用於助聽器的電子乾燥器的製造方法

2023-07-03 08:19:26 1

用於助聽器的電子乾燥器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於助聽器的電子乾燥器，包括殼體、乾燥裝置以及與所述殼體開合連接的殼蓋，所述殼蓋與所述殼體形成收容所述助聽器的收容腔，所述乾燥裝置包括至少兩組獨立工作的發熱單元，所述發熱單元包括相互電連接的發熱元件、電源電路和主控電路。本發明通過採用多個貼片式PTC熱敏電阻，密集型陣列布局，發熱點多、密、細，不存在死角，具有發熱均勻、升溫快的特點，保溫效果好，對助聽器的乾燥作用強，運用單片機控制技術實現分區域、分時段交替、交叉、迭加智能加熱，整個過程始終保持有發熱元件通電加熱，不斷補充失散的熱量達到熱動態平衡，因此恆溫過程平穩，溫度起伏小、控溫精度高，實現了真正的恆溫。
【專利說明】用於助聽器的電子乾燥器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種乾燥器，尤其涉及一種用於助聽器的電子乾燥器。
【背景技術】
[0002]助聽器是一種精密貴重物品，然而在其使用過程中不可避免要受到來自於空氣中的水汽以及耳內的溼氣而受潮，因此在日常的維護工作中，祛除潮氣是一項必不可少的措施，會直接影響到助聽器的使用壽命和使用效果。對於助聽器的乾燥，傳統的方法是將助聽器放在內置乾燥劑的容器中，這種乾燥方式存在以下缺陷:乾燥劑含有可致癌物質，存在嚴重損害使用者身體健康的潛在風險；同時，乾燥劑產品中含有細小碎屑會進入助聽器內並對其造成堵塞，影響了助聽器的使用壽命。另外，在加熱恆溫的領域中，常用的是設定上、下限，當加熱至上限時停止加熱，靜止一階段，待溫度下降至下限時再啟動加熱，如此循環，很明顯恆溫過程不平穩，溫度起伏大，控溫精度不高。

【發明內容】

[0003]本發明克服了現有技術的不足，提供一種恆溫過程平穩、溫度起伏小、控溫精度高的用於助聽器的電子乾燥器。
[0004]為達到上述目的，本發明採用的技術方案為:一種用於助聽器的電子乾燥器，包括殼體、乾燥裝置以及與所述殼體開合連接的殼蓋，所述殼蓋與所述殼體形成收容所述助聽器的收容腔，所述乾燥裝置包括至少兩組獨立工作的發熱單元，所述發熱單元包括相互電連接的發熱元件、電源電路和主控電路。
[0005]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括所述各組發熱單元中的發熱元件的數量不同。
[0006]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括所述每組發熱單元中的發熱元件均勻分布。
[0007]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括所述各組發熱單元中的發熱元件相互間隔分布。
[0008]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括所述至少兩組發熱單元共用一套所述電源電路和主控電路。
[0009]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括所述電源電路包括USB埠。
[0010]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括還包括溫度採集電路，所述溫度採集電路包括多個溫度傳感器，多個所述溫度傳感器的輸出端通過一條總線與所述主控電路連接。
[0011]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括還包括鍵控電路和復位電路，所述鍵控電路和復位電路均與所述主控電路連接。
[0012]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括所述發熱單元還包括與所述主控電路連接的光電耦合器以及與所述光電耦合器連接的雙向可控矽，用來控制所述發熱元件的導通或切斷。
[0013]本發明一個較佳實施例中，用於助聽器的電子乾燥器進一步包括還包括顯示電路和電池檢測電路，所述顯示電路和電池檢測電路均與所述主控電路連接。
[0014]本發明解決了【背景技術】中存在的缺陷，本發明通過254nm的紫外光的近距離高強度照射以及通過185nm的紫外光與空氣結合產生的臭氧的強氧化作用，具有超強、徹底的殺菌消毒功效，不使用任何藥劑，不會產生二次汙染，而且操作簡單方便，具有安全、高效、綠色的優點，安全開關可避免紫外光灼傷眼睛和皮膚，確保使用者的安全，鏡面反射層的設置提高了紫外光的輻照強度和輻照範圍，殺菌效果好，另外，通過採用多個貼片式PTC熱敏電阻，密集型陣列布局，發熱點多、密、細，不存在死角，具有發熱均勻、升溫快的特點，而且保留了 PTC自動調節溫度的優點，保溫效果好，對助聽器的乾燥作用強，運用單片機控制技術實現分區域、分時段交替、交叉、迭加智能加熱，整個過程始終保持有發熱元件通電加熱，不斷補充失散的熱量達到熱動態平衡，因此恆溫過程平穩，溫度起伏小、控溫精度高，實現了真正的恆溫，而且整機的可靠性高，還可以克服冬夏兩季溫度極致、溫差太大以及整機保溫性能不能兼顧的不足。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0016]圖1是本發明的優選實施例一的結構示意圖；
圖2是本發明的優選實施例一的內部主視圖；
