CN103377851B - 恒温保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒温保护器，它包括外壳、电极座、双金属片、触点组件及驱动件，所述外壳的感应端的底部设有一容纳槽，所述双金属片收容于容纳槽内并贴近于容纳槽的槽底；所述外壳内具有三个接线端，所述电极端包括与外部散热电路电性连接的三个电极端；所述触点组件包括动触点和两个静触点；所述动触点及两个静触点与三个接线端、三个电极端依次对应连接，所述驱动件设置于双金属片与动弹片之间。其有益效果在于：本发明可直接通过壳体上的外螺纹与发动机水箱连接，双金属片位于感应端内紧贴于容纳槽的槽底，可直接感应水的温度，可实现准确切换，并将水温控制在10-20摄氏度的波动范围内，减少了发动机缸套活塞的摩擦，实现了节能环保的效果。

Description

恒温保护器

【技术领域】

本发明涉及一种温控器，特别涉及一种应用于发动机水箱/空调压缩机/发电机/空气压缩机上的恒温保护器。

【背景技术】

发动机的冷却系统主要靠水箱中的水来进行冷却，发动机在高速运转过程中，由于汽油或柴油燃烧会给缸套活塞带来高温，如果不对其进行冷却，长期高温下很容易造成缸套活塞的老化损坏，严重时可能发生暴缸的危险，对发动机的使用寿命以及人的生命财产安全造成很大的安全隐患；汽车刚启动时，水箱温度在低温状态下，缸套活塞内的机油粘稠度很高，活塞与缸套之间的阻力加大，汽油或柴油不能充分燃烧，发动机不能产生充分的动力，对能源严重浪费，排放的有毒有害气体对空气造成污染，只有当水箱温度恒定在一定温度范围内才能解决燃烧不充分及避免暴缸的危险，给发动机最好的工作效用。

水箱温度的恒温范围直接影响到发动机的工作性能，因此必须有一种产品对水箱温度进行控制及调节，现有的技术缺点是，其控制精度低，具体的，由于双金属片感温面与水箱中水相距较远等，在水给双金属片的热传递过程中，热量流失快，双金属片与水箱的感应温度时间长达80秒以上，(即当水温为80度时，双金属片要在80秒后才能达到80度的温度)，这样发动机温度会一直不停升温只有到水箱温度超出双金属片温度5度以上才能接通散热风扇，当水箱温度降到一定时候要断开散热风扇，水箱温度要降温到低于双金属片复位温度5度以下才能断开散热风扇停止降温，发动机中水箱中水的温度只能是由双金属片本身的动作与复位再加上感应温度差，导致发动机水箱中水恒温精度不高，不能保证发动机水箱中水的温度在合适范围内，使发动机不能在最佳工作状态中运行。

【发明内容】

本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种控制精度高，自复位的恒温保护器。解决了传统保护器控温不精确而导致水箱温度过高过低的不稳定因素，同时又能提高发动机的工作功率，减少碳排放量。

本发明的技术方案是这样实现的：一种恒温保护器，它包括

一外壳，所述外壳具有一用于感应水温的感应端及一用于外部电路连接的连接端，所述连接端内具有接线端；

一电极座，所述电极座上具有与所述接线端对应的且与外部电路电性连接的电极端，电极座连接于外壳的连接端上，所述电极端电性连接于接线端；

一双金属片，所述双金属片设置于外壳内；

一触点组件，所述触点组件包括与所述接线端电性连接的动触点及静触点；

一驱动件，在所述双金属片的作用下，驱动所述动触点与静触点闭合或断开；

其改进在于：所述外壳的感应端的底部设有一容纳槽，所述双金属片收容于容纳槽内并贴近于容纳槽的槽底；所述接线端包括第一接线端，第二接线端及第三接线端；所述电极端包括与外部散热电路电性连接的第一电极端，与外部加热电路电性连接的第二电极端，及一公共端；所述静触点包括第一静触点及第二静触点；其中，第一静触点通过一第一静弹片与第一接线端电性连接，第二静触点通过一第二静弹片与第二接线端电性连接，动触点通过一动弹片与第三接线端电性连接，在电极座与外壳的连接端连接时，第一接线端与第一电极端电性连接，第二接线端与第二电极端电性连接，第三接线端与公共端电性连接；所述驱动件设置于双金属片与动弹片之间，在双金属片弯曲变形跳转状态下，驱动件一端与所述动弹片相抵，动触点与其中一静触点断开，与另一静触点闭合。

