[发明专利]手动复位单程速动限温器

说明书

本发明涉及一种限温电器元件，它可作为电热 器具的限温保护电开关。

随着我国家用电器使用的日益广泛，对电热器 具限温保护的要求越来越迫切。现在市面上一部分 家用电器产品已安上了限温保护元件。目前世界上 较新的限温保护元件是美国1专利US-3258567， 但由于它的速动部分采用双金属圆碟做成，在低温 端使用时稳定性不好，容易产生误复位，且限温范 围比较小，限制了限温器的使用范围。

本发明的目的就是为了设计出一种单程限温保 护电开关，限温范围比较宽，且在限温范围内使用， 动作可靠稳定，当电热器具的温度上升超过某一临 界温度T_fi时，保护开关立即自动断开，切断电源 通路，只有经检修排除故障后，通过手动复位的办 法，才能使开关恢复闭合状态。

本单程速动限温器是用双金属片冲压而成。图 1是本发明的结构简图。图中1为双金属片，做成 帽沿型圆碟或椭圆碟，除圆碟中心部分以一定曲率 凸出外，其帽沿部分是一个具有与中心部分相反曲 率的圆环边，2为耐高温高强塑料基座，3为带触 头的导电片，4为带两个固定螺帽的推动螺杆，5 为上螺帽，6为上下触点，7为安装及传热金属板， 8为固定双金属片的螺丝环，9为金属弹簧，10为 带动触点的塑料圆片。11为下螺帽。双金属片可做 成帽沿形圆碟主动层在圆碟的凹面，被动层在圆碟 的凸面，当温度达到某一临界温度T_f时，由于圆 碟本身(主要是周边)的弹性约束而储存的弹性能克 服片形翻转所需的功，圆碟突然翻转(此时主动层 处于凸面)，这样能在很短时间内(小于10毫秒)输 出一个动作使电开关的触头分开并切断电源。在降 温过程中，虽然圆碟的绝对高度有所下降，但直至 室温仍不会再次翻转，需手动才能复原。单程速动 限温器就是利用这一原理做成的。为了安装的方便 和热稳定性的提高，也可把图1中的帽沿形金属片 1反向安装，并把弹簧8安装在带动触点的塑料圆 片10和下螺帽11之间，(将推动螺杆4作相应伸长)。

本发明的具体设计如下：

把双金属片做成帽沿形圆碟，把圆碟外边冲制 成有反向曲率的帽沿。图2是帽沿形双金属圆碟的 外形图。图中h为圆碟高度，D₁为曲面拐点处的 内径，D ₂为圆碟外径，R为帽沿的反向曲率，12 为双金属片的主动层，13为被动层。由于帽沿部分 在单程翻转后冷却至室温时需要较大的手动复位才 能再次翻转复原并因此具有更好的安全性。另外D1 可取8毫米～18毫米之间，d为0.1毫米～0.2毫米 最好，R、D₂大小可根据条件酌情考虑。

单程速动限温器制造工艺为：

冲片成形-热处理-双金属片检测-装配-成 品检测-包装

一些主要工序分别说明如下：

1.冲片成形

双金属片冲压成形时在T₀温度下进行。T₀的 大小视设计要求而定。模具精度为±0.02毫米。因 为单程速动温区的下温限T_1c与成形温度T₀有关， 在一定温度范围内，对于同-双金属材料，T_1c- T₀基本为一常数，T₀的高低直接影响T_1c的高低， 而单程速动区上限温度T_2c则由双金属材料所决定， 一般为100℃～240℃。

2.热处理

为了使单程速动限温器工作稳定，通常在帽沿 形圆碟或椭圆碟成形之后进行一定的热处理。由于 电热器具本身具有热惯性，在开关切断电源后仍然 会使其温度略为上升，因此退火温度采用翻转温度 T₁₁+20℃为宜，温度太高则会缩短开关的使用寿 命。

3.双金属片的检测

这个工序是按用户要求检测出速动温度T_fi的 合格双金属片，以检出在T₁±10℃范围内速动翻 转的双金属片进行装配成限温器。

以下述样品为例作进一步说明：

所用材料：可用5J16型双金属片

形状：帽沿形圆碟

参数：D₁＝12毫米，D₂＝10毫米，h＝0.446 毫米，帽沿反向曲率R≥10毫米。