基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈的制作方法
【專利摘要】基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，包括消毒燈、升降機構(gòu)和控制單元，升降機構(gòu)包括電機、支架、繞線轉(zhuǎn)輪、電源線和設(shè)置在支架兩端的吊繩；繞線轉(zhuǎn)輪和電機固定在支架上，吊繩一端固定在房間頂部位置，另外一端纏繞在繞線轉(zhuǎn)輪上，電機在控制單元的控制下驅(qū)動主軸及繞線轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，帶動支架下方的消毒燈上升或下降；控制單元包括下降到位觸發(fā)單元，當支架下降至指定的最低位置，吊繩由在繞線轉(zhuǎn)輪纏繞狀態(tài)轉(zhuǎn)換為解開狀態(tài)時，通過檢測獲取電機驅(qū)動電流由低到高瞬態(tài)變化的時刻，給出下位觸發(fā)信號，控制單元停止電機轉(zhuǎn)動及消毒燈下降。本發(fā)明通過檢測電機負載電流的變化，從而判斷得到裝置下降至最低位，具有硬件成本低，簡單方便等特點。
【專利說明】
基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種消毒裝置，具體涉及一種可升降的紫外線消毒燈管。
【背景技術(shù)】
[0002]紫外線輻照消毒因使用方便、殺菌廣譜、對物品無損害、消毒后無殘留、透過空氣的能力強，而被廣泛地應用于各類醫(yī)院、學校和各種實驗室、制藥車間、食品車間等的空氣和物體表面的消毒。
[0003]目前紫外線消毒燈多采用托架移動式，由于衛(wèi)生部門對醫(yī)院、車間等場合的消毒有標準規(guī)范，其中包括消毒燈的功率、位置和消毒時間等，故目前采用的步驟是使用時由操作人員將燈架擺放至消毒位置，人撤離后進行規(guī)定時間的消毒，消毒完畢再拖移至房間角落位置，其存在的主要問題有:一、消毒燈工作時需要在房間不同位置來回拖移，容易因人為因素造成消毒不到位;此外閑置時占地面積較大，對于寸土寸金的醫(yī)院病房等場合更為顯著；即使在幼兒園等需要消毒的場所時，也會存在消毒燈不工作時對幼兒玩耍帶來磕碰隱患;二、無法對使用中的紫外線燈每次照射時間和累積照射時間進行確定，沒有智能化控制，以充分利用下班時間對無人房間進行消毒，同時無法及時發(fā)現(xiàn)燈管故障或者燈管的功率不夠，影響消毒效果等情況。
[0004]申請?zhí)枮?01510167841.62015的中國專利“一種可升降的紫外線消毒燈”公開了一種可升降的消毒燈，工作時消毒燈下降至所需要的位置，確保消毒的效果，不工作時，消毒燈收起至墻頂?shù)奈恢?，不會對使用空間進行限制。但該裝置需要通過導電軸套將電源引入纏繞的電線，電線在裝置中充當供電和升降燈管的雙重作用，存在的問題是當電線充當拉繩的作用時，會存在可靠性問題，使用時間長了之后容易造成安全隱患，其次是該裝置需要增加導電軸套這一部件，將墻上的電源線引入至纏繞的燈線上，故存在絕緣等安全隱患；此外該裝置與傳統(tǒng)的卷簾門、升降衣架等原理類似，內(nèi)部通常需要管狀電機來驅(qū)動整個長軸的轉(zhuǎn)動，來實現(xiàn)跨度較大的吊繩升降，故成本較高，限制了其市場推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供一種基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，使用中安全可靠，方便實用，并大大降低了裝置成本。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，包括消毒燈、升降機構(gòu)和控制單元，所述的升降機構(gòu)包括電機、支架、繞線轉(zhuǎn)輪、電源線和設(shè)置在支架兩端的吊繩;所述的繞線轉(zhuǎn)輪和電機固定在支架上，吊繩一端固定在房間頂部位置，另外一端纏繞在繞線轉(zhuǎn)輪上，電機在控制單元的控制下驅(qū)動主軸及繞線轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，帶動支架下方的消毒燈上升或下降；所述的控制單元包括下降到位觸發(fā)單元，當支架下降至指定的最低位置，吊繩由在繞線轉(zhuǎn)輪纏繞狀態(tài)轉(zhuǎn)換為解開狀態(tài)時，通過檢測獲取電機驅(qū)動電流由低到高瞬態(tài)變化的時刻，給出下位觸發(fā)信號，控制單元停止電機轉(zhuǎn)動及消毒燈下降。
