本實用新型關(guān)于一種用于具有相對高電流量的電器上的安全裝置。更具體來說，本實用新型關(guān)于一種位于電器與電源的電氣接口之間的熱保護裝置。

相關(guān)申請資料

本實用新型主張于2015年9月11日申請的美國臨時專利第62/217065號申請案的優(yōu)先權(quán)，本實用新型在此將其全部內(nèi)容引入做為參考。

背景技術(shù)：

能源的使用量與成本的增加，是目前全球關(guān)注的問題。對于建筑物的加熱，更具體來說，對于建筑物中單一區(qū)域或室內(nèi)空間的加熱，是一種無法避免的使用能源的過程。能夠有效地將室內(nèi)空間加熱的能力，是一種減少能源使用并且降低能源成本的方法。

使用常規(guī)的空間或室內(nèi)加熱器，是加熱單一室內(nèi)空間的一種方法。這種類型的常規(guī)加熱器通常更優(yōu)于為了整棟建筑物設(shè)計的加熱系統(tǒng)。常規(guī)的空間加熱器可以在單一的室內(nèi)空間中創(chuàng)造熱度，而不需要同時對其他額外的室內(nèi)空間加熱。通過產(chǎn)生并且將有限的加熱氣流往所需的位置導(dǎo)向的能力，能夠?qū)κ覂?nèi)空間中的單一位置進行“點加熱”來減少所需的熱量。因此，“點加熱”可以減少整體所需的能量。

空間加熱器也能夠屏除對于昂貴并且會吸收熱量的管道以及其他永久性結(jié)構(gòu)的使用需求。管道的熱吸收等等的特性，是造成這些永久性系統(tǒng)效率低下的原因之一。

雖然常規(guī)的電氣空間加熱器相較于其他加熱系統(tǒng)來說具有特定的優(yōu)點，但電氣空間加熱器也具有一些缺點。與常規(guī)的空間加熱器相關(guān)聯(lián)的電流量消耗，會增加建筑的電氣系統(tǒng)的負荷。在某些情況中，由常規(guī)的電氣空間加熱器所產(chǎn)生的電力負荷，可能會對電氣系統(tǒng)的部件造成負擔(dān)。舉例來說，如果 墻壁插座老舊且插頭的插腳與插座端子之間的壓力不足，可能會造成插座中產(chǎn)生局部加熱的問題。許多這種插座的位置都設(shè)置在物品的后方，例如，位在家具的后方，因而不容易讓使用者看見。這種插座的不可見性使得使用者在問題發(fā)生時沒有辦法及時偵測到問題。這種局部的加熱可能會進一步產(chǎn)生區(qū)域中其他部件故障的潛在性，并且造成潛在的安全性危害。

電流感應(yīng)電路中斷器已經(jīng)與電器一起使用了許多年。某些常規(guī)型態(tài)的電路中斷組件，包括有保險絲、斷路器(可復(fù)位及不可復(fù)位)、接地故障斷路器(Ground Fault Circuit Interrupter,GFCI)、電器漏電斷路器(Appliance Leakage Circuit Interrpter,ALCI)以及電弧故障斷路器(Arc Fault Circuit Interrpter,AFCI)。

常規(guī)的保險絲與斷路器，是通過使用電流量來判定是否存在電路故障的部件。當(dāng)偵測到過量的電流量時，常規(guī)的保險絲與斷路器會將電流的流動中斷。

GFCI組件會對電流流量進行監(jiān)控，并且將進入電器與離開電器的電流流量進行比較。GFCI組件通過中斷電流的流動，對進入及離開電器的預(yù)定電流流量限制的不平衡做出回應(yīng)。

AFCI組件對配電盤供應(yīng)的分支電路中的電壓與電流特征進行監(jiān)控。通過電子電路以及算法來監(jiān)控與正常特征的偏差，可以判斷是否有故障發(fā)生。當(dāng)發(fā)現(xiàn)的故障指向電弧時，通往分支電路的電流流動便會被中斷。

