電熱容器安全保護裝置的製作方法

2023-09-17 18:29:10

專利名稱：電熱容器安全保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電熱容器的自動開關裝置，特別是一種用於電熱杯、電熱水壺以及咖啡壺等電熱容器的安全保護裝置。
背景技術：
現有的電熱杯、電熱水壺以及咖啡壺等底部加熱的電熱容器中，一般都在底部位置設有安全保護裝置，其作用是在電熱容器出現局部或整體溫度異常升高時，自動斷開電熱容器的通電迴路，以防止燒毀器具危及安全。當前，具代表性控制器的有兩種，一種是公告號為CN1143595C的《煮沸水器皿的熱敏控制器》它的技術方案是通過二個基本相同溫度的雙金屬致動器安裝在相互隔開相當距離的位置上，使電熱容器在局部過熱時，會迅速被雙金屬致動器的感知然後頂開電氣開關接點，從而切斷電源，使電熱容器得到保護。其有一個嚴重的缺陷，當一個雙金屬致動器損壞時，另一個雙金屬致動器由於其遠離損壞的雙金屬致動器而無法起到互補的作用，存在安全隱患而造成惡性事故，既不符合國家標準BG4706.19的安全要求，也不符合IEC安全標準，因為標準要求在做非正常工作測試時，若壺裝有一個以上的熱切斷器，它們應被依次旁路，在這個情況下，上述技術方案是無法實現其傾斜保護的。另外，由於二個雙金屬致動器各自保護左右兩個區域，因此其無法對前後傾斜時進行快速響應保護。另一種是公告號為CN2624763Y的《一種電熱容器的安全保護裝置》，它的技術方案是通過二個不同溫度特性雙金屬致動器安裝在彼此相互接近的位置上。對發熱盤的強熱區進行保護，在強熱區發生局部過熱時雙金屬致動片會馬上感知，通過相關的推桿，斷開其電氣開關接點，從而切斷電源，使電熱容器得到保護。同時由於它的二個雙金屬致動器是在不同溫度特性下工作，而又被安裝在彼此相互接近的位置上。因此其二個雙金屬致動器具有互補作用。即當任何一個無效時，另一個會起互補作用，也符合IEC安全標準中關於非正常工作測試時，若壺裝有一個以上的熱切斷器，它們應被依次旁路，仍能有正常保護功能。它的缺點是，當局部過熱是在容器的弱熱區時，因周圍溫度較低而損耗部份熱量，其響應速度較慢。

發明內容
本實用新型針對上述二種電熱容器存在的技術問題，提出一種新的技術解決方案，既要解決因兩雙金屬片相距較遠而不能相互補償的保證安全使用的缺陷，又要解決因兩雙金屬片相接近，因局部過熱時在容器的弱熱區響應速度較慢的問題。達到結構簡單、安全可靠、反應迅速的目的。
本實用新型採用以下技術方案實現上述目標。
電熱容器安全保護裝置，它包括由電加熱環和導熱板組成的電加熱組件，由雙金屬片和頂杆組成的熱致動器，由動觸點和動觸片、靜觸點和靜觸片組成的電開關組件，雙金屬片與頂杆的一端活動連接，頂杆的另一端與動觸片相頂持，其特徵在於設有一個獨立導熱器，該導熱器中間區域與導熱板相隔開，所述獨立導熱器中間區域設一隻以上雙金屬片，獨立導熱器設有與電熱容器的導熱板緊密熱接觸連接的熱敏感觸角。
具有良好導熱性能的獨立導熱器，其有二個以上的熱敏感觸角伸向所控制的區域，並與所控制區域保持緊密的熱接觸，獨立導熱器凸起平臺與發熱器的導熱板相隔開。
所述的獨立導熱器中間凸起的平臺與兩端向下的熱敏感觸角連成一體，兩端觸角面與導熱板緊貼以保持良好熱傳導。
一隻以上或二隻雙金屬片緊貼安裝在獨立導熱器的凸起平臺上，通過其熱敏感觸角對發熱器的導熱板進行溫度採樣控制達到多方位過熱保護。
與上述兩種具有代表性的技術方案相比，本實用新型優點在於，其一，一隻以上的雙金屬致動器只通過導熱器的觸角感知溫度，而其本身則不與發熱器及發熱器所傳導的發熱板盤接觸，這樣就可以避免因雙金屬致動器只對一點進行感知的缺點，達到能對多點進行感知的目的。其二，由於獨立導熱器與發熱器的導熱板呈緊固或緊密的接觸狀態，解決了由於其雙金屬片形狀原因，不得不使用大量的導熱膠進行熱接觸傳導，而喪失響應速度的缺點。達到加快熱響應時間的目的。其三，如果在導熱器上安裝二個以上的雙金屬致動器由於二個雙金屬致動器都通過導熱器呈更加緊密接觸狀態，又與導熱板相隔開，其有比CN2624763Y有更好的互補功能。再是本實用新型結構簡單、緊湊，零部件減少至最小程度，使控制器可靠性、安全性提高。
