CN209709306U - 基于形状记忆合金的自动温控插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于形状记忆合金的自动温控插座，簧片、独立开关和电源指示灯在插座外壳内通过导线依次连接，每个温控记忆合金装置分别串联在簧片、独立开关和电源指示灯之间的导线上，所述温控记忆合金装置包括圆筒形壳体、柱体、螺钉Ⅰ和螺钉Ⅱ，圆筒形壳体的圆周面及其中一个端面均采用绝缘材料制成，圆筒形壳体另一个端面采用导电材料制成，柱体由采用形状记忆合金制成的伸缩部和内部开设凹槽的连接部组成，柱体的伸缩部与圆筒形壳体导电端面压紧接触。能在温度超过设定值时自动断开插座与电源的电路使其停止工作，防止其由于温度过高发生燃烧的情况；在停止工作过程中插座温度降低后能自动接通电源与插座的电路使其正常工作。

Description

基于形状记忆合金的自动温控插座

技术领域

本实用新型涉及一种插座，具体是一种基于形状记忆合金的自动温控插座。

背景技术

电源插座是具有用于与插头的插销插合的插套，并且装有用于连接软缆的端子的电器附件，通俗地讲，电源插座是为了方便电器或电源和电源之间的连接通电的一种电子产品。目前电源插座已经作为我们工作生活中必不可少的电力设备之一，但是在插座使用过程中，由于电器老化或插头与插座插接不当等情况，导致发生短路使得电路中电流增大，最容易导致插座燃烧，进而导致插座周围的可燃物燃烧最终发生火灾，从而会给人身和财产造成巨大的危险和损失，因此，插座作为电气设备，最重要的就是安全性。

为了保证插座使用过程中的安全性，目前对插座的外壳材质采用阻燃材料，然后对内部的电路设有漏电保护功能；但是上述这些保护措施都是在插座内部的电路已经发生故障后进行补救的措施，由于插座（包括移动式插座和固定式插座）使用过程中，插头会多次与插座进行插拔动作，在插拔过程中由于插接不当会使电路接通后导致插座温度升高，也可能是由于电器接通使用过程中由于老化指示功率不断增高后导致插座内电路的电流增大导致插座的温度升高；这些情况下温度的升高过程，使缓慢进行的，并不像发生短路时会导致温度急速升高，因此这些情况在刚开始发生后插座的温度会逐渐升高，并不会对插座造成燃烧，随着时间的推移，插座的温度不断升高直至达到插座内部器件的燃点或者插座温度周围有可燃物受到插座温度的影响导致发生燃烧，虽然插座外壳具有阻燃材料，但是目前的阻燃材料主要是在一定温度范围内不会进行燃烧，超过其燃点后也可能会发生燃烧。因此为了能在插座温度发生逐步升高的过程中，及时知晓该情况发生后能及时切断电源则会有效避免该种燃烧的情况发生；目前采用的电控温度方法是在插座内设有温度传感器及控制器和继电器，继电器的常闭开关串联在插座的电路中，通过在控制器内预先设定一个温度阈值，然后温度传感器实时采集插座内的温度值，将采集的温度值反馈给控制器，控制器将检测的温度值与预设的温度阈值进行比较，若检测的温度值未达到温度阈值，则控制器不发出控制信号，此时继电器的常闭开关仍然正常连通插座的电路，插座处于正常工作状态；若检测的温度值超过温度阈值，则控制器发出控制信号使继电器得电，进而使其常闭开关断开，从而使插座处于不工作状态；通过断开电路使插座进行降温，从而能在插座温度升高达到燃点之前即能切断电源，保证插座不会发生燃烧的情况。但是这种方式存在如下缺点：1、该方式需要在插座内增设多种电气元件，其本身由于电气元件也可能会发生电路故障，导致插座内温度升高；2、由于增设多种电气元件为了保证各个电气元件之间在插座内安全布置，会导致插座的体积增大较多，从而不方便使用。