上述的組件具有功能上的限制。由于電器、電源供應(yīng)及/或電器與電源供應(yīng)之間的接口中的電阻加熱的原因，常規(guī)的電流感應(yīng)電路中斷器不具有直接偵測熱能積聚的能力。當(dāng)電流/電壓超過預(yù)定閥值時或增加太快時，上述的組件會將功率流動中斷。不幸的是，電阻加熱的累積速度不快，且其電流/電壓的程度小于上述常規(guī)組件的預(yù)定限制，尤其，在電器與電源供應(yīng)的接口之間。相關(guān)聯(lián)的熱能積聚可能足以對電器會電力系統(tǒng)的安全造成損害。這種損害的可能性在具有高電流消耗的電器上尤其嚴(yán)重，例如在常規(guī)的空間加熱器上。此種預(yù)定限制使得常規(guī)組件無法偵測隨著時間累積的熱能，及/或無法偵測電路的電流消耗中不伴隨著在程度上突然快速增加的加熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型在此針對一種用于具有較高電流量消耗的電器與設(shè)備的電源接口裝置進行說明。本實用新型提供的熱偵測插頭至少可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的多個問題。本實用新型設(shè)置的位置是位于電器(電線)與電源供應(yīng)(墻壁插座或延長線)之間的電器接口。相對于通過對電流、電壓等特征的測量來推斷或計算溫度增加量的方式，本實用新型的熱偵測插頭是直接偵測接口中部件的溫度。

測試結(jié)果顯示，常規(guī)插頭的插腳與常規(guī)墻壁插座的插座端子之間的故障連接，在這種情況中及/或在墻上的插座中會產(chǎn)生局部加熱的情形。在插頭的殼體中設(shè)置于插頭插腳附近的熱電偶，曾經(jīng)在故障連接的情形下測量到超過315℃(600°F)以上的溫度。設(shè)置在常規(guī)插頭的殼體中的熱電偶曾經(jīng)在故障連接的情形中測量到殼體材料的溫度超過175℃(350°F)。這些測量到的溫度已經(jīng)超過了常規(guī)插頭中使用的聚合材料的塑化閥值。聚合材料的軟化對常規(guī)插頭的結(jié)構(gòu)與安全都會造成損害。

下列為幾個主要聚合物的熱變形溫度(維卡軟化溫度)：聚苯乙烯103℃(217°F)；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯103℃(217°F)；聚氯乙烯92℃(197°F)；聚碳酸酯156℃(313°F)；聚乙烯127℃(261°F)；以及，聚丙烯152℃(305°F)。當(dāng)溫度到達維卡軟化溫度時，并不一定表示裝置結(jié)構(gòu)與安全會受到損害。最常被用于電源線與插座的聚合物是聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)，因為其具有在這種應(yīng)用中所需要的特質(zhì)；然而，其也具有最低的維卡溫度。

熱偵測插頭的用途，是通過在比上述的“故障連接情形”更低的溫度時中斷電流流動來增進可攜式電器的安全性。由于使用了價格低廉的部件來建造此裝置，使得熱偵測插頭可以以不會對消費者造成負擔(dān)的價格生產(chǎn)。此裝置的另一優(yōu)點在于，可以維持符合或者幾乎符合常規(guī)電線插頭的實體尺寸與形狀，藉此排除對于特殊的適配器以及額外部件的需求。

本實用新型的熱插頭可以獨立于其他任何的系統(tǒng)運作。簡言之，熱偵測插頭不需依賴其他后續(xù)的系統(tǒng)就能正常運作。代替將信號傳送至后續(xù)的控制系統(tǒng)，例如，控制電器的電子裝置，熱偵測插頭能夠自成一體并且直接中斷功率流動。

