CN202515856U - 安全暖手器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全暖手器，包括袋体和发热装置，其特征是，还包括有电流控制器和安全开关，电流控制器上设置有两个大电流连接极和控制极，发热装置连接其中一个大电流连接极，另一个大电流连接极作为电源连接端，控制极与其中一个大电流连接极之间串联有安全开关；此款暖手器，具有元器件使用寿命长、成本低，以及使用安全的优点。

Description

安全暖手器

技术领域

本实用新型涉及暖手器技术领域，尤其是一种安全节能暖手器。

背景技术

暖手器，又称“电暖袋”，其结构包括袋体，袋体内设置有发热装置，发热装置与外部的交流电源（大电流）电连接；然而，为防止电暖袋在加热过程中，发生爆破、干烧等现象，一般会在电暖袋内还安装各种安全开关，如：压力开关，磁控开关和防干烧开关。

以压力开关为例，见中国实用新型专利号：200520121073.2，名称为： 防爆电暖袋；这种电暖袋，通过在袋体内的一侧表面上开有空腔，空腔内设有压力开关，压力开关由触点开关及其弹性壳体构成，触点开关与发热装置串联连接；袋体加热时，随着袋内（气压）压力不断增大，使弹性壳体变形并推动触点开关，从而切断发热装置电源，实现防爆之作用。

又如：中国实用新型专利号：200720048902.8，名称为：防爆电暖水袋；这种暖水袋，在袋体内设置磁控（感应）开关，磁控开关由电开关和第一磁性体构成，电开关设置在袋体一侧、并与发热装置电连接，袋体内腔设有袋体受热膨胀时可使电开关通断的第一磁性体；由于袋体受热不断膨胀，使袋体内腔的第一磁性体对袋体一侧上的电开关的磁性作用力消除，处于常闭状态下的电开关断开，即磁控开关断开，发热装置断电，因此可以有效防止出现袋体由于气压过大而爆炸的现象，提高了电暖袋使用的安全性和可靠性。

又如：中国实用新型专利号：200620154910.6，名称为“一种防干烧电暖袋”，这种暖水袋，通过在发热装置上设置防干烧开关，防干烧开关由（导热）金属壳和温控器构成，金属壳设置在发热装置表面，温控器安装在金属壳上，若袋体在加热过程中，因袋内气压增大，造成发热装置离开袋体内的液体表面，发热装置温度迅速升高，温控器通过金属壳的导热，感应到发热装置温度超过设定值，会迅速断开电路，杜绝干烧现象。

上述几种带安全开关的暖水袋，它们都是连接发热装置，并与外部交流电源（大电流）电性连接；然而，上述结构的暖水袋，仍存在以下不足之处：（1）鉴于这种暖水袋，系直接使用大电流（交流电）通过安全开关及各元器件，因此，安全开关及其各元器件，容易因工作负载电流过高，而造成损坏，或者因安全开关工作时，产生拉弧现象，存在一定的安全隐患；再有，各元器件在使用时，长期通过大电流工作，使用寿命较短；（2）为配合大电流通过使用需要，各元器件在选用上，会受到一定的制约，从而增加了产品的整体成本；（3）鉴于发热装置系直接外接电源（大电流），因此，电暖袋一连接电源，发热装置即处于通电接通状态，这样会存在一定的安全性隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种元器件使用寿命长、成本低，以及使用安全的暖手器。

本实用新型的目的是这样实现的。

一种安全暖手器，包括袋体和发热装置，其特征是，还包括有电流控制器和安全开关，电流控制器上设置有两个大电流连接极和控制极，发热装置连接其中一个大电流连接极，另一个大电流连接极作为电源连接端，控制极与其中一个大电流连接极之间串联有安全开关；此款暖手器，通过增设电流控制器，利用其控制极控制两个大电流连接极之间的导通或断开，即：发热装置（通电或断开）由控制极控制，鉴于控制极上串联有安全开关，若暖水袋存在膨胀、爆裂、漏水或干烧等危险时，安全开关会自动断开，从而使控制极失电，电流控制器的两个大电流连接极之间断开，实现安全保护；由于安全开关系串联在控制极上，其通过的系小电流，这种以小电流控制大电流的原理，可消除因工作负载电流过高而损坏安全开关及其它元器件之不足，而且低电流通过的安全开关既克服拉弧现象，又能延长其使用寿命，同时，降低选择安全开关和其它元器件的使用成本，又能增加安全开关的安全性能，这样可保证产品的使用寿命；再有，发热装置的通电与否，系由控制极控制，因此，相对于现有的发热装置直接与外部电源通电接通而言，它更具有明显的安全性和节能效果。