圖3是本發明的優選實施例一的發熱元件分區的結構示意圖；
圖4是本發明的優選實施例一的另一內部主視圖；
圖5是本發明的優選實施例一的原理框圖；
圖6是本發明的優選實施例一的電路圖；
圖7是本發明的優選實施例一的溫度趨勢圖；
圖8是本發明的優選實施例二的結構示意圖；
圖9是本發明的優選實施例二的內部主視圖；
圖10是本發明的優選實施例二的發熱元件分區的結構示意圖；
圖11是本發明的優選實施例二的電路圖；
圖12是本發明的優選實施例三的結構示意圖；
圖13是本發明的優選實施例三的內部主視圖；
圖14是本發明的優選實施例三的發熱元件分區的結構示意圖；
圖15是本發明的優選實施例三的電路圖；
圖16是本發明的優選實施例四的發熱元件分區的結構示意圖；
圖17是本發明的優選實施例五的發熱元件分區的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]現在結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。[0018]實施例一
如圖1-圖7所示，一種用於助聽器的電子乾燥器，包括殼體2、乾燥裝置以及與殼體2開合連接的殼蓋4，殼蓋4可設置為透明的，殼蓋4與殼體2形成收容助聽器的收容腔6，乾燥裝置包括至少兩組獨立工作的發熱單元，發熱單元包括相互電連接的發熱元件、電源電路8和主控電路10。
[0019]優選各組發熱單元中的發熱元件的數量不同。優選每組發熱單元中的發熱元件均勻分布。進一步優選各組發熱單元中的發熱元件相互間隔分布。
[0020]優選至少兩組發熱單元共用一套電源電路8和主控電路10。
[0021]電源電路8由適配器提供+5V直流電源，供各電路用電。其包括USB埠、二極體VD和濾波電容Cl，二極體VD的正極與USB埠的電源引腳連接，二極體VD的負極與濾波電容Cl的正極連接，濾波電容Cl的負極與USB埠的接地引腳連接。二極體VD起極性保護作用，Cl為濾波電容，USB埠的設置可方便使用者就近從電腦或手機充電器獲取+5V電源。
[0022]主控電路10採用ATC12C2052單片機U作主控MCU，12MHz晶振G以滿足控制速度及實時性。
[0023]還包括溫度採集電路12、鍵控電路14和復位電路16，溫度採集電路12、鍵控電路14和復位電路16均與主控電路10連接。
[0024]溫度採集電路12採用多個溫度傳感器，優選溫度傳感器為單總線智能數字溫度傳感器DS18B20，分別為STl- STn，η為大於或等於I的正整數。STl- STn的電源地腳GND接在一起，電源輸入端Vcc接在一起且與電源電路提供的+5V直流電源連接，數位訊號輸入輸出端DQ接在一起且與單片機U的Ρ3.3 口連接。DS18B20與單片機U之間僅需一條口線即可雙向通信，而且在一條總線上可掛接多個DS18B20溫度傳感器，實現多點組網測溫，測溫精度高。實際應用中不需任何外部元器件，也不需進行A/D轉換，即可直接輸出數字溫度信號。本實施例的電路中包括兩個DS18B20溫度傳感器ST1、ST2，此時η=2，設置了兩處測溫點，但並不局限於兩處測溫點，也可以設置三個、四個等DS18B20溫度傳感器。
[0025]鍵控電路14包括SB1，SBl—鍵多功能。按一次，定時2h，可連續加熱2小時；按二次，定時4h，可連續加熱4h ;按三次，定時6h，可連續加熱6小時。內設定三次為一循環周期，按第四次進入下一個循環周期，按第四次為定時2h，按第5次為定時4h，按第6次為定時6h，如此循環不斷。長按SB1，則設置取消，關機。
[0026]復位電路16包括C2和R3，系統上電自動復位。剛開始上電時,亦即剛一接通Vcc電源時，由於電容C2上的電壓不能突變，通電瞬間C2相當於短路，Vcc電源的電壓都落在R3上，此一高電平加在單片機U的RST 口，只要滿足加在RST上的高電平能持續24個振蕩周期即可使單片機復位。
[0027]另外，為了便於知道乾燥定時時間和檢測助聽器的電量，還可以設置顯示電路18和電池檢測電路20。
[0028]顯示電路18採用LED發光二極體作為定時選擇指示燈。當SBl按鍵按一次，HLl發光，表示定時2h，可連續加熱2個小時；當SBl按鍵按二次，HL2發光，表示定時4h，可連續加熱4個小時；當SBl按鍵按三次，HL3發光，表示定時6h，可連續加熱6個小時，如此循環。長按SB1，則設置取消，關機。[0029]電池檢測電路20由單片機Pl.0 口檢測電池電壓高低，測試時，只要將電池置於殼體2的檢測凹槽22內，推緊使之與檢測凹槽22內的極片(圖中未示出)接觸良好，即可知電池的好壞，極片的正極與單片機U的P1.0 口連接，極片的負極接地，檢測結果由P1.4、P1.5、Pl.6、Pl.7輸出，控制LED燈HL4、HL5、HL6、HL7的亮滅。HL4亮，表示電池已失效，更換新電池；HL5亮，表示電池欠電，更換新電池；HL6亮，表示電池電量不足，但尚可使用；HL7亮，表示電池電量充足,放心使用。
