[其他]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，但目前使用的限温保护元件是属于一次熔断式保护器（又名温度保险丝）和双程速动式过热保护开关（参考苏联专利SU1148056，850330）。对于一次熔断式保护器，当用电设备的温度超过某一临界温度Tf1时，限温保护熔断器熔断并切断电源，用电设备检修后必须重新更换限温保护元件;对于双程过热保护开关，温度达到Tf1后，开关自动断开，电设备的电源被切断，过一段时间后，用电设备温度下降至另一临界值Tn1时，保护开关又自动闭合，用电电源又重新接通，这样反反复复，使用电设备随时间而交替处于接通和断开的状态，这样故障未排除的电器仍然带电，存在传电器烧毁或者造成火灾的潜在危险。

本发明的目的就是为了设计出一种单程限温保护电开关，当电热器具的温度上升超过某一临界温度Tf1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。图一是单程速动限温器的结构图。图中〔1〕为双金属片，〔2〕为耐高温高强塑料基座，〔3〕为带动触头的动片，〔4〕为带两个固定螺帽的推动螺杆，〔5〕为螺帽，〔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。双金属片可做成圆碟形，也可以做成帽沿形圆碟或椭圆碟形等，主动层在圆碟的凹面，被动层在圆碟的凸面。当温升达到某一临界温度Tf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。图二是单程速动双金属圆碟的工作原理图，图中横座标表示工作温度，纵座标表示圆碟高度，A为可逆（双程）速动温区;B为不可逆（单程）速动温区;C为软化区，无速动作用。T_o为双金属片成形温度，T1c为单程速动的下温限，T2c为单程速动的上温限，Tf为限温温度，hc为单程速动临界高度。由图二可知，对于确定的圆碟直径D和双金属片厚度d，当圆碟的高度h＜hc时，圆碟在热循环时处于双程速动区，因此，所做成的开关在升温至Tf1时能自动切断电源，降温至Tn1时又能自动接通电源。当h＞hc时，圆碟在热循环过程中需升至较高的温度Tf处才能速动翻转;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。

本发明的具体设计如下：

第一种设计是把热双金属片做成圆碟状。图三是圆碟状双金属片外形图，图中d为双金属片厚度，D为圆碟直径，h为圆碟高度，〔10〕为主动层，〔11〕为被动层。对于Tf、T_o均相同的设计，虽然D、d可不同，但要求D²/d相同，为了减小开关的体积，D不能选得太大，一般选8毫米≤D≤18毫米为宜，因而应尽可能选用d较小的双金属片，通常选d为0.1毫米～0.2毫米的双金属片最好。

第二种设计是把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。图四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，D₂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，它在热循环时的工作原理图与图二相似，也只有当h＜hc时才出现单程速动性。但是由于帽沿部分在单程翻转后冷却至室温时是稳定状态，所以在室温时需要较大的手动复位力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：