CN1095038C - 双保险恒温器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种内装即使接点融合也能保护整个电路的保护电路的恒温器。这种恒温器的结构是这样的：在可因热应动件而导致变形的弹性板两端上设置可动接点，在与两可动接点对应的位置设固定接点，设置与各固定接点对应的外部端子。使弹性体一方的可动接点侧的弹性强度比另一方的可动接点侧的弹性强度弱。通常情况下，根据热应件的变形，弹性强度弱侧的可动接点开闭，该接点万一融合，则开闭另一方的可动接点。在最佳实施例中，还设置有用于使一方的可动接点动作的第二热应动件。

Description

双保险恒温器

本发明涉及一种双保险恒温器。

已公知的一种恒温器具有：与外部电路连接的二个端子，与一个端子连接并设有固定接点的固定板，与另一个端子连接并设有可动接点的弹性板；以及可由于温度产生的暂时变形、由该变形产生的弹性板变形而使固定接点和可动接点间开、闭的、诸如由双金属构成的热敏元件。

因为使用这种热应动件的恒温器，可在温度上升或下降时，根据温度的变化接通或断开其电路，所以，它能够在用于需要进行温度调节等等的领域。

然而，由于恒温器具有机械接点，因此，会出现接点融合现象。

在这种情况下，为了确保电路安全，需将温度保险丝与恒温器串联设置。

将恒温器和温度保险丝串联连接而成的组件组装在电气装置内会引起部件数目增加、制造成本上升的问题。

此外，要装入这些部件的物品是如干发器之类的小电气装置时，由于其自由空间较小，组装非常困难。

本发明的目的在于提供一种内装保护电路的双保险恒温器，这种即使在恒温器的接点融合时，也能保护整个电路。

本发明的的另外的目的是提供一种有夹持装置的恒温器，该夹持装置用于在接点彼此分离时将它们保持在分离状态。

上述目的是这样实现的，即这种双保险恒温器具有：第一固定板，第二固定板，弹性板，中间支持部件，热应动件和使热应动件与弹性板啮合的多个爪；其中，第一固定板的一端具有与外部电路连接的第一端子，而其另一端有第一固定接点；第二固定板的一端具有与外部电路连接的第二端子，而其另一端有第二固定接点；弹性板的一端具有第一可动接点，而其另一端有第二可动接点；中间支持部件用于在弹性板的中间部位支持弹性板；热应动件在温度超过预定的第一设定温度时，发生反转变形；且第一固定板、弹性板和第二固定板在电路上排成一列，上述弹性板的第一可动接点侧的弹性强度要小于第二可动接点侧的弹性强度，在温度低于上述第一设定温度的情况下，第一固定接点和第一可动接点间以及第二固定接点和第二可动接点间分别相互接触，若温度超过上述第一设定温度时，第一固定接点和第一可动接点相互分离，而在第一固定接点和第一可动接点融合且温度超过第一温度时，第二固定接点和第二可动接点相互分离。

本发明最佳实施例记载于权利要求2及以下的各权利要求中。

若温度超过第一设定温度并继续上升，热应动体发生反转变形，同时使弹性板也变形，进而使第一可动接点与第一固定接点分离。当温度下降时，这些接点就再次闭合。

若第一固定接点和第一可动接点相互融接时，随着温度上升，第二可动接点将与第二固定接点分离。

为在正常时能开闭第一可动接点，应使弹性板的第一接点侧的部分的弹性较弱。为了实现这个目的，可以在该部分上设长形孔，或者使该部分为窄幅状。

最好设置一个在第二固定接点和第二可动接点一旦分离时，可将其夹持住的夹持装置。

夹持装置的尺寸是这样的，即当第二固定接点和第二可动接点闭合时，其沿弹性板的纵向压着弹性板并穿过弹性板，而当两接点分离时不能穿过弹性板。

第二可动接点与第二固定接点分离时，夹簧不穿过弹性板，夹簧的前端沿可动板的纵向移动。结果是，即使温度下降，可动板因受夹簧的影响，也不能恢复到原来的形状，从而使第二固定接点和第二可动接点保持在断开着的状态。

