專利名稱：通用形狀記憶合金控溫開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫度控制器。
廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，特別是民用設(shè)備的控溫裝置，不外有電子式控溫器、壓力式控溫器、雙金屬片控溫器，使用上基本可以滿足需要。但在實(shí)現(xiàn)溫度控制時(shí)，被控設(shè)備和控溫器往往發(fā)生經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)適用性不匹配，給設(shè)備制造廠家的生產(chǎn)配套或其它使用單位造成種種不便，在各類需要進(jìn)行溫度控制的家電產(chǎn)品中不泛例證。如電熱水瓶，由于結(jié)構(gòu)、體積及其它因素的限制，在水開(kāi)斷電的控制中不可能采用電子式、壓力式控溫器，勉強(qiáng)可采用雙金屬片式控溫器，但其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到使人滿意的要求，現(xiàn)行的主要控溫指標(biāo)將斷電溫度定在93±5℃，最差的可能是使用者只能喝到88℃的“開(kāi)水”。電熱水壺、電開(kāi)水器亦然。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、靈敏度、可靠性、穩(wěn)定性、價(jià)格低，壽命長(zhǎng)的控溫開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種溫控器，由SMA(形狀記憶合金，下同)元件、復(fù)位彈簧、導(dǎo)桿、導(dǎo)管、微動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)整凸輪、固定盤(pán)、調(diào)心墊組成，其特征在于調(diào)心墊1、SMA元件2、導(dǎo)桿4依次裝于導(dǎo)管5內(nèi)，導(dǎo)管5一端呈半球狀，另一端有空心法蘭盤(pán)5—1與之連成一體，由鋁合金經(jīng)拉伸成型，導(dǎo)桿4由硬質(zhì)輕體塑料經(jīng)注塑制成，兩端為半園臺(tái)狀，微動(dòng)機(jī)構(gòu)由壓力彈簧7—1、磷銅片7—2、支鐵7—3組成，動(dòng)觸點(diǎn)8鉚于磷銅片7—2的端部，定觸點(diǎn)10、11鉚置于殼體的支柱接線片上，復(fù)位彈簧12兩端分別與支鐵7—2、調(diào)溫凸輪13扣合、壓合連接，調(diào)溫凸輪13與殼體以卡合工藝裝配，在低于控制溫度時(shí)，SMA彈簧處于柔軟壓縮狀態(tài)，當(dāng)溫度升高到控制溫度時(shí)，其形狀恢復(fù)到原始的堅(jiān)挺伸長(zhǎng)狀態(tài)，并伴隨力的輸出，使微動(dòng)機(jī)構(gòu)翻動(dòng)，當(dāng)溫度下降到低于控制溫度段溫度后，又逞柔軟狀態(tài)，在復(fù)位彈簧12的作用下被壓縮，微動(dòng)機(jī)構(gòu)翻回，如此帶動(dòng)動(dòng)靜觸點(diǎn)改變開(kāi)閉狀態(tài)，達(dá)到控制加熱電路接通或閉合的目的。
SMA元件是由NiTi或NiTi基形狀記憶合金絲材，經(jīng)特殊工藝處理繞制的彈簧，其系列覆蓄溫度為-24℃～100℃。
所有裝配連接均采用扣合、卡合、壓合工藝。
復(fù)位彈簧12兼具調(diào)節(jié)作用，旋動(dòng)調(diào)節(jié)凸輪13，可調(diào)節(jié)復(fù)位彈簧的壓縮度，進(jìn)而調(diào)節(jié)其復(fù)位能力的輸出，達(dá)到調(diào)節(jié)動(dòng)作溫度的目的。
本實(shí)用新型提供的控溫開(kāi)關(guān)，以SMA(形狀記憶合金)為核心部件，它同時(shí)具有敏感和執(zhí)行兩種功能，將傳統(tǒng)的控溫系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一個(gè)部件，以合金相變導(dǎo)致形狀變化來(lái)“記憶”溫度，為提高精度提供了基礎(chǔ)，相變導(dǎo)致的形狀變化，蘊(yùn)能比能大，將體積做得很小，也能輸出較大的力，且繞制處理不復(fù)雜，可以方便制成適應(yīng)各種不同需要的控溫器，可以做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小，準(zhǔn)確性、靈敏度、可靠性、穩(wěn)定性具佳，經(jīng)濟(jì)適用、價(jià)格低廉，且使用壽命長(zhǎng)。可利用不同的優(yōu)勢(shì)替代前述幾種控溫器，并可推廣至它們難達(dá)到的領(lǐng)域，為制造廠家和其它用戶提供更多選擇的可能。


圖11—調(diào)心墊；3—SMA元件；4—導(dǎo)桿；5—導(dǎo)管；5—1空心法蘭盤(pán)；6—導(dǎo)桿；7—微動(dòng)機(jī)構(gòu)；7—1壓力彈簧；7—2磷銅片；7—3支塊；8—?jiǎng)佑|點(diǎn)；9—靜觸點(diǎn)接線端；10—定觸點(diǎn)；11—定觸點(diǎn)；12—復(fù)位彈簧；13調(diào)溫凸輪。
圖2較圖1多33—集熱片，適用氣體溫度的控制。
