CN1805623B - 电热容器安全保护装置 - Google Patents

Abstract

电热容器安全保护装置，包括由电加热环和导热板组成的电加热组件，由双金属片和顶杆组成的热致动器，由动触点和动触片、静触点和静触片组成的电开关组件，双金属片与顶杆的一端活动连接，顶杆的另一端与动触片相顶持，独立导热器中间区域与导热板相隔开，所述独立导热器中间区域设一只以上双金属片，独立导热器设有与电热容器的导热板紧密热接触连接的热敏感触角。一只以上的双金属致动器只通过导热器的触角感知温度，可避免因双金属致动器只对一点进行感知的缺点，达到对多点进行感知的目的；独立导热器与发热器的导热板呈紧密热接触，解决了响应速度慢的缺点，达到加快热响应时间的目的；结构简单紧凑，零部件少，使控制器可靠性、安全性提高。

Description

电热容器安全保护装置 

技术领域

本发明涉及一种电热容器的自动开关装置，特别是一种用于电热杯、电热水壶以及咖啡壶等电热容器的安全保护装置。 

背景技术

现有的电热杯、电热水壶以及咖啡壶等底部加热的电热容器中，一般都在底部位置设有安全保护装置，其作用是在电热容器出现局部或整体温度异常升高时，自动断开电热容器的通电回路，以防止烧毁器具危及安全。当前，具代表性控制器的有两种，一种是公告号为CN1143595C的《煮沸水器皿的热敏控制器》它的技术方案是通过二个基本相同温度的双金属致动器安装在相互隔开相当距离的位置上，使电热容器在局部过热时，会迅速被双金属致动器的感知然后顶开电气开关接点，从而切断电源，使电热容器得到保护。其有一个严重的缺陷，当一个双金属致动器损坏时，另一个双金属致动器由于其远离损坏的双金属致动器而无法起到互补的作用，存在安全隐患而造成恶性事故，既不符合国家标准BG4706.19的安全要求，也不符合IEC安全标准，因为标准要求在做非正常工作测试时，若壶装有一个以上的热切断器，它们应被依次旁路，在这个情况下，上述技术方案是无法实现其倾斜保护的。另外，由于二个双金属致动器各自保护左右两个区域，因此其无法对前后倾斜时进行快速响应保护。另一种是公告号为CN2624763Y的《一种电热容器的安全保护装置》，它的技术方案是通过二个不同温度特性双金属致动器安装在彼此相互接近的位置上。对发热盘的强热区进行保护，在强热区发生局部过热时双金属致动片会马上感知，通过相关的推杆，断开其电气开关接点，从而切断电源，使电热容器得到保护。同时由于它的二个双金属致动器是在不同温度特性下工作，而又被安装在彼此相互接近的位置上。因此其二个双金属致动器具有互补作用。即当任何一个无效时，另一个会起互补作用，也符合IEC安全标准中关于非正常工作测试时，若壶装有一个以上的热切断器，它们应被依次旁路，仍能有正常保护功能。它的缺点是，当局部过热是在容器的弱热区时，因周围温度较低而损耗部份热量，其响应速度较慢。 

发明内容

本发明针对上述二种电热容器存在的技术问题，提出一种新的技术解决方案，既要解决因两双金属片相距较远而不能相互补偿的保证安全使用的缺陷，又要解决因两双金属片相接近，因局部过热时在容器的弱热区响应速度较慢的问题。达到结构简单、安全可靠、反应迅速的目的。 

本发明采用以下技术方案实现上述目标。 

电热容器安全保护装置，它包括由电加热环和导热板组成的电加热组件，由双金属片和顶杆组成的热致动器，由动触点和动触片、静触点和静触片组成的电开关组件，双金属片与顶杆的一端活动连接，顶杆的另一端与动触片相顶持，其特征在于设有一个独立导热器，该导热器中间区域设与所述电加热组件的导热板相隔开的凸起平台，所述凸起平台上紧贴安装一只以上的双金属片，所述独立导热器设有与所述电加热组件的导热板紧密热接触连接的热敏感触角，通过独立导热器的所述热敏感触角对所述电加热组件的导热板进行温度采样控制达到多方位过热保护。 

