一种超温快速响应电路保护器的制作方法

1.本实用新型属于开关设备技术领域，具体涉及一种超温快速响应电路保护器。

背景技术：

2.电路保护器顾名思义就是用于对电路用电过程进行保护的装置。在即热式电热水器中常用的电路保护器为热断路器。而目前市场上常规使用的热断路器又包括双金属片突跳式常闭断路器、多点测温快速感温的热断路器和毛细管液体膨胀式热断路器。其中双金属片突跳式常闭断路器的工作原理为：当电器正常工作时，双金属片处于自由状态，触点处于闭合/断开状态：当温度达到动作温度时，双金属片受热产生内应力而动作，打开/闭合触点切断/接通电路，从而起到控温作用：当电器冷却到复位温度时，手动打开触点，恢复正常工作状态。双金属片突跳式常闭断路器结构上为单测温点，虽然可以通过导热金属件将机体内温度传至双金属片，但感温速度较慢，响应跳断较为延迟。多点测温快速感温的热断路器在使用时能够实现单点和多点断开，但其温敏开关跳断响应时间受热传递滞后的影响，灵敏度低，灵活性差，也很难做到瞬时响应实现对高压回路的快速切断，所以有很大局限性。而毛细管液体膨胀式热断路器也为单测温点，在使用时虽然可以通过测温盲管探入器具内部测温，但感温速度较慢，因而当用于大功率或多电热元件电热水器时，也不能及时和全面地感知水箱内部大功率电热元件因干烧产生的高温。

