CN101707163B - 一种大区间温控开关及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大区间温控开关及其控制方法。该大区间温控开关包括温度检测装置和互锁按钮开关，所述温度检测装置由并排开设有2个深孔，深孔底部开有一小孔的导热壳体和分别安置在深孔中孔口一端连有第一滑块的第一形状记忆合金弹簧与孔口一端连有第二滑块的第二形状记忆合金弹簧构成；第一滑块和第二滑块分别与互锁按钮开关的按键AN1和按键AN2相对应连接。控制方法是通过以两个形状记忆合金弹簧为感温、驱动元件，相变温度差为区间控制温度，使其中一个感温超过其相变温度时受热伸长，另一个感温低于其相变温度时伸长，产生的张力分别驱动按键AN1和按键AN2。本发明结构简单、区间温度大，应用范围广，是区间磁性温控开关的改进。
Description
技术领域
本发明涉及一种温控开关，更具体地说，是涉及一种大区间温控开关及其控制方法。
背景技术
无源温控开关的单温控开关和区间温控开关以其感温元件直接驱动开关触点接通与断开的优点，被家用电器、汽车、工业机械和设备等需要温度监测产品广泛应用，如区间温控开关应用于汽车冷却系统节能、电子产品保护等区间温控系统。目前无源温控开关的区间温控开关产品是以区间磁性温控开关而存在，既无其它材料制成的无源温控开关的区间温控开关产品，也无任何资料报导。但目前的区间磁性温控开关的区间温度最大为7℃(磁性温控开关的最大回复温度ΔTmax)，不能适应大区间温控产品的控制要求，虽然有发明专利授权公告号为：CN100511546C的“常闭微型磁性热敏开关的控制方法”是通过调节热敏软磁磁环的厚度的方法来实现调节ΔT(回复温度)的大小，但最大区间温度也只能做到30℃，因为热敏软磁磁环过厚和过薄均会导致ΔT减小或磁性温控开关失效，故加工难度大。为了满足现代温控产品的控制要求，需要研发大区间温控开关。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大区间温控开关及其控制方法；通过运用两个不同相变温度的形状记忆合金弹簧为感温、驱动元件和互锁按钮开关构成区间温控开关，其区间温度只取决于两个形状记忆合金弹簧的相变温度差。
技术方案：为了达到上述目的，本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种大区间温控开关包括温度检测装置101和互锁按钮开关6，其中所述温度检测装置101由并排开设有2个深孔，深孔底部开有一小孔的导热壳体1和分别安置在深孔中孔口一端连有第一滑块2的第一形状记忆合金弹簧3与孔口一端连有第二滑块5的第二形状记忆合金弹簧4构成；第一滑块2和第二滑块5分别与互锁按钮开关6的按键AN1和按键AN2相对应连接。
为了达到上述目的，本发明解决上述技术问题所采用的另一个技术方案是：
一种大区间温控开关的控制方法，包括如下步骤：
a)将第一形状记忆合金弹簧3的相变温度设为温控的上限温度，第二形状记忆合金弹簧4的相变温度设为温控的下限温度，上限温度与下限温度的差为区间温度；
b)当第一形状记忆合金弹簧3的感温等于或超过上限温度时，第一形状记忆合金弹簧3受热伸长，逐渐产生张力，通过第一滑块2推动互锁按钮开关6的按键AN1，按键AN2弹出，开关K1接通，开关K2断开；
c)当第二形状记忆合金弹簧4的感温等于或低于下限温度时，第二形状记忆合金弹簧4受热伸长，逐渐产生张力，通过第二滑块5推动互锁按钮开关6的按键AN2，按键AN1弹出，开关K2接通，开关K1断开。
