專利名稱：無感溫探頭的可調(diào)恒溫自控器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于恒溫自控電器。
目前國內(nèi)外電熱恒溫自控器均有如下三個或其中一、兩個缺點。
1.在溫度場內(nèi)必須放入一個感溫探頭。這樣在某些情況下，如用在電熱毯上，往往因?qū)Ω袦靥筋^的覆蓋保溫不好，則使自控器失控，且增加兩條導電引線，也有所不便。
2.不可調(diào)。如用廉價的雙金屬片作感溫探頭，出廠前必須調(diào)好，再縫入電熱毯中(或放到某溫度場中)，那么使用時只能保持某一個固定的溫度，但這個溫度不能由使用者根據(jù)自己的需要隨手調(diào)高或調(diào)低。
3.造價高。如用電子元件做成的自控器，雖可隨手調(diào)整溫度，但造價較高，難以推廣到家庭。
針對上述存在的問題，本實用新型仍利用廉價的雙金屬片作主要部件，但原理獨特，可以不用感溫探頭，結構獨特，使用者所需的恒定溫度，可以隨手調(diào)高或調(diào)低，所以兼有無探頭、可調(diào)、價廉三個優(yōu)點。目前如用于自控電熱毯，則這三個優(yōu)點的價值就顯得更突出。今
如下。
本自控器的結構與零部件的作用如圖1與圖2(外觀及簡化結構圖)所示，自控器的殼體⑩是一個關閉比較嚴的塑料盒，全部零件均安裝在盒內(nèi)，其中控溫電阻②與電熱毯的電熱絲①相聯(lián)接(串聯(lián)如圖1或并聯(lián)如圖2)，其開關是共用的，由常開觸頭④與⑤構成，其中定觸頭⑤是銀觸點并將它鉚在薄銅片⑥的頂端，動觸點④是銀觸點并將它鉚在與銅片相對并平行安裝的雙金屬片⑦上，此雙金屬片升溫時自動彎曲，使動觸點④遠離定觸點⑤，反之降溫時④靠近⑤。調(diào)溫旋扭⑨與調(diào)溫偏心輪⑧，固定結合為一體，均能同時繞固定在底板上的軸(11)轉動，調(diào)溫偏心輪⑧的邊緣，是漸開線，當其最短半徑垂直于銅片⑥時，動觸點④與定觸點⑤剛剛分離，并保持一個微小的間隙，可切斷電源。當其最大半徑垂直于銅片⑥時，調(diào)溫偏心輪⑧，將觸點④與⑤壓到一起，并把它們推到線圈架的突起點(控溫電阻的一個抽頭)(12)上；并把它壓緊，使電路固定為經(jīng)常導通狀態(tài)，電熱毯全功率工作控溫電阻②的大部分被短路，不發(fā)熱，但在串聯(lián)條件下，它的一部分即在圖1中作指示燈(13)電源的那一部分，未被短路，指示燈(13)照常發(fā)光。如轉動調(diào)溫旋扭，使調(diào)溫偏心輪⑧垂直于銅片⑥的半徑，由短變長時，則可使被窩里所保持的溫度度數(shù)增加，反之則降低。電容器(14)與開關④⑤并聯(lián)，以減小電路通斷時所產(chǎn)生的電火花。指示燈(13)可隨時顯示電路的通、斷狀態(tài)。
本自控器的工作原理在本電熱系統(tǒng)中有兩個溫度場，其一是被窩(電熱毯與棉被間的空間)其二是殼腔(自控器殼體內(nèi)部的空間)，被窩與殼腔中的熱源分別是電熱毯的電熱絲①與殼腔內(nèi)的控溫電阻②。因①與②是串聯(lián)或并聯(lián)在一起，且共用一個開關，所以被窩與殼腔內(nèi)溫度的升降是同步的必然聯(lián)系。
自控恒溫原理當轉動調(diào)溫旋扭，由“關”檔至“1”檔位置時，調(diào)溫偏心輪⑧推動銅片⑥向外，使動觸頭④與靜觸頭⑤接觸，接通電路。電熱絲①與控溫電阻②分別給被窩與殼腔加熱，當殼腔內(nèi)的溫度升高了一定度數(shù)，令其為△T2雙金屬片向外彎曲，使動觸點的位移足以使④離開⑤，即自動斷電降溫。降溫時，④再向里移動，再與⑤接觸通電，如此反復。結果被窩與殼腔內(nèi)總各自保持一定溫度T1與T2或其中總保持一定的溫升△T1與△T2。
恒溫可調(diào)原理在被窩里，不同的人，在不同的情況下，所需要的溫度T1是不同的。即實際上所需的溫升△T1不同。使用者只要轉動本自控器的調(diào)節(jié)旋扭，即可達此目的。其原理如下如按圖3所示沿順時針方向轉動調(diào)節(jié)旋扭⑨，則調(diào)溫偏心輪⑧，垂直于銅片的半徑增大，那么靜觸頭⑤接觸動觸頭④以后，又向外推動雙金屬片⑦向外彎曲，它由此而產(chǎn)生的彎曲，稱之為“外力彎曲”，其頂端的動觸點④，由此而產(chǎn)生的位移稱之為“外力位移”，令其值為△S。此時接通電路，被窩與殼體內(nèi)的溫度均不斷上升，在殼體內(nèi)上升的溫度△T2，又使雙金屬片因受熱而產(chǎn)生彎曲，由此而產(chǎn)生的彎曲，稱之為“受熱彎曲”，其頂端動觸點④，由此而產(chǎn)生的位移，稱之為“受熱位移”令其值為△S’，由上段所述的雙金屬片自控恒溫原理可知，在此情況下，雙金屬片能起自控恒溫作用的條件是△S’