[0030]每組發熱單元包括發熱元件Rfzn、三極體VTn，三極體VTn優選為PNP型三極體，每組發熱單元的多個發熱元件Rfzn並聯連接，並聯後的一端與+5V直流電源連接，另一端與對應的三極體VTn的發射極連接，每個三極體VTn的基極與主控電路10連接，集電極與地連接。至少兩組發熱單元並聯後構成乾燥電路24，本實施例優選乾燥電路24包括三組獨立工作的發熱單元，包括三組發熱元件Rfzl、Rfz2、Rfz3、分別與三組發熱元件連接的三個三極體VT1、VT2、VT3，三組發熱元件均敷貼在PCB板26上，三組發熱元件間隔排布在PCB板26上，每組發熱元件均勻分布，為了避免發熱元件與助聽器直接接觸，避免助聽器的損壞，三組發熱元件的上方設置有帶透氣孔28的擱板30，發熱元件散發的熱氣可沿透氣孔28向上走，助聽器放置在擱板30上被乾燥，當然擱板30也可以豎直放置。三組發熱元件分別包括A、B、C三組，優選A組發熱元件包括5個RfzI，B組發熱元件包括8個Rfz2，C組發熱元件包括12個Rfz3，5個Rfzl並聯後一端與+5V直流電源連接，另一端與三極體VTl的發射極連接，8個Rfz2並聯後一端與+5V直流電源連接，另一端與三極體VT2的發射極連接，12個Rfz3並聯後一端與+5V直流電源連接，另一端與三極體VT3的發射極連接，三極體VTl、VT2、VT3的基極分別與單片機U的P3.4 口、P3.5 口、P3.7 口連接，三極體VT1、VT2、VT3的集電極均與地連接。乾燥電路24設置3個加熱區，由單片機發出指令，實現分時段、分區段交替、交叉、疊加加熱，從而保持電子乾燥器的溫度恆定。單片機發出指令，P3.4 口、P3.5口、P3.7 口低電平使三極體 VTl、VT2、VT3 導通，Rfzl、Rfz2、Rfz3 得電發熱；Ρ3.4 口、Ρ3.5 口、Ρ3.7 口高電平時，三極體VTl、VT2、VT3截止，Rfzl ,Rfz2、Rfz3失電停止發熱。Rfzl、Rfz2、Rfz3均採用貼片式PTC線性熱敏電阻，由於貼片式線性熱敏電阻是由PTC材料製成具有正溫度係數，當熱敏電阻通過電流發熱時溫度升高，其電阻相應增大，使通過的電流相應減小，於是發熱量也相應減小，溫度相應下降而處於恆溫狀態，具有自動調控溫度的性能。
[0031]發熱元件採用貼片式PTC線性熱敏電阻25個，密集型陣列式布局，敷貼在PCB板上。發熱點多、密、細，分布廣不存在死角，具有發熱均勻、升溫快的特點。PTC材料具有正溫度係數，貼片熱敏電阻通電發熱，溫度升高，其電阻也相應增大，於是通過的電流相應減小，發熱量也減小，溫度相應下降而處於恆溫狀態，具有自動調控溫度的性能。
[0032]分區域是將發熱元件的排列分布位置劃分成若干個區域；分時段則是將整個加熱乾燥過程切割成若干個時段。
[0033]現以定時4h、三區域、三時段為例說明:
電子乾燥器定時啟動開始工作至升溫到內設定溫度上限為升溫階段，此升溫過程需時20分鐘。其後至定時工作I小時之間為保溫第一時段；第一保溫時段後至定時工作2小時之間為第二保溫時段；第二保溫時段後至定時結束為第三保溫時段。圖2為本實施例的三區域的劃分示意圖:A區域有5個發熱元件Rfzl，B區域有8個發熱元件Rfz2，C區域有12個發熱元件Rfz3。以上安排是基於發熱元件均布、發熱均勻的原則。A區域的發熱元件最少是因為A區域工作在保溫第一時段，餘熱最大。
[0034]另外，還可以設置消毒電路32，用於對助聽器進行殺菌消毒，確保使用者的健康。消毒電路32包括至少一個紫外光管34，受控於單片機U的P3.0 口，紫外光管34發出波長為200-280nm的紫外光，紫外光管34由電子鎮流器APl點亮。波長為200_280nm的紫外光能夠對助聽器進行消毒殺菌，尤其是中心波長為254nm的紫外光很容易被生物體吸收，作用於生物體的DNA和RNA，使之被破壞而導致細菌、病毒死亡，高強度的紫外光在短時間內即可殺菌，對細菌繁殖體僅需I秒即可殺滅，紫外光近距離高強度照射，可將物體表面上的細菌芽孢殺滅99.9%以上，而且對任何細菌、病毒都有極強極高的殺菌消毒作用。
[0035]另外，為了避免紫外光灼傷眼睛和皮膚，還可以設置安全開關36，安全開關36由殼蓋4的開合實現導通或切斷。優選安全開關36為霍爾開關，可在殼蓋4的內壁上設置磁鐵38,殼蓋4關閉時磁鐵38緊鄰安全開關36,在打開殼蓋4時,安全開關36會輸出信號給單片機U的P3.1 口，切斷紫外光管34的電源，紫外光管34熄滅，從而充分保護使用者的安全，避免灼傷眼睛和皮膚。安全開關36並不局限於霍爾開關，也可以為壓力開關，可將壓力開關設在殼體2內，殼蓋4關閉時接觸壓力開關,殼蓋4打開時,壓力消失,存在壓力的改變，實現對紫外光管34的導通或切斷。
[0036]優選收容腔6的至少一個內壁上設有鏡面反射層40，紫外光可直接輻射和反射至助聽器，提高了紫外光的輻照強度和輻照範圍，消毒殺菌效果好。進一步優選鏡面反射層40可以為鏡片、金屬鏡面貼片、反光膜或電鍍層，鏡片可以是玻璃鏡子；金屬鏡面貼片可以是不鏽鋼板。為了提高了紫外光的輻照強度和輻照範圍，優選鏡面反射層40設在與紫外光管34對面的收容腔6的內壁上。當然並不局限於此種方式，還可以將鏡面反射層40設在殼蓋4的內壁上，如圖5所示，同樣能夠提高紫外光的輻照強度和輻照範圍。
[0037]工作過程:
助聽器放置在擱板30上，接通電源，系統上電自動復位，進行初始化。連續按動SBl定時時間選擇按鈕2次，定時啟動，HL2亮，表示定時時間4h。同時，DS18B20溫度傳感器ST1、ST2採集溫度數據並將數據從總線傳送給單片機U經單片機U處理，與預設溫度比較，結果遠遠低於下限閾值，啟動優先程序，單片機P3.4、P3.5、P3.7 口輸出低電平，驅動乾燥電路24所有加熱區同時加熱升溫，直至DS18B20採集到的溫度數據已達到預設定溫度上限閾值時，單片機U發出指令，P3.4、P3.5、P3.7 口輸出高電平關斷乾燥電路的B加熱區和C加熱區。整機進入第一保溫時段，僅由A加熱區進行補償加熱，以保持溫度恆定。進入保溫第二時段單片機P3.4 口輸出高電平關斷A加熱區，P3.7 口輸出低電平開通C加熱區加熱保溫。進入保溫第三時段單片機P3.7 口輸出高電平關斷C加熱區，P3.4、P3.5 口輸出低電平開通A加熱區和B加熱區補充加熱直至定時4h結束。同時，設定加熱全過程中進行二次殺菌消毒，分別在進入第一保溫時段和第二保溫時段時自動啟動工作，紫外光管34發出波長為200-280nm的紫外光，產生的紫外光可經鏡面反射層40直接輻射和反射至助聽器，輻照強度和輻照範圍大，殺菌消毒徹底，每次十分鐘後自動熄滅。另外，在打開殼蓋4時，安全開關36會將信號傳遞至單片機U，單片機U轉入緊急中斷程序切斷紫外光管34的電源，紫外光管34熄滅，從而充分保護使用者的安全。