因此，如何能克服这种电控温度检测插座的缺点，同时又具有其作用的插座，是本行业亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于形状记忆合金的自动温控插座，能在温度超过设定值时自动断开插座与电源的电路使其停止工作，防止其由于温度过高发生燃烧的情况；在停止工作过程中插座温度降低后能自动接通电源与插座的电路使其正常工作；另外本实用新型无需额外增加电气元件，从而不仅保证插座的体积小巧，而且避免由于增加的电气元件故障导致插座发生燃烧的情况。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于形状记忆合金的自动温控插座，包括顶盖、底座、多个簧片、独立开关和电源指示灯，顶盖和底座组成插座外壳，多个簧片、独立开关和电源指示灯在插座外壳内通过导线依次连接，还包括多个温控记忆合金装置，每个温控记忆合金装置分别串联在簧片、独立开关和电源指示灯之间的导线上，

所述温控记忆合金装置包括圆筒形壳体、柱体、螺钉Ⅰ和螺钉Ⅱ，圆筒形壳体的两个端面分别开设有螺纹口，圆筒形壳体的圆周面及其中一个端面均采用绝缘材料制成，圆筒形壳体的另一个端面采用导电材料制成，柱体处于圆筒形壳体内，柱体由采用形状记忆合金制成的伸缩部和内部开设凹槽的连接部组成，柱体的连接部外表面开设螺纹、并与圆筒形壳体绝缘端面的螺纹口螺纹连接，用于使柱体的伸缩部与圆筒形壳体导电端面压紧接触；所述连接部的凹槽壁上开设内螺纹，螺钉Ⅰ与连接部的凹槽通过螺纹固定连接；螺钉Ⅱ与圆筒形壳体导电端面的螺纹口通过螺纹固定连接。

进一步，所述螺钉Ⅰ和螺钉Ⅱ均为导电材质制成。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、安全可靠：本实用新型提供的自动温控插座在保留普通插座所有功能的同时，其显著优势在于配置的温控记忆合金装置能自动进行温度控制，若温度过高则自动断开电源与插座连接停止工作，避免了火灾的发生，提高了人身和财产的安全性，当温度降低后能自动恢复插座内部电路的连接，便于后续使用，从而降低了插座的使用成本。

2、工艺简单、操作方便：只需通过对形状记忆合金进行处理，获得具有热缩和冷胀的双程记忆合金的伸缩部，就可以得到温控记忆合金装置，这种装置具有环境温度高时断电，温度低时电源接通的特点，以弥补其它复杂温控设备的不足，如要求的插座最高温度较低，则设计的记忆合金柱体相变温度也较低。

3、耐久性高、成本低：由于温控记忆合金装置具有较大的回复变形、良好的导电性以及疲劳寿命长和环境因素影响小等优点，同时温控记忆合金装置可以连续循环工作上亿次而不出现失效现象，使得插座的耐久性较高。由于温控记忆合金装置代替了传统电阻丝的所有功能，并且其还具有自动恢复功能，一个温控记忆合金装置至少可以充当非常多电阻丝的使用效果，也免去了更换保险丝的费用，使得插座的经济成本大大降低。

4、适用范围广：将电器元件组成的温控设备用记忆合金装置来代替，显著地扩大了本实用新型的应用范围，使得此类温控插座不仅适用于温度高的设备控制，而且也适用于温度较低的环境控制；不仅可单独使用，而且也可串或并联使用；不仅可以充当电阻丝的作用，也可以起到代替专门温控装置的效果。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是图1的拆分示意图；

图3是本实用新型中簧片、独立开关、电源指示灯和温控记忆合金装置的电路连接示意图；

图4是本实用新型中温控记忆合金装置处于低温相态时的结构示意图；

图5是本实用新型中温控记忆合金装置处于高温相态时的结构示意图。

图中：1、柱体，2、圆筒形壳体，3、螺钉Ⅰ，4、螺钉Ⅱ，5、独立开关，6、电源指示灯，7、簧片，8、顶盖，9、底座，10、温控记忆合金装置。

具体实施方式

下面将对本实用新型做进一步说明。

如图1至图3所示，本实用新型包括顶盖8、底座9、多个簧片7、独立开关5和电源指示灯6，顶盖8和底座9组成插座外壳，多个簧片7、独立开关5和电源指示灯6在插座外壳内通过导线依次连接，还包括多个温控记忆合金装置10，每个温控记忆合金装置10分别串联在簧片7、独立开关5和电源指示灯6之间的导线上，