上述的所有特征使得熱偵測插頭能夠增進可攜式電器的整體安全，特別 是具有相對高電流流量的電器。

附圖說明

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通過與附圖一起閱讀本說明書，可以更佳的了解本實用新型的內(nèi)容。在此要強調(diào)的是，根據(jù)常例，附圖中的各個特征并未根據(jù)比例繪制。相對地，各個特征的尺寸是以清晰性為目的而隨意放大或縮小。本實用新型的附圖包括：

圖1A及圖1B是與電器一起使用的熱偵測插頭的一實施方案的立體圖；

圖2A及圖2B是熱偵測插頭的一實施方案的剖視圖；

圖3A及圖3B是熱偵測插頭的另一實施方案的剖視圖；

圖4是顯示熱偵測插頭的一特征的一實施方案的立體分解圖；

圖5是顯示圖4的立體分解圖的組件的立體圖；

圖6及圖7是顯示圖5的組件在熱偵測插頭中的實施方案的立體圖；

圖8A及圖8B是熱偵測插頭的另一實施方案的示意圖；

圖9是熱偵測插頭的一實施方案的另一示意圖；

圖10是顯示正常狀況下的溫度曲線的圖表；

圖11是顯示高溫度狀況下以及熱偵測插頭運作的實施方案的圖表。

圖12是顯示圖3A的熱偵測插頭300在正常情況下的溫度曲線的圖表。

圖13是顯示熱偵測插頭300在高溫狀況下的溫度曲線的圖表。

具體實施方式

圖1A是熱偵測插頭100的立體圖。熱偵測插頭100包括電源接觸插腳101、102以及殼體104。如圖中所示，電源線110從殼體104離開。熱偵測插頭100可以包括如圖中所示的接地插腳103。

優(yōu)選地，熱偵測插頭100可以具有大致與常規(guī)的電器插頭相符合的尺寸與形狀。能夠符合于常規(guī)電器插頭的能力，對于熱偵測插頭100在市場上的應(yīng)用與接收度具有貢獻。在不脫離本實用新型的精神的條件下，熱偵測插頭100的尺寸與形狀也可以與常規(guī)的電器插頭完全不同。

圖1B顯示了通過電源線110連接至可攜式電器130的熱偵測插頭100。舉例來說，如圖中所示，可攜式電器130可以是一可攜式電氣空間加熱器。 熱偵測插頭100與電源120連接。如圖所示，電源120是常規(guī)的墻壁插座。電源120也可以是延長線或其他的常規(guī)電源適配器。熱偵測插頭100與電源120之間的接口是類似于常規(guī)電器插頭與電源120之間的接口。

熱偵測插頭100將電源120往可攜式電器130的電流流動停止的能力，是由熱偵測插頭100及電源120的溫度所決定。高電流的裝置尤其容易在電源120及/或電器與電源的接口中受到熱能積聚的影響。熱能積聚發(fā)生的原因有可能是受到腐蝕或過小的建筑物配線、失去接觸插腳101、102與電源120之間的壓力接觸，以及/或者電源120內(nèi)部的接觸不良。設(shè)置在接口的熱偵測插頭100因而可以增加整體系統(tǒng)的安全性。

圖中顯示的熱偵測插頭100是與可攜式電器空間加熱器結(jié)合使用。其他相對高電流的裝置，例如烤面包機、烤箱、廚房電器、吸塵器、除濕機、冷氣機以及其他類似的裝置，也同樣可以通過使用熱偵測插頭100而獲得益處。

圖2A與圖2B為顯示使用了電機組件的本實用新型的熱偵測插頭200的示例性基本電路。電源接觸插腳101、102與殼體204的溫度是通過熱斷路器(Thermal Cut Off,TCO)201監(jiān)控。

