專利名稱：一種安全型家用電熱電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家用電熱電器的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種安全型家用電熱電器。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，越來(lái)越多的家用電熱電器，走進(jìn)了千家萬(wàn)戶。 家用電熱電器，其種類很多，比如有電熱燜燒爐、電飯煲、電炒鍋、電 熱鍋、電取曖器、電熱毯、電熱玻璃臺(tái)板、電熱杯子墊板等等，還有很多。它 們的耗電功率通常為80瓦至2000瓦。
現(xiàn)有技術(shù)中的家用電熱電器，其不足之處有1.直接使用220V等交流市 電，包括爐內(nèi)各用電元器件、電熱絲等都直接使用了交流市電，盡管廠家在設(shè) 計(jì)和生產(chǎn)中已采取了種種的安全防范措施，但可能發(fā)生觸電的安全隱患依然存 在，特別是一些家用電熱電器在使用時(shí)，如果不小心進(jìn)了水、并浸潤(rùn)至帶電部 件，會(huì)導(dǎo)致絕緣部件失效，就有可能發(fā)生觸電事故；2.電熱絲等發(fā)熱零部件在 生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用中，容易損壞。
發(fā)明的內(nèi)容
為了消除現(xiàn)有技術(shù)的家用電熱電器可能發(fā)生的觸電隱患，解決電熱絲等發(fā) 熱零部件容易損壞的問(wèn)題，本發(fā)明提出以下的技術(shù)方案。
1. 一種安全型家用電熱電器，包括電路，電器主體和設(shè)置在電器主體 上的電熱部件；所述的電熱部件是碳纖維、或者所述的電熱部件是內(nèi)含電熱絲 的絕緣電熱管、或者所述的電熱部件是電熱絲及其絕緣外層；所述的家用電熱 電器與交流市電電源相連；
所述的家用電熱電器還包括將交流市電電壓變換成安全特低電壓的電源 變換器；
所述的電源變換器，其輸入端與交流市電電源相連、其安全特低電壓的輸
5出端與電熱部件相連；
所述的電熱絲為低阻值、粗線徑的電熱絲，或者所述的碳纖維為低阻值、 粗線徑的碳纖維。
2. 所述的家用電熱電器包括專用插座和帶連線的專用插頭，專用插座和 專用插頭二者尺寸配合；所述的專用插座設(shè)置在電器主體上、專用插座的接線 樁通過(guò)電器主體內(nèi)的電路與電熱部件相連；
所述的電源變換器是一獨(dú)立部件、設(shè)置在電器主體外，其輸入端與交流市 電電源相連，其輸出端與帶連線的專用插頭相連，專用插頭與專用插座相連。
3. 所述的家用電熱電器包括發(fā)熱盤、支架； 發(fā)熱盤通過(guò)支架與電器主體底部隔空固定聯(lián)接； 所述的電熱部件與發(fā)熱盤固定聯(lián)接。
4. 所述的絕緣外層是以下四者中任意一個(gè)，
a. 所述的絕緣外層為絕緣細(xì)絲，其緊密編織在所述的電熱絲的四周；
b. 所述的絕緣外層為絕緣套管，所述的電熱絲位于絕緣套管之中；
c. 所述的絕緣外層為絕緣扁帶，其纏繞在所述的電熱絲的四周；
d. 所述的絕緣外層為云母片，云母片為二層以上，電熱絲被包裹在其中。
5. 所述的家用電熱電器包括高溫保護(hù)電路；高溫保護(hù)電路包括高溫保 護(hù)元件，高溫保護(hù)元件安裝在電熱部件所在的部位；所述的高溫保護(hù)元件和電 熱部件串聯(lián)后、再跨接在電源變換器的安全特低電壓輸出端。
6. 所述的高溫保護(hù)元件，包括可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器和一次性過(guò)熱保護(hù)熔 斷器；可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器、 一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器、電熱部件三者串聯(lián)連接 后再跨接在電源變換器的輸出端；
可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器的動(dòng)作溫度和一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器的熔斷溫度，前 者的溫度低于后者的溫度。
7. 所述的電器主體，其壁體結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外依序?yàn)槟透邷乇∧さ膬?nèi)層、 泡沫塑料的中間層、薄膜的外層。
8. 所述的電器主體為圓筒的形狀；其底部?jī)?nèi)側(cè)為一傾斜面，在傾斜面的 最低處開(kāi)設(shè)泄漏通孔；所述的發(fā)熱盤，其為一圓盤，由圓平面和周邊突起的圓 圈組成，圓平面上開(kāi)設(shè)泄漏孔。
9. 所述的電源變換器，包括整流電路、振蕩電路、主變壓器； 所述的整流電路為半波整流電路或者為橋式整流電路；
交流市電電源和整流電路相連，整流電路和振蕩電路相連，振蕩電路和主變壓器的初級(jí)繞組相連；主變壓器的次級(jí)低壓繞組為電源變換器的輸出端； 初級(jí)繞組和次級(jí)繞組二者單獨(dú)繞制、且二者之間設(shè)置安全隔離層。
10. 所述的振蕩電路包括包括第一電容、第二電容、第一三極管及其偏 置電阻、第二三極管及其偏置電阻、振蕩變壓器、電位分電路；
所述的偏置電阻跨接在三極管的基極和發(fā)射極之間； 所述的第一電容和第二電容串聯(lián)后跨接在整流電路正負(fù)輸出端； 整流電路輸出端正極、第一三極管集電極、發(fā)射極、第二三極管集電極、 發(fā)射極、整流電路輸出端負(fù)極依次串聯(lián)連接；
上述二個(gè)三極管的共同連接點(diǎn)為中間連接點(diǎn)；
所述的振蕩變壓器，包括:a.采用鐵氧體材料或者采用非晶態(tài)材料的鐵芯; b.含有三個(gè)繞組的線圈，所述的三個(gè)繞組為第一繞組、第二繞組和第三繞組；
