CN204788728U - 一种温度传感器及应用该温度传感器的电源插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度传感器及应用该温度传感器的电源插座，该温度传感器包括壳体(1)、金属套(2)、熔断柱(3)、滑块(4)、第一电极(5)、第二电极(6)和导电弹簧(7)；当金属套(2)的温度低于熔断柱(3)的熔点时，熔断柱(3)支撑滑块(4)将导电弹簧(7)顶起，第一电极(5)与第二电极(6)不导通；当金属套(2)的温度不低于熔断柱(3)的熔点时，导电弹簧(7)与第一电极(5)接触，第一电极(5)与第二电极(6)导通；本实用新型的温度传感器可以直接与强电接触，从而能够快速、精准地监测因强电故障而导致的温升。应用该温度传感器的电源插座可以实现对每一个独立插孔进行监测和报警，而且反应速度快、测量精度高。

Description

一种温度传感器及应用该温度传感器的电源插座

技术领域

本实用新型涉及电源插座技术领域，尤其涉及一种温度传感器及应用该温度传感器的电源插座。

背景技术

电源插座是生产和生活中必不可少的电路连接器件，而电器设备的插头与电源插座之间的连接可靠性一直是关系到电器设备能否安全使用的关键问题。在电器设备所引发的火灾事故中，有80％的事故是由于电器设备的插头与电源插座之间的连接出现问题而引起的。当电器设备的插头与电源插座之间没有可靠连接，或者电源插座经过长期使用而产生缺陷时，插头与电源插座的插孔之间容易产生较大的接触电阻，这会使两者的温度迅速升高，从而可能造成插头或电源插座的烧毁，甚至引发火灾。

为了解决上述问题，现有技术中在电源插座上设置了对电源插座内部温升进行监测的温度监测装置以及能够发出声光警示的报警电路；这种电源插座在使用过程中，当插头与电源插座接触不良或电器设备功率过大而引起插头与电源插座之间的温度迅速升高时，温度监测装置会向报警电路发出启动信号，再由报警电路发出警示，从而达到防止插头和电源插座烧毁的目的，例如：申请号为201320736772.2的中国专利就公开了一种与之类似的技术方案。

但是，现有的对电源插座内部温升进行监控的温度监测装置均是采用热电偶、热敏电阻、电阻温度探测器等电子感温元件进行温度数据采集，这些电子感温元件不能与强电直接接触，需要在被测元件上设置绝缘体或进行绝缘隔离，而且这些电子感温元件在强电影响下容易产生信号偏移，在一些温度范围内对温度监控的线性不好，需要进行冷端补偿或引线补偿，热惯性大，响应时间慢，因此现有的对电源插座内部温升进行监控的系统测量精度低、反应时间缓慢。采用红外、光栅等非接触式温度传感器虽然可以弥补上述接触式电子感温元件的很多不足，但是非接触式温度传感器的价格较高，而且其测量精度也会随着使用时间的增加而产生偏差，也需要定期进行校正，因此采用非接触式温度传感器不适宜民用生产需要。此外，现有的对电源插座内部温升进行监控的温度监测装置仅能对整体电路进行监测，无法对插座上的每一个插孔进行监测，如果因虚接或接触不良而产生打火或导致局部温升过高，现有温度监测装置无法进行有效的监测。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型提供了一种温度传感器及应用该温度传感器的电源插座；该温度传感器可以与强电直接接触，测量精度高、反应速度快，当强电故障而导致温升过高时，该温度传感器可以与报警电路配合快速准确地发出警示。该电源插座可以实现对每一个插孔进行温升监测和报警，反应速度快、测量精度高。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种温度传感器，与强电直接接触，包括：壳体1、金属套2、熔断柱3、滑块4、第一电极5、第二电极6和导电弹簧7；第一电极5和第二电极6均设于壳体1内，并且第一电极5的顶部和第二电极6的顶部均由壳体1的顶部伸出，而第一电极5的底部延伸至壳体1内的底部，第二电极6的底部位于壳体1内的顶部，第一电极5与第二电极6不接触；导电弹簧7设于壳体1的内部，并且导电弹簧7的顶部与第二电极6的底部接触；

金属套2与强电直接接触，而金属套2的顶部与壳体1的底部连接，并且金属套2的内部与壳体1的内部连通；熔断柱3和滑块4均设于金属套2的内部，并且熔断柱3与金属套2的内壁接触；

当金属套2的温度低于熔断柱3的熔点时，熔断柱3支撑在滑块4的底部，滑块4的上部伸入到壳体1的内部，而滑块4的顶部将导电弹簧7的底部向上顶起，导电弹簧7被压缩并且与第一电极5不接触，第一电极5与第二电极6不导通；

