CN1304539A - 电热元件的热控制的改进 - Google Patents

Abstract

接触式热传感器包括快速变更作用的双金属盘,它收容在导热性端罩之下,此端罩配合到传感器体部上并通过一推杆操作一组第一级开关触点,为了提供能在此双金属盘给出的第一级保护失效时来提供第二级保护,将此第一级开关触点的运动触点设在弹性金属板的一端而将此板的另一端保持成反抗其弹性变动,由设置成能熔化和松释此弹性金属板的易熔杆与此传感器的终端形成电接触,这样就能在此易熔杆处于高于此双金属盘的正常工作温度的温度下时,断开通过此传感器的电路。

Description

电热元件的热控制的改进

发明领域

本发明涉及电热元件的热控制的改进，特别(但非唯一地)涉及到我们在英国专利申请No.9717144.1(1997,8,12提交)与No.9724382.8(1997,11,18提交)中公开的装置的改进。

发明背景

在上述的本申请人的英国专利申请No.9717144.1中描述了适用于安装到平面加热元件特别是厚膜加热元件上的，且在所选择的不同位置上与之相组合地设有多个热传感器的各种不同的底座或支座。其中所述的实施例包括以当前制造的Otter Controls CPT入口连接器为基础的设备入口连接器，这是一种用于不富电线的设备的连接器，它能使此设备通过其底座设定到任意两个转动方向上，但有一批肢状件全在同一平面上依不同的方向从此连接器向外延伸，每个肢状件都是用来将一或多个热传感器安装于其上不同位置处的。英国专利申请No.9717144.1这项发明的基本原理是为传感器于平面加热件上定位提供灵活性，尤其是为了能够适应不同设备制造商的不同要求。

在英国专利申请No.9717144.1中提出采用一种简单的接触器件型的热传感器作为安装到肢状件上的传感器，而在本申请人的英国专利申请No.9724382.8中则描述了一种能良好适用于此目的的典型的接触器件型热传感器。正如其中所描述的，这种接触式热传感器包括碟形的双金属盘，它当探测出的温度升至预定级别之上便以快速动作于相对的两个碟形构形间运动，这种双金属盘的运动由推杆传给一对开关触点。

英国专利申请No.9724382.8所描述的接触式热传感器只提供了第一级热保护，也即当第一级保护失效(即使是不太可能的)，例如由于此双金属盘或焊接到一起的开关触点损坏时，并无可能提供第二级或后备级的保护。

本发明的目的与概述

为此，本发明的主要目的在于提供这样一种接触型的热传感器，它能与英国专利申请No.9717144,1中所述装置一起使用，同时提供了第一级与第二级保护。

根据本发明提供的接触式热传感器包括：一双金属致动器，一推杆与提供第一级保护功能的一组开关触点以及一由易熔材料构成的部件，此部件设置成在第一级保护不能起作用，及这种易熔材料承受高出所述双金属盘的正常工作温度的温度时，可通过传感器断开一电路。

根据本发明的将于后面详述的典型实施例，所述的第一级开关触点包括一固定触点和一在弹簧金属板一端上的可动触点，此板的另一端由易熔热塑材料形成的杆保持与此接触式热传感器的电终端部成电接触，这一金属板当该第一开关触点闭合到此板的一端而其另一端与上述电终端部接触时便压到一支座上。当所述双金属盘致动器工作时，上述推杆允许所述板的前述一端从该装置的固定触点上弹回，要是没有出现这种情况而在此板上所述一端处的触点保持闭合，则升高的温度将使热塑材料杆软化而能让板的前述另一端从电终端部弹回。

研究下面参看附图所作的详细描述，将能更好地理解本发明的上述的和其他的优点。

附图说明

图1是体现本发明的接触式热传感器的部件分解透视图；

图2是示明了组装好状态下的图1的接触式热传感器的横剖图。

实施例的详细说明

参看图1，其中所示的接触式热传感器包括自动回位的碟形双金属盘1、推杆2和一对开关触点3与4，触点3构成此开关触点的可动触点且靠在此传感器的压制金属终端部6上，触点4构成开关的固定触点，并固定在装置的压制金属终端部6上。

此传感器的体部7由耐温的塑料或陶瓷材料形成，有一个用来纳置推杆2的孔8。双金属盘1安装在压制金属罩9内上述体部7的顶部上，它例如是由铜或铝形成，适合结合到体部7的上端。如图2所示，双金属盘1位于罩9之下，以其边缘设定于其一侧上的推杆2上端之上和其径向相对侧上的小突起10之上。罩9中央的凹座11形成了与盘1的邻接面，并可以通过罩的变形调节而调节盘1的操作。

