CN114613643B - 带热补偿耦合器及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带热补偿耦合器及其应用，涉及温控器，旨在解决电热电器加热区与温控器之间的热量传导过程存在滞后性，容易在温控器作用响应动作时电热烤盘或电热火锅的中央加热部位已远高于设定温度，造成食物烹饪过度而焦硬的情况，其技术方案要点是：安装支架上固定连接有温控探头，温控探头上设有位于静触点下方的控温组件，控温组件响应于温控探头热量堆积以分离静触点和动触点，温控探头内设置有依照电器额定功率相匹配的温度补偿模块。本发明温度补偿模块依照电器的额定功率相匹配，能实现温度补偿模块对温控探头进行温度补偿，通过控温组件在温控探头结合温度补偿模块，减少温控探头远离加热区域造成反应不灵敏而导致加热过度的情况。
Description
技术领域
本发明涉及温控器，更具体地说，它涉及一种带热补偿耦合器及其应用。
背景技术
温控器是指根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，也称温控开关、温度保护器、温度控制器。温控器的应用范围非常广泛，根据不同种类的温控器，可应用在家电、电机、制冷或制热等等。
其中，较为常有的有双金属片突跳式温控器，其将定温后的双金属片作为热敏感反应组件，当产品主件温度升高时所产生的热量传递到双金属圆片上，达到动作温度设定时迅速动作，通过机构作用是触点断开或闭合；当温度下降到复位温度设定时，双金属片迅速回复原状，使触点闭合或断开，达到接通或断开电路的目的，从而控制电路。
在市面上温控器的应用也十分普及，用于冰箱、空调以及电热烹饪设备上，具体应用在电热烤盘、电热火锅等电热烹饪设备时，由于市面上烤盘上设置的电热元件一般位于电热烤盘或电热火锅锅底的中部，而由于温控器为方便安装一般设置与烤盘或火锅的边沿位置，在电热烤盘或电热火锅温度升高且热量传递向位于边沿处的温控器时，温控器进行动作，但在热量传导的过程存在一定的滞后性，容易在温控器作用响应动作时电热烤盘或电热火锅的中央加热部位已远高于设定温度，造成食物烹饪过度而焦硬的情况，影响食物的口感和人们的饮食健康。
因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种带热补偿耦合器及其应用。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带热补偿耦合器，包括安装支架，所述安装支架上设有调节旋钮和与调节旋钮配合的弹片机构，所述弹片机构上设有动触点，所述安装支架上设有与动触点配合的静触点，所述安装支架上固定连接有温控探头，所述温控探头上设有位于静触点下方的控温组件，所述控温组件响应于温控探头热量堆积以分离静触点和动触点，所述温控探头内设置有依照电器额定功率相匹配的温度补偿模块。
通过采用上述技术方案，温控探头内设置的温度补偿模块，由于温度补偿模块依照所用电器的额定功率匹配设置，能实现电器使用时，温度补偿模块对温控探头进行温度补偿，并且通过控温组件在温控探头结合温度补偿模块，减少由于温控探头的局部远离加热区域造成温度调节的滞后而导致加热过度的情况。
本发明进一步设置为：所述弹片机构包括下弹片，所述安装支架包括自上而下依次设置的保持片、上弹片、下弹片以及分别设置于保持片、上弹片以及下弹片之间的瓷圈，所述静触点和动触点分别设置于上弹片和下弹片远离瓷圈的一端，所述保持片的末端设有与温控探头连接的弧部。
通过采用上述技术方案，通过保持片与温控探头连接，能固定温控探头的位置，并且弧部的结构，能增大温控探头与保持片的接触面积，并对温控探头的安装位置进行定位，而上弹片、下弹片能分别与静触点和动触点进行固定，能在人们调节耦合器的温度控制时，实现电路的导通截止，进而控制电热电器的运行。