当金属套2的温度等于或高于熔断柱3的熔点时，熔断柱3熔化，滑块4的上部在导电弹簧7的作用下移至金属套2内，而导电弹簧7的底部与第一电极5的底部接触，第一电极5与第二电极6导通。

优选地，金属套2的内部设有滑道21；滑块4的下部与滑道21的内壁之间间隙配合。

优选地，所述滑块4的底部设有凹槽；当金属套2的温度低于熔断柱3的熔点时，熔断柱3的顶部位于滑块4底部的凹槽内。

优选地，所述的熔断柱3采用Pb-Bi-Sn合金或In-Bi-Sn合金制成。

一种电源插座，插座上设有插孔a，插孔a内设有电极片b；还包括：报警电路以及上述技术方案中所述的温度传感器c；温度传感器c设于插孔a内，并且温度传感器c的金属套2与插孔a内的电极片b接触；同时，温度传感器c通过第一电极5和第二电极6串联在报警电路中；当电极片b的温度等于或高于熔断柱3的熔点时，熔断柱3熔化，第一电极5与第二电极6导通，报警电路导通并发出报警。

优选地，当电源插座为两孔插座时，至少有一个插孔a内设有温度传感器c。

优选地，当电源插座为三孔插座时，电极片b与火线连接的插孔a内设有温度传感器c；或者，电极片b与火线连接的插孔a以及电极片b与零线连接的插孔a内均设有温度传感器c。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例所提供的温度传感器通过金属套2与强电直接接触，在正常情况下，导电弹簧7被熔断柱3支撑的滑块4顶起，并与第一电极5不接触，第一电极5与第二电极6不导通，与该温度传感器串联的报警电路处于断路状态，不会发出报警；而在强电故障情况下，当与强电直接接触的金属套2的温度等于或高于熔断柱3的熔点时，熔断柱3发生熔化，导电弹簧7的底部与第一电极5的底部接触，从而将第一电极5与第二电极6导通，报警电路被接通，并发出报警；由此可见，该温度传感器可以与强电直接接触，灵敏度高，能够快速、精确地感知到与温度传感器接触的强电的温度变化。本实用新型实施例所提供的电源插座采用上述温度传感器与插孔a内的电极片b强电直接接触，并在电极片b的温度超过预定安全值时，该温度传感器会将报警电路接通从而发出报警；由此可见，该电源插座可以实现对每一个插孔进行实时监测和报警，而且测量精度高，反应速度快，可以长时间可靠工作，不需要进行校准、补偿以及后期日常维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例所提供的温度传感器的结构示意图一。

图2为本实用新型实施例所提供的温度传感器的结构示意图二。

图3为本实用新型实施例所提供的温度传感器的结构示意图三。

图4为本实用新型实施例所提供的温度传感器的结构示意图四。

图5为本实用新型实施例所提供的应用该温度传感器的三孔电源插座结构示意图一。

图6为本实用新型实施例所提供的应用该温度传感器的三孔电源插座结构示意图二。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面对本实用新型所提供的温度传感器及电源插座进行详细描述。

(一)温度传感器

首先需要说明的是，本申请文件中描述的“上”、“下”、“顶”、“底”等带有方向性的词句仅是本实用新型所述温度传感器如图1和图2所示方式放置时的状态，这仅是为了更加清晰地表示出部件间的相对位置关系，当温度传感器放置的方式发生改变时，“上”、“下”、“顶”、“底”等方向也会随之发生改变，但这并不影响温度传感器的使用，仍属于本申请的保护范围。

如图1、图2、图3和图4所示，一种温度传感器，与强电直接接触，其具体结构可以包括：壳体1、金属套2、熔断柱3、滑块4、第一电极5、第二电极6和导电弹簧7；

第一电极5和第二电极6均设于壳体1内，并且第一电极5的顶部和第二电极6的顶部均由壳体1的顶部伸出，而第一电极5的底部延伸至壳体1内的底部，第二电极6的底部位于壳体1内的顶部，第一电极5与第二电极6不接触；导电弹簧7设于壳体1的内部，并且导电弹簧7的顶部与第二电极6的底部接触；

金属套2与强电直接接触，而金属套2的顶部与壳体1的底部连接，并且金属套2的内部与壳体1的内部连通；熔断柱3和滑块4均设于金属套2的内部，并且熔断柱3与金属套2的内壁接触；

当金属套2的温度低于熔断柱3的熔点时，熔断柱3支撑在滑块4的底部，滑块4的上部伸入到壳体1的内部，而滑块4的顶部将导电弹簧7的底部向上顶起，导电弹簧7被压缩并且与第一电极5不接触，第一电极5与第二电极6不导通；

当金属套2的温度等于或高于熔断柱3的熔点时，熔断柱3熔化，滑块4的上部在导电弹簧7的作用下移至金属套2内，而导电弹簧7的底部与第一电极5的底部接触，第一电极5与第二电极6导通。