熱斷路器201具有外殼212。位于外殼212內(nèi)部的校準(zhǔn)的雙金屬帶或熱盤202會響應(yīng)于溫度而彎折。接點206、210分別位于可移動式支持體208以及固定式支持體214的端部。雙金屬帶或熱盤202會促使機械鏈接216作動。機械鏈接216會根據(jù)雙金屬帶或熱盤202的狀態(tài)，控制接點206相對于接點210的位置。

電源接觸插腳101是經(jīng)由導(dǎo)體106、10b通過熱斷路器201與電源線110連接。電源接觸插腳102是直接經(jīng)由導(dǎo)體105與電源線110連接。在本實用新型的優(yōu)選實施方案中，熱偵測插頭100是極化的插頭，且電源接觸插腳101是“熱”端。值得一提的是，極化并非此裝置正常運作的必要條件。

請參照圖2A，由于接點206、210為封閉的狀態(tài)，因而允許電力能夠從電源(未顯示)自由流動通過熱偵測插頭200以及電源線110。只要雙金屬帶或熱盤202所感測到的溫度不超過預(yù)定限制，雙金屬帶或熱盤202的狀態(tài)會將接點206、210維持在封閉的狀態(tài)中。

圖2B顯示接點206、210為開啟的狀態(tài)，因而中斷了電力從電源(未顯示)的自由流動。由雙金屬帶或熱盤202所感測到的溫度已經(jīng)超過了預(yù)定限制， 因此將雙金屬帶或熱盤202“弓形彎曲”并使其遠離接點206、210。機械鏈接216被允許移動，且可移動式支持體208中的自然彈簧張力會將接點206往遠離接點210的方向移動。

當(dāng)雙金屬帶或熱盤202所感測到的溫度下降到需要將雙金屬帶或熱盤202朝向接點206、210“弓形彎曲”的溫度時，接點206、210會回復(fù)到封閉的狀態(tài)。

圖2A與圖2B中顯示的熱偵測插頭200的示例性基本電路將熱斷路器201與簡單的雙金屬帶或熱盤202一起使用，但本實用新型的內(nèi)容并不受限于此。在不脫離本實用新型的精神的條件下，也可以使用其他的溫度偵測裝置，例如，可以利用熱斷路器與PTC片狀件將接點從開放與非導(dǎo)電的狀態(tài)中閉鎖。另外，也可以考慮使用手動重啟特征或按鈕以及其他類似的機制。一次性使用且不可替換的保險絲也可以取代熱斷路器201，或者與熱斷路器201一起使用。如此，當(dāng)一次性使用且不可替換的保險絲感測到高于預(yù)定閥值的溫度時，電器便會變得無法運作。

其他與使用具有外殼212的熱斷路器201相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點，在于可以通過合理的價格制造熱偵測插頭200的能力。外殼212可以有效的密封并保護雙金屬帶或熱盤202、可移動式支持體208、固定式支持體214、接點206、210以及機械鏈接216。熱斷路器201因此可以被直接模塑在熱偵測插頭200的殼體204中。直接將殼體204成型并包覆熱斷路器210的能力，可以允許使用常規(guī)的組裝技巧來組成裝置，并且避免使用特殊規(guī)格的設(shè)備或結(jié)構(gòu)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，經(jīng)過熱偵測插頭200的功率流動是由雙金屬帶或熱盤202所感測到的溫度所控制，并且與經(jīng)過熱偵測插頭200的電流量無關(guān)。電流量會對熱偵測插頭200的運作產(chǎn)生影響的唯一一種方式，是通過在殼體204中增加溫度或累積熱能。熱能可能會從電源供應(yīng)、熱偵測插頭200及/或電源供應(yīng)之間的接口或者在熱偵測插頭200中開始累積或被吸收。

下列為造成電源接觸插腳101、102的區(qū)域中產(chǎn)生熱能積聚的幾種范例：i)電源中的電性及/或機械性接觸不良，例如，松脫的連接、腐蝕或故障的線材等等；ii)消費者的不當(dāng)使用，例如，重復(fù)在單元仍然處于通電狀態(tài)下時將插頭插入或拔出；iii)高于正常的電流量，使得電源與熱偵測插頭200之間的接口產(chǎn)生局部加熱。舉例來說，在電源接觸插腳101及/或102與常規(guī)的插座 之間相對較小的剖面接觸區(qū)域之間的一點產(chǎn)生局部加熱。