[0038]在加熱乾燥過程中如果探測到低於預設定溫度時，會自動中斷原有保溫程序而優先進入補充加熱程序，直至升溫至預設定溫度時，自動退出優先補充加熱程序恢復繼續保溫程序。當探測到高於預設定溫度時，會中斷保溫程序而優先進入切斷髮熱元件供電的緊急程序，待溫度降至預設定溫度時會自動退出緊急程序恢復繼續保溫程序。
[0039]實施例二
如圖8-圖11所示，一種用於助聽器的電子乾燥器，包括殼體2、乾燥裝置以及與殼體2開合連接的殼蓋4，殼蓋4與殼體2形成收容助聽器的收容腔6，乾燥裝置包括至少兩組獨立工作的發熱單元，發熱單元包括相互電連接的發熱元件、電源電路8和主控電路10。
[0040]優選各組發熱單元中的發熱元件的數量不同。優選每組發熱單元中的發熱元件均勻分布。進一步優選各組發熱單元中的發熱元件相互間隔分布。
[0041]優選至少兩組發熱單元共用一套電源電路8和主控電路10。
[0042]電源電路8由市電220V —路供給發熱單元，另一路經5V/2A開關電源AP2輸出+5V直流電源供各電路用電。整流二極體VD起極性保護作用，Cl為濾波電容。過電壓保護:壓敏電阻RV跨接220V兩端，構成浪湧電壓吸收電路，對整機有過電壓保護作用。R6C6、R9C7、…、Rm+2Cn分別連接在VG1、VG2、…、VGi側，構成阻容吸收電路，吸收浪湧電壓，作為元件側的過壓保護。
[0043]主控電路10採用ATmega8單片機Ul作主控MCU，28引腳。12MHz晶振G以滿足控制速度及實時性。
[0044]還包括溫度採集電路12、鍵控電路14和復位電路16，溫度採集電路12、鍵控電路14和復位電路16均與主控電路10連接。
[0045]溫度採集電路12採用多個單總線智能數字溫度傳感器DS18B20，分別為STl_STn。STl與STn的電源地腳GND接在一起，電源輸入端Vcc接在一起且與電源電路提供的+5V直流電源連接，數位訊號輸 入輸出端DQ接在一起且與單片機Ul的TO2 口連接。DS18B20與單片機Ul之間僅需一條口線即可雙向通信，而且在一條總線上可掛接多個DS18B20溫度傳感器，實現多點組網測溫，測溫精度高。實際應用中不需任何外部元器件，也不需進行A/D轉換，即可直接輸出數字溫度信號。本實施例的電路中包括兩個DS18B20溫度傳感器STU ST2，此時n=2，設置了兩處測溫點，但並不局限於兩處測溫點，也可以設置三個或四個DS18B20溫度傳感器。
[0046]鍵控電路14包括SB1，SBl—鍵多功能。按一次，定時2h，可連續加熱2小時；按二次，定時4h，可連續加熱4h ;按三次，定時6h，可連續加熱6小時。設定三次為一循環周期，按第四次進入下一個循環周期，按第四次為定時2h，按第5次為定時4h，按第6次為定時6h，如此循環不斷。長按SB1，則設置取消，關機。
[0047]復位電路16包括C2和R1，系統上電自動復位。剛開始上電時，亦即剛一接通Vcc電源時，由於電容C2上的電壓不能突變，通電瞬間C2相當於短路，Vcc電源的電壓都落在Rl上，此一高電平加在單片機PC6/RST 口，只要滿足加在RST上的高電平能持續24個振蕩周期即可使單片機復位。
[0048]另外，為了便於知道乾燥定時時間和檢測助聽器的電量，還可以設置顯示電路18和電池檢測電路20。
[0049]顯示電路18採用S012864FPD-12CSBE點陣液晶模塊LCD，可以顯示文字、符號和圖形。A、時間顯示:定時設定時間，分2h、4h、6h ;定時啟動時刻，24小時制；即時時間，24小時制，逐秒遞增。B、溫度顯示:即時溫度。C、電量顯示:電池圖形為空格時，文字顯示電池失效；電池圖形有一格時，文字顯示欠電；電池圖形有二格時，文字顯示電量不足；電池電量為三格滿格時，文字顯示電量充足。
[0050]電池檢測電路20利用ATmega8單片機Ul內部的模數轉換器ADC檢測電池電壓的高低來判斷電池的好壞。單片機ATmega8提供6路逐次逼近型的ADC，其中，ADC0-ADC3這4個通道提供了 10位的轉換精度，ADC4、ADC5兩個通道只提供8位的轉換精度。本電路利用ADCO檢測電壓的高低。測試時，只要將電池置於殼體2的檢測凹槽22內，推緊使之與檢測凹槽22內的極片(圖中未示出)接觸良好，即可知電池的好壞，極片的正極與單片機Ul的PCO 口連接，極片的負極接地。檢測結果由LCD以圖形和文字顯示，分4種狀態:電池圖形為空格時，文字顯示電池失效；電池圖形有一格時，文字顯示欠電；電池圖形有二格時，文字顯示電量不足；電池電量為三格滿格時，文字顯示電量充足。