下面对上述技术方案作进行阐述：

所述驱动件为一动作杆，动作杆的一端与双金属片的弯曲部分内表面相抵，另一端与动弹片相抵。

所述外壳的感应端内设有一导向架，导向架的中间设有一与动作杆横截面相适配通孔，所述动作杆的一端穿过所述通孔与双金属片弯曲部分内表面相抵。

所述外壳内设有一固定架，所述动弹片及静触片固定于所述固定架上。

所述外壳内设有一减震的弹性件，弹性件的一端与固定架相抵，另一端与插装至外壳内的电极座部分相抵。

所述外壳的感应端外表面周向设有至少一圈感温凸起。

所述外壳中部的截面尺寸大于感应端截面尺寸，于所述外壳中部的外表面设置有用于与外部水箱连接的外螺纹。

所述外壳的连接端的内壁设有阶梯状环形台阶，环形台阶上设有密封胶圈，电极座上形成有与所述环形台阶对应的肩部，在电极座与外壳连接端插装状态下，所述肩部与所述密封胶圈相抵，使外壳内形成密封空间。

所述动触点铆接于动弹片，静触点铆接于静触片。

所述动弹片包括弹性片及导电柱，所述弹性片为一端折弯的弹性导体，弹性片折弯的一端与导电柱相连。

本发明的有益效果在于：其一、本发明可直接通过壳体上的外螺纹与发动机水箱螺纹连接，其外壳上的感应端与发动机水箱中的水直接接触，而双金属片位于感应端内紧贴于容纳槽的槽底，相当于直接将双金属片放入水中，可直接感应水的温度，较少了由于空气或其他介质之间的热传递而导致热量的损失，感温速度得以提高，可提前60秒达到双金属片跳转的温度，外部加热电路、散热电路在该保护器控制下，可实现准确切换，并将水箱内的水温控制在10-20摄氏度的波动范围内，减少了发动机缸套活塞的摩擦，实现了节能环保的效果；其二、外壳内设置的动作杆通过导向架及固定架等部件的辅助配合，在双金属片突变跳转时，可稳定地驱动动触点动作，保证与其中一静触点闭合，与另一静触点断开，使得该恒温保护器性能稳定，动作准确；其三、外壳的感应端设置的感温凸起可增大感应端与水箱中水的接触面积，有利于双金属片感应温度；其四、外壳上设置的外螺纹，便于该恒温保护器与发动机水箱之间的连接，保证在使用过程中的稳定与牢固；其五、外壳的连接端的内壁设有阶梯状环形台阶，环形台阶上设有密封胶圈，电极座上形成有与所述环形台阶对应的肩部，如此，在电极座与外壳连接端插装时，电极座的肩部与所述密封胶圈相抵，使外壳内形成密封空间，防止水或液体的渗透。

【附图说明】

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明的剖视图

图3为本发明中电极座的结构示意图

图4为本发明中触点组件结构示意图(动触点)

图5为本发明中触点组件结构示意图(第一静触点)

图6为本发明中触点组件结构示意图(第二静触点)