本實用新型的有益效果在於，如果沒有要求電熱容器一定安裝兩個雙金屬致動器的場合下，其只要使用一個雙金屬致動器就可以達到控制多個溫度敏感區的目的。同時，這種控制器尚能解決CN2624763Y所存在響應速度慢的缺點。之所以使用兩組致動開關是解決當其中一組致動開關損壞時，另一個有互補作用而設置的，確保使用安全，符合國家安全標準和IEC安全標準要求而設置的。


圖1、A為安裝在電熱容器底部的安全保護器整體結構剖面圖；圖1、B為安全保護器立體結構圖。
圖2為第二實施例結構示意圖。
圖3為第三實施例獨立導熱器的工作示意圖。
圖4為第四實施例獨立導熱器的工作示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施例作進一步描述。
圖1為本實用新型的一種基本結構示意圖，電熱容器1可以為電水壺、電熱杯或咖啡杯，電熱容器之底部設電加熱管2，電加熱管可以由環狀電熱絲3與其外圍電絕緣導熱粉組成，也可以用環狀電熱膜。與環狀電加熱管緊密熱接觸的為圓形導熱板8，為使電加熱管與圓形導熱板8有良好的熱接觸，一般採用釺焊連接。在環狀電熱管2圈內和導熱板8表面還設有中間突起的獨立導熱器，獨立導熱器中間突起平臺7部份的裡面與導熱板8相隔開，中間突起平臺7部份的外面緊貼雙金屬片5，所述的雙金屬片5一般設二片，也可以為一片。如圖1所示為二片，雙金屬片一般選用定溫瞬動式，熱態絕緣電阻不小於7兆歐。獨立導熱器中間突起的平臺7上可容納1～2個雙金屬片，獨立導熱器的凸起平臺7部份與兩端觸角4部份連成一體，兩端觸角面4與導熱板8平面緊貼以保持良好的熱傳導，兩者之間可以用導熱膠粘接，也可以用鉚釘或螺釘固緊。獨立導熱器選用良好的導熱材料例如電解銅或電熱合金衝壓成型。獨立導熱器外圍為導熱器支架9，它有與獨立導熱器相似的外形，稍為寬大以便套在獨立導熱器的外圍，以便緊壓獨立導熱器，使獨立導熱器向外伸出的觸角4緊貼導熱板8保持良好的熱傳導。導熱器支架還用於固定控制器罩殼17。雙金屬片5與絕緣的陶瓷頂杆6頂持活動接觸，陶瓷頂杆6的下端與動觸片14末端相頂壓，動觸片14的頂平面上設動觸點13，與動觸點13相對應的靜觸點10經過靜觸片16與電加熱管連接頭15相連接成電連接通路。當外接電源從電連接器頭15的兩個動觸片14接入時，通過各自的動靜觸點13、10接入各自的靜觸片11、16，然後分別與電加熱管2的電連接片18和18′連接成通電迴路，開始對電熱容器1加熱，其底部受熱升溫，伸嚮導熱板8的獨立導熱器左右觸角4感受熱變化，並迅速傳導給雙金屬片5，當導熱板8上的熱區19或21任一區由於容器傾斜或其他原因溫度突然升高，使獨立導熱器的觸角4相對應的雙金屬片受熱變形而跳起，推動動觸片14彈性向下，使動觸點13脫離靜觸點10，從而自動切斷電源。
圖2所示表示獨立導熱器的凸起平臺7上設1個雙金屬片熱致動器，電開關組件內仍設二組動靜觸點和動靜觸片，其頂杆6上端與雙金屬片相頂持，頂杆下端部分叉與兩邊的動觸片14相頂持，在兩組熱致動器和電開關組件之間設罩殼17，它將雙金屬熱致動器與電開關組件分割並將它們密閉在罩殼17內，使它們能在溼度較高或具有鹽霧等惡劣條件下能正常工作。在頂杆6之間或頂杆下端分叉部位還設有隔離塊12，此隔離塊與電連接頭15的頂平面連成一體，將兩根平行的陶瓷頂杆6隔離限位，同時使爬電距離和電氣間隙擴大。以使打開動作穩定可靠。本實施例的電連接頭15通過與其連成一體的隔離塊12和動觸片14、靜觸片16與控制器罩殼17將其連成一體，以使零部件減少到最低限度，為提高可靠性、安全性建立基礎。
圖3所示為獨立導熱器中間區域即平臺7上設置雙金屬片結構示意圖，圖中A表示獨立導熱器設在導熱板8上的位置，B為獨立導熱器的側視，C為獨立導熱器俯視。電熱管2盤在導熱板的周圍，靜觸片16與電熱管電連接頭18、18′連接成通電迴路，導熱板8上的位置19、21即為獨立導熱器的左右觸角的位置，在中間區域安裝2片雙金屬片組成熱致動器開關，能迅速感知左、右兩邊熱變化，當電熱容器向左或向右傾斜時，左或右觸角感知高溫而致動起跳，因而使動觸片動作切斷電源。