[0008]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，下降到位觸發(fā)單元包括電機驅(qū)動電流檢測模塊，所述的電機驅(qū)動電流檢測模塊包括取樣電阻、放大器和比較器，所述的取樣電阻串聯(lián)在電機供電端，放大器對取樣電阻兩端的電壓信號進行放大處理后進入比較器，比較得到電機驅(qū)動電流的變化。
[0009]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，下降到位觸發(fā)單元包括電機驅(qū)動電流檢測模塊，所述的電機驅(qū)動電流檢測模塊包括取樣電阻、放大器和電壓采集單元，所述的取樣電阻串聯(lián)在電機供電端，放大器對取樣電阻兩端的電壓信號進行放大處理后進入電壓采集單元，得出電機驅(qū)動電流的變化。
[0010]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，支架上端設(shè)置有上位行程開關(guān)，當支架上升至指定的最高位置時，上位觸桿觸碰目標物，使得上位行程開關(guān)產(chǎn)生上位觸發(fā)信號，控制單元停止電機轉(zhuǎn)動及消毒燈上升。
[0011]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，繞線轉(zhuǎn)輪和主軸之間設(shè)置有單向離合器，用于限制繞線轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動方向，所述的手動轉(zhuǎn)軸與主軸同軸設(shè)置，手動轉(zhuǎn)軸一端固定在繞線轉(zhuǎn)輪上，另一端伸出至支架機殼的外部或者處于機殼開孔位置的邊沿，通過手動旋轉(zhuǎn)手動轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)支架的上升復位。
[0012]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，單向離合器為單向軸承，其內(nèi)圈固定在主軸上，外圈固定在繞線轉(zhuǎn)輪的內(nèi)孔上。
[0013]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，手動轉(zhuǎn)軸的自由端頭設(shè)置有凹槽或凸起結(jié)構(gòu)，通過工具實現(xiàn)手動轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。
[0014]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，電機通過減速器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。
[0015]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，升降機構(gòu)包括頂板，所述的頂板固定在墻壁的頂部或側(cè)面，頂板上設(shè)置有凸臺，用于觸發(fā)上位行程開關(guān)。
[0016]上述基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈中，電源線為螺旋狀結(jié)構(gòu)，隨著消毒燈的升降而收縮或展開，其中一根吊繩從螺旋電源線的螺旋中心穿過。
[0017]本發(fā)明具有的有益技術(shù)效果如下:
[0018](I)本發(fā)明將轉(zhuǎn)動部件和燈管設(shè)置在移動支架上，制造中不需要價格較貴的管狀電機來滿足跨度較大的吊繩的升降，同時也不需要電源線充當?shù)趵K作用，不存在安全隱患，同時有效降低了裝置成本，更具市場推廣價值。
[0019](2)本發(fā)明將吊繩固定在頂板上的與支架上等距的固定位置，可確保吊繩垂直上升下降，同時在頂板上還設(shè)置了凸臺，確保上行程開關(guān)的可靠觸碰。在安裝過程中只需要將頂板固定在墻壁或墻頂上，然后量取適當長度的吊繩即可，多余的吊繩可隱藏在頂板上，方便了后續(xù)的改動，
[0020](3)本發(fā)明的采用帶有自鎖功能的電機或者電機通過減速器帶動繞線轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，可確保在電機斷電時仍保持當前的位置。
[0021](4)本發(fā)明電源線采用螺旋狀結(jié)構(gòu)，并且吊繩從螺旋電源線的中心穿過，可確保螺旋電源線可靠地收納在空心錐上或者盤線凹槽內(nèi)，不影響裝置的美觀;此外吊繩通過空心錐或者支架頂部的頂孔穿出，可防止裝置升降中的側(cè)翻。
[0022](5)本發(fā)明采用下位行程開關(guān)檢測當裝置下降至底部位置時吊繩的位置和狀態(tài)變化，從而可靠地給出裝置到達最低位時的信號，控制電機停轉(zhuǎn)。
[0023](6)本發(fā)明通過檢測電機負載電流的變化，從而判斷得到裝置下降至最低位，具有硬件成本低，簡單方便等特點。
[0024](7)本發(fā)明在電動升降原理的基礎(chǔ)上，增加了手動旋轉(zhuǎn)提升裝置，通過在繞線轉(zhuǎn)輪上設(shè)置離合器，及在支架邊沿設(shè)置手動轉(zhuǎn)軸，可在突然停電時手動將燈管提升至高位，減少停電期間對房間活動空間的影響，
[0025](8)本發(fā)明采用同一只開關(guān)實現(xiàn)對消毒燈升降和開關(guān)四種狀態(tài)的控制，以避免對老房間消毒燈線路的改造，相比于無線遙控額節(jié)約成本，減小串擾，更利于市場推廣。
[0026](9)本發(fā)明采用消毒燈和照明燈共線的方式，可利用現(xiàn)有的照明電路和開關(guān)實現(xiàn)照明燈和消毒燈的開啟關(guān)閉，避免對老房間消毒燈線路的改造，相比于無線遙控額節(jié)約成本，減小串擾，更利于市場推廣。
[0027](10)本發(fā)明增加了消毒時刻和消毒時長設(shè)置功能，同增加了光電探測器對消毒功率進行監(jiān)測，并在光電探測器前設(shè)置了紫外窄帶濾光片實現(xiàn)有用光的準確測量，在消毒燈損壞或功率下降時可提醒用戶，并對可消毒燈管的有效消毒時間進行統(tǒng)計。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明升降消毒燈的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明增加了凸塊和減速器的升降消毒燈結(jié)構(gòu)原理圖；
[0030]圖3為本發(fā)明空心錐結(jié)構(gòu)的電源線收納單元工作原理示意圖；
[0031]圖4為圖3的俯視圖；
[0032]圖5為本發(fā)明增加了盤線凹槽的電源線收納單元工作原理示意圖；
[0033]圖6為本發(fā)明下位行程開關(guān)工作原理示意圖；
[0034]圖7為本發(fā)明吊繩在繞線轉(zhuǎn)輪上復位并觸碰下位觸桿狀態(tài)示意圖；
[0035]圖8為本發(fā)明基于電機電流變化檢測的下位觸發(fā)信號產(chǎn)生原理示意圖；
[0036]圖9為本發(fā)明手動旋轉(zhuǎn)提升裝置的原理示意圖；
[0037]圖10為本發(fā)明單向離合器工作原理示意圖。
[0038]附圖標記如下:I一支架;2—消毒燈;3—電源線;4一吊繩;5—頂板;6—容納槽口；8—主軸;9一手動轉(zhuǎn)軸；10—單向軸承；11一電機;12—基座；13—滑輪;14一繞線轉(zhuǎn)輪;15—上位行程開關(guān)；16一上位觸桿；17一下位行程開關(guān)；18一下位觸桿；19一凸塊;20—減速器；22—空心錐;25—上升方向；26—下降方向；27—凹槽;28—盤線凹槽;29—頂孔;30—穿繩孔;31—電源供電端子;32—取樣電阻;33—電機驅(qū)動器;34—放大器;35—比較器。