还可使用与第二固定接点和第二可动接点并排连接的电阻加热元件作为夹持装置。

第一可动接点和第二可动接点闭合时，电阻加热元件上几乎元电流流过。而第二可动接断开着时，电流就流过电阻加热元件，加热了双金属板。结果是，直到电气器具的电源被切断以前，接点一直保特在断开着的状态。

也能够使用将保险弹簧配置在上述第二可动接点的上述第二固定板的附近的夹持装置，其中，保险弹簧是这样构成的，即，把呈压缩状态的弹簧埋入易熔金属中而形成。

在第一固定接点和第一可动接点融合情况下，当温度超过易熔金属融点时，易熔金属融化，弹簧伸出，并使弹性板变形，从而使第二固定接点和第二可动接点之间保持在断开着的状态。即使温度下降到融点以下，因为弹簧不再收缩，故将使两接点保持在断开着状态。

由于在第二固定接点和第二可动接点之间为断开着时的温度，需由热应动件的弹性强度和弹性板的弹性强度确定，所以，难以决定确切的值。而通过把第二热应动件配置在上述弹性板的上述第一或第二固定板侧，且使在第二热应动件发生反转变形时可使第二固定接点和第二可动接点断开的方式，就能确定此温度。

在这种情况下，也可以只使用一块热应动件并设置相同的夹持装置。

也可以使用温度超过规定温度时发生反转变形的双金属板，作为热应动件及第二热应动件。

还可以使用温度超过规定温度时发生反转变形的材料如形状记忆合金等等作为热应动件及第二热应动件。

因此，

(1)即使发生恒温器的接点融合这样的事故，也能够确定控制电路。

(2)设计的自由度高。

(3)能够减少部件数量。因此占有体积小。

(4)能够降低电气制品的制造成本。

图1是本发明的双保险恒温器的最佳实施例的截面图。

图2是图1的顶视图。

图3是用于说明图1实施例的动作的截面图。

图4是用于说明图1实施例的动作的截面图。

图5是弹性板的顶视图。

图6是表示弹性板和夹簧关系的透视图。

图7是固定板1的透视图。

图8是本发明另外一个最佳实施例的示意性截面图。

图9是保险弹簧的截面图。

图10是保险弹簧的截面图。

图11是本发明其它的一个最好实施例的截面图。

图12是本发明其它的一个最好实施例的截面图。

图13是本发明其它的一个最好实施例的截面图。

图1-7表示本发明的一个最佳实施例。

如图7所示，在第一固定板1的一端上设置与外部电路连接的第一端子1a，在其另一端上设置第一固定接点1b。同样地，在第二固定板2的一端设置与外部电路连接的第二端子2a，在其另一端上设置第二固定接点2b。

第一固定板1和第二固定板2相互电绝缘，两者插埋在由合成树脂等材料制成的基板3内，从而被相对固定在基板3上。

在第一固定板1和第二固定板2的上部配置弹性板4，弹性板4由中间支持部件5在弹性板4的中间部位支持。中间支持部件5也插埋在基板3内，从而被固定在基板3上。

在弹性板4的两端部上设置第一可动接点6和第二可动接点7，第一可动接点6和第二可动接点7分别配置在与第一固定接点1b相对应的位置和与第二固定接点2b相对应的位置上。

在弹性板4上配置由双金属板8构成的热应动件。双金属板8与在弹性板4上切出一C字形部分，然后把该部分弯折形成的爪4a相啮合。因此，如果使双金属8发生反转变形，弹性板4的形状也随之产生相应的变化。