第一繞組的同名端與中間連接點(diǎn)相連、非同名端與主變壓器初級(jí)繞組的一 端相連，主變壓器初級(jí)繞組的另一端與第一電容和第二電容的共同連接點(diǎn)相 連；
第二繞組的同名端與第一三極管的基極相連、非同名端與第一三極管的發(fā) 射極相連；
第三繞組的同名端與第二三極管的發(fā)射極相連、非同名端與第二三極管的 基極相連；
電位分電路有四個(gè)連接點(diǎn)二個(gè)與整流電路的正負(fù)輸出端相連，第三個(gè)與 第一三極管的發(fā)射極相連、第四個(gè)與第二三極管的基極相連。
11. 所述的分電位電路包括充電電阻、充電電容、鉗位二極管和鉗位雙向 二極管；
充電電阻和充電電容串聯(lián)后跨接在整流電路的輸出端，充電電阻和充電電 容的公共接點(diǎn)與鉗位二極管的正極、鉗位雙向二極管的一端相連，鉗位二極管 的負(fù)極與第一三極管的發(fā)射極相連，鉗位雙向二極管的另一端與第二三極管的 基極相連。
12. 所述的家用電熱電器，包括換檔開(kāi)關(guān)；所述的換檔開(kāi)關(guān)包含輸入接線 端和輸出端，換檔開(kāi)關(guān)的換檔位數(shù)為二位以上；
所述的主變壓器，其次級(jí)繞組是抽頭式繞組；所述的抽頭式繞組，有二個(gè) 以上的電壓檔接線端和一個(gè)公共接線端；
電壓檔接線端與換檔開(kāi)關(guān)的輸入接線端分別相連，換檔開(kāi)關(guān)的輸出端與發(fā) 熱部件的一端相連；抽頭式繞組的公共接線端與發(fā)熱部件的另一端相連。13. 所述的家用電熱電器，包括二個(gè)以上的LED指示燈及其配套數(shù)量的電
感；
LED指示燈和電感一對(duì)一的并聯(lián)連接后再串接在主變壓器次級(jí)繞組的電 壓檔接線端和換檔開(kāi)關(guān)的輸入接線端之間。
14. 所述的振蕩電路，其振蕩頻率為20KHz以上。
15. 所述的家用電熱電器包括起連接和切斷電路作用的定時(shí)器； 定時(shí)器、電源變換器串聯(lián)連接后，再跨接在交流市電電源的二端。
本發(fā)明的有益效果是
消除現(xiàn)有技術(shù)中的家用電熱電器可能發(fā)生的觸電隱患，并采用粗線徑的電 熱絲等從而使電熱部件能經(jīng)久耐用。
另外，還提供了眾多可供選擇的技術(shù)方案。采用二重過(guò)熱保護(hù)的技術(shù)方案， 使用時(shí)更安全；電源變換器采用將交流電經(jīng)整流后再逆變的技術(shù)方案，在逆變 環(huán)節(jié)采用20kHz以上的振蕩頻率、雙三極管推挽式交替導(dǎo)通、主變壓器鐵芯 采用鐵氧體材料或者非晶態(tài)材料等，大大降低了電路的能量損耗，明顯節(jié)約制 造費(fèi)用，電源變換器又輕、又小、無(wú)噪聲；指示燈電路的技術(shù)方案與眾不同， 不僅省電，而且能正確反映全功率、半功率等不同的使用狀況，還能顯示使用 不正確或者有故障，等等。


圖1是本發(fā)明安全型家用電熱電器的示意圖，在本圖中安全型家用電熱電 器是一個(gè)燜燒爐，電源變換器為一獨(dú)立部件、設(shè)置在電器主體外即爐體外；
圖2是燜燒爐的壁體結(jié)構(gòu)示意圖，在本圖中壁體結(jié)構(gòu)為三層，分別為耐高 溫薄膜的內(nèi)層、泡沫塑料的中間層、薄膜的外層；
圖3是實(shí)施例三的電路圖4是實(shí)施例二的電路圖5是實(shí)施例一的電路圖。 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明
l.安裝螺釘；2.發(fā)熱盤；3.爐體；4.爐蓋；5.蓋鈕；6.專用插座；7.專用 插頭；8.獨(dú)立電源變換器；9.耐高溫薄膜內(nèi)層；IO.泡沫塑料中間層；11薄膜外層。
A.中間連接點(diǎn)；BG1.第一三極管；BG2.第二三極管；Bt.—次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器；Cl.電容；C2.電容；C3.充電電容；C4.濾波電容；Dl.整流二極管； D2.整流二極管；D3.整流二極管；D4.整流二極管；D5.鉗位二極管；D6.鉗位 雙向二極管；D7.全功率LED指示燈；D8.半功率LED指示燈；D9.整流二極管；
K.換檔開(kāi)關(guān)；Kt.可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器；Ll.第一繞組；L2.第二繞組；L3.第三 繞組；L4.全功率電感；L5.半功率電感；Rl.偏置電阻；R2.偏置電阻；R3.充 電電阻；RL.發(fā)熱部件；Tl.主變壓器；T2.振蕩變壓器；Ui.交流市電；"+ ". 正極；"-".負(fù)極。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
交流市電電源，又稱交流市電或市網(wǎng)電源；在中國(guó)和其他一些國(guó)家，它是 220V/50Hz正弦波交流電，而在歐美等國(guó)，是110V/60Hz正弦波交流電，在其
它的國(guó)家或地區(qū)，還使用其他制式的交流電。上述交流市電電源，在給人們帶
來(lái)使用便利的同時(shí)，還存在一個(gè)缺陷，就是不論是220V的交流電還是110V
的交流電或其他制式的交流電，對(duì)人身都存在安全上的隱患， 一旦觸電，就有 可能會(huì)造成死亡事故。所以，人們?cè)谑褂眉矣秒姛犭娖鞯臅r(shí)候，也同樣存在上 述隱患。
安全特低電壓，從廣義上來(lái)講，是指不會(huì)對(duì)人身帶來(lái)死亡或傷害威脅或痛 苦感覺(jué)的安全低電壓。實(shí)施本發(fā)明必須遵循有關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如果 地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有更高要求的，應(yīng)當(dāng)遵循地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