本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)，如圖1所示采用NiTi合金絲材繞制并經(jīng)特殊工藝處理而成的SMA元件2，置于導(dǎo)管5底部的調(diào)心墊1之上，通過(guò)導(dǎo)桿4與微動(dòng)機(jī)構(gòu)7的支塊7—3一端接觸，支塊7—3另一端與復(fù)位彈簧卡合連接，調(diào)溫凸輪13與復(fù)位彈簧12壓合接觸，上述配合的機(jī)構(gòu)，通過(guò)法蘭盤(pán)5—1與固定盤(pán)6，固定盤(pán)6與殼體的扣合裝配，調(diào)溫凸輪與殼體、微動(dòng)機(jī)構(gòu)7與殼體的卡合裝配，形成一個(gè)整體。
低于控制溫度時(shí)，SMA元件為柔軟壓縮狀態(tài)，溫度升高到控制溫度時(shí)，由于合金相變完成，突發(fā)伸張恢復(fù)到工藝處理時(shí)原始幾何形狀，變得堅(jiān)挺，并伴隨有力的輸出，通過(guò)導(dǎo)桿4的傳動(dòng)，使微動(dòng)機(jī)構(gòu)7翻轉(zhuǎn)，帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)與定觸點(diǎn)11分離，與定觸點(diǎn)10閉合，達(dá)到斷開(kāi)或接通加熱電路的目的。旋轉(zhuǎn)改變調(diào)整凸輪13的角度，可改變復(fù)位彈簧12的壓緊度，增加復(fù)位力度，可調(diào)節(jié)被控溫度。
最佳實(shí)施例之一，如圖2所示除增加集熱片2外，以適應(yīng)控制氣體溫度的需要。
權(quán)利要求1.一種控溫開(kāi)關(guān)，由SMA(形狀記憶合金，下同)元件、復(fù)位彈簧、導(dǎo)桿、導(dǎo)管、微動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)整凸輪、固定盤(pán)、調(diào)心墊組成，其特征在于調(diào)心墊1、SMA元件2、導(dǎo)桿4依次裝于導(dǎo)管5內(nèi)，導(dǎo)管5一端呈半球狀，另一端有空心法蘭盤(pán)5—1與之連成一體，由鋁合金經(jīng)拉伸成型，導(dǎo)桿4由硬質(zhì)輕體塑料經(jīng)注塑制成，兩端為半園臺(tái)狀，微動(dòng)機(jī)構(gòu)由壓力彈簧7—1、磷銅片7—2、支鐵7—3組成，動(dòng)觸點(diǎn)8鉚于磷銅片7—2的端部，定觸點(diǎn)10、11鉚置于殼體的支柱接線片上，復(fù)位彈簧12兩端分別與支鐵7—2、調(diào)溫凸輪13扣合、壓合連接，調(diào)溫凸輪13與殼體以卡合工藝裝配，在低于控制溫度時(shí)，SMA彈簧處于柔軟壓縮狀態(tài)，當(dāng)溫度升高到控制溫度時(shí)，其形狀恢復(fù)到原始的堅(jiān)挺伸長(zhǎng)狀態(tài)，并伴隨力的輸出，使微動(dòng)機(jī)構(gòu)翻動(dòng)，當(dāng)溫度下降到低于控制溫度段溫度后，又逞柔軟狀態(tài)，在復(fù)位彈簧12的作用下被壓縮，微動(dòng)機(jī)構(gòu)翻回，如此帶動(dòng)動(dòng)靜觸點(diǎn)改變開(kāi)閉狀態(tài)，達(dá)到控制加熱電路接通或閉合的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控溫開(kāi)關(guān)，其特征在于SMA元件是由NiTi或NiTi基形狀記憶合金絲材，經(jīng)特殊工藝處理繞制的彈簧，其系列覆蓄溫度為-24℃～100℃。
3.如權(quán)利要求1所述的控溫開(kāi)關(guān)，其特征在于所有裝配連接均采用扣合、卡合、壓合工藝。
4.如權(quán)利要求1所述的控溫開(kāi)關(guān)，其特征在于復(fù)位彈簧12兼具調(diào)節(jié)作用，旋動(dòng)調(diào)節(jié)凸輪13，可調(diào)節(jié)復(fù)位彈簧的壓縮度，進(jìn)而調(diào)節(jié)其復(fù)位能力的輸出，達(dá)到調(diào)節(jié)動(dòng)作溫度的目的。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種溫控器，由SMA(形狀記憶合金)元件、復(fù)位彈簧、導(dǎo)桿、導(dǎo)管、微動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)整凸輪、動(dòng)靜觸點(diǎn)等組成，其核心部件為NiTi或NiTi基形狀記憶合金絲材繞制并經(jīng)特殊工藝處理的彈簧元件，同時(shí)具有溫度敏感和動(dòng)作執(zhí)行兩種功能。低于被控溫度，SMA元件呈壓縮狀態(tài)，溫度上升到被控溫度時(shí)突然伸張，并輸出足夠推動(dòng)力，使微動(dòng)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，動(dòng)靜觸點(diǎn)分離，達(dá)到斷開(kāi)加熱電路的目的，當(dāng)溫度下降至低于被控溫度并繼續(xù)下降一段溫度后，微動(dòng)機(jī)構(gòu)在復(fù)位彈簧作用下恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)，動(dòng)靜觸點(diǎn)重新閉合，接通電路、溫度開(kāi)始回升、如此反復(fù)，旋轉(zhuǎn)調(diào)溫凸輪控制復(fù)位彈簧壓緊度，可改變被控溫度。
文檔編號(hào)H01H37/72GK2233620SQ9521881
公開(kāi)日1996年8月21日 申請(qǐng)日期1995年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月8日
發(fā)明者李洪國(guó), 李建英, 欒秀婷 申請(qǐng)人:李洪國(guó), 李建英, 欒秀婷