【具體實施方式】
[0039]一、整體結(jié)構(gòu)
[0040]如圖1所示，本發(fā)明的升降消毒燈包括消毒燈管2、升降機構(gòu)和控制單元，升降機構(gòu)包括電機11、繞線轉(zhuǎn)輪14、電源線3、支架I和設(shè)置在支架兩端的吊繩4;升降機構(gòu)通過固定在建筑物上的吊繩4實現(xiàn)支架I和消毒燈管2的整體上升或下降。吊繩4設(shè)置在支架I的兩端，并通過滑輪13限位后纏繞在繞線轉(zhuǎn)輪14上;消毒燈2為消毒燈管或其他結(jié)構(gòu)的燈體，固定在支架I的下端。電機11在控制單元的控制下驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)輪14轉(zhuǎn)動，帶動支架I下方的消毒燈2上升或下降。繞線轉(zhuǎn)輪14可以直接固定在電機的轉(zhuǎn)軸上，也可以是電機11經(jīng)過減速器20減速后，再將繞線轉(zhuǎn)輪14固定在減速器20的輸出軸上，除了滿足低速轉(zhuǎn)動的要求，還因為減速器20內(nèi)部的渦輪蝸桿等結(jié)構(gòu)可起到自鎖作用，采用普通的非自鎖電機即可滿足使用要求。
[0041]電源線3為螺旋狀，通常為兩芯。當消毒燈上升至墻頂位置時，螺旋電源線3收縮在支架的內(nèi)部，不影響裝置的美觀，隨著消毒燈的升降而收縮或展開；當消毒燈管下降至消毒時，螺旋電源線3拉伸，下降中為了克服彈簧電線的拉力，故升降機構(gòu)和燈管2固聯(lián)為一體，同時上升和下降，增加重量。
[0042]其工作原理如下，吊繩4固定在繞線轉(zhuǎn)輪的上，并且兩邊的吊繩4分別從繞線轉(zhuǎn)輪14的兩個方向繞在繞線轉(zhuǎn)輪14上。平時吊繩4收在繞線轉(zhuǎn)輪14上，故整個裝置緊貼在墻頂，不影響房屋空間的使用。當接收到裝置下降的指令后，在控制單元的控制下，電機11帶動繞線轉(zhuǎn)輪14沿圖中的順時針方向轉(zhuǎn)動，吊繩4逐漸解開，裝置下降，當?shù)竭_設(shè)定的最低位置后，機構(gòu)給出下位到位觸發(fā)信號，控制單元控制電機11停轉(zhuǎn)，接著打開消毒燈對房間消毒。當消毒完畢，控制單元接收到上升指令后，電機11直接驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)輪14沿圖中逆時針方向轉(zhuǎn)動，或者電機11帶動減速器20驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)輪14沿圖中逆時針方向轉(zhuǎn)動，吊繩4纏繞在繞線轉(zhuǎn)輪14上，裝置上升。支架I的上端設(shè)置有上位行程開關(guān)15，當消毒燈上升至指定的最高位置時，上位行程開關(guān)15觸發(fā)，給控制單元發(fā)出信號，停止電機轉(zhuǎn)動及消毒燈上升，這時由于電機具有的自鎖功能或者因減速器具有的自鎖功能，即使斷電后，裝置也不會因為重力而自動下降。
[0043]二、頂板及上升到位觸發(fā)
[0044]作為一種優(yōu)選方式，吊繩4固定在安裝在頂板5上，頂板5則通過螺栓或膨脹螺釘?shù)确绞焦潭ㄔ趬Ρ诘捻敳炕騻?cè)面。頂板5上的吊繩4固定端間距與吊繩4在支架I上的間距相等，確保上升或下降時吊繩垂直。
[0045]如圖2所示，頂板5的下部與上行程開關(guān)15對應的位置處設(shè)置有凸臺19或其他部件，確保上行程開關(guān)15的觸碰，使得裝置安裝在不同房屋環(huán)境時，均能可靠地觸碰，從而觸發(fā)消毒燈停止上升。安裝時根據(jù)每個房間的情況多余的吊繩4可以藏在安裝頂板上，以方便后續(xù)的改動。此外與圖1的區(qū)別還在于圖2中電機通過減速器20后再帶動繞線轉(zhuǎn)輪14轉(zhuǎn)動。
[0046]三、電源線收納