為了給實(shí)施者帶來(lái)方便，現(xiàn)將中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容摘抄如 下，供實(shí)施者了解。
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB 4706. 1-1998
標(biāo)準(zhǔn)名稱家用和類似用途電器的安全第一部分通用要求
等效國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)eqv IEC 60335-1: 1991 標(biāo)準(zhǔn)摘要
2定義
2.5.1 特低電壓 extra-low voltage 器具內(nèi)部的一個(gè)電源供給的電壓，當(dāng)器具在額定電壓下工作時(shí)，該電壓在
導(dǎo)線之間以及在導(dǎo)線與地之間均不超過(guò)50V。
2.5.2 安全特低電壓 safety extra-low voltage導(dǎo)線之間以及導(dǎo)線與地之間不超過(guò)42V的電壓，其空載電壓不超過(guò)50V。 當(dāng)安全特低電壓從電網(wǎng)獲得時(shí)，應(yīng)通過(guò)一個(gè)安全隔離變壓器或一個(gè)帶分離
繞組的轉(zhuǎn)換器，此時(shí)安全隔離變壓器和轉(zhuǎn)換器的絕緣應(yīng)符合雙重絕緣或加強(qiáng)絕
緣的要求。
注這里規(guī)定的電壓限值是假定此隔離變壓器是以它的額定電壓為基礎(chǔ)
■ ■…:丄;"'i'i'i';;^i ;。
實(shí)施本發(fā)明時(shí)，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，可以將安全特低電壓，設(shè)定為36V或低 于36V。這樣可以留有一定的余地，但是，如果設(shè)定為37V等等，也還是屬于 本發(fā)明保護(hù)的范圍。
以下繼續(xù)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
首先，需要特別指明的是本發(fā)明所稱的家用電熱電器，不包括穿戴在人 們身上的電熱用品(即不包括電熱的鞋、帽、衣、褲、手套、襪子、圍巾、批 肩、馬甲、腰帶、護(hù)膝等等)，也不包括電熱理療用品。
本發(fā)明的一種安全型家用電熱電器，包括電路，電器主體和設(shè)置在電器 主體上的電熱部件；所述的電熱部件是碳纖維、或者所述的電熱部件是內(nèi)含電 熱絲的絕緣電熱管、或者所述的電熱部件是電熱絲及其絕緣外層；所述的家用
電熱電器與交流市電電源相連。
所謂的電器主體，其主體一詞一般可以作身體來(lái)理解，比如，對(duì)電熱燜燒
爐、電飯煲、電炒鍋、電熱鍋、電取暖器來(lái)講，電器主體就是爐體；再比如， 對(duì)電熱毯來(lái)講，電器主體就是毛毯這個(gè)物體；還有，對(duì)電熱玻璃臺(tái)板、電熱杯 子墊板來(lái)講，電器主體就是臺(tái)板、墊板。
所謂的碳纖維，又稱為碳纖維發(fā)熱線、或碳素發(fā)熱纖維、或碳素纖維加熱 線。它屬于一種新型的電加熱絲，或稱為非金屬的電熱絲。它具有高強(qiáng)度、高 模量、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、遠(yuǎn)紅外輻射、 重量輕等諸多優(yōu)異性能。它具有的特點(diǎn)還有發(fā)熱體熱慣性小，發(fā)熱迅速， 電熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)98%以上，省電節(jié)能。
碳纖維的常規(guī)性能有
最高使用溫度80°C -- 300°C;使用環(huán)境溫度-30°C -- +45°C;線 徑規(guī)格2 mm — 5mm。
市場(chǎng)上有多種型號(hào)、規(guī)格的碳纖維出售。在實(shí)施本發(fā)明的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)實(shí)施內(nèi)容的具體情況，選購(gòu)合適的碳纖維。
所謂的內(nèi)含電熱絲的絕緣電熱管一句中，絕緣一詞是指在金屬管和位于 金屬管內(nèi)的電熱絲，二者不短路，在二者之間是有絕緣材料的或作了絕緣處理 的。
所謂的家用電熱電器與交流市電電源相連，其最常見(jiàn)的相連方法是交流 市電電源與插座連接，插座和插頭接觸連接，插頭通過(guò)連線與家用電熱電器連 接。
與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處，本發(fā)明還有一個(gè)將交流市電電壓變換成安全特低 電壓的電源變換器。本技術(shù)方案的好處， 一是安全特低電壓對(duì)人體無(wú)危害，二 是電熱部件能經(jīng)久耐用。前者的道理是顯而易見(jiàn)的，對(duì)于后者，舉例進(jìn)行說(shuō)明。
假設(shè)，功率同樣為100瓦的電熱絲， 一根用于220V的電壓，另一根用于36V 的電壓，則相對(duì)而言，前者電熱絲的阻值高、必然使得電熱絲的線徑細(xì)，在運(yùn) 輸、生產(chǎn)和使用中容易斷裂損壞，而后者電熱絲阻值低、線徑粗，不容易損壞。 這是本發(fā)明的有益處之一。如果使用碳纖維，上述二個(gè)好處同樣存在，既一是 安全特低電壓對(duì)人體無(wú)危害，二是電熱部件能經(jīng)久耐用。 以下對(duì)本發(fā)明可供選擇的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。
1. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的家用電熱電器包括專用插座和帶連線的 專用插頭，專用插座和專用插頭二者尺寸配合；如果尺寸不配合，比如專用 插頭太大則無(wú)法插入專用插座，太小則會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)、不能可靠的實(shí)現(xiàn)連接。