为了不让双金属板8从爪4a处向外脱出，在侧面配置了垂直导向部件13。垂直导向部件9是图中未示出的的腔室的一部分。

如图5所示，在弹性板4的设置爪4a的部分上形成有穿通孔。由夹簧9构成的夹持装置穿过第二可动接点附近的穿通孔。

夹簧9固定在基板3上，在通常情况下，沿弹性板4的纵向压着弹性板4。

弹性板4在第1可动接点6侧的弹性强度要比其在第二可动接点7侧的弹性强度小。

在本实施例中，在第一可动接点6侧设置一对长孔4c。这样设置的结果是使弹性体4的有长孔侧的弹性强度要小。另外，弹性板4利用中间孔4d和角孔4g、4h固定在中间支持部件5上。为了在双金属8发生反转变形时能够使其容易地随之改变，在弹性板4上形成有如图6所示的切缝4e、4f。除此之外，也可显著缩小弹性板4的宽度来调节其弹性强度，也可以通过调整弹性板4的厚度来调节弹性强度，也可以在弹性板4的一部分上设肋或凸缘来调节其弹性强度。

温度T较低时，第一固定接点1b和第一可动接点6相互接触，第二固定接点2b和第二可动接点7相互接触。因此，电流可沿着第一端子1a、第一固定板1、第一固定端子1b、第一可动接点6、弹性板4、第二可动接点7、第二固定接点2b、第二固定板2、第二端子2a的顺序或与之相反的顺序流动。

当温度T高于第1设定温度T1时，双金属板发生反转变形。由于弹性板4的弹性强度在第一可动接点6侧较弱，因此，如图3所示，弹性板4变形。结果，是，第一可动接点6与第一固定接点1b相分离。电路由此断开。

温度T低于第一设定温度时，双金属板8再次发生反转变形，弹性板随之变形，第一可动接点和第一固定接点1b接触，电路闭合。这是一个可逆的变化过程。

在不管什么原因使第一固定接点1b与第一可动接点6融合时，如图4所示，在高温下，第二可动接点7与第二固定接点2b分离。

即，第二固定端子2b和第二可动接点7起到保护电路的功能。

例如，在没有设置夹簧9等的夹持装置时，若温度下降，双金属板8再次发生反转变形，弹性板4也随之变形，第二固定接点2b和第二可动接点7相互接触，电路闭合。即，第一固定接点和第一可动接点融接后，作为恒温器也具有可逆的功能。

在图1的实施例中，具有由夹簧9构成的夹持装置。该夹簧9的尺寸是这样的：在第2固定接点2b和第二可动接点7接触时，它可穿过通孔，而在它们相互分离时，它不能穿过通孔。结果是，如图4所示，当第二可动接点2b和第二固定接点分离时，夹簧9的前端移动并与弹性板4的下表面接触。

此时，若温度再次下降，而使金属板8发生反转变形，弹性板4也将因受夹簧9的影响而不能变形。因此，电路保持断开状态。

图8概要性地表示本发明的另外一个较好实例。在本实施例中，通过一个由电阻10构成的发热体使第一固定板1和第二固定板2相互连接。可采用绝缘性薄片中插入导电性薄片而形成的部件作为电阻10。

第一可动接点6和第二可动接点7闭合时，电阻10上几乎无电流流过，而在第一固定接点1b和第一可动接点6融合的情况下，若第二固定接点2b和第二可动接点7相互分离，电流就流过电阻10，使电阻10发热。

结果是，双金属板的温度不再下降，电路被保持在闭合的状态下。即，电阻10起到了夹持装置的功能。

图9-图11表示本发明的另外一个较好实施例。夹持装置由保险弹簧11构成，保险弹簧11是这样构成的，即，把如图9所示的压缩弹簧11a埋入在保险丝合金、焊锡合金等易熔金属11b中而成。最好使用至少由两种以上材料构成的共晶合金作为易熔金属。