[0051]發熱單元還包括與主控電路10連接的光電耦合器以及與光電耦合器連接的雙向可控矽，用來控制發熱元件的導通或切斷。至少兩組發熱單元並聯後構成乾燥電路24，乾燥電路24包括至少兩個雙向可控矽VGl-VG1、至少兩個光電耦合器ICl-1C1、至少兩組獨立工作的發熱元件Rfzl-Rfzi等元器件，i為大於或等於2的正整數，至少兩組發熱元件均敷貼在PCB板26上，至少兩組發熱元件間隔排布在PCB板26上，每組發熱元件均勻分布，為了避免助聽器的損壞，發熱元件的上方設置有帶透氣孔28的擱板30，發熱元件散發的熱氣可沿透氣孔28向上走，助聽器放置在擱板30上被乾燥，當然擱板30也可以豎直放置。每組發熱單元的多個發熱元件並聯連接後一端與雙向可控矽連接，另一端與220V市電連接。雙向可控矽耐壓高、可靠性高，而且可以全波導通交流正、負半周內都有電力輸出，提高了發熱效率。雙向可控矽的觸發開通採用光電耦合器，乾燥電路28與控制電路間光電隔離，以策安全。Rfzl-Rfzn採用貼片式PTC熱敏電阻。由於貼片式線性熱敏電阻是由PTC材料製成，具有正溫度係數，當熱敏電阻通過電流發熱時，溫度升高，其電阻相應增大，使通過的電流相應減小，於是發熱量也相應減小，溫度相應下降而處於恆溫狀態，具有自動調控溫度的性能。本電路可設置i個加熱區，由單片機發出指令，實現分時段、分區域交替、交叉或迭加加熱，從而保持電子乾燥器的溫度恆定。下面以設置3個加熱區為例，此時i=3，當單片機PB1、PB2、PB3 口為低電平時，光電耦合器ICl、IC2、IC3輸出觸發電流，分別觸發VGl、VG2、VG3，Rfzl、Rfz2、Rfz3得電發熱升溫；當單片機PB1、PB2、PB3 口為高電平時，光耦ICl、IC2、IC3 截止，關斷 VGl、VG2、VG3，於是 Rfzl、Rfz2、Rfz3 失電停止發熱。
[0052]發熱元件採用貼片式PTC線性熱敏電阻25個，密集型陣列式布局，敷貼在PCB板上。發熱點多、密、細，分布廣不存在死角，具有發熱均勻、升溫快的特點。PTC材料具有正溫度係數，貼片熱敏電阻通電發熱，溫度升高，其電阻也相應增大，於是通過的電流相應減小，發熱量也減小，溫度相應下降而處於恆溫狀態，具有自動調控溫度的性能。
[0053]分區域是將發熱元件的排列分布位置劃分成若干個區域；分時段則是將整個加熱乾燥過程切割成若干個時段。
[0054]現以定時4h、三區域、三時段為例說明:
電子乾燥器定時啟動開始工作至升溫到內設定溫度上限為升溫階段，此升溫過程需時20分鐘。其後至定時工作I小時之間為保溫第一時段；第一保溫時段後至定時工作2小時之間為第二保溫時段；第二保溫時段後至定時結束為第三保溫時段。圖2為本實施例的三區域的劃分示意圖:A區域有5個發熱元件Rfzl，B區域有8個發熱元件Rfz2，C區域有12個發熱元件Rfz3。以上安排是基於發熱元件均布、發熱均勻的原則。A區域的發熱元件最少是因為A區域工作在保溫第一時段，餘熱最大。
[0055]另外，還可以設置消毒電路32，用於對助聽器進行殺菌消毒，確保使用者的健康。優選消毒電路32包括至少一組第一紫外光管34、至少一組第二紫外光管36、點亮第一紫外光管34和第二紫外光管36的專用電子鎮流器APl，受控於單片機Ul的PC3 口，PC3 口高電平時，第一紫外光管34發出波長為200-280nm的紫外光，第二紫外光管36發出波長為160-200nm的紫外光。波長為200_280nm的紫外光能夠對助聽器進行消毒殺菌，尤其是中心波長為254nm的紫外光很容易被生物體吸收，作用於生物體的DNA和RNA，使之被破壞而導致細菌、病毒死亡，高強度的紫外光在短時間內即可殺菌，對細菌繁殖體僅需I秒即可殺滅，紫外光近距離高強度照射，可將物體表面上的細菌芽孢殺滅99.9%以上，而且對任何細菌、病毒都有極強極高的殺菌消毒作用；波長為160-200nm的紫外光能夠與空氣作用產生臭氧，尤其是中心波長為185nm的紫外光與空氣作用產生具有強氧化作用的臭氧，改變、破壞微生物的DNA、RNA等，使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞，從而殺滅細菌。第一紫外光管34和第二紫外光管36的雙重殺菌作用使得消毒殺菌更加徹底。
[0056]優選第一紫外光管34和第二紫外光管36均設在收容腔6的內壁上。
[0057]優選擱板31為透光擱板，擱板31可採用石英玻璃、氟化鈣等材料製成，第一紫外光管34和第二紫外光管36中的至少一個位於擱板31的下方，本實施例優選第一紫外光管34設在擱板31的下方，產生的紫外光可穿過該擱板31，對助聽器進行消毒殺菌。
[0058]還包括安全開關38，安全開關38由殼蓋4的開合實現導通或切斷，安全開關38通過反相器IC與單片機Ul的TO3 口連接。安全開關38的設置能夠避免紫外光灼傷眼睛和皮膚，充分保護使用者的安全。優選安全開關38為霍爾開關，可在殼蓋4的內壁上設置磁鐵40,殼蓋4關閉時磁鐵40緊鄰安全開關38,在打開殼蓋4時,安全開關38會輸出信號給單片機Ul的TO3 口，切斷第一紫外光管34和第二紫外光管36的電源，第一紫外光管34和第二紫外光管36熄滅，從而充分保護使用者的安全，避免灼傷眼睛和皮膚。安全開關38並不局限於霍爾開關，也可以為壓力開關，可將壓力開關設在殼體2內，殼蓋4關閉時接觸壓力開關，殼蓋4打開時，壓力消失，存在壓力的改變，實現對第一紫外光管34和第二紫外光管36的導通或切斷。
[0059]優選收容腔6的至少一個內壁上設有鏡面反射層42，該鏡面反射層42可使得紫外光直接輻射和反射至助聽器，增強紫外光的輻照強度，也擴大了紫外光的照射範圍，提高了殺菌消毒效果。進一步優選鏡面反射層42可以為鏡片、金屬鏡面貼片、反光膜或電鍍層，鏡片可以是玻璃鏡子；金屬鏡面貼片可以是不鏽鋼板。
[0060]工作過程:
