，断开所述发热体的电源。

本实用新型所述的具有安全保护的浴霸，当有水滴进入浴霸出风口时，水滴传感器检测到水滴进入，并向主控芯片传送水滴进入信号，主控芯片输出控制信号至加热驱动电路，断开发热体的电源，停止加热，便能有效预防由于水滴桥接加热片导致的漏电、短路等安全事故的发生。

进一步地，所述水滴传感器为一检测电路板；所述检测电路板上设置有第一导电体和第二导电体；所述第一导电体与电源负极连接；所述第二导电体与主控芯片的信号输入端口以及电源正极连接；所述第一导电体和第二导电体之间具有第一间隙。当有水滴进入加热片时，水滴传感器便能桥接在第一导电体和第二导电体之间，产生电平信号，由此便可以检测到是否有水滴进入出风口处，防止水滴进入到加热片。

进一步地，所述第一导电体具有多个等间距依次排列的第一检测手指；所述第二导电体具有多个等间距依次排列的第二检测手指；多个所述第一检测手指和第二检测手指相互交错设置，且多个第一检测手指和第二检测手指的之间具有第二间隙。

进一步地，所述第一导电体和第二导电体均为设置于检测电路板上的裸露铜箔。

进一步地，所述控制板上还设置有风机驱动电路；所述风机驱动电路连接于所述风机的电源输入线路和主控芯片的输出控制端口之间；所述主控芯片输出电平控制信号至所述风机驱动电路，断开或导通所述风机的电源。

进一步地，所述加热驱动电路和风机驱动电路均包括三极管和连接于所述三极管集电极的继电器；所述三极管的基极连接至所述主控芯片的输出控制端口，发射极连接至电源负极；所述继电器包括线圈和触点开关；所述线圈的控制引脚连接至所述三极管的集电极，电源引脚连接至电源正极；所述触点开关的两引脚分别连接至交流电火线和电机的接线端子。

进一步地，所述发热体的电源输入线路上还设置有温控器；所述温控器串接于所述加热驱动电路的继电器触点开关和交流电火线之间。

进一步地，所述机箱外壁上还设置有功能开关；所述功能开关具有分别连接至所述主控芯片的信号输入端口的第一触点和第二触点，以及与电源负极连接的第三触点。

进一步地，所述控制板上还设置有电源模块；所述电源模块包括连接至交流电的整流桥、连接于所述整流桥后端的变压器、滤波二极管和稳压芯片；所述整流桥对交流电进行整流后输出直流电；所述变压器将所述直流电降压，输出低压直流电至滤波二极管；所述滤波二极管对所述低压直流电进行滤波后输出第一直流电；所述稳压芯片对所述第一直流电进行稳压并输出第二直流电。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型所述浴霸的安装示意图；

图2是本实用新型所述水滴传感器的安装示意图；

图3是本实用新型所述控制板的控制电路原理图；

图4是本实用新型所述电源模块的电路原理图；

图5是本实用新型所述水滴传感器的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

请同时参阅图1、图2和图3，其中图1是本实用新型所述浴霸的安装示意图；图2是本实用新型所述水滴传感器的安装示意图；图3是本实用新型所述控制板的控制电路原理图。

本实施例中的浴霸为壁挂式浴霸，通过安装支架挂装在墙壁上，其出风口朝下安装。在其他实施例中，该浴霸可以为放置在地面上或者工作台上的取暖器。

所述具有安全保护的浴霸包括：机箱10、控制板20、风机30、发热体40和水滴传感器50。所述机箱10上设置有出风口11，所述水滴传感器50设置于所述机箱10的出风口11处。所述控制板20、风机30、发热体40均设置于所述机箱10内部；所述风机30和发热体40连接于所述控制板20的输出控制端口；所述控制板20上设置有相互电连接的主控芯片21和加热驱动电路22；所述加热驱动电路22连接于所述发热体40的电源输入线路和主控芯片21的输出控制端口之间；所述水滴传感器50连接至所述主控芯片21的信号输入端口，将水滴进入信号传送至所述主控芯片21；所述主控芯片21接收所述水滴进入信号，并输出电平控制信号至所述加热驱动电路22，断开所述发热体40的电源。当所述浴霸处于取暖状态时，如果有水滴进入到出风口处，位于出风口处的水滴传感器便可检测出有水滴，便将水滴进入信号传送至主控芯片21，所述主控芯片21便输出电平信号控制加热驱动电路22断开所述发热体40的电源，停止发热体40的加热。这样，便能有效预防加热片由于水滴桥接导致的漏电、短路等安全事故的发生。

