專利名稱：一種高靈敏過熱保護(hù)及控溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及對電熱電器，特別是以電熱膜作為發(fā)熱體的電熱電器的過熱保護(hù)及控溫裝置的改進(jìn)。
目前常用雙金屬片或控溫磁鋼作為溫度傳感器對電熱電器如電熱炊具進(jìn)行控溫，這類控溫器動作可靠但不夠靈敏，只適用于采用一般發(fā)熱元件作發(fā)熱體的電熱電器，同時這類控溫器在電路設(shè)計上通常只有加熱和保溫兩擋，使電熱電器的應(yīng)用范圍受到限制。近年已經(jīng)出現(xiàn)一種新型的電發(fā)熱體——電熱膜，(見CN86100500A)它由無機粘結(jié)劑混合石墨粉按一定配方配制成漿料，用絲網(wǎng)印刷或噴涂方法按設(shè)計形狀印、噴在絕緣材質(zhì)上燒結(jié)而成膜狀電發(fā)熱體。這種電熱膜用作電熱電器如電熱炊具、電熱水器、電熱保溫瓶、電熱開水器等的電發(fā)熱體較之一般類型(如電熱絲等)的電發(fā)熱元件具有一系列優(yōu)點，但因電熱膜自身升溫速度快，容易超溫而燒壞，需要有靈敏的過熱保護(hù)裝置才能確保電熱電器使用的安全和可靠性，已有的雙金屬片或控溫磁鋼溫度傳感器難以適應(yīng)其要求。
本實用新型的任務(wù)是提供一種具有高靈敏的過熱保護(hù)和多擋控溫范圍的改進(jìn)的電熱電器控溫裝置。該裝置特別對以電熱膜為發(fā)熱體的電熱電器能提供可靠有效的控溫和過熱保護(hù)。
本實用新型的任務(wù)通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)在控溫電路中采用PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻作為溫度傳感器，利用特定PTC熱敏元件的溫度電阻特性，在電路中起過熱保護(hù)的作用。本控溫裝置采用可控硅調(diào)壓電路來調(diào)整電熱電器的輸出功率，上述PTC熱敏元件作為過熱控溫器串接在可控硅的觸發(fā)電路中，電熱電器的輸出功率還可由串接在該可控硅觸發(fā)電路中的功率調(diào)節(jié)器進(jìn)行手動多擋調(diào)節(jié)，該功率調(diào)節(jié)器是一個帶有電阻分擋開關(guān)的可變電阻器。
上述的溫度傳感器由PTC熱敏元件和緊貼在熱敏元件之上作為溫度取樣集熱板的導(dǎo)熱金屬片組成，該導(dǎo)熱金屬片可采用厚度為0.1～2mm的青銅、紫銅或其他導(dǎo)熱好的金屬片并用緊壓或粘結(jié)的方式裝在PTC熱敏元件之上，以該金屬片和PTC熱敏元件的另一面作為溫度傳感器的兩電極，可從這兩個電極引出導(dǎo)線接到控溫電路中作為過熱控溫器，實用時該溫度傳感器的溫度取樣集熱板傳感器要緊貼著電熱電器的發(fā)熱元件(如電熱膜)表面，所以在溫度取樣集熱板和發(fā)熱元件之間應(yīng)有一薄云母片進(jìn)行絕緣。
通?？梢愿鶕?jù)電熱電器所采用的發(fā)熱元件對過熱保護(hù)特定的要求選擇具有合適溫度電阻特性的PTC熱敏元件，PTC熱敏元件的溫度電阻特性，其電阻急劇增大時所對應(yīng)的溫度可選擇在100～300℃之間的任一溫度，對于電熱膜發(fā)熱元件，該對應(yīng)溫度最佳選擇為120～150℃之間的任一溫度。即在此溫度范圍內(nèi)應(yīng)起過熱保護(hù)作用。
本裝置的控溫電路可采用雙向可控硅交流調(diào)壓電路。
對于電熱炊具，根據(jù)烹飪的需要，可在供電主回路中串接一個單向手動復(fù)位熱繼電器，該單向手動復(fù)位熱繼電器的感溫器可使其緊貼發(fā)熱元件的表面，也可緊貼在過熱控溫器的溫度取樣集熱板表面，也可緊貼在烹飪?nèi)萜鞯牡酌?，?dāng)達(dá)到烹飪溫度時，該熱繼電器動作，切斷主發(fā)熱元件的供電。
本實用新型采用PTC熱敏元件進(jìn)行過熱保護(hù)，該熱敏元件由于在達(dá)到過熱溫度時阻抗變化反應(yīng)特別靈敏，因而對發(fā)熱元件特別是電熱膜能提供可靠有效的過熱保護(hù)，使電熱膜工作壽命達(dá)6000小時以上，達(dá)到實用要求，從而充分發(fā)揮用電熱膜作發(fā)熱元件的電熱電器節(jié)能效果好，成本低的優(yōu)點，同時由于采用可控硅調(diào)壓電路進(jìn)行功率控制，使裝置實現(xiàn)多擋輸出功率靈活控溫，電熱電器可適應(yīng)用戶的多種需要，提高電熱電器的使用性能。
下面根據(jù)附圖對按本實用新型技術(shù)方案而設(shè)計的一個實施例加以說明