技术实现要素：

3.针对现有技术中热断路器响应跳断较为延迟的技术问题；本实用新型提出了一种超温快速响应电路保护器，以达到在热水器发生超温异常情况时能够进行迅速响应跳断的技术效果。
4.本实用新型为达到上述目的，采用如下技术方案：
5.一种超温快速响应电路保护器，包括主体支架、扭转支架、扭簧、电磁脱扣器、温度传感器和比较器；
6.所述主体支架的一侧固定设有静触点端子；
7.所述扭转支架转动连接于所述主体支架的另一侧，所述扭转支架上固定设有动触点杆和连杆，所述动触点杆的一端固定于所述扭转支架上，另一端沿着靠近所述静触点端子的一侧延伸，且所述动触点杆的延伸端上固定设有与所述静触点端子对应的动触点端子，所述动触点端的底端与所述静触点端子的顶端相互抵接，所述连杆的一端也固定于所述扭转支架上，另一端沿着靠近所述静触点端子一侧的下方延伸，且所述连杆的延伸端上固定设有卡勾杆；
8.所述扭簧固定于所述主体支架上，且所述扭簧的一端与所述主体支架的内壁抵接，所述扭簧的另一端与所述扭转支架抵接；
9.所述电磁脱扣器设置于所述主体支架上与所述卡勾杆对应的位置处，所述电磁脱扣器与所述卡勾杆相互卡接；
10.所述温度传感器、所述比较器和所述电磁脱扣器通过导线依次电连接。
11.进一步的，所述主体支架上还固定设有限位块，且所述限位块位于所述动触点杆和所述连杆之间。
12.进一步的，所述限位块到所述连杆之间的距离为所述限位块到所述动触点杆之间距离的1/2～1/5。
13.进一步的，所述动触点杆和所述连杆之间在竖直平面上的夹角为锐角。
14.进一步的，所述动触点杆和所述连杆之间在竖直平面上的夹角为30
°
～60
°
。
15.进一步的，所述连杆与所述卡勾杆在竖直面上的夹角为100
°
～135
°
。
16.进一步的，所述主体支架上对应于所述扭转支架的位置处固定设有安装轴，所述扭转支架上设有与所述安装轴相适配的轴孔，所述扭转支架通过所述轴孔转动连接于所述安装轴上，所述扭簧也套接于所述安装轴上。
17.进一步的，所述动触点杆上固定设有与扭簧抵接的抵接板。
18.进一步的，所述温度传感器采用的是ntc热敏电阻器或陶瓷热敏电阻器中的一种。
19.进一步的，所述比较器采用的是电压比较器。
20.本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型提供的一种超温快速响应电路保护器，通过采用温度传感器和比较器配合电磁脱扣器以控制保护器中动触点端子和静触点端子之间的开启和闭合，在使用时当热水器内发生超温异常情况时能够进行迅速响应跳断。与现有技术中的双金属片突跳式常闭断路器、多点测温快速感温的热断路器和毛细管液体膨胀式热断路器相比，采用温度传感器对热水器内部进行温度信号采集，再通过比较器对温度传感器采集的温度信号进行对比处理，最后比较器将处理得到的控制信号输送至电磁脱扣器以控制保护器中动触点端子和静触点端子之间的开启和闭合，能够有效的避免使用过程中感温速度慢，跳断延迟的情况，从而达到响应速度快，安全性高的技术效果。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中的电路保护器处于闭合时的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例中电路保护器处于闭合时内部结构的右视图；
24.图3为本实用新型实施例中的电路保护器处于断开时的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例中电路保护器处于断开时内部结构的右视图；
26.图中符号说明：
27.主体支架1，扭转支架2，扭簧3，电磁脱扣器4，温度传感器5，比较器6，静触点端子7，动触点杆8，连杆9，动触点端子10，卡勾杆11，限位块12，安装轴13，抵接板14。
具体实施方式
28.本实用新型实施例通过提供一种超温快速响应电路保护器，以解决现有技术中热断路器响应跳断较为延迟的技术问题。
29.为解决上述技术问题，本实用新型实施例所采用的总体思路如下：
30.现有技术中常规使用的电路保护器中用于对热水器内部温度进行检测的感温件(例如双金属片和毛细管)在使用时其感温的效率较慢，即当热水器内部出现温度异常的情
况后上述电路保护器中的感温件需要一定的时间才能做出响应，如双金属片其做出响应的前提是需要在高温后产生一定的形变，又如毛细管做出响应的前提是需要在高温后发生一定的体积膨胀。而发生这些响应的前提条件都需要经历一定时间，从而导致现有技术中的电路保护器在使用时会出现响应跳断较为延迟的情况。而本实用新型实施例则采用具有高灵敏度的温度传感器对热水器内部进行温度信号采集，温度采集仅需0.05秒，之后再通过比较器对温度传感器采集的温度信号进行对比处理，最后比较器将处理得到的控制信号输送至电磁脱扣器以控制保护器中动触点端子和静触点端子之间的开启和闭合，能够有效的避免使用过程中感温速度慢，跳断延迟的情况。
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
32.本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