與使用過量電流來推斷熱安全性危害的常規(guī)電路斷路器不同，熱偵測插頭100可以直接判斷電器與電源供應(yīng)之間的連接是否在安全的溫度限制之中。預(yù)定的安全溫度限制可以基于下列的條件設(shè)定：材料、機構(gòu)電碼、業(yè)界實際做法以及其他類似的條件。

在一實施方案中，中斷電流流動的溫度是設(shè)定在大約等于或大于135℃(275°F)。此溫度是低于用于制造常規(guī)插頭的殼體的塑料的溶化溫度，并且比“故障連接情形”的測試中在殼體材料中測得的175℃(350°F)低得多。

值得一提的是，直接將殼體204包覆成型在熱斷路器201外的方式，允許殼體204持續(xù)將熱轉(zhuǎn)移到熱斷路器201。模制成型是可以重復(fù)執(zhí)行的過程，其可以允許熱斷路器201被精準(zhǔn)地校正，以確保電力可以根據(jù)安全性目的如預(yù)期地被中斷。

雖然圖中顯示的熱偵測插頭200使用了單一個熱斷路器201，但本實用新型的內(nèi)容并不限于此，也可以使用多于一個的熱斷路器201或接點組206、210來控制從電源接觸插腳101、102的其中任一個插腳的電力流動。熱偵測插頭200也可以與電流安全裝置一起使用，例如，保險絲，以進一步增進本實用新型所提供的安全性。

圖3A是熱偵測插頭300的立體分解圖。如圖所示，殼體304具有多個前部分304a以及后部分304b。當(dāng)進行組裝時，前部分304a以及后部分304b會構(gòu)成內(nèi)空間305。如圖所示，螺絲308是用于將前部分304a以及后部分304b組裝在一起，但本實用新型的內(nèi)容并不限于此。在不脫離本實用新型的精神的條件下，也可以使用黏著劑、扣合結(jié)構(gòu)、超聲波焊接以及其他的固定組件與系統(tǒng)來組裝前部分304a及后部分304b。

電源線110進入內(nèi)空間305中，并且經(jīng)由導(dǎo)體106b與熱斷路器301連接，以及經(jīng)由導(dǎo)體105與接觸插腳102連接。熱斷路器301是經(jīng)由導(dǎo)體106a與接觸插腳101連接。

插腳基底330是設(shè)置在內(nèi)空間305中。如圖所示，插腳基底330的用途有三個方面：首先，插腳基底330可以在結(jié)構(gòu)上將熱斷路器301以及接點101、102固定在裝置中適當(dāng)?shù)奈恢锰?；第二，用于制造插腳基底330的材料是絕緣的材料，并且可以為熱偵測插頭300的各個部件提供絕緣性；第三，用于 制造插腳基底330的材料可以傳導(dǎo)熱能，并且同時在升高的溫度中維持結(jié)構(gòu)特征。本實用新型中的插腳基底330，舉例來說，可以由陶瓷、酚醛、層壓板以及填有礦物的塑料等材料所制成。插腳基底330的導(dǎo)熱性允許溫度的上升能夠更容易影響熱斷路器301。此外，上述的材料以及類似的材料在“故障連接情形”測試中所測量的175℃(350°F)時并不會產(chǎn)生融化、軟化及/或變形等現(xiàn)象。