接通電源，系統上電自動復位，進行初始化。連續按動SBl定時時間選擇按鈕2次，定時啟動,IXD顯示定時時間4h、定時啟動時刻XX:xx以及即時時間XX:xx逐秒遞增。同時,多點DS18B20溫度採集將檢測數據從總線傳送給單片機Ul經單片機Ul處理，一路傳送至IXD顯示即時溫度，另一方面與預設溫度比較，結果遠遠低於下限閾值，啟動優先程序，單片機PB1、PB2、PB3 口輸出低電平，驅動乾燥電路24所有加熱區同時加熱升溫，直至DS18B20採集到的溫度數據已達到預設定溫度上限閾值時，IXD顯示即時溫度，單片機發出指令，PB2、PB3口輸出高電平關斷加熱主電路B加熱區和C加熱區。整機進入第一保溫時段，僅由A加熱區進行補償加熱，以保持溫度恆定。進入保溫第二時段單片機PBl 口輸出高電平關斷A加熱區，PB3 口輸出低電平開通C加熱區加熱保溫。進入保溫第三時段單片機PB3 口輸出高電平關斷C加熱區，PBU PB2 口輸出低電平開通A加熱區和B加熱區補充加熱直至定時4h結束。同時，設定加熱全過程中進行二次殺菌消毒，分別在進入第一保溫時段和第二保溫時段時自動啟動工作，第一紫外光管34和第二紫外光管36分別發出254nm的紫外光、185nm的紫外光，產生的紫外光可經鏡面反射層42直接輻射和反射至助聽器，輻照強度和輻照範圍大，殺菌消毒徹底，每次十分鐘後自動熄滅。另外，在打開殼蓋4時，安全開關38會將信號傳遞至單片機Ul，單片機Ul轉入緊急中斷程序切斷第一紫外光管34和第二紫外光管38的電源，第一紫外光管34和第二紫外光管36熄滅，從而充分保護使用者的安全。
[0061]在加熱乾燥過程中如果探測到低於預設定溫度時，會自動中斷原有保溫程序而優先進入補充加熱程序，直至升溫至預設定溫度時，自動退出優先補充加熱程序恢復繼續保溫程序。當探測到高於預設定溫度時，會中斷保溫程序而優先進入切斷髮熱元件供電的緊急程序，待溫度降至預設定溫度時會自動退出緊急程序恢復繼續保溫程序。
[0062]實施例三
如圖12-圖15所示，一種用於助聽器的電子乾燥器，包括殼體2、乾燥裝置以及與殼體2開合連接的殼蓋4，殼蓋4與殼體2形成收容助聽器的收容腔6，乾燥裝置包括至少兩組獨立工作的發熱單元，發熱單元包括相互電連接的發熱元件、電源電路8和主控電路10。
[0063]優選各組發熱單元中的發熱元件的數量不同。優選每組發熱單元中的發熱元件均勻分布。進一步優選各組發熱單元中的發熱元件相互間隔分布。
[0064]優選至少兩組發熱單元共用一套電源電路8和主控電路10。
[0065]電源電路8由適配器提供+5V直流電源，供各電路用電。其包括USB埠、二極體VD和濾波電容Cl，二極體VD的正極與USB埠的電源引腳連接，二極體VD的負極與濾波電容Cl的正極連接，濾波電容Cl的負極與USB埠的接地引腳連接。二極體VD起極性保護作用，Cl為濾波電容，USB埠的設置可方便使用者就近從電腦或手機充電器獲取+5V電源。
[0066]主控電路10採用ATmega8單片機Ul作主控MCU，28引腳。12MHz晶振G以滿足控制速度及實時性。
[0067]還包括溫度採集電路12、鍵控電路14和復位電路16，溫度採集電路12、鍵控電路14和復位電路16均與主控電路10連接。
[0068]溫度採集電路12採用多個單總線智能數字溫度傳感器DS18B20，分別為STl_STn。STl與STn的電源地腳GND接在一起，電源輸入端Vcc接在一起且與電源電路提供的+5V直流電源連接，數位訊號輸入輸出端DQ接在一起且與單片機Ul的TO2 口連接。DS18B20與單片機Ul之間僅需一條口線即可雙向通信，而且在一條總線上可掛接多個DS18B20溫度傳感器，實現多點組網測溫，測溫精度高。實際應用中不需任何外部元器件，也不需進行A/D轉換，即可直接輸出數字溫度信號。本實施例的電路中包括兩個DS18B20溫度傳感器STU ST2，此時n=2，設置了兩處測溫點，但並不局限於兩處測溫點，也可以設置三個或四個DS18B20溫度傳感器。
[0069]鍵控電路14包括SB1，SBl—鍵多功能。按一次，定時2h，可連續加熱2小時；按二次，定時4h，可連續加熱4h ;按三次，定時6h，可連續加熱6小時。設定三次為一循環周期，按第四次進入下一個循環周期，按第四次為定時2h，按第5次為定時4h，按第6次為定時6h，如此循環不斷。長按SB1，則設置取消，關機。
[0070]復位電路16包括C2和R1，系統上電自動復位。剛開始上電時，亦即剛一接通Vcc電源時，由於電容C2上的電壓不能突變，通電瞬間C2相當於短路，Vcc電源的電壓都落在Rl上，此一高電平加在單片機PC6/RST 口，只要滿足加在RST上的高電平能持續24個振蕩周期即可使單片機復位。
[0071]另外，為了便於知道乾燥定時時間和檢測助聽器的電量，還可以設置顯示電路18和電池檢測電路20。
[0072]顯示電路18採用S012864FPD-12CSBE點陣液晶模塊LCD，可以顯示文字、符號和圖形。A、時間顯示:定時設定時間，分2h、4h、6h ;定時啟動時刻，24小時制；即時時間，24小時制，逐秒遞增。B、溫度顯示:即時溫度。C、電量顯示:電池圖形為空格時，文字顯示電池失效；電池圖形有一格時，文字顯示欠電；電池圖形有二格時，文字顯示電量不足；電池電量為三格滿格時，文字顯示電量充足。 [0073]電池檢測電路20利用ATmega8單片機Ul內部的模數轉換器ADC檢測電池電壓的高低來判斷電池的好壞。單片機ATmega8提供6路逐次逼近型的ADC，其中，ADC0-ADC3這4個通道提供了 10位的轉換精度，ADC4、ADC5兩個通道只提供8位的轉換精度。本電路利用ADCO檢測電壓的高低。測試時，只要將電池置於殼體2的檢測凹槽22內，推緊使之與檢測凹槽22內的極片(圖中未示出)接觸良好，即可知電池的好壞，極片的正極與單片機Ul的PCO 口連接，極片的負極接地。檢測結果由LCD以圖形和文字顯示，分4種狀態:電池圖形為空格時，文字顯示電池失效；電池圖形有一格時，文字顯示欠電；電池圖形有二格時，文字顯示電量不足；電池電量為三格滿格時，文字顯示電量充足。