本发明进一步设置为：所述温控探头包括中空结构的导热管，所述控温组件包括位于导热管内的膨胀丝和传动片，所述膨胀丝的一端与传动片固定连接，所述传动片远离膨胀丝的一端固定连接有位于静触点下方的瓷顶，所述传动片在膨胀丝轴向拉伸时位移瓷顶以分离静触点和动触点。
通过采用上述技术方案，电热电器加热过程中，热量经导热管传递至膨胀丝，使膨胀丝在受热时沿其径向方向膨胀，由于膨胀丝的一端与传动片固定连接，故而实现膨胀丝变化时，带动传动片向静触点所在的上弹片位移，在瓷顶挤压上弹片时，实现静触点和动触点的分离，能在温度达到设定范围时，断开电器的供电，避免加热过度而导致食材焦硬影响食用的问题。
本发明进一步设置为：所述温度补偿模块包括设置于导热管内的发热元件，所述发热元件贴于膨胀丝的表侧，所述发热元件的额定功率与电器的额定电流成线性比例，所述线性比例的公式为：P＝I2R，其中P为发热元件的额定功率，I为电器的额定电流，R为发热元件的阻值。
通过采用上述技术方案，设置在导热管内的发热元件能在供电加热时实现对膨胀丝的温度补偿，并且依照线性比例的方式，选择与所用电器额定功率相匹配的电热元件，能直观的对耦合器进行温度补偿，结构简单，且温度补偿效率快，能有效平衡加热中心向边沿传递时的时差。
本发明进一步设置为：所述上弹片和下弹片分别耦接正极电线和负极电线，所述正极电线与下弹片均电性连接有位于导热管两侧的插接口，所述发热元件的引线与插接口以及上弹片电性连接。
通过采用上述技术方案，上弹片和下弹片分别耦接正极电线和负极电线，且正极电线额负极电线电性连接两个插接口，实现温控器与电器实现插接时，对位于电器内的电热组件进行供电，并且位于导热管内的发热元件通过引线与插接口以及上弹片电性连接，故而实现静触点和动触点接触时，即对电器进行供电时，同时启动发热元件，进行温度补偿。
一种带热补偿耦合器的应用，采用所述带热补偿耦合器，应用于电磁炉、电热烤盘、电热火锅、电热灶、电热壶以及电热熨斗。
通过采用上述技术方案，将带热补偿耦合器应用在电磁炉、电热烤盘、电热火锅、电热灶、电热壶以及电热熨斗等电热电器时，能补足加热区域距温控器/耦合器之间存在间距而影响烤盘正常烹饪的情况。
本发明进一步设置为：所述带热补偿耦合器应用于电热烤盘、电热壶的具体步骤包括：
S1核定电器功率，依照行业标准测验电热电器的额定功率，并核实电热电器的额定电压；
S2测量温恒距，根据电热电器的额定功率以及体积状况，测量温控探头距电热电器加热时恒温区域的间距，制定温控探头的直径；
S3选定发热元件，依照电热电器的额定功率结合应用时的额定电压，通过线性比例公式：P＝I2R，选择适宜规格的发热元件；
S4组装使用。
通过采用上述技术方案，在上述的步骤中，根据电器的功率以及所在区域的额定电压，对耦合器/温控器选择适宜的发热元件进行温度补偿，能提高电热的稳定性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
温控探头内设置的温度补偿模块，由于温度补偿模块依照所用电器的额定功率匹配设置，能实现电器使用时，温度补偿模块对温控探头进行温度补偿，并且通过控温组件在温控探头结合温度补偿模块，减少由于温控探头的局部远离加热区域而造成温控反应不灵敏而导致加热过度的情况。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为图1的A部放大示意图；
图3为本发明中温控探头的内部结构示意图；
图4为图3的B部放大示意图；
图5为本发明的结构示意图。