插腳基底330具有通道332、孔洞338以及表面334。接點101、102穿過通道332并且經(jīng)由孔洞338通過鉚釘336固定至插腳基底330上。本實用新型的接點101、102也可以被模制成型在插腳基底330中，以形成一體的結(jié)構(gòu)。熱斷路器301可以通過鉚釘、螺絲、黏著劑或扣合結(jié)構(gòu)(未顯示)被固定在表面334上。不論所使用的固定方式為哪一種，為了確保插腳基底330與熱斷路器301之間的熱能傳導(dǎo)，表面334與熱斷路器301之間的緊密接觸都是重要的條件。

圖3B中顯示了可以代替導(dǎo)體106a使用的安培保險絲306a的實施方案。如此，熱偵測插頭300不僅能夠偵測到溫度的變化，更能夠偵測到通過系統(tǒng)的過量電流消耗。

圖4是次組件500的立體分解圖，而圖5是次組件500組裝完成的示意圖。圖4中顯示了經(jīng)由導(dǎo)體106b連接到熱斷路器401以及經(jīng)由導(dǎo)體105連接到接觸插腳102的電源線110。如圖所示，熱斷路器401經(jīng)由導(dǎo)電橋406a與接觸插腳101連接并且與其成為一體的結(jié)構(gòu)。插腳基底430具有通道432、孔洞438以及表面434。接點101、102穿過通道432并且經(jīng)由孔洞438通過鉚釘336固定至插腳基底430上。熱斷路器401是固定于表面434，且蓋體440界定了內(nèi)空間442。

如圖所示，導(dǎo)電橋406a不僅建立了熱斷路器401與接觸插腳101之間的導(dǎo)電路徑，其同時也建立了兩者間的熱傳導(dǎo)路徑。

如圖5所示，蓋體440是裝配在熱斷路器401上并且與插腳基底430連接。如圖所示，蓋體440是以卡合方式固定于插腳基底430，并且同時允許熱斷路器401位在內(nèi)空間442中。如此，蓋體440可以保護熱斷路器401，以防止可能會干擾熱斷路器401運作的外來物質(zhì)進入。這些外來物質(zhì)可以是如聚合物等的加工材料，或者如灰塵和污物等其他物質(zhì)。雖然圖中顯示的蓋 體440與插腳基底430之間具有“卡合”的介接方式，但本實用新型并不受限于此。在不脫離本實用新型的精神的條件下，蓋體440也可以通過黏著劑、螺絲、鉚釘以及其他常規(guī)的方法連接到插腳基底430。此外，蓋體440也可以與熱斷路器401結(jié)合成為一體的部件，例如，允許阻止外來物質(zhì)進入并避免外來物質(zhì)干擾熱斷路器401的運作的金屬殼體。

圖6是顯示次組件500在熱偵測插頭600中的使用情形的立體圖。如圖所示，熱偵測插頭600包括殼體604。如圖所示，殼體604是注塑成型并且將次組件500包封的聚合物。接觸插腳101、102以及電源線110至少局部位于殼體604的外部。如圖所示，電源線110是往與接觸插腳101、102正交的方向離開殼體。

圖7是顯示次組件500在熱偵測插頭700中的使用情形的立體圖。如圖所示，熱偵測插頭700包括殼體704。與圖6中的殼體604相似，殼體704是注塑成型并且將次組件500包封的聚合物。接觸插腳101、102以及電源線110至少局部位于殼體704的外部。如圖所示，電源線110是往與接觸插腳101、102一致的方向離開殼體。

圖8A與圖8B是顯示另一實施方案的熱偵測插頭800的示意圖。圖8A是熱偵測插頭800的側(cè)視圖，其顯示了從殼體810突出的電源接觸插腳822、824。圖8B顯示沿著圖8A中的平面8-8剖面得到的熱偵測插頭800的剖視圖。如圖所示，熱偵測插頭800在功能與結(jié)構(gòu)上都與圖3A所示的實施方案相似。