所述的專用插座設(shè)置在電器主體上、專用插座的接線樁通過(guò)電器主體內(nèi)的 電路與電熱部件相連；具體電路視情況而設(shè)計(jì)，最簡(jiǎn)單的電路就是電線，接線 樁通過(guò)電器主體內(nèi)的電線與電熱部件相連。
所述的電源變換器是一獨(dú)立部件、設(shè)置在電器主體外，其輸入端與交流市 電電源相連，其輸出端與帶連線的專用插頭相連，專用插頭與專用插座相連。 獨(dú)立部件有殼體，電源變換器的零部件安裝在殼體內(nèi)?？梢栽跉んw上設(shè)置作為 插頭使用的插腳，插腳的前部插入電源插座、其后部與電源變換器主體電連接; 電源插座與交流市電相連，如此，能將電能輸入進(jìn)來(lái)。
可以結(jié)合圖l，理解上述的描述。
2. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的家用電熱電器包括發(fā)熱盤、支架；發(fā) 熱盤通過(guò)支架與電器主體底部隔空固定聯(lián)接；所述的電熱部件與發(fā)熱盤固定聯(lián) 接。
隔空固定聯(lián)接也可說(shuō)成是架空固定聯(lián)接，如此聯(lián)接的方法，是為了防止將大量的熱能傳遞給爐體， 一可避免熱能損耗、二可防止?fàn)t體燙壞或變形。
發(fā)熱盤如果使用金屬材料制作，發(fā)熱盤需要通過(guò)絕緣安裝零件與電熱絲等 進(jìn)行機(jī)械性質(zhì)的固定和連接，可以防止電熱絲等短路；對(duì)于電熱管等，已經(jīng)作 了絕緣處理的，可以進(jìn)一步提高絕緣性能。
3. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的家用電熱電器包括高溫保護(hù)電路；高 溫保護(hù)電路包括高溫保護(hù)元件，高溫保護(hù)元件安裝在電熱部件所在的部位；所 述的高溫保護(hù)元件和電熱部件串聯(lián)后、再跨接在電源變換器的安全特低電壓輸 出端。
高溫保護(hù)元件，具體聯(lián)接部位可視情況而定，比如，有發(fā)熱盤的家用電熱 電器，可以固定聯(lián)接在發(fā)熱盤的底部外側(cè)，如果發(fā)熱盤的溫度上升太高出現(xiàn)異 常，高溫保護(hù)元件就能檢測(cè)到相關(guān)信息，從而切斷電路，進(jìn)行安全保護(hù)。
4. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的高溫保護(hù)元件，包括可恢復(fù)熱保護(hù)斷路 器和一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器；可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器、 一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器、 電熱部件三者串聯(lián)連接后再跨接在電源變換器的輸出端；可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器 的動(dòng)作溫度和一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器的熔斷溫度，前者的溫度低于后者的溫 度。
此為雙重保護(hù)的方法， 一般的情況下，當(dāng)發(fā)熱盤等出現(xiàn)異常的高溫，可恢 復(fù)熱保護(hù)斷路器發(fā)揮作用，進(jìn)行切斷保護(hù)，并可反復(fù)使用；特殊的情況下，可 恢復(fù)熱保護(hù)斷路器失靈，則一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器發(fā)揮作用、進(jìn)行切斷保護(hù)， 并且一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器發(fā)揮作用后，不可再使用，需要進(jìn)行修理，解決可 恢復(fù)熱保護(hù)斷路器失靈的故障、更換一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器，以消除安全隱患。
5. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的電器主體，其壁體結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外依序?yàn)?耐高溫薄膜的內(nèi)層、泡沫塑料的中間層、薄膜的外層。
有的家用電熱電器產(chǎn)品，其內(nèi)層和外層可以采用吸塑工藝的方法進(jìn)行生 產(chǎn)，將制成的內(nèi)層、外層套在中間層上。 可以結(jié)合圖2，理解上述的描述。
6. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的電器主體為圓筒的形狀；其底部?jī)?nèi)側(cè)為 一傾斜面，在傾斜面的最低處開(kāi)設(shè)泄漏通孔；所述的發(fā)熱盤，其為一圓盤，由 圓平面和周邊突起的圓圈組成，圓平面上開(kāi)設(shè)泄漏孔。
上述技術(shù)方案的好處是在燜燒爐、電熱爐之類的產(chǎn)品中，如果發(fā)生湯水 漫溢，則湯水可以很快地泄漏、排除，不會(huì)積存在爐內(nèi)浸潤(rùn)至帶電部件，可以 講又多了一個(gè)安全保障措施。7，可供選擇的技術(shù)方案。所述的電源變換器，包括整流電路、振蕩電 路、主變壓器；所述的整流電路為半波整流電路或者為橋式整流電路；交流市 電電源和整流電路相連，整流電路和振蕩電路相連，振蕩電路和主變壓器的初 級(jí)繞組相連；主變壓器的次級(jí)低壓繞組為電源變換器的輸出端；初級(jí)繞組和次 級(jí)繞組二者單獨(dú)繞制、且二者之間設(shè)置安全隔離層。