图中：1、安装支架；2、弹片机构；3、动触点；4、静触点；5、下弹片；6、保持片；7、上弹片；8、瓷圈；9、膨胀丝；10、传动片；11、瓷顶；12、发热元件；13、插接口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
如图1、图3和图5所示，一种带热补偿耦合器，包括安装支架1，安装支架1上设有调节旋钮和与调节旋钮配合的弹片机构2，弹片机构2上设有动触点3，安装支架1上设有与动触点3配合的静触点4，安装支架1上固定连接有温控探头，温控探头上设有位于静触点4下方的控温组件，控温组件响应于温控探头热量堆积以分离静触点4和动触点3，温控探头内设置有依照电器额定功率相匹配的温度补偿模块。
如图2和图4所示，其中，弹片机构2包括下弹片5以及与调节旋钮固定连接的慢动瓷棒，下弹片5上向下凹陷形成有用于容纳慢动瓷棒的定位凹部，而安装支架1包括自上而下依次设置的保持片6、上弹片7以及分别设置于保持片6、上弹片7以及下弹片5之间的瓷圈8，静触点4和动触点3分别设置于上弹片7和下弹片5远离瓷圈8的一端，保持片6的末端设有与温控探头连接的弧部，在本实施例中，上弹片7、下弹片5的一端通过绝缘铆钉进行固定，且保持片6、上弹片7以及下弹片5之间间隔设置有瓷圈8，上弹片7和下弹片5分别耦接正极电线和负极电线，正极电线与下弹片5均电性连接有位于导热管两侧的插接口13，发热元件12的引线与插接口13以及上弹片7电性连接。
如图4所示，温控探头包括中空结构的导热管，控温组件包括位于导热管内的膨胀丝9和传动片10，膨胀丝9的一端与传动片10固定连接，传动片10远离膨胀丝9的一端固定连接有位于静触点4下方的瓷顶11，传动片10在膨胀丝9轴向拉伸时位移瓷顶11以分离静触点4和动触点3，在本实施例中，膨胀丝9与传动片10的中部固定连接，实现膨胀丝9受热触发传动片10和瓷顶11抵触上弹片7分离静触点4和动触点3。
如图4所示，温度补偿模块包括设置于导热管内的发热元件12，发热元件12贴于膨胀丝9的表侧，发热元件12的额定功率与电器的额定电流成线性比例，线性比例的公式为：P＝I2R，其中P为发热元件12的额定功率，I为电器的额定电流，R为发热元件12的阻值。
工作过程：温控探头内设置的温度补偿模块，由于温度补偿模块依照所用电器的额定功率匹配设置，能实现电器使用时，温度补偿模块对温控探头进行温度补偿，并且通过控温组件在温控探头结合温度补偿模块，减少由于温控探头的局部远离加热区域造成温度调节的滞后而导致加热过度的情况，具体的，温控器***电热电器内，电热电器加热过程中，热量经过导热管传导至膨胀丝9，使膨胀丝9在受热时沿其径向方向膨胀，由于膨胀丝9的一端与传动片10固定连接，故而实现膨胀丝9变化时，带动传动片10向静触点4所在的上弹片7位移，在瓷顶11挤压上弹片7时，实现静触点4和动触点3的分离，能在温度达到设定范围时，断开电器的供电，避免加热过度而导致食材焦硬影响食用的问题，并且设置在导热管内的发热元件12能在供电加热时实现对膨胀丝9的温度补偿，并且依照线性比例的方式，选择与所用电器额定功率相匹配的电热元件，能直观的对耦合器进行温度补偿，结构简单，且温度补偿效率快，能有效平衡加热中心向边沿传递时的时差，并且位于导热管内的发热元件12通过引线与插接口13以及上弹片7电性连接，故而实现静触点4和动触点3接触时，即对电器进行供电时，同时启动发热元件12，进行温度补偿，实现温控器使用时，能实时对温度进行补偿。
实施例二：一种带热补偿耦合器的应用，采用实施例一中的带热补偿耦合器，应用于电磁炉、电热烤盘、电热火锅、电热灶、电热壶以及电热熨斗，其中，带热补偿耦合器应用于电热烤盘、电热壶的具体步骤包括：
S1核定电器功率，依照行业标准测验电热电器的额定功率，并核实电热电器的额定电压；
S2测量温恒距，根据电热电器的额定功率以及体积状况，测量温控探头距电热电器加热时恒温区域的间距，制定温控探头的直径；
