CN217847816U - 一种快速温度响应的突跳式温控器 - Google Patents

Abstract

一种快速温度响应的突跳式温控器，该突跳式温控器包括壳体、封盖、双金属碟片，在壳体的两级圆环凹槽的第一级圆环平面设有第一圆环凹槽，该凹槽内置放有圆柱螺旋压缩弹簧，支承在该弹簧上面的双金属碟片与封盖弹性接触连接，在两级圆环凹槽外侧壳体上设有3～6个均布的限位凸台。本结构能使双金属碟片在一个封闭空间内处于弹性浮动状态，这样，不管封盖与配接的发热面处于何种安装位置，都能确保双金属碟片与封盖之间保持弹性接触连接，同时，该圆柱螺旋压缩弹簧在两种压缩状态的弹簧力F1、F2远小于推杆反作用力F3，因而使该突跳式温控器获得快速的温度响应，同时也保证了动作温度准确。本突跳式温控器主要应用于加热类的家电中。

Description

一种快速温度响应的突跳式温控器

技术领域

本实用新型涉及突跳式温控器技术领域，特别涉及一种快速温度响应的突跳式温控器。

背景技术

突跳式温控器是双金属片温控器，利用两种不同膨胀系数的金属材料复合而成的双金属片，并制作成圆拱形（碟形），在一定温度下能够突跳翻转。突跳式温控器广泛应用于咖啡壶、饮水机、热水器、微波炉、电暖器、便携式电冰箱等多种家电中作为温度控制或温度保护之用，是加热类家电中的主要器件。随着用户对家用电器的温度控制要求的提高，对应用于各种加热类家电的突跳式温控器的温度敏感性也相应提高了。现有一种突跳式温控器，它主要由第一壳体21、第一短铆钉22、第一封盖23、第一动作杆24、第一双金属碟片25、第一长铆钉26、第一端子27、第一簧片28、第一盖板29、第一动触头30、第一定触头31和第一定触头接板32组成，参见图1所示。这种突跳式温控器由于必须保证第一双金属碟片25能够不受限制地自由翻转的缘故，第一双金属碟片25所处在的第一封盖23与第一壳体21所形成的封闭空间的高度必须大于第一双金属碟片25弧形部的高度。突跳式温控器在家用电器中如果采用不同的安装位置，第一双金属碟片25与第一封盖23之间的间隙大小就不确定。

由于各种家用电器中需要突跳式温控器的第一封盖23紧贴感温的发热面位置是多种多样的，当安装面水平且温控器第一封盖23位于家电发热面下方时，第一双金属碟片25在其自重作用下会离开第一封盖23，此时，第一封盖23的感温温度需要通过导热系数远小于金属的空气传递给第一双金属碟片25，造成该突跳式温控器的温度敏感性大大降低；当温控器第一封盖23安装于家电发热面是处于竖直方向时，第一双金属碟片25在所述封闭空间内所处的位置是不确定的，因此，该突跳式温控器的温度敏感度是不稳定的；只有当安装面水平且温控器第一封盖23位于家电发热面上方时，第一双金属碟片25在其自重作用下能与第一封盖23接触连接，此时的突跳式温控器才有较好的温度敏感度。但是这样的安装位置结构在应用突跳式温控器的家电中只占很少数，因此，对采用上述结构的突跳式温控器的大多数家电来说将会较严重地影响其温控效果。

中国专利公开号为CN206584865U、发明名称为《即热式发热器防干烧温控器》公开了一种双金属温控器，设有弹簧11，其两端分别与陶瓷导向架14和双金属片12相抵接，所述不锈钢盖3开孔使双金属片12向下凸出于不锈钢盖3底面0.1～1mm，温控器安装在发热表面后双金属片12被压入且与发热面相抵，以期望提高感温灵敏度。但该温控器的结构存在以下缺陷：

（1）当安装到发热面后，不锈钢盖3紧贴发热面，使双金属片12被向里面压入，导致陶瓷推杆10的位置发生变化，影响了温控器的动作温度，甚至双金属片还未翻转就通过推杆10推动动簧片6使温控器触点断开。

（2）所述塔形弹簧11放置在陶瓷导向架14镂空的狭小空间，弹簧刚度必然较大，使双金属片12的翻转动作温度向温度高的方向改变，从而，较大地降低了温控器的温度响应速度和动作温度准确度。