[0047]作為一種優(yōu)選的實施方式，螺旋電源線3的螺旋直徑小于支架上容納槽口6的寬度，且其中的一根吊繩4從螺旋電源線從3的螺旋中心穿過，這樣可確保螺旋線在收縮和拉伸的過程中不會偏離設(shè)定的位置，使其很容易即被收納至容納槽中。
[0048]如圖3和圖4所示，為了防止螺旋電源線3和吊繩4的相互影響，在支架I的底部固定了空心錐22，螺旋電源線3收縮后盤在空心錐22上，空心錐22的頂端開口，供吊繩穿出，滑輪13則設(shè)置在空心錐22的內(nèi)部，并從空心錐22旁邊的孔穿出至繞線轉(zhuǎn)輪14。空心錐在裝置中可以起到盤繞螺旋電源線3的作用，并防止螺旋電源線3與移動的吊繩4之間相接觸。空心錐22的頂部開有頂孔29，使用中吊繩4從頂孔29中穿出，頂孔29設(shè)置在支架I的頂部位置，并且其直徑略大于吊繩4的直徑，這樣可以防止整個消毒燈在上下過程中不穩(wěn)引起的側(cè)翻。在支架I沒有螺旋電源線3的另一端，則是在支架I頂部的位置開有穿繩孔30，其處于支架I的頂部且居中的位置，直徑略大于吊繩4的直徑，其目的也同樣在于防止消毒燈的整體側(cè)翻。
[0049]如圖5所示，作為一種優(yōu)選的實施方式，也可以在圖3的基礎(chǔ)上增加軸對稱結(jié)構(gòu)的盤線凹槽28，盤線凹槽28位于空心錐22的上方，底部為空心，套在空心錐22的外部，上部固定在支架I上，盤線凹槽28底部的直徑略大于螺旋電源線3的螺旋圈直徑，口部的直徑大于底部，呈錐形，螺旋電源線3平時收納在其中，不影響外部的美觀。
[0050]四、下降到位觸發(fā)單元
[0051]如圖6和圖7所示，吊繩4固定在繞線轉(zhuǎn)輪14的繞線槽上，并按照如圖1和2所示的方式，纏繞在繞線轉(zhuǎn)輪14上。在未觸及最低位的正常情況下，吊繩4沿著繞線轉(zhuǎn)輪14的切線方向上移動，而當裝置到達制定的最低位置時，吊繩4從繞線轉(zhuǎn)輪14上全部解開，恢復至如7所示的初始固定位置，通過檢測吊繩4在運行中和到達最低位時的位置變化，即可以得到下降到位觸發(fā)信號。
[0052]如圖1和圖6所示，在基座12上靠近繞線轉(zhuǎn)輪14的位置上設(shè)置有下位行程開關(guān)17，下位行程開關(guān)17的下位觸桿18則與吊繩4呈交叉狀，當?shù)趵K4由正常工作中處在繞線轉(zhuǎn)輪14切線方向變?yōu)樽畹臀粫r的初始位置時，吊繩4會觸碰下位觸桿18，從而給出下位觸發(fā)信號，提示電機運轉(zhuǎn)到位，并按照后續(xù)的時序，開始進行房間消毒。
[0053]作為另一種優(yōu)選的實施方式，控制單元包括下降到位觸發(fā)單元，通過檢測電機下降到最低位前后的電流變化來獲取觸發(fā)信號。在電機帶動繞線轉(zhuǎn)輪14下降的過程中，由于受到裝置重力的作用，繞線轉(zhuǎn)輪14在吊繩4的拉力下實質(zhì)上有一個使得繞線轉(zhuǎn)輪14順時針轉(zhuǎn)動的力矩，該力矩與電機在下降中的驅(qū)動力方向一致，故電機所需的驅(qū)動工作電流較??；一旦當裝置到達最低位時，吊繩4從繞線轉(zhuǎn)輪14上解開，并開始需要克服重力重新將吊繩4繞至繞線轉(zhuǎn)輪14上時，則電機需要克服裝置的重力才能實現(xiàn)，故此轉(zhuǎn)換時刻電機的驅(qū)動電流會產(chǎn)生突變，通過監(jiān)測電機在到達最低位處電流的瞬態(tài)變化即可判斷出裝置是否達到最低位。這種方案巧妙地利用了裝置在轉(zhuǎn)換時刻的電機負載的變化而引起驅(qū)動電流的變化特點，可以節(jié)省下位行程開關(guān)等硬件，并具有簡單方便等特點。
[0054]電流檢測的方案如圖8所示，下降到位觸發(fā)單元中電機11的供電電路上串聯(lián)一個小阻值的取樣電阻32，通過對32兩端的電壓信號采用放大器34進行放大處理后進行信號采集或者加入比較器35，根據(jù)采集或比較結(jié)果即可得到電機驅(qū)動電流的變化，從而判斷給出下位觸發(fā)信號，并輸出至電機驅(qū)動器33，實現(xiàn)電機11的轉(zhuǎn)動控制。
[0055]五、手動旋轉(zhuǎn)提升裝置