所述控制板20上设置有主控芯片21、加热驱动电路22、风机驱动电路23和电源模块。

本实施例中，所述主控芯片21的具体型号为：HI48R002，该单片机的工作电压为2.3V～5.5V，因此，采用5V直流电源输入至该芯片的电源输入端口VDD，给该主控芯片提供工作电压，并在电源端口VDD和VSS之间并联一滤波电容，该电容的参数值为0.1uF/50V。另外，本实施例中，将该芯片的I/O端口PA5、PA6和PA7作为信号输入端口，接收开关信号和水滴进入信号；将I/O端口PA1和PA2作为输出控制端口，输出高低电平控制信号至加热驱动电路和风机驱动电路。

在其他实施例中，该主控芯片可以采用其他型号的单片机。

所述加热驱动电路22和风机驱动电路23均包括三极管和连接于所述三极管集电极的继电器；所述三极管的基极连接至所述主控芯片的输出控制端口，发射极连接至电源负极；所述继电器包括线圈和触点开关；所述线圈的控制引脚连接至所述三极管的集电极，电源引脚连接至电源正极；所述触点开关的两引脚分别连接至交流电火线和电机的接线端子。

具体地，所述加热驱动电路22包括三极管Q1和连接于三极管Q1集电极C的继电器K1。所述三极管Q1的具体型号为8050，其基极B通过一阻值为1千欧的电阻连接至主控芯片21的输出控制端口PA2，发射极E连接至直流电源负极GND，并在三极管Q1的基极B和发射极E之间并联一阻值为10千欧的跟随电阻。所述继电器K1包括线圈和触点开关；所述线圈的控制引脚连接至所述三极管Q1的集电极C，电源引脚连接至+12V直流电源，并在继电器K1的线圈两引脚之间，即+12V直流电源和三极管Q1的集电极C之间反向并联一二极管，该并联二极管的具体型号为IN4148；所述触点开关的两引脚分别连接至交流电火线和发热体的接线端子。当主控芯片21的输出控制端口PA2输出高电平时，三极管Q1的集电极C和发射极E之间导通，使继电器K1的线圈得电，此时，继电器K1的触点开关吸合，使发热体的接线端子连通至220V交流电工作发热。

在其他实施例中，三极管Q1和二极管还可以使用其他型号，在电路上做相应调整即可。

该发热体为PTC发热体，其采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。该类型PTC发热体有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。

另外，还在该发热体40的电源输入线路上设置有温控器，所述温控器串接于所述加热驱动电路21的继电器触点开关和交流电火线之间。温控器的工作原理是通过温度传感器对发热体输入电路的环境温度自动进行采样、即时监控，当环境温度高于控制设定值时控制电路断开，关闭所述发热体以实现过热保护。本实施例中，该温度设定值可以为60摄氏度，也可以是其他的温度值。

进一步，还在PTC发热体40的电源输入线路上的温控器之前串接一保险丝，该保险丝的熔断温度为105摄氏度，能在出现异常情况时及时断开交流电的输入。

所述风机驱动电路23连接于所述风机30的电源输入线路和主控芯片21的输出控制端口之间；所述主控芯片21输出电平控制信号至所述风机驱动电路23，断开或导通所述风机的电源。具体地，所述风机驱动电路23包括三极管Q2和连接于三极管Q2集电极C的继电器K2。所述三极管Q2的具体型号为8050，其基极B通过一阻值为1千欧的电阻连接至主控芯片21的输出控制端口PA1，发射极E连接至直流电源负极GND，并在三极管Q2的基极B和发射极E之间并联一阻值为10千欧的跟随电阻；所述继电器K2包括线圈和触点开关；所述线圈的控制引脚连接至所述三极管Q2的集电极C，电源引脚连接至+12V直流电源，并在继电器K2的线圈两引脚之间，即+12V直流电源和三极管Q2的集电极C之间反向并联一二极管，该并联二极管的具体型号为IN4148；所述触点开关的两引脚分别连接至交流电火线和风机40的接线端子。当主控芯片21的输出控制端口PA1输出高电平时，三极管Q2的集电极C和发射极E之间导通，使继电器K2的线圈得电，此时，继电器K2的触点开关吸合，使风机的接线端子连通至220V交流电，风机得电转动向出风口处吹风。