（3）陶瓷推杆10穿过塔形弹簧11，弹簧11可能对陶瓷推杆的运动有一些摩擦阻力，从而影响温控器的动作温度的准确度。

（4）同样，不锈钢盖3中央开孔使双金属片12暴露在外，在搬运、安装过程中容易碰撞损坏，从而导致该突跳式温控器的动作温度发生改变甚至失效。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种快速温度响应的突跳式温控器，它能使双金属碟片在壳体与封盖所形成的封闭空间内处于弹性浮动状态，这样，不管相互紧贴连接的突跳式温控器的封盖与家用电器的发热面处于全方位任何一种安装位置，都能确保双金属碟片与封盖之间保持弹性接触连接，而且，所设的圆柱螺旋压缩弹簧在第一、二压缩状态的弹簧力远小于推杆的反作用力，故对该突跳式温控器的动作温度基本无影响，从而成为快速温度响应的突跳式温控器，能显著地提高本突跳式温控器的温度响应时间和动作温度准确度。

本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：

一种快速温度响应的突跳式温控器，包括壳体、短铆钉、封盖、动作杆、双金属碟片、长铆钉、端子、簧片、盖板、动触头、定触头和定触头接板，所述铆接有定触头的定触头接板通过短铆钉与壳体铆接连接，所述铆接有动触头的簧片依次与端子和壳体铆接连接，所述动触头与所述定触头弹性接触连接，在所述壳体上中部设有两级圆环凹槽，该两级圆环凹槽中心设有圆形垂直通孔与动作杆作上下活动连接，在所述两级圆环凹槽的第一级圆环平面设有第一圆环凹槽，还设有圆柱螺旋压缩弹簧，并置放在所述第一圆环凹槽内，支承在圆柱螺旋压缩弹簧上的双金属碟片位于两级圆环凹槽上部，双金属碟片外圆环边与两级圆环凹槽的第二级外圆环竖面之间留有间隙，双金属碟片中心部分与所述封盖弹性接触连接；上端部支承着双金属碟片的圆柱螺旋压缩弹簧处于第一压缩状态，此时，该圆柱螺旋压缩弹簧产生的弹簧力F1为所述双金属碟片自重的1.5～2.5倍；在所述两级圆环凹槽的第二级外圆环竖面外侧壳体上设有3～6个等分布排的限位凸台，该呈方形的限位凸台四个角部中有一个正对着所述第二级圆环平面圆心的角部设为竖直的圆柱面，该圆柱面与下方的第二级外圆环竖面相切。

所述圆柱螺旋压缩弹簧在自由状态下的高度为：未封装封盖时，支承在圆柱螺旋压缩弹簧上端部的双金属碟片的外圆环边不高出所述限位凸台上端面。

在所述双金属碟片动作后，动作杆被推向簧片，动触头和定触头分离，所述圆柱螺旋压缩弹簧处于第二压缩状态，此时，圆柱螺旋压缩弹簧产生的弹簧力F2等于或少于所述动作杆所产生的反作用力F3的1/40。

在所述封盖设有3～6个与对应的限位凸台上部形状相匹配的缺口。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

（1）由于在两级圆环凹槽的第一级圆环平面设有第一圆环凹槽并在其上设置有一个弹力小的圆柱螺旋压缩弹簧，支承在该圆柱螺旋压缩弹簧上端部的双金属碟片在由两级圆环凹槽与封盖所形成的封闭空间内处于弹性浮动状态，此时，双金属碟片不但可以上下浮动或突跳动作翻转，更是始终保持与封盖弹性接触连接，而不管相互紧贴的该突跳式温控器的封盖与家用电器的发热面处于360°空间的任何一种角度位置，从而提高其温度响应时间；同时，由于圆柱螺旋压缩弹簧在第一压缩状态的弹簧力F1和在第二压缩状态的弹簧力F2都严格控制在一个小值范围，F1不超过双金属碟片自重的2.5倍，F2不超过双金属碟片自重的8倍，故对双金属碟片的动作温度的准确度基本无影响，双金属碟片在本结构的突跳式温控器中的动作温度与其处于自由状态下的突跳式温控器的动作温度基本相同；而且，本结构的圆柱螺旋压缩弹簧与推杆完全无接触，不会干涉到突跳式温控器的动作温度的准确度；这样，本突跳式温控器就成为一种能全方位安装的快速温度响应、动作温度准确的突跳式温控器。其温度响应时间可缩短一半左右。

（2）在第二级外圆环竖面外侧壳体上设有3～6个等分布排的限位凸台，是用于封装封盖前使支承在圆柱螺旋压缩弹簧上面的双金属碟片在两级圆环凹槽上获得一个准确的定位位置，从而，为封盖的顺利快捷的封装提供了有利的条件。