[0074]每組發熱單元包括發熱元件Rfzn、三極體VTn，三極體VTn優選為PNP型三極體，每組發熱單元的多個發熱元件Rfzn並聯連接，並聯後的一端與+5V直流電源連接，另一端與對應的三極體VTn的發射極連接，每個三極體VTn的基極與主控電路10連接，集電極與地連接。至少兩組發熱單元並聯後構成乾燥電路24，本實施例優選乾燥電路24包括三組獨立工作的發熱單元，包括三組發熱元件Rfzl、Rfz2、Rfz3、分別與三組發熱元件連接的三個三極體VT1、VT2、VT3，三組發熱元件均敷貼在PCB板26上，三組發熱元件間隔排布在PCB板26上，每組發熱元件均勻分布。三組發熱元件分別包括A、B、C三組，優選A組發熱元件包括5個Rfzl，B組發熱元件包括8個Rfz2，C組發熱元件包括12個Rfz3，5個Rfzl並聯後一端與+5V直流電源連接，另一端與三極體VTl的發射極連接，8個Rfz2並聯後一端與+5V直流電源連接，另一端與三極體VT2的發射極連接，12個Rfz3並聯後一端與+5V直流電源連接，另一端與三極體VT3的發射極連接，三極體VTl、VT2、VT3的基極分別與單片機U的P3.4 口、P3.5 口、P3.7 口連接，三極體VT1、VT2、VT3的集電極均與地連接。乾燥電路24設置3個加熱區，由單片機發出指令，實現分時段、分區段交替、交叉、疊加加熱，從而保持電子乾燥器的溫度恆定。單片機發出指令，P3.4 口、P3.5 口、P3.7 口低電平使三極體VTl、VT2、VT3 導通，Rfzl ,Rfz2、Rfz3 得電發熱；Ρ3.4 口、Ρ3.5 口、Ρ3.7 口高電平時，三極體 VTl、VT2、￥了3截止，1?^1、Rfz2、Rfz3 失電停止發熱。Rfzl、Rfz2、Rfz3 均採用貼片式PTC線性熱敏電阻，由於貼片式線性熱敏電阻是由PTC材料製成具有正溫度係數，當熱敏電阻通過電流發熱時溫度升高，其電阻相應增大，使通過的電流相應減小，於是發熱量也相應減小，溫度相應下降而處於恆溫狀態，具有自動調控溫度的性能。
[0075]發熱元件採用貼片式PTC線性熱敏電阻25個，密集型陣列式布局，敷貼在PCB板上。發熱點多、密、細，分布廣不存在死角，具有發熱均勻、升溫快的特點。PTC材料具有正溫度係數，貼片熱敏電阻通電發熱，溫度升高，其電阻也相應增大，於是通過的電流相應減小，發熱量也減小，溫度相應下降而處於恆溫狀態，具有自動調控溫度的性能。
[0076]分區域是將發熱元件的排列分布位置劃分成若干個區域；分時段則是將整個加熱乾燥過程切割成若干個時段。
[0077]現以定時4h、三區域、三時段為例說明:
電子乾燥器定時啟動開始工作至升溫到內設定溫度上限為升溫階段，此升溫過程需時20分鐘。其後至定時工作I小時之間為保溫第一時段；第一保溫時段後至定時工作2小時之間為第二保溫時段；第二保溫時段後至定時結束為第三保溫時段。圖2為本實施例的三區域的劃分示意圖:A區域有5個發熱元件Rfzl，B區域有8個發熱元件Rfz2，C區域有12個發熱元件Rfz3。以上安排是基於發熱元件均布、發熱均勻的原則。A區域的發熱元件最少是因為A區域工作在保溫第一時段，餘熱最大。
[0078]另外，為了實現助聽器360°全方位消毒，還可以在殼體2內設透光隔板28，透光隔板28可採用石英玻璃、氟化鈣等材質製成，透光隔板上設置有透氣孔29，助聽器放置在透光隔板28的一側，透光隔板28的另一側設置有至少一個紫外光管30。
[0079]優選紫外光管30發出波長為200-280nm的紫外光。波長為200_280nm的紫外光能夠對助聽器進行消毒殺菌，尤其是中心波長為254nm的紫外光很容易被生物體吸收，作用於生物體的DNA和RNA，使之被破壞而導致細菌、病毒死亡，高強度的紫外光在短時間內即可殺菌，對細菌繁殖體僅需I秒即可殺滅，紫外光近距離高強度照射，可將物體表面上的細菌芽孢殺滅99.9%以上，而且對任何細菌、病毒都有極強極高的殺菌消毒作用。
[0080]優選收容腔6的至少一個內壁上設置有鏡面反射層32，紫外光可直接輻射和反射至助聽器，提高了紫外光的輻照強度和輻照範圍，消毒殺菌效果好。進一步優選鏡面反射層32可以為鏡片、金屬鏡面貼片、反光膜或電鍍層，鏡片可以是玻璃鏡子；金屬鏡面貼片可以是不鏽鋼板。
[0081]進一步優選紫外光管30設置在透光隔板28的下方，紫外光管30發出的紫外光能夠穿過透光隔板28，對助聽器的底部進行殺菌消毒，同時穿過的紫外光可經鏡面反射層32輻射至助聽器，使得助聽器處於紫外光360°全方位的照射下，具有超強、徹底的殺菌消毒功效。
[0082]還可以在殼體2內設置安全開關34，由殼蓋4的開合實現導通或切斷，安全開關34通過反相器IC與單片機Ul的TO3 口連接。安全開關34的設置能夠避免紫外光灼傷眼睛和皮膚，充分保護使用者的安全。進一步優選安全開關34為霍爾開關，可在殼蓋4的內壁上設置磁鐵36,殼蓋4關閉時磁鐵36緊鄰安全開關34,在打開殼蓋4時,安全開關34會切斷紫外光管30的電源，紫外光管30熄滅，從而充分保護使用者的安全，避免灼傷眼睛和皮膚。安全開關34並不局限於霍爾開關，也可以為壓力開關，可將壓力開關設在殼體2內，殼蓋4關閉時接觸壓力開關，殼蓋4打開時，壓力消失，存在壓力的改變，實現對紫外光管30的導通或切斷。[0083]紫外光管30、電子鎮流器AP1、三極體VT形成消毒電路38，受控於單片機Ul的PC3口。PC3 口高電平時，電子鎮流器APl點亮紫外光管30，發出紫外光直接殺菌消毒。安全開關34通過反相器IC輸出信號給單片機Ul的TO3 口，實現對紫外光管30的電源的導通或切斷。