请参阅图4，其是本实用新型所述的电源模块的电路原理图。

所述电源模块的电源输入端连接至220V市电，并对交流电进行降压，整流处理输出直流电，给所述主控芯片、继电器提供电源。

在其他实施例中，该电源输入端还可以连接至380V的三相交流电中，电源模块做相应的电路调整即可。

具体地，本实施例中，所述电源模块包括连接至交流电的整流桥MB6F、连接于所述整流桥MB6F后端的高频变压器、滤波二极管SR2100和稳压芯片78L05；所述整流桥MB6F对交流电进行整流后输出高压直流电；所述高频变压器将所述直流电降压，输出低压直流电至滤波二极管SR2100；所述滤波二极管SR2100对所述低压直流电进行滤波后输出第一直流电；所述稳压芯片对所述第一直流电进行稳压并输出第二直流电。所述第一直流电为+12V直流电，用于给继电器提供电源；所述第二直流电为+5V直流电，用于给主控芯片21提供电源。

在其他实施例中，该电源模块的各个元器件还可以采用其他型号，均不影响功能的实现。

所述机箱10的外壁上还设置有功能开关，用于控制发热体加热以及风机吹风。所述功能开关具有连接至所述主控芯片21的信号输入端口的第一触点和第二触点，以及与电源负极连接的第三触点。具体地，所述功能开关为船型开关，当船型开关切换到第一触点位置时，浴霸为吹风功能，当船型开关切换到第二触点位置时，浴霸为取暖功能。

请参阅图5，其是本实用新型所述水滴传感器的结构示意图。

本实施例中，所述水滴传感器50的尺寸与所述机箱10的出风口尺寸相匹配，具体为一长为280毫米，宽为15毫米的检测电路板。所述检测电路板上设置有第一导电体51和第二导电体52；所述第一导电体51与直流电源负极GND连接；所述第二导电体52与主控芯片21的信号输入端口PA6连接，并通过一阻值为47千欧的电阻连接至+5V电源正极；所述第一导电体51和第二导电体52之间具有第一间隙，该第一间隙的距离为0.5毫米或者1毫米，以及根据需求设置为其他间距。具体地，所述第一导电体51和第二导电体52均为设置于检测电路板上的宽度为1.5毫米的裸露铜箔，该裸露铜箔经过抗氧化镀金工艺处理，防止长期使用过程中被氧化导致灵敏度降低。进一步地，所述第一导电体51具有多个等间距依次排列的第一检测手指；所述第二导电体52具有多个等间距依次排列的第二检测手指；多个所述第一检测手指和第二检测手指相互交错设置，且多个第一检测手指和第二检测手指的之间具有第二间隙，具体可以设置为0.5毫米，或者是1毫米，以及根据需求设置为其他间距。

在其他实施例中，所述第一导电体和第二导电体可以不是裸露铜箔，而是其他材质或结构的导电体。

安装时，将该水滴传感器沿着出风口导风支架底部固定在安装支架上，并位于所述发热体的正下方，用导线将该水滴传感器的导电体的端子CN1连接到控制板的CN2端子上。另外，为保证水滴检测的有效性，还可以设置多块水滴传感器，并排安装于支架上。

使用时，主控芯片21的PA6端口检测到高电平，浴霸的取暖和吹风功能均能通过船型开关控制，并正常工作。当有水滴进入在水滴传感器的电路板上，由于水是导电体，水滴会将水滴传感器上两路铜箔短路导通，主控芯片的PA6端口便能检测为低电平。此时，如果浴霸正在运行取暖功能，主控芯片的PA2端口输出低电平信号使三极管Q2立刻截止，继电器K1线圈失电，触点断开，即PTC发热体的220V交流电源火线断开，有效防止PTC加热片上可能因为洒水形成水滴桥接导致短路或者漏电等安全事故的发生；另外，如果浴霸没有开启，当有水滴洒落在水滴传感器电路板上，即使将船型开关SW切换到第二触点位置，该浴霸也不能启动取暖功能，只有当水滴传感器电路板上水滴被擦干或者晾干后，并且重新打开船型开关，将船型开关切换至第二触点位置时，才能正常开启取暖功能。进一步，如果水滴传感器检测到水滴进入，吹风功能也能正常开启，将出风口处的水滴吹干。