附图说明

图1是现有一种突跳式温控器的结构示意图。

图2是本实用新型一个实施例一种快速温度响应的突跳式温控器的结构示意图。

图3是图2所述突跳式温控器去掉封盖后的结构示意图。

图4是图2所示壳体的立体结构示意图。

图5是图2所示弹簧的结构示意图。

具体实施方式

通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

参见图2～图5所示，一种快速温度响应的突跳式温控器，包括壳体1、短铆钉2、封盖3、动作杆4、双金属碟片5、长铆钉6、端子7、簧片8、盖板9、动触头10、定触头11和定触头接板12，所述铆接有定触头11的定触头接板12通过短铆钉2与壳体1铆接连接，所述铆接有动触头10的簧片8依次与端子7和壳体1铆接连接，所述簧片8与所述定触头11弹性接触连接，在所述壳体1上中部设有两级圆环凹槽1-3，该两级圆环凹槽1-3中心设有圆形垂直通孔与动作杆4作上下活动连接，在所述两级圆环凹槽1-3的第一级圆环平面1-3-1设有第一圆环凹槽1-1，还设有圆柱螺旋压缩弹簧13，并置放在所述第一圆环凹槽1-1内，支承在圆柱螺旋压缩弹簧13上的双金属碟片5位于两级圆环凹槽1-3上部，双金属碟片5外圆环边与两级圆环凹槽1-3的第二级外圆环竖面1-3-3之间留有间隙，双金属碟片5中心部分与所述封盖3弹性接触连接；上端部支承着双金属碟片5的圆柱螺旋压缩弹簧13处于第一压缩状态，此时，该圆柱螺旋压缩弹簧13产生的弹簧力F1为所述双金属碟片5自重的1.5～2.5倍；在所述两级圆环凹槽1-3的第二级外圆环竖面1-3-3外侧壳体1上设有3～6个等分布排的限位凸台1-2，该呈方形的限位凸台1-2四个角部中有一个正对着所述第二级圆环平面1-3-2圆心的角部设为竖直的圆柱面1-2-1，该圆柱面1-2-1与下方的第二级外圆环竖面1-3-3相切。

所述圆柱螺旋压缩弹簧13在自由状态下的高度为：未封装封盖3时，支承在圆柱螺旋压缩弹簧13上端部的双金属碟片5的外圆环边不高出所述限位凸台1-2上端面。

在所述双金属碟片5动作后，动作杆4被推向簧片8，动触头10和定触头11分离，所述圆柱螺旋压缩弹簧13处于第二压缩状态，此时，圆柱螺旋压缩弹簧13产生的弹簧力F2等于或少于所述动作杆4所产生的反作用力F3的1/40。

在所述封盖3设有3～6个与对应的限位凸台1-2上部形状相匹配的缺口。

本实施例中，在本突跳式温控器封装前，将圆柱螺旋压缩弹簧13置于第一圆环凹槽1-1内，双金属碟片5置于圆柱螺旋压缩弹簧13上端部，由于设有3～6个限位凸台1-2，圆柱螺旋压缩弹簧13在自由状态下的高度就受到适当的限定，此时，双金属碟片5处于限位凸台1-2上端面下方，而不会逃逸，将封盖3置于双金属碟片5上方，然后进行封装。封装后，双金属碟片5位于封盖3和两级圆环凹槽1-3所形成的封闭空间内并处于弹性浮动状态，此时，圆柱螺旋压缩弹簧13处于第一压缩状态，圆柱螺旋压缩弹簧13施加弹簧力F1给双金属碟片5，确保该突跳式温控器在360°立体空间的任何安装角度都能够保证双金属碟片5与封盖3直接弹性接触连接。

在本实施例中，圆柱螺旋压缩弹簧13采用φ0.3不锈钢弹簧钢丝绕制而成，其在自由状态下的高度为4mm，第一圆环凹槽1-1底面与安装封盖3后的双金属碟片5底面中部之间的间距为3mm，圆柱螺旋压缩弹簧13的卷绕直径适配所述第一圆环凹槽1-1，弹簧中径为5mm，弹簧圈数约为8圈，此结构一是确保动作杆4不会与圆柱螺旋压缩弹簧13有任何接触，二是该圆柱螺旋压缩弹簧13在自由状态下的高度和刚度使得装封盖3之前双金属碟片5不高出四个限位凸台1-2上端面，封装后处于第一压缩状态的圆柱螺旋压缩弹簧13产生的弹簧力F1为双金属碟片5自重的1.5～2.5倍，双金属碟片5动作后处于第二压缩状态的圆柱螺旋压缩弹簧13的弹簧力F2约为双金属碟片5自重的5～8倍，双金属碟片5的自重在0.0015～0.0025N（0.15～0.25g）范围，双金属碟片5动作后使动作杆4产生的反作用力F3在0.8～1.5N范围内，可见，圆柱螺旋压缩弹簧13所产生的弹簧力F1、F2都很小，即使F2也小于F3的1/40，对该突跳式温控器的动作温度和复位温度的影响可以忽略不计，进而获得较快的温度响应。