[0056]考慮到實際應用中的一種特殊情況，當消毒燈在下位工作時如果突然斷電，則需要將消毒燈上升至墻頂避免對房間空間的影響，因此需要增加手動復位單元。
[0057]如圖9和圖10所示，作為一種優(yōu)選方式，轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括電機11和繞線轉(zhuǎn)輪14，根據(jù)需要電機后配置減速器20，而在主軸8和繞線轉(zhuǎn)輪14之間設(shè)置有單向離合器10，單向離合器10可以是單向軸承，也可以為其他離合器或棘輪，其主要目的是對繞線轉(zhuǎn)輪14的轉(zhuǎn)動方向進行限制。單向軸承的內(nèi)圈固定在主軸8上，外圈固聯(lián)在繞線轉(zhuǎn)輪14的內(nèi)孔上;單向離合器10安裝時要注意其可旋轉(zhuǎn)方向要與消毒燈上升過程中主軸8旋轉(zhuǎn)的方向一致;若主軸8沿該方向旋轉(zhuǎn)，則會帶動單向軸承的內(nèi)圈、外圈和繞線轉(zhuǎn)輪14旋轉(zhuǎn)，如果主軸8沿該反方向旋轉(zhuǎn)，則無法帶動外圈旋轉(zhuǎn)。手動轉(zhuǎn)軸9與主軸8同軸設(shè)置，其一端固定在繞線轉(zhuǎn)輪14上，另一端為自由端，伸出至機殼的外部或者機殼開孔位置的邊沿，且頭部設(shè)置有凹槽27或凸起等，可采用工具加載至凹槽或凸起的地方旋轉(zhuǎn)手動轉(zhuǎn)軸9，進而帶動繞線轉(zhuǎn)輪14轉(zhuǎn)動。設(shè)置手動轉(zhuǎn)軸9的目的在于應付遇到突然停電時，可通過手動旋轉(zhuǎn)的方式將消毒燈管上升至墻頂?shù)奈恢茫苊庀緹魬以诳罩袝r對房間位置的占用，比如當用于幼兒園時消毒突然斷電，則需要將消毒燈通過手動的方式轉(zhuǎn)動至墻頂，避免懸垂下來的消毒燈對幼兒的活動產(chǎn)生影響。
[0058]手動旋轉(zhuǎn)的工作原理如下:當電機11通過減速器20帶動主軸8沿25所指的方向逆時針轉(zhuǎn)動時，由于單向離合器10的可旋轉(zhuǎn)方向也為逆時針方向，故主軸8會帶動單向離合器10的內(nèi)圈沿逆時針轉(zhuǎn)動，再通過離合器內(nèi)部的構(gòu)件帶動離合器的外圈轉(zhuǎn)動，故帶動繞線轉(zhuǎn)輪14沿逆時針轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)輪兩邊的吊繩4纏繞在繞線轉(zhuǎn)輪14上，進而消毒燈管上升。當上升至指定位置的墻壁高點時，上行程開關(guān)15的上位觸桿16碰到頂壁或凸臺19時，產(chǎn)生觸發(fā)信號時，電機停止轉(zhuǎn)動并斷電，由于減速器20中渦輪螺桿或其他機構(gòu)的自鎖作用，則整個消毒燈固定在該位置不動。
[0059]當電機11接收到下降的信號時，電機11通過減速器20帶動主軸8沿26所指的方向順時針轉(zhuǎn)動時，由于單向離合器10的在該方向是無法自由旋轉(zhuǎn)的，只能是跟隨主軸8的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。當主軸8帶動單向離合器10的內(nèi)圈順時針轉(zhuǎn)動一定角度后，由于受到重力的作用，繞線轉(zhuǎn)輪14帶動軸承外圈也跟隨內(nèi)圈轉(zhuǎn)動相應的角度，最終帶動支架I下降至裝置設(shè)定的最低位置，此時控制器接收到下位行程開關(guān)的觸發(fā)信號，停止電機轉(zhuǎn)動。
[0060]六、開關(guān)控制和工作流程
[0061]現(xiàn)有的消毒燈由于不帶升降裝置，因此其控制開關(guān)只包括電源的開和關(guān)兩種狀態(tài)，而升降消毒燈包括裝置的上升、下降和消毒燈的開關(guān)四種狀態(tài)，通常情況下可在裝置上增加遙控單元，并通過遙控器來控制消毒燈的狀態(tài);此外本發(fā)明還采用了一個開關(guān)連續(xù)開啟和關(guān)閉來控制消毒燈的工作流程，以避免對現(xiàn)有房間消毒燈線路的改造，同時成本較低，使得裝置更具備市場推廣性。