图7为图2中A处的放大图

图中：外壳1；感应端101；感温凸起1010；连接端102；电极座2；公共端201；第一电极端202；第二电极端203；双金属片3；动触点4；第二静触点5；第一静触点6；驱动件7；导向架8；固定架9；弹性件10；密封胶圈11；动弹片12；弹性片121；导电柱122；第一静弹片13；第二静弹片14；第三接线端15；第一接线端16；第二接线端17；绝缘套18。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参照图1至图2所示，本发明揭示了一种恒温保护器，应用于发动机水箱/空调压缩机/发电机/空气压缩机上，进行温度控制。它包括外壳1、电极座2、双金属片3、触点组件、驱动件7，其中，所述驱动件7为一动作杆，动作杆的一端与双金属片3的弯曲部分内表面相抵，另一端与动弹片相抵。可以理解，驱动件7不限于杆状结构，也可以是其他任意合理的变形结构。所述外壳1具有一用于感应水温的感应端101及一用于外部电路连接的连接端102，所述连接端102内具有接线端；所述电极座2上具有与所述接线端对应的且与外部电路电性连接的电极端，电极座2连接于外壳1的连接端102上，所述电极端电性连接于接线端；所述触点组件包括与所述接线端电性连接的动触点及静触点；动作杆在所述双金属片3的作用下，驱动所述动触点与静触点闭合或断开。所述外壳1的感应端101的底部设有一容纳槽，所述双金属片3收容于容纳槽内并贴近于容纳槽的槽底，当外壳1的感应端101伸入至水箱中时，双金属片3等同于直接放置于水箱中，有利于双金属片3直接感应水箱中的水温。

参照图2及图7所示，接线端包括第一接线端16，第二接线端17及第三接线端15；所述电极端包括与外部散热电路电性连接的第一电极端202，与外部加热电路电性连接的第二电极端203，及一公共端201；所述静触点包括第一静触点6及第二静触点5；其中，第一静触点6通过一第一静弹片13与第一接线端16电性连接，第二静触点5通过一第二静弹片14与第二接线端17电性连接，较佳的，第一静触点6及第二静触点5对应铆接于第一静弹片13和第二静弹片14上，动触点4通过一动弹片12与第三接线端15电性连接，较佳的，动触点4铆接在动弹片12上，第一接线端16、第二接线端17及第三接线端15塞入外壳1内，在电极座2与外壳1的连接端102连接时，第一接线端16与第一电极端202电性连接，第二接线端17与第二电极端203电性连接，第三接线端15与公共端201电性连接，初始状态下，第二静触点5与动触点4为常闭状态，第一静触点6与动触点4处于常开状态，即形成两个开关电路，一个是由动触点4、外部加热电路、第二静触点5组成的闭合回路，另一个是由动触点4、外部散热电路、第一静触点6组成的开路；所述动作杆横向设置于双金属片3与动弹片12之间，在双金属片3弯曲变形跳转状态下，驱动件7一端与所述动弹片12相抵，动触点4与其中一静触点断开，与另一静触点闭合，使得外部加热电路断开/闭合及外部散热电路闭合/断开。当外部加热电路闭合时，加热电路对应的加热装置为发动机水箱加热，使水箱中的水温升高，此时，散热电路处于断开状态(不对水箱进行散热)；当散热电路闭合时，散热电路对应的散热装置为发动机水箱进行散热，促使水箱中的水温下降，此时，加热电路处于断开状态(不加热)。

还是参照图2所示，外壳1的感应端101内设有一导向架8，导向架8的中间设有一与动作杆横截面相适配通孔，动作杆的一端穿过所述通孔与双金属片3弯曲部分内表面相抵；外壳1内还设有一固定架9，所述动弹片12及静触片固定于所述固定架9上。动作杆通过导向架8及固定架9等部件的辅助配合，在双金属片3突变跳转时，可稳定地驱动动触点4动作，保证与其中一静触点闭合，与另一静触点断开，使得该恒温保护器性能稳定，动作准确。

进一步，外壳1内设有一减震的弹性件10，弹性件10的一端与固定架9相抵，另一端与插装至外壳1内的电极座2部分相抵，该弹性件10为弹簧，可以理解，弹性件10不限于弹簧，可以是其他具有弹性的部件；弹簧把外壳1及其内部部件和电极座2连接在一起，当发动机工作运行振动时，由于有弹簧的缓冲，使得双金属片3不会因为振动而发生假动作，也能使各部件避免了在振动过程中的硬性碰撞造成的损伤，保证了产品的质量要求和使用寿命。