此热传感器的一第二体部12适合与前述第一体部7装在一起以将板5、终端部6和另一终端部13保持于这两个体部之间。这两个终端部6与13分别具有部分14与15，它们当体部7与12配合到一起时便延伸到传感器体部之外而与厚膜加热元件上所设的终端垫成弹性接触，而此加热元件的温度则由该热传感器控制。

罩9有一径向延伸部16设计成可容纳易熔材料例如热塑材料杆17的上端，同时于体部7中形成一孔18以允许杆17的下端进到当体部7与12配合到一起时界定出的内室。如图2所示，杆17的下端抵靠着弹簧金属板5的与其载有可动开关触点3的那一端相对的端部，板5在此相关的端部19处上翻，以保证杆17与相关的板端19可靠地定位，同时保证只有轴向力作用到杆17之上。

在板5的长边缘上设有定位凸耳20，它们与体部7和12上所设的形式件21配合，在组装此热传感器时使板5合上地定位。体部12上设有一竖立件22，用表在(以后所述的)适当时间，在板5上与载有此开关的运动触点3加所述另一端相比更接近端部19的位置处施加向上的推力。

如图2所示，其中表明的是此热传感器在正常冷却状态下的情形，组装此热传感器时导致在图1所示未受压状态下呈平直的板5，在其可动触点承载端(在此由于盘1与推杆2的作用保持在触点闭合的状态下)与其另一端19(在此由于其上端顶抵罩9而为易熔材料杆17保持向下)之间保持向下，并延伸到压制金属终端部13上的竖立形成件23之上并与之接触。在热传感器的这种状态下，于两终端部14与15之间能有电流流动。

在过热环境下，例如导致双金属盘1快速变换为其相反碟形构型下，盘1的这种运动通常将使可动触点3从固定触点4弹离开，而不断开板5的另一端19与终端部13上形成件23之间的接触。但要是这种情形并未出现，例如由于盘1开裂成由于开关触点3、4钎合上，则电流将继续流过热传感器，到达相关的加热件，而此电热元件的温度便会持续上升。易熔杆17在某些点将软化或熔化，致板5的端部19将与设在终端部13上的形成件23脱离电接触，这样，此易熔杆17便提供了第二级或后备级的保护，这种保护装置能在由盘1提供的第一级保护失效时起作用。

在上述的下部体12上设有形成件24，可使热传感器与前述英国专利申请No.9717144.1中所述的支座相组合。

前述的竖立件在图2所示的处于冷却条件下的热传感器中，可或可不与板5接触，因为在此条件下，易熔杆17对板5的端部19的作用以及板5与从终端部13处竖起的形成件23的抵触，将会时板5加压到足以保证开关触点3、4正常地起作用。但当杆17于此热传感器的第二级保护方式下软化或熔化时，板5便开始弹回至其通常的平直状态，从而便断开了板5的端部19与形成件23之间的电接触，仅仅是板5与竖立件22的接触便将产生一持续力，导致板5继续回弹而在板5与终端部13之间打开一安全的电缝隙。要是此竖立件22在热传感器的冷却状态下并不与板5接触，板5的端部19与终端部13上的形成件23之间的力将会最优化，以致为使这些部件能更好地电接触而镀银的做法成为不必要的。

所述和所图示装置的几何结构使得在热传感器于冷却状态下时，有很强的力作用于易熔杆17之上而有较弱的力作用于推杆2之上，从双金属盘上可以反射出较低的致动力。这种结构的优点是能从短的刚性弹簧件即板5在形成件23与板端19之间的部分获得很高的力来引起易熔杆17在适当的温度下变形。一旦变形开始，竖立件22就从较长和更具弹性的弹簧即板5在形成件22与板端19之间的部分提供较低的力，使杆17充分地变形，以在终端部13上板5与成形件23之间打开一安全缝隙。

尽管在上面已参考一具体的实施例说明了本发明，但应充分认识到所述的实施例在其所有方面都是示范性的，而内行人在不背离本发明于后附权利要求书列述的精神与范围内，是可以作出种种改进与变更形式的。例如，虽然易熔杆17最好是由绝缘的热塑材料形成，但由于它要与电流载体的板5接触，它也可以内设有绝缘层的适当的共晶合金材料形成。此外，易熔杆17在热传感器的使用中可以设置成使此杆的上端与电热元件直接相触而不是保持或俘获于径向延伸部16之内。在这种情况下，板5在此热传感器的独立状态下亦即在其配合到电热元件上之前不受力的作用，而只当此热传感器与电热元件装配到一起时才会处于力的作用下，这种组件将促使杆17沿轴向驱动到此热传感器之内，而让板5的端部19在终端部13上的竖立件23之上弯曲。