本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决。

作为电流控制器的其中一个实施方案，所述电流控制器可以系可控硅，可控硅的两个阳极分别作为大电流连接极，控制极与安全开关之间还串联有限流电阻，由可控硅原理可知，当可控硅控制极施加一定的控制电压（小电流），可控硅的两个大电流连接极之间（即：两个阳极之间）就会导通而通过大电流（5A以上），这就是小电流控制大电流的原理；当可控硅导通后，发热装置工作发热；当可控硅控制极回路中任何一个安全开关开路时，可控硅控制极因安全开关的开路没有控制电压，可控硅两个大电流连接极之间就不会导通，发热装置就不会工作。

作为电流控制器的另一实施方案，所述电流控制器也可以是IGBT（即：绝缘栅双极型晶体管），IGBT的集电极和发射极分别作为大电流连接极，栅极作为控制极，控制极与安全开关之间还串联有IGBT驱动电路；由IGBT原理可知，当IGBT控制极施加一定的控制电压（小电流），IGBT的两个大电流连接极之间（即：集电极和发射极之间）就会导通而通过大电流（5A以上），这就是小电流控制大电流的原理；当IGBT导通后，发热装置工作发热；当IGBT控制极回路中任何一个安全开关开路时，IGBT控制极因安全开关的开路没有控制电压，IGBT两个大电流连接极之间就不会导通，发热装置就不会工作。

上述使用IGBT作为电流控制器时，可以增设整流电路，整流电路的电源输入端与交流电连接，其电源输出端分为直流正极和直流负极，直流正极连接发热装置，直流负极连接发射极所在的大电流连接极；这样，发热装置、安全开关和IGBT均可以使用适合直流电使用的元器件，因此，在选择元器件上，其成本更低，寿命相对（交流元器件）较长。

所述电流控制器还可以由其它元器件代替，只要它与上述可控硅、IGBT原理上相同或相近即可，能实现小电流控制大电流即可，这里不再详述。

作为更佳的方案，它还包括有指示电路，指示电路由相互串联的限流电阻R2和LED灯构成，指示电路的两端并联在发热装置的两端；指示电路的作用系：能即时反应发热装置的工作状态，即，发装装置通电加热时，LED灯亮，反之，LED关。

为防止发热装置过热，所述发热装置还串联有温控保险管。

所述安全开关可以系压力开关，也可以系磁控开关或防干烧开关，暖水袋存在膨胀、爆裂、漏水或干烧等危险时，安全开关会自动断开，从而使控制极失电，电流控制器的两个大电流连接极之间断开，实现安全保护。

作为更佳的方案，所述安全开关由压力开关、磁控开关和防干烧开关相互串联在一起构成；使暖手器有多重安全开关保护，既具有防爆作用，又兼有防干烧之效果。

所述安全开关设置在袋体内，这与背景技术介绍的各款安全开关，可以系一致的，它们均连接在控制极上。

本实用新型的有益效果是。

（1）本实用新型的暖手器，通过增设电流控制器，并在电流控制器的控制极上串联安全开关，这种以小电流控制大电流的原理，可消除因工作负载电流过高而损坏安全开关及其它元器件之不足，而且低电流通过的安全开关既克服拉弧现象，又能延长其使用寿命，同时，降低选择安全开关（低电流安全开关）和其它元器件的使用成本，又能增加安全开关的安全性能，这样可保证产品的使用寿命；再有，发热装置的通电与否，系由控制极控制，因此，相对于现有的发热装置直接与外部电源通电接通而言，它更具有明显的安全性和节能效果。

（2）再有，这种暖手器使用的电流控制器，可以系可控硅，也可以系IGBT，或其它具有相关特性的电子元器件，因此，它的实施手段极容易，技术要求不高，有利于产品的推广和使用。

（3）作为最佳的效果，所述控制极与其中一个大电流连接极之间串联有多个安全开关；使暖手器有多重安全开关保护，既具有防爆作用，又兼有防干烧之效果。

附图说明

图1是本实用新型暖手器的实施例一电路原理图。

图2是本实用新型暖手器的另一实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型作进一步详述。

实施例一：一种安全暖手器，包括袋体和发热装置H，其特征是，它还包括有电流控制器T和安全开关K，电流控制器T上设置有两个大电流连接极T1、T2和控制极G，发热装置H连接其中一个大电流连接极T1，另一个大电流连接极T2作为电源连接端，控制极G与其中一个大电流连接极T1之间串联有安全开关K。

