CN208093449U - 一种带热保护的温度控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带热保护的温度控制器，包括紧邻串接的动作单元和热熔断装置，其中动作单元包括动触装置和静触装置，动触装置包括双金属片和动触点，静触装置包括用于与动触点对应接触的静触点，动触点和静触点在双金属片的作用下断开或连接；热熔断装置的动作温度高于双金属片的动作温度。当突跳式温控器流经大电流，触点出现粘结，无法断开回路时，触点粘结时产生异常温升，由于动作单元的触点与熔断单元的易熔合金在同一导电路径，缩短热传递路径，减少热扩散，热量可迅速传导至同一壳体中的易熔合金，易熔合金受热，在助熔断剂的张力作用下，向两侧导体收缩，安全的断开回路，有效的保护线路安全。

Description

一种带热保护的温度控制器

技术领域

本实用新型涉及一种温度控制器，特别涉及一种带热保护的温度控制器。

背景技术

温度控制器是根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件。温控器的需求量随着对家电产品需求量的增加而增加。目前，常用的温控器有以下四种：蒸汽压力式温控器、突跳式温控器、毛细管式温控器和电子控制式温控器。突跳式温控器与其他几种相比，价格合理、安装维护方便、温控精度高同时对无线电及音像电器干扰小等优点，被广泛应用在工业电路、电机、家用电器、汽车等领域。

突跳式温控器是利用双金属片作为感温组件的温控器。双金属片是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料。由于各层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，由这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。

电器正常工作时，双金属片处于自由状态，触点处于闭合/断开状态，当温度达到动作温度时，双金属片受热产生内应力而迅速动作，打开/闭合触点，切断/接通电路，从而起到控温作用。当电器冷却到复位温度时，触点自动闭合/打开，恢复正常工作状态。

突跳式温控器按照触点离合的动作方式分为慢动式、闪动式和突跳式，其原理都是当电路中发生过流或短路时，回路中产生大量的热量，从而产生形变切开电路。无论哪一种温度控制器，影响触点的闭合/断开的内外因素很多，研究其闭合/断开的过程也是极其复杂的。触点连弧、触点材料、触点镀层、触点间隙、触点的接触形式、超行程、内部多余物、触点弹跳、触点负载特性等，甚至于线路电磁场干扰、温湿度影响以及各种制造误差，都会对温控器的触点失效直接或间接的产生影响。在使用过程中都有可能发生触点粘合、接触电阻过大、拉弧等故障，使双金属片的无法正常动作，无法及时闭合/断开回路，导致次生灾害的发生。

突跳式温控器在回路中应用时，通常结合热熔断器使用，当回路中出现异常温升时，常闭型温度控制器作为控制单元，可及时断开回路。当控制单元失效，出现触点粘结时，串联回路的热熔断器作为保护单元，可感受异常温升，切断回路，去除了潜在的风险。

但是，突跳式温控器和热熔断器通常在回路上并不邻近，之间间隔其它的元器件，是两个独立组件。当电路中发生过流或短路时，触点发生了粘结并会产生局部的温升，而远端的热熔断器无法及时吸收热量。当局部温升过高时，可能会产生进一步故障影响。且突跳式温控器与热熔断器为两个元件，在安装过程中，需增加了多道工序，影响制造成本。

实用新型内容

为了解决上述现有问题，本实用新型的目的在于提供了一种带热保护的温度控制器，为所需保护电路提供一种有效的热保护执行切断模式。

本实用新型的目的通过下列技术方案实现：

一种带热保护的温度控制器，包括紧邻串接的动作单元和热熔断装置，其中动作单元包括动触装置和静触装置，动触装置包括双金属片和动触点，动作单元在双金属片的作用下断开或闭合；热熔断装置的动作温度高于双金属片的动作温度。