整流電路中，可以不使用濾波電容。
本技術(shù)方案中的主變壓器，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組二者單獨(dú)繞制，是指初級(jí) 繞組和次級(jí)繞組二者之間沒(méi)有直接的電連接，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間不發(fā)生 直接的電流流動(dòng)。
安全隔離層可以如此考慮選擇使用阻燃、耐高溫的塑料等骨架，骨架上 設(shè)有初級(jí)繞組空間區(qū)域和次級(jí)繞組空間區(qū)域，二個(gè)區(qū)域之間有塑料等隔離層。 初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間、繞組和鐵心之間要進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓進(jìn)行。
如果標(biāo)準(zhǔn)不清楚的，建議施加4000V正弦波交流電進(jìn)行一分鐘的耐壓試 驗(yàn)。如有標(biāo)準(zhǔn)的， 一定要按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
8.可供選擇的技術(shù)方案。所述的振蕩電路包括包括第一電容、第二電 容、第一三極管及其偏置電阻、第二三極管及其偏置電阻、振蕩變壓器、電位 分電路；
所述的偏置電阻跨接在三極管的基極和發(fā)射極之間； 所述的第一電容和第二電容串聯(lián)后跨接在整流電路正負(fù)輸出端； 整流電路輸出端正極、第一三極管集電極、發(fā)射極、第二三極管集電極、 發(fā)射極、整流電路輸出端負(fù)極依次串聯(lián)連接；
上述二個(gè)三極管的共同連接點(diǎn)為中間連接點(diǎn)；
所述的振蕩變壓器，包括:a.采用鐵氧體材料或者采用非晶態(tài)材料的鐵芯; b.含有三個(gè)繞組的線圈，所述的三個(gè)繞組為第一繞組、第二繞組和第三繞組；
第一繞組的同名端與中間連接點(diǎn)相連、非同名端與主變壓器初級(jí)繞組的一 端相連，主變壓器初級(jí)繞組的另一端與第一電容和第二電容的共同連接點(diǎn)相 連；
第二繞組的同名端與第一三極管的基極相連、非同名端與第一三極管的發(fā) 射極相連；
第三繞組的同名端與第二三極管的發(fā)射極相連、非同名端與第二三極管的 基極相連；電位分電路有四個(gè)連接點(diǎn)二個(gè)與整流電路的正負(fù)輸出端相連，第三個(gè)與 第一三極管的發(fā)射極相連、第四個(gè)與第二三極管的基極相連。
9. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的分電位電路包括充電電阻、充電電容、 鉗位二極管和鉗位雙向二極管；充電電阻和充電電容串聯(lián)后跨接在整流電路的 輸出端，充電電阻和充電電容的公共接點(diǎn)與鉗位二極管的正極、鉗位雙向二極 管的一端相連，鉗位二極管的負(fù)極與第一三極管的發(fā)射極相連，鉗位雙向二極 管的另一端與第二三極管的基極相連。
10. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的家用電熱電器，包括換檔開(kāi)關(guān)；所述的 換檔開(kāi)關(guān)包含輸入接線端和輸出端，換檔開(kāi)關(guān)的換檔位數(shù)為二位以上；
所述的主變壓器，其次級(jí)繞組是抽頭式繞組；所述的抽頭式繞組，有二個(gè) 以上的電壓檔接線端和一個(gè)公共接線端；
電壓檔接線端與換檔開(kāi)關(guān)的輸入接線端分別相連，換檔開(kāi)關(guān)的輸出端與發(fā) 熱部件的一端相連；抽頭式繞組的公共接線端與發(fā)熱部件的另一端相連。
采用上述技術(shù)方案，可以通過(guò)撥動(dòng)換檔開(kāi)關(guān)，使家用電熱電器加熱狀態(tài)處 于二種以上的狀態(tài)。比如，二種狀態(tài)的， 一個(gè)是40瓦小功率加熱、另一個(gè)80 瓦大功率加熱。再比如，三種狀態(tài)的，第一個(gè)是50瓦小功率加熱、第二個(gè)是 75瓦中功率加熱、第三個(gè)是100瓦大功率加熱。
11. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的家用電熱電器，包括二個(gè)以上的LED 指示燈及其配套數(shù)量的電感；LED指示燈和電感一對(duì)一的并聯(lián)連接后再串接在 主變壓器次級(jí)繞組的電壓檔接線端和換檔開(kāi)關(guān)的輸入接線端之間。
當(dāng)家用電熱電器接通電源并處于加熱狀態(tài)時(shí)，就有交流電流從主變壓器次 級(jí)繞組電壓檔接線端流出，流過(guò)上述的電感時(shí)，電感二端出現(xiàn)感應(yīng)電壓，驅(qū)動(dòng) LED指示燈發(fā)亮。如果家用電熱電器、如燜燒爐未處于加熱狀態(tài)，或者電源插 頭接觸不良，或者加熱部件出現(xiàn)斷路故障，或者發(fā)熱盤溫度太高高溫保護(hù)元件 切斷電路，都會(huì)造成LED指示燈不亮。
需要指出的是，二個(gè)以上的LED指示燈，可以在外表形式上做成一個(gè)LED 指示燈，比如， 一個(gè)紅色的LED指示燈、 一個(gè)藍(lán)色的LED指示燈，可以在外表 形式上做成一個(gè)LED指示燈的外表形式，即做成一個(gè)紅藍(lán)雙色燈，市場(chǎng)上也有 現(xiàn)成的產(chǎn)品出售，但它們?cè)陔娐吩砩?，和原?lái)做成二個(gè)外表形式的LED指示 燈還是一樣的。即采用雙色燈或三色燈，依然還是在本技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