Claims (16)

1．一接触式热传感器，它包括一双金属致动器，设置成在此传感器的正常工作中操作一组开关触点，而其中将一包括易熔材料的部件设置成当此双金属致动器与开关触点提供的第一级保护失效同时此易熔材料经受高于此双金属的正常工作温度的温度时能通过此传感器断开此电路。

2．权利要求1所述的接触式热传感器，其中所述双金属致动器包括以瞬动作可在两相反的碟状构型间运动的碟状双金属盘。

3．权利要求2所述的接触式热传感器，其中所述这组开关触点布置成可由一推杆操作，该推杆响应为所述双金属盘在其两相反碟状构型之间快速动作时其周边的运动。

4．权利要求3所述的接触式热传感器，其中所述传感器包括一设有导热金属罩的传感器体部，而此双金属盘则保持于此罩与体部之间，所述罩部被成形为可确定一支座部，此支座部则限定出该双金属盘的中心的位置。

5．权利要求4所述的接触式热传感器，其中所述罩可以变形来调节该支座的位置。

6．上述任一权利要求所述的接触式热传感器，其中所述包括易熔材料的部件包括一推杆，此推杆用来保持一弹簧件和此传感器的一导体之间的电接触。

7．权利要求6所述的接触式热传感器，其中所述易熔材料推杆使所述弹簧件在前述导体的一竖立部分之上弯曲。

8．权利要求7所述的接触式热传感器，其中所述弹簧件是细长的，在其一端用作与所述双金属盘相关的这组开关触点的可动触点，而在其相对端则用来与所述易熔材料杆协同工作。

9．权利要求8所述的接触式热传感器，其中所述导体的竖立部分相对于上述弹簧件的所述一端更接近其所述的相对端。

10．权利要求7或8或9所述的接触式热传感器，其中所述传感器的体部中设有竖立件，此竖立件在断开上述电路中用作与所述弹簧件相互作用的支座。

11．一接触式传感器，它包括一拱起的电导体，以其两相对端用作第一与第二组开关触点的可动触点，这些触点组通常反抗所述挠起的电导体的偏压保持于闭合状态下，此第一组开关触点布置成由双金属开关致动器保持于闭合状态下，此致动器能让所述第一组触点在预定温度下分开，而此第二组开关触点则布置成能由易熔材料部件保持于闭合状态下，此易熔材料部件可使此第二组触点在高于上述双金属开关致动器的工作温度的温度下分开，上述结构使得在所述传感器的使用中，当此双金属开关致动器未能分开第一组开关触点时，此第二组开关触点能响应上述易熔材料部件的熔化而分开。

12．权利要求11所述的接触式热传感器，其中所述电导体是由弹性金属形成，并在两组触点都闭合的传感器的冷却状态下，通过此双金属开关致动器在一端的作用和此易熔材料部件在相对端的作用，而使所述电导体在一支座上弯曲，这一弹性金属导体的弯曲为操作这两组开关触点提供了必要的弹力。

13．一接触式热传感器，它包括其中保持有第一和第二相分开的电终端部的体部以及将这两个相分开的电终端部互连的导电性弹性金属桥件，此弹性金属桥件在其一端借助于通过推杆作用的双金属开关致动器而在其另一端则借助于易熔材料件，而被保持住反抗其弹性偏压，这样的结构使得此双金属开关致动器在一预定温度下的操作能够将上所桥件的所述一端从与所述第一电终端部的电接触，释放而在这种机制失效时，所述易熔材料件在高于所述预定温度的温度下熔化时，能够将此桥件的另一端从与所述第二电终端部的电接触释放。

14．权利要求13所述的接触式热传感器，其中在所述桥件一端工作的上述推杆以及在所述桥件另一端工作的易熔材料件使所述桥件能反抗其自身弹性而于一支座上弯曲。

15．权利要求14所述的接触式热传感器，其中所述支座是作为该第二电终端部的一部分形成。

16．权利要求14或15所述的接触式热传感器，其中所述支座在前述桥件两相对端之间并非均匀地间隔开，从而在所述推杆和易熔材料件中的一个上施加一比另一个上更大的弹簧力。

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