有益效果；本发明的一种大区间温控开关及其控制方法的优点和有益效果主要是：采用两形状记忆合金弹簧与互锁按钮开关构成的大区间温控开关，其区间温度由两个形状记忆合金弹簧的相变温度差决定，易制造大区间温控，根据负载选择相应的开关触点承载电流的互锁按钮开关，直接串接于设备供电回路，使用方便，应用范围广，是对区间磁性温控开关的改进。
附图说明
图1是本发明的一种大区间温控开关结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种大区间温控开关由温度检测装置101和互锁按钮开关6组成，其中所述温度检测装置101由并排开设有2个深孔，深孔底部开有一小孔的壳体1和分别安置在深孔中孔口一端连有第一滑块2的第一记忆合金弹簧3与孔口一端连有第二滑块5的第二记忆合金弹簧4构成；第一滑块2和第二滑块5分别与互锁按钮开关6的按键AN1和按键AN2相对应连接；上述的壳体1为导热体，上述的第一记忆合金弹簧3和第二记忆合金弹簧4均为形状记忆合金弹簧。
壳体1为导热材料制成，如铜、铝等金属材料，其一面并排开设有2个深孔，每个深孔的底部开有一小孔，其一深孔从底部依次安置第一形状记忆合金弹簧3、第一滑块2，另一深孔从底部依次安置第二形状记忆合金弹簧4、第二滑块5，第一形状记忆合金弹簧3与第一滑块2固定连接，第二形状记忆合金弹簧4与第二滑块5固定连接。
互锁按钮开关6为机械式互锁安钮开关，包含有按键AN1、按键AN2、开关K1、开关K2，功能为：当按下按键AN1时，按键AN2弹出，开关K1接通，开关K2断开，此时松开按键AN1，开关K1保持接通，开关K2保持断开，当按下按键AN2时，按键AN1弹出，开关K2接通，开关K1断开，此时松开按键AN2，开关K2保持接通，开关K1保持断开。
互锁按钮开关6的有按键AN1和按键AN2的一面与温度检测装置101的壳体1的开有2个深孔的一面固定连接，其按键AN1对应装有第一形状记忆合金弹簧3的深孔，按键AN2对应装有第二形状记忆合金弹簧4的深孔，第一滑块2与按键AN1接触，第二滑块5与按键AN2接触。
互锁按钮开关6的开关K1、开关K2用于串接于控制设备，控制其电源接通与切断。
第一形状记忆合金弹簧3，用于感温元件和驱动元件，当感温小于其相变温度(温度的取定由形状记忆合金弹簧的相变温度决定)时处于收缩状态，当感温等于或超过其相变温度(温度的取定由形状记忆合金弹簧的相变温度决定)时受热伸长，逐渐产生张力，通过第一滑块2推动互锁按钮开关6的按键AN1，按键AN2弹出，开关K1接通，开关K2断开。
第二形状记忆合金弹簧4，用于感温元件和驱动元件，当感温大于其相变温度(温度的取定由形状记忆合金弹簧的相变温度决定)时处于收缩状态，当感温等于或低于其相变温度(温度的取定由形状记忆合金弹簧的相变温度决定)时伸长，逐渐产生张力，通过第二滑块5推动互锁按钮开关6的按键AN2，按键AN1弹出，开关K2接通，开关K1断开。
第一形状记忆合金弹簧3、第二形状记忆合金弹簧4当感温伸长时产生的张力分别要满足推动互锁按钮开关6的按键AN1、按键AN2要求的推力。
第一形状记忆合金弹簧3的相变温度(设定温度)大于第二形状记忆合金弹簧4的相变温度(设定温度)，第二形状记忆合金弹簧4的相变温度大于其所处环境温度，第一形状记忆合金弹簧3的相变温度(设定温度)与第二形状记忆合金弹簧4的相变温度(设定温度)的差为区间温控开关所控温度范围(区间温度)。
大区间温控开关的控制方法：
a)将第一形状记忆合金弹簧3的相变温度设为温控的上限温度，第二形状记忆合金弹簧4的相变温度设为温控的下限温度，其下限温度大于所处环境温度，上限温度与下限温度的差为区间温度；
b)当第一形状记忆合金弹簧3的感温等于或超过上限温度时，第一形状记忆合金弹簧3受热伸长，逐渐产生张力，通过第一滑块2推动互锁按钮开关6的按键AN1，按键AN2弹出，开关K1接通，开关K2断开；