上述电流控制器T是可控硅，可控硅的两个阳极分别作为大电流连接极T1、T2，控制极G与安全开关K之间还串联有限流电阻R1。

上述发热装置H的两端还并接有工作状态指示电路，指示电路由相互串联的限流电阻R2和LED灯构成；为防止发热装置H过热，发热装置H还串联有温控保险管F1。

上述安全开关K可以系一个，如：压力开关K1、或磁控开关K2或防干烧开关K3。

当然，为使暖手器具有多重安全开关保护，使它既具有双重防爆作用，又兼有防干烧之效果，上述安全开关K系多个安全开关，即：所述控制极G与其中一个大电流连接极T1之间串联有多个安全开关K1、K2、K3；上述多个安全开关K1、K2、K3分别系压力开关K1、磁控开关K2和防干烧开关K3串联在一起构成，实现多重防爆、并兼有防干烧等多种安全保护所述安全开关K设置在袋体内，其款式和安装方式，可以系上述背景技术部分提及的这几种开关，这里不再详述。

工作原理：暖水袋接通外部电源，可控硅的控制极G施加一定的控制电压（小电流），使两个大电流连接极T1、T2之间导通且通过大电流（5A以上），这就是小电流控制大电流的原理，当可控硅导通后，在发热装置H两端以及电源指示电路就会施加220V电压，发热装置工作发热，电源指示灯发光指示；当可控硅控制极回路中任何一个安全开关K开路时，可控硅控制极G因安全开关开路没有控制电压，可控硅两个大电流连接极T1、T2就不会导通，发热装置就不会工作。

实施例二：如图2所示，其电路原理与实施例一相近似，不同之处仅为：上述电流控制器T系IGBT，即：绝缘栅双极型晶体管；IGBT的集电极和发射极分别作为大电流连接极T1、T2，栅极作为控制极G，控制极G与安全开关K之间还串联有IGBT驱动电路E；IGBT驱动电路E又叫IGBT驱动器，在现有技术中，它与IGBT经常配合使用，是驱动IGBT模块以能让其正常工作、并同时对其进行保护的电路，这里不再详述。

使用这种IGBT代替可控硅，其工作电源选择直流电，鉴于现有暖手器的供电电源，通常采用交流电，因此，可以在暖手器的电源插头前，先连接（配置）整流器，即：暖手器外置整流器。

当然，也可以在暖手器的内部电路中，预设整流电路D4、D5、D6、D7，具体方案如下：

它还包括整流电路D4、D5、D6、D7，整流电路D4、D5、D6、D7的电源输入端与交流电连接，其电源输出端分为直流正极和直流负极，直流正极连接发热装置H，直流负极连接发射极所在的大电流连接极T2。

作为更具体的方案，所述IGBT的可控极G与发射极所在的大电流连接极T2之间并接有电阻R1，且，可控极G与发射极所在的大电流连接极T2之间还并接有二极管D2和D3。

本实施例二的工作原理，与上述实施例一相近似，这里不再详述；除可控硅、IGBT外，电流控制器T还可以采用其它元器件，只要它与上述可控硅、IGBT原理上相同或相近，能实现小电流控制大电流即可，这里不再列举、详述。

Claims (9)

1.一种安全暖手器，包括袋体和发热装置（H），其特征是，还包括有电流控制器（T）和安全开关（K），电流控制器（T）上设置有两个大电流连接极（T1、T2）和控制极（G），发热装置（H）连接其中一个大电流连接极（T1），另一个大电流连接极（T2）作为电源连接端，控制极（G）与其中一个大电流连接极（T1）之间串联有安全开关（K）。

2.根据权利要求1所述安全暖手器，其特征是，所述电流控制器（T）是可控硅，可控硅的两个阳极分别作为大电流连接极（T1、T2），控制极（G）与安全开关（K）之间还串联有限流电阻（R1）。

3.根据权利要求1所述安全暖手器，其特征是，所述电流控制器（T）是IGBT，IGBT的集电极和发射极分别作为大电流连接极（T1、T2），栅极作为控制极（G），控制极（G）与安全开关（K）之间还串联有IGBT驱动电路（E）。

4.根据权利要求3所述安全暖手器，其特征是，还包括整流电路，整流电路（D4、D5、D6、D7）的电源输入端与交流电连接，其电源输出端分为直流正极和直流负极，直流正极连接发热装置（H），直流负极连接发射极所在的大电流连接极（T2）。

5.根据权利要求2或3所述安全暖手器，其特征是，还包括有指示电路，指示电路由相互串联的限流电阻（R2）和LED灯构成，指示电路的两端并联在发热装置（H）的两端。

6.根据权利要求5所述安全暖手器，其特征是，所述发热装置（H）还串联有温控保险管（F1）。

7.根据权利要求2或3所述安全暖手器，其特征是，所述安全开关（K）是压力开关（K1）、磁控开关（K2）或防干烧开关（K3）。

8.根据权利要求2或3所述安全暖手器，其特征是，所述安全开关（K1）由压力开关（K1）、磁控开关（K2）和防干烧开关（K3）相互串联在一起构成。

9.根据权利要求2或3所述安全暖手器，其特征是，所述安全开关（K）设置在袋体内。

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