圖1為帶有本過熱保護(hù)和控溫裝置的以電熱膜作為發(fā)熱元件的電飯鍋的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為該過熱保護(hù)和控溫裝置的電路圖；圖中，(1)為鍋蓋，(2)為鍋體，(3)為底座，(4)為電熱膜發(fā)熱體，該過熱保護(hù)和控溫裝置安裝在底座之中，其中作為過熱控溫器(R1)的溫度傳感器由厚度為0.33mm的青銅溫度取樣集熱片(6)和PTC熱敏元件(7)組成，在溫度取樣集熱片(6)和電熱膜發(fā)熱元件之間有薄云母片(5)起絕緣作用，該溫度傳感器由彈簧(8)支掌和緊貼著發(fā)熱元件表面，其發(fā)熱體的功率調(diào)整采用雙向可控硅進(jìn)行交流調(diào)壓，(11)為電路接線盒，調(diào)壓電路中用一個雙向可控硅3CTS，3CTS的觸發(fā)電路采用雙向二極管觸發(fā)電路，包括雙向二極管2CTS、電阻R3、電容C，過熱控溫器R1和作為手動功率調(diào)節(jié)器(10)的帶電阻分擋開關(guān)的可變電阻器R2串接在觸發(fā)電路中，該可變電阻器通過引線安裝在底座的面板上，以便于手動控制。該電飯鍋的電熱膜發(fā)熱體包括主發(fā)熱體R和與之并聯(lián)的輔助發(fā)熱體R′，在主發(fā)熱體R的供電回路中串接有一個單向手動復(fù)位熱繼電器T(9)，該單向手動復(fù)位熱繼電器的感溫器通過支掌彈簧貼緊在溫度取樣集熱板(6)的表面。本裝置工作時，R1、R2、R3和C組成RC回路，使2CTS產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，控制雙向可控硅3CTS在一定導(dǎo)角通下導(dǎo)通，使發(fā)熱體(電熱膜)R和R′獲得加熱功率，改變R2(換擋)的電阻值，將改變電容C的相位，使觸發(fā)脈沖移相，從而改變3CTS的導(dǎo)通角，改變供給發(fā)熱體R和R′的功率，當(dāng)達(dá)到烹飪溫度時，單向手動復(fù)位熱繼器T將動作，切斷主加熱體的供電，電飯鍋進(jìn)入保溫，當(dāng)電熱鍋工作不正常使發(fā)熱體達(dá)到過熱溫度時，過熱控溫器R1通過溫度傳感使PTC熱敏元件的電阻值急劇上升，使雙向可控硅3CTS完全關(guān)斷，電路停止對發(fā)熱體供電，從而使發(fā)熱體(電熱膜)得到保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種電熱電器的控溫裝置，特別是以電熱膜作為發(fā)熱元件的電熱電器的控溫裝置，其特征是在控溫電路中具有一個起熱保護(hù)作用的PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻作為溫度傳感器，并采用可控硅調(diào)壓電路調(diào)整控制電熱電器的輸出功率，PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻元件作為過熱控溫器連接在可控硅的觸發(fā)電路中。
2.按權(quán)利要求1所述的控溫裝置，其特征在于所說的溫度傳感器包括PTC熱敏元件和緊貼著該熱敏元件的作為溫度取樣集熱板用的導(dǎo)熱金屬片，該溫度取樣集熱板通過一塊薄云母絕緣片與電熱電器的發(fā)熱元件——電熱膜緊貼。
3.按權(quán)利要求1所述的控溫裝置，其特征在于所說的PTC熱敏元件的溫度電阻特性，其電阻值急劇增大時所對應(yīng)的溫度選擇在100～330℃之間的任一溫度。
4.按權(quán)利要求1所述的控溫裝置，其特征是用于電熱膜過熱保護(hù)的PTC熱敏元件的溫度電阻特性，其電阻值急劇增大時所對應(yīng)的溫度選擇在120～150℃之間的任一溫度為宜。
5.按權(quán)利要求1或2所述的控溫裝置，其特征在于所說的溫度傳感器的溫度取樣集熱板采用厚度為0.1～2mm的青銅或紫銅片，以緊壓或粘結(jié)的方式裝在PTC熱敏元件上。
6.按權(quán)利要求1所述的控溫裝置，其特征在于所說的可控硅調(diào)壓電路為雙向可控硅交流調(diào)壓電路。
7.按權(quán)利要求1所述的控溫裝置，其特征在于調(diào)壓電路的主電路中串接有一個單向手動復(fù)位熱繼電器。
8.按權(quán)利要求1所述的控溫裝置，其特征在于可控硅觸發(fā)電路中串接一個帶電阻分擋開關(guān)的可變電阻器作為功率調(diào)節(jié)器，該功率調(diào)節(jié)器安裝于電熱電器的面板上。
專利摘要本實用新型提供一種電熱電器，特別是以電熱膜作為發(fā)熱體的電熱電器的高靈敏過熱保護(hù)及控溫裝置，該裝置采用以PTC熱敏元件溫度傳感器作為過熱保護(hù)器，并采用可控硅調(diào)壓電路調(diào)整控制電熱電器的輸入功率，該裝置對電熱膜發(fā)熱體過熱保護(hù)靈敏，可靠，大大提高電熱膜的工作壽命，使以電熱膜作為發(fā)熱體的電熱電器達(dá)到實用要求，該裝置還能實現(xiàn)多擋輸出功率靈活控制，提高電熱電器的使用性能。
文檔編號G05D23/24GK2036293SQ8820215
公開日1989年4月19日 申請日期1988年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月21日
發(fā)明者何善文 申請人:廣州市東山區(qū)華遠(yuǎn)電熱電器廠