当动作单元闭合时，形成动触装置、静触装置、热熔断装置的通路，或形成静触装置、动触装置、热熔断装置的通路。动作单元与热熔断装置紧邻，缩短热传导途径，使得热熔断装置能够准确地感知线路温度，当动作单元失效而温度高于双金属片的动作时，热熔断装置能够及时精确地进行保护作用。

进一步地，静触装置包括用于与动触点对应接触的静触点，动触点和静触点在双金属片的作用下断开或闭合。当回路达到一定温度时，双金属片动作，在其作用下，动触点与静触点断开或连接，从而使回路断开或接通。

进一步地，动触点设置在所述双金属片上。当双金属片受热发生形变动作时，直接带动动触点移动，从而实现动触点与静触点的断开或连接。

进一步地，双金属片一端固定，动触点设置在双金属片的另一端。

进一步地，动触装置还包括动簧片，动触点设置在该动簧片上，双金属片的移动带动动簧片移动。当双金属片受热发生形变动作时，其形变迫使动簧片移动，从而带动动簧片上的动触点移动，由此实现动触点与静触点的断开或连接。

进一步地，动簧片的一端和所述双金属片的一端固定在一起，动触点设置在所述动簧片的另一端。当双金属片受热发生形变动作时，由于一端固定，其另一端会发生形变，这将迫使动簧片的另一端也跟着移动，从而带动动簧片另一端上的动触点移动，由此实现动触点与静触点的断开或连接。

进一步地，热熔断装置包括助熔断剂和包裹有助熔断剂的易熔合金。

进一步地，易熔合金为丝状或片状。

进一步地，易熔合金多根并联

进一步地，动作单元连接第一引脚，热熔断装置连接第二引脚，动作单元与热熔断装置封装于同一外壳中，第一引脚与第二引脚从该外壳中伸出。由此形成一个单一的元件，方便在直接在回路中安装。

本实用新型的有益效果：

当突跳式温控器流经大电流，触点出现粘结，无法断开回路时，触点粘结时产生异常温升，由于动作单元的触点与熔断单元的易熔合金在同一导电路径，缩短热传递路径，减少热扩散，热量可迅速传导至同一壳体中的易熔合金，易熔合金受热，在助熔断剂的张力作用下，向两侧导体收缩，安全的断开回路，有效的保护线路安全。

附图说明

下文将结合下列附图对本实用新型作进一步说明，其中：

图1是本实用新型的电路图；

图2是本实用新型实施例2的常闭结构的示意图；

图3是本实用新型实施例2的常闭结构的动作示意图；

图4是本实用新型实施例2的常闭结构的静簧端热保护示意图；

图5是本实用新型实施例3的常闭结构的示意图；

图6是本实用新型实施例3的常闭结构的动作示意图；

图7是本实用新型实施例3的常闭结构的静簧端热保护示意图；

图8是本实用新型实施例4的常开结构的示意图；

图9是本实用新型实施例4的常开结构的动作示意图；

图10是本实用新型实施例4的常开结构的动簧端热保护示意图。

其中：

101 第一引脚

102 动作单元

103 连接线

104 热熔断装置

105 第二引脚

201 外壳

202 基座

203 第一连接线

204 双金属片

205 动触点

206 静触点

207 静簧片

208 易熔合金

208a 左侧收缩合金

208b 右侧收缩合金

209 助熔断剂

210 连接片

211 封口胶

212 第二连接线

301 外壳

302 基座

303 第一连接线

304 固定片

305 双金属片

306 动簧片

307 铆钉

308 动触点

309 第一连接脚

310 易熔合金

310a 左侧收缩合金

310b 右侧收缩合金

311 助熔断剂

312 第二连接脚

313 封口胶

314 第二连接线

401 第一连接脚

402 金属外壳

402a 静触点

403 动触点

404 双金属片

405 支座

406 第一铜箔脚

407 易熔合金

407a 右侧收缩合金

407b 左侧收缩合金

408 助熔断剂

409 第二连接脚

410 第二铜箔脚

411 第一绝缘层

412 第二绝缘层

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体的描述。

实施例1

如图1所示，一种带热保护的温度控制器，包括了第一引脚101、动作单元102、连接线103、热熔断装置104、第二引脚105。其中，动作单元102由双金属片作为热敏元件，带动触点的闭合/断开。热熔断装置104由包裹着助熔断剂的易熔合金作为熔断主体，易熔合金两端分别连接连接线104和第二引脚105，形成动作单元102与热熔断装置104的电气连接。其中连接线103为动作单元102触点与热熔断单元104易熔合金的共用引脚。