[0084]工作過程:
接通電源，系統上電自動復位，進行初始化。連續按動SBl定時時間選擇按鈕2次，定時啟動，IXD顯示定時時間4h、定時啟動時刻XX:xx以及即時時間XX:xx逐秒遞增。同時，多點DS18B20溫度採集將檢測數據從總線傳送給單片機Ul經單片機Ul處理，一路傳送至IXD顯示即時溫度，另一方面與預設溫度比較，結果遠遠低於下限閾值，啟動優先程序，單片Wpb1、pb2、pb3 口輸出低電平，驅動乾燥電路24所有加熱區同時加熱升溫，直至DS18B20採集到的溫度數據已達到預設定溫度上限閾值時，LCD顯示即時溫度，單片機Ul發出指令，PB2、PB3 口輸出高電平關斷加熱主電路B加熱區和C加熱區。整機進入第一保溫時段，僅由A加熱區進行補償加熱，以保持溫度恆定。進入保溫第二時段單片機PBl 口輸出高電平關斷A加熱區，PB3 口輸出低電平開通C加熱區加熱保溫。進入保溫第三時段單片機PB3 口輸出高電平關斷C加熱區，PBU PB2 口輸出低電平開通A加熱區和B加熱區補充加熱直至定時4h結束。同時，設定加熱全過程中進行二次殺菌消毒，分別在進入第一保溫時段和第二保溫時段時自動啟動工作，紫外光管30發出波長為200-280nm的紫外光，產生的紫外光可經鏡面反射層32直接輻射和反射至助聽器，輻照強度和輻照範圍大，殺菌消毒徹底，每次十分鐘後自動熄滅。另外，在打開殼蓋4時，安全開關34會將信號傳遞至單片機Ul，單片機Ul轉入緊急中斷程序切斷紫外光管30的電源，紫外光管30熄滅，從而充分保護使用者的安全。
[0085]在加熱乾燥過程中如果探測到低於預設定溫度時，會自動中斷原有保溫程序而優先進入補充加熱程序，直至升溫至預設定溫度時，自動退出優先補充加熱程序恢復繼續保溫程序。當探測到高於預設定溫度時，會中斷保溫程序而優先進入切斷髮熱元件供電的緊急程序，待溫度降至預設定溫度時會自動退出緊急程序恢復繼續保溫程序。
[0086]實施例四
如圖16所示，發熱元件分成2個區域，A區域與B區域。
[0087]實施例五
如圖17所示，發熱元件分成3個區域，A區域、B區域和C區域。
[0088]分區域、分時段交替、交叉、迭加加熱是助聽器用電子乾燥器的一種全新的智能加熱。區域、時段分的越細則加熱溫度越恆定，同時，區域、時段的組合視需要可任意組合。
[0089]以上依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定技術性範圍。
【權利要求】
1.一種用於助聽器的電子乾燥器，包括殼體、乾燥裝置以及與所述殼體開合連接的殼蓋，所述殼蓋與所述殼體形成收容所述助聽器的收容腔，其特徵在於:所述乾燥裝置包括至少兩組獨立工作的發熱單元，所述發熱單元包括相互電連接的發熱元件、電源電路和主控電路。
2.根據權利要求1所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:所述各組發熱單元中的發熱元件的數量不同。
3.根據權利要求2所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:所述每組發熱單元中的發熱元件均勻分布。
4.根據權利要求3所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:所述各組發熱單元中的發熱兀件相互間隔分布。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:所述至少兩組發熱單元共用一套所述電源電路和主控電路。
6.根據權利要求5所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:所述電源電路包括USB 端 口。
7.根據權利要求5所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:還包括溫度採集電路，所述溫度採集電路包括多個溫度傳感器，多個所述溫度傳感器的輸出端通過一條總線與所述主控電路連接。
8.根據權利要求7所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:還包括鍵控電路和復位電路，所述鍵控電路和復位電路均與所述主控電路連接。
9.根據權利要求5所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:所述發熱單元還包括與所述主控電路連接的光電耦合器以及與所述光電耦合器連接的雙向可控矽，用來控制所述發熱元件的導通或切斷。
10.根據權利要求7所述的用於助聽器的電子乾燥器，其特徵在於:還包括顯示電路和電池檢測電路，所述顯示電路和電池檢測電路均與所述主控電路連接。
【文檔編號】F26B9/06GK103743205SQ201310687030
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】徐煒, 徐斌, 吳秋麒 申請人:蘇州立人聽力器材有限公司