当温度高于易熔金属的融点时，易熔金属熔解。结果是，如图10所示那样，弹簧11a伸出。即使温度再下降，弹簧11a也不会再受压缩回。

在图1的实施例和图11的实施例中，由于两者的不同点仅在于用保险弹簧11代替夹簧9，因此，其它通用的部件已用相同的符号表示，并省略了对其的说明。

把图9的保险弹簧11配置在弹性板4的第二可动接点7侧的第二固定板2侧处。必须设定易熔金属的熔点高于第一设定温度T1，以便于当第一固定接点1b和第一可动接点正常动作时，保险弹簧的温度不会达到易熔金属的熔点。

在第一固定接点1b和第一可动接点6融合时，若保险弹簧11的温度达到易熔金属的熔点以上时，易熔金属就熔化，而使弹簧11a如图10所示那样伸出。结果是，如图11所示的那样，第二固定接点2b和第二可动接点7相互分离，电路断开。然后即使温度下降，由于弹性板4被弹簧11a从下面向上顶着，因此，电路也不会闭合。

图12是本发明的另外一个较好实施例。与图1通用的部件采用相同的标号，并省略对其的说明。

在本实施例中，使用了由第二双金属板12构成的第二热应动件。

如图12所示，第二双金属板12配置在弹性板4的第二固定板2侧，中间支持部件5穿过该双金属板12。第二双金属板12在低温下为点划线所示的形状，而在高温时如实线所示，其一端搭接在基板3的突起3a上，另一端从下面上顶弹性板4。

也应该通过正确地确定第二设定温度T2，来使用第二双金属板12。可将例如第二固定接点2b和第二可动接点7设计成在双金属板8和第二双金属板12它们一起发生反转变形时开始分离。

在使用第二双金属板12时，可以与仅使用一块双金属板8的实施例一样，即也可使用夹簧9、电阻10或保险弹簧11。

也可以把第二双金属板12配置在弹性板4的第一可动接点6的第一固定板1侧。通常情况下，可以通过轻击而将融合的接点分离，故第二双金属板12的反转冲击力也可将它们分离，也就是说使接点复位。

在图13的实施例中，一并使用图12的第二双金属板12和图11的保险弹簧11。图1、图11和图12通用的部件采用相同的标号，并省略了对它们的说明。

通过选择上述弹性板的材质(如：铍铜合金，钛铜合金，铜镍锌合金，不锈钢合金)，用电阻本身加热或与上述双金属板8热接触，便可以响应流过恒温器的电流。此时，可用作为电流断路器。另外，通过把由双金属板12构成的第二热应动件配置成不与弹性体接触的方式，第二热应动件也可响应温度变化，双金属板8也可响应电流变化。

以上，对使用双金属板作热应动件的情况进行了说明，但并不限于使用双金属板。例如形状记忆合金也可使用作为一方或双方的热应动件。

Claims (21)

1.一种双保险恒温器，其特征在于它具有：第一固定板，第二固定板，弹性板，中间支持部件，热应动件和使热应动件与弹性板啮合的多个爪；其中，第一固定板的一端有与外部电路连接的第一端子，而其另一端有第一固定接点；第二固定板一端具有与外部电路连接的第二端子，而其另一端有第二固定接点；弹性板的一端有第一可动接点，而其另一端有第二可动接点；中间支持部件用于在弹性板的中间部位支持弹性板；热应动件在当温度超过预定的第一设定温度时，发生反转变形；第一固定板、弹性板和第二固定板沿电路排成一列，上述弹性板的第一可动接点侧的弹性强度要小于第二可动接点侧的弹性强度，温度低于上述第一设定温度的情况下，第一固定接点和第一可动接点及第二固定接点和第二可动接点分别相互接触，若温度超过上述第一设定温度时，第一固定接点和第一可动接点相互分离，而在第一固定接点和第一可动接点融合，且温度超过第一设定温度时，第二固定接点和第二可动接点相互分离。