△S，即當△S’略大于△S時，④與⑤離開，斷電降溫。而當△S’略小于△S時，則④與⑤自動接觸，通電升溫，而△S’的取得，決定于△T2，在既有的各種確定的條件下，按殼腔內(nèi)外熱平衡的原理，△T2的值越大，則殼腔內(nèi)控溫電阻②供電發(fā)熱的時間△t2也越長，嚴格地說，殼體內(nèi)供電時間為△t2，斷電時間為△t2’，則供電時間的百分比Q也越大，因Q＝△t2÷(△t2＋△t2’)。那么被窩里的供電時間百分比Q’也就越大，因為電熱毯的電熱絲①與控溫電阻②中電流的通、斷時間是完全一致的。所以Q’＝Q，Q越大，則人體在被窩中所得到的溫度T1也就越高。反之亦然?？傊S手轉動調(diào)溫旋扭，改變△S則可改變△T2，最后改變T1。又因這種聯(lián)系是由本自控器設計制造時的固有參數(shù)決定的，不是依靠感溫探頭(或某種溫度傳感器)來反饋被控溫度場與自控器之間的聯(lián)系，所以使用時，自控器可以獨立存在，任意放置，更不需要覆蓋物，另外因它可無級調(diào)溫，入睡后憑感覺需要調(diào)幾次，即可確定最適合自己的位置。以后就不用再麻煩，如果情況有變，則隨手再轉動一下調(diào)溫旋扭即可。
生產(chǎn)與使用時應注意的幾點1.本自控器的主要技術參數(shù)由粗略計算和樣品實驗決定，本文中實施例的數(shù)據(jù)，僅可作參考2.“調(diào)起點”冬天開始使用前，要使④與⑤間相距0.5mm左右為最佳距離。這一點在使用前，使用者可打開盒蓋，將⑥與⑦撥弄一下。即可。也可由工廠在出廠前調(diào)好，即據(jù)生產(chǎn)時的氣溫與冬季氣溫(一般預定為0℃)之間的氣溫差，將由此溫差可能引起動觸頭④的“溫度位移”，預留出來。
3.控溫電阻的阻值與功率要與被控電熱毯的阻值。功率相匹配，(單人與雙人電熱毯有區(qū)別)。
實施例本人據(jù)上述方法制成一個樣品，在87年11月至88年2月，試用一冬，收到預期效果，該樣品的主要參數(shù)如下A、配套電熱毯是單人電熱毯，其電熱絲①的電阻值R1
1000ΩB、自控器殼體內(nèi)的體積V＝(76×36×12)mm3。
C、調(diào)溫電阻絲②的阻值R2＝50ΩD、作指示燈電源用的那部分分壓電阻的阻值R’＝10ΩE、電容器(14)是日光燈通用起輝器中的電容，兩個并聯(lián)而成。
F、指示燈是發(fā)光二極管。
G、調(diào)溫旋扭分10檔，作為標記(其實是無級調(diào)溫)試用結果是在室溫為3℃條件下測試。
從調(diào)溫起點至調(diào)溫終點，其供電時間百分數(shù)Q的值為，15％＜Q＜70％。本人是中年男子習慣用6檔Q
35％自己覺得最舒服，整夜如此。因為上床前用全功率快速給被窩加熱，上床后被窩又增加一個不小的人體熱源。此后如電熱絲①供電時間百分數(shù)Q＝50％時一般人都要在半夜被熱醒，(如市場上流行的二極管半波限流控制器)所以實際人們常用的Q值應為20％至40％，被窩內(nèi)溫度T1保持在20℃至35℃間為宜，通電、斷電的時間秒數(shù)大概是起點1檔。通電電時間約為5秒，斷電時間為35秒，終點10檔通電時間約為20秒，斷電時間約為10秒。
殼腔內(nèi)最高溫度≤60℃。(防止塑料殼軟化)
權利要求1.本實用新型是一種無感溫探頭的可調(diào)恒溫自控器，其特征在于自控器內(nèi)有一條電熱絲(或其它電阻元件)，它與給溫度場供熱的電熱熱絲相串聯(lián)(或并聯(lián))，且共用一個開關。自控器內(nèi)有一可轉動的偏心心輪(或其它傳動機構)。與一對常開觸頭連動，組成調(diào)溫機構。再加上指示燈，以及電容器與外殼等部件構成自控器。
2.由權利要求1.所述的無感溫探頭的可調(diào)恒溫自控器，其外殼是一個基本密閉的絕緣材料所做成的盒子。
3.由權利要求1.所述的無感溫探頭的可調(diào)恒溫自控器，其調(diào)溫機構中的共用開關是由固定銀觸頭的銅片與雙金屬片做成的。
專利摘要本實用新型除具有開、關電源這個功能外，新增三個獨特的優(yōu)點。目前特別適用于電熱毯。1.不用感溫探頭，自控器內(nèi)有一控溫電阻②它與對溫度場供熱的電熱絲①相串聯(lián)(或并聯(lián))且共用一個電源開關④⑤，因此兩者之間必然同時供電或同時斷電，不需感溫探頭將溫度場的變化反饋到自控器中去，所以隨便把自控器放在什么地方，不加任何保溫物，均能可靠工作。2.恒溫可調(diào)。轉動自控器內(nèi)的調(diào)溫偏心輪⑧，可以改變雙金屬片頂端銀觸點④的位置，因此能隨手調(diào)高或調(diào)低，取得你要保持的恒定溫度。
文檔編號G05D23/01GK2036292SQ8820224
公開日1989年4月19日 申請日期1988年3月21日 優(yōu)先權日1988年3月21日
發(fā)明者周永亮 申請人:周永亮