12. 可供選擇的技術(shù)方案。所述的家用電熱電器包括起連接和切斷電路 作用的定時(shí)器；定時(shí)器、電源變換器串聯(lián)連接后，再跨接在交流市電電源的二媳 順。
定時(shí)器可以使用完全機(jī)械性質(zhì)的定時(shí)器，如類似電風(fēng)扇上使用的老式機(jī)械
定時(shí)器；定時(shí)器也可以由電子定時(shí)電路加繼電器構(gòu)成；定時(shí)器還可以由計(jì)算機(jī) 軟件程序加上執(zhí)行元器件構(gòu)成，軟件程序計(jì)算時(shí)間、元器件執(zhí)行接通和切斷電 路的任務(wù)。
執(zhí)行元器件可以是繼電器或三極管或可控硅等等。
本技術(shù)方案中的定時(shí)器，可以使用一個(gè)，也可以使用二個(gè)甚至多個(gè)，其功 能也可以實(shí)現(xiàn)多種多樣化。比如a.自動(dòng)定時(shí)開(kāi)；b.自動(dòng)定時(shí)關(guān)；C.自動(dòng)定 時(shí)開(kāi)啟加熱后保持若干小時(shí)、再自動(dòng)切斷。
13.可供選擇的技術(shù)方案。所述的振蕩電路，其振蕩頻率為20KHz以上。 采用頻率為20KHz以上的振蕩電路，效果更好。振蕩電路和主變壓器，如 果頻率為20KHz以下，出現(xiàn)的噪聲人耳可以聽(tīng)到；如果頻率為20KHz以上，出 現(xiàn)的噪聲人耳聽(tīng)不到，而且處于此種狀態(tài)，電能的轉(zhuǎn)換效率也更高、變壓器更 小、重量更輕、成本更低。
實(shí)施例一
結(jié)合圖5進(jìn)行說(shuō)明。
先對(duì)圖中的標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明，其中，括號(hào)內(nèi)的是型號(hào)或規(guī)格。 A是中間連接點(diǎn)；BG1是第一三極管(13007); BG2是第二三極管(13007); Bt是一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器；Cl是電容(150nF/630V); C2是電容 (150nF/630V); C3是充電電容(22nF/歸);Dl是整流二極管咖7); D2 是整流二極管(4007); D3是整流二極管(4007); D4是整流二極管(4007); D5是鉗位二極管(4007); D6是鉗位雙向二極管(DB1); D7是全功率LED指 示燈；D8是半功率LED指示燈；K.是換檔開(kāi)關(guān)；Kt是可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器； Ll是第一繞組；L2是第二繞組；L3是第三繞組；L4是全功率電感；L5是半 功率電感；Rl是偏置電阻(270Q); R2是偏置電阻(270Q); R3是充電電阻
(200kQ); RL是發(fā)熱部件；Tl是主變壓器;T2是振蕩變壓器；Ui是交流市
電。"+"是正極；"-"是負(fù)極。
在主變壓器T1中，采用鐵氧體材料或者采用非晶態(tài)材料的鐵芯，初級(jí)繞 組為0.38mm的線徑、100匝；次級(jí)繞組為0. 29咖的線徑、三股并繞25匪后 抽頭，再三股并繞ll匝。
在振蕩變壓器T2中，采用鐵氧體材料或者采用非晶態(tài)材料的鐵芯，在同一個(gè)鐵芯上繞制三個(gè)獨(dú)立的繞組，Ll為1匝、L2為3匝、L3為3匝。 電路說(shuō)明和分析。
橋式整流電路輸出的是帶波動(dòng)的直流電。整流電路的正極通過(guò)充電電阻 R3向充電電容C3充電、使得充電電容C3的電位逐步升高。D6的管壓降大約 為20V遠(yuǎn)大于D5正向管壓降(約為0. 5V)，
假設(shè)，在某一 tl時(shí)刻，BG1三極管被導(dǎo)通，中間連接點(diǎn)A的電位拉高到 接近于整流電路輸出"+"正極端的電位，如此變化造成Ll、 L2和L3的同 名端電壓全部為高。
在上述的tl時(shí)刻，有下列情況隨之出現(xiàn):a. Ll和主變壓器T1的初級(jí)繞 組是串聯(lián)連接的，所以電流沿"+"正極、BG1、 Ll、 Tl的初級(jí)繞組、C2的方 向和路徑進(jìn)行流動(dòng)，同時(shí)對(duì)C2進(jìn)行充電，C2的電位逐步提髙；b.L2同名端為 高，造成BG1飽和導(dǎo)通；c.L3同名端為高、異名端為低，使得BG2深度截止； (1.二極管D5反向截止；e.電容C3繼續(xù)充電、升高，但雙向二極管尚未導(dǎo)通。
在上述tl時(shí)刻之后，隨著時(shí)間的推移，Ll、 L2、 L3上的電磁能量逐步減 小，有下列情況出現(xiàn):a. C2的電位越來(lái)越高、積累的電荷越來(lái)越多；b. BG1 導(dǎo)通越來(lái)越淺、趨向截止；c. BG2截止越來(lái)越淺；d.電容C3上的電位越來(lái) 越高。
當(dāng)電容C3上的充電電壓達(dá)到能使D6導(dǎo)通之際，BG1已經(jīng)截止。 一旦D6 從左至右正向?qū)?、BG2導(dǎo)通，則中間連接點(diǎn)A的電位降低到接近于整流電路 輸出"-"負(fù)極端的零電位，此一突然變化造成L1、 L2和L3的異名端電壓全 部為高(即L1、 L2和L3的同名端電壓全部為低)。假設(shè)此變化的時(shí)刻為t2。
在上述的t2時(shí)刻，有下列情況出現(xiàn):a.電容C2釋放電荷，電流沿C2、 Tl的初級(jí)繞組、Ll、 BG2、"-"負(fù)極的方向和路徑進(jìn)行流動(dòng)，電容C2的電位 逐步降低；b.L2同名端為低，加上A的電位大幅下降造成BG1深度截止；c. L3 異名端為高，再加上從D6流過(guò)來(lái)的電流，使得BG2飽和導(dǎo)通；d.二極管DS 正向?qū)?，并將電容C3上的電位逐步下拉。
在上述t2時(shí)刻之后，隨著時(shí)間的推移，Ll、 L2、 L3上的電磁能量逐步減 小，有下列情況出現(xiàn):a. C2的電位越來(lái)越低、；b. BG2導(dǎo)通越來(lái)越淺、趨向截 止；c. BG1截止越來(lái)越淺；d.電容C3上的電位越來(lái)越低。
