[發(fā)明專利]一種基于形狀記憶合金的溫控單元

有效

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• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN104078276B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃騰;陳杰凌;黃延祿;林敏捷;楊靖燁;谷中印;歐澤鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01H37/46
• 分類號(hào): H01H37/46
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 蔡茂略,羅觀祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種溫控電路開關(guān)，尤其涉及一種基于形狀記憶合金的溫控單元，是一種溫度控制開關(guān)。

背景技術(shù)

目前溫控開關(guān)主要有三種：壓力式溫控、雙金屬溫控和熱敏鐵氧體溫控。其中，壓力式溫控主要通過把被控溫度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)槊荛]空間壓力或容積的變化從而實(shí)現(xiàn)溫度控制；雙金屬溫控是根據(jù)物體熱漲冷縮原理制作的；熱敏鐵氧體溫控則是利用熱敏鐵氧體的磁性隨溫度的變化實(shí)現(xiàn)溫度控制。但是，這些溫控系統(tǒng)幾乎都存在動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間慢、易受環(huán)境溫度影響、控制精度較低、難以實(shí)現(xiàn)多個(gè)溫度下的保溫等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有溫控開關(guān)動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間慢、易受環(huán)境溫度影響、控制精度較低、難以實(shí)現(xiàn)多個(gè)溫度下的保溫等問題，本發(fā)明提供了一種響應(yīng)快，受環(huán)境影響小，精確度高，能實(shí)現(xiàn)多個(gè)溫度下保溫的基于形狀記憶合金的溫控單元。

本發(fā)明利用記憶合金制作的彈簧開關(guān)與以往開關(guān)結(jié)構(gòu)和原理均不同。本發(fā)明基于形狀記憶合金的溫控電路單元，利用記憶合金敏感的感溫和迅速的變形能力，精確快速實(shí)現(xiàn)加熱和保溫功能；通過形狀記憶合金感應(yīng)溫度產(chǎn)生形變，碰到設(shè)定的觸點(diǎn)或開關(guān)，使設(shè)定的電路(保護(hù))開始工作，實(shí)現(xiàn)電路中的開斷。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于形狀記憶合金的溫控單元，包括溫控開關(guān)和基礎(chǔ)電路；溫控開關(guān)主要由限溫器和至少一個(gè)保溫器組成；基礎(chǔ)電路主要由發(fā)熱器、總開關(guān)、第一限流電阻、第二限流電阻和保險(xiǎn)絲組成；第一限流電阻與發(fā)熱器并聯(lián)連接；其中并聯(lián)的一端與保險(xiǎn)絲連接，并聯(lián)的另一端與并聯(lián)電路連接，并聯(lián)電路與總開關(guān)連接，總開關(guān)和保險(xiǎn)絲接在電源的兩端；并聯(lián)電路由溫控開關(guān)的限溫器、至少一個(gè)保溫器以及第二限流電阻并聯(lián)連接組成；

限溫器包括溫控開關(guān)基座、溫控開關(guān)導(dǎo)電片、絕緣片、導(dǎo)熱頂蓋、限溫器形狀記憶合金體和第一導(dǎo)電片；限溫器形狀記憶合金體一端粘接在導(dǎo)熱頂蓋上，另一端與絕緣片連接，絕緣片下方粘接第一導(dǎo)電片，溫控開關(guān)基座由圓筒形空心結(jié)構(gòu)和底部圓盤一體連接構(gòu)成，絕緣片、第一導(dǎo)電片和限溫器形狀記憶合金體設(shè)置在圓筒形空心中；基座的圓柱表面設(shè)有開口，溫控開關(guān)導(dǎo)電片嵌入在開口中；溫控開關(guān)基座為絕緣體；限溫器中的第一導(dǎo)電片底部為圓片，第一導(dǎo)電片底部與杠桿連接，杠桿與溫控單元使用器件的按鈕連接；所述限溫器形狀記憶合金體為單程形狀記憶合金；

所述保溫器包括溫控開關(guān)基座、溫控開關(guān)導(dǎo)電片、絕緣片、第二導(dǎo)電片、導(dǎo)熱頂蓋和保溫器形狀記憶合金體；保溫器形狀記憶合金體一端粘接在導(dǎo)熱頂蓋上，另一端與絕緣片連接，絕緣片下方粘接第二導(dǎo)電片；溫控開關(guān)導(dǎo)電片嵌入溫控開關(guān)基座在開口中；保溫器的第二導(dǎo)電片形狀為圓形；所述保溫器形狀記憶合金體為雙程形狀記憶合金。

優(yōu)選地，所述第一限流電阻R1還與保溫指示燈串接。

所述第二限流電阻一端還與加熱指示燈連接。

所述基座的圓柱表面設(shè)有兩個(gè)對稱的矩形通孔，兩片溫控開關(guān)導(dǎo)電片嵌入矩形通孔中。

所述單元使用器件為電飯煲。

所述第一導(dǎo)電片底部通過長柄與杠桿連接，杠桿與使用部件的按鈕連接。

所述加熱指示燈和保溫指示燈為發(fā)光二極管。

所述導(dǎo)熱頂蓋呈圓柱形。

所述限溫器形狀記憶合金體和保溫器形狀記憶合金體為彈簧狀。

在絕緣外殼中，兩種記憶溫度不同的形狀記憶合金彈簧分別安裝于絕緣溫控開關(guān)基座中，彈簧頂部粘接導(dǎo)熱頂蓋，下部粘接絕緣片和導(dǎo)電片；溫控開關(guān)基座圓柱表面兩端連接有溫控開關(guān)導(dǎo)電片。當(dāng)按下總開關(guān)時(shí)，兩個(gè)溫控開關(guān)均閉合，電路實(shí)現(xiàn)加熱功能，當(dāng)溫度上升達(dá)到加熱記憶合金形變溫度時(shí)，記憶合金彈簧迅速形變，帶動(dòng)絕緣片和導(dǎo)電片在溫控開關(guān)基座中脫離溫控開關(guān)導(dǎo)電片，造成電路斷開。當(dāng)溫度低于保溫記憶合金形變溫度時(shí)，記憶合金彈簧拉伸，連接導(dǎo)電片和溫控開關(guān)導(dǎo)電片，電路導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)保溫功能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明加熱和保溫兩個(gè)溫控開關(guān)均以形狀記憶合金為基礎(chǔ)制作而成，通過記憶合金感知溫度，利用記憶合金的形狀記憶功能使其產(chǎn)生形變，從而控制加熱或保溫開關(guān)在預(yù)設(shè)溫度下的開閉，分別實(shí)現(xiàn)加熱和保溫回路的通斷，實(shí)現(xiàn)加熱、保溫以及兩者間的轉(zhuǎn)換。

2)本發(fā)明溫控電路單元中的溫控開關(guān)應(yīng)用了形狀記憶合金，所以具有穩(wěn)定性高，簡單安全，控制精度高，響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為基于形狀記憶合金的溫控單元的電路原理圖；

圖2為基于形狀記憶合金的溫控單元的三圍軸測圖(不帶絕緣外殼)；