2.根据权利要求1所述的双保险恒温器，其特征在于还具有在上述第二固定接点和上述第二可动接点相互分离时，保持其状态的夹持装置。

3.根据权利要求2所述的双保险恒温器，其特征在于上述夹持装置的尺寸是这样的，当上述第二固定接点和上述第二可动接点接触时，其穿过设在上述弹性板上的的通孔，而当上述第二固定接点和上述第二可动接点分离时，其从上述通孔中退出；夹持装置是一个常时地沿弹性板的纵向压着弹性板的弹簧，并配置在上述弹性板的上述第二可动接点的第二固定板侧。

4.根据权利要求2所述的双保险恒温器，其特征在于上述夹持装置由连接上述弹性板和第二固定板的电阻构成，该电阻是加热上述热敏元件的发热体。

5.根据权利要求2所述的双保险恒温器，其特征在于上述夹持装置由以压缩状态埋入在易熔金属中的保险弹簧构成，该保险弹簧配置在上述弹性体的第二可动接点的第二固定板侧。

6.根据权利要求1的双保险恒温器，其特征在于为使上述弹性板的第一可动接点弹性强度小于第二可动接点侧的弹性强度，大幅度地减小第一可动接点侧的弹性体的宽度。

7.根据权利要求1所述的双保险恒温器，其特征在于为使上述弹性板的第一可动接点侧的弹性强度小于第二可动接点侧的弹性强度，在弹性板的一部分上设置肋或凸缘。

8.根据权利要求1所述的双保险恒温器，其特征在于在上述第一固定接点和第一可动接点融合时，第二固定接点和第二可动接点具有可逆的恒温器的功能。

9.根据权利要求1所述的双保险恒温器，其特征在于在比使上述热应动件发生反转变形的第一设定温度高的第二设定温度下会发生反转变形的第二热应动件被配置在上述弹性板的第一或第二固定板侧的附近，以便于第一或第二可动接点分别与第一或第二固定接点分离。

10.根据权利要求9所述的双保险恒温器，其特征在于上述第二固定接点和上述第二可动接点在上述第二热应动件发生反转变形时开始分离。

11.根据权利要求1所述的双保险恒温器，其特征在于上述弹性体由自身电阻加热，上述热应动件与上述弹性板热接触，而且根据流过恒温器的电流应动。

12.根据权利要求9所述的双保险恒温器，其特征在于上述弹性体由自身电阻加热，上述应动件与上述弹性板热接触，而且该热应动体响应流过恒温器的电流，上述第二热应动体不直接与上述弹性板接触，该第二热应动体响应温度变化。

13.根据权利要求9所述的双保险恒温器，其特征在于还具有在上述第二固定接点和上述第二可动接点相互分离时保持这种分离状态的夹持装置。

14.根据权利要求13所述的双保险恒温器，其特征在于上述夹持装置的尺寸是这样的，当上述第二固定接点和上述第二可动接点接触时，其穿过设在上述弹性板的上的通孔，而当上述第二固定接点和上述第二可动接点分离时，其从上述通孔中退出；夹持装置是一个常时地沿弹性板的纵向压着弹性板的弹簧，并配置在上述弹性板的上述第二可动接点的第二固定板侧。

15.根据权利要求13所述的双保险恒温器，其特征在于上述夹持装置由连接上述弹性板和第二固定板的电阻构成，该电阻是加热上述热敏元件的发热体。

16.根据权利要求13所述的双保险恒温器，其特征在于上述夹持装置由以压缩状态埋入在易熔金属中的保险弹簧构成，该保险弹簧配置在上述弹性体的第二可动接点的第二固定板侧。

17.根据权利要求1所述的双保险恒温器，其特征在于上述热应动件是双金属板。

18.根据权利要求1所述的双保险恒温器，其特征在于上述热应动件是形状记忆合金。

19.根据权利要求9所述的双保险恒温器，其特征在于上述第二热应动件是双金属板。

20.根据权利要求9所述的双保险恒温器，其特征在于上述第二热应动件是形状记忆合金。

21.根据权利要求5所述的双保险恒温器，其特征在于上述易熔金属是至少由两种材料形成的共晶合金。

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