[0062]具體方案是:不工作時消毒燈收攏在墻壁頂部，當開啟開關(guān)時，裝置下降至指定的低位，并啟動消毒燈消毒;還可以設(shè)定延時，即在開啟開關(guān)后延時一段時間后，裝置再下降至指定的低位，并啟動消毒燈。當按照設(shè)定的時長消毒完畢后，消毒燈關(guān)閉消毒功能并自動復位。如果消毒過程中需要強行停止消毒，則可以按動關(guān)閉按鈕，關(guān)閉消毒燈，隨后在設(shè)定的幾秒鐘時長內(nèi)再次開啟開關(guān)，等裝置上升至墻頂?shù)奈恢煤笤訇P(guān)閉開關(guān)。
[0063]為了防止幼兒園的兒童隨意按動開關(guān)并開啟消毒功能，本裝置還采用了在指定時間內(nèi)對連續(xù)多次開關(guān)脈沖進行指令識別的方式，比如在5秒鐘內(nèi)連續(xù)“開-關(guān)-開”，表示消毒燈下降并開啟的指令;在5秒中內(nèi)連續(xù)“關(guān)一開一關(guān)一開”則表示需要關(guān)閉消毒燈并上升復位。這種方式下，只需要在控制單元上設(shè)置一個大電容或電池充電，以維持在開關(guān)關(guān)閉情況下的控制單元供電，并在設(shè)定的時長內(nèi)檢測規(guī)定的電源通斷脈沖數(shù)即可實現(xiàn)。
[0064]七、消毒燈和照明燈共線
[0065]本裝置還可以與照明燈管共用同一只開關(guān)，也就是說在照明燈的開關(guān)和線路基本不變的情況下增加消毒燈，并可以利用照明燈的開關(guān)控制照明燈和消毒燈的開啟關(guān)閉，具體原理是:照明燈管固定在墻頂上不動，而將照明燈電源線通過螺旋電源線3與控制單元相聯(lián)，也就是原來消毒燈需要的2根螺旋電線現(xiàn)在改為4根，并通過控制單元實現(xiàn)對照明燈、消毒燈以及消毒燈的升降進行控制。其工作原理與前面的連續(xù)多次開關(guān)脈沖對指令識別的方式相同，比如在打開開關(guān)表示照明燈打開，關(guān)閉開關(guān)表示照明燈關(guān)閉，如果在5秒鐘內(nèi)連續(xù)“開-關(guān)-開”，表示消毒燈下降并開啟的指令;在5秒中內(nèi)連續(xù)“關(guān)一開一關(guān)一開”則表示需要關(guān)閉消毒燈并上升復位。
[0066]這種利用原來的開關(guān)進行多種狀態(tài)的控制，可以減少對房間現(xiàn)有電線線路的改造，與無線遙控相比，不會出現(xiàn)不同消毒燈之間的無線串擾，并具有節(jié)省成本、市場推廣性更強等特點。
[0067]八、其他功能
[0068]為了方便用戶使用，控制單元可對消毒的時刻及消毒的時長進行人工設(shè)置，可通過支架上的撥碼開關(guān)或定時器等器件來實現(xiàn)。同時為了對消毒燈的工作狀態(tài)進行監(jiān)測，在支架上設(shè)置了紫外光電探測器，可采用光電二極管或光電三極管，根據(jù)需要可在光電傳感器外部設(shè)置紫外光窄帶通濾光片，只獲取紫外消毒光的信號，可實時記錄所受到紫外輻照的時刻和信號幅值，并與設(shè)置的消毒時長和消毒功率相比較，一旦消毒燈管故障未達到設(shè)定的出光時長或者消毒燈管的功率下降，則進行故障顯示報警及提示燈閃爍，提醒用戶進行燈管更換等操作。根據(jù)需要還可以對消毒燈管的有效消毒時間進行統(tǒng)計。
【主權(quán)項】
1.基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，包括消毒燈(2)、升降機構(gòu)和控制單元，其特征在于:所述的升降機構(gòu)包括電機(11)、支架(I)、繞線轉(zhuǎn)輪(14)、電源線(3)和設(shè)置在支架兩端的吊繩(4);所述的繞線轉(zhuǎn)輪(14)和電機(11)固定在支架上，吊繩(4) 一端固定在房間頂部位置，另外一端纏繞在繞線轉(zhuǎn)輪(14)上，電機(11)在控制單元的控制下驅(qū)動主軸(8)及繞線轉(zhuǎn)輪(14)轉(zhuǎn)動，帶動支架(I)下方的消毒燈(2)上升或下降;所述的控制單元包括下降到位觸發(fā)單元，當支架(I)下降至指定的最低位置，吊繩(4)由在繞線轉(zhuǎn)輪(14)纏繞狀態(tài)轉(zhuǎn)換為解開狀態(tài)時，通過檢測獲取電機驅(qū)動電流由低到高瞬態(tài)變化的時刻，給出下位觸發(fā)信號，控制單元停止電機轉(zhuǎn)動及消毒燈下降。