壁炉用风扇的制作方法

本发明涉及一种壁炉扇，包括：上、下支架及其间的温差发电机，与温差发电机连接的电动机及与电动机转轴连接的轮毂。

背景技术：

壁炉，作为一种冬天取暖装置和一种文化的象征，已大量进入普通家庭。壁炉外壁温度可以达到200度以上，人接触壁炉就很可能造成灼伤，特别是对于儿童、老人等警惕性比较差的人群；因此在烧壁炉的家庭和环境，一般都会额外更加一个壁炉温度计来提示壁炉外表面温度，提醒人们注意，但是，壁炉温度计只能在明亮的环境被观察到，环境光线不足或者关灯的夜晚，就无法直观的得到壁炉的工作情况。被动的提醒和警示，对于环境感知能力弱的人群是远远不够的。

由于壁炉加热是集中的方式，对于家庭室内取暖，需要一种能够加快空气流通的电风扇，因而，这种增加空气流通的专用于壁炉的电风扇越来越多地进入家庭、商业场所。但现有的壁炉扇，虽能利用温差发电驱动风扇，风扇的叶片都是金属冲压制成；加上美观的考虑，这类风叶是没有任何边框、罩子来进行安全防护的；在电动机转速比较高的情况，人体接触到高速旋转的风叶，存在很大的安全隐患。

旋转后能形成文字和图案的小风扇比比皆是，这类可以发光显示文字和图案的电动小风扇，其原理是通过风叶轮毂上的金属触片与电池进行能量和位置信息的传输，mcu需要显示图案的，还需要一个触发触点，通过触点来进行能量传输和位置触发，显然这种技术方案的不足是其工作可靠性低。

以上是现有技术的不足之处。

技术实现要素：

针对的现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种壁炉用风扇，它可以直观显示壁炉的外壁温度范围，主动生成靠近和接触壁炉的危害的警示。

本发明的壁炉扇，包括：上、下支架及其间的温差发电机，与温差发电机连接的电动机及与电动机转轴连接的轮毂，其特征是还包括：

固设于轮毂外圆上的可透光的风叶，固定在风叶背面的由沿着径向分布的若干led灯组成的发光模块；与所述发光模块电连接的mcu模块，能将温差发电机的电能和电动机转动的位置信息传输到轮毂上并输入mcu模块的传输装置，及执行如下步骤的程序：

根据接收到位置信息的频率计算出电动机转速；

根据电动机转速计算出壁炉表面温度；

根据所述壁炉表面温度的高低控制发光模块上的led灯的发光位置。

所述传输装置包括固设于轮毂端面的接收板，与接收板平行设置的发射板，所述发射板与接收板之间能无线地传输能量和位置信息。

所述发射板的能量发射模块包括：由555芯片和电阻、电容组成的信号发生电路，由三极管或者mos管组成的功率放大电路，和发射天线；所述接收板的能量接收模块包含接收天线，谐振电容，和整流电路。

所述发射天线和接收天线由同心的绝缘线绕制而成或pcb刻制同心圆走线制成。

所述发射板的位置发射模块和接收板的位置接收模块是一对光耦组成，包括发射led灯和接收三极管或者二极管。

所述发射led灯包括红外光led灯、紫外光led灯、或激光led灯。

发射板上的位置发射模块包括永久磁铁或电磁铁，接收板上的位置接收模块包括hall器件。

所述风叶由硅胶材料制成。

还包括设于电动机轴上的具有卡槽的轴套，和设于轮毂上的凸缘，所述凸缘卡合于所述卡槽内，所述轴套与轴紧配合。

所述程序还包括如下步骤:

根据不同节日调用显示不同氛围的图案的子程序。

本发明的技术效果是：一、壁炉用风扇的mcu模块可以依据壁炉表面温度的高低控制发光模块上的led灯的发光位置，从而当风扇旋转时形成一种图案，直观地显示壁炉外壁的温度，对靠近和接触壁炉的人起到警示作用，预防高温对人体的危害的发生，提高了使用安全性。二、风叶由硅胶材料制成，软性材质可以避免旋转时对靠近的人的潜在伤害，也提高了使用安全性。三、本发明的发射板与接收板之间能无线地传输能量和位置信息，避免了触点方式的磨损和接触不良，极大地提高了工作可靠性。四、由于轮毂和风叶可更换，mcu模块可根据不同节日调用显示不同氛围的子程序，风叶旋转时可形成不同的图案，烘托节日气氛。