更进一步的，所述外壳1的感应端101外表面周向设有至少一圈感温凸起1010，可增大感应端101与水箱中水的接触面积，有利于双金属片3感应温度；所述外壳1中部的截面尺寸大于感应端101截面尺寸，于所述外壳1中部的外表面设置有用于与外部水箱连接的外螺纹，便于该恒温保护器与发动机水箱之间的连接，保证在使用过程中的稳定与牢固。所述外壳1的连接端102的内壁设有阶梯状环形台阶，环形台阶上设有密封胶圈11，电极座2上形成有与所述环形台阶对应的肩部，在电极座2与外壳1连接端102插装状态下，所述肩部与所述密封胶圈11相抵，使外壳1内形成密封空间，如此，在电极座2与外壳1连接端102插装时，电极座2的肩部与所述密封胶圈11相抵，使外壳1内形成密封空间，防止水或液体的渗透。其密封胶圈11是一种软性硅胶材料，可以挤压变形后防止水或液体的渗透，本产品在承受5个大气压的环境下不会发生渗透，可以配合有增压功能的发动机水箱安全使用。

本实施例中，参照图4所示，动弹片12包括弹性片121及导电柱122，所述弹性片121为一端折弯的弹性导体，弹性片121折弯的一端与导电柱122相连。动弹片12由耐高温、高导电性的铍青铜制作，设计时利用对中原理，经过真空高温热处理后，其弹性变形量在10万次以后均没有变化，保证产品寿命。

本发明中的双金属片3，是发动机恒温保护器的核心元件，由两层或以上的不同膨胀系数的合金，经过高精度复合技术组成，双金属片3在受热时，由于膨胀系统不同，会发生弹性形变，根据发动机水箱要求的恒温温度，经过精确冲制弯曲以后再由高温热处理，冲制时严格控制双金属片3的弧高，热处理后的双金属片3对内应力进行消除，使分子结构达到最佳的稳定状态，10万次以上的反复跳动双金属片3的温度变化在+/-1度范围内，弧高基本没有变化，正确的弧高确定双金属片3翻转后动作杆打开触点的距离。双金属片3定制好温度后具有迅速翻转跳动的特性，称为动作温度，降低到设定温度后又能回复到原来状态，称为复位温度，双金属片3在弧形状态下翻转能改变动作杆的距离，让动作杆在导向架8的支持下产生直线运动，让动弹片12动作，控制触点的接通与断开，双金属片3的冲制温度决定了水温的恒温范围。

本发明中的电极座2由PA66高温尼龙料，加百分之十五的玻纤注塑，同时将三个电极端直接注塑在极座内，由于玻纤流动性不好，又需要加入五金件电极端，且每模16PCS电极座2对塑料模具及注塑有相当高的要求，增加玻纤的PA66塑料可以提高电极座2的强度、耐酸性以及耐腐蚀性，很好的保证了产品在各个恶劣环境下的使用要求，电极端是注塑在电极座2内，让两条电路不会相接触形成绝缘，连接处用绝缘套18套住，整个电路环境中没有裸露处，保证了产品不会出现短路或断路的发生。

具体使用过程中，将恒温保护器装入发动机水箱中(不同型号水箱用不同型号的恒温保护器安装)，将外部电路中散热装置中的散热风扇及加热系统中的接线插头分别对应接到恒温保护器的第一电极端202、第二电极端203及公共端201，形成两个回路电路(此时一个为开路一个为闭路)，启动发动机前接通电路，此时恒温保护器的闭路中连接的加热系统给发动机水箱加热，水温度达到合适时启动发动机，(通过水温表可以知道水箱温度)，启动后发动机因燃料的燃烧产生大量的热量释放到水箱的水中，水温随之升高，当发动机水温达到双金属片3设定动作温度的时候，双金属片3正弧形面迅速发生翻转跳动，通过动作杆把动弹片12推动，把动触点4与第二静触点5顶到分开位置，切断闭路电路中的加热装置，在动触点4与第二静触点5分开的同时动触点4会与第一静触点6闭合，接通开路电路中的电源，启动散热风扇给水箱降温，当水箱的水温度降到双金属片3设定的复位温度时，双金属片3会再次产生迅速跳动，恢复到最先的正弧形面状态，动作杆在动弹片12的作用力下也随着回落，动弹片12由本身的弹性重新把动触点4与第一静触点6打开，恢复到开路状态下，切断散热风扇电源，散热风扇停止工作，与此同时，动触点4与第二静触点5再次闭合启动加热系统，如此循环，水箱中的水温完全恒温在一个温度范围内，让水箱中水的温度恒定在发动机工作的最佳状态。