當(dāng)BG2截止時(shí)，A的電位被迅速提高(此時(shí)電容C3上電壓約有20V、 D5 正向?qū)?，Ll、 L2、 L3的同名端為高，電路進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，重新進(jìn)行上述tl時(shí) 刻開(kāi)始的過(guò)程，如此循環(huán)往復(fù)。電路中，偏置電阻R1、 R2還具有傍路作用，吸納L1、 L2上過(guò)高的電磁能 量，保護(hù)三極管BG1、 BG2不被擊穿。
從上面的介紹中知道，主變壓器的初級(jí)繞組，是不斷通過(guò)正方向的電容充 電電流和電容放電電流，即交變電流，所以在主變壓器的次級(jí)繞組必然會(huì)出現(xiàn) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在帶有負(fù)載的情況下，就出現(xiàn)電流。
在本實(shí)施例中，次級(jí)繞組有二檔輸出功率供選擇。后續(xù)的電路，在具體實(shí) 施方式中已經(jīng)作了介紹，不再贅述。
實(shí)施例二
結(jié)合圖4進(jìn)行說(shuō)明。
先對(duì)圖中的標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明A是中間連接點(diǎn)；BG1是第一三極管；BG2是第
二三極管；Cl是電容；C2是電容；C3是充電電容；C4是濾波電容；D5是鉗
位二極管；D6是鉗位雙向二極管；D9是整流二極管；Ll是第一繞組；L2是第 二繞組；L3是第三繞組；Rl是偏置電阻；R2是偏置電阻；R3是充電電阻；Tl 是主變壓器；T2是振蕩變壓器；Ui是交流市電。"+ "是正極；"-"是負(fù)極。
濾波電容C4可以用、也可以不用，但對(duì)電路的其他參數(shù)有影響，需要根
據(jù)實(shí)施例一描述的原理，進(jìn)行調(diào)整。 本實(shí)施例中，采用半波整流。
實(shí)施例三
結(jié)合圖3進(jìn)行說(shuō)明。
先對(duì)圖中的標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。A是中間連接點(diǎn)；BG1是第一三極管；BG2是
第二三極管；Cl是電容；C2是電容；Ll是第一繞組；L2是第二繞組；L3是 第三繞組；Rl是偏置電阻；R2是偏置電阻；Tl是主變壓器；T2是振蕩變壓器; Ui是交流市電。"+ "是正極；"-"是負(fù)極。
本實(shí)施例中，電位分電路輸入端接整流電路的輸出端，電位分電路有二個(gè) 輸出端點(diǎn)，對(duì)該二個(gè)輸出端點(diǎn)的電位變化情況、對(duì)電位分電路以外的其它電路 的電位變化情況，實(shí)施例一中已經(jīng)描述清楚了。
所以，可以根據(jù)實(shí)施例一中講的原理，設(shè)計(jì)出不同的電位分電路。
權(quán)利要求
1.一種安全型家用電熱電器，包括電路，電器主體和設(shè)置在電器主體上的電熱部件；所述的電熱部件是碳纖維、或者所述的電熱部件是內(nèi)含電熱絲的絕緣電熱管、或者所述的電熱部件是電熱絲及其絕緣外層；所述的家用電熱電器與交流市電電源相連；其特征在于所述的家用電熱電器還包括將交流市電電壓變換成安全特低電壓的電源變換器；所述的電源變換器，其輸入端與交流市電電源相連、其安全特低電壓的輸出端與電熱部件相連；所述的電熱絲為低阻值、粗線徑的電熱絲，或者所述的碳纖維為低阻值、粗線徑的碳纖維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的家用 電熱電器包括專用插座和帶連線的專用插頭，專用插座和專用插頭二者尺寸配 合；所述的專用插座設(shè)置在電器主體上、專用插座的接線樁通過(guò)電器主體內(nèi)的 電路與電熱部件相連；所述的電源變換器是一獨(dú)立部件、設(shè)置在電器主體外，其輸入端與交流市 電電源相連，其輸出端與帶連線的專用插頭相連，專用插頭與專用插座相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全型家用電熱電器，其特征是， 所述的家用電熱電器包括發(fā)熱盤、支架； 發(fā)熱盤通過(guò)支架與電器主體底部隔空固定聯(lián)接；所述的電熱部件與發(fā)熱盤固定聯(lián)接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的絕緣 外層是以下四者中任意一個(gè)，a. 所述的絕緣外層為絕緣細(xì)絲，其緊密編織在所述的電熱絲的四周；b. 所述的絕緣外層為絕緣套管，所述的電熱絲位于絕緣套管之中； C.所述的絕緣外層為絕緣扁帶，其纏繞在所述的電熱絲的四周；d.所述的絕緣外層為云母片，云母片為二層以上，電熱絲被包裹在其中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的家用 電熱電器包括高溫保護(hù)電路；高溫保護(hù)電路包括高溫保護(hù)元件，高溫保護(hù)元 件安裝在電熱部件所在的部位；所述的高溫保護(hù)元件和電熱部件串聯(lián)后、再跨 接在電源變換器的安全特低電壓輸出端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的高溫 保護(hù)元件，包括可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器和一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器；可恢復(fù)熱保護(hù) 斷路器、 一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器、電熱部件三者串聯(lián)連接后再跨接在電源變換 