具有良好导热性能的独立导热器，其有二个以上的热敏感触角伸向所控制的区域，并与所控制区域保持紧密的热接触，独立导热器凸起平台与发热器的导热板相隔开。 

所述的独立导热器中间凸起平台与两端向下的热敏感触角连成一体，两端触角面与导热板紧贴以保持良好热传导。 

一只以上或二只双金属片紧贴安装在独立导热器的凸起平台上，通过其热敏感触角对发热器的导热板进行温度采样控制达到多方位过热保护。 

与上述两种具有代表性的技术方案相比，本发明优点在于，其一，一只以上的双金属致动器只通过导热器的触角感知温度，而其本身则不与发热器及发热器所传导的发热板盘接触，这样就可以避免因双金属致动器只对一点进行感知的缺点，达到能对多点进行感知的目的。其二，由于独立导热器与发热器的导热板呈紧固或紧密的接触状态，解决了由于其双金属片形状原因，不得不使用大量的导热胶进行热接触传导，而丧失响应速度的缺点。达到加快热响应时间的目的。其三，如果在导热器上安装二个以上的双金属致动器由于二个双金属致动器都通过导热器呈更加紧密接触状态，又与导热板相隔开，其有比CN2624763Y有更好的互补功能。再是本发明结构简单、紧凑，零部件减少至最小程度，使控制器可靠性、安全性提高。 

本发明的有益效果在于，如果没有要求电热容器一定安装两个双金属致动器的场合下，其只要使用一个双金属致动器就可以达到控制多个温度敏感区的目的。同时，这种控制器尚能解决CN2624763Y所存在响应速度慢的缺点。之所以使用两组致动开关是解决当其中一组致动开关损坏时，另一个有互补作用而设置的，确保使用安全，符合国家安全标准和IEC安全标准要求而设置的。 

附图说明

图1-a为安装在电热容器底部的安全保护器整体结构剖面图； 

图1-b为安全保护器立体结构图。 

图2为第二实施例结构示意图。 

图3为第三实施例独立导热器的工作示意图。 

图4为第四实施例独立导热器的工作示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步描述。 

图1为本发明的一种基本结构示意图，电热容器1可以为电水壶、电热杯或咖啡杯，电热容器之底部设电加热管2，电加热管可以由环状电热丝3与其外围电绝缘导热粉组成，也可以用环状电热膜。与环状电加热管紧密热接触的为圆形导热板8，为使电加热管与圆形导热板8有良好的热接触，一般采用钎焊连接。在环状电热管2圈内和导热板8表面还设有中间突起的独立导热器，独立导热器中间突起平台7部份的里面与导热板8相隔开，中间突起平台7部份的外面紧贴双金属片5，所述的双金属片5一般设二片，也可以为一片。如图1所示为二片，双金属片一般选用定温瞬动式，热态绝缘电阻不小于7兆欧。独立导热器中间突起的平台7上可容纳1～2个双金属片，独立导热器的凸起平台7部份与两端触角4部份连成一体，两端触角面4与导热板8平面紧贴以保持良好的热传导，两者之间可以用导热胶粘接，也可以用铆钉或螺钉固紧。独立导热器选用良好的导热材料例如电解铜或电热合金冲压成型。独立导热器外围为导热器支架9，它有与独立导热器相似的外形，稍为宽大以便套在独立导热器的外围，以便紧压独立导热器，使独立导热器向外伸出的触角4紧贴导热板8保持良好的热传导。导热器支架还用于固定控制器罩壳17。双金属片5与绝缘的陶瓷顶杆6顶持活动接触，陶瓷顶杆6的下端与动触片14末端相顶压，动触片14的顶平面上设动触点13，与动触点13相对应的静触点10经过静触片16与电加热管连接头15相连接成电连接通路。当外接电源从电连接器头15的两个动触片14接入时，通过各自 的动静触点13、10接入各自的静触片11、16，然后分别与电加热管2的电连接片18和18′连接成通电回路，开始对电热容器1加热，其底部受热升温，伸向导热板8的独立导热器左右触角4感受热变化，并迅速传导给双金属片5，当导热板8上的热区19或21任一区由于容器倾斜或其他原因温度突然升高，使独立导热器的触角4相对应的双金属片受热变形而跳起，推动动触片14弹性向下，使动触点13脱离静触点10，从而自动切断电源。 