在本实施例中，封盖3的材料采用铝合金，其热导率为158W/(m·K)，双金属碟片5采用的镍铁合金，热导率也有12W/(m·K)，均远远大于空气的热导率0.024W/(m·K)，因此封盖3的热量能够通过弹性接触部位快速传递到双金属碟片5并扩散传遍到整个双金属碟片5，故其温度响应也得到较大提高。

按目前为某客户配套的突跳式温控器的标准制作断开温度为185℃的本快速温度响应的突跳式温控器产品，进行了封盖向上安装在家电发热体上的干烧测试试验，干烧时如果持续通电，发热体本身温度会持续上升直至400℃以上，要求在温度未达到周围塑料件起火的危险温度前就应尽快断电。试验结果见下表：

。

可见，温度响应时间缩短接近一半，感温响应灵敏度大大提高，防干烧效果显著。

Claims (4)

1.一种快速温度响应的突跳式温控器，包括壳体（1）、短铆钉（2）、封盖（3）、动作杆（4）、双金属碟片（5）、长铆钉（6）、端子（7）、簧片（8）、盖板（9）、动触头（10）、定触头（11）和定触头接板（12），铆接有定触头（11）的定触头接板（12）通过短铆钉（2）与壳体（1）铆接连接，铆接有动触头（10）的簧片（8）依次与端子（7）和壳体（1）铆接连接，所述簧片（8）与所述定触头（11）弹性接触连接，在所述壳体（1）上中部设有两级圆环凹槽（1-3），该两级圆环凹槽（1-3）中心设有圆形垂直通孔与动作杆（4）作上下活动连接，其特征在于：在所述两级圆环凹槽（1-3）的第一级圆环平面（1-3-1）设有第一圆环凹槽（1-1），还设有圆柱螺旋压缩弹簧（13），并置放在所述第一圆环凹槽（1-1）内，支承在圆柱螺旋压缩弹簧（13）上的双金属碟片（5）位于两级圆环凹槽（1-3）上部，双金属碟片（5）外圆环边与两级圆环凹槽（1-3）的第二级外圆环竖面（1-3-3）之间留有间隙，双金属碟片（5）中心部分与所述封盖（3）弹性接触连接；上端部支承着双金属碟片（5）的圆柱螺旋压缩弹簧（13）处于第一压缩状态，此时，该圆柱螺旋压缩弹簧（13）产生的弹簧力F1为所述双金属碟片（5）自重的1.5～2.5倍；在所述两级圆环凹槽（1-3）的第二级外圆环竖面（1-3-3）外侧壳体（1）上设有3～6个等分布排的限位凸台（1-2），该呈方形的限位凸台（1-2）四个角部中有一个正对着第二级圆环平面（1-3-2）圆心的角部设为竖直的圆柱面（1-2-1），该圆柱面（1-2-1）与下方的第二级外圆环竖面（1-3-3）相切。

2.根据权利要求1所述的快速温度响应的突跳式温控器，其特征在于：所述圆柱螺旋压缩弹簧（13）在自由状态下的高度为：未封装封盖（3）时，支承在圆柱螺旋压缩弹簧（13）上端部的双金属碟片（5）的外圆环边不高出所述限位凸台（1-2）上端面。

3.根据权利要求1所述的快速温度响应的突跳式温控器，其特征在于：在所述双金属碟片（5）动作后，动作杆（4）被推向簧片（8），动触头（10）和定触头（11）分离，所述圆柱螺旋压缩弹簧（13）处于第二压缩状态，此时，圆柱螺旋压缩弹簧（13）产生的弹簧力F2等于或少于所述动作杆（4）所产生的反作用力F3的1/40。

4.根据权利要求1所述的快速温度响应的突跳式温控器，其特征在于：在所述封盖（3）设有3～6个与对应的限位凸台（1-2）上部形状相匹配的缺口。

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