由于采用了上述结构，本发明可直接通过壳体上的外螺纹与发动机水箱螺纹连接，其外壳1上的感应端101与发动机水箱中的水直接接触，而双金属片3位于感应端101内紧贴于容纳槽的槽底，相当于直接将双金属片3放入水中，可直接感应水的温度，较少了由于空气或其他介质之间的热传递而导致热量的损失，感温速度得以提高，可提前60秒达到双金属片3跳转的温度，外部加热电路、散热电路在该保护器控制下，可实现准确切换，并将水箱内的水温控制在10-20摄氏度的波动范围内，减少了发动机缸套活塞的摩擦，实现了节能环保的效果。

以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.一种恒温保护器，它包括

一外壳，所述外壳具有一用于感应水温的感应端及一用于外部电路连接的连接端，所述连接端内具有接线端；

一电极座，所述电极座上具有与所述接线端对应的且与外部电路电性连接的电极端，电极座连接于外壳的连接端上，所述电极端电性连接于接线端，所述接线端与所述电极端的连接处套有绝缘套；

一双金属片，所述双金属片设置于外壳内；

一触点组件，所述触点组件包括与所述接线端电性连接的动触点及静触点；

一驱动件，在所述双金属片的作用下，驱动所述动触点与静触点闭合或断开；

其特征在于：所述外壳的感应端的底部设有一容纳槽，所述双金属片收容于容纳槽内并贴近于容纳槽的槽底；所述接线端包括第一接线端，第二接线端及第三接线端；所述电极端包括与外部散热电路电性连接的第一电极端，与外部加热电路电性连接的第二电极端，及一公共端；所述静触点包括第一静触点及第二静触点；其中，第一静触点通过一第一静弹片与第一接线端电性连接，第二静触点通过一第二静弹片与第二接线端电性连接，动触点通过一动弹片与第三接线端电性连接，在电极座与外壳的连接端连接时，第一接线端与第一电极端电性连接，第二接线端与第二电极端电性连接，第三接线端与公共端电性连接；所述驱动件设置于双金属片与动弹片之间，在双金属片弯曲变形跳转状态下，驱动件一端与所述动弹片相抵，动触点与其中一静触点断开，与另一静触点闭合；所述外壳内设有一固定架和一减震的弹性件，弹性件的一端与固定架相抵，另一端与插装至外壳内的电极座部分相抵。

2.根据权利要求1所述的恒温保护器，其特征在于：所述驱动件为一动作杆，动作杆的一端与双金属片的弯曲部分内表面相抵，另一端与动弹片相抵。

3.根据权利要求2所述的恒温保护器，其特征在于：所述外壳的感应端内设有一导向架，导向架的中间设有一与动作杆横截面相适配通孔，所述动作杆的一端穿过所述通孔与双金属片弯曲部分内表面相抵。

4.根据权利要求1所述的恒温保护器，其特征在于：所述动弹片及静触片固定于所述固定架上。

5.根据权利要求1所述的恒温保护器，其特征在于：所述外壳的感应端外表面周向设有至少一圈感温凸起。

6.根据权利要求1所述的恒温保护器，其特征在于：所述外壳中部的截面尺寸大于感应端截面尺寸，于所述外壳中部的外表面设置有用于与外部水箱连接的外螺纹。

7.根据权利要求1所述的恒温保护器，其特征在于：所述外壳的连接端的内壁设有阶梯状环形台阶，环形台阶上设有密封胶圈，电极座上形成有与所述环形台阶对应的肩部，在电极座与外壳连接端插装状态下，所述肩部与所述密封胶圈相抵，使外壳内形成密封空间。

8.根据权利要求1所述的恒温保护器，其特征在于：所述动触点铆接于动弹片，静触点铆接于静触片。

9.根据权利要求1所述的恒温保护器，其特征在于：所述动弹片包括弹性片及导电柱，所述弹性片为一端折弯的弹性导体，弹性片折弯的一端与导电柱相连。