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的下降到位觸發(fā)單元包括電機驅(qū)動電流檢測模塊，所述的電機驅(qū)動電流檢測模塊包括取樣電阻(32)、放大器(34)和比較器(35)，所述的取樣電阻串聯(lián)在電機供電端，放大器(34)對取樣電阻(32)兩端的電壓信號進行放大處理后進入比較器(35)，比較得到電機驅(qū)動電流的變化。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的下降到位觸發(fā)單元包括電機驅(qū)動電流檢測模塊，所述的電機驅(qū)動電流檢測模塊包括取樣電阻(32)、放大器(34)和電壓采集單元，所述的取樣電阻串聯(lián)在電機供電端，放大器(34)對取樣電阻(32)兩端的電壓信號進行放大處理后進入電壓采集單元，得出電機驅(qū)動電流的變化。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意之一所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的支架(I)上端設(shè)置有上位行程開關(guān)(15)，當支架(I)上升至指定的最高位置時，上位觸桿(16)觸碰目標物，使得上位行程開關(guān)(15)產(chǎn)生上位觸發(fā)信號，控制單元停止電機轉(zhuǎn)動及消毒燈上升。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的繞線轉(zhuǎn)輪(14)和主軸(8)之間設(shè)置有單向離合器(10)，用于限制繞線轉(zhuǎn)輪(14)的轉(zhuǎn)動方向，所述的手動轉(zhuǎn)軸(9)與主軸(8)同軸設(shè)置，手動轉(zhuǎn)軸(9)一端固定在繞線轉(zhuǎn)輪(14)上，另一端伸出至支架機殼的外部或者處于機殼開孔位置的邊沿，通過手動旋轉(zhuǎn)手動轉(zhuǎn)軸(9)實現(xiàn)支架(I)的上升復位。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的單向離合器為單向軸承，其內(nèi)圈固定在主軸(8)上，外圈固定在繞線轉(zhuǎn)輪(14)的內(nèi)孔上。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的手動轉(zhuǎn)軸(9)的自由端部設(shè)置有凹槽(27)或凸起結(jié)構(gòu)，通過工具實現(xiàn)手動轉(zhuǎn)軸(9)的旋轉(zhuǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的電機(11)通過減速器(20)驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)輪(14)轉(zhuǎn)動。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的升降機構(gòu)包括頂板(5)，所述的頂板(5)固定在墻壁的頂部或側(cè)面，頂板(5)上設(shè)置有凸臺(19)，用于觸發(fā)上位行程開關(guān)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電機電流變化位置檢測的升降消毒燈，其特征在于:所述的電源線(3)為螺旋狀結(jié)構(gòu)，隨著消毒燈的升降而收縮或展開，其中一根吊繩(4)從螺旋 電源線(3)的螺旋中心穿過。
【文檔編號】A61L9/20GK105999353SQ201610589537
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月25日
【發(fā)明人】陳子珊
【申請人】陳子珊