实施例2

如图2、3、4所示，在外壳201内，设有一绝缘基座202，动触装置包括双金属片204和动触点205，其中双金属片204一端固定于基座202中，双金属片204的另一端上设有动触点205，静触装置包括静触点206和静簧片207。动触点205与静触点206正对面设置，静触点206位于静触装置一端，通过静簧片207连接至包覆有助熔断剂209的易熔合金208的一端，易熔合金208的另一端连接至连接片210。其中基座202上设有一腔室202a，包裹有助熔断剂209的易熔合金208设置于该腔室202a内。静簧片207和连接片210均部分外露于基座202。根据应用需要，在双金属片204外露于基座202端，设置第一连接线203与双金属片204连接，在连接片210外露于基座202端，设置第二连接线212与连接片210连接。形成了第一连接线203、双金属片204、动触点205、静触点206、易熔合金208、连接片210、第二连接线212的电气连接。用封口胶211进行密封封装。

当电器设备工作正常运行时，装置为如图2所示的工作状态，动触点205和静触点206正常接触；当外界出现异常温升时或过电流时，如图3所示，热量达到双金属片204的形变温度时，双金属片204动作，带动动触点205往脱离静触点206的方向运动，从而断开整个回路。达到复位温度时，双金属片204会复位重新连接电路。

如图4所示，当出现动触点205与静触点206粘结时，粘结时所产生的热量，通过静簧片207传递至易熔合金208，温度达到易熔合金208的动作温度时，在助熔断剂209的张力作用下，易熔合金208向两侧的连接点运动，形成了分别附着于静簧片207上的左侧收缩合金208a，附着于连接片210上的右侧收缩合金208b，从而断开电路，防止次生灾害的发生。

实施例3

如图5、6、7所示，在外壳301中，设有一绝缘基座302。绝缘基座302上设有一腔室302a，包覆有助熔断剂311的易熔合金310设置于腔室302a内。动触装置包括动簧片306、双金属片305、动触点308。具有导电功能的固定片304固定于基座302上，固定片304的一端外露于基座302，与第一连接线303连接，固定片304的另一端从基座302伸出与双金属片305的一端、动簧片306的一端层叠，通过铆钉307铆合固定在一起。动触点308设置在动簧片306的另一端上，在动触点308的正对面设有一第一连接脚309，第一连接脚309的一端设置有与动触点接触的静触点，第一连接脚309的另一端连接至包覆有助熔断剂311的易熔合金310的一端，易熔合金310的另一端连接至第二连接脚312的一端，第二连接脚312的另一端外露于基座302端，与第二连接线314连接。形成了第一连接线303、固定片304、铆钉307、动簧片306、动触点308、第一连接脚309、易熔合金310、第二连接脚312、第二连接线314的电气连接。用封口胶313进行密封封装。

当电器设备工作正常运行时，装置为如图5所示的工作状态，动触点308和第一连接脚309正常接触；当外界出现异常温升时，如图6所示，热量达到双金属片305的形变温度时，双金属片305动作，以凸包304a作为支撑点，推动动簧片306，带动触点308往脱离第二连接脚309的方向运动，从而断开整个回路。达到复位温度时，双金属片305会复位，动簧片306由于弹性复位，带动触点308重新连接电路。