c)当第二形状记忆合金弹簧4的感温等于或低于下限温度时，第二形状记忆合金弹簧4受热伸长，逐渐产生张力，通过第二滑块5推动互锁按钮开关6的按键AN2，按键AN1弹出，开关K2接通，开关K1断开。
应用举例：
1)用于电动车电瓶充电保护时，将大区间温控开关置于电瓶外壳体上，设第二形状记忆合金弹簧4的相变温度为33℃(略大于室内气候温度)，第一形状记忆合金弹簧3的相变温度为40℃，互锁按钮开关6的开关K2串接于充电回路；当感温到电瓶外壳的温度等于或高于40℃时，互锁按钮开关6的开关K2断开，电瓶停止充电，当感温到电瓶外壳的温度等于或小于33℃时，互锁按钮开关6的开关K2接通，电瓶开启充电，从而保证电瓶正常充电，不致于电瓶发热引起电动车自燃，同时起到电动车的充电电路有障碍时，起到电瓶充电时保护电瓶作用。
2)用于汽车发动机冷却系统的风扇节能控制时，将大区间温控开关置于汽车发动机外壳体上，设第一记忆合金弹簧3的相变温度为90℃，第二记忆合金弹簧4的相变温度为80℃，互锁按钮开关6的开关K1串接于风扇通电回路；当感温到汽车发动机外壳温度等于或高于90℃时，互锁按钮开关6的开关K1接通，汽车发动机冷却系统的风扇电源接通，当感温到汽车发动机外壳温度等于或小于80℃时，互锁按钮开关6的开关K1断开，汽车发动机冷却系统的风扇电源切断，从而使汽车发动机冷却系统的风扇节能。
3)用于电器电路高温时保护时，将大区间温控开关置于电器壳体内，设第二形状记忆合金弹簧4的相变温度为50℃，第一形状记忆合金弹簧3的相变温度为110℃，互锁按钮开关6的开关K2串接于电器电路电源输入回路；当感温到电器壳体内温度等于或高于110℃时，互锁按钮开关6的开关K2断开，电器电路输入电源切断，当感温到电器壳体内温度等于或小于50℃时，互锁按钮开关6的开关K2接通，电器电路输入电源接通，克服单温控开关的频繁接通与断开的缺陷，保护了电器电路。
Claims (3)
1.一种大区间温控开关，其特征是，包括温度检测装置(101)和互锁按钮开关(6)，其中所述温度检测装置(101)由并排开设有2个深孔、 深孔底部开有一小孔的导热壳体(1)和分别安置在深孔中孔口一端连有第一滑块(2)的第一形状记忆合金弹簧(3)与孔口一端连有第二滑块(5)的第二形状记忆合金弹簧(4)构成；所述第一滑块(2)和第二滑块(5)分别与互锁按钮开关(6)的按键AN1和按键AN2相对应连接；所述第一形状记忆合金弹簧(3)的相变温度大于第二形状记忆合金弹簧(4)的相变温度；所述第一形状记忆合金弹簧(3)具有感温等于或超过其相变温度时伸长、逐渐产生张力、通过第一滑块(2)推动互锁按钮开关(6)的按键AN1；所述第二形状记忆合金弹簧(4)具有感温等于或低于其相变温度时伸长、逐渐产生张力、通过第二滑块(5)推动互锁按钮开关(6)的按键AN2。
2.根据权利要求1所述的一种大区间温控开关，其特征是，所述的导热壳体(1)为金属材料。
3.如权利要求1所述的一种大区间温控开关的控制方法，其特征是，包括如下步骤：
a)将第一形状记忆合金弹簧(3)的相变温度设为温控的上限温度，第二形状记忆合金弹簧(4)的相变温度设为温控的下限温度，上限温度与下限温度的差为区间温度；
b)当第一形状记忆合金弹簧(3)的感温等于或超过上限温度时，第一形状记忆合金弹簧(3)受热伸长，逐渐产生张力，通过第一滑块(2)推动互锁按钮开关(6)的按键AN1，按键AN2弹出，开关K1接通，开关K2断开；
c)当第二形状记忆合金弹簧(4)的感温等于或低于下限温度时，第二形状记忆合金弹簧(4)伸长，逐渐产生张力，通过第二滑块(5)推动互锁按钮开关(6)的按键AN2，按键AN1弹出，开关K2接通，开关K1断开。
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