所述温控记忆合金装置10包括圆筒形壳体2、柱体1、螺钉Ⅰ3和螺钉Ⅱ4，圆筒形壳体2的两个端面分别开设有螺纹口，圆筒形壳体2的圆周面及其中一个端面均采用绝缘材料制成，圆筒形壳体2的另一个端面采用导电材料制成，柱体1处于圆筒形壳体2内，柱体1由采用形状记忆合金制成的伸缩部和内部开设凹槽的连接部组成，柱体1的连接部外表面开设螺纹、并与圆筒形壳体2绝缘端面的螺纹口螺纹连接，用于使柱体1的伸缩部与圆筒形壳体2导电端面压紧接触；所述连接部的凹槽壁上开设内螺纹，螺钉Ⅰ3与连接部的凹槽通过螺纹固定连接；螺钉Ⅱ4与圆筒形壳体2导电端面的螺纹口通过螺纹固定连接。

进一步，所述螺钉Ⅰ3和螺钉Ⅱ4均为导电材质制成。

上述柱体1的伸缩部处理过程为：采用相变温度为80℃的形状记忆合金制成形状记忆合金圆柱，然后采用已知的热机械循环训练方法对该形状记忆合金圆柱进行处理，使形状记忆合金圆柱在温度低于80℃的低温相态时的轴向长度比其温度超过80℃的高温相态时的轴向长度伸长7%～8%，从而制成具有双程记忆效应的伸缩部。

在常温状态下将自动温控插座组装完成，然后本实用新型的具体工作过程为：在插座接通电源开始工作后，若插座内部的温度低于80℃时，柱体1的伸缩部温度也低于80℃，根据双程记忆效应机理，此时柱体1的伸缩部处于低温相态、其轴向长度不发生改变，如图4所示，柱体1的伸缩部与圆筒形壳体2导电端面仍然保持压紧接触，从而插座处于通电正常工作状态；当插座内部的温度超过80℃时，使柱体1的伸缩部温度超过80℃，根据双程记忆效应机理，柱体1的伸缩部由低温相态相变成高温相态，从而使其轴向长度缩短7%～8%；如图5所示，柱体1的伸缩部与圆筒形壳体2导电端面分离，犹如电阻丝熔断，从而插座与电源断开使其处于断电停止工作状态；在停止插座停止工作后，随着插座内的温度降低，当柱体1的伸缩部温度低于80℃时，根据双程记忆效应机理，柱体1的伸缩部由高温相态相变成低温相态，从而使其轴向长度伸长恢复其处于低温相态的长度，此时柱体1的伸缩部与圆筒形壳体2导电端面重新压紧接触；从而使插座与电源接通，使其处于通电正常工作状态；如此循环往复，只要温度超过80℃时插座与电源自动断开停止工作，而当温度低于80℃时插座自动接通电源正常工作。

Claims (2)

1.一种基于形状记忆合金的自动温控插座，包括顶盖（8）、底座（9）、多个簧片（7）、独立开关（5）和电源指示灯（6），顶盖（8）和底座（9）组成插座外壳，多个簧片（7）、独立开关（5）和电源指示灯（6）在插座外壳内通过导线依次连接，其特征在于，还包括多个温控记忆合金装置（10），每个温控记忆合金装置（10）分别串联在簧片（7）、独立开关（5）和电源指示灯（6）之间的导线上，

所述温控记忆合金装置（10）包括圆筒形壳体（2）、柱体（1）、螺钉Ⅰ（3）和螺钉Ⅱ（4），圆筒形壳体（2）的两个端面分别开设有螺纹口，圆筒形壳体（2）的圆周面及其中一个端面均采用绝缘材料制成，圆筒形壳体（2）的另一个端面采用导电材料制成，柱体（1）处于圆筒形壳体（2）内，柱体（1）由采用形状记忆合金制成的伸缩部和内部开设凹槽的连接部组成，柱体（1）的连接部外表面开设螺纹、并与圆筒形壳体（2）绝缘端面的螺纹口螺纹连接，用于使柱体（1）的伸缩部与圆筒形壳体（2）导电端面压紧接触；所述连接部的凹槽壁上开设内螺纹，螺钉Ⅰ（3）与连接部的凹槽通过螺纹固定连接；螺钉Ⅱ（4）与圆筒形壳体（2）导电端面的螺纹口通过螺纹固定连接。

2.根据权利要求1 所述的一种基于形状记忆合金的自动温控插座，其特征在于，所述螺钉Ⅰ（3）和螺钉Ⅱ（4）均为导电材质制成。