附图说明

图1是本发明的壁炉扇的整体结构的爆炸图。

图2是图1的正视图。

图3是本发明的壁炉扇的电子工作原理示意图。

图4是本发明的壁炉扇在壁炉外壁不同温度时显示效果示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的实施例作详细说明。

如图1~图2所示，本发明的壁炉扇20，包含下支架1、上支架2、温差发电机3、电动机4、发射板6、电动机轴套5、接收板9、发光模块10和风叶11；温差发电机3位于上支架2、下支架1之间，电动机4固定在上支架2上且与温差发电机3电气连接；电动机轴套5套在电动机4输出轴上，风叶11固定在轮毂8上；发射板6固定在上支架2或电动机4端面与轮毂8端面平行；接收板9固定在轮毂8端面上，接收板9与发光模块10电气相连并控制着发光模块10；发光模块10固定在风叶11背面。

如图3所示，发射板6是由一个dc-dc稳压模块13、一个产生固定频率信号的信号发生器14、一个功率放大器15和发射天线16组成；由于温差发电机3输出的电压随着壁炉温度不同，其输出电压波动很大，在0~4v之间；dc-dc稳压模块13为发射板6提供一个稳定的工作电压；信号发生器14一般由555芯片和电阻、电容组成，也可以由mcu模块产生一个固定频率的信号；功率放大器15一般是由三极管或者mos管进行功率放大，小功率的能量发射也可以省略；发射天线16是由一圈同心的绝缘线绕制而成，小功率的考虑工艺简单，也可采用pcb刻制同心圆走线制成。

接收板9是由接收天线17、谐振电容18、整流电路19和mcu模块电路22组成；接收天线17是由一圈同心的绝缘线绕制而成，小功率的考虑工艺简单，也可采用pcb刻制同心圆走线制成。由于接收天线17具有很强的电感量，当和谐振电容18并联时，其谐振频率是固定的。发射板6上发射天线16的发射频率大约等于接收天线17和谐振电容18谐振频率的时候，在一定距离内，就能实现能量的传输。但是，经过接收天线17和谐振电容18输出的电流是交变电流，需要通过整流电路19将交变的电源整成直流电。

如图3所示，位置发射电路20和位置接收电路21可以是一对光耦组成：位置发射电路20是一个发射led，位置接收电路21是一个接收三极管或者二极管；也可以是位置发射电路20是一个磁钢或电磁铁，位置接收电路21是一个hall器件。

mcu模块22与位置接收电路21和发光模块10连接；发光模块10是由沿着风叶11径向排列的led阵列23组成；接收天线17、谐振电容18和整流电路19为mcu模块模块22提供所需的直流电源；位置接收电路22为mcu模块22提供所需的触发信号；mcu模块22控制着led阵列23。当仅需要简单的led背景光时候，mcu模块22不是必须的。

当烧壁炉后，壁炉外壁温度上升，壁炉扇放到壁炉外壁上，风扇的下支架1将壁炉外壁的热量传送给温差发电机3，温差发电机3的另一个面由于与上支架2相连，上支架2与下支架1之间不相连，热量传不到上支架2；温差发电机2与上支架2、下支架1接触面就有一个温度差而产生一个电压。温差越大，所输出的电压越高。温差发电机3所产生的电能传送给电动机4和发射板6。

电动机4带动轮毂8上的风叶11旋转；位置发射电路20发射一个信号；随着电动机4的转动而带着轮毂8旋转，位置接收电路21会周期性的接收到该信号；mcu模块22可以根据位置接收电路21提供的信号周期，计算出当前的电动机4的转速，由于电动机4的转速正比于温差发电机3所产生的电压；而电压正比于温度差，所以壁炉外壁温度也能被mcu模块算出；mcu模块可依据壁炉外壁温度控制led阵列23中的任何一个led亮或者灭。随着风叶11转动，就可以形成反应壁炉外壁温度的图案，如图4所展示的几种图案。

由于风叶11和轮毂8均采用耐温达到350度的高温硅胶材料，就算风叶11和轮毂8接触到壁炉外壁，也不会产生危险；硅胶材料本身的柔软性，减少了风叶11旋转过程碰到人体或者其他物体产生的冲击，增加了安全性。

如图2所示，根据不同的节日需求，为了便于更换不同的轮毂及其上的风叶和接收板，电动机轴套5和轮毂8之间存在沟槽配合，轮毂8上还设有与电动机轴套卡槽7配合的凸缘12，以防止运行中轮毂8从电动机轴套5上脱离。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。