圖4所示表示在中間區域安裝雙金屬片與帶三個觸角的獨立導熱器組合結構示意圖，圖中D表示獨立導熱器設在導熱板8上的位置，E表示三個觸角的獨立導熱器側視圖，F表示獨立導熱器的俯視圖，獨立導熱器有左、右兩端觸角和後觸角，若轉動180°呈向前觸角，在導熱板8上表示前、後、左、右觸角所在位置。可用1或2片雙金屬片組成的熱致動器觸點開關，依靠獨立的導熱器可同時感知三個不同發熱區的熱變化，如圖4-D的19、21區為感知左、右傾斜時熱變化，20、22區表示前、後傾斜熱變化，當電熱容器無論向左、右或向前或向後傾斜時雙金屬致動器都會對過熱區敏感而瞬間跳動，使動觸片動作切斷電源。
權利要求1.電熱容器安全保護裝置，它包括由電加熱環和導熱板組成的電加熱組件，由雙金屬片和頂杆組成的熱致動器，由動觸點和動觸片、靜觸點和靜觸片組成的電開關組件，雙金屬片邊緣與頂杆的一端活動連接，頂杆的另一端與動觸片相頂持，其特徵在於設有一個獨立導熱器，該導熱器中間區域與導熱板相隔開，所述獨立導熱器中間區域設一隻以上的雙金屬片，獨立導熱器設有與電熱容器的導熱板緊密熱接觸連接的熱敏感觸角。
2.根據權利要求1所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是獨立導熱器有兩個以上的熱敏感觸角(4)伸向所控制的區域，並與所需控制區域保持緊密的導熱接觸。
3.根據權利要求1所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是獨立導熱器中間凸起的平臺(7)與兩接觸角(4)連成一體，兩端觸角(4)面與導熱板(8)緊貼以保持良好熱傳導。
4.根據權利要求1所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是獨立導熱器的凸起平臺(7)與發熱器的導熱板相隔開。
5.根據權利要求1所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是兩隻雙金屬片(5)緊貼安裝在獨立導熱器的凸起平臺(7)上，通過其熱敏感觸角對發熱器的導熱板進行溫度採樣控制達到多方位過熱保護。
6.根據權利要求1所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是一隻以上雙金屬片(5)緊貼安裝在獨立導熱器凸起的平臺(7)上，通過獨立導熱器的熱敏感觸角對發熱器的導熱板進行溫度採樣控制達到多方位過熱保護。
7.根據權利要求1所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是獨立導熱器有左、右兩端觸角，後觸角或前觸角。
8.根據權利要求1所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是獨立導熱器凸起平臺設1個雙金屬片熱致動器，其頂杆(6)上端與雙金屬片活動連接，頂杆(6)下端分叉與兩邊的動觸片分別頂持。
9.根據權利要求1所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是兩頂杆(6)之間還設有隔離作用的隔離塊(12)。
10.根據權利要求9所述的電熱容器安全保護裝置，其特徵是隔離塊(12)與電連接頭(15)連成一體。
專利摘要電熱容器安全保護裝置，包括由電加熱環和導熱扳組成的電加熱組件，由雙金屬片和頂杆組成的熱致動器，由動觸點和動觸片、靜觸點和靜觸片組成的電開關組件，雙金屬片與頂杆的一端活動連接，頂杆的另一端與動觸片相頂持，獨立導熱器中間區域與導熱板相隔開，所述獨立導熱器中間區域設一隻以上雙金屬片，獨立導熱器設有與電熱容器的導熱板緊密熱接觸連接的熱敏感觸角。一隻以上的雙金屬致動器只通過導熱器的觸角感知溫度，可避免因雙金屬致動器只對一點進行感知的缺點，達到對多點進行感知的目的；獨立導熱器與發熱器的導熱板呈緊密熱接觸，解決了響應速度慢的缺點，達到加快熱響應時間的目的；結構簡單緊湊，零部件少，使控制器可靠性、安全性提高。
文檔編號H01H37/52GK2870356SQ200520134560
公開日2007年2月14日 申請日期2005年12月30日 優先權日2005年12月30日
發明者楊寧恩 申請人:楊寧恩