如图7所示，当出现动触点308与第一连接脚309粘结时，粘结时所产生的热量，通过第一连接脚309传递至易熔合金310，温度达到易熔合金310的动作温度时，在助熔断剂311的张力作用下，易熔合金310向两侧的连接点运动，形成了分别附着于第一连接脚309上的左侧收缩合金310a，附着于第二连接脚312上的右侧收缩合金310b，从而断开电路，防止次生灾害的发生。

实施例4

如图8、9、10所示，在金属外壳402内腔壁上设置一静触点402a，并在金属外壳402外接第一连接脚401，在静触点402a的正对面间隔一距离设置一动触点403，动触点403安装于双金属片404的一端上，双金属片404的另一端固定于支座405上，支座405与第一铜箔脚406连接，第一铜箔脚406的一端与包覆有助熔断剂408的易熔合金407的一端连接，易熔合金407的另一端与第二铜箔脚410的一端连接，第二铜箔脚410的另一端与第二连接脚409连接。其中外壳402与第一铜箔脚406、第二铜箔脚410间设置有第一绝缘层411，第一铜箔脚406、第二铜箔脚410与另一面设置有第二绝缘层412。

当电器设备工作正常运行时，装置为如图8所示的工作状态，静触点402a和动触点403不导通；当外界出现异常温升时，如图9所示，热量达到双金属片404的形变温度时，双金属片404动作，带动触点403往闭合静触点402a的方向运动，从而闭合静触点402a与动触点403的连接，形成了第一连接脚401、金属外壳402、静触点402a、动触点403、双金属片404、支座405、第一铜箔脚406、易熔合金407、第二铜箔脚410、第二连接脚409的电气连接，闭合整个电路。达到复位温度时，双金属片404会复位，带动动触点403脱离静触点402a重新断开电路。

如图10所示，当出现静触点402a与动触点403闭合时，电路经过大电流，导致静触点402a与动触点403粘结，电路断不开时，触点粘结所产生的热量，通过双金属片404、支座405、第一铜箔脚406传递至易熔合金407，温度达到易熔合金407的动作温度时，在助熔断剂408的张力作用下，易熔合金407向两侧的连接点运动，形成了分别附着于第一铜箔脚406上的右侧收缩合金407a，附着于第二铜箔脚410上的左侧收缩合金407b，从而断开电路，防止次生灾害的发生。

应当理解，本实用新型的实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所举例，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以在上述说明的基础上进行其它不同形式的变化或修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带热保护的温度控制器，其特征在于，所述温度控制器包括紧邻串接的动作单元和热熔断装置，其中所述动作单元包括动触装置和静触装置，所述动触装置包括双金属片和动触点，所述动作单元在所述双金属片的作用下断开或闭合；所述热熔断装置的动作温度高于所述双金属片的动作温度。

2.根据权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，所述静触装置包括用于与所述动触点对应接触的静触点，所述动触点和所述静触点在所述双金属片的作用下断开或闭合。

3.根据权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，所述动触点设置在所述双金属片上。

4.根据权利要求3所述的温度控制器，其特征在于，所述双金属片一端固定，所述动触点设置在所述双金属片的另一端。

5.根据权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，所述动触装置还包括动簧片，所述动触点设置在所述动簧片上，所述双金属片的移动带动所述动簧片移动。

6.根据权利要求5所述的温度控制器，其特征在于，所述动簧片的一端和所述双金属片的一端固定在一起，所述动触点设置在所述动簧片的另一端。

7.根据权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，所述热熔断装置包括助熔断剂和包覆有所述助熔断剂的易熔合金。

8.根据权利要求7所述的温度控制器，其特征在于，所述易熔合金为丝状或片状。

9.根据权利要求7所述的温度控制器，其特征在于，所述易熔合金多根并联。

10.根据权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，所述动作单元连接第一引脚，所述热熔断装置连接第二引脚，所述动作单元与所述热熔断装置封装于外壳中，所述第一引脚与所述第二引脚从所述外壳中伸出。