熱斷路器801具有電阻加熱組件816，且電阻加熱組件816是位在靠近雙金屬帶或208的位置。在熱偵測插頭800的正常運作情形下，電流允許在接點206、210間自由流動，并且在之后通過電源線110。當(dāng)在“正?！边\作情形中，大部分的電流會通過電阻最小的路徑，特別是通過接點206、210。電阻加熱組件816的電阻特征會抑制電流在接點206、210互相接觸時通過電阻加熱組件816。在過熱的情形中，接點206、210會分開并且不允許電流電流直接進入電器中。因此，電流會經(jīng)由旁路連接814通過電阻加熱組件816。電阻加熱組件816中增加的電流流量會使得電阻加熱組件816的溫度提升。電阻加熱組件816升高的溫度會通過導(dǎo)電接點使得熱能轉(zhuǎn)移進入雙金屬帶208。雙金屬帶208因此會打開，并且在熱偵測插頭800與電源(未顯示)之間 的連接中斷之前防止“完整”的電流通過電源線110，以允許組件冷卻。熱偵測插頭800部件的冷卻允許雙金屬帶回復(fù)到“正?！边\作的情形并且將接點206、210關(guān)閉。電阻加熱組件816可以是如片狀件、條帶或其他類似的正溫度系數(shù)(Positive Temperature Coefficient,PTC)結(jié)構(gòu)。

熱偵測插頭800在殼體810中也具有額外的第二安全部件840。如圖所示，舉例來說，第二安全部件840也可以是額外的電路中斷器。第二安全部件840可以具有用于影響下列情況中的一個以上的情況的電路：接地故障電路中斷、電弧故障電路中斷、電器漏電電流中斷、過流保護電流中斷(保險絲)以及其他類似的情況。所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人士應(yīng)當(dāng)了解，熱斷路器801與此種電流中斷組件的組合，可以增進裝置或電路的整體安全性。能夠保護裝置避免發(fā)生過熱情況、過流情況、電流漏電情況以及電弧情況的能力，相較于如家用斷路器或家用保險絲等常規(guī)的安全裝置來說是更有利的。

圖9是另一實施方案的熱偵測插頭900的示意圖。如圖所示，除了在殼體904中設(shè)置有額外的第二安全部件902以外，熱偵測插頭900在功能與結(jié)構(gòu)上都與圖2A與圖2B所顯示的實施方案相似。如圖所示，第二安全部件902是相似于圖8A與圖8B的第二安全部件840。

殼體904與殼體204為非一體的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體106a、105經(jīng)由連接線910將電源接觸插腳101、102及熱斷路器201與第二安全部件902電性連接。導(dǎo)體905、906經(jīng)由連接電源線928將第二安全部件902與電器(未顯示)連接。在所有的其他方面，熱偵測插頭900都與圖8A及圖8B所示的熱偵測插頭800相似。

雖然熱偵測插頭100、200、300、600、700、800及900在圖中都顯示為標(biāo)準(zhǔn)的具有兩個端子或三端子的用于120V AC電器的插頭，但本實用新型并不受限于此。本實用新型的插頭可以被應(yīng)用在AC與DC的電路上。本實用新型的插頭也可以被應(yīng)用在兩個、三個或四個線路的系統(tǒng)。單相與多相的電路在高電壓、低電壓以及各種插頭結(jié)構(gòu)中都能夠具有相同良好的表現(xiàn)。

熱偵測插頭100、200、300、600、700、800及900在圖中雖然是顯示為標(biāo)準(zhǔn)的公端子插頭，然而，本裝置也可以被使用在如墻壁插座的母插座中。熱偵測插頭100、200、300、600、700、800及900的特征，也可以被應(yīng)用在延長線或電源分接頭具有公插頭的第一端以及具有母插座的第二端的其中一 端，或同時被應(yīng)用在延長線或電源分接頭的兩端。