33.如图1和图2所示，一种超温快速响应电路保护器，包括主体支架1、扭转支架2、扭簧3、电磁脱扣器4、温度传感器5和比较器6。所述主体支架1的一侧固定设有静触点端子7；所述扭转支架2转动连接于主体支架1的另一侧。所述扭转支架2上固定设有动触点杆8和连杆9，所述动触点杆8的一端固定于所述扭转支架2上，另一端沿着靠近所述静触点端子7的一侧延伸，且所述动触点杆8的延伸端上固定设有与所述静触点端子7对应的动触点端子10，在正常使用时，所述动触点端10的底端与所述静触点端子7的顶端相互抵接，此时整个电路保护器处于闭合的状态。所述连杆9的一端也固定于所述扭转支架2上，另一端沿着靠近所述静触点端子7一侧的下方延伸，且所述连杆9的延伸端上固定设有卡勾杆11。
34.所述扭簧3固定于所述主体支架1上，所述扭簧3的一端与所述主体支架1的内壁抵接，所述扭簧3的另一端与所述扭转支架2抵接；
35.所述电磁脱扣器4设置于所述主体支架1上与所述卡勾杆11对应的位置处，所述电磁脱扣器4与所述卡勾杆11相互卡接。在本实施例中，所采用的电磁脱扣器4的结构为：所述电磁脱扣器4包括固定滑套、静铁芯、铁芯顶杆、电磁线圈、线圈保护外壳和卡扣复位弹簧，所述静铁芯固定于所述固定滑套内的一端，所述铁芯顶杆滑动卡接于所述固定滑套的另一端，且所述铁芯顶杆的一端位于所述固定滑套外部，所述铁芯顶杆上位于所述固定滑套外部的位置处设有沿着所述铁芯顶杆的外侧周向方向设置的抵接环，所述电磁线圈绕设于所述固定滑套外部且对应于所述静铁芯的位置处，所述线圈保护外壳固定罩设于所述电磁线
圈的外部，所述卡扣复位弹簧活动套设于所述固定滑套外，且所述卡扣复位弹簧的一端与所述线圈保护外壳抵接，另一端与所述抵接环抵接。在正常使用时，所述铁芯顶杆与所述卡勾杆11相互卡接，所述温度传感器5、所述比较器6和所述电磁脱扣器4上的电磁线圈通过导线依次电连接。所述温度传感器5用于实时监测热水器内部温度并将检测结果输送至比较器6进行比较处理，当温度传感器5检测到温度异常时，比较器6将比较处理的结果输送至电磁脱扣器4，电磁脱扣器4上的电磁线圈通电产生磁场，所述静铁芯和铁芯顶杆相互吸引，铁芯顶杆挤压卡扣复位弹簧沿着靠近静铁芯的方向滑动从而与卡勾杆11脱离，此时整个扭转支架2在扭簧3的作用下向上转动，使得动触点端子11和静触点端子相互脱离，如图3和图4所示，从而达到断电保护的作用。当需要重新接通电源使用时，只需要手动转动扭转支架2使得卡勾杆11位于铁芯顶杆的下方，此时铁芯顶杆在卡扣复位弹簧的作用下被推出并重新与所述卡勾杆11相互卡接。
36.为了避免在电磁脱扣器4与卡勾杆11相互脱离后扭转支架2转动的角度过大，所述主体支架1上还固定设有限位块12，且所述限位块12位于所述动触点杆8和所述连杆9之间。所述限位块12到所述连杆9之间的距离为所述限位块12到所述动触点杆8之间距离的1/4。同时值得注意的是，在实际的应用过程中，所述限位块12在所述动触点杆8和所述连杆9之间的相对位置并不局限于上述的比例，本领域的的技术人员可以根据实际的情况将所述限位块12到所述连杆9之间的距离与所述限位块12到所述动触点杆8之间距离的比值设置为1：(2～5)。在使用时，当所述电磁脱扣器4与所述扭转支架2上的卡勾杆11脱离后，扭转支架2整体转动至所述连杆9与所述限位块12相互抵接，此时整个扭转支架2不再转动，从而达到对扭转支架2限位的效果。
37.为了在制备时能够保证所述电路保护器整体体积能够更加的小巧，所述动触点杆8和所述连杆9之间在竖直平面上的夹角为45
°
。在实际的应用过程中，所述动触点杆8和所述连杆9之间在竖直平面上的夹角并不局限于上述的45
°
，本领域的技术人员能够根据实际的需要设置所述动触点杆8和所述连杆9之间在竖直平面上的夹角大小，例如将该夹角设置为锐角，或者优选的将该夹角设置为30
°
～60
°
均可。
38.为了便于在使用时所述电磁脱扣器4与所述卡勾杆11相互卡接，所述连杆9与所述卡勾杆11在竖直面上的夹角为120
°
。同样的，在实际的应用过程中，所述连杆9与所述卡勾杆11在竖直面上的夹角并不局限于上述的120
°
，本领域的技术人员能够根据实际的需要设置所述连杆9与所述卡勾杆11在竖直面上的夹角，例如可以为100
°
～135
°
。
39.为了便于扭转支架2与所述主体支架1之间的组装，所述主体支架1上对应于所述扭转支架2的位置处固定设有安装轴13，所述扭转支架2上设有与所述安装轴13相适配的轴孔(图中未标出)，安装时，所述扭转支架2通过所述轴孔转动连接于所述安装轴13上，所述扭簧3也套接于所述安装轴13上。所述动触点杆8上固定设有与所述扭簧3抵接的抵接板14。在组装时，所述扭簧3的一端抵接主体支架1的内侧壁，另一端抵接于所述动触点杆8上的抵接板14上。
40.为了保证电路保护器在使用时能够具有较快的响应速度，所述温度传感器5采用的是ntc热敏电阻器，在实际的应用过程中本领域的技术人员还能够根据实际的需要选择其他高敏感度的温度传感器，例如还可以是陶瓷热敏电阻器等。所述比较器6采用的是电压比较器，在实际的应用过程中本领域的技术人员能够根据实际的需要选择合适型号的电压
比较器，例如可以采用型号为lm324、lm358、lm258p等的电压比较器。
41.最后应说明的是：这些实施方式仅用于说明本实用新型而不限制本实用新型的范围。此外，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