器的輸出端；可恢復(fù)熱保護(hù)斷路器的動(dòng)作溫度和一次性過(guò)熱保護(hù)熔斷器的熔斷溫度，前 者的溫度低于后者的溫度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的電器 主體，其壁體結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外依序?yàn)槟透邷乇∧さ膬?nèi)層、泡沫塑料的中間層、 薄膜的外層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的 電器主體為圓筒的形狀；其底部?jī)?nèi)側(cè)為一傾斜面，在傾斜面的最低處開(kāi)設(shè)泄漏 通孔；所述的發(fā)熱盤，其為一圓盤，由圓平面和周邊突起的圓圈組成，圓平面 上開(kāi)設(shè)泄漏孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的電源 變換器，包括整流電路、振蕩電路、主變壓器；所述的整流電路為半波整流電路或者為橋式整流電路；交流市電電源和整流電路相連，整流電路和振蕩電路相連，振蕩電路和主 變壓器的初級(jí)繞組相連；主變壓器的次級(jí)低壓繞組為電源變換器的輸出端； 初級(jí)繞組和次級(jí)繞組二者單獨(dú)繞制、且二者之間設(shè)置安全隔離層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的振蕩 電路包括包括第一電容、第二電容、第一三極管及其偏置電阻、第二三極管 及其偏置電阻、振蕩變壓器、電位分電路；所述的偏置電阻跨接在三極管的基極和發(fā)射極之間； 所述的第一電容和第二電容串聯(lián)后跨接在整流電路正負(fù)輸出端； 整流電路輸出端正極、第一三極管集電極、發(fā)射極、第二三極管集電極、 發(fā)射極、整流電路輸出端負(fù)極依次串聯(lián)連接；上述二個(gè)三極管的共同連接點(diǎn)為中間連接點(diǎn)；所述的振蕩變壓器，包括:a.采用鐵氧體材料或者采用非晶態(tài)材料的鐵芯； b.含有三個(gè)繞組的線圈，所述的三個(gè)繞組為第一繞組、第二繞組和第三繞組；第一繞組的同名端與中間連接點(diǎn)相連、非同名端與主變壓器初級(jí)繞組的一 端相連，主變壓器初級(jí)繞組的另一端與第一電容和第二電容的共同連接點(diǎn)相 連；第二繞組的同名端與第一三極管的基極相連、非同名端與第一三極管的發(fā)射極相連；第三繞組的同名端與第二三極管的發(fā)射極相連、非同名端與第二三極管的 基極相連；電位分電路有四個(gè)連接點(diǎn)二個(gè)與整流電路的正負(fù)輸出端相連，第三個(gè)與 第一三極管的發(fā)射極相連、第四個(gè)與第二三極管的基極相連。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的分 電位電路包括充電電阻、充電電容、鉗位二極管和鉗位雙向二極管；充電電阻和充電電容串聯(lián)后跨接在整流電路的輸出端，充電電阻和充電電 容的公共接點(diǎn)與鉗位二極管的正極、鉗位雙向二極管的一端相連，鉗位二極管 的負(fù)極與第一三極管的發(fā)射極相連，鉗位雙向二極管的另一端與第二三極管的 基極相連。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的 家用電熱電器，包括換檔開(kāi)關(guān)；所述的換檔開(kāi)關(guān)包含輸入接線端和輸出端，換 檔開(kāi)關(guān)的換檔位數(shù)為二位以上；所述的主變壓器，其次級(jí)繞組是抽頭式繞組；所述的抽頭式繞組，有二個(gè) 以上的電壓檔接線端和一個(gè)公共接線端；電壓檔接線端與換檔開(kāi)關(guān)的輸入接線端分別相連，換檔開(kāi)關(guān)的輸出端與發(fā) 熱部件的一端相連；抽頭式繞組的公共接線端與發(fā)熱部件的另一端相連。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的家 用電熱電器，包括二個(gè)以上的LED指示燈及其配套數(shù)量的電感；LED指示燈和電感一對(duì)一的并聯(lián)連接后再串接在主變壓器次級(jí)繞組的電 壓檔接線端和換檔開(kāi)關(guān)的輸入接線端之間。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的振蕩 電路，其振蕩頻率為20KHz以上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安全型家用電熱電器，其特征是，所述的家用 電熱電器包括起連接和切斷電路作用的定時(shí)器；定時(shí)器、電源變換器串聯(lián)連接后，再跨接在交流市電電源的二端。
全文摘要
本發(fā)明涉及家用電熱電器的技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種安全型家用電熱電器。為了消除現(xiàn)有技術(shù)的家用電熱電器可能發(fā)生的觸電隱患，解決電熱絲等發(fā)熱零部件容易損壞的問(wèn)題，本發(fā)明提出以下的技術(shù)方案一種安全型家用電熱電器，包括電路，電器主體和設(shè)置在電器主體上的電熱部件；其特征在于所述的家用電熱電器還包括將交流市電電壓變換成安全特低電壓的電源變換器；所述的電源變換器，其輸入端與交流市電電源相連、其安全特低電壓的輸出端與電熱部件相連。有益效果是消除現(xiàn)有技術(shù)中的家用電熱電器可能發(fā)生的觸電隱患，并采用粗線徑的電熱絲等從而使電熱部件能經(jīng)久耐用。另外，還提供了眾多可供選擇的技術(shù)方案等。
文檔編號(hào)H03B5/24GK101562912SQ20081003611
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者甦 張, 徐雅國(guó), 舟 梁, 湯乃申 申請(qǐng)人:徐雅國(guó)