S3选定发热元件12，依照电热电器的额定功率结合应用时的额定电压，通过线性比例公式：P＝I2R，选择适宜规格的发热元件12；
S4组装使用。
实施选材：
依照目前常见电器的功率规格，选择2X0.12、2X0.2、3.5X0.25、4X0.35、1.5X0.12、3X0.2以及4X0.2规格的电热丝进行温度补偿试验，且选定有效电压为230V和120V的额定电压且为同一生产批次的电烤盘作为试验对象，依功率情况选择1000W、1200W、1500W、1800W以及2000W，其中120V额定电压的电器功率选择1000W、1200W、1500W。具体电热丝的规格功率表和表面负载表，如下：
试验结果如下：表三：
表四：
温控探头内设置的温度补偿模块，由于温度补偿模块依照所用电器的额定功率匹配设置，能实现电器使用时，温度补偿模块对温控探头进行温度补偿，并且通过控温组件在温控探头结合温度补偿模块，减少由于温控探头的局部远离加热区域造成温度调节的滞后而导致加热过度的情况。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种带热补偿耦合器，包括安装支架(1)，所述安装支架(1)上设有调节旋钮和与调节旋钮配合的弹片机构(2)，所述弹片机构(2)上设有动触点(3)，所述安装支架(1)上设有与动触点(3)配合的静触点(4)，其特征在于：所述安装支架(1)上固定连接有温控探头，所述温控探头上设有位于静触点(4)下方的控温组件，所述控温组件响应于温控探头热量堆积以分离静触点(4)和动触点(3)，所述温控探头内设置有依照电器额定功率相匹配的温度补偿模块；
所述弹片机构(2)包括下弹片(5)，所述安装支架(1)包括自上而下依次设置的保持片(6)、上弹片(7)以及分别设置于保持片(6)、上弹片(7)以及下弹片(5)之间的瓷圈(8)，所述静触点(4)和动触点(3)分别设置于上弹片(7)和下弹片(5)远离瓷圈(8)的一端，所述保持片(6)的末端设有与温控探头连接的弧部；
所述温控探头包括中空结构的导热管，所述控温组件包括位于导热管内的膨胀丝(9)和传动片(10)，所述膨胀丝(9)的一端与传动片(10)固定连接，所述传动片(10)远离膨胀丝(9)的一端固定连接有位于静触点(4)下方的瓷顶(11)，所述传动片(10)在膨胀丝(9)轴向拉伸时位移瓷顶(11)以分离静触点(4)和动触点(3)；
所述温度补偿模块包括设置于导热管内的发热元件(12)，所述发热元件(12)贴于膨胀丝(9)的表侧，所述发热元件(12)的额定功率与电器的额定电流成线性比例，所述线性比例的公式为：P＝I2R，其中P为发热元件(12)的额定功率，I为电器的额定电流，R为发热元件(12)的阻值；
其应用于电磁炉、电热烤盘、电热火锅、电热灶、电热壶以及电热熨斗，应用于电热烤盘、电热壶的具体步骤包括：
S1核定电器功率，依照行业标准测验电热电器的额定功率，并核实电热电器的额定电压；
S2测量温恒距，根据电热电器的额定功率以及体积状况，测量温控探头距电热电器加热时恒温区域的间距，制定温控探头的直径；
S3选定发热元件(12)，依照电热电器的额定功率结合应用时的额定电压，通过线性比例公式：P＝I2R，选择适宜规格的发热元件(12)；
S4组装使用。
2.根据权利要求1所述的带热补偿耦合器，其特征在于：所述上弹片(7)和下弹片(5)分别耦接正极电线和负极电线，所述正极电线与下弹片(5)均电性连接有位于导热管两侧的插接口(13)，所述发热元件(12)的引线与插接口(13)以及上弹片(7)电性连接。
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