[發明專利]常閉微型磁性熱敏開關

無效

• 申請號: 200710045447.0
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN101114551A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 劉公強;顧明;徐梅;蔡英文;郭劉;林佩芬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01H37/58
• 分類號: H01H37/58;H01H37/72
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種傳感器技術領域的熱敏開關，具體是一種常閉微型磁性熱敏開關。

背景技術

常閉型磁性熱敏開關主要特征是：當室溫或環境溫度T小于T_on(T_on為閉合溫度，或稱導通溫度)時，開關中的干簧管處于閉合狀態，即開關處于導通狀態，而當溫度上升到斷開溫度T_off時，干簧管由閉合轉變為斷開狀態，即磁性熱敏開關處于斷開狀態。開關的主要部件是熱敏鐵氧體軟磁磁環和干簧管，熱敏鐵氧體軟磁磁環的磁性隨溫度靈敏地變化，由此來控制干簧管的閉合和斷開。

常閉型磁性熱敏開關主要有如下兩種應用情況：(1)當室溫或環境溫度T＜T_on時，磁性熱敏開關處于導通狀態，當系統處于加熱狀態時，溫度升至T_off處將停止加熱，OFF表示停止加熱，系統降溫至T_off時又將重新開始加熱，ON表示開始加熱，對于需要過熱保護的系統，常采用這類開關工作原理；(2)當室溫或環境溫度T＞T_off時，磁性熱敏開關處于斷開狀態，當系統處于制冷或冷卻狀態，溫度降至T_on處將停止制冷或開始加熱，ON表示停止制冷或開始加熱升溫，當系統升溫至T_off時，系統將重新開始制冷或停止加熱，OFF表示重新開始制冷或停止加熱，對于需要降溫保護和防凍的系統，可采用這類開關工作原理。

目前常見的常閉型磁性熱敏開關內芯結構，它由一只干簧管、一個熱敏鐵氧體軟磁磁環和一對硬磁磁環3組成。通常軟磁磁環的厚度在3.5-6.5mm之間，每個硬磁磁環厚度在3.5-5mm之間，三個磁環的總厚度在10.5-16.5mm之間，外徑在6.0-7.0mm之間。這類熱敏開關的不足之處有：(1)磁環厚度厚、外徑大，耗材多，不僅成本高，而且無法應用到諸如航天、軍工、精密儀器和儀表系統等體積限制嚴格，以及控溫要求很高的系統中。(2)開關回復溫度ΔT(或稱遲滯溫度，即熱敏磁性開關的導通溫度T_on與斷開溫度T_off之間的溫度間隔，ΔT＝T_on-T_off)的可調范圍小，一般ΔT_max≤7C，不能用于需要大ΔT的場合。

經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利申請號：02135537.1，公開號：CN1402287A的專利中公開了一種磁性溫敏傳感器，包括一只干簧管，以及在干簧管上套設的三個軟磁環和緊貼在軟磁環兩外側的兩個永磁環，通過一定的設計，該傳感器在一定的外界溫度范圍內實現了單行程內的雙點溫度控制。但該發明所含部件較多，尺寸較大，結構也較為復雜，同時并未提及有關回復溫度范圍和控溫基準方面的優良性能。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種常閉微型磁性熱敏開關，使其實現了常閉型磁性熱敏開關的小型化，同時適度提高了控溫精度和最大回復溫度。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括以下部件：一只干簧管、一個熱敏鐵氧體軟磁磁環、一對硬磁磁環和一對非磁性金屬環。其中熱敏鐵氧體軟磁磁環套于干簧管中央，一對硬磁磁環分別套于熱敏鐵氧體軟磁磁環兩側，非磁性金屬環置于熱敏鐵氧體軟磁磁環和硬磁磁環之間，將熱敏鐵氧體軟磁磁環和硬磁磁環隔開。各部件之間用密封膠(如環氧樹脂)固定。

所述干簧管，其安匝數AT值為10-40。

所述熱敏鐵氧體軟磁磁環，其厚度為1-3mm，外徑為4.0-5.2mm，內徑為2.0mm。

所述非磁性金屬環，其厚度為0.1-0.5mm，外徑為4.0-5.2mm，內徑為2.0mm。

所述硬磁磁環，其厚度為1.5-3.0mm，外徑為4.0-5.2mm，內徑為2.0mm。

所述硬磁磁環，其材料表面磁場強度值為350～450高斯。

所述熱敏鐵氧體軟磁磁環，是居里溫度T_c值在工作溫度區間內的熱敏鐵氧體軟磁磁環。