技术特征：

1.一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：包括主体支架(1)、扭转支架(2)、扭簧(3)、电磁脱扣器(4)、温度传感器(5)和比较器(6)；所述主体支架(1)的一侧固定设有静触点端子(7)；所述扭转支架(2)转动连接于所述主体支架(1)的另一侧，所述扭转支架(2)上固定设有动触点杆(8)和连杆(9)，所述动触点杆(8)的一端固定于所述扭转支架(2)上，另一端沿着靠近所述静触点端子(7)的一侧延伸，且所述动触点杆(8)的延伸端上固定设有与所述静触点端子(7)对应的动触点端子(10)，所述动触点端子(10)的底端与所述静触点端子(7)的顶端相互抵接，所述连杆(9)的一端也固定于所述扭转支架(2)上，另一端沿着靠近所述静触点端子(7)一侧的下方延伸，且所述连杆(9)的延伸端上固定设有卡勾杆(11)；所述扭簧(3)固定于所述主体支架(1)上，且所述扭簧(3)的一端与所述主体支架(1)的内壁抵接，所述扭簧(3)的另一端与所述扭转支架(2)抵接；所述电磁脱扣器(4)设置于所述主体支架(1)上与所述卡勾杆(11)对应的位置处，所述电磁脱扣器(4)与所述卡勾杆(11)相互卡接；所述温度传感器(5)、所述比较器(6)和所述电磁脱扣器(4)通过导线依次电连接。2.根据权利要求1所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述主体支架(1)上还固定设有限位块(12)，且所述限位块(12)位于所述动触点杆(8)和所述连杆(9)之间。3.根据权利要求2所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述限位块(12)到所述连杆(9)之间的距离为所述限位块(12)到所述动触点杆(8)之间距离的1/2～1/5。4.根据权利要求1所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述动触点杆(8)和所述连杆(9)之间在竖直平面上的夹角为锐角。5.根据权利要求1所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述动触点杆(8)和所述连杆(9)之间在竖直平面上的夹角为30
°
～60
°
。6.根据权利要求1所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述连杆(9)与所述卡勾杆(11)在竖直面上的夹角为100
°
～135
°
。7.根据权利要求1所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述主体支架(1)上对应于所述扭转支架(2)的位置处固定设有安装轴(13)，所述扭转支架(2)上设有与所述安装轴(13)相适配的轴孔，所述扭转支架(2)通过所述轴孔转动连接于所述安装轴(13)上，所述扭簧(3)也套接于所述安装轴(13)上。8.根据权利要求1所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述动触点杆(8)上固定设有与扭簧(3)抵接的抵接板(14)。9.根据权利要求1所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述温度传感器(5)采用的是ntc热敏电阻器或陶瓷热敏电阻器中的一种。10.根据权利要求1所述的一种超温快速响应电路保护器，其特征在于：所述比较器(6)采用的是电压比较器。

技术总结

本实用新型公开了一种超温快速响应电路保护器，包括主体支架、扭转支架、扭簧、电磁脱扣器、温度传感器和比较器；所述主体支架的一侧设有静触点端子；所述扭转支架转动连接于主体支架的另一侧，所述扭转支架上固定设有动触点杆和连杆，所述动触点杆上远离扭转支架的一端设有动触点端子，所述动触点端与所述静触点端子相互抵接，所述连杆上远离扭转支架的一端设有卡勾杆；所述扭簧固定于所述主体支架上，且所述扭簧的一端与所述主体支架的内壁抵接，所述扭簧的另一端与所述扭转支架抵接；所述电磁脱扣器与所述卡勾杆相互卡接；所述温度传感器、所述比较器和所述电磁脱扣器通过导线依次电连接。本实用新型响应跳断速度快，安全性高。安全性高。安全性高。