本实用新型所述的具有安全保护的浴霸，当有水滴进入浴霸出风口时，水滴传感器检测到水滴进入，并向主控芯片传送水滴进入信号，主控芯片输出控制信号至加热驱动电路，断开PTC发热体的电源，停止加热，便能有效预防由于水滴桥接加热片导致的漏电、短路等安全事故的发生，达到取暖安全保护的目的，且控制方法简单，易于实现，成本较低。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有安全保护的浴霸，包括机箱、设置于所述机箱内部的控制板、风机和发热体；所述机箱上设置有出风口；所述风机和发热体均连接于所述控制板的输出控制端口；所述控制板上设置有相互电连接的主控芯片和加热驱动电路；所述加热驱动电路连接于所述发热体的电源输入线路和主控芯片的输出控制端口之间；其特征在于：还包括设置于所述机箱出风口处的水滴传感器；所述水滴传感器连接至所述主控芯片的信号输入端口，将水滴进入信号传送至所述主控芯片；所述主控芯片接收所述水滴进入信号，并输出电平控制信号至所述加热驱动电路，断开所述发热体的电源。

2.根据权利要求1所述的具有安全保护的浴霸，其特征在于：所述水滴传感器为一检测电路板；所述检测电路板上设置有第一导电体和第二导电体；所述第一导电体与电源负极连接；所述第二导电体与主控芯片的信号输入端口以及电源正极连接；所述第一导电体和第二导电体之间具有第一间隙。

3.根据权利要求2所述的具有安全保护的浴霸，其特征在于：所述第一导电体具有多个等间距依次排列的第一检测手指；所述第二导电体具有多个等间距依次排列的第二检测手指；多个所述第一检测手指和第二检测手指相互交错设置，且所述多个第一检测手指和第二检测手指的之间具有第二间隙。

4.根据权利要求2所述的具有安全保护的浴霸，其特征在于：所述第一导电体和第二导电体均为设置于检测电路板上的裸露铜箔。

5.根据权利要求1所述的具有安全保护的浴霸，其特征在于：所述控制板上还设置有风机驱动电路；所述风机驱动电路连接于所述风机的电源输入线路和主控芯片的输出控制端口之间；所述主控芯片输出电平控制信号至所述风机驱动电路，断开或导通所述风机的电源。

6.根据权利要求5所述的具有安全保护的浴霸，其特征在于：所述加热驱动电路和风机驱动电路均包括三极管和连接于所述三极管集电极的继电器；所述三极管的基极连接至所述主控芯片的输出控制端口，发射极连接至电源负极；所述继电器包括线圈和触点开关；所述线圈的控制引脚连接至所述三极管的集电极，电源引脚连接至电源正极；所述触点开关的两引脚分别连接至交流电火线和电机的接线端子。

7.根据权利要求6所述的具有安全保护的浴霸，其特征在于：所述发热体的电源输入线路上还设置有温控器；所述温控器串接于所述加热驱动电路的继电器触点开关和交流电火线之间。

8.根据权利要求1所述的具有安全保护的浴霸，其特征在于：所述机箱外壁上还设置有功能开关；所述功能开关具有分别连接至所述主控芯片的信号输入端口的第一触点和第二触点，以及与电源负极连接的第三触点。

9.根据权利要求1所述的具有安全保护的浴霸，其特征在于：所述控制板上还设置有电源模块；所述电源模块包括连接至交流电的整流桥、连接于所述整流桥后端的变压器、滤波二极管和稳压芯片；所述整流桥对交流电进行整流后输出直流电；所述变压器将所述直流电降压，输出低压直流电至滤波二极管；所述滤波二极管对所述低压直流电进行滤波后输出第一直流电；所述稳压芯片对所述第一直流电进行稳压并输出第二直流电。