圖10是顯示常規(guī)電器插頭在正常情況下的溫度曲線的圖表。常規(guī)的1500瓦的加熱器的插頭中插入有兩個溫度探頭。如圖所示，在高功率設(shè)定中，插頭的聚合物的溫度會達到大約為40℃(104°F)的最大溫度。這個溫度遠低于主要聚合物的維卡軟化溫度，特別是最廣泛被應(yīng)用于電源線與插頭的聚合物PVC。PVC的維卡軟化溫度是92℃(197°F)。

圖11是顯示常規(guī)電器插頭在高溫狀態(tài)下的溫度曲線的圖表。為了重現(xiàn)常規(guī)電器插頭的插腳與常規(guī)墻壁插座的插座端子之間的故障連接的狀況，筒式加熱器是與墻壁插座的插座端子連接。筒式加熱器的熱能被轉(zhuǎn)移進入插座端子，并且接著進入常規(guī)電器插頭的接觸插腳中。隨著筒式加熱器的溫度增加，在此是以類似于圖10的方式對聚合物的溫度進行監(jiān)控。大約在進入測試過程后的18分鐘左右時，聚合物的溫度會達到PVC的維卡軟化溫度，即，92℃(197°F)。聚合物的溫度持續(xù)累積，并且在測試終止時達到大約160℃(320°F)的溫度。所產(chǎn)生的高溫度使得聚合物軟化，并降低聚合物將插腳與其他部件保持在適當(dāng)位置的結(jié)構(gòu)能力。

應(yīng)當(dāng)理解的是，隨著聚合物的溫度接近160℃(320°F)時，由于熱能積聚的原因插頭會變得越來越難觸碰。在用戶注意到過熱的情況時，插頭的高溫會使得用戶無法手動將插頭從墻壁插座中拔出。

圖12是顯示圖3A的熱偵測插頭300在正常情況下的溫度曲線的圖表。為了進行測試，熱偵測插頭300被與常規(guī)的1500瓦的加熱器連接。熱偵測插頭300連接了兩個溫度探頭。如圖所示，在高功率的設(shè)定中，插頭中的聚合物的溫度會達到大約40℃(104°F)的最大溫度。這個溫度遠低于PVC的維卡軟化溫度。

圖13是顯示熱偵測插頭300在高溫狀況下的溫度曲線的圖表。在此是以與圖11相似的條件來重現(xiàn)高溫的狀況。筒式加熱器的熱能被轉(zhuǎn)移進入插座端子，并且接著進入熱偵測插頭300的接觸插腳101、102。隨著接觸插腳101、102的溫度上升，透過與圖12中類似的方式監(jiān)控聚合物的溫度。當(dāng)筒式加熱器的溫度接近大約350℃(662°F)時，聚合物的溫度會達到PVC的維卡軟化溫度，92℃(197°F)。在所述的條件下，熱偵測插頭300的熱斷路器301會將電路打開。在現(xiàn)實世界的狀況中，一旦熱斷路器301開啟了電路，電力消 耗便會從系統(tǒng)中被移除(即，關(guān)閉筒式加熱器)，且聚合物會開始冷卻到維卡軟化溫度以下。

應(yīng)當(dāng)理解的是，與圖11所示的常規(guī)電器插頭不同，熱偵測插頭300的使用可以維持聚合物的結(jié)構(gòu)整體性。此外，用戶可以手動將熱偵測插頭300從墻壁插座中拔出并且不需承擔(dān)溫度過熱的風(fēng)險。

在一實施方案中，預(yù)定限制，即，使得熱斷路器201開啟電路以中斷來自電源的電力的插頭結(jié)構(gòu)溫度(聚合物的溫度)，是等于或者大于80℃(176°F)。在另一實施方案中，預(yù)定限制是設(shè)定在80℃(176°F)到125℃(257°F)的范圍中。

雖然本說明書中是參照示例性實施方案來對本實用新型進行說明，但本實用新型的內(nèi)容并不限于此。在不脫離本實用新型的范圍與精神的條件下，所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)了解權(quán)利要求包含了本實用新型的其他變化與實施方案。