其中，该温度传感器的各部件的具体结构可以包括：

(1)金属套2的内部设有滑道21；滑块4的下部与滑道21的内壁之间间隙配合，从而滑块4可以在滑道21内滑动。

(2)滑块4的底部最好设有凹槽；当金属套2的温度低于熔断柱3的熔点时，熔断柱3的顶部位于滑块4底部的凹槽内，这可以提高熔断柱3对滑块4支撑的稳定性。

(3)熔断柱3可以采用现有技术中的Pb-Bi-Sn合金、In-Bi-Sn合金等不同熔点的材料制成，从而能够制得可监测温度具有不同预定安全值的温度传感器。

具体地，该温度传感器的工作原理如下：

(1)正常情况下，强电部件不会产生过高温度，与强电直接接触的金属套2也不会有过高温度，金属套2的温度低于熔断柱3的熔点，熔断柱3支撑在滑块4的底部，滑块4的上部伸入到壳体1的内部，而滑块4的顶部将导电弹簧7的底部向上顶起，导电弹簧7被压缩并且与第一电极5不接触，第一电极5与第二电极6不导通。如果该温度传感器通过第一电极5和第二电极6串联在报警电路中，那么由于此时第一电极5与第二电极6不导通，所以报警电路处于断路状态，没有电流流过，不会发出报警。

(2)在接触不良、负载过大等强电故障情况下，强电部件上的温度会随着通电时间的增长而不断升高，与强电直接接触的金属套2的温度会随着强电部件的温度升高而升高；当金属套2的温度等于或高于熔断柱3的熔点时，熔断柱3发生熔化，滑块4失去支撑并在导电弹簧7的驱动下向下移动，导电弹簧7的底部与第一电极5的底部接触，而导电弹簧7的顶部与第二电极6的底部接触，因此导电弹簧7将第一电极5与第二电极6导通。如果该温度传感器通过第一电极5和第二电极6串联在报警电路中，那么由于此时第一电极5与第二电极6导通，所以报警电路被接通，并发出报警。

由此可见，本实用新型实施例所提供的温度传感器可以与强电直接接触，因此灵敏度高、能够快速、精确地感知到与温度传感器接触的强电部件的温度变化；当强电部件故障而导致温升过高时，该温度传感器可以与报警电路配合快速准确地发出警示。

(二)电源插座

如图5和图6所示，一种电源插座，插座上设有插孔a，插孔a内设有电极片b；其具体结构还可以包括：报警电路以及上述技术方案中所述的温度传感器c；温度传感器c设于插孔a内，并且温度传感器c的金属套2与插孔a内的电极片b接触；同时，温度传感器c通过第一电极5和第二电极6串联在报警电路中；当电极片b的温度等于或高于熔断柱3的熔点时，熔断柱3熔化，第一电极5与第二电极6导通，报警电路导通并发出报警。

具体地，该电源插座的各部件的具体结构可以包括：

(1)当电源插座为两孔插座时，至少有一个插孔a内设有温度传感器c，最好两个插孔a内各设一个温度传感器c，从而该电源插座可以实现对每一个插孔进行监测和报警。

(2)当电源插座为三孔插座时，三个插孔a内可以各设置一个温度传感器c，从而该电源插座可以实现对每一个插孔进行监测和报警；但由于电极片b接地的插孔a通常是不会发生故障的，因此可以仅在电极片b与火线连接的插孔a以及电极片b与零线连接的插孔a内各设置一个温度传感器c(如图6所示)，至少电极片b与火线连接的插孔a内需要设置一个温度传感器c。

(3)报警电路可以采用现有技术中的报警电路，但最好采用声光同时报警的报警电路，从而可以增加危险信号的辨识度；例如：可以采用由电源、蜂鸣器、LED灯联接成的报警电路，温度传感器c也串联在该报警电路中，并起到开关的作用。

进一步地，该电源插座的工作原理如下：

(1)正常情况下，插孔a内的电极片b不会产生过高温度，与电极片b直接接触的金属套2也不会有过高温度，金属套2的温度低于熔断柱3的熔点，熔断柱3支撑在滑块4的底部，滑块4的上部伸入到壳体1的内部，而滑块4的顶部将导电弹簧7的底部向上顶起，导电弹簧7被压缩并且与第一电极5不接触，第一电极5与第二电极6不导通，报警电路处于断路状态，没有电流流过，不会发出报警。