图2所示表示独立导热器的凸起平台7上设1个双金属片热致动器，电开关组件内仍设二组动静触点和动静触片，其顶杆6上端与双金属片相顶持，顶杆下端部分叉与两边的动触片14相顶持，在两组热致动器和电开关组件之间设罩壳17，它将双金属热致动器与电开关组件分割并将它们密闭在罩壳17内，使它们能在湿度较高或具有盐雾等恶劣条件下能正常工作。在顶杆6之间或顶杆下端分叉部位还设有隔离块12，此隔离块与电连接头15的顶平面连成一体，将两根平行的陶瓷顶杆6隔离限位，同时使爬电距离和电气间隙扩大。以使打开动作稳定可靠。本实施例的电连接头15通过与其连成一体的隔离块12和动触片14、静触片16与控制器罩壳17将其连成一体，以使零部件减少到最低限度，为提高可靠性、安全性建立基础。 

图3所示为独立导热器中间区域即平台7上设置双金属片结构示意图，图中A表示独立导热器设在导热板8上的位置，B为独立导热器的侧视，C为独立导热器俯视。电热管2盘在导热板的周围，静触片16与电热管电连接头18、18′连接成通电回路，导热板8上的位置19、21即为独立导热器的左右触角的位置，在中间区域安装2片双金属片组成热致动器开关，能迅速感知左、右两边热变化，当电热容器向左或向右倾斜时，左或右触角感知高温而致动起跳，因而使动触片动作切断电源。 

图4所示表示在中间区域安装双金属片与带三个触角的独立导热器组合结构示意图，图中D表示独立导热器设在导热板8上的位置，E表示三个触角的独立导热器侧视图，F表示独立导热器的俯视图，独立导热器有左、右两端触角和后触角，若转动180°呈向前触角，在导热板8上表示前、后、左、右触角所在位置。可用1或2片双金属片组成的热致动器触点开关，依靠独立的导热器可同时感知三个不同发热区的热变化，如图4-D的19、21区为感知左、右倾斜时热变化，20、22区表示前、后倾斜热变化，当电热容器无论向左、右或向前或向后倾斜时双金属致动器都会对过热区敏感而瞬间跳动，使动触片动作切断电源。 

Claims (9)

1.电热容器安全保护装置，它包括由电加热环和导热板组成的电加热组件，由双金属片和顶杆组成的热致动器，由动触点和动触片、静触点和静触片组成的电开关组件，双金属片与顶杆的一端活动连接，顶杆的另一端与动触片相顶持，其特征在于设有一个独立导热器，该导热器中间区域设与所述电加热组件的导热板相隔开的凸起平台，所述凸起平台上紧贴安装一只以上的双金属片，所述独立导热器设有与所述电加热组件的导热板紧密热接触连接的热敏感触角，通过独立导热器的所述热敏感触角对所述电加热组件的导热板进行温度采样控制达到多方位过热保护。

2.根据权利要求1所述的电热容器安全保护装置，其特征是独立导热器有两个以上的热敏感触角(4)伸向所控制的区域，并与所控制的区域保持紧密的导热接触。

3.根据权利要求1所述的电热容器安全保护装置，其特征是独立导热器中间凸起平台(7)与两端的热敏感触角(4)连成一体。

4.根据权利要求1所述的电热容器安全保护装置，其特征是所述双金属片(5)是两只。

5.根据权利要求1所述的电热容器安全保护装置，其特征是独立导热器的热敏感触角(4)有左、右两端触角、后触角或前触角。

6.根据权利要求1所述的电热容器安全保护装置，其特征是所述双金属片是1只，所述顶杆(6)是一个，所述顶杆(6)的上端与所述双金属片活动连接，所述顶杆(6)下端分叉与两边的动触片分别顶持。

7.根据权利要求6所述的电热容器安全保护装置，其特征是所述顶杆(6)的下端分叉部位设有隔离作用的隔离块(12)。

8.根据权利要求4所述的电热容器安全保护装置，其特征是所述顶杆(6)是两个，其中一个顶杆的上端与所述双金属片(5)中的一只活动连接，另一个顶杆的上端与所述双金属片(5)中的另一只活动连接，所述两个顶杆(6)之间还设有隔离作用的隔离块(12)。

9.根据权利要求7或8所述的电热容器安全保护装置，其特征是所述隔离块(12)与电连接头(15)连成一体。

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