(2)在插孔a内接触不良或负载过大的情况下，插孔a内电极片b上的温度会随着通电时间的增长而不断升高，与电极片b直接接触的金属套2的温度会随着电极片b的温度升高而升高；当金属套2的温度等于或高于熔断柱3的熔点时，熔断柱3发生熔化，滑块4失去支撑并在导电弹簧7的驱动下向下移动，导电弹簧7的底部与第一电极5的底部接触，而导电弹簧7的顶部与第二电极6的底部接触，因此导电弹簧7将第一电极5与第二电极6导通，报警电路被接通，并发出报警；这可以提醒用户注意该插孔a内的温度已经超过了安全指标。

由此可见，本实用新型实施例所提供的电源插座并不是利用电子感温元件进行温度的判读，而是利用不同熔点材料的物理特性制造出了一种可以与强电直接接触的温度传感器，并采用该温度传感器进行预定安全值的温度监测，当电源插座内部的温度超过预定安全值时，该温度传感器会将报警电路接通从而发出报警，因此本实用新型实施例所提供的电源插座解决了现有技术中采用电子元件所存在的各种问题。由于本实用新型实施例所提供的电源插座所采用的温度传感器可以与强电直接接触，而该电源插座的每个插孔内可各设置一个温度传感器，因此该电源插座可以实现对每一个插孔进行实时监测和报警，而且测量精度高，反应速度快，不需要后期的日常维护。由于本实用新型实施例所提供的电源插座所采用的温度传感器是基于材料的物理变化而运作的，因此该电源插座可以长时间可靠工作，不需要进行校准和补偿。

综上所述，本实用新型实施例所提供的温度传感器可以与强电直接接触，测量精度高、反应速度快，当强电故障而导致温升过高时，该温度传感器可以与报警电路配合快速准确地发出警示。本实用新型实施例所提供的电源插座可以实现对每一个插孔进行监测和报警，而且反应速度快、测量精度高。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种温度传感器，与强电直接接触，其特征在于，包括：壳体(1)、金属套(2)、熔断柱(3)、滑块(4)、第一电极(5)、第二电极(6)和导电弹簧(7)；

第一电极(5)和第二电极(6)均设于壳体(1)内，并且第一电极(5)的顶部和第二电极(6)的顶部均由壳体(1)的顶部伸出，而第一电极(5)的底部延伸至壳体(1)内的底部，第二电极(6)的底部位于壳体(1)内的顶部，第一电极(5)与第二电极(6)不接触；导电弹簧(7)设于壳体(1)的内部，并且导电弹簧(7)的顶部与第二电极(6)的底部接触；

金属套(2)与强电直接接触，而金属套(2)的顶部与壳体(1)的底部连接，并且金属套(2)的内部与壳体(1)的内部连通；熔断柱(3)和滑块(4)均设于金属套(2)的内部，并且熔断柱(3)与金属套(2)的内壁接触；

当金属套(2)的温度低于熔断柱(3)的熔点时，熔断柱(3)支撑在滑块(4)的底部，滑块(4)的上部伸入到壳体(1)的内部，而滑块(4)的顶部将导电弹簧(7)的底部向上顶起，导电弹簧(7)被压缩并且与第一电极(5)不接触，第一电极(5)与第二电极(6)不导通；

当金属套(2)的温度等于或高于熔断柱(3)的熔点时，熔断柱(3)熔化，滑块(4)的上部在导电弹簧(7)的作用下移至金属套(2)内，而导电弹簧(7)的底部与第一电极(5)的底部接触，第一电极(5)与第二电极(6)导通。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述金属套(2)的内部设有滑道(21)；滑块(4)的下部与滑道(21)的内壁之间间隙配合。

3.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述滑块(4)的底部设有凹槽；当金属套(2)的温度低于熔断柱(3)的熔点时，熔断柱(3)的顶部位于滑块(4)底部的凹槽内。

4.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述的熔断柱(3)采用Pb-Bi-Sn合金或In-Bi-Sn合金制成。

5.一种电源插座，插座上设有插孔(a)，插孔(a)内设有电极片(b)；其特征在于，还包括：报警电路以及上述权利要求1至4中任一项所述的温度传感器(c)；

温度传感器(c)设于插孔(a)内，并且温度传感器(c)的金属套(2)与插孔(a)内的电极片(b)接触；同时，温度传感器(c)通过第一电极(5)和第二电极(6)串联在报警电路中；

当电极片(b)的温度等于或高于熔断柱(3)的熔点时，熔断柱(3)熔化，第一电极(5)与第二电极(6)导通，报警电路导通并发出报警。

6.根据权利要求5所述的电源插座，其特征在于，当电源插座为两孔插座时，至少有一个插孔(a)内设有温度传感器(c)。

7.根据权利要求5所述的电源插座，其特征在于，当电源插座为三孔插座时，电极片(b)与火线连接的插孔(a)内设有温度传感器(c)；或者，电极片(b)与火线连接的插孔(a)以及电极片(b)与零线连接的插孔(a)内均设有温度传感器(c)。